Фільтрація через активоване вугілля.
У цього способу фільтрації є багато синонімів. Ось деякі з них:
- вугільна фільтрація;
- адсорбція на вугіллі;
- адсорбент;
- кокосовий активоване вугілля;
- брикетований (порошковий. пресований. гранульований) вугілля.
Чому це синоніми? Тому що у них однакове призначення: видалення з води речовин. які надають їй дивні присмаки і не менш дивні запахи.
Можливо. у вас виникли і інші питання. Наприклад. чому вугілля? Або чому він активоване? Чому кокосовий. пресований. брикетований? Що це за адсорбент і адсорбція? Відповіді - нижче.
Отже. чому вугілля?
Тому що вугілля - це найпоширеніше марне речовина в давнину. Навіть копита убитих мамонтів можна пристосувати для чого-небудь. А як використовувати вугілля? А ніяк. Викинути.
І одного разу. можливо мільйон років тому. пітекантроп Адам чистив багаття від сміття і викинув вугілля в сусідню смердючу калюжу. І помітив. що запах від калюжі зменшився! І з тих пір ця технологія розвивалася і вдосконалювалася.
Так. в Стародавній Індії. африканських племенах. у американських індіанців і багатьох інших народностей вугілля працював на повну потужність. До речі. древні індуси є винахідниками знезараження за допомогою ультрафіолету і важких металів (мідь. срібло).
Наприклад. брався великий глиняний горщик з дірявим дном. в нього насипався великий гравій (щоб через дірки не висипався пісок), пісок (механічна фільтрація. см. попередні розділи), а зверху - вугілля. У горщик наливалася вода. яка поступово протікала через шари. очищалася від механічних домішок. органіки. запахів і присмаків.
Таким чином. якщо ви опинитеся в екстремальній ситуації (наприклад. на безлюдному острові. на рибалці без машини або в болотах тайги), ви зможете самостійно зробити фільтр для води з дірявої каструлі. гравію. піску і активованого вугілля. Для того. щоб на вугілля не налипав занадто багато великих часток. можна його зверху засипати другим шаром піску. який затримає великий сміття.
Однак. просто вугілля з багаття не дуже ефективний. Він або містить непрожжённое дерево. або майже перетворився на попіл. Для хорошого рівня очищення води необхідна спеціальна (але дуже проста) обробка. яка називається активація.
Стародавні люди уважно стежили за багаттям і з'ясували. що якщо дерево горить з мінімумом полум'я. то утворюється більше вугілля. ніж при великому полум'я. Виникло питання. а що якщо взагалі не давати контактувати полум'я і деревині?
Взяли глиняний горщик. поклали туди дерево. щільно закрили і помістили в багаття. А через кілька годин дістали. І що вийшло? Вийшов вугілля. який набагато краще прибирає присмаки і запахи з води. ніж звичайний.
Вугілля став активованим. тобто. активнішим.
Чому це сталось? Чому таке вугілля краще вбирає речовини? Чому взагалі вугілля вбирає речовини?
Вся справа в рівновазі.
При випалюванні дерево тріскається. утворюються дуже дуже маленькі пори-щілини. І в цих щілинах - все зовсім не як на поверхні :)
Чим вже щілину. тим в меншій рівновазі знаходяться її стінки і обсяг. А то. що знаходиться не в рівновазі. прагне відновити його.
Чим може відновити рівновагу дуже маленька і вузька щілину? Наприклад. органічними речовинами. Тими самими. які надають воді Старнно запахи і присмаки. Або хлором.
Відповідно. вугілля забирає з води різні речовини. щоб відновити власне рівноважний стан.
Звідси. чим більше щілин-пір у вугіллі. тим більше він може увібрати в себе сторонніх речовин. Збільшення кількості пір у вугіллі і називається його активацією.
Зараз існують численні і різноманітні способи активації вугілля. В якості сировини вже давно не виступає деревина. використовуються такі речовини. як:
- скарлупа кокосів (кокосовий активоване вугілля);
- скарлупа кісточок фруктових дерев (кісточкових активоване вугілля);
- антрацит (антрацитовий вугілля або активоване вугілля з кам'яного вугілля);
- органічні полімери. створені в лабораторії.
Пори в активованому вугіллі мають обсяг. і. відповідно. площа. Рівень активуванні вугілля визначається сумарною площею всіх пір. які є в одному грамі вугілля.
У домашніх умовах можна домогтися показника 10-50. іноді 100 метрів квадратних на 1 грам вугілля. У промислових умовах ці показники сягають 1000 м квадратних і більше на 1 грам вугілля.
Для прикладу. якщо взяти монетку (приблизно 1 грам) і розкачати її в тонкий лист площею 1 квадратний кілометр. а потім повернути назад. це і буде прикладом активованого вугілля з сучасними показниками.
Природно. поступово пори забиваються. тобто. приходять в рівновагу. Це означає. що вугілля поступово виходить з ладу. перестає вбирати речовини в колишній кількості. а потім…
Потім настає такий період. коли в воді стає стільки ж речовин. скільки і в вугіллі. і присмаки і запахи води повертаються.
Якщо трапиться така ситуація. коли через використаний фільтр з активованим вугіллям почне надходити більш чиста. чим звичайно. вода. то речовини з вугілля (оскільки їх більше) почнуть вимиватися в воду (де речовин менше).
До речі. це один із способів регенерації (тобто. відновлення) фільтрує активованого вугілля. Інший спосіб відновлення-регенерації полягає в повторній обробці температурою. коли речовини. накопичилися в порах. випалюються. і вугілля знову стає активним.
Звичайні домашні вугільні фільтри не регенеруються. Однак. це можливо.
Отже. різновиди вугілля.
Можливо. цікавлячись фільтрами для води ви зустрічали такі назви. як
- брикетований активоване вугілля,
- пресований активоване вугілля,
- порошковий активоване вугілля,
- гранульований активоване вугілля.
Всі вони схожі за способом дії на запахи і присмаки води і відрізняються способом «упаковки».
Так. коли активоване вугілля активується. його стандартний стан - гранули-шматочки близько 1 мм в діаметрі. Природно. бувають відмінності. проте в середньому це десь так.
Потім. при виробництві вугілля бувають відходи - пил. дуже дрібні частинки. Це порошковий активоване вугілля. у вигляді дрібного порошку.
Цей порошок можна пресувати разом з частиною гранул в брикети (більші скупчення вугілля). Виходить пресований брикетований активоване вугілля.
Ці типи активованого вугілля трохи відрізняються за способами застосування.
Так. порошковий активоване вугілля додають в воду на великих станціях водопідготовки міського масштабу для видалення великих кількостей хлору. Порошок висипається прямо в воду. реагує. а потім фільтрується з води на наступних стадіях. У домашніх умовах цей спосіб використовується дуже рідко.
Гранульований брикетований вугілля використовується найчастіше. оскільки є основним продуктом виробництва. Він засипається в великі балони. в невеликі корпусу фільтрів. в спеціальні тканинні власники. Це оформляється таким чином для того. щоб частинки вугілля не потрапляли в чашку з водою.
Брикетований пресований активоване вугілля може використовуватися без особливих тканинних власників. але найчастіше поміщається в них. Він відрізняється додатковою функцією - завдяки щільно упакованої структурі може затримувати механічні домішки до 5 мікрон включно (рідше - до 1 мікрона).
Механічні домішки може затримувати і гранульований вугілля. проте розмір цих домішок досить великий - від 30 мікрон і вище.
При покупці фільтру необхідно врахувати такі дані. як ресурс картриджа або засипання з активованим вугіллям. відповідно. розрахувати частоту заміни картриджа або засипання виходячи з тієї кількості води. яке ви маєте намір використовувати. і модифікації вугілля.
Ресурс картриджа виражається в літрах і для середнього фільтра на питну воду становить приблизно 5000 літрів. Оскільки в день складно використовувати більше 20 літрів води для пиття на 3 чоловік. той час до заміни фільтра - приблизно 250 днів.
Це не означає. що фільтр необхідно замінити через 250 днів. Фільтр змінюється по закінченню реального ресурсу (ви відчуєте запах води. Який перестав віддалятися) або за часом - не рідше ніж 2 рази на рік. Причина - на фільтрі накопичуються бактерії. які починають жити активним статевим життям і додавати в воду продукти життєдіяльності. А це може бути не дуже корисним.
Модифікація вугілля важлива в тому випадку. якщо ви вирішили заощадити на механічних фільтрах. Так. якщо бюджет на здоров'я і чисту воду малий. можна вчинити так: поставити спочатку механічний фільтр на 25-30 мікрон. а потім вугільний фільтр з брикетованого пресованого активованого вугілля на 5 мікрон. Так буде відбуватися одночасна тонка фільтрація води від механічних домішок і видалення присмаків і запахів води.
Однак. таке комбіноване використання фільтра зменшує його ресурс. оскільки механічні частинки забивають активні центри вугілля. і він працює не на повну потужність.
Тому. якщо є можливість. краще придбати два фільтри механічної очистки води (на 30 і на 5 мікрон) а так же вугільний фільтр (не важливо який модифікації), бажано з максимально можливим для даного фільтра ресурсом.
Різновиди корпусів для вугільних картриджів схожі на зазначені раніше різновиди механічних фільтрів для води.
Це корпусу для картриджних фільтрів або ж корпусу для вільного насипання гранульованого активованого вугілля в які однаково можуть використовуватися і для механічної фільтрації води за допомогою піску.
Таким чином. я описав найбільш часто зустрічається пару Фільт - механічну очистку води та вугільний фільтр. Завдання. які вони вирішують - видалення з води великих нерозчинних домішок типу піску та іржі. і видалення неприємних присмаків і запахів води.