Уголь для очистки воды человечество использует уже немало десятков, а то и сотен лет, поскольку этот способ был и остается одним из самых простых и действенных. В современных водоочистных системах применяется уголь из кокосовой скорлупы, вытеснивший собой активированный уголь из березовой древесины. «Кокосовый» сорбент в четыре раза эффективнее своего предшественника и способен задерживать органические соединения, растворенные газы и остатки хлора, но бессилен в отношении бактерий, нитратов, тяжелых металлов и нитритов. В связи с этим угольные фильтры используются на конечной стадии очистки питьевой воды, улучшая ее вкусовые, цветовые и другие органолептические свойства.
Активированный уголь
Для производства активированного угля используют скорлупу кокоса или абрикосовые косточки, которые подвергаются сначала термической, а после и химической обработке. Полученный в результате продукт выпускается в прессованном и гранулированном виде. Для водоочистных систем используется сыпучий гранулированный уголь, который либо засыпается непосредственно в фильтр, либо применяется в виде сменных угольных картриджей.
Угольные картриджи имеют ограниченный срок службы, а засыпные фильтры могут использоваться в течение довольно длительного срока, как в бытовых условиях, так и в промышленных масштабах. Такую возможность гарантирует регулярно выполняемая процедура обратной промывки, в условиях которой поток воды через угольный фильтр направляется в обратном направлении для устранения накопленных сорбентом загрязнений. Также обратная промывка способствует устранению своеобразных «тоннелей», проложенных струями воды, постоянно проходящих сквозь очистное устройство. Благодаря современным методам обработки активированный уголь приобретает устойчивость к различным механическим воздействиям и не теряет своих свойств под воздействием бесчисленных промывок.
Однако даже при столь высокой эффективности очистка питьевой воды посредством угольных фильтров должна носить характер завершающей стадии, поскольку они могут справиться с задачей только в том случае, если в поступающей жидкости содержится не более 10мг/л посторонних частиц и взвесей.
В производственных условиях сырьем для получения активно угла могут служить:
- скорлупа и косточки фруктов;
- торф, древесина и стружка;
- антрацит и каменный уголь.
Измельчение активированого угля
Сначала будущий сорбент подвергается карбонизации (нагреву в раскаленной печи бескислородным методом), затем его обрабатывают паром. В результате данных процедур активированный уголь приобретает необходимую площадь и поры определенных размеров в соответствии с задачами, — все зависит от тех частиц, для фильтрации которых он предназначен. Так, уголь применяется для очистки от газов, для рекуперации воды и в целях ее осветления. В водоочистке возможно использование как гранулированных, так и порошковых сорбентов, причем большое значение при выборе сорбента имеет как размер частиц угля и микропор, так и различные физические характеристики, включая зольность, плотность, влажность, прочность, скорость сорбции и другие.
Активированный уголь в измельченном виде
Как правило, активированный уголь для очистки воды применяется в составе сорбционного фильтра, то есть сосуда, заполненного сорбентом. В процессе прохождения жидкости через сосуд из нее удаляются вредные примеси, причем разнообразные по форме и размеру поры активного угля служат местом блокировки крупных частиц и мельчайших молекул. Так, самые микроскопические поры служат пристанищем для молекул хлороформа и фенола, отверстия покрупнее – для более объемных молекул.
Зольностью именуют наличие неорганических веществ в составе сорбента (этот показатель не должен быть высоким в отношении фильтров для питьевой воды), показатель прочности особенно важен для систем водоочистки с высокой нагрузкой, но особое внимание при выборе сорбента уделяется сорбционной емкости и скорости.
Под сорбционной емкостью угля понимают его способность задерживать и поглощать максимальное количество загрязнений. Не менее важна и прочность связывания примесей, характеризующая тот объем веществ, которые уголь может удерживать, не отдавая обратно в воду. Скорость сорбции определяется быстротой поглощения примесей, а важность этого параметра определяется самими условиями очистки. Вода проходит через угольный фильтр с большой скоростью, задерживаясь в нем меньше минуты, поэтому важно, чтобы за этот небольшой промежуток времени сорбент успел впитать все вредные вещества. Наиболее эффективными в этом отношении считаются угли, полученные из кокосовой скорлупы и измельченные в порошок. Мелкие частицы сорбента обеспечивают максимальный контакт всей его площади с водой, увеличивая действенность очистки.
Недостатки сорбентов на основе угля
Главный недостаток картриджных угольных фильтров заключается в ограниченных сроках эксплуатации.
По мере использования всей площади сорбента, он превращается в неприятную слизь черного цвета, которая к тому же является благодатной почвой для роста бактерий. Поэтому картриджи следует менять незамедлительно, не дожидаясь, пока фильтр из очищающего устройства станет рассадником заразы.
Часто в угольном сорбенте присутствуют бактерицидные добавки; производители насыщают его ионами серебра, что на некоторое время способно предотвратить размножение бактерий и плесени, но не является панацеей.
Так уж сложилось, что вода из-под крана – это зачастую единственный источник воды современного городского жителя. Одновременно с этим, такая вода в нашей стране почти никогда не соответствует критериям качества, ни для питья, ни для приготовления пищи.
Не все могут позволить себе специальные фильтры, устройства, их комплектующие. Что можно сделать в данном случае, как очистить воду в домашних условиях самостоятельно?
Домашние способы очистки воды
Методы эти просты и не требуют никаких затрат, или эти затраты незначительны. Самые известные из них – кипячение, вымораживание, отстаивание, а также очищение активированным углем, серебром, шунгитом.
Кипячение
Главный плюс кипячения – гарантированное тотальное уничтожение бактерий. При кипячении распадаются такие химические элементы, как хлор, аммиак, радон и некоторые другие тяжелые соединения.
Кипяченная вода безопасна для употребления. Определенная очистка методом кипячения существует, но имеет свои недостатки:
Во-первых
, это изменение структуры воды.
Кипячение «омертвляет» воду, так как в этом процессе, наряду с уничтожением вредных веществ, удаляется кислород.
Во-вторых , в процессе выпаривания некоторой части воды увеличивается концентрация солей в оставшейся жидкости. Соли в виде накипи и известкового налета откладываются на стенках посуды. Частички этих осадков попадают изо дня в день к нам в желудок.
Нетрудно представить последствия таких процессов: это и почечные камни, и артрозы, и нарушения функций печени.
Важно! Несколько лет назад учеными было доказано, что в процессе кипячения образуется одно небезопасное вещество – хлороформ. Оно является производным от обычного хлора и при длительном попадании в организм способствует образованию клеток рака. Вывод – метод кипячения не должен быть основным и единственным методом очистки воды.
Заморозка
Суть метода – отфильтровать жидкость методом ее кристаллизации. Вымораживание дает лучший результат очистки. Но для того, чтобы получить действительно очищенную воду, недостаточно ее просто заморозить и разморозить.
Чтобы получить качественную очистку, нужно сделать так, чтобы процесс заморозки происходил плавно.
После заморозки нужно удалить замерзшую воду, находящуюся в середине емкости, именно ее и не стоит употреблять. При замерзании жидкости кристаллизуется в самом холодном месте основной компонент. То есть первой замерзает только чистая вода и если ее отделить от загрязнений и тяжелых металлов – очистка удалась.
Изъять замерзшую жидкость из середины можно так:
- достать и поставить центральную часть под теплую воду, оставляя так до тех пор, пока по центру не образуется проталина. Ведь именно там скопится все нежелательные для нас тяжелые металлы, загрязнения.
- Лед, который остался – самое ценное. Это и будет самая очищенная вода.
Отстаивание
Этот метод основан на том, что тяжелые металлы осядут, а верхние слои воды станут более чистыми.
Чаще всего отстаивание используют для очистки от хлора водопроводной воды.
Метод годится, если ничего другого сделать невозможно. Вода должна стоять не менее 2-3 часов и не перемешиваться.
После отстоя процент содержания хлора в верхней трети емкости значительно уменьшится.
Но отстаивание никак не решает проблему очистки от грязи, бактерий, болезнетворных микроорганизмов. Поэтому после отстаивания воду все равно нельзя употреблять в пищу без кипячения.
Очищение воды активированным углем
Активированный уголь входит в состав многих коагулянтов, (лат. coagulatio свертывание), поэтому можно считать, что этот способ реально работает. Активированный уголь способен справиться с неприятными и специфическими запахами, если таковые имеются, а также, как сорбент, он «вытянет» из жидкости все вредные примеси.
Процесс очистки таков:
- пять таблеток активированного угля плотно заматываются в марлю и кладутся на дно емкости с водой.
- Время для очистки – пять-шесть часов. Далее, активированный уголь начинает действовать.
- После этого воду можно смело употреблять в пищу. Метод просто незаменим в экстремальных условиях: в походе, в условиях военных действий и даже на необитаемом острове.
Серебро
Не менее занимателен метод очистки воды серебром, пришедший в мир из Древней Индии. Древние жители заметили удивительные свойства серебряной и медной посуды, особенно эффект от воды был силен, если содержимое сосуда выставлялось на солнце. Вода, получившая заряд ионов серебра, не только стопроцентно обеззаражена, но и улучшает обменные процессы, благотворно воздействует на имунную систему.
«Серебрянная вода» давно завоевала множество приверженцев такого метода по всему миру. На тему воды, положительно заряженной ионами серебра, написаны сотни научных трактатов. Вся «соль» заключается в следующем: вода входит в химическую реакцию с молекулами серебра, обогащая ее положительно заряженными ионами.
Важно! Концентрация в количестве 20-40 мкг делает серебрянную воду полезной и безопасной для питья.
Для наружного применения – масок, примочек, обработки посуды - медики рекомендуют концентрат – 10000 мкг, который по своему действию можно сравнить с мощным антисептиком.
Осторожно! Пить такой раствор категорически нельзя – это повлечет за собой отравление. Как и все полезное, серебряная вода имеет обратную сторону, поэтому главное не переусердствовать.
Чтобы очистить воду с помощью домашнего серебра, достаточно погрузить в графин серебряную ложку, браслет или другое серебряное украшение.
Вода взаимодействует с серебром 2-3 дня и только после этого становится ионизированной. При таком сроке ионизации нет риска получить концентрат – для этого потребовалось бы гораздо больше времени.
Очистка воды шунгитом
Еще один способ, получивший широкую популярность в последнее время, это очистка воды шунгитом.
Шунгит – природный минерал. Уникальность камня объясняется редчаешей формой молекул углерода, именуемых фуллеренами. С помощью шунгита происходит кондиционирование воды. Взаимодействии с жидкостью глобулярный углерод шунгита делится с ней своими чудодейственными качествами. Обладая биполярными свойствами он способен смешиваться с компонентами живой и неживой природы.
Шунгитовая вода готовится так:
- шунгит тщательно промыть.
- Заливают из расчета 150 г на 2-3 литра воды.
- Настаивание 3 дня.
- Использовать можно для принятия ванн, питья, приготовления пищи.
«Вода» и «жизнь» - понятия родственные и взаимодополняющие. Нет воды – нет жизни.
Человеческое тело на две трети состоит из воды и каждый, в среднем, на протяжении жизни выпивает ни много, ни мало - около 75 тонн воды. Именно поэтому очень важно следить за чистотой этого жизненно важного продукта.
Как очистить воду в домашних условиях решать вам. Главное сделать верный выбор и наслаждаться вкусом - ведь нет ничего изумительнее настоящей чистой воды.
О пользе угля люди знали с незапамятных времен. Его полезные свойства применяли еще наши далекие предки. В древности уголь помогал очищать воду, чуть позднее – винные напитки и пиво, и даже применялся в медицине. Сейчас для фильтров занимает лидирующие позиции в среде очищающих материалов. Ему принадлежит пальма первенства как лучшему фильтрующему элементу, но сфера применения угля очень обширна и постоянно развивается. Какова роль угля в фильтровании, попробуем выяснить в нашей статье.
Из этой статьи вы узнаете:
Как установить угольный фильтр
Как сделать уголь для фильтров своими руками
Как использовать уголь для фильтров
Уголь в активированном виде обладает пористой структурой. Благодаря такой особенности элемент способен эффективно очищать питьевую воду. Высокие сорбционные свойства позволяют удалять из нее вредные примеси, хлорку, соли тяжелых металлов и запах.
Питьевая вода может очищаться с помощью как гранулированного, так и порошкообразного угля. Порошковый уголь содержит мельчайшие частицы, поэтому может эффективно осветлять очищаемую жидкость. Для этого необходимо порционно ввести его в воду, а затем профильтровать полученную жидкость.
Размер частиц, время, затрачиваемое на очистку, степень загрязнения питьевой воды – все это напрямую влияет на количество необходимого для фильтрации угля.
Уголь для фильтров в гранулах состоит из более крупных частиц, чем порошковый. Эти частицы имеют неправильную форму, что обеспечивает пористую структуру фильтрующего слоя. Способ применения тоже отличается. Гранулы угля должны использоваться для фильтра в виде неподвижного слоя. Чем больше будет фильтрующий слой, тем медленнее будет проходить очищаемая вода, а значит, тем лучший результат будет достигнут. 30 секунд – это время, затрачиваемое на контакт жидкости с углем. Несложно посчитать, что за 1 минуту уголь массой 0,1 кг сможет качественно очистить только стакан воды – 200 мл.
Гранулированный уголь для фильтров эффективно очищает воду от различных примесей органического происхождения, а также от хлора. Что касается микроорганизмов в воде, здесь активированный уголь бессилен. Чтобы очистить воду от бактерий, требуется дополнительная бактерицидная добавка. В качестве таковой обычно применяют ионы серебра.
Активированный уголь лучше всего использовать в качестве насыпного фильтрующего слоя. Как уже было сказано выше, чем мельче частицы и больше слой, тем эффективнее будет очистка. Срок службы активированного угля невелик ввиду ограниченности его сорбционных свойств. Поры очень быстро забиваются, и пропускная способность ухудшается. Поэтому требуется регулярная и своевременная замена.
Еще одним существенным недостатком является быстрое размножение бактерий. Повышенная влажность внутри фильтра – благоприятная среда для микроорганизмов. Только бактерицидная добавка способна отсрочить появление бактерий. Если же используется только уголь, его необходимо часто менять.
Кстати, можно самостоятельно очищать воду с помощью активированного угля. Для этого надо изготовить фильтрующую марлевую прослойку с углем внутри. Активированный уголь можно использовать любой: порошок, гранулы или таблетки. Последние требуется предварительно измельчить. Данная прослойка помещается поверх емкости для стекания очищенной воды. Минусом такой фильтрации является непродолжительная жизнеспособность полученной конструкции. Через несколько дней уголь надо уже заменить.
Где применяется уголь для фильтров
Чаще всего уголь для фильтров воды применятся в бытовых системах водоснабжения. В промышленных системах – редко. Самая распространенная форма выпускаемых фильтров – сменные картриджи. Это блок, состоящий из нескольких фильтрующих слоев. Наружную часть составляют сетки различной плотности. Их задача – не пропускать внутрь картриджа механические примеси. Внутри блока расположен слой активированного угля. Фильтр из угля необходимо своевременно менять, по мере загрязнения.
Что касается промышленных систем водоснабжения, здесь проточный или угольный фильтр неэффективен. В таких системах обычно требуется установка электромагнитного или магнитного фильтра. Корпус устройства должен быть прочным и устойчивым к коррозии. Сами фильтры размещаются в двух местах: дренажном и распределительном участках системы. Фильтр на активированном угле может применяться на последней ступени очистки в качестве дополнительного модуля.
Картридж-уголь для фильтров
Бытовые фильтры с наполнителем из активированного угля бывают нескольких видов.
- Кувшины и насадки.
Работа первого не зависит от подачи воды в системе. В кувшин помещается картридж. Ресурс сменного блока составляет пару месяцев. Насадки же применяются для очистки проточной воды. Их закрепляют непосредственно на кран. Ресурс сменного картриджа в насадке – 3 месяца. Эти разновидности фильтров применяют для очищения небольшого количества воды. Степень очистки средняя.
Это устройства стационарного назначения. Они крепятся к трубе, подводящей воду. В них может быть только угольный картридж или несколько фильтров с разным составом. Степень очистки довольно высокая, но не 100 %. Эти фильтры способны удержать не все загрязнения.
- Угольный фильтр в системе многоуровневой очистки
Для максимально эффективной очистки питьевой воды фильтр из угля применяется не как самостоятельный модуль, а в комплексной системе, имеющей несколько уровней очистки. Первым в системе располагается механический фильтр, затем – с угольным наполнителем, далее – элемент обратного осмоса или мембранный.
Угольный фильтр состоит из пластикового корпуса и внутреннего наполнителя. Кроме активированного угля дополнительно может использоваться мелкозернистый гравий, в качестве поддерживающего наполнения. Он нужен, чтобы уголь был равномерно распределен.
Уголь для фильтров может быть порошковым, спрессованным или гранулированным. Так какой уголь в фильтрах лучше? Вообще, лучшими сорбционными свойствами обладают угольные гранулы. Преимущество прессованного угля – в невозможности вымывания частиц. Это объясняется тем, что он изготавливается из разных видов угля, которые спрессованы в единый блок.
Уголь применяется в очищающих фильтрах в качестве наполнителя. И он может быть не только активированным. Итак, основное применение в системах фильтрации получили:
Активированный уголь. Его применяют для очищения воды от механических примесей, хлора, озона.
Кокосовый уголь . Способен устранить неприятный запах, органические соединения, хлор. Еще он может эффективно улучшить цвет воды и сделать ее прозрачной. В отличие от других видов способен регенерировать, что является несомненным плюсом.
Каменный уголь. Он устраняет запах, эффективно удаляет пестициды, фенолы. Особенность применения в том, что его предварительно выдерживают в воде в течение суток.
Кроме указанных выше, в фильтрах применяются и другие сорбенты. Они могут использоваться вместо угольного наполнителя или дополнять его. Силикат алюминия в гранулах эффективно очищает воду от коллоидных частиц. Способностью задерживать соли тяжелых металлов отличается цеолит. Эти сорбенты обладают свойствами, которых нет у угля.
Главное требование к фильтрующему наполнителю – пористая структура . Поры могут быть разных размеров, и качество очистки напрямую зависит от этого показателя. Крупнопористый уголь отлично устраняет механическую взвесь и крупные частицы органических соединений. Хлор, растворенные вещества, ионизированные частицы задерживаются сорбентом с мелкопористой структурой. Например, микропоры имеет кокосовый уголь, до 2 нм. Каменный уголь обладает так называемыми мезопорами, размером 2–50 нм. Структуру древесного угля отличают макропоры, крупные, размером от 50 нм.
Важнейший показатель эффективности угольного наполнителя в фильтре – сорбционная емкость . Данным термином обозначается способность угля задержать определенное количество загрязняющих воду частиц. Чем выше этот показатель, тем больше загрязнителей сможет задержать фильтрующий элемент до следующей замены или регенерации.
Еще один показатель – скорость очистки . Вода проходит через фильтрующий слой с огромной скоростью. Задача наполнителя – успеть за время прохождения через него воды задержать загрязнения. Наилучшие результаты демонстрируют мелкоизмельченные наполнители, благодаря микропорам которых обеспечивается больший контакт воды с их поверхностью.
Кроме вышеперечисленных преимуществ, фильтры с угольным наполнителем обладают и существенными недостатками. Главный из них – ограниченный срок службы. За небольшой промежуток времени угольный слой забивается, не пропуская более воду. К тому же, без дополнительной бактерицидной добавки он становится местом размножения опасных бактерий. Если тянуть с заменой, уголь превращается в черную слизь.
Особенности установки угольного фильтра
Соблюдение определенных требований к эксплуатации поможет продлить срок службы фильтра. К таковым относятся следующие ограничения:
Давление в системе водоснабжения не должно превышать заявленное производителем. Обычно оно должно быть не больше 8 атмосфер.
Активированный уголь применяется только в системе холодного водоснабжения. Использование для горячей воды быстро выведет его из строя. Высокая температура негативно влияет на его сорбционные свойства.
Недопустима установка угольного фильтра вблизи батарей и других нагревателей. Система обогрева должна располагаться на большом расстоянии от него.
Уголь в фильтрах восприимчив к влажности окружающей среды. Она не должна превышать 70 %.
Должен осуществляться слив дренажной системы. Если есть препятствия на пути грязной воды, их необходимо устранить.
Применение угольных фильтров особенно актуально для фильтрации воды из водопровода. Дело в том, что на водоочистных сооружениях вода обеззараживается хлором. Если система водоснабжения автономная и вода поступает из скважины большой глубины, уголь в фильтре бесполезен. В такой воде отсутствует хлор и другие органические соединения.
Уголь для фильтра своими руками
Прежде чем ответить на вопрос, как сделать фильтр из активированного угля, еще раз рассмотрим его строение. Под фильтром подразумевается несложное изделие с наполнителем, который и предназначен для очищения. Таким фильтрующим слоем может быть не только уголь, но и песок, трава, вата, лутрасил, марля. Фильтры из ткани очень недолговечны, хотя способны вполне достойно очистить жидкость. Поэтому их можно использовать только как временный фильтр.
Лутрасил представляет собой синтетический полипропиленовый материал. Смесь этого волокна и древесного угля способна эффективно очищать очень загрязненную и жесткую воду на протяжении длительного времени. Такой фильтр можно соорудить своими руками. Лутрасил есть в продаже. Древесный уголь можно тоже купить или же изготовить. Для этого надо положить в металлическую емкость кусок дерева и прокалить. После того как полученный уголь остынет, надо положить его и лутрасил в слой марли. И вот он – самодельный фильтр.
Минусом фильтрующих кувшинов является очень медленная очистка воды, что не всегда удобно. Пока очистится нужное количество жидкости, придется ждать. Если вы собрались большой компанией на дачу или на природу, кувшин точно не подойдет. В этом случае понадобится много чистой питьевой воды. Отличным выходом станет походного фильтра. Что для этого нужно? Всего лишь ведро с крышкой и пятилитровая пластиковая бутылка. Ваши дальнейшие действия:
Надо срезать дно пластиковой бутыли.
В крышке ведра делается отверстие подходящего размера.
Бутыль надо устойчиво вставить в крышку ведра горлышком вниз. Края отверстия желательно уплотнить резиновой прокладкой.
Теперь надо заполнить бутыль фильтрующим составом. Наполнителем может стать самодельная угольная смесь.
Походный фильтр готов!
Этот принцип самостоятельного изготовления фильтра годится для создания более серьезной очищающей конструкции. Ее можно применять для эффективной очистки воды от примесей и смягчения. Придерживайтесь следующего алгоритма:
Понадобится пластиковая канистра объемом 20 л. Этот бак будет использоваться, как принимающая очищенную воду емкость.
Вырежьте небольшое отверстие внизу канистры. В него должен плотно вставляться кран.
Возьмите небольшой кусок полипропиленовой трубы диаметром 4 см. Ее надо заполнить древесным углем.
Теперь вам понадобится пластиковая бутылка объемом 10 л. Диаметр горла такой бутылки обычно составляет 4 см. Надо полностью или частично срезать дно бутылки. Через него будет в фильтр заливаться вода. Трубу из предыдущего пункта надо соединить с горлышком бутыли, вернее, одеть на него.
Соедините с помощью трубы бутылку, которая будет находиться выше, и принимающую емкость.
В такую конструкцию можно налить чуть меньше 10 литров воды. Угольный фильтр, изготовленный своими руками, профильтрует этот объем и сделает жидкость пригодной для питься за каких-то 1,5–2 часа.
Полезный совет: чтобы частицы угля не попали в очищенную воду, на верх и низ трубы желательно приклеить небольшие куски пластика с перфорацией.
На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.
Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.
Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.
Специалисты нашей компании готовы помочь вам:
подключить систему фильтрации самостоятельно;
разобраться с процессом выбора фильтров для воды;
подобрать сменные материалы;
устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;
найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.
Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!