Устройство для очистки воды: как работает угольный фильтр

Самая простая модель выглядит как емкость с большим или меньшим объемом. В крышку вмонтирован патрон с угольным наполнителем. Ресурс кувшинов позволяет удовлетворить умеренные потребности одного-двух человек.

Очистка водопроводной воды: как работает угольный фильтр, его виды

Водопроводная вода, которая поступает в дома и квартиры очень далека от совершенства. Причина тому — различные примеси и патогенные микроорганизмы, способные вызвать у человека целый «букет» различных заболеваний. По этой причине такую жидкость необходимо качественно доочищать. Сейчас существует достаточно широкий ассортимент различных фильтров, однако уголь, известный в древних времен, так и остается в числе самых востребованных веществ. Чтобы понять, почему он до сих пор не сдает своих позиций, надо узнать о его свойствах и преимуществах, о том, как работает угольный фильтр, а также о степени его эффективности.

Чтобы разобраться, как работает угольный фильтр, надо рассмотреть это вещество. Главное качество угля — способность поглощать из воды различные компоненты, которых в идеале в ней быть не должно. Возможно это благодаря его пористой структуре.

Абсорбирующие свойства угля

Все примеси, «плавающие» в жидкости, называют «сорбатами» — веществами, которые поглощаются при сорбции. Уголь — адсорбент, то есть он впитывает загрязнения только поверхностным слоем. Тогда что такое абсорбция? Абсорбентами называют фильтрующие материалы, которые способны впитывать чужеродные включения всем своим объемом.

Очистка и обеззараживание водопроводной воды — одна из главных задач угольного фильтра. Нередко такое устройство входит в системы, предназначенные для предварительной подготовки воды в автономном водоснабжении. Если в древности простейшие приспособления изготавливали с помощью обычного угля, то очищающим веществом в современных системах выступает суперсредство — активированный уголь.

Свойства активированного продукта

Этот продукт получают либо из древесины лиственных пород, либо из скорлупы кокосовых орехов, которые проходят термическую обработку. Другое используемое сырье — каменный уголь, косточки плодов, торф. Последний этап изготовления данного вида угля — вскрытие пор, или активация, чаще — водяным паром. Разной степени пористости добиваются, меняя температуру и режим подачи пара, добавляя другие реагенты, которые увеличивают поглощающие способности продукта. После активации уголь измельчают.

Читайте также:
Строительство фундамента на пучинистых грунтах своими руками

Очистка водопроводной воды: как работает угольный фильтр, его виды

Площадь впитывающей поверхности после этой процедуры возрастает многократно. Причем настолько, что даже трудно представить: 1 грамм активированного угля имеет площадь поверхности 500-1500 м2.

В составе фильтрующего материала могут присутствовать другие компоненты, в которых содержится высококонцентрированный углерод. В результате такой обработки получается эффективное пористое вещество — сорбент, который отличается способностью пропускать жидкость, но задерживать почти все вредные частицы, «путешествующие» вместе с ней.

Для доочистки воды используют угольные фильтры с разными формами наполнителя — в виде гранул, волокон или порошка. Чаще всего применяются гранулированные сорбенты. Причины предпочтения — значительная емкость, высокая пористость, возможность фильтрации с большей скоростью.

Очистка водопроводной воды: как работает угольный фильтр, его виды

Засыпные угольные наполнители, использующиеся в фильтрах, рано или поздно загрязняются, поэтому требуют регенерации — промывания. Даже после четырехкратного восстановления они своих качеств не теряют. Более длительное использование не предусмотрено.

Процедура полной регенерации, включающая повторную активацию, невозможна в домашних условиях. Кроме того, некоторым фильтрам такое восстановление противопоказано. В этом случае наполнители вместе с накопившимися примесями просто утилизируют.

Как работает уголь для водоочистки

В настоящее время угольный фильтр является эффективным и незаменимым средством для фильтрации воды. Уголь для водоочистки используют как при централизованном, так и при автономном водоснабжении, в районах с невысоким качеством питьевой воды.

Особенности устройства фильтра очень просты – активированный уголь с пористой структурой выступает в качестве рабочего вещества для адсорбции примесей, которые содержатся в воде.

Уголь для водоочистки

Активированный уголь производят из углеродсодержащего сырья: древесины лиственных пород деревьев, твердой оболочки кокосового ореха. Сырье проходит этап термической обработки, затем его подвергают активации для вскрытия пор. В результате всех операций материал становится сорбентом, то есть наделяется способностью удерживать из воды примеси в процессе фильтрации.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Готовый уголь для водоочистки компонуют в колбы и картриджи, которые используются в фильтровальных системах. Для очистки больших объемов воды применяют фильтры баллонного типа, иногда в них можно не заменять сорбирующее вещество, а промывать и очищать его.

Также есть самовосстанавливающиеся фильтры, которые устанавливаются парами, уголь для водоочистки в них меняется по мере необходимости, а срок службы таких фильтров – значительно выше, чем у аналогов.

Читайте также:
Фасадные панели под камень : материал для отделки фундамента дома снаружи, характеристики сырья для внешней обшивки фасада, примеры в наружной облицовке

Задача угля для водоочистки состоит в том, чтобы обеспечить удаление из исходной воды различных примесей. Угольный фильтр используют для следующих целей:

Очистка воды от неестественного запаха, вкуса и цвета.

Удержание микроорганизмов и органических соединений.

Выведение из воды остатков растворенного хлора и компонентов дезинфицирующих составов.

При выборе фильтра следует принимать во внимание основные его характеристики, так как они влияют на качество работы вещества и конечный результат:

Размер гранул активированного угля. Чем меньше гранулы, тем лучше фильтруется вода.

Размер пор. Степень очистки зависит от размера адсорбирующих пор материала, из которого изготовлен активированный уголь – чем меньше поры, тем выше качество фильтруемой воды. В бытовых фильтровальных системах зачастую используется активированный уголь из твердой оболочки кокосового ореха, так как этот материал имеет высокий процент микропор.

Химическая твердость абсорбирующего материала. При длительном использовании фильтра происходит постепенное вымывание активированного угля, что снижает качество фильтрации. Чем выше твердость адсорбента, тем дольше срок службы фильтра.

Полезные, адсорбирующие свойства активированного угля применимы не только для бытовой и промышленной очистки воды, уголь также используют как медицинский препарат. Следует также отметить, что активированный уголь применяют для фильтрации воздуха в качестве очистительного элемента в вытяжках и как обязательный компонент в конструкции противогаза.

Описание и от чего очищает

Угольный фильтр – это высокопористый углеродный материал. Большое количество микроячеек обуславливает наличие обширной активной поверхности, каждый участок которой способен фиксировать инородные частицы. Основу угольных фильтров составляет углеродный концентрат разного происхождения.

Foto2

На практике используют угли из следующих видов сырья:

  • древесины,
  • торфа;
  • скорлупы кокосов и фруктов,
  • косточек плодов;
  • каменного угля.

Сорбенты получают карбонизацией, последующей активацией.

Чаще всего углеродные концентраты активируют водяным паром.

В зависимости от температуры, режима подачи горячей влаги, других агентов, увеличивающих способность к поглощению, материал приобретает различную пористость.

После завершения активации угольный продукт измельчают.

Справка. В некоторых фильтрах сорбционного действия в качестве поглотителей содержатся силикаты алюминия, цеолиты, их производные. Такие пористые материалы эффективно очищают воду, но они не относятся к углям.

Читайте также:
Характеристики полипропиленовых армированных стекловолокном труб для отопления

Для очистки воды применяются угольные фильтры с наполнителями в следующих формах:

Чаще всего используются гранулированные сорбенты. Они обладают значительной емкостью, имеют высокую пористость, обеспечивают фильтрование с большой скоростью.

Где применяются угольные фильтры: назначение

угольный фильтр польза

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.

Как менять фильтры?

Периодически важно проводить замену угля в фильтре для воды. Делать это достаточно просто, а занимает процедура до получаса, после чего можно возобновлять подачу воды из скважины в дом.

Для замены картриджа следуйте инструкции:

  1. Перекройте поступление воды в дом. Для этого нужно повернуть соответствующий кран, соединяющий скважину с водопроводом.
  2. Предварительно сбросив давление, открутите нижний клапан. Сделать это можно с помощью небольшого крана, идущего в комплекте с фильтрационной системой.
  3. Достаньте старый картридж и вылейте скопившуюся воду из емкости. Уплотнительные лучше тоже заменить, но если они остались в хорошем состоянии, их можно просто промыть.
  4. Установите новый картридж и обратно закрутите емкость.
  5. Запустите подачу воды, убедившись в ее нормальной работе.
Читайте также:
Шкаф-пенал для кухни

Не забывайте менять угольный фильтр для очистки воды из скважины, чтобы сохранять воду в хорошем состоянии, и ее было абсолютно безопасно употреблять и использовать в сыром виде.

Для подбора фильтрационной системы предварительно стоит учитывать исходное состояние жидкости, для оценивания которой, можно сдать ее на тестирование в лабораторию.

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.

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.

Самодельный угольный фильтр

Вполне реально изготовить фильтр для воды своими руками. Правда, это будет наиболее примитивный вариант очистительного устройства. Он изготавливается из пластиковой бутылки.

