Особенности использования активированного угля для очистки воды: преимущества и недостатки

Уникальные свойства

Материал имеет мелкопористую структуру. Его поверхность отличается высокой адсорбцией — способностью удерживать и накапливать:

• жидкие,
• растворенные вещества,
• газообразные молекулы.

Эффективность поглощения примесей зависит от размера пор материала. Они должны быть больше молекул, которые нужно адсорбировать из носителя.

Способность к поглощению примесей у вещества настолько высока, что кусок площадью 1 м3 с порами размером 0,3 м3 способен впитать в себя до 30 м3 газа.

От чего очищает и насколько эффективно?

Вещество снижает концентрацию в жидкости следующих примесей:

• Летучие соединения (радиоактивные газы, пары масел, ртути, углеводорода).
• Органические примеси, которые портят вкус и запах напитков, в том числе хлор и озон.
• Отравляющие вещества (пестициды, гербициды).
• Нефтепродукты.
• Соли тяжелых металлов.
• Бактерии (Сальмонелла, Шигелла, пр.).

Из-за неэффективности по отношению к ряду примесей он не используется как единственное средство для водоочистки.

Какой используют в фильтрах?

В системах очистки активированный уголь чаще всего встречается в 3 видах.

В проточных системах водоподготовки используется два вида угля:

1. Гранулированный. В таких картриджах вода проходит через весь слой загрузки.
   А уголь выступает в качестве сорбента, избирательно поглощающего из среды пары, газы и растворенные вещества.
2. Прессованный. В таком блоке сорбционная функция угля ниже, так как слой угля меньше.
   Но прессованная структура позволяет использовать картридж для механической очистки от взвешенных твердых веществ — частиц ила, песка, неорганических примесей, планктона, микроорганизмов.

Преимущества и недостатки

Средство эффективно удаляет примеси, которые портят цвет, вкус и запах напитка, хлор, другие нежелательные соединения. К недостаткам вещества относится быстрая засоряемость угольного фильтра.

Другой минус угля — неспособность уничтожать микроорганизмы. Даже если его поры удерживают «нежелательных гостей», они не умирают, а остаются в нем, начиная размножаться.

Чтобы исключить распространение бактерий, в угольные фильтры добавляют бактерицидные добавки. После окончания срока эксплуатации таких приспособлений, их безотлагательно меняют.

Применение для фильтрации воды

Для изготовления фильтра понадобятся:

• Активированный уголь NWC 12×40 (порошок) или таблетки из аптеки.
• Пустая 5-литровая бутылка — 1 шт.
• 1,5 литровая бутылка.
• Кусок ткани или бинта — 7 см.
• Канцелярский нож.
• Шило

Количество сорбента зависит от потребностей в водоочистке.
На 1 литр воды понадобится 10 граммов NWC 12×40 или 45 таблеток.

Пошаговая инструкция:

1. Сделать шилом в крышке бутылки 10-12 отверстий.
2. Отрезать у полторашки дно канцелярским ножом.
3. Если уголь таблетированный, высыпать его в тарелку и растолочь ложкой.
4. В горлышко бутылки положить сложенный в несколько раз слой ткани или бинта.
5. Засыпать в емкость угольный порошок.
6. Поставить бутылку горлышком вниз в емкость для сбора чистой воды.

Жидкость будет проходить через фильтр долго. Первый раствор содержит угольные включения и пыль, поэтому его нужно слить. Следующая вода будет чистой.

На этом видео вы можете посмотреть простой пример изготовления угольного фильтра своими руками:

Особенности эксплуатации

Скорость его засорения зависит от качества воды. Возможно повторное использование начинки. Для этого проводится регенерация угольного слоя для удаления примесей:

• Залить вещество водой объемом в 2-3 раза большим.
• Продержать 15-20 мин.
• Слить воду и повторить предыдущие действия 2-3 р.
• Прогреть уголь в духовке в течение 6-8 часов при t до 200 °С. Первые минуты нагрева дверца шкафа должна быть открыта для отведения запахов.

После охлаждения материала до 60-70 °С его можно использовать повторно.

Чем можно заменить наполнитель?

Можно выделить 3 альтернативы активированному углю.

Сорбент АС

Удаляет из воды:

• железо;
• фенол;
• нефтепродукты;
• стронций;
• алюминий;
• фтор.

В отличие от угля, не является привлекательной средой для размножения биоорганизмов, удаляет железо, очищает воду при высокой скорости потока.

Шунгит

Имеет сорбционную способность к широкому спектру органики, спиртам, пестицидам, поверхностно-активным химическим соединениям. Обеззараживает воду, уничтожая от нежелательных обитателей:

1. споры;
2. бактерии;
3. водоросли;
4. простейшие микроорганизмы.

В 30 раз более эффективен активированного угля при удалении хлора, диоксинов.

Сорбент ОДМ-2Ф.

Применяется для комплексной водоочистки по требованиям СанПин 2.1.4.1074-01. При фракции 0,5-2 мм используется в качестве основного фильтрующего средства. Высота слоя: 1,8-2 м. Химические соединения, содержание которых сорбент снижает в воде:

• железо, оксиды железа;
• радионуклиды;
• хлориды;
• тяжелые цветные металлы;
• нефтепродукты;
• фосфаты;
• азот.

ОДМ-2Ф улучшает органолептические качества воды. В отличие от активированного угля, сорбент снижает кислотность щелочной жидкости и экономически эффективен.

Заключение

Уголь позволяет очищать воду от множества вредных примесей и микроорганизмов. При использовании вещества нужно учитывать спектр его действия и особенности эксплуатации.

Для качественной водоочистки может понадобиться дополнительный фильтр. Это зависит от состава жидкости. Эффективная эксплуатация угольного фильтра невозможна без своевременной очистки материала от задержанных включений, бактерий или замены.