Угольные фильтры для очистки воды: Угольные фильтры для очистки воды Гейзер
Угольные фильтры для очистки воды Гейзер
Угольный фильтр для воды – универсальная технология очистки на основе сорбционных и каталитических свойств активированного угля. В производстве этих фильтров используется скорлупа кокосовых орехов или специальная древесина. Они прекрасно подходят для финишной очистки воды. Задача угольных фильтров – удалить из питьевой воды хлор и хлористые соединения, органические примеси и неприятные запахи.
Применение угольных фильтров для воды
Угольные фильтры для очистки воды устанавливаются в системах водоподготовки и бытовых фильтрах для воды:
-
промышленной очистки канализационных стоков вод для восстановления технической воды;
-
промышленной водоподготовки для удаления из воды соединений железа и органики, хлора при ее подаче в системы центрального водоснабжения населенных пунктов;
-
системах водоподготовки для загородных домов и коттеджей
-
бытовых станциях фильтрации питьевой воды.
Угольные картриджи – это часть комплекса предварительной фильтрации в бытовых системах обратного осмоса. Они также устанавливаются в качестве последней ступени очистки. В результате вода очищается от вредных органических соединений и приобретает приятный вкус.
Кроме того, угольные фильтры для воды используются в станциях очистки частных загородных домов и коттеджей. Это — стекловолоконные емкости с активированным углем, которые улучшают качество бытовой воды.
Угольные фильтры «Гейзер»
Компания «Гейзер» — производитель промышленных, полупромышленных и бытовых систем фильтрации воды, предлагает вашему вниманию угольные фильтры финишной очистки серии CF, которые являются эффективными при работе с водой любой степени загрязненности.
Угольные фильтры для воды CF устанавливаются в систему после фильтров грубой очистки, системы обезжелезивания и дезинфекции. Вода под давлением прогоняется через угольную засыпку, и оставшиеся вредные вещества оседают на угле.
Система контроля программируется на пропуск определенного объема воды (в зависимости от степени ее загрязнения), после чего автоматически включает обратную промывку фильтра, смывая все скопившиеся загрязнения в дренажную сеть.
Угольные фильтры CF «Гейзер» (в зависимости от модели) способны очищать воду со скоростью 10 м3/ч и выдерживают давление в системе до 10.5 бар. Срок службы загрузки в таком фильтре — 1 год затем, ее следует заменить.
активированный уголь для очистки, картридж для фильтрации своими руками, от чего очищает
Воду, вытекающую из крана, сложно назвать чистой, безвредной для здоровья, пригодной для приготовления пищи и питья. Очистить и обеззаразить ее, устранить остаточный хлор и прочие дезинфицирующие добавки, убрать неприятный запах позволяют фильтры. Одним из самых доступных и экологичных является угольный тип приборов для фильтрации.
Особенности
Угольный фильтр предназначен для очистки водопроводной воды, а также применяется в качестве системы водоподготовки при водоснабжении автономного типа. Очищающим веществом в данных конструкциях является активированный уголь. Он, в свою очередь, представляет собой продукт на основе древесины лиственных пород или скорлупы кокосовых орехов, которые подвергаются термическому воздействию. Завершающим этапом является процедура вскрытия пор, называемая активацией. Помимо угля, в составе могут содержаться другие компоненты, содержащие высококонцентрированный углерод.
В результате получается пористое вещество, имеющее способность к сорбированию, то есть задерживанию загрязняющих частиц и пропусканию влаги.
- устранение неприятного вкуса и запаха воды;
- очищение воды от ржавчины;
- задерживание органических элементов, в том числе микроорганизмов;
- удаление из воды остаточного хлора и прочих элементов, используемых для дезинфекции.
Фильтр на основе активированного угля не справляется с очищением воды от радиоактивных элементов и ионов металлов.
С выполнением данных функций справится только уголь, соответствующий следующим критериям:
- Небольшой размер пор, причем для каждого типа очистительных систем понятие «небольшой» индивидуально. Для бытовых фильтров обычно используется уголь из скорлупы кокосового ореха, так как переработка именно этого сырья позволяет добиться необходимых параметров.
- Большая химическая твердость, которая препятствует вымыванию угля из системы фильтра при прохождении через него микрочастиц.
- Небольшой размер гранул. Чем меньше этот показатель, тем лучше вещество фильтрует воду. Размер гранул непосредственно связан с размером пор.
Виды и принцип работы
Угольный состав может быть заключен в различные типы фильтров. От особенностей последних зависит пропускная способность фильтрующего слоя, а значит, и качество очистки воды.
Самый простой фильтр может быть установлен на кран, используемый для подачи питьевой воды. Монтаж устройства на основной водопровод может стать причиной перепада давления в последнем.
Более мощные модели могут устанавливаться на магистральном ответвлении или на трубах подачи. Если речь идет о необходимости использования системы на этапе водоподготовки к подаче, то логичнее устанавливать прибор в системе скважины или колодца. Конкретное место определяется обычно типом используемого фильтра.
Выделяют следующие типы фильтрации на основе активированного угля:
- Фильтр кувшинного типа представляет собой насадку, устанавливаемую в специальный кувшин.
Продолжительность срока ее службы составляет около 2 месяцев, после чего фильтр нуждается в замене. Их преимуществом является невысокая стоимость, простота монтажа и использования. Такое устройство может стать неплохим способом очистки воды для небольшой (2-3 человека) семьи. Однако подобные фильтры не обеспечивают высокую степень очистки, пропуская вместе с водой некоторые виды бактерий, соли тяжелых металлов.
- Проточные фильтры представляют собой насадки на кран. По своим техническим характеристикам они ощутимо превосходят кувшинные системы, однако степень их очистки также далека от оптимальной.
Проточный фильтр легко монтируется на кран, но снижает давление воды в нем. Применяемый в системе картридж служит до 3 месяцев, а при необходимости весь фильтр может быть снят и установлен на другой кран.
![]()
Подобное устройство подходит для квартирных и офисных помещений с централизованной канализационной системой, то есть той, где не требуется дополнительной водоподготовки.
- Баллонные (картриджные системы) представляют собой конструкцию из нескольких картриджей, имеющих разную степень очистки. Такое устройство включается в общую водопроводную систему и может состоять только из угольного фильтра или нескольких различных фильтрующих комплексов.
Баллонные фильтры обеспечивают среднюю степень очистки воды, однако вместе с эффективностью и производительностью растет и стоимость агрегата.
В условиях городского водоснабжения такого фильтра обычно достаточно для очищения воды из центрального водопровода. В остальных случаях сорбционный фильтр на древесной основе должен включаться в многоступенчатую систему очистки, поскольку он не может справляться со всеми загрязнениями.
- Угольный фильтр в составе системы обратного осмоса. Данная система водоочистки представляет собой устройство с многоэтапным очищением, одной из ступеней которого является прохождение воды через угольный фильтр. Особенностью системы является наличие в ней мембраны, которая пропускает исключительно молекулы воды и кислорода. Иначе говоря, она обеспечивает высокую степень очистки воды.
Как правило, система имеет несколько слоев мембран, причем каждый последующий характеризуется все меньшим диаметром отверстий. Последняя мембрана имеет настолько мелкие перфорации, что через них проходят лишь молекулы воды. Благодаря применению данных систем удается получить даже дистиллированную воду, поэтому они находят применение не только в быту, но и на производстве.
Увеличение производительности устройства влечет за собой дополнительные расходы – на покупку и монтаж системы, а также в связи с увеличивающимся объемом расхода воды.
Тщательная очистка имеет не только положительное, но и отрицательное значение. Выходящая из мембран вода полностью деминерализована, то есть лишена не только вредных, но и полезных веществ.
Подобные системы редко используются в бытовых нуждах, чаще такое оборудование имеет промышленное или медицинское назначение.
В зависимости от формы выпуска угля выделяют следующие фильтры:
- Картриджи, заполненные гранулированным составом. Они имеют более высокие сорбционные характеристики.
- Порошковые картриджи имеют большую рабочую площадь, поэтому жидкость очищается медленнее.
- Карбон-блок включает в себя разные виды угля, что предотвращает быстрое вымывание частиц.
Основой угольных фильтров могут выступать следующие компоненты:
- Каменный уголь, который хорошо справляется с очищением от пестицидов, фенолов.
- Активированный уголь обладает бактерицидным действием, устраняет запах хлора, считается наиболее доступным вариантом. Если имеет серебристое напыление, то характеризуется бактерицидным свойством.
- Природный цеолит характеризуется термостойкостью, способен устранять из воды тяжелые металлы.
- Кокосовый уголь отличается универсальностью действия, хорошо справляется с органическими загрязнениями, устраняет запах хлора, отличается способностью к регенерации. Выпускается в форме гранул или прессованных волокон.
- Медный цинк фильтрует не только холодную, но и горячую воду, задерживает взвешенные частицы.
Он выпускается в гранулах.
- Гранулированный силикат алюминия поглощает взвешенные коллоидные частицы, имеет высокую скорость фильтрации.
Каждый из очищающих компонентов имеет различные размеры пор, что влияет на их фильтрующую способность. Так, вещества с большими порами подходят для очищения от органических частиц, с маленькими – для задержки химических.
Небольшие (микропоры) поры содержат уголь на основе скорлупы орехов кокоса, их диаметр составляет до 2 нанометров. Мезопоры имеют размеры в пределах 2-50 нанометров (картриджи с каменным углем). Макропорами называют поры размером от 50 нанометров, их можно наблюдать в древесном угле.
Как уже говорилось, большая часть угольных фильтров имеет вид картриджа, но возможен и выпуск в мешках.
В них сменным сорбирующим элементом выступает металлический или полипропиленовый мешок.
Все устройства имеют идентичный принцип работы. Рассмотрим его на примере автоматической системы на основе кокосового угля, не нуждающегося в подсыпке и очищаемого обратным током воды.
Такой фильтр имеет вид пластиковой емкости с отделением для сорбента и распределительным баллоном внутри. Вода сверху вниз проходит через сорбент, а задержанные загрязнения при обратной промывке направляются в дренаж. Для промывки не применяют химические реагенты, устранить угольную пыль и воздух позволяет наполнение устройства водой. Эффективная очистка достигается лишь при условии, что контакт воды и угля продолжался не менее 5 минут.
Как сделать?
Простейший угольный фильтр для использования в домашних условиях можно сделать своими руками.
Данный процесс состоит из нескольких этапов и выглядит так:
- Необходимо взять пластиковую бутылку для воды и срезать у нее дно.
- Подготовьте емкость с крышкой, обычно используется простое ведро с крышкой. В ней делается перфорация размером с диаметр горлышка бутылки.
- Соедините ведро с крышкой и бутылку, обеспечив надежность и герметичность места стыка. Для этих целей можно использовать уплотнитель.
- Бутылку заполняют сорбентом, состоящим из смеси активированного угля (он является основой), песка, гравия. Готовый уголь можно купить в магазине или сделать самому. Для этого измельченные частицы древесины (самый простой вариант – ветки) лиственных пород нужно почистить от листьев, почек и загрязнений и прокалить в металлической кастрюле.
- Через полученный фильтр следует слить несколько литров воды, это позволит промыть сорбент, вывести из него угольные частицы. После того, как через фильтр начнет выходить чистая вода, он готов к использованию.
Если использовать канистры большого объема с краником, удастся сделать использование системы более комфортным.
Для тех, кто ищет экономный вариант создания угольного фильтра, полезной окажется информация о том, как восстановить фильтр, продлив период его эксплуатации.
Рекомендация одного из производителей картриджа предлагает вести восстановление угля следующим образом:
- Уголь засыпать в эмалированную посуду, промыть 2-3 раза проточной водой, после чего рекомендуется оставлять состав в воде для отстаивания на 2-3 часа.
- Процедить, залить 3 л воды с растворенной 3% двууглекислой соды. Довести до кипения, кипятить 30 минут.
- Слить раствор, промыть водой, процедить.
Таким способом можно регенерировать уголь до 3-4 раз. Большее количество раз восстановить состав не удастся, будет нужна его замена.
Советы
Обеспечить качественную фильтрацию и предотвратить ранний выход фильтра из строя позволит соблюдение следующих рекомендаций:
- Систему можно использовать только при таком давлении воды, которое считается разрешенным для данной модели (максимальное значение давления указывается на упаковке или в инструкции к прибору).
- Нельзя фильтровать горячую воду (исключение – картридж на основе медного цинка).
- При использовании в качестве фильтра каменного угля его на сутки замачивают в воде перед применением.
- Не следует устанавливать фильтр возле источников отопления и кипятить возле него воду. Это приведет к потере сорбентом своих свойств.
- При повышении влажности воздуха более чем на 70% работа фильтра нарушается, поэтому он должен устанавливаться только в помещениях с хорошей вентиляцией.
- Важно правильно организовать систему дренажа для удаления загрязненной воды.
Наибольшую эффективность угольные фильтры демонстрируют при очищении водопроводной воды. Система убирает остаточный хлор, ржавчину.
Если же вода поступает из глубокой скважины и практически не содержит органику, такая система окажется малоэффективной. Ее можно использовать лишь на этапе подготовки воды, а для очищения необходимы фильтры иного принципа действия.
О том, как сделать своими руками угольный фильтр для воды, смотрите в видео ниже.
Угольный фильтр для воды – эффективный способ очистки воды от хлора
Угольные фильтры для воды уже давно доказали свою эффективность в сфере очистки воды от хлора, пестицидов, органических примесей, песка, ила и многих других загрязнителей. Так как водопроводная вода в последние годы особенно нуждается в очистке, установка угольного фильтра поможет избавиться от многих проблем, связанных с водоподготовкой в бытовых и промышленных условиях.
Производительность угольных фильтров может варьироваться в зависимости от их конструкции и функционального назначения. Современные фильтрационные устройства могут иметь как простую конфигурацию для базовой очистки, так и выполняться в виде мощных установок, содержащих несколько слоев высококачественного активированного угля из кокосовой скорлупы.
В процессе очистки высокопроизводительным угольным фильтром вода проходит через несколько слоев наполнителя, на котором и оседает большая часть вредоносных примесей и взвешенных частиц. Главным преимуществом таких фильтров является возможность регенерации загрузки, т.е. промывка ее в обратном направлении чистой водой. Самоочищающиеся фильтры могут оснащаться автоматизированной системой управления. Данное оборудование запускает процесс очистки в автоматическом режиме в установленное программой время.
Преимущества угольного фильтра для воды
Очистка воды при помощи угольного фильтра является одним из самых простых и безопасных методов. После прохождения фильтрации вода приобретает приятный вкус и запах, она отлично подходит для питья и может применяться в бытовых целях. Преимуществ у угольных фильтров достаточно много. Так, с их помощью легко можно решить следующие задачи:
- избавиться от хлора и его соединений;
- удалить из воды механические примеси, включая ржавчину, ил, окалину, песок и прочее;
- очистить воду от органических загрязнителей – микробов, бактерий, вирусов;
- удалить неприятный запах, мутность и сторонний привкус.
Угольные фильтры характеризуются доступной ценой и высокой степенью очистки. Они помогают экономить на покупке очищенной или бутилированной воды, предотвращают преждевременный износ техники и ее нагревательных элементов. Фильтры колонного типа отличаются высокой производительностью и могут применяться в бытовых или промышленных условиях. Строк их службы составляет до 2-х лет, после чего загрузку необходимо заменить новой.
Кабинетные угольные фильтры также доказали свою эффективность. Этот тип оборудования имеет довольно большие габаритные размеры, но отличается высокой производительностью. Регенерация загрузки в таких фильтрах осуществляется автоматически. Срок службы их также составляет 2 года, после чего угольный наполнитель загрязняется и требует замены.
Применять колонные и кабинетные угольные фильтры можно в бытовых условиях, офисах или промышленных заведениях. Очищенная с их помощью вода хорошо подходит для купания, предотвращает преждевременный выход из строя бойлеров. Также очистку воды следует осуществлять перед подачей в системы отопления, стиральные машины и другую бытовую технику.
В целом угольные фильтры являются универсальным и экономичным способом очистки водопроводной воды. Данный тип оборудования легко устанавливается и не требует трудоемкого обслуживания. По мере уменьшения загрузки ее следует пополнять новой. В зависимости от конфигурации фильтра его очистка может производиться автоматически или осуществляться в ручном режиме.
Уголь давно используется человеком для разных целей: обогрева жилища, вывода токсических веществ из организма, фильтрации воды. Казалось бы, черный как смоль, он должен больше загрязнять, чем очищать. На самом деле все наоборот. Именно уголь отлично справляется с фильтрацией воды, даря нам возможность пить чистую жидкость, без примесей. Что полезно для здоровья. Именно потому уголь для фильтров сейчас настолько востребованный продукт. Виды угольных фильтровЕсть несколько вариантов фильтрации воды с помощью угля: 1) Картриджный фильтр. Преимущества данного вида товара в стоимости и эффективности его использования при очищении воды от хлора. 2) Фильтры колонного типа. Используемый в данном виде фильтра активированный уголь, полученный при сжигании скорлупы кокосовых орехов, имеет самую высокую производительность среди подобных наполнителей. На угольных частицах оседают органические загрязнители, в том числе образующиеся после хлорирования воды. Фильтрующая способность восстанавливается после промывки проточной водой. Различаются фильтры не только своим строением, но и самими картриджами. Гранулированные варианты чаще всего используются в качестве второй ступени в системе очистки воды. Суть такого метода в том, что вода проходит через фильтр по давлением, оставаясь максимальное количество времени под воздействием гранул. Таким образом, можно обеспечить максимальное поглощение загрязнений, которые есть в жидкости. Прессованный вариант изготавливается из высококачественного прессованного кокосового угля, который обладает высокой плотностью (около 10 мкм). Согласно действующей классификации, угольные картриджи для фильтрации воды могут иметь три разных типоразмера:
При выборе следует обратить внимание и на содержимое фильтра. Вид угля, который находится внутри тоже имеет большое значение. Учитывая все описанные аспекты, каждый желающий сможет подобрать тот тип и вид угольного фильтра, который нужен именно ему. Специалисты нашей компании окажут вам профессиональную помощь в выборе фильтра. Звоните нам по номерам телефонов, указанным в разделе «Контакты». |
Угольный фильтр для воды: что очищает, преимущества, виды
Использование различного вида фильтрующих устройств является основным способом получения чистой питьевой воды, при этом наиболее распространены системы, содержащие уголь. Потребителю, самостоятельно занимающемуся очисткой воды от коммунальной водопроводной магистрали или индивидуального источника водоснабжения (скважина, колодец) полезно знать для эффективного использования, что очищает угольный фильтр для воды, его разновидности и области применения.
Использование древесного угля для водоочистки известно с древних времен, даже сейчас народные умельцы в целях экономии финансовых средств изготавливают аналогичные угольные очистные фильтры самостоятельно. Также трудно представить современные водоочистные фильтры без присутствия угольных наполнителей, они используются как автономно, так и в составе различного типа фильтрующих систем.
Что такое угольный фильтр
В основу работы угля в качестве фильтрующего элемента положены его сорбционные качества — способность поглощения из воды различных компонентов благодаря пористой структуре. По характеру связывания веществ, находящихся в водной среде (сорбатов), активированный уголь относится к адсорбентам — веществам, концентрирующим сорбат на поверхности раздела фаз (границе между твердой поверхностью угольных частиц и жидкостью) или впитывающим его своим поверхностным слоем. То есть уголь отличается от материалов, поглощающих различные вещества из водной среды и распределяющих их по всему объему (данный эффект называют абсорбцией).
Благодаря адсорбционным качествам угля, то есть концентрации им вредных веществ на поверхности, становится понятен принцип работы многих угольных фильтров, в которых используется технология периодической очистки и восстановления исходного состояния загрязненного углесодержащего наполнителя промывкой сильным обратным потоком воды.
В отличие от технологии древних и самостоятельно изготавливаемых фильтров с углем, в современных устройствах для водоочистки используется активированный уголь — пористый компонент, получаемый методом специальной обработки углесодержащих материалов: древесного, каменного угля, кокса от нефтепереработки, скорлупы кокосов. После обработки материал получает огромное число пор, площадь его поверхности возрастает в такой же пропорции. В зависимости от техпроцесса активации угля 1 грамм вещества имеет площадь от 500 до 2200 квадратных метров — это значительно повышает его адсорбционные качества в сравнении с обычным необработанным угольным материалом.
Читайте также: Таблетированная соль для фильтров очистки воды.
Помимо процесса адсорбции, благодаря которому уголь удаляет из воды загрязняющие ее компоненты, при его взаимодействии с некоторыми веществами происходит химическая реакция — каталитическое окисление.
В результате такой окислительной реакции свободный хлор превращается в соляную кислоту, которая затем нейтрализуется бикарбонатной щелочностью воды. Рассмотренный процесс ликвидации хлора называют дехлорированием, при этом активированный уголь не разлагается и не расходуется.
Таким образом, содержащиеся в воде сильные окислители хлор и хлорамин, попадая в среду активированного угля, удаляются из нее за счет каталитического окисления, а другие органические и неорганические компоненты поглощаются при срабатывании механизма адсорбции.
Степень очистки воды различными методами фильтрацииОсобенности
Хотя водопроводная вода в коммунальных сетях удовлетворяет большинству требований государственных стандартов (ГОСТ), санитарным нормам и правилам (СанПиН), более высокие международные нормативы делают ее непригодной для питья по широкому ряду параметров. Применение угольных фильтров способно принести пользу здоровью, избавив воду от приведенных ниже отрицательных свойств или существенно снизив концентрацию следующих видов загрязнений:
Свободный хлор. Вредное для здоровья вещество, ухудшающие запах и вкус воды, содержится в ней как результат дезинфицирования, используемого для истребления большого числа различного вида болезнетворных микроорганизмов и бактерий. Хлорсодержащие компоненты удаляются каталитическим окислением.
Органика. Данные виды загрязнений присутствует в воде из-за попадания в нее продуктов органического распада живых организмов, отходов их жизнедеятельности, при фильтрации адсорбируются.
Хлорорганические соединения. В результате сложных химических реакций свободного хлора с присутствующей в воде органикой (отходы жизнедеятельности человека и животных, продукты распада живых организмов) образуется очень вредные для здоровья человека органические соединения — тригалометаны, в состав которых входят хлороформ, бромдихлорметан, дибромхлорметан и трибромметан. Они накапливаются в жизненно важных органах (печени, почках) и могут вызвать рак из-за высоких канцерогенных свойств.
Нефтепродукты и неорганические соединения. Угольные фильтры за счет адсорбции эффективно поглощают из воды бензин, мазут, фенолы, бензолы, сероводород. Очистка снижает уровни окисляемости, концентрацию содержащихся в воде радионуклидов, аммиака, нитратов, пестицидов, эпоксидов и их производных.
Запахи и привкус. Угольный фильтр для водоочистки вместе с ликвидацией хлора, адсорбированием нерастворимых солей железа, извести, бактерий и микроорганизмов, улучшает ее вкусовые качества и уничтожает запахи хлора и тины.
Цветность. Уголь поглощает органические и глинистые взвеси, зеленые водоросли, нерастворимое трехвалентное железо, придающее водной среде красноватый оттенок — эти факторы способствуют снижению цветности и повышению прозрачности воды.
Сырье для производства активированного угляВиды используемого угля
Сырьем для производства активированного угля служат природные материалы, их сначала обугливают, а затем подвергают процедуре активирования. Сущность техпроцесса заключается во вскрывании микроскопических пор, закрытых в обычном угле. Активацию проводят термохимическим методом, пропитывая угольную массу карбонатокалиевыми, хлоридоцинковыми или другими растворами, после чего ее подвергают термической обработке без присутствия воздуха.
Вторая методика активации угля — обработка его перегретым паром, углекислым газом или их смесью при температуре 800 — 850 °С. Так как сложно получить парообразную среду из воды с такими температурными параметрами, практикуют технологию с дополнительной подачей воздуха в рабочую зону, при этом часть перерабатываемого угля сгорает, что заметно уменьшает выход активированного компонента.
Технология позволяет получать у лучших марок активированного угля удельную поверхность от 1800 до 2200 квадратных метров на 1 г вещества. Сами поры по их диаметру делят на следующие категории:
- Макро — имеют диаметр более 50 нанометров (нм), поры такого размера характерны для активированных угольных засыпок на основе древесного сырья.
- Мезо — поры размером от 2 до 50 нм, присутствуют в подавляющем количестве в активированном составе, полученном из каменного угля.
- Микро — поры с диаметром менее 2 нм, находятся в активированном угле, полученном из скорлупы кокосов.
Сырьем для получения активированного угля служат следующие материалы:
- Древесина, ее обугливает без доступа воздуха, а затем активируют. Полученный из нее уголь с крупными порами используют для дехлорирования воды и ее грубой очистки на предварительном этапе при входе водопровода в дом, в самодельных очистных устройствах.
- Каменный или битумный уголь после активации способен улавливать пестициды, фенолы, осветлять и избавлять воду от хлора и его запаха.
- Скорлупа кокосовых орехов. Полученный из данного материала активированный уголь используют в большинстве фильтрующих систем для воды. Благодаря малым порам и соответственно большой рабочей поверхности, активированный из обугленной кокосовой скорлупы компонент способен поглощать из водной среды значительное количество и широкий ряд элементов, наносящих вред человеческому здоровью.
Дополнительные компоненты угольных фильтров
Помимо активированного угля в фильтрах нередко используют следующие дополнительные компоненты:
Синтетические волокна. Синтетические материалы используются в фильтрующих картриджах как элементы механической водоочистки (диски на входе картриджей) от крупных нерастворимых примесей, предотвращая их проникновение в угольную массу и забивание ее каналов. Также фильтры из синтетических пористых материалов ставят на выходе картриджей для доочистки, удержания засыпки и предотвращения ее попадания в воду.
В некоторых фильтрующих системах (Аквафор) угольная засыпка перемешана с синтетическими волокнами, уплотняющими ее структуру и поддерживающими форму. В результате плотная масса активированного угля эффективнее очищает водный поток от вредных примесей.
Цеолиты — природные минералы, гидратированные алюмосиликаты кальция и натрия, напоминающие по внешнему виду мутное стекло или перламутр, известны своей способностью поглощать и отдавать воду в зависимости от условий окружающей среды. Еще одна отличительная особенность цеолитов — способность к катионному и ионному обмену путем впитывания и отдачи различных веществ своей поверхностной структурой.
Шунгит — (аспидный камень) горная порода докембрийского периода, состоящая на 99% из углерода, по структуре сильно напоминает графит. Минерал известен с давних времен как отличный природный очиститель воды, шунгитовым водным источникам во времена Петра Первого приписывали чудодейственные целебные свойства, а солдатам рекомендовали носить с собой в походах шунгитовый камень и очищать с его помощью воду. В настоящее время шунгит известен как обладающий высокими впитывающими (сорбционными) и каталитическими свойствами минерал, к тому же он является отличным антиоксидантом.
Ионообменная смола применяется для смягчения воды, по внешнему виду напоминает мелкую икру рыб диаметром не более 1 мм коричневого, желтого, темных цветов. Смола обменивается ионами с солями растворимых в воде оксидов металлов (кальция, магния, железа, марганца), в результате чего они приклеиваются к поверхности круглых гранул. При добавлении в воду солей хлорида натрия (NaCl) происходит процесс регенерации, соли вредных металлов отделяются от поверхности шариков ионообменной смолы и смываются в канализацию.
Антибактериальные добавки. Для борьбы с размножением микробов и бактерий, обеззараживания воды, в угольные фильтры часто добавляют ионы серебра в виде мелких шариков серого цвета.
Кварцевый мелкозернистый гравий. Применяется в качестве поддерживающей засыпки, позволяющей равномерно пропускать поток при прохождении очищаемой воды через угольный слой, используется в крупногабаритных углесодержащих системах для очистки больших объемов воды.
Цинк и медь высокой чистоты. Данные вещества входят в состав одной из последних запатентованных инновационные разработок — фильтрующей засыпки KDF (Kinetic Degreadation Fluxion), обладающей более высокой производительностью и степенью очистки воды от вредных примесей в сравнении с традиционными наполнителями. Помимо металлов KDF содержит в своем составе активированный уголь и ионообменные смолы.
Вариант засыпки кувшинных картриджейКакие фильтры используют в своем составе уголь
При очистке воды до состояния питьевой учитывают следующие факторы. Обычно хлорированная вода поставляется в квартиры коммунальными службами, при этом количество содержащихся в ней вредных элементов нормировано. Для борьбы с хлором и солями металлов, если вода используется для питьевых нужд, можно использовать малоэффективные варианты отстаивания или кипячения воды.
Но учитывая, что с хлоркой отлично справляются угольные фильтры, их использование в этом случае принесет более ярко выраженный эффект, сэкономит время на дехлорирование. Поэтому для водоочистки только для нужд питья из коммунальных водопроводных магистралей большинство потребителей использует небольшие по объему углесодержащие фильтры.
Если на индивидуальном участке организовано автономное водоснабжение из скважинных или колодезных источников, понадобятся иные фильтрационные системы. Нередко вода поступает в дом из водных пластов неглубокого залегания, к которым относятся колодцы или абиссинские скважины. В этом случае велика вероятность попадания в водный бассейн загрязненных поверхностных вод, различного вида микроорганизмов и микробов, органических примесей, при этом сама вода имеет обычно небольшое количество солей металлов, придающих ей жесткость, ухудшающих цвет и вкусовые качества.
В этом случае применение водоочистных углесодержащих фильтров не только для нужд питья, но и бытового использования, является оптимальным решением, и многие пользователи устанавливают емкости большого объема с углем для проведения очистных работ.
Угольный фильтр для очистки воды, в случае если на индивидуальном участке используется артезианский источник с чистой водой, обычно из вредных элементов имеющий только высокое содержание солей металлов, не столь необходим. В очистных системах артезианских скважин используют в основном установки для обезжелезивания, а угольную фильтрацию применяют для доочистки.
Картридж кувшинного фильтра Барьер — устройствоКувшинные
Самый простой и популярный вид водоочистных фильтров для коммунальных сетей водоснабжения в домашних условиях — прибор в виде кувшина со сменным картриджем. Сорбционного картриджа в фильтре кувшинного типа в условиях городского водоснабжения по отзывам пользователей обычно хватает, чтобы получать пригодную для питьевых нужд воду семьей из трех человек в течение месяца.
Насыпка картриджей у различных производителей может отличаться не только по составу, но и по количественному соотношению различных компонентов.
Большинство картриджей от известных производителей (Аквафор, Брита, Барьер, Новый ключ) заполняют активированным углем, полученным из обожженного кокоса, для борьбы с микробами добавляют шарики с ионным серебром, а для смягчения воды используют ионообменную смолу.
Проточный кувшинный фильтр — засыпка, конструкцияНа заметку: Таким образом, бытовые кувшинные фильтры чистят воду от хлора, частично удаляют соли металлов и адсорбируют нерастворимые частицы прочих загрязняющих веществ.
Проточные
Проточный угольный фильтр устанавливают в водопроводную магистраль холодной воды в виде насадки на кран, под мойкой в трубопровод или используют в отдельном кувшине с выходным изливом (Родник), подключенном к магистрали холодной воды. Состав данных картриджей немного отличается от кувшинных модификаций, так как вода подается под напором, то производительность подобных систем и степень очистки немного выше, чем у самотечных приспособлений.
Магистральные
Многоразовые углесодержащие фильтры магистрального типа устанавливают в индивидуальные системы водоснабжения частных домов. Конструктивно они выполнены в стаканообразном корпусе, внутрь которого помещен трубчатый картридж с наполнителем. Корпус герметично закрывается крышкой с резьбой и прокладкой, имеющей вверху два отверстия для подсоединения к водопроводной магистрали.
Вода через входное отверстие попадает в фильтр и после очистки направляется к потребителю. В нижней части стакана имеется кран для осуществления обратной промывки угольного наполнителя картриджа от загрязнений.
Магистральный углесодержащий картридж — конструкцияУстановки обратного осмоса
Принцип водоочистки в обратноосматических системах (популярные марки таких установок — Bosfor, Agua, Гейзер, Барьер, Atoll) состоит в подаче жидкости через тонкостенную мембрану со сверхмалыми порами под давлением, в результате на выходе получается дистиллированная вода без солей металлов, чего нельзя добиться ни в одном из рассмотренных угольных фильтров.
Для эффективной работы установки обратного осмоса на вход мембраны должна поступать максимально очищенная вода, поэтому в стандартной системе для ее очистки используют три проточных фильтра, в двух из которых основным компонентом является активированный уголь.
В обратоосматических установках применяются следующие разновидности наполнителей углесодержащих фильтров:
Гранулированный активированный уголь (GAC). Изготовленный из обожженной скорлупы кокосов компонент эффективно очищает воду от органики, пестицидных, хлорных загрязнений, вирусных и бактериальных организмов, убирает посторонние запахи. Полезная площадь 1 г данного вещества достигает 1000 квадратных метров.
Гранулированный уголь с KDF (GAC-KDF). Дополнительное присутствие в засыпке составляющих KDF позволяет эффективно устранять из воды помимо биологических, сероводородных, пестицидных, фенольных, бензольных загрязнений, также тяжелые ртутные, кадмиевые, свинцовые, железистые соли металлов.
Прессованный активированный уголь из кокосов СВС (карбонблок). Сжатый высококачественный уголь является сорбционным фильтром, отлично удаляющим из протекающей воды органику, хлорные соединения, продукты переработки нефти, пестициды. После очистки устраняется посторонний запах и улучшается вкус воды.
Конструкция обратноосматической установки с угольными картриджамиБаллонного типа
Угольные фильтры значительных объемов применяют для очистки воды в промышленных масштабах и коммунальном хозяйстве на большое число потребителей. Их основным конструктивным элементом является емкость с крышкой, изготовленная из пищевого полиэтилена высокого давления, стеклопластика.
В крышке размещены патрубки подводки и отвода отфильтрованной воды, дренажная труба, а также блок управления, автоматически задающий режимы работы прочистки системы, позволяющей восстанавливать исходное состояние угольного наполнителя. Засыпка представляет собой активированный уголь и гравийную подложку очищенного и протравленного кварца с размером фракций 2 — 5 мм, назначение гравия — равномерное распределение водного потока.
При работе сорбционного фильтра вода через входной патрубок поступает в емкость и проходит через активированный угольный наполнитель сверху вниз, далее она попадает в водоподъемную трубу с фильтрующей корзиной на конце, опущенной в гравийную засыпку, и отправляется по ней к потребителю через выходной патрубок в крышке.
В режиме промывки вода с высоким давлением подается в обратном направлении: по водоподъемной трубе вниз через фильтрующую корзинку и гравийную засыпку, взбаламучивает слой активированного угля и выводится наружу через дренажный патрубок. По окончании обратной промывки взрыхленный слой активированного угля уплотняют прямой промывкой, пропуская воду в течение короткого времени с высокой скоростью сверху вниз и спуская ее в дренаж. Благодаря процедурам промывания ресурс угольной засыпки в сорбционных фильтрах достигает одного — двух лет.
Самодельные
Многие потребители водных ресурсов для экономии финансовых средств делают простой эффективный угольный фильтр для воды своими руками по технологии, разработанный много веков назад на разных континентах. Для этого вверху 6-литровой бутылки делают прорезь для засыпки фильтрующих компонентов, в пробке просверливают ряд мелких отверстий и закрывают ее с внутренней стороны ватными дисками.
Затем внутрь бутыли засыпают измельченный активированный древесный уголь (получают пропариванием обожженного сырья), его более крупные фракции, мелкий и крупнозернистый речной песок. Бутылка для воды с угольным фильтром может быть полезна в дальнем походе, если придется набирать загрязненную мутную воду из ручья или другого источника, а затем ее фильтровать и кипятить.
Различные системы фильтрации и их особенностиПлюсы и минусы
Использование угольных фильтров имеет следующие достоинства и недостатки:
- При очистке углем воды от хлора автоматически происходит каталитическая химическая реакция, при этом практически не расходуется угольная фракция — данное свойство угля делает его незаменимым компонентом при дихлорировании воды.
- Хотя активированный уголь очищает воду от широкого ряда вредных примесей, он не может адсорбировать свинцовые, ртутные, кадмиевые, железистые соли тяжелых металлов в традиционных фильтрующих системах. Данный недостаток устранен в современных засыпках KDF с медью и цинком, которые пока не нашли широкого применения в картриджах для популярных кувшинов.
- Средний срок службы сменных кувшинных картриджей ограничен двумя месяцами, после чего теряется эффективность очистки и требуется его замена. Это приводит к финансовым расходам, которые для некоторых семей могут быть довольно существенными. В сорбционных фильтрах также приходится менять засыпку через 1 — 2 года, из-за ее большого объема расходы на покупку нового активированного угля могут ощутимо ударить по семейному бюджету.
Фильтры из активированного угля относят к эффективным и бюджетным способам очистки воды от широкого ряда вредных примесей и особенно хлора. После прохождения через углесодержащую засыпку все ее органолептические показатели значительно улучшаются. Во многих системах очистки угольная фильтрация является дополнительным узлом предварительной или финишной очистки воды.
|
Угольные фильтры, очистка воды от мутности (взвеси)
DH + EFS + ACS + SFS
Станция дозирования гипохлорита DH – это устройство пропорционального дозирования гипохлорита, который является сильным окислителем. После окисления загрязнений вода попадает в колонну EFS с загрузкой EcoferOx. После очистки от железа, сероводорода, марганца вода поступает в колонну ACS в которой находится активированный уголь – в данной колонне происходит удаление остаточного хлора и удаление мелкодисперсных загрязнений железа. После колонны с углем находит системы умягчения воды SFS с загрузкой ALFASOFT в которой происходит удаление солей жесткости.
Используемая загрузка ЭКОФЕРОКС действует как катализатор окисления в реакциях взаимодействия растворенного кислорода с соединениями железа (II) и (III), в результате чего образуется гидрооксид железа (III), который является нерастворимым соединением и легко удаляется обратным током воды. В процессе прохождения воды через фильтрующий материал на его гранулах формируется плѐнка гидрооксида железа, которая еще больше повышает сорбционные свойства материала не только по железу, но и по сероводороду, марганцу, алюминию, стронцию, хрому, барию, тяжелым цветным металлам, фенолу, фтору, радионуклидам. ЭКОФЕРОКС переводит их в грубодисперсные примеси, которые легко задерживаются в фильтрующем слое.
Сорбционная способность загрузки ЭКОФЕРОКСА настолько значительна, что 1 литр сорбента способен задержать до 6г трѐхвалентного железа, либо 1г алюминия, 6г нефтепродуктов и 10г фенола. Сорбция азотсодержащих соединений весьма незначительна, а по нитратам отсутствует.
Кокосовый активированный уголь AK47® обладает высокой прочностью и износостойкостью, что обеспечивает более длительный срок его использования по сравнению с традиционными древесными марками угля БАУ, ДАК, ОУ.
Катионит ALFASOFT загрузка принадлежащая к группе монодисперсных ионообменных смол, предназначенных для очистки питьевой воды и воды хозяйственно-бытового назначения. Продукт выпускается по собственной запатентованной технологии (патент №2315061 от 20.01.2008г). ALFASOFT по своим параметрам ничем не уступает иностранным аналогам (США, Германия). Выпускается без применения вредных и токсичных растворителей и относится к группе чистых смол, что подтверждается наличием сертификатов (Сертификат соответствие нормативному документу, Свидетельство о государственной регистрации для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения).
Принцип работы EFS
Управляющий клапан автоматически переключает режимы работы: Фильтрация – Обратная промывка – Прямая промывка – Фильтрация.
Фильтрация: Через верхнее распределительное устройство станции сырая вода попадает внутрь фильтра и проходит сверху вниз через слой загрузки, где осуществляется процесс фильтрации, затем через подъемную трубу и нижнее распределительное устройство отфильтрованная вода попадает на выход установки.
Обратная промывка: Снизу вверх под напором промываются слои фильтрующего материала. За счет этого происходит разрыхление фильтрующего материала. А задержанные при фильтрации загрязнения отправляются в канализацию посредством специального выхода управляющего вентиля. Этот этап необходимо производить один раз в 3-10 дней. Для него требуется от 10 до 20 минут.
Прямая промывка: В случае прямой промывки под напором воды сверху вниз промывается и уплотняется слой фильтрующей загрузки. Для осуществления требуется 10 минут
Принцип работы ACS
Управляющий клапан автоматически переключает режимы работы: Фильтрация – Обратная промывка – Прямая промывка – Фильтрация.
Фильтрация: Через верхнее распределительное устройство станции сырая вода попадает внутрь фильтра и проходит сверху вниз через слой загрузки, где осуществляется процесс фильтрации, затем через подъемную трубу и нижнее распределительное устройство отфильтрованная вода попадает на выход установки.
Обратная промывка: Снизу вверх под напором промываются слои фильтрующего материала. За счет этого происходит разрыхление фильтрующего материала. А задержанные при фильтрации загрязнения отправляются в канализацию посредством специального выхода управляющего вентиля. Этот этап необходимо производить один раз в 3-10 дней. Для него требуется от 10 до 20 минут.
Прямая промывка: В случае прямой промывки под напором воды сверху вниз промывается и уплотняется слой фильтрующей загрузки. Для осуществления требуется 10 минут
Принцип работы SFS
Управляющий клапан автоматически переключает режимы работы: Фильтрация – Обратная промывка – Пропуск регенерационного раствора – Прямая промывка – Заполнение регенерационного бака для следующей регенерации.
Фильтрация: Через верхнее распределительное устройство станции сырая вода попадает внутрь фильтра и проходит сверху вниз через слой ионообменной смолы, где осуществляется процесс фильтрации, затем через подъемную трубу и нижнее распределительное устройство отфильтрованная вода попадает на выход установки.
Обратная промывка: Снизу вверх под напором промываются слои фильтрующего материала. За счет этого происходит разрыхление фильтрующего материала. А задержанные при фильтрации загрязнения отправляются в канализацию посредством специального выхода управляющего вентиля. Для данного этапа требуется от 10 до 20 минут.
Медленная промывка и пропуск регенерационного раствора: Через засасывающую линию станции регенерирующий солевой раствор с концентрацией 26 % попадает в блок управления фильтром, где благодаря процессу инжекции разбавляется исходной водой до концентрации 8 %. После этого полученный раствор проходит через ионообменную смолу, при этом химическим путем восстанавливая ее фильтрующую способность. Пропуск раствора происходит в направлении сверху вниз. В результате отработанный регенерационный раствор попадает в канализацию. Затем происходит медленная промывка, а также осуществляется постепенное отправление остатков солевого раствора в дренаж. На выполнение всего этапа требуется 50 минут.
Прямая промывка: В случае прямой промывки под напором воды сверху вниз промывается слой ионообменной смолы. Это необходимо для очищения фильтрующего материала от регенерационного раствора и отправки первых порций фильтрата в дренаж. Для осуществления требуется 10 минут.
Наполнение бака солерастворителя: В бак-солерастворитель подается исходная вода для изготовления насыщенного солевого раствора, требуемого для осуществления следующей регенерации. Для замера уровня воды используется либо поплавковый механизм, либо управляющий клапан.
Что он делает, а что нет — Pure Water Products, LLC
Джин Фрэнкс
Самый большой отдельный раздел в «Загрязнителях воды, регулируемых EPA», опубликованном в журнале Water Technology , — это раздел об органических веществах (включая летучие органические соединения). В этой категории Агентство по охране окружающей среды перечисляет 32 очень неприятных химических загрязнителя, многие из которых имеют знакомые названия, такие как бензол, 1,1-дихлорэтилен, четыреххлористый углерод, диоксин, стирол, толуол, хлороформ и винилхлорид.Чтобы дать представление об обширности этого списка, одним из 32 пунктов является «Общее количество тригалометанов», категория, состоящая из все еще неучтенных химических веществ, число которых, как предполагается, исчисляется тысячами, которые образуются, когда вода, содержащая органические вещества (т. е. , практически вся вода) обрабатывается хлором. Максимально допустимый уровень для тригалометанов, которые предположительно вызывают рак и присутствуют практически во всей хлорированной водопроводной воде, составляет всего 1/10 одной части на миллион. Для категории «Органические вещества» основной обработкой в всех случаях и только рекомендуемой обработкой в большинстве случаев является активированный уголь.
В категории пестицидов Агентства по охране окружающей среды перечислены 14 известных ядов, таких как алдикарб, хлордан, гептахлор и линдан. Во всех 14 случаях рекомендуется использовать активированный уголь. Из 12 перечисленных гербицидов (2,4-D, атразин и т. д.) рекомендуется использовать активированный уголь только .
Для органических веществ, пестицидов и гербицидов стандартной обработкой и в большинстве случаев единственной рекомендуемой обработкой является активированный уголь.
Когда люди говорят о фильтре для воды, они чаще всего имеют в виду угольный фильтр какой-либо разновидности, потому что с тех пор, как египтяне обнаружили, что хранение воды в древесном угле делает ее более свежей и вкусной, уголь стал стандартной функцией в очистке воды. Его многовековая популярность свидетельствует о его эффективности.
То, чего не делает угольная фильтрация, можно увидеть в оставшихся трех категориях списка загрязняющих веществ EPA. Углерод упоминается как средство для обработки только одного из четырех перечисленных микробиологических загрязнителей: мутности. Он не рекомендуется для удаления кишечной палочки или цист, хотя, по иронии судьбы, некоторые из очень плотных твердых угольных фильтров, представленных сейчас на рынке, довольно легко удаляют бактерии (хотя производители редко заявляют об этом) и цисты, такие как лямблии и криптоспоридии.Твердые угольные блоки Multipure, по сути, были первым фильтрующим устройством, сертифицированным NSF (самым престижным независимым агентством, которое тестирует и сертифицирует эффективность продукта) для удаления криптоспоридий. Multipure и некоторые другие очень плотные угольные фильтры удаляют цисты просто из-за их ограниченного размера пор. Блоки Multipure представляют собой абсолютные фильтры размером 1/2 микрона, что делает организмы Cryptosporidium примерно в десять раз слишком толстыми, чтобы пройти через отверстия. Таким образом, хотя другие типы очень плотной фильтрации также могут работать, очень плотные угольные блочные фильтры, представленные сейчас на рынке, очень эффективны против определенных форм микробиологических загрязнителей.
То же самое относится и к категории неорганических веществ. Сам по себе активированный уголь фигурирует в списке EPA как предпочтительное средство для обработки только ртути, но фильтры с угольными блоками также могут быть разработаны для удаления свинца. Некоторые из них сертифицированы NSF для удаления свинца и асбеста. Однако в целом удаление неорганических веществ является свойством обратного осмоса, дистилляторов и ионообменных систем.
То же самое относится и к последней категории, радионуклидам, где уголь неэффективен, а обратный осмос (RO) и ионный обмен, безусловно, являются предпочтительными методами лечения.
Если вы планируете установить домашнюю систему фильтрации воды, обратите внимание на следующие моменты:
Хлор не рассматривался в приведенном выше обсуждении, поскольку EPA не считает его загрязнителем воды. Хотя это явно абсурдно, это также политически целесообразно и вряд ли изменится в ближайшее время. (Имейте в виду, что все максимально допустимые уровни загрязняющих веществ EPA являются цифрами, согласованными на политическом уровне, которые не обязательно имеют какое-либо реальное основание. Они представляют собой компромисс между идеалом и тем, что на практике могут сделать водоочистные сооружения.) Углерод лучше всего справляется с удалением хлора, и ничто другое не сравнится со способностью углерода удалять хлор.
Когда продавцы дистилляторов или ревностные MLM-продавцы показывают вам диаграмму, которая показывает, что установки обратного осмоса (RO) не удаляют хлор или некоторые химические вещества, имейте в виду, что установки RO содержат один или несколько угольных фильтров. На самом деле, «тонкопленочные» устройства обратного осмоса, наиболее распространенный тип, , должны удалять весь хлор из воды, так как при самой первой операции будет разрушена мембрана устройства. Подобные утверждения — просто реклама дешевых снимков, которые технически верны, но практически ложны. [Правда в том, что мембрана обратного осмоса не удаляет хлор, а угольный фильтр, который предшествует ей, делает это.] Дистилляторы также имеют большие проблемы с удалением хлора и летучих органических соединений. Водопроводная вода всегда должна подвергаться угольной фильтрации перед дистилляцией, иначе летучие органические соединения и хлор снова попадут в дистиллированную воду или будут выпущены в воздух, чтобы вы могли дышать.
Загрязнения, которые люди чаще всего хотят удалить, но которые не удаляются с помощью угольной фильтрации, — это фторид, нитраты и натрий.Обратный осмос и дистилляция удаляют все три фактора, поэтому в сочетании с высококачественным угольным фильтром обеспечивается полная очистка. Все три вещества также можно удалить с помощью селективных неугольных фильтров, предназначенных для этой цели. Например, вы можете приобрести двойной фильтр с одним фторидным и одним угольным картриджем, если требуется удаление фторида.
Все угольные фильтры не созданы равными. Некоторые из них работают намного лучше, чем другие, а некоторые предназначены для избранных специальных целей. Производительность зависит от количества и типа углерода, конструкции фильтра и времени пребывания воды.Угольные блоки в целом работают лучше, чем фильтры GAC (гранулированный активированный уголь), хотя многие из последних могут прекрасно справляться со своей задачей. GAC обычно имеет консистенцию кофейной гущи, поэтому он подвергается «канализации» и «разжижению». Если вы не верите, что вода может прорезать каналы, посмотрите на Гранд-Каньон. Твердые угольные блоки удерживают углерод на месте и не дают ему смыться.
Угольный фильтр является промышленным продуктом. Хотя его иногда ошибочно называют древесным углем, на самом деле это углеродный материал, обработанный паром и высокой температурой в отсутствие кислорода.
Существует много видов углерода. Большая часть угля для фильтров производится из угля, но также используются и другие материалы, такие как древесина и скорлупа орехов. Уголь из скорлупы кокосового ореха становится популярным не только потому, что он производится из возобновляемых ресурсов, но и потому, что он дает очень вкусную воду и особенно хорошо удаляет тригалометан. В настоящее время доступен новый специальный уголь, называемый каталитическим углем, который удаляет сероводородный газ (из-за которого в некоторых колодезных водах появляется запах «тухлых яиц») и очень хорошо удаляет хлорамины (смесь аммиака и хлора, используемая в качестве дезинфицирующего средства в некоторых водоснабжение).
Угольные фильтры удаляют химические вещества в процессе адсорбции (в отличие от абсорбции). Словарь Webster’s Collegiate Dictionary определяет адсорбцию как «адгезию в тонком слое молекул к поверхностям твердых тел, с которыми они находятся в контакте». Углерод притягивает определенные химические вещества на молекулярном уровне так же, как магнит притягивает и удерживает металлические опилки. Когда поверхности заполнены, фильтр необходимо выбросить и заменить.
Своевременная замена картриджа очень важна, так как фильтрующий уголь имеет разную емкость для разных загрязнений.Многие люди полагаются на тесты на удаление хлора, чтобы определить, когда следует заменить угольный фильтр. Это работает, только если удаление хлора — это все, что вы ожидаете от фильтра. Большинство угольных фильтров начинают «пропускать» другие химические вещества задолго до того, как они начинают пропускать хлор. Например, экструдированный угольный блок MatriKX 1+, используемый в большинстве установок обратного осмоса PWP и установках угольной фильтрации, имеет потрясающую способность удаления хлора в 20 000 галлонов (при работе со скоростью 0,75 галлона в минуту), но тот же фильтр теряет свою эффективность при удалении тригалометана при около 750 галлонов.Следовательно, его следует заменять ежегодно, несмотря на то, что в нем все еще остается много мощностей по удалению хлора.
Производители фильтров оценивают фильтры в «микронах». Микроны — это мера размера пор, поэтому чем меньше число, тем плотнее фильтр. CTO означает «Хлор, вкус, запах» и означает, что производитель говорит только о том, что фильтр удалит хлор и улучшит вкус и запах. Фильтр может делать больше, но производитель не гарантирует этого. Картриджи класса CTO обычно имеют размер пор около 10 микрон.Пятимикронные фильтры удаляют больше химических веществ, но быстрее засоряются, если в воде есть тяжелые твердые частицы. Одномикронные фильтры предназначены только для питьевой воды. Как правило, они слишком герметичны, чтобы фильтровать большое количество воды без замедления потока до неприемлемого уровня.
Производители фильтров также используют слова «абсолютный» и «номинальный» для описания характеристик своей продукции в микронах. Абсолют значит абсолют. Номинальное означает «более или менее». Некоторые углеродные блоки имеют размер 0,5 микрона. Это настолько плотно, насколько практично сделать угольный фильтр.Если будет туже, вода не пройдет. MatriKX +1 имеет номинальный размер в один микрон, что означает, что он очень хорош для получения объектов в диапазоне от одного до двух микрон и больше.
В угольных фильтрах действует закон убывающей отдачи. В некотором смысле, чем больше они делают, тем короче их жизнь. Проще говоря, очень плотный фильтр быстро забивается, потому что он улавливает все. Фильтр для питьевой воды, который обещает прослужить три или пять лет, может работать только потому, что пропускает все, что меньше теннисного мячика.
Подводя итог, можно сказать, что уголь является чрезвычайно универсальным и высокоэффективным средством для обработки воды. Он имеет огромную площадь поверхности. Один фунт гранулированного активированного угля имеет площадь фильтрующей поверхности, эквивалентную 125 акрам! Это наиболее известная обработка органических химикатов, летучих органических соединений, пестицидов, гербицидов, хлора и его побочных продуктов. Это также непревзойденный улучшитель вкуса и запаха. При расположении в формате цельного угля или экструдированного угольного блока он также обеспечивает очень качественную фильтрацию твердых частиц, в некоторых случаях вплоть до субмикронного уровня.
Различные методы фильтрации воды – угольная адсорбция и базовая микропористая фильтрация
|
Адсорбция углем
Углеродная абсорбция является широко используемым методом очистки домашних фильтров для воды из-за его способности улучшать качество воды за счет удаления неприятных вкусов, запахов и хлора.Активированный уголь эффективно удаляет многие химические вещества и газы, а в некоторых случаях может быть эффективен против микроорганизмов. Однако, как правило, это не повлияет на общее количество растворенных твердых веществ, жесткость или тяжелые металлы. Лишь несколько систем угольных фильтров сертифицированы для удаления свинца, асбеста, цист и кишечной палочки. Существует два типа систем угольных фильтров, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки: гранулированный активированный уголь и твердый блочный уголь. Оба они эффективно работают как часть системы фильтрации воды всего дома.Эти два метода также могут работать вместе с системой обратного осмоса, о которой можно прочитать ниже.
Активированный уголь создается из различных материалов на основе углерода в процессе высокотемпературного процесса, который создает матрицу из миллионов микроскопических пор и щелей. Один фунт активированного угля обеспечивает площадь поверхности от 60 до 150 акров. Поры захватывают микроскопические частицы и крупные органические молекулы, в то время как активированные участки поверхности прилипают к небольшим органическим молекулам или адсорбируют их.
Способность фильтра с активированным углем удалять определенные микроорганизмы и некоторые органические химические вещества, особенно пестициды, ТГМ (побочный продукт хлора), трихлорэтилен (ТХЭ) и ПХД, зависит от нескольких факторов, таких как тип угля и количество воды, конструкция фильтра и скорость потока воды, длительность использования фильтра и типы примесей, которые фильтр ранее удалял.
Процесс адсорбции угля контролируется диаметром пор в угольном фильтре и скоростью диффузии органических молекул через поры.Скорость адсорбции зависит от молекулярной массы и размера молекул органических соединений. Некоторые гранулированные угли эффективно удаляют хлорамины. Уголь также удаляет свободный хлор и защищает другие очищающие среды в системе, которые могут быть чувствительны к окислителю, такому как хлор.
Carbon обычно используется в сочетании с другими процессами обработки. Размещение углерода по отношению к другим компонентам является важным фактором при проектировании системы очистки воды.
Таблица 3. Адсорбция углерода | |
Преимущества | Недостатки |
|
|
Микропористая базовая фильтрация
Существует три типа микропористой фильтрации: глубинная, сетчатая и поверхностная.Глубинные фильтры представляют собой спутанные волокна или материалы, спрессованные в матрицу, которая удерживает частицы за счет случайной адсорбции или улавливания. Сетчатые фильтры по своей сути представляют собой однородные структуры, которые, как сито, задерживают на своей поверхности все частицы, размер которых превышает точно контролируемый размер пор. Поверхностные фильтры состоят из нескольких слоев материала. Когда жидкость проходит через фильтр, частицы, размер которых превышает пространство внутри матрицы фильтра, задерживаются, накапливаясь в основном на поверхности фильтра.
Важно различать фильтры, потому что они выполняют очень разные функции. Глубинные фильтры обычно используются в качестве предварительных фильтров — экономичный способ удалить 98% взвешенных твердых частиц и защитить элементы, расположенные ниже по потоку, от загрязнения или засорения. Ультрафильтры доступны в нескольких селективных диапазонах. Во всех случаях мембраны будут удерживать большую часть, но не обязательно все молекулы, размер которых превышает их номинальный размер
Таблица 5. Ультрафильтрация | |
Преимущества | Недостатки |
|
|
|