Сорбционные фильтры для воды: характеристики и принцип действия

Оглавление

Принцип действия сорбционного устройства

как уже было сказано, главной задачей сорбционного фильтра является очистка сточных вод от вредных веществ. Это нужно для того, чтобы предотвратить водоемы от загрязнения, в результате сброса в них стоков.

Принцип работы фильтра довольно прост. Вода проходит многоступенчатую очистку. На первом этапе стоки проходят грубую очистку. Для этого используются специальные уловители. С их помощью стоки очищаются от песка и примесей нефтепродуктов. После этого вода поступает непосредственно в сам сорбционный фильтр. Здесь она проходит через большое количество слоев активированного угля. В этом устройстве происходит очистка воды до такого состояния, что ее можно сбрасывать в водоем. Она отвечает всем требованиям с точки зрения безопасности и экологичности.

После того как фильтр будет использован, его необходимо тщательно прочистить. Это позволит избавиться от осадков и грязи. Очистка проводится путем промывки устройства с помощью воды. Этот процесс длиться на протяжении двух часов. При этом используется близко 200 литров воды, которая после промывки спускается в канализацию.

В процессе промывки фильтра происходит и очистка засыпки. Из нее извлекают частицы загрязнения. В результате ее можно повторно использовать для фильтрации сточных вод. При необходимости сорбент может быть обновлен или заменен другим материалом.

Производители систем

На рынке представлено множество фирм, которые предлагают свой продукт для умягчения воды. Но как среди них выбрать действительно качественный вариант? Наибольшее распространение имеют фильтры российского, китайского, польского и итальянского производства.

Такие приборы изготовлены из прочного и качественного пластика, не имеют постороннего запаха и легко монтируются.

Рассмотрим самые популярные и доступные варианты:

Гейзер. Производство России. Стоимость таких фильтров стартует от 350 рублей. Бюджетные рассчитаны на 200 циклов стирки. Экономичное и простое решение умягчения воды для стиральных и посудомоечных машин. Габариты таких фильтров не превышают 130 мм по высоте и 70 мм по ширине.
Aquafilter. Производство Польши. Стоимость фильтра стартует от 300 рублей. Применяется в бытовых условиях. Имеет схожие с Гейзером габариты и функциональные особенности.
Crystal. Производство Украина. Стоимость фильтров для котлов составляет 900-1800 рублей. Применяется для поточной фильтрации объема воды от 15000 литров.
Atlas. Производство Италия. Изготавливают фильтры как для малого объема, так и для умягчения воды в системах отопления. Стоимость – от 500 рублей.

Изучая плюсы и минусы солевых фильтров от разных производителей, при выборе определенной модели необходимо учесть доступность сменной полифосфатной смеси.

Каждая фирма выпускает соль своего индивидуального состава, поэтому и цена будет отличаться. Интересно! На рынке России лидерами являются такие фирмы, как Аквафор, Гейзер и Новая вода. Качество их фильтров не уступает зарубежным аналогам.

Виды:

С фильтрами направленного действия из нетканого материала

Фильтр менее чувствителен к колебаниям расходов и концентраций и обеспечит стабильную работу системы длительное время, но в этом случае сорбция, как таковая, отсутствует. Для улучшения качества очистки фильтр снабжен рукавом из нетканого волокнистого материала, выполненного в виде полотна из скрепленных между собой гидрофобных полимерных волокон, сформированных в единую объемную гофрированную структуру. При таком способе формирования создаются дополнительные ёмкие полости, в которые нефть свободно проникает при непосредственном контакте, заполняет весь объем полотна за счет капиллярных сил, прочно держится внутри гофрированной волокнистой структуры за счет адгезии и легко отделяется при отжиме. Данная система обладает стабильным продолжительным эффектом очистки, но не позволяет производить очистку от растворённых углеводородов.

Сочетание сорбции на угле и предочистки на фильтре направленного действия обеспечивает максимальную очистку.

С сорбентом

Только доочистка воды сорбентом на основе активированного угля способна обеспечить нормативные требования к сбросу воды в водоёмы рыбохозяйственного назначения, однако, возможность применения сорбента (того или иного типа) обуславливается различными факторами: характером стока, возможностью образования пиковых превышений концентраций, иными технико — экономическими параметрами. При выборе нужно помнить, что сорбент (например: уголь) имеет самый высокий показатель по адсорбции нефтепродуктов, но в ту же очередь он наименее защищён от залповых сбросов и требует периодической замены.

Отсутствие своевременной регенерации сорбента приводит к снижению качества воды на выходе и кольматации при резком повышении концентрации.

Как устроены сорбционные фильтры?

Все модели делятся на две большие группы: автоматические (действующие под давлением, промываемые обратным током воды) и безнапорные. Как правило, автоматы используются для обработки больших объемов жидкости, ручные – для бытовых целей.

Автоматические

Автоматические сорбционные фильтры включают в себя:

регулируемый управляющий клапан – блок, который определяет те или иные параметры очистки воды (давление, скорость очистки и обратного осмоса);
колонку – корпус очистительного устройства (изготавливается всегда только из так называемых пищевых, то есть химически нейтральных пластиковых веществ типа полипропилена);
фильтрующую среду (сорбент, засыпку), состоящую из вышеописанных гранул сверхмалого диаметра, помещенную в упаковку из химически нейтрального полипропилена.

Конкретная марка выбирается в зависимости от приоритетных требований к установке. Так, относительно небольшой Pentair ECT-1 очищает в час от 500 до 1000 литров воды при диапазоне температур от +2° до +40°С, обеспечивая при этом хорошую, до 3000 л/час, скорость обратной промывки (со сбросом накопившихся загрязнений в дренажную или канализационную системы). Базовая стоимость агрегата – 22 тыс. руб.

Более мощный ЕСТ-2 при том же температурном диапазоне в час очищает до 1400 л воды, имеет высокую скорость обратной промывки – до 4000 л/час, Базовая стоимость – 24,5 тыс. руб.

Безнапорные

Безнапорные состоят из следующих частей:

изготовленного из пищевого полипропилена кувшина или бака, разделенного фильтром на две емкости: верхняя (содержит неочищенную воду и имеет выход к очистителю), нижняя – прошедшую очистку (имеет выход к крану или носику, через который поступает к потребителю);
очистительного устройства (фильтрующего модуля), армированного химически нейтральной решеткой;
собственно очищающей среды (засыпки), состоящей из сорбирующих гранул.

В чем их преимущества?

Прежде всего, в высоком качестве сорбента – как правило, это мелкогранулированный активированный уголь, полученный путем переработки высокопородной древесины или скорлупы кокосовых орехов. Спектр очистки достаточно широк: хлор-органические соединения и свободный хлор, сельскохозяйственные удобрения и яды (гербициды, пестициды, дератизаторы), радиоактивные элементы, тяжелые металлы, фенольные смолы, красители, нефтепродукты.

Как уже говорилось, все такие установки имеют сменные фильтрующие модули (картриджи), действующие в течение нескольких месяцев. Отработанный элемент легко извлекается и заменяется. Картриджи производятся в России, что дает возможность пользователю сдавать отработанные «капсулы» на переработку.

Производитель со своей стороны гарантирует их утилизацию без выброса накопившихся загрязнений в окружающую среду.

Достаточно популярна марка «Новая вода», артикул К875 (фирма «Ратна). Одной капсулы достаточно для очистки 8 тыс. л воды или работы в течение полугода. Температурный диапазон – от +2° до +35° С. Скорость фильтрации – 120 л/час. Стоимость модуля – 469 руб.

Марка К-205 фирмы «Стэнди» — значительно дешевле – 370 руб., но при тех же исходных параметрах одной капсулы хватает на 4 тыс. л. (или работы в течение полугода, что наступит раньше).

Классификация

Классифицировать фильтры можно по степени их очистки. Самые недорогие предназначены для дехлорирования и улучшения вкусовых качеств. Все процессы очищения в недорогих системах механические, а за заменой дренажа следует смотреть самостоятельно. Отличает бюджетные модели фильтров невысокая пропускная способность: он спокойно обеспечивает питьевой водой семью из четырех человек, но не может быть установлен в офисных, муниципальных помещениях или на производстве.

Некоторые из моделей не требуют внешнего источника питания, что делает такое устройство максимально удобным для использования в местах временного проживания.

Более дорогие модели обладают более широкими возможностями, среди которых:

фильтрация не только хлора, но и иных опасных соединений, нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ;
материал загрузки обладает способностью самовосстанавливаться и не требует частой замены;
управляющий котроллер следит за состоянием дренажа и сообщает оператору о необходимости тех или иных действий по сохранению работоспособности системы.

Как можно видеть, диапазон возможных систем по сорбционному фильтражу достаточно широк, и всегда можно найти устройство, максимально отвечающее вашим запросам и материальным возможностям.

Описание технологической схемы работы сорбционного фильтра:

Сточные воды после предварительной очистки в отстойнике (пескоуловители, жироуловители, маслобензоотделители и ) подаются на тонкую доочистку в сорбционный блок, через входной патрубок и отводятся через глухую горизонтальную перегородку под перфорированный настил, обеспечивающий распределение и равномерный подъем стоков и прохождение их через сорбент (уголь, алюмосиликаты и проч.) для дальнейшего отведения в колодец забора проб, либо для сброса в грунт (водоем). Перфорированный настил изготавливается из стеклопластика и нержавеющей стали, что обеспечивает неограниченный срок эксплуатации сорбционного фильтра.

Важно! Сорбционный фильтр не может эксплуатироваться в качестве первичной очистной единицы. Установка отстойников перед подачей стоков в сорбционный блок обязательна!. Обслуживание сорбционного фильтра производится путем периодической смены сорбента – один раз в 3-7 лет, в зависимости от загруженности системы.При замене сорбента рекомендуется произвести полную очистку корпуса сорбционного фильтра

Обслуживание сорбционного фильтра производится путем периодической смены сорбента – один раз в 3-7 лет, в зависимости от загруженности системы.При замене сорбента рекомендуется произвести полную очистку корпуса сорбционного фильтра

Обслуживание сорбционного блока

Исключить подачу стоков в сорбционный фильтр на время проведения работ;
Откачать полностью воду из сорбционного блока;
Извлечь отработанный сорбент;
Поднять перфорированный настил и произвести очистку корпуса от осевших взвесей на дне сорбционного фильтра;
Установить настил на место и засыпать новую партию сорбента;
Залить сорбционный блок чистой водой.

В качестве загрузки в сорбционных фильтрах может использоваться угольный сорбент, алюмосиликатный или любой другой, по выбору Заказчика. Конструкция сорбционного фильтра серии СПП-ФС или СПК-ФС обеспечивает исключительно равномерный подъем поступающих на доочистку стоков через толщу сорбционной загрузки, гарантируя полноценную доочистку сточных вод, исключая свободное прохождение воды или неравномерную нагрузку на использующийся сорбент. Равномерное распределение поступающих в сорбционный фильтр стоков обеспечивает высокую степень очистки и длительный срок эксплуатации сорбента. При соблюдении условий общей нагрузки на очистные сооружения, сорбент подлежит замене один раз в 3-7 лет. Эксплуатационные расходы, таким образом, сводятся практически к нулю.

Оборудование сертифицировано в соответствии с законодательством РФСистема менеджмента в области качества сертифицирована по ГОСТ ISO 9001-2011

Принцип работы

Стоки, прошедшие предварительную очистку от песка, взвесей и нефтепродуктов самотеком поступают в модуль сорбционного фильтра. Вода поступает на фильтрацию и сорбцию через распределительную систему, состоящую и перфорированных труб.

Очищаемая вода проходит сначала слой минерального сорбента, имеющего обширную гидрофобную поверхность, развитую макро- и микро- пористую структуру, разработанного специально для извлечения нефтепродуктов. Сорбент представляет собой новое поколение минеральных сорбентов на основе природных алюмосиликатов. Материал не горюч, пожаровзрывобезопасен, и представляет собой гранулы светло- желтого цвета неправильной формы. Имеет высокую сорбционную емкость по нефтепродуктам: до 3г. н.п. на 1г. сорбента и длительный срок эксплуатации: до 2-3 лет. Благодаря внедренным в структуру сорбента нефтеразлагающих бактериям, возникают процессы саморегенерации, увеличивая срок службы сорбента. Затем вода проходит через слой активированного угля, где удаляются остаточные концентрации нефтепродуктов до уровня 0.05 мг/л., задерживаются органические вещества, биогенные элементы и тяжелые металлы. Нижний слой фильтра представляет собой природный углеродистый материал шунгит. Шунгитовый щебень выполняет роль поддерживающего слоя для более легких видов загрузки. Помимо этого он обладает сорбционными ионообменными свойствами и в целом улучшает эффективность работы активированного угля. Очищенные таким образом стоки собираются с помощью перфорированных труб и далее наружным выпуском подаются на блок обеззараживания или в сеть водостока в зависимости от условий проекта.

Производительность сорбционного фильтра HELYX

Сорбционный фильтр
Расход, л/с	1,5	3	6	10	15	20	25	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150	160
Диаметр, мм	1100	1200	1200	1400	1600	1800	1800	1800	2000	2000	2300	2300	2300	2500	2500	3200	3200	3200	3200	3200	3200
Длина, мм	1800	2000	3400	3400	3800	4100	4900	5800	6200	7700	6500	8700	9600	9200	10400	7800	8700	9200	10000	10800	11800

Устройство и монтаж

Сорбционный фильтр представляет собой герметичную стеклопластиковую емкость заводского изготовления со встроенными входными и выходными патрубками и эксплуатационным колодцем в верхней части корпуса фильтра. Колодец для удобства эксплуатации оборудован лестницей и имеет горловину под стандартный канализационный люк.

Монтаж

Подготовительные работы по установке емкости включают в себя

организацию на дне котлована песчаной подготовки толщиной 200-300 мм в соответствии с проектной документацией
монтаж ж/б плиты-основания
установка сорбционного фильтра на ж/б плиту

Горизонтальные емкости крепятся к плите-основанию эластичными стяжными ремнями. Далее емкость заполняется водой на 200-300 мм. и выполнятся послойная обратная засыпка корпуса фильтра. Более подробно с деталями монтажа можно ознакомится в инструкции.

Перед загрузкой фильтрующие материалы промываются водой. Проведения пуско-наладочных работ по блоку доочистки не требуется, однако следует помнить, что минеральный сорбент сохраняет плавучесть до 2-3 суток.

Как выбрать фильтр

Производительность фильтра зависит от степени загрязнённости воды

Чтобы подобрать подходящую систему фильтрации, необходимо выяснить химический состав воды. Для автономных скважин это стандартная процедура. До ее проведения не рекомендуется употреблять жидкость из колодца. В централизованном водопроводе опасных примесей меньше, их нейтрализует хлор, но его соединения также вредны для здоровья. В процессе экспертизы проверяется:

цветность (появляется из-за минерального осадка);
наличие тяжелых металлов;
жесткость;
количество железа;
соединения хлора;
присутствие микроорганизмов;
химические примеси и т.д.

После получения информации о параметрах жидкости можно приступить к выбору установки, которая приведет их к санитарным нормам

Важно учитывать характеристики самого фильтра:

Производительность. Этот показатель сообщает об объеме жидкости, который установка способна очищать и пропускать за единицу времени. Наименьшие показатели у системы обратного осмоса. Она оборудуется бачком, в котором собирается запас очищенной воды. Также невысокая производительность у кувшинов с картриджем.
Ресурс. Параметр, показывающий максимальный объем жидкости, на который рассчитан модуль. Перед покупкой необходимо посчитать средний расход воды в доме. Норма питья для человека – до 2 л в сутки. К ней добавляется еще 1 л на приготовление пищи. Число умножается на количество людей. Желательно для резерва увеличить результат в 2-3 раза. Сравнив два значения, выбирают подходящий вариант. При установке многоступенчатой очистки изучают характеристики каждого картриджа в системе.
Стоимость и расходные материалы. Доступная цена фильтрующего устройства – это только первый этап расходов. Необходимо узнать стоимость картриджей и частоту их замены.

Из чего состоит сорбционный фильтр для очистки воды

Каждый сорбционный фильтр имеет следующие детали:

корпус определенного размера в виде баллона из стеклопластика;
стационарный слой активированного угля, имеющий гравийную подсыпку;
управляющий клапан определенного типа (иногда – механическая задвижка);
трубопровод для подачи сточной воды;
трубопровод для вывода очищенной воды;
трубопровод для подачи взрыхляющей воды;
дренажно-распределительная система.

Скорость работы фильтра напрямую зависит от того, насколько загрязнена вода, которую следует очистить. Влияют и размеры зерна сорбента (от 1 до 5 мм). Линейная скорость фильтрации воды может колебаться от 1 до 10 м3/час.

Лучшим способом сорбционной очистки воды считается ее подача в фильтр снизу вверх, когда вся площадь сечения фильтра наполняется водой равномерно, и из воды легко выходят пузырьки.

Для регенеративной очистки стоков с последующей утилизацией удержанных ценных элементов в сорбционном фильтре для очистки воды используют фильтры с неподвижным слоем сорбента. Извлечь нужные элементы в дальнейшем можно с помощью водяного пара либо химических растворителей.

Подробно изучить работу системы сорбционной очистки воды можно на примере фильтра серии ФСБ. Данная модель предназначена для работы в системах ливневой канализации. На входе в фильтр стоят предфильтры: пескоулавливатель и нефтеулавливатель, задача которых – не пропустить первые сильные загрязнения, способные быстро вывести фильтр из строя.

Пройдя предфильтры, вода по трубе попадает в сорбционный блок, откуда распределительно-разгрузочная труба выводит воду в нижнюю распределительную зону.

Попадая на расположенный здесь сорбент, вода равномерно распределяется по нему и проходит насквозь, очищаясь от примесей. Причем марку и объем используемого сорбента выбирают в зависимости от начального и конечного уровня концентрации вредных веществ и требующейся производительности.

Очищенная вода направляется восходящим потоком в сборный круговой лоток и отводится через патрубок.

В конце корпус необходимо заполнить чистой водой.

Если ваша система сорбционной очистки воды должна очищать воду от всех возможных типов загрязнения, то необходимо задействовать комплекс сорбентов: активированный уголь и различные ионообменные вещества, которые надо подобрать, учитывая примеси, находящиеся в воде вашего источника.

Существует множество видов систем сорбционной очистки воды. Чтобы подобрать ту, что подходит именно вам, изучите все факторы, проведите лабораторные исследования воды. Установка оборудования для очищения воды тоже требует специальных знаний. Поэтому ее должны выполнять профессионалы.

На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра для 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.. Сотрудничая с «Biokit», вы получаете широчайший выбор систем обратного осмоса, фильтров для воды и многие другие устройства, предназначенные для очистки воды и возвращения ей естественных природных качеств.

Сотрудничая с «Biokit», вы получаете широчайший выбор систем обратного осмоса, фильтров для воды и многие другие устройства, предназначенные для очистки воды и возвращения ей естественных природных качеств.

Мы готовы вам помочь в данных направлениях:

Выбрать фильтр для воды.
Подключить систему фильтрации.
Подобрать сменные материалы.
Устранить неполадки в работе оборудования.
Привлечь специалистов-монтажников.
Дать телефонную консультацию по интересующим вопросам.

Доверьте очистку воды профессионалам компании «Biokit», которые заботятся о вашем здоровье.

