В сорбционном фильтре для очистки воды используют речной песок гравий активированный уголь
Сорбенты для очистки воды
Человеческая деятельность ухудшает качество воды в природе, которую человек употребляет. Рассмотрим опасные для человеческого организма характеристики воды.
Сперва следует отметить понижение pH уровня пресной воды. Серная и азотная кислоты увеличивают количество сульфатов и нитратов.
В подземных источниках и реках растет концентрация ионов кремния, кальция и магния. Это связано с подкисленными дождями, лучше растворяющими многие породы, включая карбонатные.
Сегодня фиксируют повышенную концентрацию аммонийного азота, фосфатов, нитритов и нитратов в природных источниках воды.
На человеческий организм негативно влияет ряд тяжелых металлов (ртуть, свинец, цинк, мышьяк), которые попадают вместе с водой и не выводятся.
Содержание соли в водных источниках каждый год увеличивается на 30-50 мг/л. Ее источники: воздух ,сточные воды и твердые отходы. По статистике из 1 тыс. тонн городского мусора в землю смывается до 8 тонн солей.
Природная вода так же загрязнена стойкими биологическими соединениями: токсины, синтетические ПАВ, мутагенные и канцерогенные вещества, пестициды и их продукты распада.
Эвтофикация водоемов и минерализация органики нуждаются в кислороде. Он берется из воды. Многие гидрофобные вещества ведут к снижению концентрации полезного газа в водоемах. В его отсутствии начинают происходить восстановительные реакции. Примером может служить восстановление сероводорода из сульфатов.
Над пресными источниками висит угроза радиоактивного загрязнения опасными изотопами.
Методы сорбционной очистки воды
Вышеперечисленное показывает: сточные воды стали гетерогенной смесью с растворенными и взвешенными веществами различного происхождения, которые могут окисляться.
Как показывает практика водоочистки, использование сорбитов эффективно после механической очистки. На этом этапе вода не содержит грубодисперсные, коллоидные и растворенные примеси.
Чаще всего используют следующую последовательность:
- коагуляция;
- отстаивание;
- фильтрование;
- сорбция.
Комбинирование методов водоочистки, совместно с коагуляцией и осветлением воды, помогут сэкономить сорбирующие материал. Технические и экономическая сложности снабжения многих районов пресной водой будут решены.
Активированный уголь для очистки воды
Удалить органику природного и неприродного происхождения в воде можно при помощи популярного сорбента для очистки воды – активированного угля. Вода может проходить через слой активированного угля или в нее вводят измельченный уголь.
Количество органики природного происхождения в воде нормируется косвенно: запах, привкус и цветность. Последняя улучшается коагулированием и хлорированием, которые значительно дешевле активированного угля. Сорбент используют для изъятия примесей, придающие необычный запахи и вкус воде, а так же неприродные органические вещества: пестициды, нефтепродукты, детергенты и т.д. Если полное удаление не возможно, то снижают до минимума содержание этих веществ.
Каждое вещество имеет свое допустимое значение. Например сероводород и хлор– до 0,3 мг/л, а хлорфенол –0,02 мг/л.
Эффект от использования порошкообразного активированного угля (ПАУ) при незначительном содержании вредных примесей в статических условиях невелик. Объясняется это коротким промежутком времени контактирования ПАУ с примесями. Сорбируемому веществу нужно значительно больше времени, что бы попасть в поры зерна угля. Отсюда следует, что на способность сорбировать влияет размер зерен ПАУ.
Ее можно охарактеризовать фенольным числом. Оно показывает, сколько миллиграммов ПАУ нужно для уменьшения фенола с 0,1 до 0,01 мг в одном литре воды при взбалтывании на протяжении часа. Чем выше показатель, тем ниже сорбционная способность ПАУ. В производстве допускается значение фенольного числа до 30. Отличными образцами ПАУ будут с фенольным числом до 15.
Марка активированного угля подпирается индивидуально в лабораториях. В опытах должна использоваться хлорированная и не хлорированная вода.
Использовать ПАУ можно перед отстойником и после него. В первом случае концентрация не должна превышать 7 мг/л при долгом контакте и 12 мг/л при кратковременном использовании. Если на фильтр попадет излишки ПАУ, потребуется много промывочной воды и резко снизиться напор. Для лучшего осветления воды с ПАУ, специалисты рекомендуют использовать двухслойный фильтр. Небольшие дозы ПАУ лучше использовать после отстойника. В противном случае сорбирующие способности угля не будут использованы в полном объеме, так как он быстро осядет на дно.
Применение активированного угля не влечет больших затрат. В наличии должны быть помещение для складирования ПАУ и блок изготовления ПАУ, который будет дозировать уголь.
Особенности применения активированного угля:
- ПАУ в сухом виде взрывоопасное и пыльное вещество (используют 2-10% суспензию);
- невозможно регенерировать – постоянное использование не целесообразно (существует гранулированный регенерирующий уголь, но его стоимость высока);
Чаще всего активированный уголь применяется для удаления свободного хлора в воде.
Безуглеродные сорбенты для очистки воды
Безуглеродные сорбенты самые распространены в технологиях водоочистки. Они бывают природного и искусственного производства: цеолиты, глинистые породы и т.д
Преимущества неуглеродных сорбентов:
- повышенная емкость;
- способность обмениваться катионами;
- невысокая цена и распространенность.
Глинистые породы
Они широко используются в процессе очистки воды. Их структура хороша развита, имеет множество микропор разного размера, слоистую жесткость и способна расширяться.
Процесс сорбции с применением глинистых пород сложен. В него входят Ван-дер-ваальсовые реакции. Они хорошо обесцвечивают воду, убирают взвешенные частицы и токсичные органические соединения хлора и гербицидов, ПАВ.
Природные сорбенты берут в местности их использования, что увеличивает их потребление в технологии водоочистки.
Цеолиты
Представляет собой алюмосиликатный каркасный материал. Характеризуются трехмерным алюмосиликатным каркасом с правильной тетраэдрической структурой и отрицательным зарядом. Гидратированные ионы щелочных и щелочноземельных металлов расположены в пустотах каркаса и имеют положительный заряд, компенсирующий заряд каркаса. Цеолиты можно использовать только для веществ, у которых размеры молекул меньше входного отверстия. Их еще называют ситом для молекул.
Существует более 30 видов. Самые применяемые: шабазит, морденит, клинопптиломит. Их легко добывать и перерабатывать.
После добычи их прокаливают в печах при 1 тыс. градусов с хлоридом карбонатом натрия. Применение кремнийорганических соединений на поверхности цеолитов придают им гидрофобные свойства.
Используются в порошкообразной форме. Цеолиты задерживают:
- ПАВ;
- красители;
- пестициды;
- коллоидные и бактериальные загрязнения;
- органические соединения.
Неорганические иониты
Они считаются перспективным направление в технологии водоочистки. Самые распространенные:
- цирконилфасфат;
- титаносиликаты и цирканосиликаты;
- оксалат циркония;
- соли гетеро- и поликислот;
- ферроцианты тяжелых и щелочных металлов;
- гидроксиды железа и сульфиды железа, нерастворимые в воде;
Большинство из них не может иметь водородную форму, при которой их структура разрушиться. Удобной для них стала солевая форма. Но она исключает возможность обессоливать воду без редких анионитов неорганических минералов. Для этого используют органические катиониты и аниониты на основе синтетической органики.
Органические иониты
Множество органических ионитов характеризуются гелевой структурой. Реальных пор нет, но при попадании в растворы воды они набухают и могут обмениваться ионами.
Существуют макропористые иониты, работающие по принципу активированного угля. Они устойчивы к механической нагрузке, осмотически стабильны, имеют улучшенный обмен и ситовой эффект, но менее емкие по сравнению с гелевыми.
Современная наука позволяет синтезировать органические иониты с любыми ценными свойствами, не имеющие природных аналогов.
Регенерация сорбентов
Виды методов восстановления:
- химический;
- термический при низких температурах;
- термический.
Химический метод восстановления
Сорбент обрабатывают органическим или неорганическим реагентом жидкой или газообразной формы. Температура обработки не превышает 100 градусов.
Регенерации подвержены углеродные и безуглеродные сорбенты. Процесс происходит в адсорбационном аппарате. Каждый тип сорбата имеет свой химический способ.
Доступным методом регенерации является нагревание сорбента в воде. Растет степень диссоциации и способность растворяться сорбата. Происходит десорбция части сорбата. Например, активированный уголь регенерируют нагретой водой. Эффект восстановления достигает 40 %.
Так же активированный уголь восстанавливать гидроокисью и карбонатом натрия. Сорбционная емкость уменьшается на 50%.
Известны способы с гамма-излучениями, но на практике их не применяют.
Термическая регенерация при низких температурах
Сорбенты подвергаются паровой или газовой обработке. Температура достигает 400 градусов. Процесс простой, неопасный и легко воспроизводимый на многих производствах. Из оборудования потребуются парогенератор и охладитель для конденсата. В последствие его сжигают или используют для получения ценного сорбата.
Термическая регенерация
Первые два метода не позволяют полностью восстановить адсорбционные угли. Термическое восстановление состоит из нескольких стадий и касается как сорбата, так и сорбента. Она схожа с технологией получения активных углей. Ее стоимость будет равна половине стоимости нового материала. Разложение примесей происходит при 350 градусах, а при 400 градусах половина адсорбента разрушиться.
Сегодня следует уделять время на разработку новых эффективных методов восстановления сорбентов. Это должно снизить стоимость очистки воды.
Уголь для водоочистки: зачем он нужен и как работает
В качестве сырья активированный уголь начали масштабно использовать в начале ХХ века, этому способствовало активное развитие промышленного производства в химических отраслях, разработки нового химического оружия и химзащиты. Благодаря высокому спросу и уникальным качествам этого сорбента, стали активно разрабатываться и развиваться новые технологии для его получения и улучшения физических качеств. Данная статья посвящена тому, как в современной водоподготовке используется уголь для водоочистки.
Из этой статьи вы узнаете:
Зачем нужен уголь для водоочистки
Как работает уголь для водоочистки
Какие особенности имеет уголь для водоочистки
В каких фильтрах используется уголь для водоочистки
Как работает уголь для водоочистки
В настоящее время угольный фильтр является эффективным и незаменимым средством для фильтрации воды. Уголь для водоочистки используют как при централизованном, так и при автономном водоснабжении, в районах с невысоким качеством питьевой воды.
Особенности устройства фильтра очень просты – активированный уголь с пористой структурой выступает в качестве рабочего вещества для адсорбции примесей, которые содержатся в воде.
Активированный уголь производят из углеродсодержащего сырья: древесины лиственных пород деревьев, твердой оболочки кокосового ореха. Сырье проходит этап термической обработки, затем его подвергают активации для вскрытия пор. В результате всех операций материал становится сорбентом, то есть наделяется способностью удерживать из воды примеси в процессе фильтрации.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
Готовый уголь для водоочистки компонуют в колбы и картриджи, которые используются в фильтровальных системах. Для очистки больших объемов воды применяют фильтры баллонного типа, иногда в них можно не заменять сорбирующее вещество, а промывать и очищать его.
Также есть самовосстанавливающиеся фильтры, которые устанавливаются парами, уголь для водоочистки в них меняется по мере необходимости, а срок службы таких фильтров – значительно выше, чем у аналогов.
Задача угля для водоочистки состоит в том, чтобы обеспечить удаление из исходной воды различных примесей. Угольный фильтр используют для следующих целей:
Очистка воды от неестественного запаха, вкуса и цвета.
Удержание микроорганизмов и органических соединений.
Выведение из воды остатков растворенного хлора и компонентов дезинфицирующих составов.
При выборе фильтра следует принимать во внимание основные его характеристики, так как они влияют на качество работы вещества и конечный результат:
Размер гранул активированного угля. Чем меньше гранулы, тем лучше фильтруется вода.
Размер пор. Степень очистки зависит от размера адсорбирующих пор материала, из которого изготовлен активированный уголь – чем меньше поры, тем выше качество фильтруемой воды. В бытовых фильтровальных системах зачастую используется активированный уголь из твердой оболочки кокосового ореха, так как этот материал имеет высокий процент микропор.
Химическая твердость абсорбирующего материала. При длительном использовании фильтра происходит постепенное вымывание активированного угля, что снижает качество фильтрации. Чем выше твердость адсорбента, тем дольше срок службы фильтра.
Полезные, адсорбирующие свойства активированного угля применимы не только для бытовой и промышленной очистки воды, уголь также используют как медицинский препарат. Следует также отметить, что активированный уголь применяют для фильтрации воздуха в качестве очистительного элемента в вытяжках и как обязательный компонент в конструкции противогаза.
Какими особенностями обладает активированный уголь для водоочистки
Кокосовую и абрикосовую скорлупу обрабатывают вначале термическим, а потом химическим способом, в результате чего получают натуральный, качественный сорбент – активированный уголь. Полученное сырье прессуют в брикеты или гранулируют, в зависимости от типа фильтра, в котором используется уголь для водоочистки. Для фильтровальных систем используются сменные картриджи или сыпучий гранулированный сорбент – он засыпается напрямую в фильтр.
Сменные, угольные кассеты имеют небольшой ресурсный запас, а у фильтров, в которые сорбент можно засыпать неоднократно, – длительный срок службы, они широко применимы как в бытовых, так и в промышленных целях. Достаточно регулярно выполнять процедуру обратной очистки. Суть процесса заключается в том, что поток воды, проходя через фильтр в обратную сторону, вымывает накопленные загрязнения. В дополнение, благодаря такой процедуре, в сорбенте устраняются «тоннели», которые образуются водными потоками, проходящими сквозь фильтр.
Благодаря современным способам обработки активированный уголь наделяется устойчивостью к механическим и химическим загрязнениям, сохраняет свои полезные свойства под воздействием многочисленных промывок.
Для изготовления угля для водоочистки используют различное углеродсодержащее сырье:
Твердая оболочка кокосового ореха.
Древесина лиственных пород деревьев, торф.
При производстве активированного угля сырье подвергается первичной высокотемпературной, бескислородной обработке. После на будущий сорбент воздействуют паром, в результате чего активированный уголь приобретает требуемую площадь и поры необходимых размеров в соответствии с задачами. Так, уголь используют для фильтрации газов, рекуперации воды.
В процессе фильтрации воды возможно применение как гранулированного, так и порошкового сорбента. Размер пор напрямую зависит от исходного сырья. Пористость – это одна из важных характеристик угля для водоочистки, кроме того, следует принимать во внимание такие свойства, как зольность, плотность, влажность, скорость сорбции и прочность, сорбционная емкость.
Существенный недостаток угольных фильтров картриджного типа – ограниченный срок эксплуатации.
По мере использования всей площади угольного фильтра, сорбент превращается в вязкую, черную слизь, которая является плодородной почвой для размножения бактерий. Чтобы этого избежать, необходимо четко придерживаться графика замены сменного фильтра.
Для усиления свойств сорбента производитель обогащает его бактерицидными добавками, ионизирует серебром. Такие меры помогают устранить появление грибков и размножение микроорганизмов и плесени, но это не является панацеей.
Уголь для водоочистки в бытовых условиях используют в сорбционных фильтрах. Так, во время прохождения воды через поры фильтра из нее удаляются крупные и мелкие загрязнения. Благодаря микроскопическим порам сорбента из жидкости устраняются молекулы хлора и фенола, а более крупные поры задерживают объемные молекулы.
Показатель зольности указывает на наличие неорганических веществ в сорбенте – чем ниже этот показатель, тем выше качество сорбента. Плотность сорбента – одна из важных характеристик, которая определяет срок службы систем водоочистки.Скорость сорбции указывает на темпы поглощения и впитывания примесей и загрязнений. При прохождении через фильтр, жидкость задерживается в нем менее минуты, поэтому очень важно, чтобы скорость сорбции была высокой.
Отличными показателями сорбции обладает активированный уголь, полученный из твердой оболочки кокоса. Мелкие частицы сорбента максимально контактируют с водой по всей площади, повышая качество очистки. Прочность – одна из важных характеристик сорбента, указывает на прочность связывания примесей, которые он может удерживать, не отдавая обратно в воду. Сорбционная емкость – этот показатель активированного угля отвечает за его способность удерживать и поглощать наибольшее количество примесей и загрязнений.
Уголь для водоочистки в разных фильтрах
Кувшин с фильтром-кассетой
Компактные, бытовые фильтры кувшинного типа имеют широкое применение и обеспечивают бытовые потребности человека в чистой воде. Работают такие фильтры независимо от системы водоснабжения, их можно взять с собой на природу или на дачу.
Тип фильтра – проточный. Фильтр такого типа представляет собой кувшин со сменным картриджем, вода очищается, пока протекает сквозь картридж с углем для водоочистки. Ресурс картриджа рассчитан на два месяца работы.
Кувшин с фильтром-кассетой прост в обращении, имеет невысокую стоимость. В сменный картридж плотно упакованы фильтрующие слои: гранулы активированного угля, ионообменная смола, полипропиленовые волокна.
Недостатками такого фильтра является невысокая степень очистки воды, так как сорбент не удерживает некоторые виды бактерий и тяжелые металлы, и частая замена фильтрующего картриджа.
Небольшая производительность фильтра не обеспечивает потребности семьи из трех человек в полном объеме. При большем количестве человек следует рассмотреть другой вариант очищения питьевой воды, ведь за ту же стоимость можно приобрести надежный, проточный фильтр с высокой производительностью.
Фильтр-насадка на кран
Такого типа фильтры представлены в виде съемной насадки на кран.
Они актуальны для помещений с ограниченным пространством. Съемная система фильтра позволяет перемещать и устанавливать ее на любой кран.
Преимуществом такого фильтра является компактный размер и простота установки, он быстро очищает воду в сравнении с фильтром-кувшином. Но недостатком его можно считать уменьшение напора водопроводной сети.
Приведенные выше примеры фильтров являются экономвариантом, используются исключительно в бытовых целях. Фильтры кувшинного типа и насадка на кран способны качественно очищать воду, которая подается только из централизованной системы водоснабжения и не требует дополнительной водоподготовки.
Фильтры баллонного или картриджного типа
Фильтры промежуточной очистки предусматривают наличие отдельного угольного фильтра, кроме того они могут входить в состав фильтровальной системы, использующей кассеты с различными очищающими составами и подключенной к общей системе водопровода (небольшие габариты позволяют размещать очистительную систему под раковиной).
Такого рода фильтровальная система имеет высокую эффективность и является стационарной, а ее стоимость составляет выше среднего. Сменные кассеты делают очистительную систему модульной и позволяют организовать фильтр для наилучшей очистки местной воды.
Угольный сорбционный фильтр балонного типа в составе бытовой фильтровальной системы устанавливают для очистки воды не только из центральной системы канализации, но и из автономных источников водоснабжения.
Следует отметить, что угольные фильтры не производят полной очистки воды, так как их поглощающие способности справляются только с некоторыми видами загрязнений. Из этого следует, что при необходимости высококачественной очистки воды такой фильтр используется как часть фильтровального комплекса.
Фильтры баллонного типа удобны для применения в комплексных системах водоочистки загородных домов и коттеджей. В основе таких систем могут выступать картриджи нескольких ступеней очистки или стационарная баллонная схема очистки.
Угольный фильтр в составе систем обратного осмоса
Для очистки питьевой воды используют систему на основе обратного осмоса. Этот процесс заключается в том, что вода проходит сквозь мембрану, которая пропускает только молекулы воды и кислорода. Такая система очистки воды имеет много этапов, одним из которых является этап прохождения воды через угольный фильтр.
Многоступенчатая система фильтрации воды является наиболее эффективной. При очистке воды таким фильтром можно получить дистиллированную воду, что позволяет использовать такую очистительную систему не только в бытовых, но и в промышленных целях. При этом такие фильтры обладают высокой стоимостью и большим расходом воды.
Недостатком такого типа фильтров можно считать полную деминерализацию воды. Это означает, что из воды удаляются все составляющие, в том числе и полезные для организма человека вещества.
На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра для воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.
Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.
Компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.
Специалисты нашей компании готовы помочь вам:
подключить систему фильтрации самостоятельно;
разобраться с процессом выбора фильтров для воды;
подобрать сменные материалы;
устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;
найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.
Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!
Уголь для фильтров: все об этом способе очищения воды
О пользе угля люди знали с незапамятных времен. Его полезные свойства применяли еще наши далекие предки. В древности уголь помогал очищать воду, чуть позднее – винные напитки и пиво, и даже применялся в медицине. Сейчас активированный уголь для фильтров занимает лидирующие позиции в среде очищающих материалов. Ему принадлежит пальма первенства как лучшему фильтрующему элементу, но сфера применения угля очень обширна и постоянно развивается. Какова роль угля в фильтровании, попробуем выяснить в нашей статье.
Из этой статьи вы узнаете:
Как использовать уголь для фильтров
Где применяется уголь для фильтров
Как установить угольный фильтр
Как сделать уголь для фильтров своими руками
Как использовать уголь для фильтров
Уголь в активированном виде обладает пористой структурой. Благодаря такой особенности элемент способен эффективно очищать питьевую воду. Высокие сорбционные свойства позволяют удалять из нее вредные примеси, хлорку, соли тяжелых металлов и запах.
Питьевая вода может очищаться с помощью как гранулированного, так и порошкообразного угля. Порошковый уголь содержит мельчайшие частицы, поэтому может эффективно осветлять очищаемую жидкость. Для этого необходимо порционно ввести его в воду, а затем профильтровать полученную жидкость.
Размер частиц, время, затрачиваемое на очистку, степень загрязнения питьевой воды – все это напрямую влияет на количество необходимого для фильтрации угля.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
Уголь для фильтров в гранулах состоит из более крупных частиц, чем порошковый. Эти частицы имеют неправильную форму, что обеспечивает пористую структуру фильтрующего слоя. Способ применения тоже отличается. Гранулы угля должны использоваться для фильтра в виде неподвижного слоя. Чем больше будет фильтрующий слой, тем медленнее будет проходить очищаемая вода, а значит, тем лучший результат будет достигнут. 30 секунд – это время, затрачиваемое на контакт жидкости с углем. Несложно посчитать, что за 1 минуту уголь массой 0,1 кг сможет качественно очистить только стакан воды – 200 мл.
Гранулированный уголь для фильтров эффективно очищает воду от различных примесей органического происхождения, а также от хлора. Что касается микроорганизмов в воде, здесь активированный уголь бессилен. Чтобы очистить воду от бактерий, требуется дополнительная бактерицидная добавка. В качестве таковой обычно применяют ионы серебра.
Активированный уголь лучше всего использовать в качестве насыпного фильтрующего слоя. Как уже было сказано выше, чем мельче частицы и больше слой, тем эффективнее будет очистка. Срок службы активированного угля невелик ввиду ограниченности его сорбционных свойств. Поры очень быстро забиваются, и пропускная способность ухудшается. Поэтому требуется регулярная и своевременная замена.
Еще одним существенным недостатком является быстрое размножение бактерий. Повышенная влажность внутри фильтра – благоприятная среда для микроорганизмов. Только бактерицидная добавка способна отсрочить появление бактерий. Если же используется только уголь, его необходимо часто менять.
Кстати, можно самостоятельно очищать воду с помощью активированного угля. Для этого надо изготовить фильтрующую марлевую прослойку с углем внутри. Активированный уголь можно использовать любой: порошок, гранулы или таблетки. Последние требуется предварительно измельчить. Данная прослойка помещается поверх емкости для стекания очищенной воды. Минусом такой фильтрации является непродолжительная жизнеспособность полученной конструкции. Через несколько дней уголь надо уже заменить.
Где применяется уголь для фильтров
Чаще всего уголь для фильтров воды применятся в бытовых системах водоснабжения. В промышленных системах – редко. Самая распространенная форма выпускаемых фильтров – сменные картриджи. Это блок, состоящий из нескольких фильтрующих слоев. Наружную часть составляют сетки различной плотности. Их задача – не пропускать внутрь картриджа механические примеси. Внутри блока расположен слой активированного угля. Фильтр из угля необходимо своевременно менять, по мере загрязнения.
Что касается промышленных систем водоснабжения, здесь проточный или угольный фильтр неэффективен. В таких системах обычно требуется установка электромагнитного или магнитного фильтра. Корпус устройства должен быть прочным и устойчивым к коррозии. Сами фильтры размещаются в двух местах: дренажном и распределительном участках системы. Фильтр на активированном угле может применяться на последней ступени очистки в качестве дополнительного модуля.
Картридж-уголь для фильтров
Бытовые фильтры с наполнителем из активированного угля бывают нескольких видов.
Работа первого не зависит от подачи воды в системе. В кувшин помещается картридж. Ресурс сменного блока составляет пару месяцев. Насадки же применяются для очистки проточной воды. Их закрепляют непосредственно на кран. Ресурс сменного картриджа в насадке – 3 месяца. Эти разновидности фильтров применяют для очищения небольшого количества воды. Степень очистки средняя.
Это устройства стационарного назначения. Они крепятся к трубе, подводящей воду. В них может быть только угольный картридж или несколько фильтров с разным составом. Степень очистки довольно высокая, но не 100 %. Эти фильтры способны удержать не все загрязнения.
- Угольный фильтр в системе многоуровневой очистки
Для максимально эффективной очистки питьевой воды фильтр из угля применяется не как самостоятельный модуль, а в комплексной системе, имеющей несколько уровней очистки. Первым в системе располагается механический фильтр, затем – с угольным наполнителем, далее – элемент обратного осмоса или мембранный.
Угольный фильтр состоит из пластикового корпуса и внутреннего наполнителя. Кроме активированного угля дополнительно может использоваться мелкозернистый гравий, в качестве поддерживающего наполнения. Он нужен, чтобы уголь был равномерно распределен.
Уголь для фильтров может быть порошковым, спрессованным или гранулированным. Так какой уголь в фильтрах лучше? Вообще, лучшими сорбционными свойствами обладают угольные гранулы. Преимущество прессованного угля – в невозможности вымывания частиц. Это объясняется тем, что он изготавливается из разных видов угля, которые спрессованы в единый блок.
Уголь применяется в очищающих фильтрах в качестве наполнителя. И он может быть не только активированным. Итак, основное применение в системах фильтрации получили:
Активированный уголь. Его применяют для очищения воды от механических примесей, хлора, озона.
Кокосовый уголь. Способен устранить неприятный запах, органические соединения, хлор. Еще он может эффективно улучшить цвет воды и сделать ее прозрачной. В отличие от других видов способен регенерировать, что является несомненным плюсом.
Каменный уголь. Он устраняет запах, эффективно удаляет пестициды, фенолы. Особенность применения в том, что его предварительно выдерживают в воде в течение суток.
Кроме указанных выше, в фильтрах применяются и другие сорбенты. Они могут использоваться вместо угольного наполнителя или дополнять его. Силикат алюминия в гранулах эффективно очищает воду от коллоидных частиц. Способностью задерживать соли тяжелых металлов отличается цеолит. Эти сорбенты обладают свойствами, которых нет у угля.
Главное требование к фильтрующему наполнителю – пористая структура. Поры могут быть разных размеров, и качество очистки напрямую зависит от этого показателя. Крупнопористый уголь отлично устраняет механическую взвесь и крупные частицы органических соединений. Хлор, растворенные вещества, ионизированные частицы задерживаются сорбентом с мелкопористой структурой. Например, микропоры имеет кокосовый уголь, до 2 нм. Каменный уголь обладает так называемыми мезопорами, размером 2–50 нм. Структуру древесного угля отличают макропоры, крупные, размером от 50 нм.
Важнейший показатель эффективности угольного наполнителя в фильтре – сорбционная емкость. Данным термином обозначается способность угля задержать определенное количество загрязняющих воду частиц. Чем выше этот показатель, тем больше загрязнителей сможет задержать фильтрующий элемент до следующей замены или регенерации.
Еще один показатель – скорость очистки. Вода проходит через фильтрующий слой с огромной скоростью. Задача наполнителя – успеть за время прохождения через него воды задержать загрязнения. Наилучшие результаты демонстрируют мелкоизмельченные наполнители, благодаря микропорам которых обеспечивается больший контакт воды с их поверхностью.
Кроме вышеперечисленных преимуществ, фильтры с угольным наполнителем обладают и существенными недостатками. Главный из них – ограниченный срок службы. За небольшой промежуток времени угольный слой забивается, не пропуская более воду. К тому же, без дополнительной бактерицидной добавки он становится местом размножения опасных бактерий. Если тянуть с заменой, уголь превращается в черную слизь.
Особенности установки угольного фильтра
Соблюдение определенных требований к эксплуатации поможет продлить срок службы фильтра. К таковым относятся следующие ограничения:
Давление в системе водоснабжения не должно превышать заявленное производителем. Обычно оно должно быть не больше 8 атмосфер.
Активированный уголь применяется только в системе холодного водоснабжения. Использование для горячей воды быстро выведет его из строя. Высокая температура негативно влияет на его сорбционные свойства.
Недопустима установка угольного фильтра вблизи батарей и других нагревателей. Система обогрева должна располагаться на большом расстоянии от него.
Уголь в фильтрах восприимчив к влажности окружающей среды. Она не должна превышать 70 %.
Должен осуществляться слив дренажной системы. Если есть препятствия на пути грязной воды, их необходимо устранить.
Рекомендуются дополнительные ступени очистки после угольного фильтра, чтобы избежать попадания в чистую воду мельчайших частиц угля.
Применение угольных фильтров особенно актуально для фильтрации воды из водопровода. Дело в том, что на водоочистных сооружениях вода обеззараживается хлором. Если система водоснабжения автономная и вода поступает из скважины большой глубины, уголь в фильтре бесполезен. В такой воде отсутствует хлор и другие органические соединения.
Уголь для фильтра своими руками
Прежде чем ответить на вопрос, как сделать фильтр из активированного угля, еще раз рассмотрим его строение. Под фильтром подразумевается несложное изделие с наполнителем, который и предназначен для очищения. Таким фильтрующим слоем может быть не только уголь, но и песок, трава, вата, лутрасил, марля. Фильтры из ткани очень недолговечны, хотя способны вполне достойно очистить жидкость. Поэтому их можно использовать только как временный фильтр.
Лутрасил представляет собой синтетический полипропиленовый материал. Смесь этого волокна и древесного угля способна эффективно очищать очень загрязненную и жесткую воду на протяжении длительного времени. Такой фильтр можно соорудить своими руками. Лутрасил есть в продаже. Древесный уголь можно тоже купить или же изготовить. Для этого надо положить в металлическую емкость кусок дерева и прокалить. После того как полученный уголь остынет, надо положить его и лутрасил в слой марли. И вот он – самодельный фильтр.
Минусом фильтрующих кувшинов является очень медленная очистка воды, что не всегда удобно. Пока очистится нужное количество жидкости, придется ждать. Если вы собрались большой компанией на дачу или на природу, кувшин точно не подойдет. В этом случае понадобится много чистой питьевой воды. Отличным выходом станет изготовление своими руками походного фильтра. Что для этого нужно? Всего лишь ведро с крышкой и пятилитровая пластиковая бутылка. Ваши дальнейшие действия:
Надо срезать дно пластиковой бутыли.
В крышке ведра делается отверстие подходящего размера.
Бутыль надо устойчиво вставить в крышку ведра горлышком вниз. Края отверстия желательно уплотнить резиновой прокладкой.
Теперь надо заполнить бутыль фильтрующим составом. Наполнителем может стать самодельная угольная смесь.
Походный фильтр готов!
Этот принцип самостоятельного изготовления фильтра годится для создания более серьезной очищающей конструкции. Ее можно применять для эффективной очистки воды от примесей и смягчения. Придерживайтесь следующего алгоритма:
Понадобится пластиковая канистра объемом 20 л. Этот бак будет использоваться, как принимающая очищенную воду емкость.
Вырежьте небольшое отверстие внизу канистры. В него должен плотно вставляться кран.
Возьмите небольшой кусок полипропиленовой трубы диаметром 4 см. Ее надо заполнить древесным углем.
Теперь вам понадобится пластиковая бутылка объемом 10 л. Диаметр горла такой бутылки обычно составляет 4 см. Надо полностью или частично срезать дно бутылки. Через него будет в фильтр заливаться вода. Трубу из предыдущего пункта надо соединить с горлышком бутыли, вернее, одеть на него.
Соедините с помощью трубы бутылку, которая будет находиться выше, и принимающую емкость.
В такую конструкцию можно налить чуть меньше 10 литров воды. Угольный фильтр, изготовленный своими руками, профильтрует этот объем и сделает жидкость пригодной для питься за каких-то 1,5–2 часа.
Полезный совет: чтобы частицы угля не попали в очищенную воду, на верх и низ трубы желательно приклеить небольшие куски пластика с перфорацией.
На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.
Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.
Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.
Специалисты нашей компании готовы помочь вам:
подключить систему фильтрации самостоятельно;
разобраться с процессом выбора фильтров для воды;
подобрать сменные материалы;
устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;
найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.
Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!
Использование угля для очистки воды
Уголь для очистки воды человечество использует уже немало десятков, а то и сотен лет, поскольку этот способ был и остается одним из самых простых и действенных. В современных водоочистных системах применяется уголь из кокосовой скорлупы, вытеснивший собой активированный уголь из березовой древесины. «Кокосовый» сорбент в четыре раза эффективнее своего предшественника и способен задерживать органические соединения, растворенные газы и остатки хлора, но бессилен в отношении бактерий, нитратов, тяжелых металлов и нитритов. В связи с этим угольные фильтры используются на конечной стадии очистки питьевой воды, улучшая ее вкусовые, цветовые и другие органолептические свойства.
Особенности угольной фильтрации
Для производства активированного угля используют скорлупу кокоса или абрикосовые косточки, которые подвергаются сначала термической, а после и химической обработке. Полученный в результате продукт выпускается в прессованном и гранулированном виде. Для водоочистных систем используется сыпучий гранулированный уголь, который либо засыпается непосредственно в фильтр, либо применяется в виде сменных угольных картриджей.
Угольные картриджи имеют ограниченный срок службы, а засыпные фильтры могут использоваться в течение довольно длительного срока, как в бытовых условиях, так и в промышленных масштабах. Такую возможность гарантирует регулярно выполняемая процедура обратной промывки, в условиях которой поток воды через угольный фильтр направляется в обратном направлении для устранения накопленных сорбентом загрязнений. Также обратная промывка способствует устранению своеобразных «тоннелей», проложенных струями воды, постоянно проходящих сквозь очистное устройство. Благодаря современным методам обработки активированный уголь приобретает устойчивость к различным механическим воздействиям и не теряет своих свойств под воздействием бесчисленных промывок.
Производство активных углей для сорбента
В производственных условиях сырьем для получения активно угла могут служить:
- скорлупа и косточки фруктов;
- торф, древесина и стружка;
- антрацит и каменный уголь.
Принцип действия и характеристики активированного угля
Как правило, активированный уголь для очистки воды применяется в составе сорбционного фильтра, то есть сосуда, заполненного сорбентом. В процессе прохождения жидкости через сосуд из нее удаляются вредные примеси, причем разнообразные по форме и размеру поры активного угля служат местом блокировки крупных частиц и мельчайших молекул. Так, самые микроскопические поры служат пристанищем для молекул хлороформа и фенола, отверстия покрупнее – для более объемных молекул.
Зольностью именуют наличие неорганических веществ в составе сорбента (этот показатель не должен быть высоким в отношении фильтров для питьевой воды), показатель прочности особенно важен для систем водоочистки с высокой нагрузкой, но особое внимание при выборе сорбента уделяется сорбционной емкости и скорости.
Под сорбционной емкостью угля понимают его способность задерживать и поглощать максимальное количество загрязнений. Не менее важна и прочность связывания примесей, характеризующая тот объем веществ, которые уголь может удерживать, не отдавая обратно в воду. Скорость сорбции определяется быстротой поглощения примесей, а важность этого параметра определяется самими условиями очистки. Вода проходит через угольный фильтр с большой скоростью, задерживаясь в нем меньше минуты, поэтому важно, чтобы за этот небольшой промежуток времени сорбент успел впитать все вредные вещества. Наиболее эффективными в этом отношении считаются угли, полученные из кокосовой скорлупы и измельченные в порошок. Мелкие частицы сорбента обеспечивают максимальный контакт всей его площади с водой, увеличивая действенность очистки.
Недостатки сорбентов на основе угля
Главный недостаток картриджных угольных фильтров заключается в ограниченных сроках эксплуатации.
По мере использования всей площади сорбента, он превращается в неприятную слизь черного цвета, которая к тому же является благодатной почвой для роста бактерий. Поэтому картриджи следует менять незамедлительно, не дожидаясь, пока фильтр из очищающего устройства станет рассадником заразы.
Часто в угольном сорбенте присутствуют бактерицидные добавки; производители насыщают его ионами серебра, что на некоторое время способно предотвратить размножение бактерий и плесени, но не является панацеей.
Читайте также: