Сорбционный фильтр для очистки воды: виды, устройство и принцип работы

Обзор сорбционных фильтров для очистки воды

Очищение бытовых и промышленных стоков, а также ливневых вод обеспечивает экологическую безопасность. Фильтрующие установки удаляют химические примеси, органические вещества, взвешенные частицы. После обработки стоки безвредны для водоемов, в которые происходит сброс. Наиболее эффективным методом избавления от загрязнений является сорбционный фильтр для очистки воды.

  1. Назначение сорбционных фильтров
  2. Область применения
  3. Виды, устройство и принцип работы
  4. Преимущества и недостатки
  5. Производители и модели сорбционных фильтров

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.

Область применения

Сорбционные фильтры для сточных вод

Сорбционные фильтры действуют самостоятельно или в комплексе с биологическими фильтрующими устройствами. Они устанавливаются на различных предприятиях:

  • нефтехимических;
  • целлюлозно-бумажных;
  • текстильных;
  • металлургические;
  • фармакологических и косметических;
  • коммунальное хозяйство.

Установки широко применяются в ливневой канализации. Очищенные стоки можно использовать в системе технического водоснабжения. Сорбционные блоки эффективны при концентрации загрязнения не больше 100 мг/л.

Виды, устройство и принцип работы

Процесс адсорбции означает поглощение слоем твердого тела растворенных веществ. Скорость процедуры зависит от структуры сорбента, количества посторонних примесей и температуры. Распространенный вариант наполнителя для фильтров – активированный уголь. Его получают из древесины, скорлупы коксовых орехов, торфа. Также в качестве поглотителя применяются алюмосиликаты. Сорбент эффективен при необходимости поглощения примесей тяжелых металлов.

Бытовые фильтры для водопровода выпускают в нескольких вариантах:

  • стационарные;
  • насадка на кран;
  • картридж для кувшина;
  • настольный.

Устройства различаются производительностью, степенью очистки и ресурсом очищающей засыпки.

Сорбционный фильтр очистки ливневых стоков

Блоки для глубокой очистки сточных вод представляют собой цилиндр из стеклопластика, внутри которого находится засыпка. В качестве сорбента используют:

  • активированный уголь (каменный, древесный, кокосовый);
  • цеолит;
  • алюмосиликаты.

Конструкция включают обвязку из подающего и отводящего трубопровода. Установки классифицируются по нескольким характеристикам:

  • направление фильтрации: прямоточное, смещенное, противоточное;
  • тип процесса: непрерывный или периодический;
  • режим гидродинамики: смешения, вытеснения, смешанный;
  • состояние сорбента: подвижное, неподвижное;
  • взаимодействие фаз: непрерывное или ступенчатое.

Конструкция фильтра бывает колонная или емкостная.

  1. Очистка в отстойнике, избавление от песка и нефтепродуктов.
  2. Стоки проходят через плотные слои загрузки, обычно активированного угля.
  3. Очищенная вода выводится через патрубок.

Для регенерации пористой засыпки проводится промывка, ее продукты сливаются в канализацию. Время процедуры 1-2 часа.

Преимущества и недостатки

Устройство сорбционного промышленного фильтра

Основное достоинство сорбционных фильтров – высокая степень удаления загрязнений из стоков. Среди преимуществ:

  • простота конструкции;
  • возможность многократной регенерации сорбента;
  • возможность использования различной засыпки.
  • Сорбционные блоки нельзя устанавливать без отстойников с предварительной очисткой (пескоулавливатели).
  • Оборудование имеет значительные размеры.
  • Расходы на регенерацию и замену сорбента.
  • Вторичные стоки, требующие очистки.

Производители и модели сорбционных фильтров

Промышленные водоочистительные фильтры предприятия «ТЭКО-Фильтр»

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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Средняя стоимость сорбционной установки ФСУ составляет 100 тыс. рублей, Argel S с загрузкой – от 505 тыс. рублей.

Особенности сорбционных фильтров для очистки воды

Для очистки воды в системах замкнутого водоснабжения применяются сорбционные фильтры. Так из жидкости удаляются опасные вещества, биологические и химические соединения. Устанавливают такие фильтры на местах подачи сточных вод. А если соединить их с системой обратного осмоса, можно получить на выходе абсолютно чистую и безопасную воду, пригодную для питья.

Устройство и принципы работы сорбционного фильтра

В основе работы сорбционного фильтра лежит адсорбция растворимых соединений, которая осуществляется за счет действия силового поля на водной поверхности. В составе фильтра имеются различные пористые вещества, которые многократно процеживают воду, избавляя ее от вредных примесей.

Самым простым в применении является бытовой сорбционный фильтр для очистки воды. Он выглядит, как пластиковый или металлический баллон, в котором слоями расположен сорбент. Распределительно-дренажная система устроена таким образом, чтобы фильтровать загрязнения по их параметрам: крупные куски грязи отсеиваются при входе потока воды, а очистка на молекулярном уровне ведется уже при выходе воды из системы.

Регулировать поток на входе и выходе можно при помощи управляющего клапана. Мощность такой фильтрации зависит от исходного загрязнения.

Вода в сорбционном фильтре течет снизу вверх. Так можно достичь оптимального распределения воды во всех дренажных, и избежать появления водных пузырьков.

Назначение и область применения

Фильтры со статичным слоем сорбента используются при регенеративной очистке стоков, целью использования такой системы является восстановление водного ресурса. Для повышения степени очистки могут быть использованы химические растворители. Такой фильтр для очистки воды подходит для установки в домашних хозяйствах.

Читайте также:
Промышленные фильтры для очистки воды: область применения, виды и принцип работы

В промышленных условиях для очистки сточных вод используется сорбционный фильтр с динамическим сорбентом. Это позволяет использовать подобную систему для обработки больших объемов загрязненной воды.

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.

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.

  1. Измельченный керамзит задействован на первом участке очистки и отвечает за избавление водного потока от твердых и полутвердых частиц.
  2. Силикагель широко используется, как ионит для осаждения радиоактивных изотопов и изотопов тяжелых металлов.
  3. Алюмосиликат используется в качестве реагента, смягчающего воду и осаждающего избыток соли и щелочи.
  4. 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.

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.

Советы по монтажу и обслуживанию

При подборе сорбционного фильтра необходимо обратить внимание на то, где он будет устанавливаться и как использоваться. Местом для установки может служить и внешняя пристройка в частном доме, и место под раковиной в квартире. После этого следует обратить внимание на габариты выбранного изделия, его пропускную способность и ресурс сорбционных материалов.

Обратите внимание, насколько легко можно будет заменить картриджи, и как часто это нужно будет делать.

Поинтересуйтесь у продавца возможностью установки аналоговых картриджей. Узнайте, как часто нужно будет проводить техническое обслуживание установки и на что именно распространяются гарантии производителя.

Сорбционные фильтры для очистки сточных вод: типы, технические характеристики, принцип работы, описание устройства

Жидкость, поступающая в наши помещения для утоления жажды, приготовления пищи, уборки территории, мытья посуды и принятия гигиенических процедур, должна соответствовать нормам, принятым Всемирной Организации Здравоохранения. В противном случае некачественно очищенная влага от органических отложений, ионов тяжелых металлов, извести, ржавчины, ила, песка, глины, гравия и других химических соединений, негативно скажется на здоровье людей. Санэпидемическая служба на территории Российской Федерации на государственном уровне контролирует не только качество H2O в магистралях общего пользования, но и степень безопасности стоков в источники. Давайте вместе разбираться, что это такое за устройство – сорбционный фильтр для очистки сточных вод.

Общие физические свойства абсорбента

За счет разной молекулярной структуры различные вещества могут притягиваться или отталкиваться друг от друга. Вы наверняка наблюдали, что маслянистая поверхность не смачивается жидкостью. В то же время отлично соединяется с углеводородными растворителями. Похожие свойства инженеры взяли на вооружение при создании конструкций, призванных извлечь и накопить одни элементы и беспрепятственно пропустить другие.

