Что представляет собой сорбционный фильтр для очистки воды?

Что же выбрать или несколько советов по покупке фильтра для очистки воды

Если вы не стеснены в средствах, то обратите свое внимание на фильтры с обратноосмотическим принципом работы. Они дороги, но обеспечивают наилучшую очистку воды

Но такие фильтры требуют достаточно много места под раковиной.
Наиболее удобны в эксплуатации стационарные фильтры, устанавливаемые под раковиной. Их не надо периодически заполнять водой, достаточно переключить рычажок, чтобы получить отфильтрованную воду. Такие фильтры стоят дороже кувшинов или насадок на кран. Для установки этих фильтров также требуется место под раковиной.
Насадки на кран не занимают места, обеспечивают высокую скорость фильтрации, но фильтры в них небольшие, что снижает срок службы картриджа и приводит к его частой замене, а значит, и к дополнительным тратам. Фильтры-кувшины стоят недорого, позволяют хранить отфильтрованную воду, но по сравнению с проточными фильтрами имеют достаточно низкую скорость фильтрации. Еще одно достоинство – такие фильтры не надо подключать к водопроводу, а значит их можно использовать в офисе или на даче. Картриджи фильтров-кувшинов имеют не очень большой ресурс, поэтому придется заменять его достаточно часто.

Производители и модели сорбционных фильтров


Промышленные водоочистительные фильтры предприятия «ТЭКО-Фильтр»

Блоки для очищения стоков предлагают российские производители, их изделия отличаются исполнением и производительностью:

  1. Argel S – оборудование функционирует в безнапорном режиме. При прохождении стоков через сорбционную загрузку происходит удаление нефтепродуктов, тяжелых металлов, красителей, СПАВ. Модели для подземного монтажа комплектуются техническими колодцами.
  2. НПО «Промышленная водоочистка»: СПП-ФС 1-10 – блок вертикального исполнения с максимальной производительностью 10л/с, СПК-ФС – горизонтальная модель с производительностью до 100 л/с. Загрузка меняется 1 раз в 3-7 лет.
  3. Компания «Тэко-фильтр» производит фильтры сорбционные с угольной засыпкой ФСУ. Они представляют собой металлический цилиндр с обвязкой трубопровода и распределительными устройствами. Используется для обработки ливневых вод, доочистки промышленных стоков и питьевой воды.

Регенерация сорбентов

Известны следующие методы восстановления: химический, термический при низких температурах, термический.

Химический метод восстановления предполагает, что сорбент обрабатывают органическим или неорганическим реагентом в жидкой или газообразной форме в адсорбционном аппарате. Температура обработки не превышает 100 С. Такой регенерации в наибольшей мере подвержены углеродные и безуглеродные сорбенты. Доступным методом регенерации является нагревание сорбента в воде, вследствие чего растет степень диссоциации, повышается способность к растворению и происходит частичная десорбция. Например, активированный уголь регенерируют нагретой водой, причём эффект восстановления достигает 40 %. Также активированный уголь восстанавливают гидроокисью и карбонатом натрия, при этом сорбционная емкость падает на 50%. Известны способы регенерации с применением гамма-излучения, но в широкой практике их не применяют.

Термическая регенерация при низких температурах предполагает, что сорбенты подвергаются паровой или газовой обработке при 400 С. Процесс является простым, неопасным и легко воспроизводимым в условиях многих производств. Из оборудования потребуются парогенератор и охладитель для конденсата.

Термическая регенерация применяется, если первые два метода не позволяют полностью восстановить адсорбционные свойства угля. Термическое восстановление состоит из нескольких стадий и касается как сорбата, так и сорбента. Она схожа с технологией получения активных углей. Ее стоимость будет равна половине стоимости нового материала. Разложение примесей происходит при 350 С, а при 400 С половина адсорбента разрушится. Сегодня перспективу составляет поиск и разработка новых эффективных методов восстановления сорбентов, что должно снизить стоимость очистки воды.

Рекомендации по правильному использованию сменного картриджа бытового фильтра-кувшина

Срок службы картриджа можно удлинить, если следовать следующим рекомендациям, относящимся ко всем без исключения сменным картриджам для фильтров кувшинного типа:

  • Перед началом эксплуатации нового картриджа его необходимо замочить в холодной воде в течение 15-20 минут.
  • Установить картридж в воронку фильтра и заполнить ее водой.
  • Первые 2-3 порции отфильтрованной воды следует вылить в раковину или использовать для полива цветов, так как в ней может находиться угольная пыль.

Помните, лучше вообще не очищать фильтром воду, чем пользоваться картриджем с выработанным ресурсом. Не забывайте менять его хотя бы 1 раз в 2-3 месяца.

Картридж должен всегда находиться в контакте с водой, то есть всегда быть мокрым. Только в этом случае ионообменная смола гарантированно обеспечит высокое качество очистки воды. У высохшей смолы очищающая способность существенно ниже. Поэтому, если картридж по какой-либо причине высох, надо повторить все те операции, которые делались при подготовке к работе нового картриджа. Если планируется перерыв в пользовании кувшином в 3-4 недели, то лучше всего извлечь картридж из фильтра и положить его в полиэтиленовом пакете в холодильник. Для продолжения пользования нужно снова замочить его в холодной воде в течение 15 мин, вставить в вымытый фильтр, пропустить через него 1-2 порции воды. После этого можно пользоваться фильтром как обычно.

Использовать кувшинные фильтры для фильтрации горячей воды ни в коем случае нельзя!

Виды ионных фильтров

Их можно разделять по назначению. Фильтры с ионообменной смолой могут быть предназначены для очистки в домашних условиях или представлять собой промышленные установки. Высокая эффективность и относительно доступная стоимость привели к широкому использованию такого способа.

Приспособления также можно различать с учётом вида применяемой смолы. Она может быть синтетической или природной. Последние дополнительно разделяют на минеральные и органические. Первые обычно представлены шпатом, слюдой, цеолитами, глинистыми структурами. Вторые включают в себя слабокислые почвы или уголь.

Перечисленные вещества характеризуются высокой пористостью и обладают хорошей эффективностью. Однако их запасы ограничены и являются не возобновляемыми. Вследствие этого получают всё большее распространение синтетические материалы. Такие смолы бывают катионо- или анионообменными. Различие состоит в применяемом механизме обмена ионами. Существуют разновидности, использующие оба упомянутых способа.


Ионизационный фильтр будет действовать эффективнее в качестве элемента очистной системыИсточник elite-water.ru

Почему необходимо проводить обработку воды

В поступающей воде обычно присутствуют соли кальция и магния. Они придают ей жёсткость. При длительной эксплуатации соли отлагаются на стенках, внутренних частях кранов и всех предметах, с которыми соприкасается вода. Кроме того, жёсткость препятствует комфортному мытью. Чтобы очистить воду, её можно обработать с помощью ионообменного фильтра.


Использование ионообменного фильтра для промышленных целейИсточник diasel.ru

Эта процедура представляет собой воздействие на соли магния и кальция, в результате которых атомы этих металлов замещаются натрием или водородом, делающие воду мягкой и комфортной для использования. Происшедшие изменения не оказывают отрицательного влияния на здоровье человека.

Калий, кальций, железо, марганец находятся в жёсткой воде в окисленном состоянии, которое препятствует их усвоению организмом. Их наличие может приводить не только к загрязнению, но и к поломке оборудования, которое с ней работает, например, стиральной машины.

Соли металлов приводят к изменению вкуса воды, а также еды, которую готовят с её помощью. Мытьё неочищенной водой приводит к ухудшению состояния кожи и ускорению её старения. Расход моющих средств будет значительно большим по сравнению с той ситуацией, когда используется ионообменный фильтр.


Ионообменный фильтр должен соответствовать требованиям покупателяИсточник eco-servise.ru

Особенности

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 угля

Назначение сорбционных фильтров


Угольные сорбционные фильтры для очистки воды

Установки для приведения параметров сточных и поверхностных вод до безопасных показателей используются при сбросе в открытые водоемы. Сорбционные фильтры с помощью гранулированной засыпки (сорбента) улавливают:

  • минеральный осадок;
  • растворенное железо;
  • тяжелые металлы;
  • остатки нефтепродуктов;
  • фосфаты;
  • аммонийный азот;
  • органические загрязнения.

Модули с угольной засыпкой используются для качественного очищения жидкости из центрального водопровода и колодца. Они удаляют загрязнения, связывая их на молекулярном уровне. Исчезает неприятный привкус, цветность, соединения хлора, органика, мелкодисперсный осадок. Жидкость избавляется от всех видимых примесей, а также нитратов и железа.

Классификация установок сорбционной очистки

По типу процесса:

периодический;

непрерывный.

По гидродинамическому режиму:

установки вытеснения;

установки смешения;

установки промежуточного типа.

По состоянию слоёв сорбента:

движущийся;

неподвижный.

По направлению фильтрации:

противоточная;

прямоточная;

смешенного движения.

По контакту взаимодействующих фаз:

ступенчатый;

непрерывный.

По конструкции фильтра:

колонная;

емкостная.

Безуглеродные сорбенты для очистки воды

Самой широко используемой технологией сорбционной очистки воды является очищение с помощью безуглеродных сорбентов. Они могут быть как природного, так и искусственного происхождения: глинистые породы, цеолиты и т. п.

Неуглеродные сорбенты обладают рядом преимуществ, таких как:

  • повышенная емкость;

  • способность обмениваться катионами;

  • распространенность и, соответственно, невысокая цена.

Глинистые породы

Глинистые породы часто играют роль фильтра воды в природе. Способность этого материала успешно использует для этих же целей и человек. Такие породы имеют слоистую жесткость, хорошо развитую структуру с большим количеством микропор различного размера.

Сорбционная очистка воды с помощью фильтров, где сорбентом выступают глинистые породы, – сложный процесс, включающий Ван-дер-ваальсовые реакции. В результате вода становится внешне кристально чистой, освобождается от токсичных органических соединений хлора, гербицидов, ПАВ.

Глинистые породы удобны еще и тем, что они доступны для добывания. Это увеличивает их потребление.

Цеолиты

Цеолиты – группа минералов с характерным стеклянным блеском. Сегодня используют природные и искусственные цеолиты. Они имеют интересное строение: трехмерный алюмосиликатный каркас с правильной тетраэдрической структурой и отрицательным зарядом. Гидратированные ионы щелочных и щелочно-земельных металлов расположены в пустотах каркаса и имеют положительный заряд, компенсирующий заряд каркаса. Цеолиты называют ситом для молекул, так как они улавливают вещества, молекулы которых меньше пустот каркаса.

Известно более 30 видов цеолитов. Самые используемые, которые просто добывать и перерабатывать: абазит, морденит, клиноптилолит.

Прежде чем использовать цеолит в качестве сорбента, его с хлорид-карбонатом натрия прокаливают в печи при температуре +1000 °С, после чего на его поверхности образуются кремнийорганические соединения, придающие ему гидрофобные свойства.

Цеолиты используют для сорбционной очистки воды в виде порошка. Они очищают воду от:

  • органических соединений.

  • коллоидных и бактериальных загрязнений;

  • пестицидов;

  • красителей;

  • ПАВ;

Неорганические иониты

Сорбционная очистка воды с помощью неорганических ионитов сейчас – наиболее перспективное технологическое направление. Здесь используются:

  • цирконилфасфат;

  • титаносиликаты и цирканосиликаты;

  • оксалат циркония;

  • соли гетеро- и поликислот;

  • ферроцианты тяжелых и щелочных металлов;

  • гидроксиды железа и сульфиды железа, нерастворимые в воде.

Большая их часть используется в форме соли, так как в водородной форме они существовать не могут. Но это не позволяет обессоливать воду без участия редких анионитов неорганических минералов. Поэтому приходится использовать органические катиониты и аниониты на основе синтетической органики.

Органические иониты

Многие органические иониты имеют гелевую структуру. У них нет пор, но в водном растворе они набухают и могут обмениваться ионами.

Есть работающие как активированный уголь макропористые иониты, которые менее емки, чем гелевые, но зато имеют улучшенный обмен и ситовый эффект, устойчивы к механической нагрузке, осмотически стабильны.

Важным достижением нашего времени стала возможность синтеза органических ионитов с заданными свойствами, не встречающимися в природе.

Где применяются угольные фильтры: назначение

Этот метод является настолько эффективным и доступным, что его применяют практически на всех возможных этапах водоочистки. В том числе:

  • Очистка сточных вод. Отработанный водный ресурс (промышленные отходы, ливневая и бытовая канализация) требует предварительной фильтрации. Это необходимо для того, чтобы убрать все синтетические загрязнения, масляные включения, мусор, органические вещества. Если этого не сделать, такая жидкость может стать источником бактериальной опасности как для человека в частности, так и для всей экологии.
  • Водоподготовка. Перед тем как попасть в наши квартиры, влага проходит многоступенчатую очистку, в том числе сорбционную. Особенно это необходимо, если источник – не артезианская скважина, а открытый водоем, поскольку в нем активно размножаются патогенные микроорганизмы.
  • Бытовое применение. Обычные пользователи покупают либо фильтры-кувшины, либо магистральные установки (под раковину), в основе которых сменные картриджи с активированным углем. Они очень эффективно позволяют убрать следы хлора, которым проводят обеззараживание.
  • При использовании систем обратного осмоса. Угольные картриджи ставят как на входе (перед мембраной), таки на выходе рабочей среды.
  • Промышленные и полупромышленные крупные установки для фильтрации воды из скважины. Это емкости с возможностью наполнить их засыпным сорбентом.

Характеристики ионообменной смолы

Материал, используемый для этого вида очистки, обычно имеет следующие характеристики:

Размер зёрен материала. Обычно он составляет 0,3-2,0 мм.
Селективность смеси. При выполнении очистки её воздействие направлено на деактивацию определённых вредных примесей

Эту характеристику нужно выбирать в зависимости от состава воды, которую необходимо фильтровать.
Важно учитывать стойкость к различным типам механических воздействий. В частности, необходимо наличие устойчивости к резким скачкам давления.
Стабильность вещества по отношению к изменениям химического состава воды.
Ионообменная смола не должна изменять свои характеристики в зависимости от температуры воды.

Выбор смолы в значительной степени определяет эффективность работы ионообменного фильтра.


Фильтрующий элемент жля очисткиИсточник odstroy.ru

Очистка воды активированным древесным углём

Довольно не плохо можно очистить воду при помощи любой древесины, для этого ее нужно просто сжечь на костре до состояния черных углей. Через эти угли можно пропускать грязную воду Такой способ фильтрации не очистит воду от бактерий и примесей тяжелых металлов, но сможет забрать неприятный запах и крупные частички грязи. Чтобы усовершенствовать данный способ очистки воды углём, уголь нужно активировать. О том как это легко сделать в походных условиях можно подробно прочитать в статье (как сделать активированный уголь).

Очистка воды через активированный уголь давно освоена в производственных масштабах, почти все фильтры для очистки воды имеющиеся в продаже делают с использованием активированного угля. При добавлении в них различных «присадок» очистка воды получается очень хорошая, такую воду можно пить даже не кипяченую. Но очистка воды «чистым» активированным углем, который можно купить в аптеке или сделать самому, действует только на пестициды, элементы хлора и тяжелых металлов, а вот бактерии и другие микроорганизмы придется выводить, применяя дополнительные средства для обеззараживания воды.

Уголь очищает воду моментально, но так же быстро теряет свои свойства, загрязняется. Поэтому нельзя пользоваться угольными фильтрами долго, их надо менять. Если вовремя его не заменить то всё, что уголь абсорбировал, может вытечь обратно в повышенной концентрации.

Угольные фильтры для очистки бывают обыкновенные проточные, бывают многоступенчатые. А чтобы сделать самому в походных условиях угольный фильтр, потребуется пластиковая бутылка (хотя можно приспособить любую емкость). Нужно отрезать дно бутылки. Горлышко перемотать марлей, бинтом или другой водопропускающей тканью, в бутылку насыпать измельченный активированный уголь, плотно утрамбовать — фильтр готов. Для лучшей очистки воду следует прогнать через фильтр несколько раз, а еще лучше сделать сразу два фильтра последовательно, чтобы получилась своеобразная двухступенчатая очистка воды. Чем больше угля, тем качественнее получится очистка. Далее воду нужно будет прокипятить.

Если есть с собой калия перманганат (марганцовка) то нужно ее высыпать в загрязненную воду, чтобы получился розовый раствор, хорошо перемешать, дать отстоятся минут 5-10. И не сливая нижние слои воды и осадок, вылить продезинфицированную воду в угольный фильтр. Такую воду в экстремальных условиях можно пить и не кипяченую. Так как марганцовка убьет все микробы, а уголь очистит воду от остальных вредных примесей.

Разновидности фильтров

Фильтры с углями бывают разной модификации. Каждая модель имеет свои плюсы, возможности. Также они имеют различную цену, что является немаловажным для покупателя.

1.Фильтр в виде кувшина.

Считается самой простой моделью, состоит из емкости различного объема. В крышке расположен патрон, содержащий уголь. С помощью кувшина можно снабжать водой максимум 2 человек.

2.Фильтры в виде насадок на кран.

Некоторые предпочитают фильтры в виде насадок на кран. Устройства легко установить либо демонтировать, они экономят пространство под мойкой. Фильтры – насадки удобны в поездках. Установка очищает не очень грязную воду, скорость ее подачи снижается.

Для качественной работы насадку можно применять в течение трех месяцев, далее фильтрующий наполнитель следует заменить. Насадка имеет половину стоимости кувшина.

3.Фильтры проточного типа с картриджем.

Фильтры с проточной работой устанавливают под мойкой. Иногда картридж для фильтрации монтируют отдельно в колбе, в качестве индивидуального модуля очистки, либо, как элемент в системе очистки.

Проточный фильтр стоит около пяти тысяч рублей.

4. Фильтры баллонного типа.

Баллоны, внутри которых содержатся сорбенты, предназначены для очистки большого объема жидкости. Модели являются стационарными, их часто используют на дачах и в загородных домах. Их монтируют прямо внутрь магистральных входных труб.

Устройство большого размера, потому что обслуживает загородных жителей, у которых нет возможности подключиться к центральному водопроводу.

Баллон можно заполнять любым типом сорбента, выбор зависит от качественного состава воды на местности.

Баллон, объемом в тридцать литров без угля, равен около трех тысяч рублей.

5.Фильтры с обратным осмосом.

Обратный осмос – метод очистки эффективный, но дорогой, избавляет полностью от загрязнений.

Очищенный поток попадает на мембрану. Для очистки внутри устройства содержатся фильтр с механическим принципом работы, углевой модуль, затем блок, работающий по обратному осмосу.

Внимание! На выходе из фильтра вода не имеет в составе частиц, это не всегда полезно. Чтобы восполнить воду микроэлементами, внутри устройства располагают минерализатор, который наполняет ее солями

Чтобы восполнить воду микроэлементами, внутри устройства располагают минерализатор, который наполняет ее солями.

Цена фильтра равна около десяти тысячи рублей.

6.Фильтр своими руками.

Фильтры, очищающие углем, можно соорудить своими руками.

Принцип действия: воду наливают в бутылку, она проходит через уголь по всей длине бутылки, далее через горлышко перетекает в нижнюю бутыль.

Внимание! Конструкцию заполняют древесным углем, который приобретают в специальном магазине, либо активированным углем из аптеки. Древесный уголь можно получить в домашних условиях: древесину сжигают при ограничении поступления воздуха

Такой фильтр можно сделать для дачи, либо во время похода

Древесный уголь можно получить в домашних условиях: древесину сжигают при ограничении поступления воздуха. Такой фильтр можно сделать для дачи, либо во время похода.

Выбирать сорбент для фильтра стоит внимательно, от его качества зависит уровень очистки воды.

Восстановление ионообменной смолы

По мере использования смола будет постепенно терять свои свойства Нужно знать, когда настанет время для регенерации или замены. Если пропустить этот срок, то вновь начнёт поступать не очищенная вода.

Для того чтобы продлить срок службы устройства, можно воспользоваться предварительной фильтрацией. Он, в частности, поможет избежать попадания мелких частиц, что обеспечит лучшую сохранность ионообменной смолы.

В видео рассказано о том, как работает ионообменный фильтр: 

Видео описание

Обзор фильтра с ионообменной смолой.

Когда эффективность работы ионного фильтра для воды снизится, можно провести частичную регенерацию материала. Хотя полное восстановление недоступно, тем не менее такая процедура поможет существенно увеличить время использования одного картриджа.

Наиболее простым способом является выполнение обратной промывки. Для этого через картридж пропускают чистую воду в направлении противоположном тому, которое было первоначально. Эту процедуру необходимо выполнять очень аккуратно, что требует наличие определённой сноровки.

Перед промывкой требуется выполнить продувку для того, чтобы частицы смеси не слиплись между собой. После окончания промывки потребуется добавить специальный регенерирующий состав.

Также широко используется другой метод очистки. Чтобы им воспользоваться, нужно выполнить следующие действия:

  • Делают три литра солевого раствора. Для него берут соль из расчёта 100 г на каждый литр воды.
  • Нужно достать смолу из картриджа.
  • Её помещают в солевой раствор на 6-8 часов. Каждый час состав необходимо перемешивать.
  • Выполняют промывку смолы чистой водой 2-3 раза.
  • Материал насыпают в колбу.
  • Через неё нужно сливать воду до тех пор, пока полученная вода не перестанет иметь солёный привкус.

После этого можно приступать к использованию ионного фильтра для очистки воды.


Как работает ионообменная смолаИсточник t0p.info

Методы очистки воды

К настоящему времени сточные воды (особенно высоконагруженные стоки промышленных предприятий и крупных населённых пунктов) стали сложной гетерогенной смесью растворенных веществ и взвешенных частиц различного происхождения. Эти вещества, в зависимости от химической природы, могут окисляться, осаждаться в виде нерастворимой фракции, вступать в реакции комплексообразования. В отношении взвешенных дисперсных частиц можно инициировать такие физические процессы, как коагуляция, коалесценция, флотация, осаждение. Кроме того, частицы дисперсных загрязнений могут быть подвергнуты фильтрации и сорбции .

Некоторые из этих методов могут быть применены также для высококачественной тонкой очистки природной воды. На вышеуказанном ресурсе имеются внутренние ссылки с необходимыми пояснениями по техническим аспектам методов очистки.

Как показывает практика водоочистки, использование сорбентов является эффективным после механической очистки, когда очищаемая вода уже не содержит грубодисперсные примеси: тем самым реализуется последовательность процессов «коагуляция–отстаивание–фильтрование–сорбция».

Сорбция – один из наиболее эффективных методов очистки воды. Под этим термином понимают способность одного вещества (точнее, материала) поглощать различные вещества своей поверхностью или объемом. Основным элементом для осуществления сорбции является материал-сорбент, который обладает достаточно развитой поверхностью и, как следствие, способен к поглощению загрязнений из воды. Технические сорбенты на практике чаще всего представляют собой насыпанные к некоторую проницаемую ёмкость древесные опилки, активированные угли, шламы и др., а также размещенные в более сложных устройствах активные смолы.

Комбинирование методов водоочистки помогает сэкономить сорбирующие материалы. Такой подход обычно позволяет преодолеть техническую проблему очистки сточных вод.

Водоподготовка для нужд промышленности и получение качественной питьевой воды – особая задача, решение которой напрямую связано со свойствами средств фильтрования и сорбции.

Существующие виды сорбентов условно делят на 4 группы.

К первой относятся фильтрующие элементы на основе органики, состоящие из торфа, мха, отходов очистки гречки и риса.

Вторая группа включает сорбенты на основе полимерных материалов – полипропилена, полиуретана, поропласта. В качестве примера можно привести «Иверлен-М».

К третьей группе относятся биологические сорбенты.

Четвертую группу представляют наносорбенты на основе графита.

С какими загрязнениями справляется угольный фильтр

Фильтр на основе угля состоит из углеродного материала высокопористого типа. Микроячейки на поверхности способствует широкой активности фильтра, на каждом участке могут собираться различные взвеси, содержащиеся в воде.

Важно! Угольные фильтры представляют собой концентрат углеродного типа, который имеет различное происхождение. Для получения сорбентов применяют метод карбонизации, с дальнейшей активацией

Для получения сорбентов применяют метод карбонизации, с дальнейшей активацией.

Концентратам придают активность с помощью водяного пара.

На способность поглощения влияют температурный режим, мощность потока горячего пара, других составляющих. В результате у материала образуется пористая поверхность.

По завершению процедуры активации угольный материал измельчают.

Внимание! Некоторые фильтрационные системы хорошо очищают воду с помощью силикатов алюминия, цеолитов, не имеющих отношения к углям. Для фильтров применяют наполнители:

Для фильтров применяют наполнители:

1.в виде гранул.

2.порошкообразные.

3.в виде волокон.

Популярными считаются сорбенты в виде гранул. Материал отличается высокой пористостью, большой емкостью, скоростью всасывания загрязняющих веществ.

Обслуживание фильтров

Современные фильтрующие конструкции не требуют сложного обслуживания при эксплуатации.

Картриджи для фильтров легко поменять самостоятельно. С помощью ключа, который имеется в комплекте, откручивают крышку, снимают картридж и ставят новый.

Далее на место устанавливают крышку.

Внимание! Если срок службы фильтра истек, то пользоваться им запрещено. На эффективный период очистки влияет нагрузка на сорбирующий материал

Как правило, угольный фильтр при расходе воды для трех человек заменяют каждый месяц

На эффективный период очистки влияет нагрузка на сорбирующий материал. Как правило, угольный фильтр при расходе воды для трех человек заменяют каждый месяц.

Признаки некачественной очистки:

1.вода приобретает неприятный привкус.

2.скорость подачи воды уменьшается, этот признак присущ всем типам фильтров, за исключением кувшина.

3.появляется осадок при кипячении.

Современные модели фильтров имеют автоматическую индикацию работы системы, которые определят срок замены. Фильтры с таким устройством стоят минимум пятнадцать тысяч рублей.

Существует способ проверки фильтра. В воду добавляют каплю марганцовки, для небольшого окрашивания, проводят сквозь фильтр. Если воды выходит окрашенная, стоит поменять наполнитель, либо картридж.

Содержащийся в баллоне уголь можно промыть. Чтобы восстановить способность очищать, содержимое вынимают и много раз промывают водой, одни раз можно промыть в трехпроцентном растворе соды с водой. Уголь встряхивают, вымывают, при этом перемешивают.

Принцип действия фильтра

Принципом действия данного типа фильтра является процесс адсорбции, в основе которого притягивание частиц к сорбирующей поверхности осуществляется с помощью сил со слабым взаимодействием. Также процесс хемосорбции, при котором некоторые загрязнители реагируют с наполнителями углеродного типа.

Внимание! Фильтры с засыпными наполнителями регенирируют с помощью промывки. Если восстанавливать фильтр в течение четырех раз, его активность не снижается

Если восстанавливать фильтр в течение четырех раз, его активность не снижается.

Применение сорбента на протяжении длительного периода не рекомендуют.

Чтобы полностью восстановить продуктивность, проводят активацию. В домашних условиях выполнить это нельзя.

Внимание! В некоторых случаях наполнители не подлежат восстановлению, их утилизируют с налипшими на них грязевыми отложениями. Когда целесообразно применять фильтры на основе угля:

Когда целесообразно применять фильтры на основе угля:

1.чтобы обесцветить загрязненную воду.

2.удалить запах с привкусом.

3.чтобы извлечь органические соединения.

4.выделить примеси биологического характера.

5.чтобы зафиксировать на поверхности материала продукты хлорирования, то есть после дезинфекции водопроводных труб.

Уголь удаляет многие виды загрязнителей. Они могут не справиться с жидкостью, содержащей высокий уровень концентрации соли жесткости, большой объем примесей. В данной ситуации вместе с фильтрами следует устанавливать специальные модули очистки.

В отличие от механических очистителей фильтры с углем очень эффективны, но они уступают системам на основе обратного осмоса, ультрафильтрации.

Влияние антропогенного фактора на качество воды

Человеческая деятельность сопряжена с антропогенным и техногенным загрязнением одного из важнейших компонентов биосферы – воды в реках, водоемах, подземных природных источниках. Ухудшение качества воды происходит сразу по нескольким направлениям.

Многие примеси способствуют понижению показателя pH (повышению кислотности) пресной воды. Серная и азотная кислоты увеличивают количество сульфат- и нитрат-анионов. Рост концентрации катионов кальция, магния и силикат-анионов связан с кислотными или подкисленными дождями, способными интенсивно растворять многие породы, включая карбонатные. Широкое применение методов и средств агрохимии способствует повышению концентрации в природных водных источниках аммонийного азота, фосфатов, нитритов и нитратов. Успехи химической промышленности ответственны за накопление в природной воде ряда тяжелых металлов (ртуть, свинец, цинк, мышьяк), которые попадают в человеческий организм вместе с водой и самопроизвольно не выводятся. Ежегодно содержание соли в водных источниках увеличивается на 30-50 мг/л благодаря сточным водам и твердым отходам. По статистике, из 1 тыс. тонн городского мусора в природную среду попадает и смывается до 8 тонн солей. Наблюдается рост загрязненности воды слаборазлагаемыми органическими соединениями, среди которых встречаются синтетические поверхностно-активные вещества любой природы, формальдегид, фенолы, фталаты и другие сложные эфиры, ароматические углеводороды, пестициды и их продукты распада с токсическими, мутагенными и канцерогенными свойствами. Многочисленные химически активные соединения способны связывать растворённый в воде кислород, что затрудняет эвтрофикацию водоемов и минерализацию органики и провоцирует восстановительные реакции – например, образование сероводорода из сульфатов. Наконец, над водными источниками постоянно висит угроза радиоактивного загрязнения опасными изотопами.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий