Активированный уголь — адсорбент, получивший широкое распространение в инженерной экологии для очистки воды и воздуха. Подходит как для решения бытовых задач, так и для промышленной водоподготовки. Характеризуется не только адсорбирующими, но и восстановительными свойствами. Эффективен при очистке жидкостей от окислителей, в том числе и от свободного хлора. По структуре является микропористым веществом с большим количеством сужающихся пор и микротрещин. При прохождении через уголь вода не задерживается, а загрязнения остаются внутри пор.
Виды и характеристики
Изготавливают уголь из углеродного органического сырья. Активирование осуществляется термохимическим способом с применением реагентов или с помощью водяного пара. В большинстве случаев для водоочистки используют кокосовый, каменный, древесный уголь. Разные виды могут применяться как по отдельности, так и совместно друг с другом.
Выделяют следующие виды угля:
- прессованный (используется в бытовых фильтрах, является основным компонентом сменных картриджей);
- гранулированный (подходит для фильтров-колонн, применяется для засыпки в сменные картриджи);
- порошкообразный (засыпается в жидкость для отстаивания).
Сорбенты имеют разные по размеру поры, гранулометрический состав. А это значит, что они могут задерживать частички примесей разных размеров.
Назначение
Адсорбирующая способность определяется структурой и размерами пор. Эти параметры варьируются в зависимости от выбранной технологии обработки и от используемого сырья. Качественное вещество способно удерживать низкомолекулярные и высокомолекулярные соединения, органику.
Уголь активно используется для решения следующих задач:
- Доочистка жидкостей до характеристик питьевой воды. Адсорбент используют в бытовых фильтрах, а также при организации промышленного и централизованного водоснабжения. Вещество устраняет органику и хлор, повышает органолептические характеристики жидкости, впитывает в себя металлы.
- Очистка стоков, в том числе и промышленных. Уголь способен связывать токсины, которые ухудшают процессы естественной биологической очистки.
- Восстановление реагентов, которые применяются при окислении жидкости для обеззараживания и обезжелезивания. При наличии в жидкости ПАВ и карбонатов, восстановительная способность угля снижается.
Активированный уголь эффективно очищает сточные промышленные воды, загрязненные ливневые и поверхностные воды, а также жидкости в бытовых бассейнах и технических котлах. Вещество способно адсорбировать пестициды, нефтепродукты, углеводороды с галогеном. Благодаря применению угольных фильтров, снижается мутность и улучшается цвет жидкостей, адсорбируются органические соединения, удаляются посторонние привкусы и ароматы. При проведении доочистки, из жидкости с помощью угля удаляют озон и остатки хлора, которые часто применяют в качестве дезинфицирующих компонентов.
Особенности технологии
Самым удобным способом применения угля является засыпание в очищаемую воду порошкообразного вещества. В качестве альтернативы можно использовать угольную суспензию (она вливается в загрязненную жидкость в заранее определенном объеме). Когда активированный уголь впитает в себя максимальное количество загрязняющих частиц, взвесь удаляется по технологии фильтрования или коагуляции.
Существует еще одна эффективная технология водоочистки — пропускание загрязненной жидкости через несколько неподвижных слоев гранулированного угля. Используемые фильтры могут иметь разную конструкцию: открытую или закрытую. Если речь идет об очистке большого количества воды, фильтры устанавливают в специальных бетонных резервуарах.
Снижению затрат на водоподготовку способствует возможность регенерации активированного угля, применяемого в системах с неподвижным слоем. Процесс регенерации активируется термическим методом. В связи с тем, что уголь контактирует с питьевой водой, к организации процесса водоподготовки предъявляют самые серьезные требования. Необходимо руководствоваться не только СНиПами и ГОСТами, но и европейскими требованиями к качеству и экологическими стандартами.
