Активированный уголь для водоочистки

Активированный уголь работает как адсорбент, удерживая на своей поверхности и в порах примести из воды или газа посредством физических и/или химических взаимодействий.


Получают активированный уголь из различных природных веществ, таких как

  • древесный уголь,
  • каменноугольный кокс,
  • нефтяной кокс,
  • скорлупа кокоса (лучший по качеству и свойствам уголь),
  • скорлупа грецкого ореха,
  • косточки абрикоса,
  • маслины и других плодовых культур.

Основные этапы производства ативированного угля:

  • Подготовка и измельчение исходного сырья до 3-5 см;
  • Пиролиз - обжиг в инертной атмосфере без доступа воздуха;
  • Активация водяным паром и/или химическими реагентами при 400-600 0С;
  • Сортировка и охлаждение;
  • Дополнительная обработка (промывка кислотами, измельчение, сушка);
  • Упаковка и хранение.

Активированный уголь широко применяется для удаления из воды большого количества органических и неорганичесских соединений, таких как:

  1. Фенолы;
  2. Нефтепродукты;
  3. Хлорорганические соединения;
  4. Пестициды;
  5. Инсектициды (например, ДДТ);
  6. Молекулы хлора (дехлорирование);
  7. Различные эфиры;
  8. Стирол;
  9. Толуол
  10. И многие другие.


На рисунке ниже приведены различные формы выпуска активированных углей.


форма выпуска и типы активированных углей


Так, на рынке активированный уголь представлен в виде: порошка, гранул или пеллет.


Высокая адсорбционная способность достигается благодаря развитой системе пор. Поры в активированном угле классифицируют по размерам:

  • Микропоры - менее 2 нм;
  • Мезопоры - от 2 до 25 нм;
  • Макропоры - более 25 нм.

На микрофотографии ниже приведена внутренняя структура частиц активированного угля:


Поры в активированном угле


Площадь поверхности 1 грамма активированного угля может достигать от  500 до 2000 квадратных метров. Для сравнения, площадь футбольного поля составляет 7140 м2. Таким образом, 3-4 грамма активированного угля по площади активной поверхности сопоставимы с футбольным полем.


В таблице для примера приведены основные характеристики активированного угля:


Форма углягранулы или порошок
Размер частиц, mesh USS

8х16

8х30

12х40

Размер частиц, мм

1,2-2,4

0,6-2,4

0,4-1,7

0,6-1,7

Удельная площадь поверхности, м2/г1100-1200
Йодное число, мг/г1050-1100
СТС адсорбция, %55-60
Насыпная плотность, кг/м3350-500
Влажность, %3-8
Зольность, %1-6
pH7-10
Прочность, %95-100


Благодаря своим свойствам активированнй уголь применяется для:

  • подготовки питьевой воды (удление запахов и посторонних приесей);
  • очиски природной и сточной воды;
  • подготовки воды для бассейнов;
  • водоподготовки при производстве напитков;
  • производства пищевых кислот;
  • очиски сиропов;
  • подготовки воды перед установками обратного осмоса.