Очистка воды активированным углем.

Активированный уголь активно применяется в очистке воды, как одна из распространенных стадий. Как она работает и так ли она необходима в технологии очистки воды? Попробуем разобраться в этих вопросах.

Очистка воды активированным углем имеет в своем определении много различных похожих по назначению названий:

- Угольная фильтрация воды.

- Сорбент и сорбция.

- Активированный кокосовый уголь.

- Угольная адсорбция воды.

- Гранулированный, прессованный уголь.139

Все эти названия или синонимы имеют общее действие, связанное с очисткой воды от посторонних запахов, улучшения вкусовых качеств воды и удаления вредных веществ.

Применение угля для очистки воды было открыто случайным образом. Очень давно, как утверждают исследователи, древний человек уголь из костра выкинул в ближайшую лужу, которая источала неприятный запах. И этот человек, через некоторое время заметил, что запах от лужи стал намного меньше. И как показало время, использование активированного угля в технологии очистки воды становилось все более широким, а технология его использования стала более совершенной.

Широко применяли активированный уголь в древней Индии, помимо этого индусы являются основоположниками обеззараживания воды ультрафиолетом и использования для этих целей серебра и меди. Для очистки воды они наливали воду в широкие чаши из меди или серебра и выставляли их на солнце. После такой обработки ультрафиолетовым излучением от солнечных лучей и от воздействия меди и серебра микробы в воде погибали.

Конструкция первого угольного фильтра для воды в древности была незамысловатой. Он состоял из большого глиняного сосуда с дном, в котором были отверстия. В этот сосуд засыпали гравий, в качестве подложки, затем насыпали песок, сверху на песок насыпали уголь, а сверху опять покрывали уголь слоем песка, для удержания крупного мусора. После чего сверху заливалась вода, которая постепенно протекала через все эти слои, удерживая вначале крупный мусор, затем удалялись посторонние запахи, органика и посторонний привкус воды.

И что вполне закономерно, такой примитивный фильтр выполнял свои функции. Сегодня этот способ очистки воды можно использовать, если вы окажетесь в какой-то непредвиденной ситуации, в походе, на рыбалке или еще где-либо. В такой ситуации можно использовать дырявую посуду (кастрюлю или ведро), гравий, песок и активированный уголь. Если с первыми тремя составляющими еще можно решить вопрос, то с активированным углем немного сложнее, так как уголь от прогоревшего костра не особо эффективен. Для качественной очистки воды требуется определенная обработка или активация угля. С помощью активированного угля можно самостоятельно сделать аналогичный фильтр, который будет намного дешевле промышленных изделий.

Возникает вполне оправданный вопрос, почему необходим только активированный, а не простой, обычный уголь? Древние люди, не все конечно, были очень наблюдательны. Сидя у костра некоторые из них обратили внимание, что если дерево в костре горит с минимальным пламенем, то от этого образуется больше угля, чем при сильном пламени. И более любознательные задались идеей исключить открытый контакт огня и древесины. Они взяли глиняную посуду, положили в него небольшие куски дерева, плотно закрыли этот горшок и поместили его в костер. После нескольких часов такого процесса они получили в горшке уголь, который намного лучше обычного угля убирает запах из воды и улучшает ее вкусовые свойства. В итоге они получили активный уголь. Но как это произошло, почему он стал убирать запах и вбирать в себя посторонние вещества?

При такой активации угля, образуются очень мелкие трещины и поры. Чем меньше поры и трещины, тем лучше они вбирают в себя посторонние вещества, содержащиеся в воде. Это принцип равновесия, ведь чем меньше трещинка, то ее внутренние стенки и свободный объем находятся в меньшем равновесии с внешней средой и для восстановления равновесия эти полости стремятся к заполнению.

140Восстановить равновесие уголь стремится, поглощая из воды, например, органические примеси, которые обычно и придают неприятный привкус воде и посторонний запах. Также равновесие восстанавливается поглощением хлористых соединений, пестицидами, тяжелыми металлами. Для выполнения этой функции необходимы определенные условия:

- Микротрещинки и поры должны соответствовать по размерам веществам, которые они будут удалять. Если размер вещества больше, чем микротрещина, то естественно это вещество не удалится.

- Трещинки должны быть сходными с улавливаемыми веществами по своему поверхностному строению, если удаляемое вещество растворимо в воде, то поверхность угля не должна отторгать воду.

Одним словом, активированный уголь должен удалить из воды те вещества, для удаления которых он произведен. Уголь забирает из воды, для восстановления равновесия всевозможные вещества и чем больше в нем микротрещин и пор, то он может больше «впитать» в себя этих веществ. Поэтому активацией называют увеличение микротрещин и пор в угле. Способов активации угля сегодня существует огромное количество, а в качестве исходного продукта выступает не древесина, а совершенно другие исходные:

- Кокосовая скорлупа.

- Скорлупа от косточек фруктовых деревьев.

- Антрацит.

- Силикагели.

- Искусственные органические полимеры.

Трещины и поры активированного угля имеют, естественно, свой объем и площадь, которые со временем неизбежно забиваются, возникает равновесие и уголь перестает вбирать в себя вещества. Вследствие чего в угле и в воде вещества уравновешиваются, а посторонние привкусы и запахи в воде возвращаются. И в том случае, если вода станет по какой-либо причине подаваться на фильтр с активированным углем чище, чем ранее, то после прохождения воды через уголь она насытится этими веществами, то есть произойдет повторное загрязнение воды. Одним словом, уголь будет стремиться уравновесить вещества в воде, в своих порах и трещинах. Это свойство угля используют, как один из способов восстановления (регенерации) фильтрующих свойств угля, которое не намного может продлить его работоспособность. В связи с этим срок работы активированного угля в фильтрах ограничен и через некоторое время его необходимо менять.

Поделиться: