porównanie metod oceny stopnia zużycia węgla aktywnego

Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle (2006)
STANISŁAW BINIAK
Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń
MACIEJ PAKUŁA
Akademia Marynarki Wojennej, Wydział Mechaniczno-Elektryczny, ul. Śmidowicza 69, 81-103 Gdynia
ANDRZEJ ŚWIĄTKOWSKI
Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii, Chemii i Fizyki Technicznej
ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa
GRZEGORZ TRYKOWSKI
Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń
PORÓWNANIE METOD OCENY STOPNIA ZUŻYCIA
WĘGLA AKTYWNEGO STOSOWANEGO
W PROCESIE UZDATNIANIA WODY
Badano próbki węgla aktywnego stosowanego w procesie uzdatniania wody
pitnej przez różne okresy czasu filtracji (dla różnych ilości przefiltrowanej wody).
Wyznaczono szereg parametrów i wielkości charakteryzujących właściwości fizykochemicznych powierzchni węgli zużytych w różnym stopniu i porównano je z właściwościami węgla świeżego (handlowego). Były to: powierzchnia właściwa BET
(z niskotemperaturowej adsorpcji N2), liczba jodowa, ubytek masy w trakcie ogrzewania w zakresie temperatur 150600oC (z krzywych TG), zawartość popiołu, właściwości elektrochemiczne (z pomiarów cyklowoltamperometrycznych) i pH zawiesiny
w roztworze NaCl. Przeanalizowano zmiany wyznaczonych parametrów i wielkości
w zależności od ilości wody przepuszczonej przez węglowe złoże filtracyjne i zaproponowano metody badawcze najbardziej odpowiednie do oceny stopnia jego zużycia.
Metody te mogą być również przydatne do oceny właściwości sorpcyjnych (filtracyjnych) materiałów węglowych poddanych procesom regeneracji.
SŁOWA KLUCZOWE: węgiel aktywny, oczyszczanie wody pitnej, stopień zużycia
adsorbentu
WSTĘP
W stacjach uzdatniania wód (zwłaszcza powierzchniowych) coraz szersze zastosowanie znajduje proces filtracji na złożach węgla aktywnego [1-7]. Na skuteczność usuwania zanieczyszczeń organicznych z wody wpływa wiele czynników.
Najważniejsze z nich to z jednej strony fizyczno-chemiczne właściwości węgla
aktywnego (m.in. uziarnienie, charakterystyka struktury porowatej, ilość i rodzaj
powierzchniowych grup funkcyjnych), a z drugiej - właściwości substancji adsorbowanych (m.in. budowa i wielkość cząsteczki, jej hydrofilowość/hydrofobowość,
obecność grup funkcyjnych zdolnych do oddziaływania z powierzchnią węglową).
Porównanie metod oceny stopnia zużycia węgla aktywnego stosowanego w procesie uzdatniania wody
287
Duże znaczenie mają także warunki prowadzenia procesu adsorpcji, tj. pH i temperatura wody, czas kontaktu (wynikający z wysokości warstwy złoża i prędkości
filtracji), sorpcyjny lub biologiczny charakter procesu, stosowanie utleniania
chemicznego oraz długość cyklu pracy złoża.
Do oceny stopnia zużycia węgla aktywnego pracującego w filtrze stosuje się
różne parametry i wskaźniki, takie jak np. liczba jodowa, powierzchnia właściwa
SBET, zawartość popiołu, zawartość części lotnych, gęstość nasypowa węgla itp.
[8-12]. Celem niniejszej pracy było porównanie ich przydatności. Dla próbek granulowanego węgla aktywnego, przez którego złoża przefiltrowano różne ilości wody, wyznaczono wartości powszechnie stosowanych parametrów, takich jak liczba
jodowa, powierzchnia właściwa, zawartość popiołu, a obok nich parametry opracowane i proponowane jako uzupełniające przez autorów - ubytek masy węgla
podczas ogrzewania w zakresie temperatur 150÷600°C oraz wybrane charakterystyki krzywych woltamperometrycznych dla procesu utleniania/redukcji jonów żelaza (prądy i ładunki pików), zarejestrowanych dla elektrod sporządzonych ze
sproszkowanego węgla aktywnego. Badania woltamperometryczne były już wielokrotnie stosowane do oceny skutków zmian (modyfikacji) powierzchni węgli
aktywnych, m.in. usuwania na drodze termicznej (destrukcji) tlenowych powierzchniowych grup funkcyjnych [13], wpływu chemicznej modyfikacji powierzchni węgla aktywnego na jego elektrochemiczne zachowanie się w obecności
jonów ołowiu [14] czy oceny skutków adsorpcji fenolu i pochodnych na węglu
różnorodnie modyfikowanym powierzchniowo [15]. W tych i innych pracach wykazano przydatność woltamperometrii do oceny skutków zmian stanu powierzchni
węgla aktywnego (chemiczna modyfikacja czy adsorpcja substancji szkodliwych).
Zastosowanie jako obiektu badań próbek węgla aktywnego pracującego w stacji
uzdatniania wody o różnym stopniu zużycia dało możność potwierdzenia tych
prawidłowości.
Obiektem badań były próbki jednakowego typu granulowanego węgla aktywnego pochodzącego z trzech filtrów zakładu uzdatniania wody (ujmowana woda
powierzchniowa, technologia filtracji piaskowej). Pobrano je po przepływie przez
każde ze złóż innej objętości wody (59,7, 96,9 i 110,7 tys. m3 wody/t węgla),
oznaczono odpowiednio symbolami WA1, WA2 i WA3, i poddano szczegółowym
badaniom, których wyniki przedstawiono we wcześniejszej publikacji [10]. Niniejsza praca jest jej kontynuacją. Z tych samych filtrów pobrano ponownie próbki
węgla aktywnego po upływie takiego czasu, żeby łączna objętość przefiltrowanej
wody dla węgla WA1 osiągnęła wartość bliską wartości dla WA2, a w przypadku
WA2 wartość bliską WA3. Przez każdy z filtrów przepłynęło więc dodatkowo ponad 2530 tys. m3 wody/t węgla. Dla trzech nowych próbek węgla aktywnego,
przez którego złoża przepłynęło łącznie 84,8, 131,4 i 135,9 tys. m3 wody/t węgla
i oznaczonych odpowiednio WA1’, WA2’ i WA3’ przeprowadzono badania analogiczne jak w pracy wcześniejszej. Dla wszystkich sześciu natomiast wykonano dodatkowo inne badania. Wyniki wcześniejszych i obecnych badań ze względu na
materiał badawczy obejmujący szeroki zakres ilości przefiltrowanej wody umożliwiły określenie przydatności zastosowanych metod badawczych do oceny stopnia
288
S. Biniak, M. Pakuła, A. Świątkowski, G. Trykowski
zużycia węgla aktywnego. Termograwimetria i woltamperometria jako metody
niezależne i oparte na innych podstawach mogą stanowić uzupełnienie dla klasycznych metod badawczych ujętych w normach.
1. CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA
Dla próbek węgla aktywnego WA1’, WA2’ i WA3’ (identycznie jak wcześniej
[10] dla węgli WA1-WA3) wyznaczono zawartość popiołu (PN-EN 12902), liczbę
jodową (PN-EN 12902), wartość powierzchni właściwej SBET na podstawie izoterm
adsorpcji azotu w temperaturze 196°C (aparat ASAP 2010 Micromeritics) oraz
względny ubytek masy próbek węgla podczas ich wygrzewania w atmosferze
beztlenowej w zakresie temperatur 150÷600oC, obliczony na podstawie zarejestrowanych krzywych TG (Universal V3.0G TA Instruments). Dla wszystkich
sześciu próbek węglowych wyznaczono natomiast pH zawiesiny w roztworze NaCl
o stężeniu 0,1 mol/dm3. Uzyskane wyniki wszystkich przeprowadzonych badań
wraz z pochodzącymi z wcześniejszej pracy [10] zebrano w tabeli 1. Dla porównania w tabeli podano także wyniki tych samych pomiarów dla węgla handlowego
(wyjściowego).
TABELA 1. Wartości parametrów charakteryzujących próbki węgla aktywnego
Próbka węgla
aktywnego
V
tys. m3/t
Zaw. popiołu, %
LJ, mg/g
SBET
m2/g
pH w roztw.
NaCl
Względny ubytek
masy, %
WA0
0
7,77
922
1140
7,44
3,21
WA1
59,7
10,32
595
600
8,00
11,63
WA1’
84,8
10,67
562
562
8,04
11,85
WA2
96,9
10,81
551
565
7,79
11,91
WA2’
131,5
12,80
416
415
7,82
14,47
WA3
110,7
12,47
414
420
6,83
14,55
WA3’
135,9
12,91
406
410
7,31
14,50
Oprócz powyższych pomiarów i określonych na podstawie uzyskanych wyników parametrów, przeprowadzono także badania elektrochemiczne. Zarejestrowano cykliczne krzywe woltamperometryczne (CV) dla elektrod ze sproszkowanych węgli w roztworach żelazocyjanku potasu (0,05 mol/dm3 ) w KNO3
(0,1 mol/dm3). Pomiary przeprowadzono, korzystając z analizatora elektrochemicznego AUTOLAB (Eco Chemie), wyposażonego w potencjostat PGSTAT 10
i oprogramowanie GPES 4.9. Zastosowano system trójelektrodowy z węglową
proszkową elektrodą roboczą, platynową przeciwelektrodą i nasyconą elektrodą
kalomelową (NEK) jako elektrodą odniesienia [16, 17]. Formowanie elektrody
proszkowej polegało na rozdrobnieniu badanego węgla aktywnego, wyodrębnieniu
na sitach frakcji 0,060,075 mm i umieszczeniu jej 100 mg we wnęce teflonowej
Porównanie metod oceny stopnia zużycia węgla aktywnego stosowanego w procesie uzdatniania wody
289
obudowy elektrody w postaci warstewki sedymentacyjnej. Powierzchnia kontaktu
platynowego wynosiła 0,78 cm2. Szybkość przemiatania potencjałem (w zakresie
od 0,55 do +0,9 V) wynosiła 3 mV/s. Skład roztworu, w którym prowadzono
badania elektrochemiczne, był inny niż w pracy poprzedniej [10] (roztwór zawierający Fe(NO3)3 - 0,05 mol/dm3 i HNO3 o stężeniu 0,1 mol/dm3). Zmiana roztworu
podyktowana była chęcią zbliżenia wartości pH elektrolitu do pH filtrowanej wody. Zbyt niskie pH roztworu może wpływać na wyniki pomiarów elektrochemicznych (w środowisku kwaśnym mogą być częściowo usuwane substancje mineralne,
a więc może następować częściowe oczyszczanie badanej powierzchni zużytego
węgla aktywnego).
TABELA 2. Parametry próbek węgla aktywnego wyznaczone z krzywych woltamperometrycznych
V, tys. m3/t
Est, mV
Ia, mA/g
Qa, C/g
Ik, mA/g
Qk, C/g
WA0
0
133
22
2
21,2
2,5
WA1
59,7
131
16
1,63
12,2
1,43
WA1’
84,8
132
15,6
1,59
14,0
1,51
WA2
96,9
125
14,8
1,02
11,6
1,32
WA2’
131,5
123
14,4
1,25
12,9
1,43
Węgiel akt.
WA3
110,7
120
12,2
0,95
10,0
1,21
WA3’
135,9
114
11,1
0,82
9,1
1,18
Z zarejestrowanych krzywych woltamperometrycznych wyznaczono zarówno
wartości prądów pików anodowych (Ipa) i katodowych (Ipk), jak i ładunki (Qpa
i Qpk) przenoszone w procesie utleniania-redukcji. W trakcie badań elektrochemicznych rejestrowano również wartości potencjału stacjonarnego Est proszkowej
elektrody węglowej w obecności roztworów żelazocyjanku potasu w KNO3. Wartości wszystkich parametrów zestawiono w tabeli 2.
2. WYNIKI BADAŃ I ICH OMÓWIENIE
Zebrane w tabeli 1 parametry charakteryzujące próbki węgla aktywnego pracującego w złożach filtracyjnych przedstawiono w postaci graficznej jako zależności
wartości tych parametrów od ilości (objętości) przefiltrowanej wody na jednostkę
masy węgla (V, tys. m3/t). Rysunek 1 przedstawia zmiany zawartości popiołu,
rysunek 2 - zmiany liczby jodowej (LJ), rysunek 3 - zmiany powierzchni właściwej
BET (SBET), rysunek 4 - zmiany względnego ubytku masy podczas ogrzewania
w zakresie temperatur 150÷600°C.
Zrezygnowano z graficznego przedstawienia zmian pH zawiesiny węgla w roztworze NaCl o stężeniu 0,1 mol/dm3, ponieważ nie widać wyraźnej tendencji tych
zmian w funkcji ilości przefiltrowanej wody. Poza tym zmiany te są względnie
nieduże. Z tego powodu pH zawiesiny węgla nie wydaje się być parametrem
290
S. Biniak, M. Pakuła, A. Świątkowski, G. Trykowski
dogodnym do oceny stopnia zużycia węgla aktywnego podczas oczyszczania
wody. W przypadku pozostałych czterech zróżnicowanie ich wartości jest bardzo
duże.
Rys. 1. Zmiana zawartości popiołu w węglu aktywnym w zależności od objętości przefiltrowanej wody przypadającej na jednostkę masy węgla
900
Liczba jodowa, mg/g
800
700
600
500
400
0
25
50
75
100
125
3
V, tys. m /t
Rys. 2. Zmiana wartości liczby jodowej węgla aktywnego w zależności od objętości przefiltrowanej wody przypadającej na jednostkę masy węgla
Porównanie metod oceny stopnia zużycia węgla aktywnego stosowanego w procesie uzdatniania wody
291
1200
1100
Powierzchnia wl., m 2/g
1000
900
800
700
600
500
400
0
25
50
75
100
125
V, tys, m 3/t
Rys. 3. Zmiana wartości pola powierzchni właściwej SBET węgla aktywnego w zależności
od objętości przefiltrowanej wody przypadającej na jednostkę masy węgla
16
Wzgl. ubytek masy, %
14
12
10
8
6
4
2
0
25
50
75
100
125
3
V, tys. m /t
Rys. 4. Zmiana wartości względnego ubytku masy podczas ogrzewania węgla aktywnego
w zakresie temperatur 150600oC w zależności od objętości przefiltrowanej wody
przypadającej na jednostkę masy węgla
Zawartość popiołu znacznie wzrasta w funkcji V, nie tylko porównując węgiel
wyjściowy ze zużytym dla najmniejszej ilości przepuszczonej przez złoże wody
(od 7,77 do 12,91% wag.), ale także duże zmiany obserwuje się dla dalej rosnących
ilości wody (dla V w zakresie 59,7135,9 tys. m3/t zawartość popiołu wzrosła od
292
S. Biniak, M. Pakuła, A. Świątkowski, G. Trykowski
10,32 do 12,91% wag.). Jest to więc parametr silnie uzależniony od stopnia zużycia węgla. Równie dobrym parametrem jest liczba jodowa. Jej wartość spada ze
wzrostem ilości przepuszczonej przez złoże wody (rys. 2). Wielkość zmian jest duża i proporcjonalna do zmian zawartości popiołu. Bardzo podobnie do zmian LJ
zachowują się wartości powierzchni właściwej BET (większa różnica występuje
tylko dla węgla wyjściowego). Porównując zmiany względnego ubytku masy podczas ogrzewania w zakresie temperatur 150÷600°C (także duże) ze zmianami
zawartości popiołu, LJ i SBET, również można zaobserwować proporcjonalność
(nieco gorszą niż między pozostałymi trzema parametrami). Omawiane współzależności są dość wyraźne. Rozrzuty punktów doświadczalnych dla wszystkich czterech rozpatrywanych parametrów wykazują pewne jakościowe podobieństwo.
Wskazuje to na wspólne dla nich przyczyny. Jedną z nich może być proces bioregeneracji węgla aktywnego w trakcie jego eksploatacji (częściowe odtwarzanie
jego pojemności adsorpcyjnej) [11, 12]. Wiąże się to z adsorpcyjno-biologicznym
trybem oczyszczania wody w filtrach węglowych. Zmiany parametrów mierzonych dla węgla pracującego w złożu mogą wynikać m.in. z sezonowych bądź incydentalnych zmian jakości wody oczyszczanej [11, 12].
Wyniki badań elektrochemicznych (tab. 2) mają podobny ogólny charakter, tzn.
mierzone parametry wykazują duże zmiany wartości (oprócz potencjału stacjonarnego Est) w funkcji ilości przefiltrowanej wody. We wszystkich przypadkach ich wartości maleją. Dla lepszego zilustrowania wyniki te przedstawiono na rysunkach 5-8.
24
pik anodowy
22
I piku, mA/g
20
18
16
14
12
10
8
0
25
50
75
100
125
3
V, tys. m /t
Rys. 5. Zmiana wartości prądu piku anodowego w zależności od objętości przefiltrowanej
wody przypadającej na jednostkę masy węgla
Jak widać, wspomniane prawidłowości dotyczą prądów i ładunków pików zarówno anodowych, jak i katodowych. Porównując między sobą prądy pików ano-
Porównanie metod oceny stopnia zużycia węgla aktywnego stosowanego w procesie uzdatniania wody
293
dowych i katodowych, można stwierdzić występowanie dość dobrej korelacji (liniowej). Podobnie jest z ładunkami pików. Większe odchylenie można zaobserwować w obu przypadkach jedynie dla węgla WA1.
24
pik katodowy
22
I piku, mA/g
20
18
16
14
12
10
8
0
25
50
75
100
125
3
V, tys. m /t
Rys. 6. Zmiana wartości prądu piku katodowego w zależności od objętości przefiltrowanej wody przypadającej na jednostkę masy węgla
pik anodowy
2,4
Q piku, C/g
2,1
1,8
1,5
1,2
0,9
0
25
50
75
100
125
3
V, tys. m /t
Rys. 7. Zmiana wartości ładunku piku anodowego w zależności od objętości przefiltrowanej wody przypadającej na jednostkę masy węgla
294
S. Biniak, M. Pakuła, A. Świątkowski, G. Trykowski
pik katodowy
2,4
Q piku, C/g
2,1
1,8
1,5
1,2
0,9
0
25
50
75
100
125
3
V, tys. m /t
Rys. 8. Zmiana wartości ładunku piku katodowego w zależności od objętości przefiltrowanej wody przypadającej na jednostkę masy węgla
Porównanie parametrów krzywych woltamperometrycznych z parametrami wyznaczonymi metodami nieelektrochemicznymi pozwala również stwierdzić dobrą
korelację. Wynika z tego, że większość odchyleń w stopniu zużycia węgla jest
rejestrowana przez wartości 8 mierzonych parametrów (tabele 1 i 2) oprócz pH
zawiesiny i potencjału stacjonarnego (parametrów mało czułych na zmiany stopnia zużycia węgla).
PODSUMOWANIE
Zastosowane w pracy różne metody badawcze i analiza uzyskanych wyników
pozwoliły wybrać parametry dość dobrze charakteryzujące stopień zużycia węgla
aktywnego pracującego w złożu w procesie oczyszczania wody. Dwa z nich ujęte
w normach - zawartość popiołu i liczba jodowa są powszechnie używane. Dość
często wyznacza się też powierzchnię właściwą BET na podstawie izoterm adsorpcji azotu. Pozostałe parametry wyznaczane metodą termograwimetryczną i elektrochemiczną (woltamperometria) zaproponowane przez autorów dają informacje na
temat stopnia zużycia węgla aktywnego zgodne z trzema wymienionymi. Mogą
więc je uzupełniać.
Można sądzić, że zastosowane w pracy metody mogą być również przydatne do
oceny właściwości sorpcyjnych (filtracyjnych) materiałów węglowych poddanych
procesom regeneracji.
Pracę wykonano częściowo w ramach projektu badawczego nr 3 T09B 067 29,
sfinansowanego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki.
Porównanie metod oceny stopnia zużycia węgla aktywnego stosowanego w procesie uzdatniania wody
295
LITERATURA
[1] Kowal A.L., Świderska-Bróż M., Oczyszczanie wody, WN PWN, Warszawa-Wrocław 1997.
[2] Nawrocki J., Biłozor S., Uzdatnianie wody, procesy chemiczne i biologiczne, WN PWN, Warszawa-Poznań 2000.
[3] Jankowska H., Świątkowski A., Choma J., Active Carbon, Ellis Harwood Ltd., New York 1991.
[4] Cheremisinoff P.N., Ellerbusch F., Carbon Adsorption Handbook, Ann Arbor Science
Publishers Inc., Ann Arbor 1978.
[5] Derbyshire F., Jagtoyen M., Andrews R., Rao A., Martin-Gullon I., Grulke E.A., Chemistry and
Physics of Carbon (Ed. L.R. Radovic), Vol 24, Marcel Dekker, New York 2001, 1-66.
[6] Dębowski Z., Lach J., Krajowe stacje uzdatniania wód powierzchniowych stosujące węgle
aktywne, Mat. konf. Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, Częstochowa-Ustroń,
Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004, 207-212.
[7] Sontheimer H., Crittenden J.C., Summers R.S., Activated Carbon for Water Treatment, DVGWForschungsstelle, 2 ed., Karlsruhe 1988.
[8] Grajek H., Witkiewicz Z., Badania węgli aktywnych stosowanych do oczyszczania wody przeznaczonej do celów spożywczych, Biuletyn WAT 1999, 48, 6, 17-25.
[9] Szmechtig-Gauden M., Buczkowski R., Terzyk A.P., Gauden P.A., Wpływ eksploatacji złoża
sorpcyjnego na zmianę struktury porowatej węgla aktywnego, Ochrona Środowiska 2003, 2,
9-20.
[10] Świątkowski A., Biniak S., Pakuła M., Trykowski G., Metody oceny stopnia zużycia węgla
aktywnego w procesie oczyszczania wody, Ochrona Środowiska 2005, 27, l, 3-6.
[11] Wolborska A., Cyran J., Praca złoża węgla aktywnego w reżimie adsorpcja-biodegradacja
w cyklu uzdatniania wody, Mat. konf. Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle,
Częstochowa-Ustroń, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004, 229-248.
[12] Wilmański K., Mechanizm pracy aktywnych biologicznie filtrów węglowych na podstawie badań w skali pilotowej i technicznej, Mat. konf. Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle, Częstochowa-Ustroń, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004, 249-260.
[13] Świątkowski A., Grajek H., Pakuła M., Biniak S., Witkiewicz Z., Voltammetric studies of the
gradual thermal decomposition of activated carbon surface oxygen complexes, Colloids and Surfaces, A: Physicochem. and Engineering Aspects 2002, 208, 313-320.
[14] Świątkowski A., Pakuła M., Biniak S., Walczyk M., Influence of the surface chemistry of modified activated carbon on its electrochemical behaviour in the presence of lead(II) ions, Carbon
2004, 42, 3057-3069.
[15] Pakuła M., Świątkowski A., Walczyk M., Biniak S., Voltammetric and FT-IR studies of modified activated carbon systems with phenol, 4-chlorophenol or 1,4-benzoquinone adsorbed from
aqueous electrolyte solutions, Colloids and Surfaces, A: Physicochem. and Engineering Aspects
2005, 260, 145-155.
[16] Pakuła M., Świątkowski A., Biniak S., Electrochemical behaviour of modified activated carbons
in aqueous and nonaqueous solutions, J. Appl. Electrochem. 1995, 25, 1038-1044.
[17] Biniak S., Świątkowski A., Pakuła M., Chemistry and Physics of Carbon (Ed. L.R. Radovic),
Vol. 24, Marcel Dekker, New York 2001, 125-225.
EVALUATING THE DEGREE OF ACTIVE CARBON DEPLETION
IN WATER PURIFICATION: COMPARISON OF METHODS
Samples of active carbon used in the purification of drinking water for various
filtering times and quantities of filtered water were investigated. A number of parameters and quantities characterising the physicochemical properties of surface
carbon spent to various degrees were determined and compared with the properties
296
S. Biniak, M. Pakuła, A. Świątkowski, G. Trykowski
of fresh (commercial) carbon. They included the specific surface BET (from low temperature N2 adsorption), iodine number, mass loss during heating in the
150600oC temperature range (from TG curves), ash content, electrochemical properties (from cyclovoltammetric measurements) and pH of the slurry in NaCl solution. The changes in these parameters and quantities were analysed as functions
of the amount of water filtered through the carbon bed, and the most suitable
research methods for estimating the degree of depletion are suggested. These
methods may also be suitable for assessing the adsorptive (filtration) properties
of regenerated carbon materials.
KEYWORDS: active carbon, drinking water purification, degree of adsorbent
depletion