کربن فعال یا زغال فعال شده به موادی با پایه کربنی گفته میشود که توسط روشهای شیمیایی یا بوسیله بخار فعال سازی میشود . مواد اولیه در روش شیمیایی چوب و یا زغال سنگ نارس(Peat) می باشد. پس از تهیه مواد اولیه و ترکیب دیگر مواد شیمیایی به شکل خمیری آنرا در بازه دمایی 500 - 800 درجه سانتیگراد حرارت میدهند تا کربن فعال شود. در روش فعال سازی بوسیله بخار معمولا از مواد اولیه چون چوب نیم سوخته, زغال سنگ و پوست نارگیل که زغالی شده اند استفاده میشود. در حضور هوا و بخار فعال سازی در بازه دمایی 800 – 1100 درجه سانتیگراد انجام می شود. معمولا کربن فعال بدست امده از روش بخاری کیفیت بسیار بالاتری نسبت به روش شیمیایی دارد .

فیلتر کربن یک روش فیلتر است که با استفاده از یک بستر کربن فعال برای حذف آلاینده های و ناخالصی ها، با استفاده از جذب سطحی مواد شیمیایی کار میکند.همچنین این واحد تصفیه آب از دیگر قسمتها مانند غشاهای اسمز معکوس و رزین های تبادل یون در مقابل آسیب احتمالی به علت اکسیداسیون و یا رسوب آلی محافظت می کند. کربن فعال یک تکنیک رایج و دوست داشتنی در تصفیه آب است چراکه ماهیت چند منظوره داشته و این یک واقعیت است که این فرایند چیزی را به آب تصفیه شده اضافه نمی کند.

استفاده از کربن قدمت بسیار بالایی دارد چراکه محققان کشف کرده اند که مصریان باستان در گذشته آبها را در میان زغال ها ذخیره میکردند و دریافته بودند که آبی که در میان زغال ذخیره شود تازگی خود را حفظ می کند .

اغلب کربن فعال از مواد خام مانند پوسته نارگیل ، چوب، زغال سنگ، و مواد نفتی ساخته شده است. دانه های کربن اکتیو به علت سطح متخلل و ناهموار خود تقریبا دارای 1000 متر مربع سطح در هر گرم میباشند . یک قاشق چایخوری از دانه های کربن فعال سطحی در حدود یک زمین فوتبال بزرگ را داراست . با این حال مواد مختلف اولیه ، کربن متفاوتی در سختی ، چگالی ، تخلخل ، اندازه ، سطح و .. را بوجود می اورند که با توجه به کاربرد های مختلف فیلترها ، امری مثبت تلقی میشود .

 

 

 

 در تصفیه اب بیشتر از کربن با پایه گیاهی ( پوسته نارگیل ) یا از آنتراسیت استفاده میشود . هرچه کربن ریزتر و دارای سطح ناهموارتر با سوراخهای بیشتر باشد سطح جذبی آن بالاتر بوده و کیفیت بالاتری دارد که معمولا کربن های پوسته نارگیل به علت پایه طبیعی داشتن و همچنین ضریب جذب بسیار بالا و طعم و بوی مطلوب آب خروجی و قدرت بالا در حذف برخی آلاینده ها از جمله تری هالومتان ها ( مشکوک به ایجاد سرطان در افراد ) بیشتر در صنعت تصفیه آب استفاده میگردند .

آنتراسیت Anthracite ، زغالی سخت و سیاه و براق بوده که دارای بیشترین مقدار کربن (بین 75 الی 85 درصد ) و حداقل مقدار آب و مواد فرار می باشد.  آنتراسیت در تصفیه آب و فاضلاب ، از کارایی در حد متوسط برخوردار بوده و در میان سیلیس و کربن اکتیو (زغال فعال) می باشد. سیلیس که یک ماده معدنی خالص و کربن اکتیو نیز یک محصول گیاهی فراوری شده است و آنتراسیت زغال طبیعی است که به عنوان یک کانی از زمین و معادن بدست امده تا پس از خرد شدن و آسیاب شدن آماده مصرف می گردد .

تفاوت کربن فعال و کربن معدنی ( آنتراسیت )

فیلتر کربن بهترین ماده در از بین بردن کلر، طعم، بو، رنگ و سایر ترکیبات آلی مختلف از مایع هستند. کربن فعال قدرت بسیار خوبی برای گرفتن بو و طعم آب دارد و بسیار عالی کلر و برخی فلزات سنگین را از آب حذف میکند اما کربن معدنی یا آنتراسیت ، در گرفتن بو و طعم آب ضعیف بوده و نمیتواند فلزات سنگین یا کلر را بخوبی حذف کند اما در گرفتن کدورت از آب بسیار عالی می باشد . معمولا از کربن آنتراسیت در تصفیه خانه های صنعتی و بزرگ برای آب و فاضلاب و در مراحل قبل از پیش تصفیه و برای کاهش کدورت استفاده می شود .

در دسته سموم دفع آفات سازمان حفاظت محیط زیست (EPA) , لیست 14 سم آشنا از جمله الدیکارب، کلردان، هپتاکلر و لیندان و .. را میبینیم . در تمام 14 مورد، کربن فعال تنها درمان توصیه می شود. از 12 علف کش ذکر شده (2،4-D، آترازین، و غیره)، کربن فعال تنها درمان توصیه می شود. برای مواد آلی، آفت کش ها، علف کش و ... درمان استاندارد و در اغلب موارد تنها درمان کربن فعال توصیه می شود. طیف گسترده و آسان بودن کار با فیلترهای کربنی انهارا به مواد بسیار محبوب در صنعت تصفیه تبدیل کرده است . به جرات میتوان گفت در اغلب دستگاههای تصفیه میتوان حداقل ۱ مرحله تصفیه توسط فیلتر کربنی را مشاهده نمود .

 با این حال فیلترهای کربنی به طور کلی در از بین بردن ترکیبات معدنی یا آلاینده های دیگر مانند میکروب، سدیم، نیترات، فلوراید، سرب، فلزات سنگین و سختی موثر نیستند . فیلتر کربن تخصصی برای حذف انگل و ژیاردیا کیست از آب آشامیدنی (CarbaTEC) در دسترس هستند. لذا استفاده از فیلترهای کربنی تنها برای تصفیه برخی موارد خاص مناسب بوده و در بیشتر مواقع لازم است تا از روشها و فیلترهای دیگر نیز به صورت تکمیلی استفاده نمود .

در دستگاههای تصفیه استاندارد از ۳ مرحله فیلتر کربنی استفاده میشود . در مرحله دوم توسط کربن فعال یا کربن گرانولی و همچنین در مرحله سوم با فیلتر کربن بلوک یا CTO و همچنین در مرحله پنجم و باز هم توسط کربن فعال . همیشه نسبت به تویض به موقع فیلترهای کربنی اقدام کنید چراکه دیده شده بعد از گذشت مدت زمانی که هنوز حتی به تاریخ انقضا فیلتر نیز نرسیده ایم ولی فیلتر کربنی به علت پایین امدن ضریب جذبی و اشباع شدنش نتوانسته یه خوبی الودگی هارا جذب کند . و همچنین همیشه سعی کنید از فیلترهای کربنی با پایه گیاهی بخصوص از کربن پوسته نارگیل استفاده نمایید .