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.

Сорбционные фильтры для очистки воды – виды и принцип работы

Сорбционные фильтры — достаточно востребованные изделия для удаления разнообразных механических и хлорорганических примесей путём поглощения загрязнителя внутренней поверхностью зерна загрузки.

О выборе и установке сорбционных фильтров пойдет речь в этой статье.

Что такое адсорбция

Термином «адсорбция» именуется процесс поглощения загрязнения жидкости поверхностным слоем твёрдого тела. Он основан на диффузии молекул загрязняющих веществ через специальную жидкостную плёнку, которая окружает частицы адсорбента, к поверхности последнего, которая происходит при перемешивании очищаемой жидкости.

Затем диффузия продолжается со скоростью, определяемой строением применяемого адсорбента и величинами молекул собираемых веществ.

Данный процесс наиболее эффективен в тех случаях, когда жидкость имеет низкую концентрацию загрязняющих веществ (на стадии глубокой очистки). В таких случаях эффективность процесса позволяет получить на выходе практически нулевую концентрацию загрязняющих веществ.

Эффективность и скорость адсорбции прямо зависит от:

• структуры сорбента;
• концентрации загрязняющих веществ и их химической природы;
• активной реакции среды;
• температуры.

На сегодняшний день лучшими сорбентами, предназначенными для очистки воды, считаются активированные угли разных марок. Эффективность последних определяется наличием микропор. Суммарный их объём является основной характеристикой и указывается для каждой марки.

Добавление озона или хлора (окислителя) до того, как вода поступит на фильтр, увеличивает срок эксплуатации активированного угля до замены, улучшает качество воды на выходе и очищает её от имевшихся соединений азота.

Совместное выполнение озонирования и сорбции позволяет добиться синергетического эффекта, что почти в 3 раза повышает возможности активированного угля.

Если сорбция происходит после предварительно выполненного хлорирования, то из очищаемой жидкости удаляется аммонийный азот.

Если в качестве сорбентов применяются содержащие Mg и Са минералы природного происхождения, либо оксиды алюминия, из воды весьма эффективно удаляются соединения фосфора.

Назначение и область применения

Сорбционные фильтры различных марок используются для осуществления глубокой очистки воды в системах замкнутого водоснабжения, а также для очистки от органических загрязнителей (включая биологически жёсткие) сточных вод.

Очистка с использованием процесса сорбции считается одним из самых эффективных методов проведения тонкой очистки этих вод от загрязнений органического происхождения.

Наиболее эффективна технология при выполнении очистки стоков от красителей, гидрофобных и ароматических соединений группы алифатических, слабых электролитов и т.п.

Метод сорбции не используется для очистки стоков, загрязнённых исключительно веществами неорганического происхождения, либо органическими низкомолекулярными (альдегиды, спирты).

Классификация установок сорбционной очистки

По типу процесса:

• периодический;

• непрерывный.

По гидродинамическому режиму:

• установки вытеснения;

• установки смешения;

• установки промежуточного типа.

По состоянию слоёв сорбента:

• движущийся;

• неподвижный.

По направлению фильтрации:

• противоточная;

• прямоточная;

• смешенного движения.

По контакту взаимодействующих фаз:

• ступенчатый;

• непрерывный.

По конструкции фильтра:

• колонная;

• емкостная.

Конструкция сорбционного фильтра

Сорбционный фильтр состоит из:

• корпуса, представляющего собой баллон из стеклопластика необходимых размеров;
• неподвижного слоя из активированного угля, имеющего гравийную подсыпку;
• управляющего клапана разных типов (вариант – задвижки механической);
• трубопровода, по которому подаётся сточная вода;
• трубопровода, по которому отводится вода очищенная;
• трубопровода, по которому подаётся вода взрыхляющая;
• дренажно-распределительной системы.

Линейная скорость выполнения фильтрации зависит во многом от степени загрязнения воды, подаваемой на очистку. Её значение может составлять от 1 до 10 м3/час. Размеры зерна сорбента колеблются от 1 до 5 мм.

