Использование активированного угля для очистки воды

Фильтры с картриджем из активированного угля — один из наиболее распространённых способов очистки воды. Это достаточно простая и дешëвая технология, с помощью которой можно удалить из воды мелкие загрязнения и устранить неприятный запах.

История появления угольного фильтра

Очистка воды активированным углем — это наиболее популярное среди потребителей название технологии фильтрации. Альтернативными названиями являются:

• Очистка методом сорбции;
• Угольное фильтрование;
• Фильтры с загрузками из активированного кокосового угля;
• Адсорбция с помощью угольного фильтра;
• Гранулированный или прессованный фильтровальный уголь.

Независимо от названия для очистки используется принцип извлечения механических примесей из фильтрующей среды путëм их накопления на материале с большой площадью поверхности.

Сам процесс очистки был изобретëн случайно. По легенде один путешественник выкинул пережжённый уголь из костра в лужу рядом с лагерем, от которой неприятно воняло. И через время он с удивлением обнаружил, что запах воды стал намного лучше, а еë мутность уменьшилась. В дальнейшем технология очистки засыпкой из угля постепенно совершенствовалась, пока не достигла современного уровня.

Активированный уголь как средство очистки, широко использовался в Индии. Эта страна постоянно испытывает проблемы с чистой водой, поэтому ученые-индусы непрерывно работают над различными технологиями очистки. Например, именно они изобрели технологию обеззараживания с помощью ультрафиолетового излучения, использования ионов серебра и меди.

Первый угольный фильтр был максимально прост. В качестве корпуса использовался глиняный сосуд, в дне которого проделывались отверстия. В него засыпался гравий, песок, а затем — древесный уголь, который закрывался еще одним слоем песка. 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.

Схема достаточно проста:

• Взять кастрюлю, консервную банку или бутылку;
• Заполнить ее гравием, песком и углем;
• Отфильтровать нужное количество воды.

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?

Особенности активированного угля

Ещë в древности люди заметили, что при сжигании дров с минимальным пламенем образуется больше угля, чем при быстром горении. Далее возникла идея получать древесный уголь путëм его сжигания без контакта с прямым огнем. Для этого небольшие куски дерева клали в глиняные ëмкости, после чего костер разводили вокруг сосудов. 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. Она увеличивается за счëт появления множества мелких трещин и пор при обжиге. Чем меньшими будут поры в угле, тем более качественно он будет задерживать посторонние вещества.

Принцип фильтрации относительно прост. В небольших трещинах внутренние стенки и свободный объëм не находятся в равновесии с внешней средой, поэтому она стремится заполнить полость. Заполнение производится с помощью органических примесей и микроскопических нерастворëнных веществ. Кроме того, такие трещины поглощают из воды соединения хлора, тяжëлые металлы, пестициды.

Но при этом необходимо создание определëнных условий:

• Размер трещин должен совпадать с размером частиц, которые нужно отфильтровать. Если они будут слишком маленькими, то загрязнения не попадут внутрь и останутся в жидкости.
• Трещины должны иметь форму, похожую на форму загрязнений, в противном случае не будет обеспечена нужная смачиваемость и фильтрация будет неэффективной.

Иными словами, загрузка фильтра из активированного угля разрабатывается и используется для фильтрации определенного вида загрязнений. Она сохраняет эффективность до тех пор, пока загрязнения не заполнят весь свободный объëм и не восстановится нарушенное загрязнение. В активированном угле свободного объëма много, поэтому ëмкость фильтра получается достаточно высокой.

Производители фильтров используют разные способы активации угля. Исходным сырьëм выступает не древесина, а другие материалы:

• Скорлупа кокосовых орехов;
• Косточки от фруктов;
• Антрацит;
• Силикатные гели;
• Синтетические органические полимерные вещества

Регенерация угольных загрузок

Активированный уголь вбирает в трещины и поры на поверхности загрязняющие вещества до тех пор, пока они не осядут на всей площади загрузки и не займут весь объëм засыпного материала. 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.

Какой фильтр купить

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.