Производство и продажа систем
водоочистки для дома и офиса

8-800-100-99-83

Звонок по России бесплатный



Гидроантрацит: его роль в водоочистке

Лого Biokit
Гидроантрацит: его роль в водоочистке

Гидроантрацит: его роль в водоочистке

Гидроантрацит: его роль в водоочистке

Благодаря своей хорошей абсорбции уголь уже более сотни лет традиционно используется для очистки газов и жидкостей, в том числе воды, от разного рода примесей. Пожалуй, это самый простой и достаточно эффективный способ из всех известных на сегодняшний день. В современных системах очистки воды в качестве абсорбента применяют как активированный уголь, полученный, например, из скорлупы кокосового ореха, так и гидроантрацит. В нашей статье мы расскажем об особенностях, преимуществах и недостатках использования последнего.

В настоящей статье пойдет речь о том, какое негативное воздействие может оказать такая жидкость и как можно ее очистить.

Производство гидроантрацита и сферы его применения

Активированный уголь производят из различных природных органических веществ, содержащих в своем составе углерод. Это могут быть торф, каменный и древесный уголь, антрацит, древесина и т. д. Несложно догадаться, что гидроантрацит получают из антрацита.

Вначале сырье подвергают карбонизации, или пиролизу, – термической обработке в специальных печах без доступа кислорода (воздуха). В ходе этого процесса из материала удаляются газообразные продукты, образующиеся при разложении органики. Промежуточное вещество, полученное при карбонизации, еще не обладает достаточными фильтрующими свойствами, так как имеет относительно низкую пористость. Требуется еще один этап обработки, называемый активацией, для того чтобы получить уголь с нужными характеристиками.

Она, как правило, проводится путем воздействия на карбонизированный антрацит перегретым водяным паром при +1000 °C, что, собственно, и стало причиной появления такого названия конечного продукта, как «гидроантрацит». При этом процессе происходит окисление материала, полученного карбонизацией, достигаются необходимые значения пористости (зернистости) и способности к адсорбции. В некоторых случаях активацию производят альтернативным способом – путем обработки в виде пиролиза сырья специальными реагентами.

В конечном итоге образуется высокопористый (с зернистой структурой) материал органического происхождения, имеющий большую удельную поверхность. Это делает его хорошим наполнителем, так как он эффективно адсорбирует различные вещества из жидких сред.

Производство гидроантрацита и сферы его применения

Принцип фильтрации воды с использованием гидроантрацита такой же, как и при обычных механических способах очистки. Однако применение активированного сырья в качестве загрузочного материала существенно улучшает качество обработки жидкости от различных примесей. Тем не менее достигнуть параметров воды, получаемой при ультрафильтрации, при использовании угля невозможно.

В отличие от большинства марок активированного сырья, имеющего высокопористую адсорбирующую поверхность, гидроантрацит обладает зерновой структурой, что позволяет ему, во-первых, лучше задерживать особо мелкие частицы, а во-вторых, делает возможной регенерацию загрузочного материала. Заметим, что уголь, а также многие другие фильтрующие компоненты, включая мембранные фильтры, восстановлению не поддаются и требуют замены по мере их загрязнения.

Из всего разнообразия сырья, существующего в природе, антрацит считается наиболее качественным. Он до 98 % состоит из углерода, имеет мало примесей, обладает высокими плотностью и прочностью. Будучи термически обработанным и активированным, он представляет собой, по сути, чистый углерод в виде раздробленных на мельчайшие частицы гранул значительной твердости. Это и есть гидроантрацит, который считается одной из наиболее прочных загрузок для фильтров.

Зачастую вода проходит несколько стадий очистки. На каждой из них применяются фильтры, действие которых основано на использовании различных физических, химических, биологических процессов. Однако гидроантрацит можно применять в самых разных устройствах. Его можно обнаружить как в механических фильтрах, используемых на начальных стадиях водоподготовки, так и в биологических, а также в мембранных системах, предназначенных для более тонкой очистки жидкости. Подобная универсальность связана с отсутствием в гидроантраците компонентов, которые могут повлиять на работу указанных комплексов.

Важным этапом обработки воды является ее механическая очистка. Заметим, что часто необходимость в ней возникает на разных стадиях подготовки. Сначала, например, из жидкости требуется удалить разнообразные твердые примеси и взвеси. В процессе химической или биологической очистки в ней могут образовываться побочные продукты, наличие которых крайне нежелательно. Их также удаляют механическим путем, для чего и используют различные фильтры.

Гидроантрацит считается одним из наиболее надежных материалов для подобных устройств. Выбирая наполнитель для водяного комплекса, примите во внимание также следующие факторы. Механическая очистка должна обеспечить такой уровень фильтрации, чтобы при использовании мембранных технологий не допустить повреждения мембраны. Чем выше сорбционные свойства материала, загружаемого в фильтр, тем лучше показатели самого устройства.

Гидроантрацит имеет один из лучших показателей качества адсорбции. Универсальным признаком привлекательности товара является соотношение его стоимости и качества выполнения им своих функций – соотношение «цена/качество». И по этому показателю гидроантрацит превосходит большинство своих конкурентов.

Гидроантрацит

Высокая механическая прочность и определенная химическая инертность гидроантрацита исключают его повреждение в ходе фильтрации, в том числе и при химической очистке воды, когда возможен контакт материала загрузки фильтра с определенными реагентами.

Экологическая чистота и полная безвредность гидроантрацита для организма человека являются неоспоримым достоинством при использовании этого вещества для обработки жидкости. При выборе наполнителя фильтров необходимо учитывать плотность материала. У гидроантрацита она средняя. Следовательно, его можно применять в многослойных системах в качестве верхнего пласта загрузочного сырья.

Характеристики гидроантрацита

Антрацит, являющийся сырьем для технического процесса активации, представляет собой плотный (1500–1700 кг/м3) инертный износостойкий материал с наибольшей твердостью в ряду твердых горючих полезных ископаемых (2,5–4,0 по шкале МОС). Гидроантрацит полностью наследует эти важные характеристики. Он состоит из кубических зерен черно-асфальтового цвета с металлическим блеском. Они обладают особой морфологической структурой, возникающей при дроблении.

При засыпке гидроантрацита в емкость фильтра форма зерен обеспечивает высокую межзерновую пористость вещества и развитую удельную поверхность. Если еще учесть, что материал обладает достаточно высокой абразивной устойчивостью и износостойкостью, то это гарантирует ему хорошие гидродинамические характеристики. Например, обеспечиваются небольшой перепад давления на фильтрующем слое при высоких объемных скоростях фильтрации, более низкий расход воды для перехода фильтрующего слоя в режим псевдосжижения при обратной промывке.

Физико-химические характеристики гидроантрацита:

Физико-химические характеристики гидроантрацита

Химический состав:

Химический состав

Гидродинамические характеристики:

Гидродинамические характеристики

Фракционный состав гидроантрацита:
Фракционный состав гидроантрацита

Осветление воды при помощи гидроантрацита и песка

Осветление – это технологический процесс удаления из воды примесей, состоящих в основном из взвешенных веществ и коллоидов. Как правило, это всего лишь один из этапов применяемых сегодня технологий очистки жидкости. Взвешенные вещества представляют собой нерастворенные частицы размерами более 10 мкм и с концентрацией до 50 мг/л. Они успешно отфильтровываются напорными фильтрами с песчаной или гидроантрацитовой загрузкой. Удаление из жидкости коллоидов происходит после добавления в нее коагулянтов, способствующих ассоциации частиц в более крупные образования, которые затем остаются на песке или гидроантраците.

Для правильного выбора фильтра осветления питьевой воды необходимо иметь данные о характеристиках источника и условиях эксплуатации устройства непосредственно на месте его будущей установки. Среди требуемых сведений назовем информацию о качестве жидкости, ее максимальном расходе за единицу времени, количестве и виде точек водопотребления в доме (смесители, стиральная машина, туалет, душевая кабина и т. п.). Кроме этого, неплохо еще иметь информацию об общем количестве людей, проживающих в помещении, и условиях использования фильтров в зависимости от пиковой и суточной производительности.

Онлайн-подбор оборудования для очистки воды по результатам анализа

Гидроантрацит А с успехом применяют как в однослойных, так и в мультимедийных (совместно с песком) загрузках. Он превосходит по своим фильтрационным характеристикам песок различных фракций. Используется для очистки воды от взвешенных веществ и коллоидов, но при этом обладает большей грязеемкостью и задерживающей способностью при значительных скоростях обработки.

Для двухслойной загрузки применяют гидроантрацит А, фракция которого составляет 0,6–1,6 мм (0,8–2,0 мм) совместно с песком фракцией 0,5–1,2 мм:

  • Используется для повышения грязеемкости фильтра и увеличения скорости потока жидкости через него. Применение таких устройств улучшает качество обработки воды.

  • Двухслойная загрузка эффективна при очистке от взвесей с изначальной концентрацией не более 100 мг/л.

  • Эффективная скорость фильтрации при нормальном режиме: 12 м/ч.

  • Скорость фильтрации при форсированном режиме: 15 м/ч.

  • Высота слоя песка 0,7–0,8 м (0,6–1,2 м).

  • Высота слоя гидроантрацита А: 0,25–0,45 м (0,6–1,2 м).

  • При нормальном режиме промывку следует проводить не реже одного раза в семь дней и не чаще одного раза за 8–12 часов.

  • При форсированном режиме промывка выполняется не чаще чем один раз за шесть часов.

  • Интенсивность промывки: 35–55 м/ч.

  • Продолжительность обратной промывки: 6–8 мин.

  • Продолжительность прямой промывки: 2 мин.

  • Относительное расширение загрузки: 30–50 %.

  • При перманганатной окисляемости выше 15 мгО/л и цветности более 30 градусов следует в воду добавлять коагулянт.

Для однослойной загрузки с гидроантрацитом А фракцией 0,6–1,6 (0,8–2,0):

  • Применение гидроантрацита вместо песка при однослойной загрузке фильтра позволяет существенно увеличить скорость фильтрования воды. При этом качество ее очистки будет не ниже, а срок службы не короче, чем в случае использования песчаного аналога.

  • Однослойная загрузка из гидроантрацита эффективна при обработке от взвесей с изначальной концентрацией не более 100 мг/л.

  • Высота слоя: 0,7–2,0 м.

  • Эффективная скорость фильтрации при нормальном режиме: 15 м/ч.

  • При нормальном режиме промывку следует проводить не реже одного раза в семь дней и не чаще одного раза за 8–12 часов.

  • При форсированном режиме промывка выполняется не чаще чем один раз за шесть часов.

  • Интенсивность промывки: 24–30 м/ч.

  • Продолжительность обратной промывки: 6–8 мин.

  • Продолжительность прямой промывки: 2 мин.

  • Величина относительного расширения загрузки: 30–50 %.

  • При перманганатной окисляемости выше 15 мгО/л и цветности более 30 градусов следует в воду добавлять коагулянт.

  • Грязеемкость: 1,5 кг/м3, без предварительного отстаивания и коагулирования.

В заключение приведем пример расчета эффективной производительности песчаных фильтров для основных типов корпусов из стекловолокна, основываясь на данных выше характеристиках:

Q = V * S, м3/ч, где

V – скорость фильтрации, м/ч;

S – площадь фильтрующей поверхности, м2.

Определим типы засыпки.

Подложка – кварцевый песок фракцией 2,0–5,0 мм и плотностью 1 300 кг/м3.

Фильтрующая загрузка – песок фракцией 0,5–1,0 мм и плотностью 1 500 кг/м3 или гидроантрацит А плотностью 0,9 кг/м3.

Проведем расчет фильтра для очистки воды от взвешенных веществ с производительностью 1 м3/ч с мультимедийной загрузкой из песка и гидроантрацита А. Эффективную скорость фильтрации принимаем равной 12 м/ч.

Вычисляем необходимую площадь поверхности фильтра:

S = Q / V = 1 / 12 = 0,08 м2.

При такой площади поверхности корпус будет иметь типоразмер 1354.

Чтобы загрузить его, потребуется:

  • кварца зернистого (фракция 2,0–5,0 мм) – 8,5 кг;

  • песка (фракция 0,5–1,0 мм) – 25 кг и гидроантацита А (фракция 0,6–1,6) – 16 кг.

Осветление воды при помощи гидроантрацита и песка

Наша компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

  • подключить систему фильтрации самостоятельно;

  • разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

  • подобрать сменные материалы;

  • устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

  • найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!



Получить консультацию
нашего эксперта

ПОЛУЧИТЬ КОНСУЛЬТАЦИЮ

Подобрать оборудование,
ответив на 4 вопроса

ПОДОБРАТЬ СИСТЕМУ ПОД КЛЮЧ

Подобрать систему по результатам
анализу вашей воды

ОТПРАВИТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА

Рекомендуемые статьи

Соль таблетированная для умягчения воды: особенности и преимущества Соль таблетированная для умягчения воды: особенности и преимущества

Эффективная очистка воды: обзор методов и решений Эффективная очистка воды: обзор методов и решений

Требования к питьевой воде: нормы СанПиН и ГОСТа Требования к питьевой воде: нормы СанПиН и ГОСТа

Трехступенчатая очистка воды в бассейне: состав системы и особенности работы Трехступенчатая очистка воды в бассейне: состав системы и особенности работы

Возврат к списку

(Нет голосов)