Je možné čistit vodu aktivním uhlím?

Všechny amorfní formy uhlíku v přírodě nejsou čisté formy uhlíku, ale spíše chemické sloučeniny s vysokým obsahem uhlíku.
Aktivní uhlí je tvořeno vrstvami atomů uhlíku, stejně jako grafit.
Grafit je vrstvená látka, v grafitu jsou vrstvy orientovány přísně paralelně k sobě, ale v aktivním uhlí takové pořadí neexistuje, segmenty vrstev jsou vůči sobě chaoticky posunuty. Mezi takovými nepravidelně, chaoticky orientovanými vrstvami se tvoří prostor nebo mikropóry, jejichž rozměry mohou být velmi malé. Filtrované látky jsou zadržovány na stěnách mikropórů díky van der Waalsovým přitažlivým silám působícím mezi atomy a molekulami. Specifická plocha pórů nejlepších značek aktivního uhlí může dosáhnout 1800-2200 m² na 1 gram aktivního uhlí. To vysvětluje poměrně velký zdroj získaný čištěním vody pomocí aktivního uhlí. Existují makropóry, mezopóry a mikropóry. V závislosti na velikosti částic nečistot, které je třeba udržet uvnitř filtračního materiálu, se vyrábí uhlík s vhodnou velikostí pórů. Poréznost patrony s aktivním uhlím je trochu jiný pojem. Zjednodušeně řečeno, velikost pórovitosti uhelné patrony závisí na vzdálenosti mezi kameny drtícího stroje a konečné velikosti frakce – velikosti uhelných granulí. V průmyslu se používá pro separaci, extrakci a čištění různých sloučenin. Při filtraci se aktivní uhlí používá jako sorbent pro čištění vody, alkoholů, vzduchu a ropných produktů. Existují dva hlavní způsoby odstraňování nečistot, kterými se aktivní uhlí čistí: adsorpce a takzvaná katalytická oxidace. Organické sloučeniny se odstraňují a zadržují adsorpcí a oxidační činidla, chlor a chloraminy, se odstraňují katalytickou oxidací. Uhlík neabsorbuje látky jako je chlór, ale množství chloru po filtraci na aktivním uhlí je výrazně sníženo, protože aktivní chlor je oxidován na neaktivní ionty chloru. Surovinou pro výrobu aktivního uhlí jsou různé materiály organického původu: březové a osikové dřevo, kokosové skořápky, uhlí, bituminózní uhlí. Gejzír využívá ve svých systémech kokosové aktivní uhlí, získané ze skořápek kokosových ořechů. Aktivní uhlíkový filtr pro čištění vody obsahuje aktivní uhlí v granulované formě nebo ve formě patron vyrobených technologií uhlíkového bloku. Všechny suroviny používané pro výrobu aktivního uhlí v průmyslovém měřítku jsou nejprve karbonizovány bez přítomnosti kyslíku a poté podrobeny aktivaci. U přírodních materiálů jsou póry v ucpaném stavu, aktivační proces tyto póry otevírá. To se provádí termochemicky. Suroviny jsou nejprve impregnovány speciálními chemickými sloučeninami a zahřívány bez přístupu vzdušného kyslíku. Dále se materiál zpracovává přehřátou párou nebo oxidem uhličitým nebo jejich směsí při teplotách do 850 stupňů. Taková úprava aktivuje materiál, maximálně otevře póry a vyrazí z pórů zbývající organické látky. V některých případech je spolu s párou dodáváno omezené množství vzduchu a část uhlí je spalována za přítomnosti omezeného množství kyslíku. Výrazně se zvyšuje teplota a rychlost reakce, a přestože je u této metody množství aktivního uhlí menší, někdy se tato metoda používá pro zjednodušení celkového technologického řetězce aktivačního procesu. Kromě klasického aktivního uhlí pro čištění vody existují aktivní impregnované uhlíky, které působí selektivně na určité jednotlivé nečistoty, které jsou klasifikovány jako obtížně odstranitelné látky. Aktivní uhlí je impregnováno určitým rozpouštědlem – impregnováno, načež získává schopnost selektivně odstraňovat určité nečistoty i při velmi nízké koncentraci této nečistoty. Přečtěte si více o impregnovaném uhlí v jiné části webu. Každá společnost vyrábějící filtry, patrony a zátěže pro domácí a průmyslové systémy úpravy vody používá aktivní uhlí. Uhlí funguje spolehlivě v různých teplotních podmínkách, s různou úrovní kyselosti prostředí a poskytuje hloubkové čištění od chlóru, organických látek a organických chlórových nečistot. Aktivní uhlí jako sorbent pro čištění vody je spolehlivý, časem prověřený filtrační materiál používaný v lékařství, farmakologii a průmyslu pro čištění kapalin a plynů. Charakteristiky aktivního uhlí ho v současnosti činí nepostradatelným v procesu čištění vody od komplexních nečistot.

Tato metoda je založena na použití uhlíkových filtrů. Tento materiál rychle a vysoce účinně odstraňuje organické nečistoty a zápach z kapaliny, odstraňuje zákal a zlepšuje barvu. Sorpční čištění vody je nezbytné pro odstranění chlóru. Taková zařízení se prodávají pro domácnosti a velké podniky.

Jak funguje sorpce v systémech úpravy vody

Termín se doslova překládá jako „absorpce“. Jedná se o odstranění cizích nečistot z plynu nebo vody. Rozpustné látky, které se vstřebávají, se nazývají sorbáty. Materiál, který absorbuje nečistoty, se nazývá sorbent.

Podle způsobu sběru nečistot se sorpční čištění vody dělí na 2 typy:

1. Adsorpce. Látky v koncentrované formě jsou absorbovány horní vrstvou sorbentu.
2. Vstřebávání. Sorbáty jsou zachyceny celým objemem sorbentu. Filtrační materiál, jako houba, absorbuje všechny cizí prvky z vody.

Na druhé straně se adsorpce dělí na:

• Chemikálie. Jedná se o proces iontové výměny využívající chemické zásypy.
• Fyzický. Jedná se o mechanické čištění. Nejmenší nečistoty se zadržují na povrchu pevného filtračního materiálu.

Nejběžnější metodou je fyzikální adsorpce. Moderní filtry využívají jako sorbent aktivní uhlí. Jedná se o porézní materiál. Čím více malých pórů obsahuje, tím lepší je čištění.

Uhlí se časem zanáší a snižuje průchodnost. Poté je potřeba vyměnit nebo umýt sorpční filtr pro čištění vody. Častěji to vyhodí a vloží nový. Ve vlastnostech uhlíkových filtrů se nachází pojem „adsorbční kapacita“. To je velikost nečistot, které je filtr schopen pohltit. Hodnota je uvedena v litrech. Zjednodušeně řečeno, kolik litrů může filtr protéct, než je kompletně vyměněn.

Proč se tento systém používá?

Čištění vody pomocí sorpční metody se nazývá hloubkové čištění. Používá se v uzavřených systémech úpravy vody včetně filtrace odpadních vod. Uhlí si dobře poradí s mikroorganismy, bakteriemi a biologickými zbytky. Považován za jeden z nejlepších v boji proti chlóru.

Sorpční filtr pro čištění vody odstraňuje:

• Cizí pachy: sirovodík, benzín, chemikálie pro domácnost.
• Zákal. Mikroorganismy a soli kazí barvu vody.
• Chuť kovu, bělidla, sladkost.

Adsorpční jednotka slouží jako přípravná fáze pro přívod do systému reverzní osmózy. To platí pro pitnou vodu. Nebo jako samostatný filtr pro technické a domácí potřeby: koupání, praní, zalévání. V městských bytech plní karbonové kazety roli dechlorace. Zápach a chuť chlóru je nejčastějším problémem obecních vodovodů.

Sada filtrů

Konstrukce má různé velikosti a způsoby obnovy filtračního média. Čím více vody potřebujete denně vyčistit, tím výkonnější a větší bude systém.

Domácí

Na chaty a chalupy a rodinné byty se většinou instalují baňky s uhlíkovým filtrem. Je umístěn za mechanickým filtrem. Jedná se o jemnou filtraci a voda proudící do filtru musí být zbavena velkých mechanických suspenzí.

Uvnitř sorpčního filtru je uhlíková patrona pro čištění vody. Nelze jej obnovit a musí se 1-2x ročně vyhodit a vyměnit za nový. Průměrná cena za takovou kazetu je 200-500 rublů, v závislosti na výrobci. Každý to může změnit. Tělo baňky se odšroubuje a vyjme se použitá patrona.

Průmyslový

Zpravidla se jedná o velkoobjemové sloupy s kovovým tělem. Uvnitř se nalije sorbent. V obchodech se prodává v pytlích po 25 kg. Systém automaticky distribuuje vodu přes filtr. Po určité době je potřeba uhlí regenerovat – vyprat. To se provádí automaticky zpětným tokem vody.

Obecně jsou tyto filtry plně automatizované a nevyžadují neustálý lidský dohled. Počet kolon je určen na základě plánované tonáže úpravy. Někdy takový systém obsahuje více než 10 vertikálních filtrů.

V některých případech není voda po úpravě uhlí vhodná k pití. Poté je třeba nainstalovat další filtry. V průmyslu jsou to obvykle iontoměničové filtry, reverzní osmóza. V každodenním životě lze takovou vodu podávat v koupelně, ale pro pitnou vodu je pod umyvadlo instalován tenčí filtr.

Kapacita filtru by měla být zvolena na základě chemického složení vody v místnosti. I ve stejném městě se rozbory vody od sebe liší. Sorpční čištění vody je vhodné pro kapaliny přesycené bakteriemi, biologickými nečistotami a solemi. Někdy se plánuje odložení.

Výběr systému by měl být svěřen specialistovi na úpravu vody. Doplní optimální sestavu a složení filtrů pro konkrétní vodní blokádu. To se provádí individuálně.