Cách tính lượng than hoạt tính cần dùng cho cột lọc: Công thức và ví dụ thực tế

Một trong những câu hỏi thường gặp khi thiết kế hoặc thay vật liệu cho cột lọc là:

“Cột này cần bao nhiêu kg than hoạt tính?”

Không nên tính đơn giản theo kích thước cột. Lượng than cần sử dụng phụ thuộc vào thể tích lớp vật liệu, khối lượng riêng của than và yêu cầu vận hành.

1. Xác định thể tích lớp than

Với cột lọc hình trụ:

V = π × D² / 4 × H

Trong đó:

• V: thể tích lớp than (m³)
• D: đường kính cột (m)
• H: chiều cao lớp than (m)

Ví dụ:

Cột có đường kính 1,2 m, chiều cao lớp than 1,5 m:

V ≈ 3,14 × 1,2² / 4 × 1,5

≈ 1,70 m³

2. Từ thể tích tính ra khối lượng than

Khối lượng than phụ thuộc vào khối lượng riêng xếp đống của loại than đang sử dụng.

Ví dụ nếu khối lượng riêng xếp đống khoảng 500 kg/m³:

1,70 × 500 ≈ 850 kg

Như vậy, lượng than cần nạp cho lớp vật liệu này vào khoảng 850 kg.

3. Đừng chỉ nhìn vào dung tích cột

Một lớp than quá mỏng có thể làm giảm thời gian tiếp xúc giữa nước và vật liệu.

Ngược lại, tăng lượng than không đồng nghĩa hiệu quả sẽ tăng tương ứng nếu:

• Tốc độ dòng quá cao.
• Nguồn nước có tải ô nhiễm lớn.
• Than không phù hợp với chất cần hấp phụ.
• Hệ thống phân phối nước không đồng đều.
• Vật liệu bị đóng cặn hoặc nghẹt.

4. Cần kiểm tra EBCT

EBCT (Empty Bed Contact Time) là một thông số quan trọng khi đánh giá thời gian tiếp xúc trong cột hấp phụ.

Công thức:

EBCT = Thể tích lớp than / Lưu lượng

Ví dụ:

Lớp than có thể tích 1,7 m³ và lưu lượng 10 m³/giờ:

EBCT = 1,7 / 10 = 0,17 giờ ≈ 10 phút

Thông số này cần được xem xét cùng với loại chất cần xử lý và đặc tính của than.

5. CAVITA có thể tư vấn theo hệ thống thực tế

Để xác định lượng than phù hợp, nên cung cấp:

• Đường kính và chiều cao cột.
• Lưu lượng xử lý.
• Chất lượng nước/khí đầu vào.
• Mục tiêu cần xử lý.
• Loại than đang sử dụng.
• Thời gian vận hành dự kiến.

Từ các thông tin này có thể xác định thể tích lớp than, khối lượng cần nạp và phương án thay thế phù hợp hơn.