Что обозначает термин адсорбция

Переводом слова является – поглощение. Способность взаимного притягивания определенных веществ позволяет резко увеличить концентрацию каких-то элементов на поверхности адсорбентом. Таким способом возможна сепарация газов, если в роли барьера будет использована жидкость или текучая фракция, при использовании твердых тел. В нашей статье мы обсудим как раз второй вариант.

Описание и принцип работы сорбционного фильтра

Через пористую, реже, пластинчатую субстанцию пропускается поток, часть которого не вступает в ионную связь с преградами. Вторая составляющая за счет эффекта смачивания притягивается к фильтрующему элементу. Для примера можно взять обычный уголь и посмотреть на его реакцию с водой и нефтепродуктами. Вторые будут активно впитываться, а H2O почти полностью стекать. Специально подготовленный наполнитель помещается в герметичный сосуд. Через входной патрубок подаются загрязненные стоки (предварительно прошедшие отстойники и блоки механической очистки). Система построена так, что формируется равномерное распределение потока через весь объем. Собирающий коллектор выводит чистую жидкость для дальнейшего использования.

Со временем впитывающие способности наполнителя снижаются и его нужно заменить на новый.

Область применения фильтра сорбента

В зависимости от того, что требуется сделать, в самых разных сферах жизни и производства используются разнообразные виды подобных изделий. Например, стоит задача, отделить нефтепродукт от влаги. В этом случае в качестве поглощающего вещества будет использоваться наполнитель, склонный впитывать H2O. Если же необходимо убрать масло или органические растворители из системы снабжения, то, скорее всего, в качестве рабочего тела будет применяться уголь, так как он свободно пропускает влагу и активно взаимодействует с углеводородами.

Читайте также:
Установка и подключение насосной станции к скважине своими руками

В химической промышленности разработано огромное количество разных препаратов, «заточенных» на разделение разнообразных компонентов. В дальнейшем мы акцентируем внимание на очистку сточных вод, и рассмотрим наиболее распространенные способы и приемы.

Особенности устройства

Состав данного типа загрязненной жидкости может быть довольно разнообразным. В две основные группы следует вынести бытовые и промышленные стоки. Технология их обработки достаточно сильно отличается друг от друга.

Если производственные отходы имеют стандартный состав, под который и подбирается комплект адсорбентов. То продукты жизнедеятельности большого мегаполиса содержат в себе самый широкий спектр загрязнителей от нефтепродуктов и тяжелых металлов до бытовой химии и биологических отходов. Переработка таких массивов требует многоступенчатых технологических процессов.

Типы сорбционных фильтров

В зависимости от преследуемых задач существуют разные модели:

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

  • Горизонтальные.
  • Вертикальные.

Основным показанием при выборе является возможности по размещению. Первые занимают больше места, но могут монтироваться под землей. Вторые более компактные, но стоят дороже.

По виду прохождения можно условно разделить на:

  • Постоянные. Поток не прерывается длительное время.
  • Периодические. Для технологической промывки на определенный интервал процесс фильтрации останавливается.

По состоянию адсорбента:

  • Неподвижные. При прохождении воды наполнитель остается на месте, удерживаемый гравитацией или специальными мембранами.
  • Псевдовзвешенные. Процеживающий состав перемещается под действием напора, постоянно перемешиваясь в объеме.

По направлению потоков:

  • Противоточные.
  • Прямоточные.
  • Смешанные.

В зависимости от конструктивных особенностей позволяют создать оптимальные условия для взаимодействия реагента с жидкостью.

Виды наполнителей

Универсального состава не бывает. Для взаимодействия с каждым конкретным веществом необходимо подбирать наиболее оптимальный реагент. В этом разнообразии самостоятельно сложно разобраться. Поэтому мы рекомендуем во избежание ошибок обратиться в специализированные компании, как пример, в ООО «Вода Отечества». Рассмотрим наиболее популярные сорбенты.

Угольный сорбционный фильтр

Является самым распространенным вариантом. Очень эффективно работает против органических соединений. В зависимости от технологий может быть порошковым или гранулированным. Делается из каменного, древесного или кокосового угля. После фильтрации вода приобретает естественный цвет и максимально удаляется неприятный запах. Хорошо подходит как предварительный блок перед мембранным барьером.

Кварцевый песок

Наполнитель эффективно работает против нитратов, пестицидов, ионов тяжелых металлов и их соединений. Прекрасно убирает ржавчину. Дешев в использовании. Не приносит вреда окружающей среде. Широко распространен как в быту, так и в промышленности.

Цеолиты

Эти вещества способны избирательно присоединять отдельные элементы. Это свойство используется для устранения аммиака, нитратов, фенолов, фтора и нефтепродуктов. Довольно эффективны в удалении радионуклидов. Сырье по внешнему виду похоже на кварц, имеет блестящий перламутровый скол. Кристаллическая решетка способна пропускать внутрь структуры некоторые виды элементов.

Наиболее распространенные – абазит, морденит, клиноптилолит.

Алюмосиликаты

Соединения на основе алюминия и кремния. До 50 процентов земной коры состоит из этого класса. Очень эффективны против растворенной в воде меди, кадмия, стронция и многих других тяжелых металлов. Неплохо справляются с нефтяными производными. Считается очень перспективным фильтрующим составом. В природе очистка артезианских скважин происходит за счет подобных веществ.

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

АМЕТИСТ – 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Фиброил

Синтетический аналог активированного угля. Представляет собой волокнистую структуру белого или кремового цвета. Особенность сырья – активно отталкивает H2O (способно впитывать менее трех процентов от массы), и напротив, очень хорошо вбирает углеводородные жидкости (керосин, масло, жир и т. д.). По стоимости заметно дешевле, чем природный компонент. Распространен на предприятиях нефтепереработки и для устранения последствий экологических катастроф за счет плавучести.

Антрацит

Природный ископаемый уголь широко распространен для водоподготовки ТЭЦ, АЭС и ГРЭС. Прекрасно очищает жидкость от взвешенных частиц и мутности. Чаще всего применяется при многослойной системе, как предварительный элемент перед кварцем или другими наполнителями. Не смешивается с ними за счет низкой плотности.

Керамзит

Дешевый материал, стабильно работающий при любой температуре. Применяется как один из элементов грубой фильтрации. Устраняет взвешенные вкрапления, оксиды железа, органику и углеводороды.

Шунгит

Уникальный природный адсорбент на основе углерода. Обладает отличными характеристиками, похожими на свойства активированного угля. Использование ограничено редкостью породы, так как единственное разведанное местонахождение находится в республике Карелия. Очень эффективен против тяжелых металлов, радионуклидов и всех производных нефтяной промышленности. Отлично проявил себя при очищении бытовых стоков.

Плюсы и минусы метода глубокой сорбционной очистки

К преимуществам можно отнести:

  • В этом устройстве совмещены как механический, так и химический способы очищения.
  • Подбор компонентов позволяет избавляться от широкого спектра примесей.
  • Простота и неприхотливость в обслуживании.
  • Широкий температурный диапазон эксплуатации.
  • По стоимости намного дешевле, чем ионообменные и мембранные конструкции.
  • Возможность создания систем с потоком большой мощности.
  • Отсутствие работы химически активных веществ не наносит вред окружающей среде.
  • В роли рабочей зоны часто выступают естественные природные материалы.
  • Способность совмещения процесса с аэрацией, и как следствие, обезжелезивания.
  • Большие габариты конструкции.
  • Необходимость периодической замены составляющих.
  • Невозможность устранения части загрязнений и микрофлоры (бактерии и вирусы).
  • Во время нарушения режима эксплуатации способен стать благотворной средой для развития одноклеточных.
Читайте также:
Бурение скважин на воду малогабаритной установкой: виды, устройство и принцип работы

Технические характеристики сорбционного фильтра

Конструкция изделия и степень загрязнения входного состава, а также требуемые параметры на выходе кардинально влияют на производительность системы. В маленькой статье невозможно отразить все возможные варианты. Поэтому для примера мы предоставляем вам таблицу промышленных марок по типу ФСБ.

Высота в метрах

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Расчет сорбционного фильтра

Определится с необходимой вам мощностью можно, зная несколько параметров:

  1. степень загрязненности входного продукта;
  2. коэффициент очистки (насколько чистая влага требуется на выходе);
  3. физический объем (сколько литров будет проходить в единицу времени).

Как дополнительная информация, вам потребуется выяснить регулярность использования, температурные условия, возможности обслуживания и ремонта. На уровне потребителя вам необходимо совместить заявленные характеристики производителя с вашими теоретическими потребностями. После этого рекомендуется создать дополнительный резерв мощности в 30-40 процентов и осуществить выбор, отталкиваясь от этих результатов. Стоит иметь в виду, что в процессе работы производительность и уровень фильтрации будет снижаться. Это зависит от конкретной модели, интенсивности использования и других условий.

Конструкция

Устройство промышленных изделий обычно выполнено в виде цилиндрической бочки, расположенной горизонтально или вертикально. К ней подводятся коммуникации ввода и вывода, а также обслуживающие магистрали. В обязательном порядке существует люк загрузки. Каждый производитель создает модель со своими техническими отличиями и более подробное описание можно найти в техпаспорте. Параллельно с основным изделием может идти в комплектации сопутствующее оборудование. Комплектация зависит от конкретных условий эксплуатации.

Установка и подключение

Поставщик системы обязан предоставить потребителю документацию, отражающую все тонкости монтажа изделия. Разнообразие продукции не позволяет в одном очерке описать все нюансы. Можно отметить, что вертикальные типы монтируются на поверхности земли на специально созданный фундамент. Показаниями к приобретению такого устройства являются ограниченность по площади, возможность термоизоляции. Рекомендуется в зонах с теплым климатом.

Горизонтальные могут эксплуатироваться как на воздухе, так и в заглубленном варианте. Последний позволяет сэкономить на обогреве в зимний период. При этом сам монтаж будет стоить немного дороже. Установка такого вида механизмов является сложной инженерной задачей. Необходимо учесть не только все процессы, происходящие внутри объекта, но и воздействие внешних факторов.

При выяснении технических условий учитываются:

  1. характеристики грунта;
  2. уровень подземных вод;
  3. глубина промерзания;
  4. возможности по подведению коммуникаций.

Мы предлагаем вам примерный план действий по установке заглубленного горизонтального сооружения:

  1. Выкапывается яма по параметрам больше объекта, приблизительно на 50-60 см.
  2. Глубина в зависимости от климатической зоны должна быть ниже поверхности на 0,5 – 1 метр.
  3. Формируется подушка из материала, исключающего пучение и обеспечивающего равномерную нагрузку на корпус.
  4. При большой массе устройства оборудуется специальная платформа, технологически необходимая для закрепления.
  5. Создается дренаж и возможность отведения грунтовых вод.
  6. Обеспечивается тепло и гидроизоляции.
  7. Подсоединяется к магистралям.
  8. Производится загрузка реагента и контрольный прогон.
  9. Формируется укрытие с возможностью доступа для обслуживания и ремонтных работ.
  10. При необходимости осуществляется обеспечение несанкционированного попадания путем возведения соответствующих заграждений.

Во время установки необходимо предусмотреть возможности для периодического обслуживания, ремонта и проверки корректности работы. А также обеспечить максимально легкий вариант перезагрузки активного наполнителя. В процессе эксплуатации в емкости могут образовываться токсичные и взрывоопасные элементы. Это нужно предусмотреть, чтобы избежать трагических случайностей.

Очистные сооружения, как и водозаборы являются стратегически важными объектами, и при их возведении существуют достаточно жесткие нормативы, которые необходимо соблюдать во избежание форс-мажора.

Заключение

Напорные и безнапорные сорбционные фильтры — это очень распространенное решение при доочистке самых разных стоков. Для того чтобы в окружающую среду попадало как можно меньше вредных веществ, к выбору и монтажу нужно подойти со всей серьезностью. Часть таких изделий предназначается, наоборот, для извлечения из растворов нужных элементов. В этом случае от модели напрямую будет зависеть рентабельность производства. Узнайте более подробно о возможностях очищения жидкости подобными установками у заводов-изготовителей или дилеров, представляющих их на рынке. В каждом конкретном случае вам потребуется специфичное устройство, поэтому желательно обратиться за консультацией к специалистам. Консультанты нашей компании «Вода Отечества» помогут решить вашу проблему.

Что представляет собой сорбционный фильтр для очистки воды?

Высокая антропогенная нагрузка на окружающую среду влечёт за собой ухудшение качества воды.

Большие концентрации химических примесей и органических веществ в стоках, а нередко и в питьевой воде, требуют не только использования грубой механической очистки, но и специальных глубоко фильтрующих устройств.

Сорбционные фильтры способны извлекать из гетерогенных смесей как вещества, опасные для окружающей среды, так и полезные примеси.

Общая информация о способе и очистителе

Сорбционная очистка – это один из способов глубокой очистки вод, основанный на способности фильтрующего элемента задерживать примеси, находящиеся в жидкости. Такой метод используется, когда существуют высокие требования к составу воды.

Сорбционный фильтр – это один из дополнительных элементов очистных сооружений, предназначенный для более эффективной работы системы.

Как правило, он работает совместно с:

  • пескоуловителем,
  • маслобензоотделителем,
  • жироуловителем.

Основным очищающим элементом устройства служит сорбент (впитывающее вещество).

Наиболее распространены 2 вида фильтрующих аппаратов:

  • сооружения для очищения стоков;
  • очистные блоки для улучшения качества питьевой воды.

Фильтрующий аппарат не может быть установлен в качестве первичной очищающей единицы. Глубокая очистка с наименьшим остатком загрязняющих веществ возможна только при попадании в систему частично осветлённых стоков. Она может применяться только в том случае, если концентрация загрязнителя в жидкости не превышает 5-1000 мл/л.

В случае, если сорбционный блок используется на окончательном этапе очистки (доочистке), количество загрязняющего вещества не должно быть выше 100 мл/л.

Читайте также:
Зимний водопровод на даче: устройство, инструменты, материалы и этапы монтажа

В комплексе с другими блоками, сорбционный аппарат используются для осветления ливневых и промышленных стоков. Здесь он улавливает нефтепродукты, а также частички загрязняющих веществ, находящиеся в стоках во взвешенном состоянии. Уменьшает показатели химического (ХПК) и биологического потребления кислорода (БПК).

Через блок с фильтратом, в зависимости от мощности системы, в секунду может проходить от 1 до 100 л жидкости. Такие устройства удаляют из стоков до 90% (до 0,005 мг/л) продуктов нефтепереработки и до 70-90% (до 3 мг/л) взвешенных частиц. Воды, очищенные таким образом могут быть сброшены в водоёмы, грунт или использованы повторно.

Устройство и принцип работы

Принцип работы сорбционного фильтра базируется на способности некоторых материалов поглощать поверхностью своего тела вещества из окружающей среды.

Фильтрующий аппарат, как правило, представляет собой резервуар из стеклопластика и стали в виде горизонтального или вертикального цилиндра с подводящей трубой для предварительно очищенной жидкости и отводящей – для вывода чистой воды из установки.

А также кассеты с фильтрующим элементом. Он может быть укомплектован датчиками, сетью распределительных устройств, вентиляционной трубой.

Если аппарат установлен в комплексе с отстойниками, система работает следующим образом:

  1. вода проходит грубую очистку в нефте- песко – и/или жироуловителе (удаляется часть нефтепродуктов и песка);
  2. предварительно очищенная вода по подводящему патрубку поступает в блок сорбции, где находятся распределительные устройства и фильтрующий элемент;
  3. жидкость проходит через несколько слоёв фильтрующего материала и выводится из системы.

Назначение и область применения

Сорбционные фильтры могут быть установлены в жилых, обслуживающих, промышленных объектах, общественных учреждениях и т.д.

Чаще всего они встречаются в:

  • автосервисах;
  • производстве бумажный изделий, текстиля, пищевых продуктов;
  • заправочных станциях;
  • гаражах;
  • торговых площадках;
  • химических, нефтехимических предприятиях;
  • нефтедобывающих сооружениях.

Методом адсорбции из жидкости удаляются:

  • фенолы;
  • органические и красящие вещества;
  • пестициды;
  • ПАВы;
  • мышьяк;
  • гербициды;
  • тяжёлые металлы и т.д.

Применение данного метода очистки оправдано только в случае, если загрязнитель хорошо поглощается при использовании минимального количества сорбента.

Классификация установок

По типу конструкции фильтрующие аппараты могут быть в виде колон или ёмкостей.

Сорбционные колонны широко применяются для извлечения полезных продуктов из жидкостей. К примеру, при добыче золота. Также существуют виды, предназначенные для очистки сточных вод.

Ёмкостные устройства могут быть горизонтальными или вертикальными.

  • Горизонтальные фильтры долговечны, обладают большой пропускной способностью и могут быть монтированы под землю до 10 м.
  • Вертикальные аппараты отличаются небольшим размером и могут быть установлены даже в местах с ограниченным свободным пространством. Они легко обслуживаются, но по сравнению с горизонтальными типами менее производительны.

По типу прохождения процесса очистки сорбционные установки делятся на:

  • непрерывные (постоянные);
  • периодические.

Для восстановления сорбента установке по таймеру или пропускной способности необходимо промыть фильтрующий материал.

В этот момент данный блок перестаёт очищать жидкость. Здесь все процессы происходят внутри одного сооружения. Такие устройства называют периодическими.

Если сбои в работе недопустимы (вода необходима круглосуточно), монтируются системы с несколькими фильтрами, которые регенерируются в разное время. То есть сорбционная установка работает по непрерывному типу.

По состоянию слоёв сорбента аппараты делятся на:

  • неподвижные;
  • движущиеся (псевдоожиженные).

Устройства с псевдоожиненным слоем используются для осветления трудноочищаемых стоков. Через движущийся слой сорбента вода течёт со скоростью 7-10 м/ч и фильтрующее вещество в системе находится во взвешенном состоянии.

В зависимости от направления отфильтрованного и регенерирующего раствора фильтры могут быть:

  • прямоточные;
  • противоточные;

Прямоточные аппараты технически устроены просто. Концентрация загрязнителей в очищаемой жидкости наиболее высокая. Противоточные — имеют более сложную конструкцию и отличаются большей эффективностью и экономичностью.

Виды сорбентов

Сегодня существует огромное количество видов сорбентов и их марок. Фильтраты выбираются по составу примесей в очищаемой жидкости, а также исходя из пожеланий заказчика.

Наиболее известные виды сорбентов:

Активированный уголь (кокосовый, древесный, каменный) считается одним из наиболее распространённых и эффективных сорбентов.

Он удаляет из жидкости примеси, придающие ей неприятный вкус, запах и цвет. Снижает уровень органических загрязнителей на 90-99%.

Может использоваться в виде порошка или гранул. Эффективность зависит от суммарного объёма микропор.

  • Кварцевый песок – один из наиболее доступных и экологически чистых видов фильтратов. Он способен удалять из жидкости нитраты, алюминий, железо, пестициды, уменьшать концентрацию радионуклидов. Фильтры с кварцевой загрузкой активно применяются как в быту, так и промышленности.
  • Циолиты используются для улучшения качества питьевых и технических вод на производстве. Удаляют из жидкости органические загрязнители, улучшает органолептические показатели. Уменьшают концентрацию радионуклидов, нитратов, фенолов, сульфатов, аммиака, фтора, нефтепродуктов (до 100%), железа.
  • Алюмосиликаты считаются перспективными сорбентами в очистке жидкостей от тяжёлых металлов (меди, стронция, никеля, цинка, хрома, кадмия и т.д.). Они способны удалять из стоков до 98% продуктов нефтепереработки.
  • Фиброил представляет собой современный синтетический сорбент. Используется для удаления из стоков продуктов нефтепереработки (до 0,05 мг/л), масел, жиров. Чаще всего фильтрующие системы с данной загрузкой применяются на нефтеперерабатывающих предприятиях, автостанциях и т.д. По сорбционным свойствам близок к активированному углю. Но в сравнении с последним фиброил имеет более низкую стоимость.
  • Антрацит широко применяется для водоподготовки на электростанциях, в промышленности. Очищает воду от механических примесей, продуктов нефтепереработки, уменьшает неприятный запах и цвет. При использовании антрацитов количество веществ, находящихся в воде во взвешенном состоянии снижается до 97%, масел до 99%.
  • Керамзит нередко используется в водоочистных станциях и в промышленном водоснабжении. Его фильтрующая способность не меняется в зависимости от температуры воды. Устройства с керамзитной загрузкой задерживают взвешенные частицы, фтор (до 40%), железо, хлор (до 87%), органику.
  • Шунгит, по сорбционным свойствам, можно приравнять к активированному углю. С его помощью из воды удаляются оксилаты, фенолы, спирты, карбонаты, гуминовые вещества и микроорганизмы.
  • Читайте также:
    Неисправности погружных насосов: алгоритм поиска, причины, устранение и предупреждение

    Монтаж и обслуживание

    Место для расположения очистного сооружения выбирают вместе со специалистами исходя из:

    • состава почвы,
    • уровня подземных вод,
    • источников питьевой воды и т.д.

    Сорбционный блок, как правило, устанавливается под землю. В случае очистки стоков, он располагается за объектами грубой очистки (песко-, жироуловителем).

    Монтаж производится в соответствии с техническим паспортом оборудования специально обученной бригадой.

    Аппарат устанавливается следующим образом:

    • выкапывается яма на 30-50 см больше размеров блока;
    • для выравнивания на дно ямы засыпается 15-30 см слой песка;
    • при необходимости поверх песчаного слоя ставится бетонная плита;
    • ставится сорбционный блок;
    • производится подключение к системам водоотведения;
    • засыпается фильтрат;
    • резервуар заполняется чистой водой;
    • проводится обратная засыпка.

    Для контроля работы блока раз в 6 месяцев, воду прошедшую очистку, рекомендуют сдавать в лабораторию.

    Фильтрующий элемент в зависимости от типа может служить в течение 3-7 лет. Периодически проводят его промывку. По истечении срока, указанного в техническом паспорте, сорбент заменяют, предварительно удалив из резервуара все стоки. В это же время производят очистку корпуса.

    В целях безопасности, все мероприятия проводятся в индивидуальных средствах защиты. Для проветривания люки фильтра открывают за 10-15 минут до начала работ. Внутрь блока спускаются только при наличии страховки.

    Где купить?

    Сорбционные фильтры можно приобрести в оффлайн магазинах, специализирующихся на продаже оборудования для очистки воды, а также в интернет-магазинах, например, здесь и здесь.

    Цена на сорбционные фильтры варьирует от 20 до 500 тыс. рублей.

    Стоимость зависит от:

    1. конструкции,
    2. предназначения,
    3. типа загрузки,
    4. вида загрязнителей,
    5. индивидуальных предпочтений заказчика.

    Заключение

    Сорбционные фильтры – устройства, предназначенные для глубокой очистки жидкостей от посторонних включений. Они используются только в комплексе с другими очищающими системами.

    Их эффективность зависит от типа фильтрующей загрузки, а также своевременного обслуживания – промывки сорбента. Наиболее распространенным фильтратом является активированный уголь.

    Сорбционная очистка воды: для чего она нужна и где применяется

    Сорбционная очистка воды: для чего она нужна и где применяется

    Сорбционная очистка воды: для чего она нужна и где применяется

    Проблема очистки воды издавна волновала человечество. Сегодня существует много способов ее очищения. Одним из самых распространенных, без сомнения, является сорбционная очистка воды. В чем ее суть?

    Из этой статьи вы узнаете:

    Что такое сорбционная очистка воды

    Как происходит сорбционная очистка воды

    Какие фильтры используются для сорбционной очистки воды

    Какие виды сорбентов используются

    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:

    температуры, при которой идет процесс;

    вида и концентрации вредного вещества в воде;

    активности реакции среды.

    Для чего нужна сорбционная очистка воды и где она используется

    Сорбционная очистка воды известна людям довольно давно. И раньше, и по сей день для этого, например, использовали фильтрацию углем, который отлично работает в замкнутых системах, глубоко очищая, в том числе от органики.

    Сорбционная очистка воды дает отличные результаты, удаляя различные органические вещества, позволяя очистить стоки от красителей или других гидрофобных соединений. Широкую популярность такому методу принес и тот факт, что он не требует значительных материальных затрат.

    Сорбционная очистка воды может быть использована как самостоятельный метод, а может применяться в сочетании с биологическим очищением. Однако этот способ не может быть использован при загрязнении только неорганическими примесями или органическими примесями низкомолекулярной структуры. Он очищает воду не только от примесей, увидеть которые можно только в результатах лабораторных анализов, но и от легко определяемых человеком посторонних запахов и привкуса хлора и сероводорода.

    Активированный уголь – эффективный адсорбент, имеющий в своей структуре микропоры, успешно выполняющие фильтрацию. Получить его нетрудно: сырьем для производства служит дерево, торф, скорлупа орехов, продукты животного происхождения. Нанесение на поверхность частиц активированного угля ионов серебра продляет срок службы адсорбента, предотвращая его поражение микробами.

    Активированный уголь является на сегодняшний день одним из лучших сорбентов, используемых в современных системах. Он бывает разных типов. Самое высокое качество сорбционной очистки воды даст тот, что имеет максимально возможное количество микропор.

    Статьи, рекомендуемые к прочтению:

    Сорбционная очистка воды активированным углем обычно используется для удаления из воды органики при ее подготовке перед обратным осмосом. При этом жидкость очищается и от хлора, что делает ее более приемлемой для проведения гигиенических процедур.

    Фильтры, заполненные активированным углем, могут прийти в негодность, если в них с водой попадают коллоидные частицы, которые не дают микропорам выполнять свои функции. В таком случае приходится менять сорбент либо его восстанавливать.

    Читайте также:
    Мутная вода в колодце весной: причины, способы устранения и профилактические меры

    Сорбционная очистка воды с помощью фильтров на активированном угле значительно улучшает качество жидкости, освобождая ее не только от хлора, но также от азотистых соединений. При одновременной сорбции и озонировании воды возможности активированного угля по ее очистке от примесей значительно повышаются. Если в качестве сорбента использовать природные минералы с добавлением Ca, Mg и окислов алюминия, вода очищается от соединений фосфора.

    Отлично справляются сорбционные фильтры с очисткой воды от железа, когда в жидкости после процесса окисления образуются нерастворимые оксиды в виде твердых частиц.

    На какие виды делится сорбционная очистка воды

    По типу процесс сорбционной очистки бывает:

    По гидродинамическому режиму есть:

    установки промежуточного типа.

    По состоянию слоев используемого сорбента очистка может быть:

    По направлению фильтрации очистка бывает:

    По контакту взаимодействующих фаз процесс очистки делят на:

    По конструкции фильтра очистка бывает:

    Основные виды сорбентов

    Мы уже говорили, что очень популярным видом сорбента для очистки воды является активированный уголь, отлично удаляющий органические соединения природного и искусственного происхождения. Но, кроме активированного угля, используются и другие виды сорбента.

    Безуглеродные сорбенты для очистки воды

    Самой широко используемой технологией сорбционной очистки воды является очищение с помощью безуглеродных сорбентов. Они могут быть как природного, так и искусственного происхождения: глинистые породы, цеолиты и т. п.

    Неуглеродные сорбенты обладают рядом преимуществ, таких как:

    способность обмениваться катионами;

    распространенность и, соответственно, невысокая цена.

    Глинистые породы

    Глинистые породы часто играют роль фильтра воды в природе. Способность этого материала успешно использует для этих же целей и человек. Такие породы имеют слоистую жесткость, хорошо развитую структуру с большим количеством микропор различного размера.

    Сорбционная очистка воды с помощью фильтров, где сорбентом выступают глинистые породы, – сложный процесс, включающий Ван-дер-ваальсовые реакции. В результате вода становится внешне кристально чистой, освобождается от токсичных органических соединений хлора, гербицидов, ПАВ.

    Глинистые породы удобны еще и тем, что они доступны для добывания. Это увеличивает их потребление.

    Цеолиты

    Цеолиты – группа минералов с характерным стеклянным блеском. Сегодня используют природные и искусственные цеолиты. Они имеют интересное строение: трехмерный алюмосиликатный каркас с правильной тетраэдрической структурой и отрицательным зарядом. Гидратированные ионы щелочных и щелочно-земельных металлов расположены в пустотах каркаса и имеют положительный заряд, компенсирующий заряд каркаса. Цеолиты называют ситом для молекул, так как они улавливают вещества, молекулы которых меньше пустот каркаса.

    Известно более 30 видов цеолитов. Самые используемые, которые просто добывать и перерабатывать: абазит, морденит, клиноптилолит.

    Прежде чем использовать цеолит в качестве сорбента, его с хлорид-карбонатом натрия прокаливают в печи при температуре +1000 °С, после чего на его поверхности образуются кремнийорганические соединения, придающие ему гидрофобные свойства.

    Цеолиты используют для сорбционной очистки воды в виде порошка. Они очищают воду от:

    коллоидных и бактериальных загрязнений;

    Неорганические иониты

    Сорбционная очистка воды с помощью неорганических ионитов сейчас – наиболее перспективное технологическое направление. Здесь используются:

    титаносиликаты и цирканосиликаты;

    соли гетеро- и поликислот;

    ферроцианты тяжелых и щелочных металлов;

    гидроксиды железа и сульфиды железа, нерастворимые в воде.

    Большая их часть используется в форме соли, так как в водородной форме они существовать не могут. Но это не позволяет обессоливать воду без участия редких анионитов неорганических минералов. Поэтому приходится использовать органические катиониты и аниониты на основе синтетической органики.

    Органические иониты

    Многие органические иониты имеют гелевую структуру. У них нет пор, но в водном растворе они набухают и могут обмениваться ионами.

    Есть работающие как активированный уголь макропористые иониты, которые менее емки, чем гелевые, но зато имеют улучшенный обмен и ситовый эффект, устойчивы к механической нагрузке, осмотически стабильны.

    Важным достижением нашего времени стала возможность синтеза органических ионитов с заданными свойствами, не встречающимися в природе.

    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;

    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 м 3 /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.

    Читайте также:
    Скважина в колодце: особенности и этапы монтажа

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

    Порядок работ по монтажу системы:

    Выкопать котлован нужных размеров.

    Засыпать его дно песком слоем 300 мм, хорошо утрамбовать.

    На песчаной подушке залить железобетонную плиту толщиной не менее 300 мм, размеры которой на 1000 мм шире диаметра корпуса фильтра.

    На плите смонтировать корпус сорбционного блока, тщательно соблюдая его вертикальность.

    Чтобы корпус стоял устойчиво, в него предварительно (до уровня перфорированного днища) залить воду.

    Корпус закрепить анкерами, чтобы при засыпке он не сдвинулся.

    Котлован засыпать чистым песком до уровня входного и выходного патрубков. Делать это надо поэтапно, слоями по 300 мм, тщательно утрамбовывая каждый слой.

    Подключить подводящий, отводящий и переливной трубопроводы. Далее засыпать корпус песком до верха, аккуратно утрамбовывая грунт, чтобы не повредить установленные трубы.

    Заполнить корпус наполнителем из мешков, постоянно аккуратно распределяя его по всей площади днища.

    Тщательно промыть уложенный сорбент до ввода системы в эксплуатацию.

    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.

    Мы готовы вам помочь в данных направлениях:

    Выбрать фильтр для воды.

    Подключить систему фильтрации.

    Подобрать сменные материалы.

    Устранить неполадки в работе оборудования.

    Дать телефонную консультацию по интересующим вопросам.

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

    Сорбционный фильтр – универсальная система водоподготовки

    Фильтры и системы сорбционной очистки считаются одними из самых эффективных в очистке воды.

    Они не только выполняют механическую очистку, но и устраняют неприятные привкусы, запахи, цвет.

    Этого удается добиться благодаря абсорбенту, который активно поглощает вещества из окружающей среды.

    Используются сорбционные фильтры для удаления органических загрязнителей и глубокой воды в системах замкнутого водоснабжения.

    Считаются эффективными в очистке от слабых электролитов, красителей. Сорбционная очистка может использоваться самостоятельно или в комбинации с биологическими методами доочистки.

    Увидеть такие устройства можно как в обычных городских квартирах или загородных домах, так и на производствах. Не обходятся без сорбционных фильтров рыболовные хозяйства, которым необходимо очищать сбрасываемую в водоем воду.

    В зависимости от назначения и сферы применения сорбционные фильтры могут иметь серьезные отличия в конструкции и использовании.

    Где использовать фильтр сорбционной очистки – принцип работы

    Условно все фильтры сорбционной очистки можно поделить на безнапорные и автоматические. Первые используют в бытовых целях, вторые – в промышленных масштабах.

    В каких целях применяют фильтры сорбционной очистки


    Автоматические системы состоят из:

    • клапана, отвечающего за регулирование и управление процессом очистки воды,
    • корпус устройства (чаще всего изготавливают из полипропилена),
    • непосредственно сорбент.

    Безнапорные системы состоят из:

    • бака с двумя емкостями, в первую попадает неочищенная вода, во вторую стоки перетекают уже после очистки,
    • фильтрующего модуля,
    • засыпки с сорбирующим материалом.

    ВИДЕО ОБЗОР
    ” alt=””>

    Какие плюсы и минусы имеет сорбционный фильтр для очистки воды

    К достоинствам угольного сорбционного фильтра можно отнести:

    • высокие результаты очистки по сравнению с фильтрами других типов,
    • удобство использования в бытовых целях,
    • простота промывки, замены,
    • очищенная вода становится менее жесткой, не оставляет накипи,
    • экологичность процесса очистки.

    Недостатки сорбционной очистки:

    • невысокая скорость очистки,
    • нельзя накапливать резерв очищенной воды,
    • высокая стоимость сорбента для ручных установок, а автоматические требуют регулярной промывки.

    Разберем модель монтажа и работы наиболее востребованного вида сорбционной системы очистки воды.

    Сорбционные фильтры для сточных вод

    Они представляют собой вертикальный цилиндр с патрубками, снизу и сверху располагаются устройства для отбора проб и распределительные устройства. Внутри размещается фильтрующий материал. Сам цилиндр изготавливают из листовой стали. К нему приваривают днища и стойки для монтажа.

    Устанавливают устройство в виду большого веса на фундамент. Для контроля процесса фильтр дополнительно оснащают люками. Фильтрующий материал загружают через расположенный в верхней части штуцер. Переключение потоков осуществляется благодаря обвязке из запорной арматуры и трубопроводов.

    Очистка от загрязнений выполняется поэтапно.

    1. На первом этапе вода проходит через устройства механической очистки.
    2. Затем попадает в отстойник. Она освобождается от масляных пятен и крупных загрязнений.
    3. За удаление мелкодисперсных загрязнений отвечает активированной уголь, куда стоки поступают из отстойника.

    Конструкции с углем работают не в постоянном, а в периодическом режиме. Когда фильтрующий материал полностью себя исчерпывает, вода начинает выходить из системы неочищенной. Это значит, что пришла пора засыпать уголь снова – обычно достаточно досыпать 40% поверх оставшихся 60%.

    Читайте также:
    Ручной насос для воды из скважины своими руками: виды, критерии выбора и этапы монтажа

    Еще одно популярное устройство — осветлительно сорбционные фильтры

    Они используются для устранения привкуса, запаха, мутности, цветности, а также механических загрязнений, глины и активного хлора.

    Работает по принципу механической задержки крупных загрязнений с дальнейшей абсорбцией остатков с помощью гранул фильтрующего материала.

    Работа устройства автоматизирована, все загрязнения уходят в дренаж. В качестве фильтрующей загрузки используют кварцевый песок, коксовый уголь.

    Такие устройства делятся на два вида: периодического и постоянного принципа действия. Конструкция периодического действия работают обычно ночью. Если же потребность в ней круглосуточная, используют системы постоянного действия, когда одновременно включают два и более фильтра.

    Как установить сорбционный фильтр для стоков – процесс монтажа

    Установка конструкции на предприятиях делится на следующие этапы:

    1. Подготовка. Вырывают котлован, а также траншею для подведения труб. В яму укладывают песчаную подушку, затем бетонную плиту.
    2. Монтаж устройства. Выполняется вручную без использования подъемных механизмов. На бетонную плиту насыпают слой песка около 20 см, затем опускают конструкцию. Трубы подводят к устройству.
    3. Установка инспекционного колодца. Он значительно упрощает обслуживание конструкции. Герметичность стыка сорбционного фильтра и смотрового колодца поможет добиться водостойкий герметик.
    4. Засыпка фильтра. Для этого используют очищенный песок. Его насыпают слоями в 0,3-0,5 м и утрамбовывают. Сверху укладывают слой грунта.

    ВИДЕО ПО ТЕМЕ
    ” alt=””>

    Обслуживание сорбционного фильтра для воды – порядок проведения промывки

    Очистительные элементы в фильтрах требуют периодической промывки, которая позволяет избавиться от неорганических и органических осадков.

    Для выполнения промывки в устройствах предусмотрены нижний съемный дренаж, дренаж слива и дренаж притока. С их помощью проводится мощная и достаточно быстрая промывка путем загрузки воды противотоком.

    1. Вода поступает в устройство.
    2. Проходит через фильтрующую среду.
    3. По водопроводной трубе поднимается вверх.
    4. Покидает конструкцию путем вывода в канализацию.

    Длительность процесса может варьироваться в зависимости от особенностей фильтра и рекомендаций производителя. В среднем на это уходит от 30 до 60 минут.

    Сорбционная очистка воды

    Из содержания этой интересной статьи вы узнаете:

    1. Проблемы требуемые проведения сорбционной очистки воды

    Ухудшение вкусовых качеств природных вод обусловлено их минеральным и органическим составом. Нежелательные привкусы и запахи вызываются неорганическими соединениями и органическими веществами естественного и искусственного происхождения. Среди них соли тяжелых металлов, нефть и нефтепродукты, синтетические алифатические спирты, полифенолы, кислоты, пестициды, СПАВ и др. Особую опасность представляют пестициды, относящиеся к разным классам органических соединений и находящиеся в воде в различных состояниях. Они оказывают отрицательное действие на органолептические свойства воды. Токсичность пестицидов, присутствующих в воде, возрастает в процессе обработки ее хлором или перманганатом калия. Присутствующие в природных водах Севера и средней полосы России гуминовые кислоты и фульвокислоты, лигнины и многие другие органические соединения естественного происхождения служат одним из источников образования фенолов, которые ухудшают их органолептические свойства. При хлорировании воды, содержащей фенолы, образуются диоксины – чрезвычайно ядовитые вещества. Иногда органолептические свойства воды ухудшаются при передозировке реагентов или в результате неправильной эксплуатации водоочистных сооружений. Так, при обесцвечивании воды коагулированием без последующей стабилизации возрастает коррозионная активность воды и вследствие этого ухудшаются ее органолептические показатели. При хлорировании воды наблюдается ухудшение ее органолептических показателей как при нарушении режима процесса, так и в результате образования хлорорганических соединений, вызывающих неприятные привкусы и запахи. Запахи и привкусы, вызываемые органическими веществами, отличаются большой стойкостью. Надежным и экономичным способом удаления данных органических веществ является применение сорбционных фильтров с гранулированным активным углем, используемым в качестве фильтрующей загрузки. Фильтры, загруженные гранулированным активным углем, независимо от колебания уровня загрязнения воды являются постоянно действующим барьером по отношению к сортируемым веществам. Однако серьезным затруднением для применения этого метода очистки воды является сравнительно малая поглощающая способность угля, что вызывает необходимость частой его замены или регенерации.

    2. Методы сорбционной очистки воды

    1. Сорбция на фильтрах с активированным углем.
    2. Ионная смола.

    Описание метода

    2. 1 Сорбция на фильтрах с активированным углем.

    Для дезодорации воды сорбцией используют гранулированнный и порошкообразный активный уголь, активированный антрацит, углеродные волокнистые материалы и неуглеродные адсорбенты (клиноптилолит, цеолиты). Сорбционный метод дезодорации является значительно более надежным, по сравнению с окислительным, так как он основан не на трансформации органических веществ, а на их извлечении из воды. Из известных сорбентов наиболее эффективны – активные угли. Они хорошо сорбируют фенолы, полициклические ароматические углеводороды, в том числе канцерогенные, большинство нефтепродуктов, хлор- и фосфорорганические пестициды и многие другие органические загрязнения. Однако и сорбцию на активных углях нельзя рассматривать в качестве универсального средства очистки воды от органических соединений. Так, имеются вещества, которые ими не задерживаются (например, органические амины) или задерживаются плохо (например, синтетические поверхностно-активные вещества). Недостатком применения угольных фильтров является необходимость замены или регенерации активированного угля, которая может производиться следующими методами: химическим, термическим. Химический метод предусматривает предварительную обработку угля острым паром, а затем щелочью. Метод сложный, трудоемкий и недостаточно эффективный, так как не восстанавливает сорбционную способность материала полностью. Термический метод заключается в выжигании адсорбированных органических соединений в специальных печах при температуре 800 – 900 °С.

    Рис.1. Сорбционный фильтр колонного типа

    2.2 Сорбция на ионных установках

    Ионная смола уже давно себя зарекомендовала, как оптимальное вещество для удаления различных примесей. Метод заключается в ионозамещении. При этом могут использоваться разные виды смол, зависит от характеристик воды и типа примесей. Стандартная очистка состоит из одного этапа фильтрации. Поток воды поступает в колонну, где находится ионная смола. Проходя через фильтрующий элемент, примеси притягиваются к гранулам смолы, а она, в свою очередь, выделяет натрий. Таким образом и происходит замещение ионов. Ионная смола синтетически разработанный продукт под непосредственные нужды фильтрации. Со временем, запас натрия уменьшается, очищающая способность ухудшается и требуется промывка фильтра. Очищается он с помощью регенерации. Для этого загрузочный материал промывают концентрированным раствором соли. Гранулы очищаются от накопившихся загрязнений и насыщаются натрием. Такой сорбент позволяет удалять практически любые загрязнения и умягчать воду. Срок эксплуатации смолы достаточно велик. Но периодически требуется подсыпка.

    Читайте также:
    Основные неисправности насосной станции и их устранение

    Активированный уголь имеет хорошие впитывающие способности. Но многое зависит от величины и размера пор. Поэтому материал можно разделить на несколько категорий: с крупными порами, с мелкими порами и смешанные. По диаметру ячейки также разделяются. От 2 до 0,1 микромикрона это макропоры. От 0,1 до 0,004 это переходные. Если диаметр меньше 0,004, то это микропоры. При этом угольная загрузка должна иметь взаимодействие со всеми молекулами, кроме водорода и кислорода. Впитывающие способности не должны быть ограничены по времени. То есть и при малом контакте с водой, должна начинаться реакция.

    Сам процесс сорбции может быть статическим или динамическим. Статическая очистка подразумевает движение примесей вокруг сорбционного материала. Динамическая, когда оба вещества находятся в движении. Поэтому при выборе сорбентов смотрят на оба этих показателя.

    Рис. 2 Схема очистки воды с ионобменным фильтром

    3. Как происходит очистка в сорбционных фильтрах

    У разных сорбентов свой процесс фильтрации. В основном это зависит от выбранной технологии и типа сорбента. Рассматривая угольный фильтр, выделяют следующий процесс очистки. Основную роль в фильтрации играет сорбционная угольная загрузка. Но сам процесс очистки разбит на несколько этапов.

    1) Механическая фильтрация. Такая очистка необходима для удаления особо крупного мусора. Это может быть песок, взвешенные частицы, иловые отложения и другие вещества.

    2) Сорбционная фильтрация. Поток воды проходит через активированный уголь, при этом задерживаются все примеси и бактерии. Очищенная вода подается потребителю.

    Активированный уголь состоит из гранул, поверхность которых пористая. При прохождении воды все загрязнения застревают в порах. То есть уголь как бы впитывает все примеси. Поры могут быть разного диаметра, как и сами гранулы. Зависит это от составляющих загрузочного материала и типа примесей. Уголь, как и любой другой сорбент, нуждается в очищении. Причем, как раз из-за его впитывающей способности, он довольно быстро наполняется примесями. Поэтому нуждается в периодическом очищении. Для этого загрузочный материал промываю обратным потоком воды для взрыхления. При этом гранулы соприкасаются друг с другом, как бы выбивая загрязнения. Прямым потоком воды загрузочный материал обратно компонуется. Замену сорбента надо производить один раз в 6-9 месяцев. Зависит от загрязненности очищаемой воды и производительности.

    Что касается ионных установок, то здесь процесс фильтрации происходит проще. Поток воды поступает в фильтр. Рекомендуется провести первоначальную механическую очистку для более длительного срока службы загрузки. Далее ионная смола взаимодействует с примесями. При этом нет необходимости предварительной подготовки потока. Ионная смола действует без окисления или изменения среды. После замещения ионов, вода подается потребителю.

    4. Где используются фильтры

    Сорбционная очистка используются везде. Есть бытовые установки со сменными фильтрами. Есть промышленные системы, которые оптимизированы под загрузку. Сорбенты позволяют очищать питьевую воду, техническую, сточные воды. Также применяются на этапе доочистки в системах водоподготовки. Сорбенты помогают не только удалить примеси, но и обеззараживают воду, улучшают органолептические свойства. У таких фильтров есть множество преимуществ:

    • Надежное оборудование. Все элементы изготовлены из качественных материалов.
    • Возможность промывки или регенерации загрузки.
    • Широкая область применения.
    • Не используются реагенты для очистки.
    • Отсутствие повторного загрязнения.
    • Невысокая стоимость загрузочного материала.
    • Долгий срок службы.
    • Удаляют практически любые примеси.
    • Обеззараживают и осветляют воду.
    • Безопасны и экологичны.

    Недостаток у сорбентов только один-неполная очистка при неправильном выборе загрузки. Каждый тип сорбционного вещества ориентирован на определенные примеси. Например, у угольного фильтра разные диаметр ячеек на поверхности и размер гранул. Ионная смола отличается своими техническими качествами. Но такой минус можно найти у каждого фильтра. Ведь неправильный выбор или установка фильтрующего элемента значительно влияет на качество очистки.

    Сорбционная очистка воды может быть заключительным этапом водоподготовки. Например, в промышленном производстве, довольно большой цикл очистки, в котором комбинируется несколько технологий. Так как сорбенты имеют свойство обеззараживать воду, их оставляют на последний этап. Кроме того, активированный уголь используется для удаления осадка, который образовывается после реакции окисления.

    Угольная фильтрация очень часто применяется не только как доочистка, но и как предварительная подготовка воды перед основным процессом очищения. Уголь имеет такую способность, как удаление хлорных соединений. Например, при очищении с помощью мембрана требуется обязательная подготовка. В том числе удаление агрессивных веществ коим и является хлор. Причем такая подготовка обходима не только для питьевой, но и для технической воды.

    Очень часто уголь используется для фильтрации в бытовых фильтрах кувшинного или проточного типа. Но из-за меленького объема загрузочного материала срок службы таких фильтров невелик. Тем более они не промываются, а просто заменяются после прохождения определенного объема воды. Однако, несмотря на недостатки самого фильтра, уголь справляется со своей задачей очистки воды от примесей.

    Рис. 4 Комплексная система очистки воды с фильтром обезжелезивателем воды, сорбционным и умягчителем воды

    5. Главные критерии сорбционной очистки воды

    Итак, какие же главные требования при очистке воды сорбентами? Конечно, они должны выполнять основную функцию-очищение воды от различных примесей. При этом не выделяя никаких дополнительных веществ при фильтрации. На эксплуатацию системы не должно уходить много расходов. При этом важен срок службы сорбента. Чем он выше, тем лучше.

    Читайте также:
    Показатели качества питьевой воды: гигиенические требования, проведение проверки и основные нормы

    Основное правило при выборе активного вещества в его способности к фильтрации и частоте промывке. При быстром засорении загрузочного материала, требуется частое его очищение и как следствие большой расход вещества. Основными критериями являются:

    • Вещество из которого выполнен загрузочный материал.
    • Фракционное число.
    • Диаметр пор гранул.
    • Какая у вещества плотность.
    • Как быстро истирается вещество.
    • Наличие в составе неорганических веществ.
    • Влажность.
    • Емкость впитывания.

    Современные марки представляют большое количество различного сорбционного материала. Но не всегда указанные характеристики соответствуют реальным параметрам. Поэтому это тот случай, когда оптимальным вариантом будет выбор по пробной фильтрации.

    К тому же сорбционные фильтров отличаются по конструкции оборудования. Бывают в виде засыпки или картриджей. Засыпные устройства чаще используются для промышленного производства. Картриджи более удобны для бытовых устройств. Они имеют определенны различия. Например, загрузочный материал используется при температуре воды до 35-40 градусов. К такому оборудованию в комплектацию входит блок управления, позволяющий контролировать процесс промывки. Сорбционные колонны имеют большие размеры и высокую производительность. Что касается картриджей, то они могут очищать как холодную, так и горячую воду. Колонны достаточно габаритны для установки в бытовых условиях. Картридж не всегда промывается, чаще просто заменяется при окончании срока эксплуатации. Имеет среднюю или низкую производительность, которая рассчитывается от объема воды, очищаемого за час работы.

    При выборе сорбента изначально рекомендуется провести химический анализ воды и выявить прочие характеристики. Например, давление потока или температуру. Далее подбираются активные вещества. Учитывая разнообразие сорбционных веществ, можно подобрать наиболее подходящий вариант.

    Сорбенты являются экологичными веществами, поэтому при промывке загрузочного материала воду можно сливать в канализацию без предварительной очистки. Сорбционная очистка воды позволяет справится даже с тяжелыми металлами, что очень оптимально для промышленного производства. Если сорбенты не справляются с некоторыми агрессивными веществами возможно добавление в воду реагентов. При этом происходит химическая реакция и выпадает осадок. Который, как раз, и впитывает уголь. Также он удаляет возможные продукты распада. Как правило такое дополнение необходимо для очистки воды от продуктов нефтепереработки. Единственное условие это точная дозация химических веществ и правильно подобранный сорбент.

    6. Альтернативные методы сорбционной очистки

    Кроме стандартного активированного угля существуют и другие способы фильтрации сорбентами. Это могут быть безуглеродные вещества. Например глина или цеолиты. Они, как и уголь, имеют прекрасные впитывающие свойства, низкую цену и механическую стойкость. Очень хорошим сорбентом является глина. Она имеет жесткую структуру и большое количество маленьких пор на поверхности. После фильтрации вода становится чистой, кроме того происходит обеззараживание.

    Еще одним сорбентом являются цеолиты. Это минералы, которые могут быть природными или синтетическими. Они являются с воем роде решеткой, в которую попадают все примеси. Но перед использованием его в загрузочных фильтрах, вещества проходят специальную подготовку. Для этого их держат в печи вместе с хлорид карбонатом натрия при температуре 1000 градусов. На внешней стороне цеолита образуется оболочка, которая и позволяет ему выступать в качестве сорбента.

    Они позволяют удалять из воды органику, бактерии и вирусы, коллоидные отложения и другие вредные вещества. То есть эти вещества способны справляться с очищением воды от вредных примесей. При том их стоимость незначительна. Но все-таки чаще всего в системах фильтрации используется активированный уголь, который не раз доказал свою эффективность на практике.

    7. Выводы

    Сорбционная очистка воды является популярным и эффективным методом. Сорбенты позволяют очистить любой тип воды и в любых сферах производства. Некоторые типы вещества способны очищать как холодную, так и горячую воду. Кроме основной задачи, сорбция позволят обеззараживать воду и улучшать её вкус и цвет. Сорбенты не являются химически активными веществами, поэтому могут использоваться для очистки питьевой воды.

    При выборе загрузочного материала следует учесть несколько требований. Самый главный из которых-это правильный выбор загрузочного материала. Оборудование для сорбционной очистки также может быть разным. Стандартная комплектация состоит из:

    • Емкость из антикоррозийного материала в виде баллона.
    • Слой сорбционной загрузки, под которым расположен слой гравия.
    • Управляющий клапан.
    • Система труб для подключения входного и выходного потока.
    • Дренажная система.

    Бытовая и промышленная комплектация будет иметь различия. На скорость фильтрации зависит, в первую очередь, степень загрязненности воды. Во-вторых, впитываемая способность загрузочного материала. Оптимальным вариантом подачи воды будет снизу вверх. В этом случае загрузка наполняется примесями более равномерно и остатки воздуха выходят быстрее. Если возникают трудности с выбором материала, то всегда можно обратиться в компанию, которая специализируется на системах водоподготовки. Квалифицированные консультанты помогут не только с выбором сорбционного материала, но и помогут подобрать необходимое оборудование, в зависимости от требований.

    1) Форма “Бесплатный звонок”

    2) Форма “Оставить заявку”
    3) Напишите нам при оформлении корзины заказа – укажите интересующий Вас вопрос по услуге в поле “Примечания к заказу”
    4) Просто позвоните нам или отправьте на электронный адрес vagner-ural@bk.ru и задайте интересующие Вас вопросы по услугам по телефону +7(343) 300-12-92 (многокан.)

    Ниже представленно видео по сборке сорбционного фильтра

    Сорбционная угольная очистка воды

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: