जल उपचार उद्योग में सक्रिय कार्बन।

सक्रिय कार्बन की अद्वितीय छिद्रयुक्त संरचना और विशाल सतह क्षेत्र, आकर्षण बलों के साथ मिलकर, इसे विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को अपनी सतह पर पकड़ने और धारण करने में सक्षम बनाते हैं। सक्रिय कार्बन कई रूपों और किस्मों में उपलब्ध है। इसका उत्पादन कार्बनयुक्त सामग्री, अक्सर कोयला, लकड़ी या नारियल के छिलके, को उच्च तापमान वाले वातावरण (जैसे रोटरी भट्टी[5]) में संसाधित करके किया जाता है ताकि कार्बन को सक्रिय किया जा सके और अत्यधिक छिद्रयुक्त सतह संरचना का निर्माण किया जा सके।

सक्रिय कार्बन जल शोधन उद्योग में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले उत्पादों में से एक है। यह अत्यधिक छिद्रयुक्त और विशाल सतह क्षेत्र वाला पदार्थ है, जो इसे एक कुशल सोखने वाला पदार्थ बनाता है। सक्रिय कार्बन छिद्रयुक्त कार्बन पदार्थों के समूह से संबंधित है जिनमें उच्च सोखने की क्षमता और पुनः सक्रियण क्षमता होती है। सक्रिय कार्बन के उत्पादन के लिए कई पदार्थों का आधार सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। जल शोधन में उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य पदार्थ नारियल का खोल, लकड़ी, एंथ्रासाइट कोयला और पीट हैं।

सक्रिय कार्बन के कई रूप मौजूद हैं, जिनमें से प्रत्येक की अलग-अलग भौतिक विशेषताएं होती हैं जो इसे विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती हैं। इसी कारण निर्माता सक्रिय कार्बन उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला पेश करते हैं। अनुप्रयोग के आधार पर, सक्रिय कार्बन का उपयोग पाउडर, दानेदार, एक्सट्रूडेड या तरल रूप में किया जा सकता है। इसका उपयोग अकेले या यूवी कीटाणुशोधन जैसी विभिन्न तकनीकों के साथ मिलाकर किया जा सकता है। जल उपचार प्रणालियों में आमतौर पर दानेदार या पाउडर सक्रिय कार्बन का उपयोग किया जाता है, जिसमें बिटुमिनस कोयले से प्राप्त दानेदार सक्रिय कार्बन (GAC) सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला रूप है। नारियल के खोल से बना सक्रिय कार्बन जल शोधन प्रणाली की आवश्यकताओं के लिए सबसे अच्छे सक्रिय कार्बन रूपों में से एक के रूप में उभरा है। नारियल के खोल से बने सक्रिय कार्बन में सूक्ष्म छिद्र होते हैं। ये छोटे छिद्र पीने के पानी में मौजूद संदूषक अणुओं के आकार के बराबर होते हैं और इस प्रकार उन्हें फंसाने में बहुत प्रभावी होते हैं। नारियल एक नवीकरणीय संसाधन है और पूरे वर्ष आसानी से उपलब्ध होता है। ये बड़ी संख्या में उगते हैं और इन्हें लंबे समय तक संरक्षित किया जा सकता है।

पानी में ऐसे प्रदूषक हो सकते हैं जो स्वास्थ्य और जीवन की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं। मानव उपभोग के लिए अभिप्रेत जल में किसी भी प्रकार के हानिकारक जीव या रासायनिक पदार्थ नहीं होने चाहिए। हम जो पानी प्रतिदिन पीते हैं, वह प्रदूषण रहित होना चाहिए। पीने के पानी के दो प्रकार होते हैं: शुद्ध जल और सुरक्षित जल। इन दोनों प्रकार के पीने के पानी के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है।

शुद्ध जल को ऐसे जल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो हानिकारक या हानिकारक, किसी भी प्रकार के बाहरी पदार्थों से मुक्त हो। व्यावहारिक दृष्टि से, आधुनिक उपकरणों के बावजूद भी शुद्ध जल का उत्पादन करना कठिन है। दूसरी ओर, सुरक्षित जल वह जल है जिससे अवांछित या प्रतिकूल प्रभाव होने की संभावना नहीं होती। सुरक्षित जल में कुछ संदूषक हो सकते हैं, लेकिन ये संदूषक मनुष्यों में कोई जोखिम या प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभाव उत्पन्न नहीं करते। संदूषकों की मात्रा स्वीकार्य सीमा में होनी चाहिए।

उदाहरण के लिए, पानी को कीटाणुरहित करने के लिए क्लोरीनीकरण का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, इस प्रक्रिया से तैयार उत्पाद में ट्राईहैलोमेथेन (टीएचएम) आ जाते हैं। टीएचएम से स्वास्थ्य संबंधी संभावित जोखिम होते हैं। नेशनल कैंसर इंस्टीट्यूट (सेंट पॉल डिस्पैच एंड पायनियर प्रेस, 1987) के जर्नल में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, क्लोरीनयुक्त पानी का लंबे समय तक सेवन करने से मूत्राशय के कैंसर के विकसित होने का खतरा 80 प्रतिशत तक बढ़ जाता है।

विश्व की जनसंख्या में वृद्धि और स्वच्छ जल की मांग में अभूतपूर्व वृद्धि के साथ, निकट भविष्य में जल शोधन सुविधाओं का अधिक प्रभावी होना अत्यंत महत्वपूर्ण होगा। वहीं दूसरी ओर, घरों में पानी की आपूर्ति अभी भी रसायनों और सूक्ष्मजीवों जैसे प्रदूषकों से प्रभावित है।
सक्रिय कार्बन का उपयोग कई वर्षों से पेयजल शुद्धिकरण के लिए जल शोधन माध्यम के रूप में किया जाता रहा है। इसकी उच्च सतह क्षेत्रफल और छिद्रता के कारण, यह जल में मौजूद संदूषकों को अवशोषित करने की उच्च क्षमता रखता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से जल में संदूषकों को हटाने के लिए उपयोग किया जाता है। सक्रिय कार्बन में विभिन्न सतही गुण और छिद्र आकार वितरण पाए जाते हैं, जो जल में संदूषकों के अवशोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।