Как выбрать активированный уголь для очистки воды на заводе по производству напитков, как долго его использовать и когда заменять? В этой статье подробно рассмотрены все вопросы 

Какую роль на самом деле играет активированный уголь в очистке питьевой воды?

Проще говоря, основная способность активированного угля заключается в адсорбции. Внутри него находится огромное количество микропор, невидимых невооруженным глазом, а удельная поверхность 1 грамма активированного угля равна площади футбольного поля. Когда вода проходит через слой активированного угля, остаточный хлор, органические вещества и вещества, вызывающие неприятный запах, задерживаются в этих порах.

Что касается производства напитков, активированный уголь выполняет в основном три функции:

Во-первых, полное удаление остаточного хлора. Это самая основная и важнейшая функция. Между активированным углем и остаточным хлором происходит химическая реакция: остаточный хлор восстанавливается до ионов хлора, а на поверхности активированного угля образуются оксиды. Эта реакция протекает очень быстро, поэтому времени контакта в пустом слое (EBCT) обычно достаточно в пределах 2–5 минут.

Во-вторых, удаление органических веществ и посторонних запахов. Хумусовые и фуриновые кислоты, естественно присутствующие в поверхностных и подземных водах, а также микроколичества органических веществ, поступающих в результате промышленного загрязнения, невозможно задержать с помощью песчаной фильтрации и микрофильтрации. Микропоры активированного угля обладают сильной аффинностью к этим органическим веществам. Многие производители напитков отмечают, что после установки новых колонок с активированным углем уровень общего органического углерода (TOC) в выходящей воде может снизиться до уровня ниже 0,5 мг/л.

В-третьих, обеспечение надежности перед обратным осмосом. Основной технологический процесс современной очистки воды для напитков представляет собой схему «песчаная фильтрация + активированный уголь + защитный фильтр + обратный осмос (RO)». Активированный уголь здесь выполняет двойную роль: он не только удаляет остаточный хлор, защищая мембраны RO от окисления, но и адсорбирует органические вещества, предотвращая загрязнение мембран. Производители мембран RO обычно четко требуют, чтобы содержание остаточного хлора в поступающей воде было ниже 0,1 мг/л, и достижение этого стандарта с помощью активированного угля является стандартной практикой.

Какой активированный уголь следует выбирать для завода по производству напитков?

На рынке представлено немало видов активированного угля, которые по материалу изготовления делятся на угольный, древесный, из кокосовой скорлупы, из абрикосовой скорлупы и т. д. Основываясь на нашем многолетнем опыте производства и применения, мы хотим дать несколько практических рекомендаций для предприятий по производству напитков:

Отдавайте предпочтение активированному углю из кокосовой скорлупы. Он отличается высокой прочностью, низким содержанием золы и развитой микропористостью. Высокая прочность означает, что уголь не ломается во время эксплуатации и обратной промывки, а также не образует большого количества мелкой пыли, которая может забивать последующее оборудование; низкое содержание золы гарантирует, что в воду не будут выделяться ионы металлов; развитая микропористость обеспечивает более эффективную адсорбцию остаточного хлора и низкомолекулярных органических веществ. Эти характеристики идеально соответствуют требованиям к очистке воды для производства напитков.

Необходимо учитывать как йодное число, так и показатель адсорбции метиленового синего. Йодное число отражает степень развитости микропор; как правило, для предприятий по производству напитков достаточно активированного угля из кокосовой скорлупы с йодным числом 900–1000 мг/г, нет необходимости стремиться к слишком высоким показателям. Показатель адсорбции метиленового синего отражает состояние средних пор; рекомендуется выбирать уголь с показателем не ниже 150–180 мг/г, что имеет большее значение для удаления высокомолекулярных органических веществ.

Обязательно требуется кислотная промывка. На поверхности и в порах обычного активированного угля остаются растворимые зольные остатки и оксиды металлов, что на начальном этапе эксплуатации может привести к колебаниям рН и повышению электропроводности выходящей воды. После кислотной промывки содержание золы в активированном угле снижается до уровня ниже 3 %, а время промывки перед использованием значительно сокращается. Все надежные поставщики угля для производства напитков предлагают продукцию, прошедшую кислотную промывку.

Обратите внимание на гранулометрический состав. В области очистки питьевой воды обычно используются размеры 8×30 меш или 12×40 меш. Слишком крупный уголь имеет низкую адсорбционную эффективность, а слишком мелкий — высокое сопротивление потоку воды и склонен к вымыванию. Выбор следует осуществлять с учетом расчетных параметров фильтра и рекомендаций производителя оборудования.