Węgiel aktywny do filtracji wody. Jak działa i co usuwa?
Węgiel aktywny w filtracji wody to jedno z najpopularniejszych rozwiązań stosowanych do redukcji chloru, poprawy smaku i zapachu oraz ograniczania części związków organicznych. Sprawdź, jak działa węgiel aktywny, czym są mikro i makropory oraz jaki filtr węglowy wybrać.
Co to jest węgiel aktywny?
Węgiel aktywny, nazywany również węglem aktywowanym, jest porowatym materiałem węglowym wykorzystywanym między innymi do oczyszczania wody.
W filtracji stosuje się różne rodzaje węgla aktywnego. Popularnym surowcem są między innymi łupiny orzecha kokosowego. Materiał poddawany jest procesowi aktywacji, dzięki któremu powstaje bardzo rozbudowana struktura wewnętrzna.
Z zewnątrz węgiel może wyglądać jak zwykły granulat lub jednolity blok. W rzeczywistości jego wnętrze zawiera ogromną liczbę mikroskopijnych porów, które tworzą powierzchnię zdolną do zatrzymywania określonych związków obecnych w wodzie.
Jak działa węgiel aktywny?
Podstawowym mechanizmem działania węgla aktywnego jest adsorpcja.
Nie należy jej mylić z absorpcją. Węgiel nie działa po prostu jak gąbka wciągająca zanieczyszczenia. Podczas adsorpcji określone cząsteczki obecne w wodzie zostają związane na powierzchni materiału.
Przepływa przez granulat lub porowatą strukturę bloku węglowego.
Zanieczyszczenia przemieszczają się przez rozbudowaną strukturę wewnętrzną.
Wybrane związki zostają zatrzymane na powierzchni węgla aktywnego.
Mikropory, mezopory i makropory. Jak zbudowany jest węgiel aktywny?
Właściwości węgla aktywnego wynikają przede wszystkim z jego porowatej struktury. Pory różnią się wielkością i pełnią różne funkcje podczas przepływu wody przez materiał.
Mikropory
Bardzo małe przestrzenie, w których znajduje się duża część powierzchni odpowiedzialnej za adsorpcję niewielkich cząsteczek.
Mezopory
Łączą większe przestrzenie z drobniejszą strukturą adsorpcyjną i ułatwiają transport cząsteczek w głąb materiału.
Makropory
Pełnią głównie funkcję dróg transportowych umożliwiających wodzie i zawartym w niej związkom dotarcie głębiej do struktury węgla.
W praktyce: dwa wkłady zawierające węgiel aktywny nie muszą działać identycznie. Znaczenie ma rodzaj surowca, sposób aktywacji, struktura porów, ilość materiału oraz czas kontaktu wody ze złożem.
Co usuwa węgiel aktywny z wody?
Jednym z najczęstszych zastosowań filtra węglowego do wody jest redukcja chloru i poprawa właściwości organoleptycznych wody wodociągowej.
W zależności od rodzaju węgla, konstrukcji wkładu i warunków pracy filtr może ograniczać również część związków organicznych.
Dokładny zakres redukcji zawsze powinien wynikać z parametrów konkretnego wkładu. Samo określenie "węgiel aktywny" nie oznacza, że każdy filtr usuwa dokładnie te same substancje.
Węgiel aktywny w systemie odwróconej osmozy
W systemach RO węgiel aktywny może występować zarówno przed membraną, jak i po niej. Oba wkłady pełnią jednak inne zadania.
Wkład węglowy redukuje chlor i pomaga chronić membranę osmotyczną.
Liniowy filtr węglowy pełni najczęściej funkcję końcową i poprawia smak oraz zapach wody.
Czego zwykły filtr węglowy nie usuwa?
Węgiel aktywny nie jest rozwiązaniem każdego problemu z wodą.
- nie jest zmiękczaczem wody,
- nie jest podstawowym rozwiązaniem na żelazo i mangan,
- nie zastępuje odpowiedniej dezynfekcji przy problemach mikrobiologicznych,
- nie usuwa wszystkich możliwych zanieczyszczeń znajdujących się w wodzie.
Jeżeli problemem jest twarda woda i kamień, potrzebny będzie system przeznaczony do redukcji twardości. Przy wodzie ze studni dobór filtracji najlepiej rozpocząć od analizy jej parametrów.
Węgiel granulowany GAC
GAC, czyli Granular Activated Carbon, to granulowany węgiel aktywny. Woda przepływa pomiędzy luźnymi granulkami znajdującymi się wewnątrz wkładu.
Wkłady GAC są popularnym rozwiązaniem przy filtracji wody wodociągowej, szczególnie gdy zależy nam na redukcji chloru oraz poprawie smaku i zapachu.
Wkłady 10", 20", Big Blue, filtry podzlewozmywakowe oraz wybrane systemy odwróconej osmozy.
Carbon block. Czym różni się od GAC?
Wkład typu carbon block wykonany jest ze sprasowanego węgla aktywnego. Zamiast luźnego granulatu otrzymujemy zwartą i porowatą strukturę, przez którą przepływa woda.
Taka konstrukcja może zapewniać bardziej jednolity przepływ przez materiał oraz łączyć adsorpcję z mechanicznym zatrzymywaniem części drobnych zanieczyszczeń, zależnie od parametrów konkretnego wkładu.
Luźny granulat węgla aktywnego.
Sprasowany blok węglowy o zwartej strukturze.
Węgiel aktywny z KDF
Niektóre wkłady łączą węgiel aktywny z dodatkowym złożem KDF. Takie rozwiązanie pozwala rozszerzyć funkcję wkładu o właściwości wynikające z zastosowania drugiego medium filtracyjnego.
W takim przypadku nie należy przypisywać wszystkich właściwości filtrowi wyłącznie samemu węglowi. Za część działania odpowiada węgiel aktywny, a za część złoże KDF.
Węgiel aktywny ze srebrem
W niektórych wkładach stosuje się węgiel aktywny z dodatkiem srebra. Jego zadaniem jest przede wszystkim ograniczenie namnażania mikroorganizmów wewnątrz materiału filtracyjnego.
Ważne: wkład węglowy ze srebrem nie powinien być traktowany jako zamiennik lampy UV lub innej metody dezynfekcji wody.
Filtr liniowy węglowy
Filtry liniowe z węglem aktywnym są często stosowane jako ostatni etap systemów odwróconej osmozy.
Ich zadaniem jest końcowa poprawa smaku i zapachu wody przed podaniem jej do wylewki. Z tego powodu taki element określa się często jako filtr szlifujący.
Jaki filtr węglowy do wody wybrać?
Nie ma jednego wkładu węglowego odpowiedniego do każdej instalacji. Najpierw trzeba określić problem, miejsce montażu oraz oczekiwany przepływ.
Wkład 10", 20" czy Big Blue?
Rozmiar wkładu powinien być dopasowany do obudowy oraz przepływu wymaganej instalacji.
Popularny format do filtrów kuchennych, RO i mniejszych instalacji.
Większa ilość materiału filtracyjnego i zastosowanie w większych obudowach.
Wkłady o większej średnicy przeznaczone do instalacji wymagających większego przepływu.
Jak często wymieniać wkład z węglem aktywnym?
Węgiel aktywny ma ograniczoną pojemność adsorpcyjną. Z czasem powierzchnia odpowiedzialna za zatrzymywanie związków zostaje wykorzystana, dlatego wkład wymaga okresowej wymiany.
Częstotliwość wymiany zależy między innymi od:
- jakości wody,
- ilości zużywanej wody,
- rodzaju wkładu,
- ilości węgla aktywnego,
- przepływu wody,
- zaleceń producenta.
W wielu domowych wkładach spotyka się okres eksploatacji liczony w miesiącach, ale zawsze warto kierować się parametrami konkretnego produktu i warunkami pracy instalacji.
Węgiel aktywny w filtracji wody. Jak dobrać odpowiedni wkład?
Jeżeli problemem jest chlor, nieprzyjemny zapach lub smak wody, filtr z węglem aktywnym może być jednym z najprostszych i najbardziej praktycznych rozwiązań.
Do wyboru są między innymi wkłady GAC, carbon block, filtry liniowe oraz wkłady łączące węgiel z dodatkowymi mediami.
Najważniejsze jest jednak nie to, ile etapów filtracji ma system, ale czy zastosowany wkład odpowiada problemowi występującemu w wodzie.