Преимущества и недостатки

Покупатели, уже установившие сорбционные фильтры, отмечают следующие, неоспоримые преимущества использования этих систем:

очистка воды от широкого спектра опасных веществ позволяет воспрепятствовать попадают в водоемы хлорсодержащих веществ, удобрений и сельскохозяйственных ядов;
отличные вкусовые качества отфильтрованной воды;
эффективность и компактность: небольшая система может полностью обеспечить питьевой водой квартиру, коттедж, частный дом;
простое обслуживание: и простые, и автоматизированные системы не нуждаются в специальном сервисе.

К недостаткам таким систем можно отнести необходимость регулярной замены картриджей.

Использование адсорбентов

Для извлечения простых или комплексных ионов тяжелых металлов из сточных вод можно использовать адсорбент, получаемый путем нагревания органического гумуса (предпочтительно смешанного с поливинилацетатом или желатином) при 200-250 °С в течение 1 ч в присутствии формальдегида или его производных (параформальдегида, гексаметилентетрамина и др.). В качестве источника органического гумуса предлагается использовать продукт ферментативного разложения избыточного активного ила, образующегося в результате биохимической очистки сточных вод. Поливинилацетат или желатин от 1 до 50 мас.ч. на 100 мас.ч. гумуса являются связующими компонентами. Формальдегид или его производные используются в количестве 0,1-10 мас.ч. на 100 мас.ч. гумуса, причем наиболее предпочтительно применять их в виде водного раствора.

Удаление солей тяжелых металлов из сточных вод может быть осуществлено при смешении этих вод с порошкообразным неорганическим материалом и ПАВ с последующим обжигом полученной смеси при 1000-1300 °С. В качестве порошкообразного неорганического материала может быть использована глина, тальк или каолин. В результате такой обработки образуется твердый продукт, не выделяющий тяжелых металлов при выщелачивании. Так, водный раствор, содержащий 100 мг/л хрома (VI), обрабатывают смесью, состоящей из 93-94 мас.% глины, 5 мас.% бентонита (в качестве связующего) и 1-2 мас.% ПАВ. После фильтрации и сушки при комнатной температуре твердый продукт покрывают глазурью и подвергают обжигу при 1230 °С в электропечи. Полученный материал не выделяет хрома при контакте с водой.

В качестве адсорбента для очистки промывных хром содержащих вод предложено использовать фильтр с активированным углем. Сточные воды предварительно подкисляются до pH 1,5-2,0. Скорость фильтрации и pH среды меняются в зависимости от содержания Сг6+ и составляют соответственно 7 м/ч и pH 2 при концентрации Сг6+ до 5 мг/л и 0,1 м/ч и pH 1 при концентрации Сг6+ до 150 мг/л. Регенерацию адсорбента производят раствором серной кислоты. При регенерации адсорбента 15 %-ным раствором NaOH элюат содержит ион СгС>42‘ в виде Na2Cr04. После регенерации адсорбент отмывают водопроводной водой до pH 7-8.

Калифорнийским технологическим институтом (США) запатентован магнитный сорбент для удаления ионов тяжелых металлов, а также анионов, таких как нитраты, фосфаты, бораты, фториды. Сорбент представляет собой гранулы магнетита, покрытые тонким слоем полисахарида, например, хитозана. Хитозан является отходом переработки устриц, крабов, омаров, раков. Для приготовления сорбента хитозан растворяют в разбавленной НС1 при pH 1-3 и к полученному раствору добавляют FeCh, а затем щелочь до pH 8-9. В результате образуются гранулы Рез04, покрытые слоем затвердевшего хитозана. Содержание железа в сорбенте 90 и более мас.%, размер полученных гранул от 100 до 1000 Ангстрем. Хитозан образует хелатные соединения с ионами тяжелых металлов и анионами при диспергировании сорбента в сточных водах и перемешивании в течение 1 ч. После этого сорбент может быть удален из сточных вод осаждением в магнитном поле.

Очистка сточных вод на гранулированных сорбентах проводится в адсорберах с плотным, взрыхленным, движущимся и псевдоожиженным слоем. Одно- и многослойные адсорберы с плотным слоем гранулированного активного угля работают с восходящим и нисходящим потоками воды, по параллельной и последовательной схемам.

Сорбцию загрязнений на пылевидных сорбентах ведут либо в аппаратах с перемешиванием воздухом или мешалкой, либо на намывных фильтрах. Во всех случаях могут применяться одна или несколько последовательных ступеней с неограниченным числом параллельных технологических линий.

На рис. 4.13 представлена принципиальная схема адсорбционной очистки сточных вод.

Рис. 4.13. Принципиальная схема сорбционной очистки сточных вод:

1-накопитель стоков, 2-насос, 3-механический фильтр, 4-адсорбер, 5-дозатор кислоты (pH 1,5-2,0 для очистки от ионов хрома).

Назначение сорбционных фильтров

Угольные сорбционные фильтры для очистки воды

Установки для приведения параметров сточных и поверхностных вод до безопасных показателей используются при сбросе в открытые водоемы. Сорбционные фильтры с помощью гранулированной засыпки (сорбента) улавливают:

минеральный осадок;
растворенное железо;
тяжелые металлы;
остатки нефтепродуктов;
фосфаты;
аммонийный азот;
органические загрязнения.

Модули с угольной засыпкой используются для качественного очищения жидкости из центрального водопровода и колодца. Они удаляют загрязнения, связывая их на молекулярном уровне. Исчезает неприятный привкус, цветность, соединения хлора, органика, мелкодисперсный осадок. Жидкость избавляется от всех видимых примесей, а также нитратов и железа.

Виды фильтров, принцип работы и устройство

Основа угольного фильтра — гранулы таких веществ:

активированный древесный уголь — способствует удалению хлора, взвешенных частиц, озона, жиров;
силикат алюминия — удаляет коллоидные частички;
каменный уголь — борется с фенолами, пестицидами, запахами;
кокосовый уголь — устраняет из воды органику, хлор, улучшая её качественные характеристики;
цеолит природный — работает против тяжелых металлов и бактерий, может применяться для горячей воды;
медный цинк — также функционирует при любых температурах, борется против бактерий и взвесей;
адсорбент полифункциональный алюмосиликатный — устраняет из жидкости фенолы, хром, металлы.

На рынке представлены такие виды очистных установок:

Проточный. Самый простой и неприхотливый фильтр. Монтируется сразу на кран. Его производительность составляет примерно один стакан/минута.
Сорбционный. Представляет собой полимерную колбу с угольной засыпкой. В продаже есть полые картриджи, в которые можно насыпать фильтрующие слои по своему выбору, и уже готовые кассеты. Такие полноценные угольные картриджи для фильтров очистки воды используются в кувшинах «Аквафор» или «Барьер».
Стационарные установки. Самые сложные, дорогостоящие и при этом эффективные. Вода после обработки таким фильтром подается на отдельный кран. Пример таких угольных систем – установки «Гейзер».

Каждая из систем полноценно справляется со своей задачей, но требует регулярного технического обслуживания — замены адсорбирующей засыпки или картриджей.

Сорбционная очистка воды – что это такое

Сорбционная очистка воды – высокоэффективный способ глубокого очищения, при котором эффект достигается путем связывания на молекулярном уровне частиц химических веществ и различных примесей. Подобная очистка воды позволяет удалить даже органические соединения, которые невозможно отделить какими-то другими методами.

Современные высокоактивные сорбенты эффективно работают в воде с любой, даже самой маленькой, концентрацией нежелательных примесей. В результате сорбционной очистки в воде практически нет остаточного концентрата.

Термин «адсорбция» означает поглощение какого-либо вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем другого вещества. Этот процесс происходит и в воде, которую мы очищаем, при добавлении определенных веществ. Адсорбент притягивает молекулы нежелательных примесей к своей поверхности и больше не отпускает их.

Сорбционная очистка особенно эффективна на завершающей стадии высокого уровня очищения, когда вода, пройдя через предыдущие ступени очистки, оставила на фильтрах практически все ненужное, и теперь необходимо удалить самые незначительные концентрации нежелательных примесей.

Насколько быстро и эффективно пройдет этот процесс, зависит от следующих факторов:

структуры сорбента;
температуры, при которой идет процесс;
вида и концентрации вредного вещества в воде;
активности реакции среды.

Принцип фильтрации в сорбционных водоочистителях

Действие сорбционных фильтров для очистки воды основано на использовании адсорбентов, поэтому главным элементом этих водоочистителей является помещенная в корпус колонны фильтрующая среда из сорбирующих компонентов. В качестве последних чаще всего выступают алюмосиликаты, активированный уголь.

В процессе фильтрации вода подвергается:

механической очистке, освобождаясь от примесей размерами до 5 мкм,
химической очистке от хлора, органических соединений, других вредных примесей.

Преимущества сорбционного метода

Преимуществами сорбционного способа очистки вод перед другими методами являются:

высокая степень очистки;
удобство использования;
простота эксплуатации: промывки, замены;
экологичность процесса.

В то же время к недостаткам сорбционных фильтров можно отнести:

невысокую скорость очищения;
невозможность накапливания резерва очищенной воды;
необходимость регулярной промывки сорбентов.

Очистка от тяжелых металлов сорбцией

Очищение канализационных стоков от примесей тяжелых металлов осуществляется за счет непосредственного поглощения загрязнений сорбентом.

Сорбционный способ очистки за счет применения шлака свинцовой плавки эффективно устраняет из жидкости цинк и медь.

При ионном обмене загрязнения поглощаются сорбентом на молекулярном уровне. Такой способ заключается в смешении стоков с катионитами и анионитами, способными «вытягивать» частицы тяжелых металлов. В качестве ионитов чаще всего применяются:

глинистые минералы;
слюды;
полевые шпаты;
гуминовые кислоты угля;
ионообменные смолы.

Производители и модели сорбционных фильтров

Промышленные водоочистительные фильтры предприятия «ТЭКО-Фильтр»

Блоки для очищения стоков предлагают российские производители, их изделия отличаются исполнением и производительностью:

Argel S – оборудование функционирует в безнапорном режиме. При прохождении стоков через сорбционную загрузку происходит удаление нефтепродуктов, тяжелых металлов, красителей, СПАВ. Модели для подземного монтажа комплектуются техническими колодцами.
НПО «Промышленная водоочистка»: СПП-ФС 1-10 – блок вертикального исполнения с максимальной производительностью 10л/с, СПК-ФС – горизонтальная модель с производительностью до 100 л/с. Загрузка меняется 1 раз в 3-7 лет.
Компания «Тэко-фильтр» производит фильтры сорбционные с угольной засыпкой ФСУ. Они представляют собой металлический цилиндр с обвязкой трубопровода и распределительными устройствами. Используется для обработки ливневых вод, доочистки промышленных стоков и питьевой воды.

Виды сорбентов

Сорбционный фильтр для очистки воды использует такие виды сорбентов, как:

алюмосикат;
керамзит;
полиэфирные волокна
активированный уголь;
силикагель.

Каждое вещество расположено на собственном уровне и отвечает за свой участок работы.

Измельченный керамзит задействован на первом участке очистки и отвечает за избавление водного потока от твердых и полутвердых частиц.
Силикагель широко используется, как ионит для осаждения радиоактивных изотопов и изотопов тяжелых металлов.
Алюмосиликат используется в качестве реагента, смягчающего воду и осаждающего избыток соли и щелочи.
Полиэфирные волокна образуют мембрану, непроходимую для патогенных микроорганизмов.

Активированный уголь стоит выделить особо. Это самый известный реагент, отлично очищающий воду от сторонних примесей и газов. Благодаря порам различного диаметра уголь легко адсорбирует вещества с разной молекулярной массой: от простейших соединений неорганических веществ до сложных органических молекул и биологических соединений.

Для предотвращения быстрого засорения угольного фильтра, производители наносят на него ионы серебра. Это значительно увеличивает срок службы картриджа и снижает риск развития в нем патогенных микроорганизмов.

Сорбционные фильтры для воды