- Каким образом уголь помогает очистить воду?
- Описание и от чего очищает
- Основное предназначение угольных фильтров
- Особенности использования
- Принцип работы и чем он лучше обычного
- Как работает угольный фильтр?
- В фильтрах угольный картридж используется трех видов:
- Виды используемого угля
- Дополнительные компоненты угольных фильтров
- Плюсы и минусы использования угольных фильтров
- Из преимуществ использования карбонового фильтра для воды можно отметить:
- Какие фильтры используют в своем составе уголь
- Кувшинные
- Проточные
- Магистральные
- Установки обратного осмоса
- Баллонного типа
- Самодельные
- 2.Фильтры в виде насадок на кран.
- Как выбрать?
- Кувшины
- Насадки на кран
- Проточные устройства с картриджами
- Баллоны с сорбентами
- Элементы обратного осмоса
- Сорбционные системы
- Стационарные фильтрационные системы
- Сколько служит система?
- Как менять фильтры?
- Для замены картриджа следуйте инструкции:
- Как увеличить срок службы системы
- Правильный уход за фильтром заключается в соблюдении рекомендаций:
- Обслуживание фильтров
- Как выполнить замену картриджа?
- Как сделать фильтрующее устройство своими руками?
- Выводы
Каким образом уголь помогает очистить воду?
Угольные фильтры для очистки воды – одно из самых часто используемых приспособлений. Особенно в тех регионах, где после обработки очистными сооружениями вода все равно остается недостаточно качественной. Рабочим веществом в описываемых фильтрах выступает активированный уголь, получаемый из кокосовой скорлупы и лиственных пород древесины. После их термической обработки полученный материал смешивается с коксом, другими соединениями, богатыми углеродом. Это повышает пористость рабочего вещества, придает ему необходимые для проведения очистки свойства, в частности способность задерживать примеси, пропуская через себя воду.
Крупные поры способны удерживать большие органические молекулы, а мелкие, соответственно, – мелкие частицы всяческих химических веществ.
Активность угля оценивается параметром, называемым йодный индекс.
Также при производстве активированного угля учитывается его твердость. Если этот показатель отклоняется от нормы, то частички рабочего вещества будут попадать в жидкость, уже прошедшую очистку.
Соответствующий всем стандартам активированный уголь помещают в колбы и картриджи и используют в качестве фильтрующего вещества. Он широко используется в быту и промышленности для очистки воды, в качестве элемента фильтрации воздуха (в вытяжках), а также в медицине. Правда, в последнем случае активация происходит несколько по другому принципу.
Описание и от чего очищает
Угольный фильтр – это высокопористый углеродный материал. Большое количество микроячеек обуславливает наличие обширной активной поверхности, каждый участок которой способен фиксировать инородные частицы. Основу угольных фильтров составляет углеродный концентрат разного происхождения.
На практике используют угли из следующих видов сырья:
- древесины,
- торфа;
- скорлупы кокосов и фруктов,
- косточек плодов;
- каменного угля.
Сорбенты получают карбонизацией, последующей активацией.
Чаще всего углеродные концентраты активируют водяным паром.
В зависимости от температуры, режима подачи горячей влаги, других агентов, увеличивающих способность к поглощению, материал приобретает различную пористость.
После завершения активации угольный продукт измельчают.
Для очистки воды применяются угольные фильтры с наполнителями в следующих формах:
- Порошка;
- Гранул;
- Волокон.
Чаще всего используются гранулированные сорбенты. Они обладают значительной емкостью, имеют высокую пористость, обеспечивают фильтрование с большой скоростью.
Основное предназначение угольных фильтров
Устройства фильтрации с активированным углем решают следующие задачи:
- Помогают очистить воду от неприятного привкуса, постороннего запаха, неестественного цвета, ржавчины, грязи.
- Удаляют органические загрязнения, источниками которых являются вредоносные микроорганизмы.
- Помогают очистить воду от остатков дезинфицирующих составов и хлорки
Соли, радиоактивные ионы, бактерии углем не удаляются. Расширить диапазон очистки помогут дополнительные приспособления.
Особенности использования
Чтобы иметь возможность долго эксплуатировать угольный фильтр и получать воду, свободную от вредоносных элементов, следует не забывать о некоторых ограничениях:
- Следите за уровнем давления в водопроводной системе, он не должен быть выше рекомендованного производителями (обычно это 8 атмосфер).
- Обратите внимание на рабочую температуру – указывается на этикетке картриджа. Есть угольные картриджи только для холодной воды, а есть универсальные – для холодной и горячей.
- Для оптимальной работы фильтра влажность в помещении, где он установлен, не должна быть выше 70 %.
- Для того чтобы угольная пыль не попала в очищенную воду, рекомендуется промыть картридж в течение 1–2 минут перед первым использованием.
Принцип работы и чем он лучше обычного
Работа угольных фильтров основана на притягивании примесей к поверхности сорбента силами слабого взаимодействия (адсорбции), реагировании некоторых загрязнителей с углеродными наполнителями (хемосорбции).
Качественный активированный уголь проявляет следующие свойства:
- Активно связывает чужеродные вещества, не реагирует на молекулы воды;
- Легко смачивается водой, не разрушаясь при этом;
- Не инициирует реакции окисления, осмоления примесей;
- Имеет поры с размерами от 0,8 до 5 нм, что позволяет проникать органическим загрязнителям (нефтепродуктам, пестицидам, ПАВам);
- Имеет большую емкость при кратковременном взаимодействии с водой.
Засыпные наполнители фильтров подлежат регенерации промывкой.
После немногочисленных восстановлений (до 4 раз) активность углей не уменьшается.
Длительное использование сорбента не рекомендуется.
Для полного восстановления нужно проводить активацию. Сделать это дома практически невозможно.
Угольные фильтры используются для достижения следующих целей:
- Обесцвечивания загрязненной воды;
- Удаления неприятного запаха и привкуса;
- Извлечения органических соединений;
- Выделения из водной среды биологических примесей;
- Закрепления на пористой поверхности продуктов дезинфицирования (хлорирования) водопроводов.
Материалы из углей успешно справляются со всеми обычными загрязнителями. Их характеристик может оказаться недостаточно для очистки воды с повышенным уровнем примесей, содержащих большие концентрации солей жесткости. В таких ситуациях помимо угольных фильтров нужно устанавливать дополнительные очистные модули.
Угольные фильтры, более эффективны, чем какие-либо обычные механические очистители, но в меньше мере удаляют загрязнения, чем системы с обратным осмосом и ультрафильтрацией.
Как работает угольный фильтр?
Использование угольного фильтра сейчас стало распространено, так как он справляется со многими нарушениями в состоянии воды, устраняя загрязнения и примеси. Активирующий уголь, который является абсорбирующим веществом в фильтрационной системе, состоит из древесного угля и других компонентов, основа который – углерод.
Уголь для очистки воды справляется с крупными молекулами и мелким осадком примеси, устраняя повышенный показатель содержания металла в жидкости, органических загрязнений и нейтрализует неприятный запах и вкус.
В фильтрах угольный картридж используется трех видов:
- Картридж с гранулированным углем. Отличается такой вариант высоким показателем поглощения и устранения органических примесей и осадка.
- С порошковым углем. Из-за плотности распространения угля для фильтрации воды, она проходит намного дольше, зато и очистка проходит точечная.
- Прессованный блок. Из-за плотного сцепления частиц, предотвращается частичное вымывание угля.
Угольные фильтры для воды подразумевают использование фильтрационного элемента с большим количеством пор, что способствует большой пропускной способности и устранению примесей и загрязнений в жидкости.
Виды 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.
Плюсы и минусы использования угольных фильтров
Использование активированного угля для очистки воды сейчас распространено, так как сорбирующий элемент способен устранять даже мелкие загрязнения и небольшое количество примесей в жидкости, поступающей из скважины.
Из преимуществ использования карбонового фильтра для воды можно отметить:
- Эффективность. Устранение практически всех механических загрязнений, органических соединений, включая хлор и бензол;
- Возобновление работы фильтрационного элемента происходит достаточно быстро, это занимает до тридцати минут;
- Нейтрализация неприятного запаха и вкуса воды после очистки воды углем;
- Удобство использования.
Однако учитывайте, что ресурс угольных картриджей для очистки воды достаточно низок. К тому же, часто при эксплуатации системы появляется риск размножения бактерий, из-за плохой смачиваемости фильтра.
Какие 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.
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.
- https://mr-build.ru/santehnika/ugolnyj-filtr-dlya-vody.html
- https://o-vode.net/ochistka/filtratsiya/filtry/ugolnyj
- https://www.MrAqua.ru/articles/52-filtr-ugolnyj-dlya-vody-iz-skvazhiny
- http://okanalizacii.ru/santeh_vodoprov/filtry/ugolnyj.html
- https://iseptick.ru/vodoprovod/ugolnyj-filtr-dlya-vody-princip-raboty-raznovidnosti.html
- https://ovteh.ru/blog/tet/ugolnyj-filtr-dlya-ochistki-vody-ot-chego-on-ochicshaet-i-kak-rabotaet