Чистит ли активированный уголь воду

Активированный уголь для водоподготовки

9 ноября 2011 г

Применение угля для водоподготовки

Активированный уголь в промышленных объемах начали производить в начале XX века, и связано это было с развитием промышленного производства в химической отрасли, внедрением новых видов химического оружия и химзащиты. Применение его в качестве адсорбента дало толчок развитию новых производственных технологий для его получения, которые до сих пор непрерывно совершенствуются.

Сегодня активированный уголь используются повсеместно во многих производственных процессах. В инженерной экологии его важная роль связана с использованием в системах очистки воздуха и водоподготовки.

Преимущества активированного угля. Адсорбционные способности позволяют применять его для очистки:

Активированный уголь успешно адсорбирует из растворов следующие органические соединения:

• нефтепродукты,
• пестициды,
• галогенсодержащие углеводороды.

Фильтры с угольной загрузкой улучшают органолептические показатели воды, очищаемой для питьевых нужд:

• снижают цветность и мутность,
• удаляют посторонние запахи и привкусы,
• адсорбируют органику.

Доочистка водопроводной воды угольными фильтрами удаляет из воды остатки хлорсодежащих соединений и озона, используемых для дезинфекции. Активированный уголь может служить материалом-носителем для микроорганизмов.

Производство активированного угля. Получают его из органического углеродного сырья. В зависимости от доступности тех или иных природных материалов. Существуют технологии получения активированного каменного или древесного угля из ореховой или кокосовой скорлупы. Активирование угля (раскрытие пор углеродного материала) проводится при помощи водяного пара, либо термохимическим методом с использованием специальных реагентов.

Исходный материал и способ активации влияют на качество активированного угля. Важные характеристики— размеры и удельная поверхность пор, гранулометрический состав (размер угольных частиц).

Технологии очистки воды углем

Чтобы добавить отмеренную дозу активированного угля в очищаемую воду, удобнее всего всыпать порошкообразный уголь или влить в загрязненную воду водную угольную суспензию. После завершения процесса очистки, когда уголь максимально адсорбирует на своей поверхности все загрязняющие вещества, угольную взвесь из воды необходимо удалить. Для удаления взвеси применяют методы коагуляции или фильтрования (многослойные фильтры, гравийные фильтры и другие методы).

Технологии очистки воды с неподвижным слоем загрузки заключаются в том, что загрязненную воду пропускают через один или несколько слоев активированного угля в гранулах. По конструкции фильтры могут быть открытые и закрытые, работающие за счет создаваемой разницы в давлении. При очистке больших объемов воды для размещения фильтров используют бетонные резервуары.

Активированный уголь, служащий фильтрующим материалом в системах водоподготовки с неподвижным слоем, можно регенерировать термическим способом, что, в целом, снижает затраты на водоочистку.

Так как угольная загрузка в процессе водоподготовки контактирует с питьевой водой, к ней применяются самые строгие санитарно-гигиенические требования. При этом руководствуются отечественными ГОСТами и СНиПами для питьевой воды, европейскими экологическими нормативами и стандартами качества.

Подбор угольной загрузки для водоочистки — важная задача при проектировании системы водоподготовки. Выбор активированного угля зависит от исходного содержания загрязняющих веществ и заданной степени снижения концентрации вредных примесей. Оптимальный подбор фильтрующих элементов происходит после проведения лабораторных анализов и получения рекомендаций от специалистов компании. Квалифицированные сотрудники лаборатории, работающие с адсорбционными материалами, подберут необходимую загрузку требуемого качества.

В ответственных случаях есть возможность организовать испытания, приближенные к полевым условиям. Для этого используют небольшие фильтры мобильного типа вместимостью до 0,5 м3 активированного угля и анализируют показатели адсорбции, расходов и эксплуатационных характеристик.

Европейские коммунальные системы водоподготовки часто используют системы очистки в виде фильтров с неподвижным слоем фильтрующих элементов из гранулированного угля. Вид загрузки подбирается в зависимости от химического состава очищаемой воды:

• Хлорсодержащие углеводороды, пестициды и биологически активные вещества лучше удаляются из воды углем, получаемым из скорлупы кокосовых орехов.
• Для удаления растворенной органики рекомендуется использовать активированный каменный уголь.

В Германии принято оценивать качество активированного угля по нитробензольному показателю — это количество угля, необходимое для удаления из воды на 90% заданного количества нитробензола. Так, для такой степени очистки необходимо менее 20 мг высокоэффективных кокосовых углей или 21–27 мг эффективных углей каменного происхождения.. Этот показатель имеет преимущество перед общеприменимым йодным числом, так как позволяет оценивать адсорбционный эффект для большего количества веществ.

Для очистки воды от многих видов органических веществ традиционно используют флокуляцию, окисление и фильтрацию. Для этих же целей может применяться высокоактивный порошкообразный активированный уголь с высокой адсорбционной способностью. Применение активированного угля в ряде случаев более выгодно, так как позволяет снизить дозу адсорбента и уменьшить затраты на водоочистку.

Для определения эффективной дозы адсорбента строят изотермы адсорбции с учетом реального химического состава очищаемой воды. Входящие в состав водного раствора примеси могут изменить реальный показатель адсорбции активированного угля и повлиять на конечную степень водоочистки.

Примеры использования

Европейская компания в сотрудничестве с российскими коммунальными службами изучали порошкообразный активированный уголь для удаления из воды минеральных углеводородов при стандартных температурных условиях (22-26 °C).

Растворы очищаемой воды приготовляли методом дозирования. Начальная концентрация минеральных масел составляла около 1,7 мг/л. Фракционный состав углеводородов был следующий:

Для построения изотерм адсорбции применялся набор навесок порошкообразного угля от 2 до 10 мг/л. В зависимости от используемой дозы активированного угля из раствора удалялось от 60 до 90% от общего содержания углеводородных соединений.

Параллельные опыты изучали изменение характеристик активированного угля при добавлении в раствор дополнительных реагентов (хлорамина). Хлорамин получали внесением в раствор аммиака и гипохлорита натрия.

При более высокой концентрации в растворе углеводородов (до 4,2 мг/л) и в присутствии хлорамина заметно возросла адсорбция активированным углем углеводородных соединений. Такой эффект объясняется тем, что хлорамин химически взаимодействовал с органическими углеводородами и преобразовывал их в легко адсорбируемые соединения.

Источник

Как использовать активированный уголь для очистки воды

О том, как важно употреблять в пищу и питьевых целях чистую воду, знают все. Да и вкус готовых напитков, блюд заметно страдает, если для их приготовления вы используете воду низкого качества. В городском водопроводе течет хлорированная вода – да, хлорка убивает бактерии, но кроме того она разрушает белковые структуры тела человека, нарушает нормальный кислотно-щелочной баланс слизистых оболочек, уничтожает полезные бактерии и так далее. Кроме того, несмотря на всю свою агрессивность, хлор никак не воздействует на яйца лямблий, остриц. Что делать? Пробовать разные методики очистки, например активированный уголь для очистки воды и выбрать «свой».

Все способы очистки воды: как очистить водопроводную воду в домашних условиях

Дорогие системы очистки покупать и устанавливать возможность есть не всегда, а дешевые фильтры плохо справляются с поставленными задачами. Поэтому неплохой альтернативой им могут стать «народные методики» вроде замораживания, кипячения и так далее. Рассмотрим их более подробно.

Как очистить воду кипячением

Самый простой и при этом эффективный способ водоочистки – кипячение. При воздействии на жидкость высоких температур происходит изменение ее структуры, жидкость стерилизуется, из нее удаляются микробы и вирусы. Но нужно понимать, что для достижения подобного эффекта воду вам нужно будет кипятить хотя бы четверть часа с открытой крышкой.

• хлорные примеси в жидкости все равно остаются;
• соли оседают на стенках той посуды, которую вы используете для кипячения;
• жидкость получается «мертвой», то есть она не несет никакой пользы для организма человека.

Отстаивание как способ домашней очистки воды

Неплохой, дешевый и при этом верный способ водоочистки – это ее отстаивание. Наливаете в посудину жидкость и даете ей спокойно постоять в течение 8 часов. В чем смысл методики? За время отстаивания летучий хлор с другими веществами испаряется, и вы получаете сравнительно чистую воду. При этом соли тяжелых металлов никуда не деваются (максимум они просто осядут на дно банки или кувшина). Перед использованием отстоянную воду нужно слить – вылейте две трети содержимого в другую емкость без взбалтывания так, чтобы осадок, который есть на дне, не смешался с чистой водой.

Как очистить воду в домашних условиях без фильтра солью

Очищение питьевой воды можно проводить с применением обычной поваренной соли. Заполняете емкость водой из-под крана, затем растворяете в ней ложку соли (одна ложка на 2 л) и ждете. Спустя полчаса жидкость будет свободна от солей тяжелых металлов и прочих вредных микроорганизмов. Главный минус метода – он не подходит для очистки воды, которую вы ежедневно используете в питьевых целях.

Как очистить воду замораживанием

Заморозка – популярный сегодня метод очищения воды. Несмотря на свою солидную историю, он не утрачивает актуальности и не спешит уступать более современным способам. В емкость наливайте воду (материал изготовления емкости может быть любым, главное не наполнять ее «с верхом»). Пресная чистая жидкость замерзает намного быстрее, чем вода с солями и прочими примесями – поэтому, когда жидкость замерзнет примерно наполовину, слейте ту, которая не изменила своего состояния, а замороженную оставьте, растопите и используйте в пищевых целях. Кстати, только что размороженная вода (ее еще называют талой) считается очень целебной.

Как очистить воду шунгитом

Шунгитовую воду готовят следующим образом – камень массой 100 г опускают в литр воды на три дня (можно меньше, но не больше). Затем воду сливают и используют в пищевых целях. Учтите, что шунгитовую воду нельзя употреблять при склонности к образованию тромбов, наличии онкологических опухолей, при повышенной кислотности желудка.

Как очистить воду серебром или кремнием

Аналогично шунгиту можно использовать серебро или кремний. Кремний можно купить в аптеке, серебро лучше всего подходит столовое – например, серебряная ложечка. На кремнии воду настаивают тоже три дня, для очищения серебром достаточно и 10 часов.

Как очистить воду активированным углём (как уголь может очистить воду?)

Активированный уголь – неплохая альтернатива магазинным фильтрам, тем более что данный компонент является главным активным веществом большинства фильтрующих установок. Средство эффективно нейтрализует неприятные запахи, но может впитывать и вредные вещества. Чтобы произвести очистку питьевой жидкости, оберните нужное количество таблеток в марлю (1 таблетка на литр воды) и опустите в посудину с жидкостью. На следующее утро вы уже получит чистую воду.

Народные рецепты

Используются для домашней очистки воды и такие способы:

1. Гроздь рябины на 2-3 часа опускается в воду. Это все – жидкость можно пить. Эффективность подобной очистки очень высокая.
2. Аналогично в емкость с водой можно опускать ветки можжевельника, листья черемухи, луковую шелуху или кору ивы, но времени потребуется больше – около 12 часов.
3. На литр воды берите чайную ложку уксуса, 300 г вина (белого сухого) или 3 капли йода. «Добавки» помещайте в жидкость на 2-6 часов.

Что касается дистиллированной воды, то ее употребление особой пользы организму не принесет, а если пить ее постоянно, то она вымоет из организма соли и минералы.

Чем хороши народные способы очищения

Они просты, доступно стоят и подходят каждому. Кроме того, многие методики являются достаточно эффективными – так зачем платить больше?

Очистка воды в домашних условиях с помощью активированного угля: чистим питьевую жидкость активированным углем правильно и эффективно

Сорбция – эффективный способ очистки воды, под которым подразумевается поглощение сорбентом различных вредных веществ. Главный элемент такой системы – сорбент, в качестве которого могут использоваться древесные опилки, угли, смолы, шламы или активированный уголь. При этом уголь является одним из самых удобных вариантов, потому что:

• его можно йодировать;
• он не несет вреда здоровью человека;
• материал легко крошится.

Угольные фильтры используют для удаления взвесей глины, осадка, органики, активного хлора, трехвалентного железа, водорослей, неприятных вкусов и запахов, тяжелых металлов, вирусов, бактерий. Их устанавливают на магистралях водоснабжения в квартирах и домах, очистных станциях, промышленных объектах. В состав угольных бытовых магистральных фильтров входят картриджи, помещенные в корпус. Промышленные устройства состоят из пластикового корпуса и кокосового ореха, распределительной системы труб, слоя загрузки. Для очистки незначительных объемов воды можно использовать обычные аптечные таблетки, завернутые в марлю.

Для эффективной угольной очистки нужно, чтобы промывка загрузочного блока осуществлялась своевременно, скорость фильтрации жидкости поддерживалась на высоких отметках, а вода по загрузке распределялась равномерно. Поэтому в состав промышленных фильтров входит специальный блок управления, позволяющий задавать различные рабочие режимы.

Отрицательными сторонами применения активированного угля для очистки воды считаются

Минусы очистки углем:

• высокая стоимость готовых установок;
• бактерии в ходе такой очистки не погибают, остаются на фильтрующих элементах и могут размножаться;
• скорость фильтрации сравнительно невысокая;
• нужно постоянно следить за степенью износа загрузки фильтра.

В остальном методика имеет большое количество преимуществ и подходит для применения в промышленных и бытовых целях.

Источник