Очищает ли угольный воду

Уголь для водоочистки: зачем он нужен и как работает

Уголь для водоочистки: зачем он нужен и как работает

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.

Несмотря на высокие характеристики угля для водоочистки, такие фильтры могут справиться с загрязнениями и взвесями, которые содержатся в жидкости не более 10 мг/л. Это означает, что угольные фильтры должны использоваться только на завершающей стадии фильтрации.

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!

Источник

Особенности использования активированного угля для очистки воды: преимущества и недостатки

Активированный уголь является сорбентом — эффективным средством для химической, радиологической и биологической защиты организма.

Вещество активно используется в медицине, оборонной промышленности и водоподготовке. О всех преимуществах и недостатках активированного угля читайте далее в статье.

Уникальные свойства

Материал имеет мелкопористую структуру. Его поверхность отличается высокой адсорбцией — способностью удерживать и накапливать:

• жидкие,
• растворенные вещества,
• газообразные молекулы.

Эффективность поглощения примесей зависит от размера пор материала. Они должны быть больше молекул, которые нужно адсорбировать из носителя.

Способность к поглощению примесей у вещества настолько высока, что кусок площадью 1 м3 с порами размером 0,3 м3 способен впитать в себя до 30 м3 газа.

От чего очищает и насколько эффективно?

Вещество снижает концентрацию в жидкости следующих примесей:

• Летучие соединения (радиоактивные газы, пары масел, ртути, углеводорода).
• Органические примеси, которые портят вкус и запах напитков, в том числе хлор и озон.
• Отравляющие вещества (пестициды, гербициды).
• Нефтепродукты.
• Соли тяжелых металлов.
• Бактерии (Сальмонелла, Шигелла, пр.).

Из-за неэффективности по отношению к ряду примесей он не используется как единственное средство для водоочистки.

Какой используют в фильтрах?

В системах очистки активированный уголь чаще всего встречается в 3 видах.

Виды сорбента для водоподготовки	Маркировка	Описание	Применение
Порошкообразный	PAC	Размер частиц: 0,15-0,25 мм. Очищает воду путем смешивания с ней. Удаляется из жидкости методом фильтрации.	Резервуары быстрого смешивания, гравитационные фильтры. Не используется при устройстве проточных фильтров для центральных водопроводов из-за риска высокой потери напора.
Гранулированный	GAC	Размер частиц: 0,2-5 мм. Образуется путем измельчения и просеивания расходного материала. Очищает большие объемы жидкостей, газа, может многократно использоваться.	Проточные системы, бассейны быстрого смешивания.
Прессованный (экструдированный)	EAC	Цилиндрические гранулы диаметром 1-5 мм. Выпускается из порошкообразного углерода.	Применяется при сборке бытовых фильтров.

В проточных системах водоподготовки используется два вида угля:

1. Гранулированный. В таких картриджах вода проходит через весь слой загрузки.
   А уголь выступает в качестве сорбента, избирательно поглощающего из среды пары, газы и растворенные вещества.
2. Прессованный. В таком блоке сорбционная функция угля ниже, так как слой угля меньше.
   Но прессованная структура позволяет использовать картридж для механической очистки от взвешенных твердых веществ — частиц ила, песка, неорганических примесей, планктона, микроорганизмов.

Преимущества и недостатки

Средство эффективно удаляет примеси, которые портят цвет, вкус и запах напитка, хлор, другие нежелательные соединения. К недостаткам вещества относится быстрая засоряемость угольного фильтра.

Другой минус угля — неспособность уничтожать микроорганизмы. Даже если его поры удерживают «нежелательных гостей», они не умирают, а остаются в нем, начиная размножаться.

Применение для фильтрации воды

Для изготовления фильтра понадобятся:

• Активированный уголь NWC 12×40 (порошок) или таблетки из аптеки.
• Пустая 5-литровая бутылка — 1 шт.
• 1,5 литровая бутылка.
• Кусок ткани или бинта — 7 см.
• Канцелярский нож.
• Шило

Количество сорбента зависит от потребностей в водоочистке.
На 1 литр воды понадобится 10 граммов NWC 12×40 или 45 таблеток.

Пошаговая инструкция:

1. Сделать шилом в крышке бутылки 10-12 отверстий.
2. Отрезать у полторашки дно канцелярским ножом.
3. Если уголь таблетированный, высыпать его в тарелку и растолочь ложкой.
4. В горлышко бутылки положить сложенный в несколько раз слой ткани или бинта.
5. Засыпать в емкость угольный порошок.
6. Поставить бутылку горлышком вниз в емкость для сбора чистой воды.

Жидкость будет проходить через фильтр долго. Первый раствор содержит угольные включения и пыль, поэтому его нужно слить. Следующая вода будет чистой.

На этом видео вы можете посмотреть простой пример изготовления угольного фильтра своими руками:

Особенности эксплуатации

Скорость его засорения зависит от качества воды. Возможно повторное использование начинки. Для этого проводится регенерация угольного слоя для удаления примесей:

• Залить вещество водой объемом в 2-3 раза большим.
• Продержать 15-20 мин.
• Слить воду и повторить предыдущие действия 2-3 р.
• Прогреть уголь в духовке в течение 6-8 часов при t до 200 °С. Первые минуты нагрева дверца шкафа должна быть открыта для отведения запахов.

После охлаждения материала до 60-70 °С его можно использовать повторно.

Чем можно заменить наполнитель?

Можно выделить 3 альтернативы активированному углю.

Сорбент АС

Удаляет из воды:

В отличие от угля, не является привлекательной средой для размножения биоорганизмов, удаляет железо, очищает воду при высокой скорости потока.

Шунгит

Имеет сорбционную способность к широкому спектру органики, спиртам, пестицидам, поверхностно-активным химическим соединениям. Обеззараживает воду, уничтожая от нежелательных обитателей:

1. споры;
2. бактерии;
3. водоросли;
4. простейшие микроорганизмы.

В 30 раз более эффективен активированного угля при удалении хлора, диоксинов.

Сорбент ОДМ-2Ф.

Применяется для комплексной водоочистки по требованиям СанПин 2.1.4.1074-01. При фракции 0,5-2 мм используется в качестве основного фильтрующего средства. Высота слоя: 1,8-2 м. Химические соединения, содержание которых сорбент снижает в воде:

• железо, оксиды железа;
• радионуклиды;
• хлориды;
• тяжелые цветные металлы;
• нефтепродукты;
• фосфаты;
• азот.

ОДМ-2Ф улучшает органолептические качества воды. В отличие от активированного угля, сорбент снижает кислотность щелочной жидкости и экономически эффективен.

Заключение

Уголь позволяет очищать воду от множества вредных примесей и микроорганизмов. При использовании вещества нужно учитывать спектр его действия и особенности эксплуатации.

Для качественной водоочистки может понадобиться дополнительный фильтр. Это зависит от состава жидкости. Эффективная эксплуатация угольного фильтра невозможна без своевременной очистки материала от задержанных включений, бактерий или замены.

Источник