Сорбционные фильтры

Основными назначениями использования установок сорбции являются:
- улучшение органалептических характеристик воды, удаляя из нее органические вещества, придающие запах, привкус и цвет;
- удаление органических соединений, пестицидов, гербицидов, диоксинов, ксенобиотиков;
- восстановление окислителей таких как хлор, диоксид хлора, хлорамины, перманганат, озон и т.д.

Процессы дехлорирования и сорбции на активированном угле - различны. В случае дехлорирования воды фильтрацией через слой активированного угля протекает химическая реакция с выделением СО2 а хлор восстанавливается до хлоридов. Во время сорбции поглощение загрязнителей на поверхности активированного угля происходит за счет межмолекулярных сил Ван-дер-Ваальса. Это отличие влияет главным образом на скорость фильтрации, которая при дехлорировании может составлять 20 - 50 м/ч и в порядка 7 - 14 м/ч при удалении органических загрязнений.

Принцип работы сорбционных фильтров

Процесс сорбции основан на прохождении раствора воды через фильтрующий слой, заключенный в напорный корпус и задержании загрязнений в порах сорбента. В качестве сорбента чаще всего используется активированный кокосовый уголь, обладающий высокой удельной поверхностью (от 600 до 1500 м2/г), что свидетельствует о его развитой микропористости. Принципы фильтрации и обратной промывки идентичны более распространенным установкам обезжелезивания, с тем различием что обратная и прямая промывка производимые в фильтре позволяет удалить взвешенные вещества и бактерии с поверхности сорбента, но адсорбируемые вещества захваченные микропорами не удаляются таким способом. В сорбционных установках обратная промывка проводится каждые 24 - 48 часов в случае если фильтр служит в качестве первой ступени и один раз в 7 - 14 дней если фильтр установлен на второй ступени в качестве финишной очистки.

Полная регенерация угля (реактивация) происходит посредством пара при температуре 600 °C в специальной вакуумной печи, при этом адсорбируемые (загрязняющие) вещества полностью сжигаются, не сжигая при этом сам уголь. Это происходит из-за низкой концентрации кислорода и присутствия большого количества водяного пара. Водяной пар реагирует с адсорбированной органикой, проявляющей высокую реактивность в воде при этих высоких температурах, при этом происходит ее полное сгорание. Ввиду сложности проведения такой операции в большинстве случаев отработанный уголь просто заменяется на новый.

На практике срок эксплуатации гранулированных активированных углей может составлять:
- 3 - 6 месяцев при очистке от природных органических соединений;
- 12 - 18 месяцев при очистке воды от пестицидов;
- 12 - 24 месяца при удалении привкусов и запахов.

Важнейшим показателем эффективности активированного угля является йодный индекс. Йодный индекс (адсорбция йода, йодное число) - количество йода в миллиграммах, которое может адсорбировать 1 грамм активированного угля, в порошкообразной форме из разбавленного водного раствора. Более высокое число указывает на более высокую степень активации. Существует прямая зависимость между йодным числом и удельной площадью поверхности активированного угля - значение йодного числа приблизительно соответствует удельной поверхности поры м²/г.

Модельный ряд стандартных установок