Prediction of the Performance of Aged Powder Activated Carbon (PAC) for the Adsorption of Natural Organic Matter (NOM)

ABSTRACT:Natural organic matter (NOM) is a complex mixture of natural organic compounds from the environment's decaying vegetation found in all freshwater sources used in drinking water treatment plants. Adsorption with activated carbon (AC) is one of the most effective processes to remove NOM. The Veolia company commercialized a recirculated Powder AC (PAC) reactor under the name Actiflo® Carb. The final objective of this project is to develop a simple and rapid system to predict the performance of recirculated PAC alongside virgin PAC in the Actiflo® Carb process. After a literature review on NOM characteristics, the adsorption process, and the Actiflo® Carb reactor, two separate approaches are defined to reach the final goal. The first approach is predicting the Actiflo® Carb process by modeling the bench-scale flow-through hybrid membrane process (HMP) reactor. The second approach is the investigation of the effect of PAC aging and mixing different aged PACs on sorption parameters. Then, by determining sorption parameters for a suspension with different aged PACs, the Actiflo® Carb reactor would be modeled by the homogeneous surface diffusion model (HSDM).»

Résumé

La matière organique naturelle (MON) est un mélange complexe de composés organiques naturels provenant de la végétation en décomposition de l'environnement qui se trouvent dans toutes les sources d'eau douce utilisées dans les usines de traitement de l'eau potable. L'adsorption au charbon actif est l'un des procédés les plus efficaces pour éliminer la MON. La société Veolia a commercialisé un réacteur charbon actif en poudre (CAP) recirculé sous le nom d'Actiflo® Carb. L'objectif final de ce projet est de développer un système simple et rapide pour prédire les performances des CAP recirculés aux côtés des CAP vierges dans le procédé Actiflo® Carb. Après une revue de la littérature sur les caractéristiques de la MON, le procédé d'adsorption et le réacteur Actiflo® Carb, deux approches distinctes sont définies pour atteindre l'objectif final. La première approche consiste à prédire le procédé Actiflo® Carb en modélisant le réacteur à procédé à membrane hybride (PMH) à écoulement continu l'échelle du laboratoire. La deuxième approche est l'étude de l'effet du vieillissement des CAP et du mélange des mélanges de CAP d'âge varié sur les paramètres de sorption. Ensuite, en déterminant les paramètres de sorption d'une suspension des mélanges de CAP d'âge varié, le réacteur Actiflo® Carb serait modélisé par le modèle de diffusion sur surface homogène (HSDM).»