Наиболее оптимальным вариантом очистки считается фильтрация, в процессе проведения которой жидкость подаётся снизу вверх. При этом равномерно заполняется вся площадь сечения фильтра, а поступившие с водой пузырьки воздуха вытесняются достаточно легко.

Фильтры, имеющие неподвижный слой сорбентов, применяются для регенеративной очистки стоков с одновременным решением задач утилизации имеющихся в них ценных компонентов. Десорбция выполняется с использованием химических растворителей либо водяного пара.

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы сорбционного фильтра на примере модели серии ФСБ, используемого в технологических схемах ливневой канализации. Непосредственно на его входе монтируется пескоулавливатель и нефтеулавливатель, что позволяет снизить показатели по указанным типам загрязнений до разрешённых концентраций.

Вода, пройдя описанный выше предфильтр, поступает по подводящей трубе в сорбционный блок. Отсюда, через распределительно-разгрузочную трубу, вода перемещается в нижнюю распределительную зону.

Здесь она равномерно распределяется по всей площади заложенного сорбента, марка и объёмы которого зависят от начальной и конечной концентрации загрязняющих веществ и требуемой производительности. П

осле этого вода восходящим потоком направляется в сборный круговой лоток, а оттуда отводится через патрубок.

Монтаж сорбционного фильтра

• выкапывается котлован требуемых размеров;
• дно просыпается песком, слой которого достигает толщины 300мм, затем тщательно трамбуется;
• по этой подушке заливается железобетонная плита (300мм и более), геометрические размеры которой определяются величиной «диаметр корпуса фильтра + 1000мм»;
• на плиту строго вертикально монтируется корпус сорбционного блока доочистки;
• для устойчивости в корпус предварительно заливается вода примерно до уровня перфорированного днища;
• чтобы избежать сдвига корпуса при обратной засыпке, его предварительно крепят анкерами;
• слоями по 300мм котлован засыпается песком без камней, с тщательной трамбовкой каждого слоя. Подсыпка завершается после достижения уровня выходного и входного патрубков;
• подключаются трубопроводы (переливной, отводящий, подводящий). Далее процесс засыпки продолжается до верха корпуса фильтра. Необходимо контролировать работу вибратором в местах подсоединения трубопроводов, упомянутых выше, чтобы не повредить их;
• загрузка подаётся внутрь корпуса мешками. Причём следующий подаётся после равномерного распределения содержимого предыдущего по всей поверхности перфорированного днища;
• до момента ввода в эксплуатацию уложенную загрузку требуется тщательно отмыть.

Чтобы выбранный вами сорбционный фильтр удалял максимально возможное количество типов загрязняющих веществ, к угольному фильтру в обязательном порядке следует добавлять различные ионообменные вещества, перечень которых определяется с учётом приоритетных загрязнителей на вашем предприятии (участке).

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.

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.

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.

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.

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.

Принцип работы сорбционного фильтра и его виды

Как показывает практика, сорбционный фильтр является достаточно востребованным инструментом для удаления примесей механического и хлорорганического характера путем поглощения загрязнителя. О том, что собой представляют собой сорбционные фильтры, и как они устроены, в данной статье и пойдет речь.

Что это такое?

Принцип работы

Фильтры и системы сорбционной очистки считаются одними из наиболее эффективных при очищении воды. Данный метод очистки позволяет не только выполнить механическое очищение, но и устранить неприятный запах, вкус и цвет. Достигается такой результат за счет активного поглощения веществ абсорбентом внутри фильтра.

Как правило, сорбционные фильтры используются для устранения органических примесей и считаются наиболее эффективными в очищении от слабых электролитов и красителей.

Важно: Сорбционное очищение может использоваться как самостоятельно, так и в комбинации с биологическими методами очистки вод.

Данный способ очистки повсеместно используется обычными гражданами собственных квартирах и домах и производствами. В зависимости от поставленных задач фильтры могут иметь серьезные отличия в конструкции и правилах использования.

Условно все сорбционные фильтры можно разделить на:

• безнапорные (применяются в бытовых целях);
• автоматические (применяются на производствах).

Автоматические системы состоят из:

• корпуса устройства;
• сорбента;
• клапана, отвечающего за регулирование и управление процессом очистки.

Из-за большого веса конструкция устанавливается на фундамент. Для контроля над процессом фильтр дополнительно оснащается люками, а сорбент загружается через специально отведенный для этих целей штуцер (в верхней части изделия). Переключение потоков происходит за счет обвязки из запорной арматуры и трубопроводов.

В то же время для безнапорных систем характерно наличие:

• бака с двумя емкостями;
• фильтрующего модуля;
• засыпки с сорбентом.

Преимущества сорбционного метода

Преимуществами сорбционного способа очистки вод перед другими методами являются:

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

В то же время к недостаткам сорбционных фильтров можно отнести:

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

Сорбционный метод очистки сточных вод

Очистка от тяжелых металлов сорбцией

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

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

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

Виды и производители сорбционных фильтров

Сорбционные фильтры бытового назначения могут выполняться в виде:

• индивидуальных портативных водоочистителей;
• насадок на кран;
• настольных фильтров;
• кувшинов;
• стационарных фильтров.

К примеру, прибор «БИП1», производимый отечественной организацией АО «МЕТТЭМ», обладает следующими характеристиками:

• стоимость: около двух долларов;
• производительность: 70-100 миллилитров в минуту;
• габариты: 135/1/1/ миллиметров;
• масса: 15 граммов;
• ресурс работы: 10 литров;
• автоматическая блокировка по окончании ресурса;
• полное обеззараживание воды;
• удаление активного хлора и соединений: 90%;
• удаление тяжелых металлов: 80%;
• удаление фенола: 90%;
• удаление бензопирена: 75%.

Достоинствами фильтров в виде насадки на кран являются:

• отсутствие необходимости в стационарном подключении;
• высокие экономические показатели (от 0,0009 доллара за литр).

В то же время такой вид фильтра создает дополнительную нагрузку на смеситель, а производительность устройства достаточно низка.

Примерами фильтров-насадок на кран являются:

• «Аквафор В300»:
  • ресурс: 1000 литров;
  • производительность: 0,3 литра в минуту;
  • стоимость: около двух с половиной долларов;
  • удаление активного хлора и соединений: 99%;
  • удаление бактерий: 99,9%;
  • удаление тяжелых металлов: 98%;
  • удаление фенола: 99%;
  • удаление пестицидов: 95%.
• «Гейзер»:
  • ресурс: 3000 литров (500 литров без регенерации);
  • производительность: 0,5 литра в минуту;
  • многократная регенерация в домашних условиях (на один картридж от 5 до 10 циклов регенерации);
  • стоимость: около двух с половиной долларов;
  • удаление активного хлора и соединений: 92%;
  • удаление железа: 90%;
  • удаление меди: 85%;
  • удаление свинца: 95%;
  • удаление пестицидов: 90%.
• «Барьер-Селекта»:
  • ресурс: 300 литров;
  • производительность: 0,3 литра в минуту;
  • очищение воды за счет комбинации механической, сорбционной и ионной фильтрации;
  • необходимость промывки и взрыхления: нет;
  • регенерируемость: нет;
  • стоимость: около 14 долларов.

Достоинствами настольных фильтров считаются:

• простота эксплуатации;
• высокая производительность;
• экономическая эффективность.

Однако, как и в случае с насадками на кран, настольные фильтры создают нагрузку на кран.

Примеры настольных фильтров:

• «Аквафор-Модерн»:
  • ресурс: 4000 литров;
  • производительность: 1,2 литра в минуту;
  • стоимость: около 18 долларов;
  • удаление активного хлора и соединений: 99%;
  • удаление бактерий: 99,9%;
  • удаление тяжелых металлов: 98%;
  • удаление фенола: 99%;
  • удаление пестицидов: 95%.
• «Гейзер-1»:
  • ресурс: 25000 литров;
  • производительность: до 5 литров в минуту;
  • стоимость: около 27 долларов.
• «Водолей»:
  • производительность: 1 литр в минуту;
  • ресурс: 1000 литров воды на один картридж;
  • стоимость: около 12 долларов;
  • удаление хлора и его производных: 95%;
  • удаление взвесей: 70%;
  • удаление тяжелых металлов: 70%;
  • удаление микроорганизмов: 90%.

  

  Наиболее популярные и востребованные модели фильтров-кувшинов:

  • «Аквафор кувшин»:
    • ресурс: 300 литров;
    • удаление хлора: 99%;
    • удаление бактерий: 99,9%;
    • удаление фенола: 99%;
    • удаление тяжелых металлов: 98%;
    • удаление пестицидов: 95%.
  • «Барьер»:
    • производительность: от 5 до 10 литров в час;
    • ресурс одного картриджа: от 200 до 500 литров;
    • удаление хлора: 95%;
    • удаление тяжелых металлов: 85%;
    • удаление фенола: 90%;
    • удаление бензопирена: 75%.
  • «BRITA AQUAFINE»:
    • производительность: от 10 до 18 литров в час;
    • ресурс картриджа: около 150 литров;
    • удаление хлора: 85%;
    • удаление тяжелых металлов: 90%;
    • удаление пестицидов: 70%;
    • удаление хлороформа: 98%;
    • удаление тетрахлорметана: 99%.

    Наиболее комфортными в использовании являются стационарные фильтры, так как они не только рассчитаны на многолетнюю работу, но и имеют высокие экономические показатели.

    

    Наиболее известными представителями фильтров стационарного типа являются:

    • «Аквафор В150»:
      • Ресурс: 15000 литров;
      • Производительность: 2,5 литра в минуту;
      • Стоимость: около 180 долларов;
      • удаление хлора: 99%;
      • удаление бактерий: 99,9%;
      • удаление фенола: 99%;
      • удаление тяжелых металлов: 98%;
      • удаление пестицидов: 95%.
    • • ресурс: 8000 литров;
      • производительность: 2,4 литра в минуту;
      • стоимость: около 80 долларов.
    • • ресурс: 25000 литров;
      • производительность: 5 литров в минуту;
      • периодичность регенерации: от 1000 до 7000 литров;
      • стоимость: около 75 долларов;
      • удаление взвесей: 98%;
      • удаление хлора: 95%;
      • удаление бактерий: 99,9%;
      • удаление кишечной палочки:90%;
      • удаление тяжелых металлов: 98%;
      • удаление пестицидов: 90%.
    • «Барьер IN-LINE C1C2C3»:
      • производительность: до 2 литров в минуту;
      • ресурс: 4000 литров;
      • стоимость: от 100 до 250 долларов;
      • удаление хлора: 95%;
      • удаление тяжелых металлов: 85%;
      • удаление фенола: 90%;
      • удаление бензопирена: 75%.

    Для глубокой очистки сточных вод, возвращаемых с производства, в подавляющем большинстве случаев используются угольные сорбционные фильтры. В качестве фильтрующей загрузки применяются:

    • активированный уголь на основе каменного и древесного;
    • коксовый уголь;
    • специальные сорбенты (МИУ-С, алюмосиликаты, цеолит).

    

    Цикл работы такого фильтра состоит из следующих этапов:

    • фильтрование;
    • профилактическое взрыхление с обратной промывкой (1-2 раза в неделю с целью профилактики выноса верхнего слоя фильтрующего материала, предотвращения слеживания и удаления органической пленки);
    • сброс тонкой взвеси угольной пыли (первого фильтрата);
    • частичная или полная замена фильтрующего материала.

    

    Технические характеристики фильтров сорбционных угольных (ФСУ) производственного назначения на примере моделей отечественного производства «ТЭКО-ФИЛЬТР» следующие:

    • «ФСУ 0,4-0,6»:
      • производительность: 1 метр кубический в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 400/2700 миллиметров;
      • масса изделия: 470 килограммов.
    • «ФСУ 0,6-0,6»:
      • производительность: 2,6 метра кубического в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 600/3100 миллиметров;
      • масса изделия: 750 килограммов.
    • «ФСУ 0,7-0,6»:
      • производительность: 3,5 метра кубического в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 700/3500 миллиметров;
      • масса изделия: 850 килограммов.
    • «ФСУ 1,0-0,6»:
      • производительность: 7 метров кубических в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 1000/3900 миллиметров;
      • масса изделия: 1470 килограммов.
    • «ФСУ 1,4-0,6»:
      • производительность: 14 метров кубических в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 1400/4300 миллиметров;
      • масса изделия: 2100 килограммов.
    • «ФСУ 2,0-0,6»:
      • производительность: 28 метров кубических в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 2000/4700 миллиметров;
      • масса изделия: 4000 килограммов.
    • «ФСУ 2,6-0,6»:
      • производительность: 50 метров кубических в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 2600/5050 миллиметров;
      • масса изделия: 6350 килограммов.
    • «ФСУ 3,0-0,6»:
      • производительность: 65 метров кубических в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 3000/5360 миллиметров;
      • масса изделия: 7700 килограммов.
    • «ФСУ 3,4-0,6»:
      • производительность: 60 метров кубических в час;
      • рабочее давление: 0,6 МПа;
      • габариты: 3400/5620 миллиметров;
      • масса изделия: 7600 килограммов.

    Сорбционные установки

    В настоящее время существует множество вариантов исполнения сорбционных установок для очищения сточных вод. Крайне важно правильно подобрать устройство в соответствии с предназначением и поставленными задачами.

    

    Условно установки сорбционной очистки вод можно разделить на следующие категории:

    • по типу процесса:
      • непрерывный;
      • периодический;
    • по режиму гидродинамики:
      • установки смешения;
      • установки вытеснения;
      • установки промежуточного типа;
    • по состоянию слоев сорбента:
      • неподвижный;
      • движущийся;
    • по направлению фильтрации:
      • прямоточная;
      • противоточная;
      • перекрестного движения;
    • по контакту взаимодействующих фаз:
      • непрерывный;
      • ступенчатый;
    • по конструкции фильтра:
      • емкостная;
      • колонная.

    

    Расчет по СНИП

    Для обеспечения максимальной эффективности очистки необходимо правильно подобрать фильтр под поставленные задачи и имеющиеся условия работы.

    

    Как показывает практика, приобрести сорбционную систему очистки воды можно по цене от 100 тысяч рублей. Однако, в зависимости от особенностей конструкции, предназначения и технологических характеристик, стоимость фильтра может сильно отличаться от указанного значения как в большую, так и в меньшую сторону.

    Где купить сорбционный фильтр?

    В Москве

    Приобрести сорбционные фильтры для очистки сточных вод можно в таких организациях, как:

    • «Первая водная компания»: город Москва, Волокамское шоссе, дом 116;
    • «АкваБиоМ»: город Москва, улица Херсонская, дом 5, корпус 2, квартира 1, комната 2;
    • «Инженерная экология»: город Москва, улица Подольских Курсантов, дом 3, строение 2.

    В СПб

    Продажей сорбционных фильтров в Санкт-Петербурге занимаются следующие компании:

    • «Эко-Терра»: город Санкт-Петербург, улица Громова, дом 4 (ДЦ «ГРОМОВЪ»);
    • «Коммунальная служба» город Санкт-Петербург, Грузовой проезд, дом 27;
    • «Биоэкология»: город Санкт-Петербург, Полюстровский проспект, дом 66.

    Как показывает практика, благодаря своим техническим характеристикам сорбционные фильтры получили широкое распространение как в обычной жизни, так и в производстве. Относительно высокая стоимость изделий оправдывается качественным очищением воды от различных примесей, в связи с чем фильтры сорбционного типа пользуются у россиян большой популярностью.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.