Когда речь заходит о чистой питьевой воде, недостаточно просто убрать песок или ржавчину. Многие опасные загрязнители растворены в жидкости и не видны глазу. В таких случаях на помощь приходят сорбционные фильтры — устройства, работающие по принципу поглощения вредных веществ поверхностью фильтрующего материала.
Компания «ВОДЭКО» специализируется на проектировании, производстве и обслуживании станций очистки воды, в том числе систем с сорбционной фильтрацией.
Что такое сорбция и как она работает
Сорбция — это процесс поглощения газов, паров или растворённых веществ из окружающей среды твёрдым телом (сорбентом) или жидкостью. В водоочистке этот метод основан на способности определённых материалов захватывать и удерживать на своей поверхности молекулы загрязнителей, пропуская при этом молекулы воды.
Сорбционный фильтр для очистки воды действует по принципу адгезии — прилипания. Когда вода проходит через слой сорбента, вредные примеси притягиваются к поверхности гранул и прочно закрепляются там. Это позволяет удалять из воды то, что невозможно отфильтровать простым механическим барьером.
Главное достоинство метода — избирательность. Разные сорбенты могут быть настроены на улавливание конкретных типов загрязнений.
Активированный уголь: самый известный сорбент
Говоря о сорбционных фильтрах, большинство людей представляют устройство с активированным углём. Это универсальный и высокоэффективный материал с огромной пористой поверхностью — один грамм угля может иметь площадь до 1500 квадратных метров.
Что удаляет угольный сорбционный фильтр:
-
хлор и хлорорганические соединения — главную причину неприятного запаха водопроводной воды;
-
органические загрязнители — нефтепродукты, фенолы, пестициды;
-
неприятные привкусы и запахи (сероводородный, болотный, аптечный);
-
мутность — частично задерживает взвешенные частицы.
Сорбция и удаление железа из воды
Вопрос о том, помогает ли сорбционный фильтр от железа, требует пояснения. Железо в воде может находиться в разных формах:
-
двухвалентное (растворённое) — вода выглядит прозрачной, но при отстаивании желтеет;
-
трёхвалентное (окисленное) — видимая ржавчина и рыжие взвеси.
Сам по себе классический сорбционный фильтр с активированным углём не удаляет растворённое двухвалентное железо — молекулы Fe2+ проходят через уголь почти беспрепятственно. Однако в комплексных системах водоочистки сорбция играет важную роль:
-
Финишная доочистка после обезжелезивания. После того как железо переведено в нерастворимую форму (аэрацией или каталитическими загрузками) и отфильтровано, сорбционный фильтр ставится последним этапом. Он задерживает мельчайшие хлопья окисленного железа и удаляет сопутствующий запах.
-
Удаление железоорганических соединений. В некоторых водах (особенно болотных) железо связано с органическими кислотами. Такие комплексы устойчивы, и угольный фильтр помогает разорвать эту связь, сорбируя органику вместе с железом.
Для прямого удаления железа используют не простой уголь, а специальные многофункциональные загрузки. Некоторые современные сорбенты сочетают свойства катализатора (ускоряют окисление железа) и сорбента (удерживают образовавшиеся хлопья). Однако в профессиональной водоподготовке чаще применяют раздельный подход: сначала окисление и осаждение железа, затем сорбционная доочистка.
Устройство сорбционного фильтра
Типичный сорбционный фильтр может быть как компактным кувшином, так и промышленной колонной. Основные элементы:
-
Корпус — из пластика (для бытовых нужд) или стали с антикоррозийным покрытием.
-
Фильтрующая загрузка (сорбент) — фильтрующие материалы это активированный уголь (кокосовый, березовый), цеолит, специальные сорбционные смеси.
-
Дренажно-распределительная система — обеспечивает равномерное распределение воды по слою сорбента и отвод очищенной воды, не позволяя вымывать частицы загрузки.
-
Управляющий клапан — может быть ручным или автоматическим, регулирует потоки воды при фильтрации и промывке.
Где применяются сорбционные фильтры
Сорбционные фильтры — обязательный элемент большинства систем водоочистки. Их устанавливают:
-
В квартирах — как магистральные фильтры (для защиты всей квартиры от хлора) и как финишные ступени в системах под мойкой.
-
В загородных домах — после станций обезжелезивания и умягчения для доведения воды до питьевого качества.
-
В промышленности — для подготовки воды в пищевом и фармацевтическом производстве.
-
В коммунальном хозяйстве — на станциях водоподготовки.
Сорбционный фильтр — незаменимый инструмент для удаления хлора, органики, привкусов и запахов. Что касается обезжелезивания, сорбция редко работает как самостоятельный метод, но является идеальным финишным этапом после удаления основной массы железа. Для получения действительно чистой и вкусной воды без запаха ржавчины и болота сорбционный фильтр должен быть частью грамотно спроектированной системы водоподготовки, учитывающей полный анализ исходной воды.