Вугільні фільтри для води: вугільна система очищення води

Вугілля став використовуватися для очищення води дуже давно. Це один з найбільш доступних сорбційних матеріалів, чим і пояснюється його популярність.

Використовують вугільні фільтри для води як в домашніх умовах, так і в промисловості. Вони ефективні, доступні за ціною, прості в застосуванні й обслуговуванні.

Рис. 1 Вугільна система очищення води

Вугільний компонент затримує великі частки, так і розчинені молекули. Установка такого фільтра дозволить звільнити воду від частинок іржі, присмаків, неприємних запахів і органічних домішок. Не може такий фільтр повністю затримати іони металів.

Зміст статті:

  • Види сучасних вугільних фільтрів
  • Вугільний фільтр і його наповнення
    • Варіанти вугільного сорбенту
    • Розміри пір вугілля для фільтрації
  • Характеристики і особливості вугілля

Види сучасних вугільних фільтрів

Фільтри побутового призначення з вугільним наповнювачем представлені кількома різновидами.

  1. Глечики і насадки. Перші працюють незалежно від системи водопостачання. В них встановлюється картридж, ресурс якого становить близько двох місяців. Насадка закріплюється на кран і фільтрує проточну воду. Термін служби картриджів близько трьох місяців. Такі фільтри використовують для очищення невеликих обсягів. Ступінь очищення не найвища.
  2. Картриджні і балонні фільтри. Стаціонарні пристрої, які кріпляться на водоподводящую трубу. Вугільний наповнювач може бути єдиним або входити в систему з різноманітним складом. Очистка виконується досить ретельна, але сорбційним фільтра затримуються не всі забруднення.

    Рис. 2 Картріджний варіант

  3. Вугільний фільтр в системі багаторівневої очищення. Щоб очистити воду максимально ретельно, вугільні фільтри використовують не окремо, а в системах з декількома рівнями очищення. Елемент з вугільним наповнювачем розташовується після механічного, але перед мембранним або обратноосмотическим елементом.

Вугільний фільтр і його наповнення

Вугільний фільтр для очищення води являє собою ємність, виготовлену з пластику. Всередині неї знаходиться наповнення з активованого вугілля. Щоб фільтруючий елемент розподілявся за обсягом рівномірно, використовують підтримує наповнювач, наприклад, дрібний гравій.

Вугілля в картриджах буває гранульованим, порошковим і пресованим. Найкращі сорбційні характеристики забезпечує гранульований матеріал. Пресований виготовляють з різних видів матеріалу, спресовуючи їх в один блок. Такий варіант виключає вимивання частинок.

Варіанти вугільного сорбенту

В якості наповнювача вугільного фільтра виступає вугілля. Існує три основних варіанти цього матеріалу:

  • Активоване вугілля цього виду очищає воду від механічної суспензії, хлору і озону.
  • Кокосовий – усуває органічні речовини, хлор, запахи. Якщо вода має колір, то з допомогою кокосового вугілля відтінок усувається, рідина стає абсолютно прозорою. Істотним плюсом даного виду є здатність до регенерації.
  • Кам’яне вугілля цього виду прибирає з води феноли і пестициди, допомагає позбутися від запахів. Перед початком використання кам’яне вугілля добу витримують зануреним у воду.

Існують і інші сорбенти, що використовуються у фільтрах. Вони можуть доповнювати вугільні компоненти або замінювати їх. Гранульований силікат алюмінію дозволяє позбавлятися від колоїдних частинок, а цеоліт може затримувати важкі метали, що вугілля зробити не здатна.

Рис. 3 Вугілля для очищення води у фільтрах змішаного типу

Розміри пір вугілля для фільтрації

Отримують фільтраційний наповнювач різними способами, але у будь-якому випадку потрібно пористий матеріал. Розміри пір бувають різними, від їх характеристик залежить якість фільтрації.

Кокосове вугілля має мікропори – до двох нанометрів.

Рис. 4 Кокосове вугілля, що застосовується для фільтрації

У кам’яному вугіллі присутні пори від двох до п’ятдесяти нанометрів. Їх називають мезопорами.

Деревне вугілля характеризується присутністю макропор, тобто розміром від п’ятдесяти нанометрів.

Рис. 5 Активоване деревне наповнювач

Вугілля з великими порами ідеальний для усунення механічної суспензії і великих органічних частинок. Сорбент з дрібними порами краще утримує розчинені мінеральні речовини, в тому числі хлор і різні іони.

Характеристики і особливості вугілля

Головною характеристикою вугілля, що застосовується для фільтрації, є сорбційна ємність. Це поняття визначає здатність затримувати певну кількість забруднювачів. Чим вище сорбційна ємність, тим більше забруднень утримає пристрій без заміни або регенерації наповнювача.

Наступний параметр – швидкість сорбції. Вода проходить через фільтр з великою швидкістю. Наповнювач повинен встигнути затримати частинки забруднень. Кращі результати показує кокосовий і подрібнену наповнювачі, у яких контакт з поверхнею більше.

Є у вугільних фільтрів і недоліки. Основним є обмеженість терміну використання. Після закінчення певного часу вугільний наповнювач не просто забивається, як інші види, але стає розсадником бактерій. Якщо його вчасно не замінити, то замість нього можна виявити слизову масу чорного кольору.