Очистка воды углем активированным, Активированные угли для очистки воды – как это работает
Активированный уголь, состоит из слоев углеродных атомов, как и графит. Как очистить воду активированным углем? Фильтры умягчители необходимы для очистки воды от солей жесткости и частично от ряда других загрязнений. Какие из них по-настоящему… ».
Получался достаточно эффективный фильтр, который мог отфильтровать много воды. Благодаря многослойной структуре этот древний фильтр мог задерживать крупный мусор, устранять посторонние запахи из воды, задерживать органические соединения и улучшать вкус.
Сейчас подобную систему можно соорудить в походе, если по каким-либо причинам у путешественника нет доступа к питьевой воде. Самодельный фильтр на основе древесного угля из костра будет очищать воду, но его эффективность будет низкой. Для улучшения качества очистки необходимо использовать засыпки из активированного угля.
Чем он отличается и как активируется? После нескольких часов получался древесный уголь с намного большими сорбционными свойствами. Именно этот уголь и называется активированным.
При его использовании в качестве засыпки для фильтров эффективность очистки значительно возрастает. Пропущенная через фильтр вода становится более прозрачной, не издает неприятных запахов и не имеет посторонних привкусов.
Особенность активированного угля в том, что он имеет намного большую площадь поверхности. Чем меньшими будут поры в угле, тем более качественно он будет задерживать посторонние вещества.
Принцип фильтрации относительно прост. Иными словами, загрузка фильтра из активированного угля разрабатывается и используется для фильтрации определенного вида загрязнений. Производители фильтров используют разные способы активации угля. После этого нарушенное при активации равновесие восстанавливается и фильтр перестает выполнять возложенную на него задачу. Но если через фильтрующую загрузку пропускать чистую воду, загрязняющие вещества с поверхности активированного угля начнут переходить в жидкость.
Следовательно, она станет грязной, но очистит фильтр. Это свойство используют для регенерации загрузок. Периодическая промывка фильтров чистой водой увеличивает длительность работы системы водоподготовки. Но рано или поздно регенерация перестает быть эффективной и требует полной замены. Для индивидуальной водоподготовки в городских квартирах и домах можно использовать угольные картриджи и модули.
Существуют множество других систем водоподготовки. Эти системы водоочистки защитят жителей квартир и домов от проблем, вызванных постоянным употреблением грязной воды. Также обязательно проконсультируйтесь с менеджером WiseWater о том, какой купить фильтр для очистки воды. WiseWater Статьи Использование активированного угля для очистки воды.
Использование активированного угля для очистки воды Фильтры с картриджем из активированного угля — один из наиболее распространённых способов очистки воды. История появления угольного фильтра Очистка воды активированным углем — это наиболее популярное среди потребителей название технологии фильтрации. К недостаткам гранулированных углей следует отнести, во-первых, использование при производстве не возобновляемых и трудно возобновляемых природных ресурсов ископаемые угли и древесина.
Во-вторых, высокую степень загрязнения окружающей среды отходами производства. В-третьих, в технологических схемах, где в качестве сорбирующего материала применяется порошковый уголь «углевание воды» , как правило, невозможно реализовать непрерывный во времени процесс, возникают трудности с замачиванием и дозированием угля.
В-четвёртых, снижение эксплуатационных характеристик, по сравнению с зернеными углями. Так как состав воды значительно меняется в зависимости от источника, то не существует единой схемы подготовки питьевой воды. Рассмотрим наиболее распространенные варианты подготовки питьевой воды в промышленном масштабе. Природные воды, используемые в качестве источника водоснабжения, могут быть поверхностного реки, озера, пруды и подземного происхождения артезианские скважины.
В результате естественного круговорота воды в природе, а также активного воздействия человека на окружающую среду в воду поступают различные примеси. Все примеси можно разделить на три группы в зависимости от размера частиц. Истинно растворенные примеси находятся в воде в виде ионов, молекул, комплексов.
Размеры этих частиц менее мм. Пример истинно растворенных примесей — растворенные в воде газы кислород, углекислый газ, сероводород, азот , а также катионы и анионы солей кальций, магний, натрий, калий, сульфаты, хлориды, карбонаты, гидрокарбонаты, нитраты, нитриты. Коллоидно-растворенные примеси имеют размер частиц — мм. Каждая частица состоит из огромного количества молекул и может быть как органического, так и неорганического происхождения. Примером таких примесей являются гуминовые вещества, поступающие из почв, кремневые кислоты, соединения железа.
Грубодисперсные примеси имеют размер частиц более мм. Это может быть песок, глина, остатки растительного происхождения. Поверхностные воды характеризуются переменным составов в зависимости от времени года. В паводковый период количество примесей резко возрастает. При очистке воды от нежелательных примесей на первой стадии необходимо устранить грубодисперсные и коллоидно-растворенные примеси.
Для этого поток воды пропускают через осадочные фильтры см. Вторая стадия — это удаление из воды истинно растворенных примесей. Первоначально из воды удаляется растворенное железо, а затем вода поступает на ионообменные фильтры, где удаляются катионы и анионы.
Затем вода поступает на сорбционные фильтры. Фильтры, загруженные активированный углем, независимо от колебания уровня загрязнения воды служат постоянно действующим барьером по отношению к сорбируемым веществам. На активном угле задерживаются растворимые органические вещества, придающие воде нежелательный привкус и запах, и зачастую являющиеся токсичными веществами.
Угли хорошо сорбируют фенолы, полициклические ароматические углеводороды, в том числе канцерогенные, большинство нефтепродуктов, хлор- и фосфорорганические пестициды и многие другие органические загрязнения. Заключительная стадия — обеззараживание воды. На современном этапе развития технологий подготовки питьевой воды популярный в прошлом метод хлорирования воды заменяется более безопасными для человека и окружающей среды методами озонирования или ультрафиолетового облучения.
Использование значительных объёмов активного угля, делает экономически обоснованным регенерацию сорбента. Выделяют термическое и нетермическое реактивирование. При нетермической реактивации уголь обрабатывают специальными химическими реагентами, как правило, щёлочью.
Затраты на химическую регенерацию сопоставимы с затратами на термическую регенерацию, это связано в первую очередь с тем, что десорбат и химические реагенты необходимо полностью перерабатывать. Некоторые органические соединения легко разлагаются на активном угле микроорганизмами биологический метод регенерации , однако этот процесс протекает крайне медленно. Металлы можно расположить в ряд селективности в соответствии с силой олигодинамического воздействия:.
Установлено, что бактерицидное воздействие оказывают катионы металлов. Ионы металлов адсорбируются поверхностью бактериальной клетки.
Реакция катионов с белками, входящими в состав клетки, приводит к денатурации белков и подавлению жизнедеятельности микроорганизма. Этот эффект используется для предотваращения заражения активного угля патогенной микрофлорой, особенно в небольших фильтрах, используемых в быту. Для проявления бактерицидного действия активного угля требуется достаточно большое время контакта очищаемой воды с наполнителем. Добавление серебра не влияет на дехлорирующую и адсорбционную способность угля.
При прокачивании раствора цианида золота через тонкопористый активный уголь происходит восстановление золота и адсорбция его на угле. После контакта с суспензией золота в течение 20 — 60 мин. Концентрирование золота на активном угле осуществляется в несколько ступеней как правило, в четыре , при этом раз в сутки производится замена угля.
Пока первый фильтр очищается экстракцией и реактивируется, остальные фильтры работают в последовательном режиме. В таком процессе, осуществляемом в противотоке, можно экстрагировать до мг. В таких процессах используется тонкопористый зерненный уголь с высокими прочностными характеристиками.
Помимо золота активные угли широко используются для извлечения других металлов. Ряд селективности имеет следующий вид:. То есть, из раствора лучше будет адсорбироваться золото, по сравнению с металлами, стоящими правее в ряду селективности. Разложение перекиси водорода. Присутствие основных кислородных поверхностных соединений обуславливает возможность разложения перекиси водорода на активном угле.
В результате замещения поверхностной кислородной группы ООН- группировкой происходит дезактивация перекиси водорода с образованием по одной молекуле воды и кислорода.
Разложение озона. Разложение озона на активном угле не является чистым каталитическим процессом, наряду с каталитическим разложением имеет место химическая реакция с углеродом. В пользу такого механизма говорит некоторое уменьшение количества угля. Эта способность угля используется в схемах, где в качестве окислителя используется озон.
Озонирование широко используется при подготовке воды плавательных бассейнов. Очистка воды в бассейнах включает несколько стадий: коагуляция — фильтрование от механических примесей — озонирование — фильтрование на активном угле — дезинфицирующая обработка воды. Разложение избыточного содержание озона осуществляется на фильтрах с зерненным косточковым углем. Каталитическое дехлорирование. Обычно гидролитическое расщепление элементарного хлора в воде происходит очень медленно, однако, на поверхности угля оно существенно ускоряется:.
Образующаяся по этому механизму хлорноватистая кислота промежуточный продукт разлагается на угле и частично расходуется на образование поверхностных кислородных соединений углерода. Способность активного угля к дехлорированию зависит от содержание других примесей в воде. С увеличение содержания растворенных в воде органических соединений эта способность снижается.
Активные угли широко используются для очистки воздушных сред. Примером является рекуперация паров растворителей посредством адсорбции на активном угле. На завершающий стадии конденсации получают смесь воды с растворителем, которую можно разделить ректификацией. Таким образом, снижаются выбросы вредных примесей в атмосферу, а также в производственный цикл возвращаются ценные вещества, что повышает рентабельность технологического процесса. Адсорбировать пары растворителей из воздуха рабочего помещения необходимо по технике безопасности, чтобы снизить взрывоопасные концентрации паровоздушной смеси.
Типичные растворители, которые можно рекуперировать на активном угле — диэтиловый эфир, ацетон, спирты, бензин, толуол, гексан, бензол, фторсодержащие углеводороды, трихлорэтан, а также сероводород и др. Во всех случаях, когда из воздушной смеси необходимо удалить незначительные концентрации сильнолетучих соединений, а также соединений со средней температурой кипения, предпочтительнее использовать активные угли с высокой удерживающей способностью.
Удерживающая способность основана на высокой доле микро- и субмикропор в углеродном сорбенте. К таким сорбентам относятся угли, для производства которых используются кокосовые орехи. Применение активных углей в различных сферах не ограничивается перечисленными выше областями.
Уникальные свойства этого удивительного материала позволили внедрить его во многие области: водоподготовка, очистка газов и разделение газовых сред, обесцвечивание и очистка жидкостей и растворов, применение в качестве катализаторов и носителей катализаторов, обогащение металлов, получение сверхнизких температур, высоковакуумная техника, применение в медицине для лечения желудочно-кишечного тракта, очистка крови.
Мировое производство активных углей для разных сфер деятельности человека с каждым годом неуклонно растет. Причем наблюдается значительный перевес в пользу углей, производимых из растительного сырья, как правило, кокосовых орехов. Это вызвано и экономическими соображениями невысокая стоимость получения сырья для производства готового продукта , а также строгими требования со стороны экологической безопасности. Используемый источник относится к возобновляемым ресурсам, не содержит вредные и токсичные примеси.
При получении сырья не наносится непоправимый вред окружающей среде, что характерно при добыче каменного и бурого углей разработка месторождений, уничтожение плодородного слоя почв, использование невозобновляемых ресурсов. При активировании ископаемых углей на различных стадиях технологического процесса выделяются в значительных объемах вещества, опасные, как для человека, так и для окружающей среды.
К тому же активированные угли, получаемые из кокосового ореха, по многим характеристикам значительно превосходят аналоги, получаемые из ископаемых углей. Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с политикой использования cookies. Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с правилами обработки персональных данных. Вы забыли ввести номер телефона. Москва Ваш город — Москва? Выберите Ваш регион. Каталог Фильтры-кувшины Фильтры для воды под мойку Насадки на кран Чистая вода для умывания Сменные модули.
Главная блог Активированные угли для очистки воды. Эксперты Аквафор. Способы получения Для получения активных углей может использоваться разнообразное органическое сырьё. Свойства активных углей и методы их определения Рассмотрим свойства активных углей, а также способы их определения. Принято считать, что объём включает в себя объём пор, трещин внутри гранул угля, а также объём пустот между гранулами. Прочность hardness. При измерении этого показателя на навеску активного угля оказывают механическое воздействие, а затем с помощью ситового анализа определяют отношение количества целых гранул к количеству разрушенных после механического воздействия.
Влажность moisture — количество влаги, содержащейся в образце активного угля, выраженное в процентном соотношение. Как правило, при определении влажности навеску угля помещают в сушильный шкаф до установления постоянной массы при заданной температуре.
Зольность является качественной характеристикой содержания в угле органических и неорганических веществ. Как правило, зольность обратно пропорциональна количеству органических соединений в образце. Определяют зольность прокаливанием навески угля в фарфоровом тигле при заданной температуре в электрической муфельной печи.
Благодаря содержанию минеральных компонентов и присутствию на поверхности кислородсодержащих соединений углерода, активированный уголь может значительно влиять на значение pH водных растворов.
Навеску угля кипятят в течение заданного интервала времени в дистиллированной воде, после охлаждения раствор отделяют от угля и определяют pH полученного раствора.