  • Срежьте дно бутылки.
  • Приготовьте емкость с крышкой. Для наших целей вполне подойдет пластиковое ведро, в его крышке необходимо вырезать отверстие, схожее по диаметру с горлышком бутылки.
  • Вставьте бутылку в проделанное отверстие. Для обеспечения плотности соединения рекомендуется использовать резиновый уплотнитель.
  • В бутылку помещаем наполнитель. Для его изготовления смешиваем древесный уголь, песок и гравий.
  • Чтобы вымыть мельчайшие частички угля, пропустите через наш самодельный фильтр несколько литров воды.
Читайте также:
Что можно сделать из шин?

Для обеспечения здоровья и безопасности своей семьи использование систем очистки воды просто необходимо. Даже простейшие угольные фильтры оградят вас от множества вредоносных органических и химических соединений.

Как работает угольная система очистки воды

Угольный фильтр – это специальное приспособление, в основе которого находится высокопористый углеродный материал различного происхождения. Принцип работы угольных фильтров основывается на адсорбции и хемосорбции. То есть, примеси притягиваются к поверхности сорбента силами слабого взаимодействия и вступают в реакцию с углеродными наполнителями. При взаимодействии угля с некоторыми веществами происходит каталитическое окисление.

Благодаря своим отличным адсорбционным качествам угольная система очистки воды быстро и эффективно очищает жидкость от таких вредных примесей:

  • свободный хлор;
  • органика;
  • нефтепродукты;
  • неорганические соединения;
  • патогенные микроорганизмы и так далее.

Угольная очистка воды помогает решить ряд задач:

  • удаляет из жидкости остатки дезинфицирующих составов;
  • устраняет неприятный привкус и запах;
  • повышает прозрачность воды;
  • справляется с ржавчиной.

Уголь способен справиться со многими видами загрязнителей, но он не может полностью очистить воду с высоким содержанием солей жесткости. В этом случае необходимо дополнительно ставить специальные модули очистки. Угольные фильтры для очистки воды доступные и высокоэффективные, благодаря чему пользуются большим спросом во всех сферах жизнедеятельности. Они активно применяются для очистки сточных вод, при водоподготовке в быту и промышленности.

Изготовление угольного фильтра

Самостоятельное изготовление угольного фильтра не представляет сложностей. Пластиковая бутылка подойдет для получения самого обычного бытового очистителя. Для чего необходимо выполнение следующих несложных действий:

Срезается дно пластиковой бутылки.

Подготавливается емкость с крышкой, роль которой подойдет обычному пластиковому ведру. В крышке вырезается отверстие, имеющее размер горлышка бутылки.

Пластиковая емкость вставляется в полученное отверстие. Необходимо, чтобы соединение было плотным, поэтому лучше всего воспользоваться для этого резиновым уплотнителем.

Бутылка помещается в наполнитель, для изготовления которого используется древесный уголь, гравий, трава и песок, которые предварительно тщательно перемешиваются. Древесный уголь продается в магазинах, но можно и самостоятельно приготовить его: возьмите ветки дерева не хвойной породы, и прокалите их в металлической кастрюле.

Читайте также:
Технология сухой стяжки пола Кнауф

Собрав фильтр, пропустите через него воду в количестве нескольких литров для того, чтобы удалить из нее угольные частички.
Конструкция может улучшаться. Для этого возможно использование канистр, имеющих большую емкость, к которым присоединяется кран, через который поступает очищенная вода.

Показатель зольности указывает на наличие неорганических веществ в сорбенте – чем ниже этот показатель, тем выше качество сорбента. Плотность сорбента – одна из важных характеристик, которая определяет срок службы систем водоочистки.Скорость сорбции указывает на темпы поглощения и впитывания примесей и загрязнений. При прохождении через фильтр, жидкость задерживается в нем менее минуты, поэтому очень важно, чтобы скорость сорбции была высокой.

Стационарные фильтры для воды

Такой вид фильтров используют люди, на которых плохо влияет хлорированная вода. Система очистки заключается в том, что для очищенной воды предусматривается отдельный кран. Если необходимо набрать воду не для пищевых целей, для этого открывают другой кран.

Насадки не являются эффективным средством очистки, потому что задерживают лишь крупные загрязнения. Их укрепляют на кран – это не очень удобно. При необходимости использования воды не для пищевых нужд, насадка должна сниматься.

При выборе фильтра для очистки воды необходимо вначале изучить индивидуальные параметры различных видов фильтров. Кроме того, определяется степень загрязненности воды, количество людей, проживающих в квартире или доме, а также назначение оборудования.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: