Первым уровнем в грамотно организованной системе качественной фильтрации воды является фильтр грубой очистки. Это небольшое приспособление, предназначенное для сбора механических примесей и частиц грязи, содержащихся в потребляемой жидкости. Один из видов таких устройств - сетчатый фильтр грубой очистки воды с различным уровнем загрязненности. Оборудование является очень востребованным, поскольку отличается:
- простым монтажом и легким обслуживанием;
- доступной стоимостью при достаточно высокой эффективности;
- широким модельным рядом устройств - изготавливаются для очистки воды, содержащей нерастворимые взвеси различной величины. Сетка способна задерживать частицы диаметром от 50 до 500 мкм.
Сетчатые устройства могут использоваться как самостоятельные фильтры, так и быть неотъемлемым звеном схемы качественной системы фильтрации. Они эффективно удаляют из воды ржавчину и песок, инородные частицы, попавшие в нее при прохождении субстанции через ржавые, обросшие налетом и не отремонтированные трубы. После очистки жидкости от примесей и частичек грязи, она не становится на 100% пригодной к питью, но использование такой воды (без механических взвесей) имеет особое потребительское значение. Правильно выбранный и установленный сетчатый фильтр для воды повышает качество субстанции, а значит:
- защищает водонагревательную и потребляющую воду технику он преждевременного выхода из строя;
- снижает интенсивность засорения фильтров тонкой очистки;
- сокращает расходы на покупку расходных фильтрующих элементов;
- увеличивает эксплуатационные характеристики фильтров ультратонкой очистки и минерализации.
Преимуществом устройства для грубой фильтрации воды является универсальность. Производители выпускают различные типы сетчатых приспособлений, установка которых выполняется непосредственно на трубы водопроводной системы. Какие виды фильтров-сеток существуют? Как выбрать приспособление?
Принцип работы сетчатого фильтра и его виды
Главным фильтрующим элементом приспособления является сетка (цилиндрической формы) с пропускающими ячейками определенного диаметра. Она заключена обычно в металлический нержавеющий корпус, который может быть снабжен специальной заглушкой в виде гайки или краном. Форма корпуса напоминает вытянутую колбу с выведенными патрубками (фланцы для простого и быстрого подсоединения устройства) и емкостью для отработанной субстанции (отстойник).
Монтаж фильтра-сетки для воды выполняется на входе воды в дом или квартиру. Место установки выбирается до разводки трубопровода на точки подачи воды. Если предусмотрены водомеры, тогда монтаж устройства выполняется перед счетчиком. При открытии крана, субстанция проходит по трубам, преодолевая препятствие в виде сетчатого фильтрующего элемента. Он задерживает все нерастворенные примеси диаметром больше диаметра пропускающей ячейки сетки.
Поскольку условия эксплуатации сетчатого фильтрационного элемента могут быть различными, производители предлагают несколько видов приспособлений для грубой очистки воды:
- Косые и прямые фильтры-сетки.
Разделение на прямые и косые устройства осуществляется по размещению отстойника. В первом случае емкость имеет расположение строго вниз. То есть перпендикулярно ходу воды. Их отличительная черта - габаритность. Чтобы установить прямой сетчатый фильтр для воды грубой очистки необходимо много свободного пространства в зоне под трубой. Но именно увеличенные размеры вертикальной емкости обеспечивают более качественную фильтрацию. У косых фильтров-сеток емкость размещена под углом к потоку воды в трубе. Их удобно использовать на трубах, которые пролегают вблизи пола или проложены вертикально.
- Муфтовые и фланцевые фильтры-сетки.
Разбиение осуществлено по способу монтажа оборудования на водопроводную трубу. Фланцевые устройства подходят для трубопровода диаметром свыше 2 дюймов (развязки, магистральные системы и т.д.). Их главное преимущество - простой и легкий демонтаж за счет шпилек и болтов. Второй вид приспособлений подходит для труб диаметром до 2 дюймов. Они навинчиваются на водопровод, что усложняет их демонтаж.
- Грязевики и фильтры с промывкой.
Разделение фильтров грубой очистки ведется и по методу очистки емкости-отстойника. Приспособления, которые не подлежат ручной промывке, - грязевики. К их числу относят косые и некоторые группы прямых фильтров. Они снабжаются специальной крышкой для удобства эксплуатации. В прямых фильтрах, где сетка для фильтра грубой очистки воды размещена перпендикулярно току воды, предусматривается кран для выпуска отработанной жидкости.
Плюсы и минусы фильтра-сетки грубой очистки воды
Фильтры для грубой фильтрации субстанции выпускают многие производители. Но устройства адаптированные под сложные эксплуатационные условия предлагают лишь несколько брендов:
- Valtec;
- Honeywell;
- ITAP и некоторые другие.
Эти же производители выпускают на рынок и расходные материалы к устройствам - сетка для фильтра грубой очистки и другие элемента. Безусловно, у такого фильтрующего оборудования степень очистки субстанции достаточно низкая, но, беря во внимание состояние водопроводных систем в 87% жилых домов, без них просто не обойтись. Фильтры-сетки - дешевый способ очистить воду от механических нерастворенных в жидкости частиц, имеющий ряд преимуществ:
- нет необходимости приобретать дополнительное оборудование для обслуживания и монтажа;
- не нужны навыки, чтобы выполнить установку и чистку отстойника;
- восстановление эффективной работоспособности;
- дешевые комплектующие;
- высокие показатели экологической безопасности;
- экономичность обслуживания - замена сетки проводится реже, чем смена картриджей.
При покупке сетчатого фильтра обращают внимание на величину ячеек элемента. Для грубой очистки достаточно сетки в 100 мкм. Не стоит забывать и о специфике расположения труб и их диаметре. Определившись с параметрами, можно делать покупку.
Фильтры грубой очистки воды для дачи и квартиры используются как самостоятельные приспособления или в качестве первой ступени в комплексных системах тонкой очистки. Их установка не только повышает потребительские качества жидкости, но и защищает водопотребляющую и водонагревающую технику. В комплексных системах наличие такого устройства снижает интенсивность загрязнения фильтров (картриджей) последующих ступеней, увеличивая их срок службы и снижая расходы на эксплуатацию.
Основное назначение фильтров грубой очистки воды – задержка крупных нерастворимых частиц, как твердых, так и мягких. Если в индивидуальных системах водоснабжения подобные примеси в большинстве – это попадающие из источника (колодца или скважины) песок, глина или ил, то в централизованных коммуникациях – частицы ржавчины от старых труб. Как бы качественно не выполнялась очистка после добычи (из артезианских скважин или водоемов), в процессе ее транспортировки до потребителей по старым коммуникациям, являющихся общей бедой коммунальных хозяйств практически во всех регионах, качество воды заметно ухудшается.
Отдельно отметим, что обязательно требуется установить фильтр грубой очистки воды перед во избежании его поломок.
Виды устройств
Фильтр грубой очистки для воды для дачи от аналогичного устройства для дома или квартиры может отличаться производительностью (пропускной способностью), однако, вне зависимости от этой характеристики все модели можно разделить на несколько типов в зависимости от их устройства.
1. Сетчатые устройства отличаются простотой и эффективностью. Эту категорию можно разделить еще на два класса:
- нуждающиеся в ручной очистке (грязевики),
- имеющие функцию самопромывки и дренажный отвод для слива грязной воды.
Сетчатые фильтры для очистки воды для квартиры могут устанавливаться на магистралях как холодного, так и горячего водоснабжения. В частных домах и на дачах их монтируют до подогревающего блока, очищая таким образом одновременно весь поток.
В зависимости от исходного качества жидкости выбирается сетка для фильтра грубой очистки с размером ячеек от от 20 до 500 мкм.
Сетчатый фильтр — самый простой вариант грубой очистки для воды
По типу монтажа различают фланцевые и муфтовые устройства этого типа. К изделиям этой категории следует отнести и сетчатые насадки, устанавливающиеся непосредственно на краны.
2. Картриджные фильтры используются в комплексных системах, например, в многоступенчатых устройствах, монтирующихся под раковиной, или автономно. Они могут быть заполнены фильтрующим материалом (обычно картриджи бывают из полиэстера либо нетканого полипропилена) или иметь аналогичную вставку-сетку.
- первые при загрязнении подлежат замене,
- вторые можно легко отсоединить, промыть и установить на место.
Важно: Информацию о том, подлежит ли картридж/сетка восстановлению или замене, ищите на упаковке.
Преимуществом картриджных фильтров является высокое качество очистки (удерживают частицы 0,5-30 мкм).
Такие фильтры грубой очистки для воды, точнее их корпуса, могут быть пластиковыми или стальными.
- Первые оптимально подходят для трубопроводов холодного водоснабжения. Их прозрачный корпус позволяет легко контролировать степень загрязнения.
- Вторые способны выдерживать воздействие высоких температур, поэтому их монтируют на магистралях ГВС.
3. Напорные модели представляют собой резервуар с фильтрующим материалом, в который вода подается с напором. Несмотря на некоторое неудобство, связанное с необходимостью размещать достаточно громоздкую конструкцию, такие изделия оптимально подходят для удаления разнофракционных (имеющих различные размеры частиц) примесей.
Принцип работы
Вне зависимости от устройства, общий принцип работы таких фильтров – создание препятствия для прохождения частиц нерастворимых примесей. Сетчатые фильтры для очистки воды обеспечивают такую возможность за счет размеров ячейки, наполненные фильтрующим материалом, картриджные модели – за счет небольшого размера зазоров между его частицами (гранулами), а также за счет способности ила, глины или других примесей осаждаться на материале при снижении скорости потока, которое наблюдается при возникновении на пути воды препятствия в виде фильтрующего слоя.
В коттеджах и частных домах фильтры с материалом (засыпные) используются не в виде картриджей, имеющих не слишком большую производительность, а в виде отдельных резервуаров (одно- или двухкамерных).
Установка и очистка
Способ установки фильтра грубой очистки на воду выбирают в зависимости от конструкции, однако, специалисты рекомендуют выбирать разъемные соединения не только для моделей, нуждающихся в периодическом извлечении из системы для промывки, но и для стационарных моделей, в том числе, насыпных резервуаров. Это позволит легко демонтировать конструкцию при необходимости ремонта.
Обратите внимание, что фильтры монтируются на входе воды в квартиру (дом) до ее последующей разводки на точки водопотребления перед счетчиком.
Важно надежно герметизировать все стыки для предотвращения утечки. Наличие вентилей позволяет перекрывать подачу воды при ревизии, чистке и ремонте. Стационарные модели часто дополняют обводные линии для обеспечения водоснабжения при аварийных ситуациях.
Проще всего установить сетчатые фильтры на воду:
- фланцевые модели монтируются во фланец,
- муфтовые врезаются непосредственно в трубопровод.
Важно помнить, что установка фильтра может увеличить общую длину участка коммуникаций.
На схеме показано как правильно установить фильтр грубой очистки на примере сетчатого предфильтра
- Самоочищающийся фильтр грубой очистки требует подсоединения дренажного патрубка к канализации.
- Картриджи легко устанавливаются в подключенный по прилагающейся схеме комплексный фильтр.
Сложной схемой подключения отличаются засыпные резервуары, поскольку для их очистки используется принцип обратной промывки, а значит, трубопроводная обвязка таких фильтров предусматривает отключение прямого потока, подачу на время промывки воды по обводной магистрали, обратную подачу промывающей жидкости и отвод грязной воды в процессе промывки.
Эксплуатация фильтров грубой очистки воды с возможностью самоочистки не требует какого-либо вмешательства со стороны пользователя при отсутствии нарушений в работе.
Если говорить о том, как почистить фильтр грубой очистки, то самые простые сетчатые фильтры необходимо демонтировать, предварительно перекрыв поток воды. После этого с сетки стряхивают накопившиеся задержанные частицы ржавчины, песка и пр., после чего тщательно промывают сетку и корпус и устанавливают готовую к работе конструкцию на место.
Выбор
Основными характеристиками фильтров для грубой очистки воды являются их производительность и линейный размер задерживаемых частиц.
Производительность фильтра выбирается в зависимости от объема потребления для того, чтобы избежать перебоев в подаче или значительного снижения напора. При использовании низкопроизводительных фильтров часто устанавливают накопительные емкости, где вода собирается в то время, когда никто не пользуется краном, а при открытии последнего обеспечивает необходимый расход.
Размер ячеек сетки или способность задерживать частицы определенного размера должен соответствовать качеству исходной жидкости, типу и количеству нерастворимых примесей. Если мелкоячеистую модель установить для очистки сильно загрязненной воды, снимать и промывать его придется слишком часто. В некоторых случаях последовательно устанавливают фильтры с крупной и более мелкой сетками.
Подробная информация о выборе есть на нашем сайте в отдельной статье.
Популярные модели фильтров
Многие известные производители при производстве фильтров грубой очистки для воды совершенствуют свою продукцию в определенных направлениях. Поэтому изделия многих брендов имеют характерные особенности, что следует учитывать при выборе конструкций.
Фото разных фильтров
Уважаемые читатели! С момента публикации этой статьи в ассортименте нашей компании, практике применения оборудования, нормативных документах могли произойти изменения. Предлагаемая вам информация полезна, однако носит исключительно ознакомительный характер.
Присутствие в водопроводной воде, которая поступает в наши жилища, нерастворимых частиц обусловлено целым рядом различных факторов, зависящих от схемы подачи воды к потребителю.
Для автономных источников водоснабжения, таких как колодцы, скважины, непосредственный забор из открытых водоемов, характерно присутствие частиц ила, глины, песка, зоо- и фитопланктона, волокон торфа и прочих примесей органического и неорганического происхождения. Все эти примеси, как правило, являются первичными. То есть их появление не связано с прохождением воды через элементы водопроводной системы.
При централизованном водоснабжении городов и поселков вода, поступающая в водопроводную сеть, проходит полный комплекс механической, химической и бактерицидной очистки, поэтому ее начальный состав известен и регламентируется стандартом на хозяйственно-питьевую воду ГОСТ Р 51232-98 и санитарными нормами СанПиН 2.1.4.1074-2001. Однако в процессе транспортировки по водопроводным сетям очищенная на станции вода "обогащается" нерастворимыми примесями, количество и состав которых зависят от возраста трубопроводов, количества и качества перекачивающих, запорных и регулирующих устройств, фитингов, качества сварных швов и прочих факторов.
Таблица. 1. Состав основных нерастворимых примесей в водопроводной воде при централизованном водоснабжении
(данные по Центральному району Санкт-Петербурга за 2002 г.)
| № пп | Вид частиц | Происхождение | Максимальный размер, мкм | Процентное и весовое содержание примесей % (мг/дм 3), при сроке эксплуатации трубопроводов | |
|---|---|---|---|---|---|
| До 10лет | Свыше 20 лет | ||||
| 1 | Продукты коррозии железа Fe 3 O 4 (FeO Fe 2 O 3) | Стальные и чугунные трубопроводы | 2000 | 73 (1,83) | 51,8 (3,47) |
| 2 | Песок | Ремонтные работы. Железобетонные трубы | 1500 | 11,3 (0,28) | 16,7 (1,12) |
| 3 | Цемент | Железобетонные трубы. Зачеканка чугунных труб. Ремонтные работы. | 1500 | 2,4 (0,06) | 0,3 (0,02) |
| 4 | Органические волокна (лен, пакля) | Резьбовые соединения | 500 | 0,5 (0,01) | 0,8 (0,054) |
| 5 | Окалина | Сварочные работы | 800 | 1,2 (0,03) | 3,7 (0,248) |
| 6 | Паронит | Фланцевые соединения | 200 | 0,4 (0,01) | 0,1 (0,007) |
| 7 | Частицы металла | Металлические трубы, насосы, водомеры, арматура, фитинги | 250 | 6,5 (0,16) | 8,2 (0,55) |
| 8 | Флюс электродный | Сварочные работы | 400 | 1,8 (0,045) | 4,0 (0,27) |
| 9 | Органические соли трехвалентного железа. | 5000 Желеобразная консистенция | 2,6 (0,065) | 10,6 (0,71) | |
| 10 | Соли (преимущественно гидрокарбонаты) кальция, магния, железа | Содержащиеся в воде ионы минеральных солей | 600 | 0,3 (0,008) | 2,2 (0,147) |
| 11 | Лимонит (бурый железняк) | Деятельность железобактерий Leptothrix и Arthrobacter | 600 | 0 (0) | 1,6 (0,11) |
| В отдельных пробах обнаружены частицы: водорослей, глины, смазочных масел, керамики (кирпичная пыль), резины, пластиков и пр. | |||||
Как видно из табл. 1, срок эксплуатации трубопроводов централизованного водоснабжения оказывает существенное влияние на состав нерастворимых примесей в качественном отношении. В старых (после 20 лет эксплуатации) трубопроводах на порядок увеличивается содержание желеобразных органических солей – результата деятельности железобактерий, перерабатывающих закисное железо (Fe 2+) в гидроокись (Fe 3+). Желеобразная консистенция этих солей в значительной мере усложняет технологическую схему механической очистки, так как эта субстанция, попадая на ячейки сетки, покрывает всю сетку труднопроницаемой для воды коллоидной пленкой, плохо поддающейся промывке.
Все нерастворимые примеси, содержащиеся в воде, принято делить на пять классов:
- грубодисперсные, с размером частиц более 100 мкм;
- среднедисперсные, с размером частиц от 10 до 100 мкм;
- мелкодисперсные, с размером частиц от 1 до 10 мкм;
- коллоидные, с размером частиц от 0,001 до 1 мкм;
- растворенные с размером частиц менее 0,001 мкм.
Переносимые потоком взвешенные механические частицы могут иметь плотность либо больше плотности воды (дисперсия), либо – меньше (эмульсия). При отстаивании воды дисперсионные включения оседают на дно, а эмульсионные всплывают Количественная характеристика содержания нерастворимых примесей (СНП) является суммой весового количества мелко-, средне- и грубодисперсных примесей в 1 дм 3 воды.
Поступающие по мере ее транспортировки к потребителю вторичные нерастворимые примеси вызывают повышение СНП. Кроме общего состояния водопроводных сетей, количественная характеристика СНП зависит от следующих факторов:
- продолжительность межводоразборного периода. При отсутствии водоразбора, то есть, когда скорость в трубопроводе равна нулю, происходит накопление в тупиковом участке нерастворимых продуктов коррозии стальных элементов водопроводной сети, отложение нерастворимых солей, а также начинается активная деятельность железобактерий. Когда открывается водоразборный кран, начальные турбулентные вихри потока срывают эти отложения и выносят к потребителю с первой порцией воды. При закрытии крана происходит явление незначительного "гидравлического удара", которое отрывает от стенок трубопровода отложения, остающиеся в трубе до следующего открытия крана;
- продолжительность "сухого" периода. В стальной трубе, наполненной водопроводной водой, содержащей растворенный кислород, скорость коррозии стали составляет порядка 0,015-0,03 мм/год. Если же воды в трубе нет, но на стенках сохранилась влажностная пленка, скорость коррозии под пленкой достигает 0,12–0,2 мм/год. Таким образом, даже кратковременный спуск воды из системы водоснабжения ускоряет коррозию в 8–10 раз. Естественно, что при заполнении системы водой продукты этого процесса попадут к потребителю;
- "завоздушивание" систем. Этот эффект является разновидностью "сухого" периода для трубопроводов, поэтому несет в себе те же самые неприятности.
Кроме чисто субъективных неприятных ощущений, которые вызывает у потребителя присутствующие в воде механические примеси, они оказывают весомое негативное воздействие на бытовые и технологические водоразборные приборы и арматуру. При этом для каждого санитарного прибора и элемента арматуры существует своя критическая дисперсность примесей, которая приводит к резкому снижению межремонтного периода или вызывает немедленный отказ в работе прибора. Например, для поплавкового клапана унитаза попадание частицы с размером 1500 мкм вызывает перекрытие сопла клапана и прекращает поступление воды в смывной бачок. Современные смесители имеют на трубке излива многослойный сетчатый аэратор, который служит для создания насыщенной воздухом объемной струи. Если вода будет содержать частицы размером более 500 мкм, при их постоянном содержании 10мг/дм 3 , то первая пластиковая сетка аэратора полностью засорится через 6 ч постоянной работы смесителя.
Таблица 2. Зависимость межремонтного периода арматуры и приборов от дисперсности механических примесей
(при постоянном содержании частиц указанного размера 10 мг/дм 3)
| №пп | Тип прибора или арматуры | Межремонтный период, лет | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 100 мкм | 500 мкм | 800 мкм | 1500 мкм | ||
| 1 | Унитаз с поплавковым клапаном | 10 | 3,8 | 2,2 | отказ |
| 2 | Унитаз со смывным краном | 8 | 2,6 | 1,5 | 0,5 |
| 3 | Смеситель или кран с червяной кран-буксой | 6 | 2,0 | 0,5 | 0,2 |
| 4 | Смеситель или кран с керамической кран-буксой | 10 | 1,5 | 1,0 | 0,3 |
| 5 | Посудомоечная машина | 10 | 3,3 | 0,8 | отказ |
| 6 | Стиральная машина (автомат, полуавтомат) | 8 | 2,6 | 0,5 | отказ |
| 7 | Газовая колонка | 5 | 2,3 | 0,8 | 0,2 |
| 8 | Термоблок газовый | 5 | 1,0 | 0,3 | отказ |
| 9 | Фильтр тонкой очистки (менее 25мкм) | 0,5 | 0,25 | 0,05 | 0,005 |
| 10 | Теплообменник пластинчатый | 3,0 | 0,5 | 0,2 | 0,02 |
| 11 | Водосчетчик турбинный | 10 | 1,5 | 0,6 | 0,005 |
| 12 | Ванна с эмалевым покрытием | 15 | 12 | 7 | 5 |
| 13 | Ванна с гидромассажером | 5 | 1,0 | отказ | отказ |
| 14 | Душевой поддон с эмалевым покрытием | 15 | 8 | 4 | 2 |
| 15 | Душевая колонна | 5 | 0,8 | отказ | отказ |
| 16 | Радиаторы стальные штампованные | 20 | 15 | 12 | 8 |
| 17 | Радиаторы алюминиевые секционные | 20 | 12 | 7 | 5 |
| 18 | Воздухоотводчики автоматические | 8 | 4 | 2 | отказ |
| 19 | Воздухоотводчик ручной (кран Маевского) | 20 | 11 | 6 | 4 |
| 20 | Термостатический клапан | 10 | 8 | 2,5 | 1,1 |
| 21 | Электромагнитный клапан (соленоидный) | 10 | 3 | 0,5 | отказ |
Из табл. 2 следует, что для обеспечения номинального (паспортного) срока службы санитарно-технической арматуры и приборов вода, поступающая к ним, не должна содержать механические примеси дисперсностью более 500 мкм. С такой задачей прекрасно справляются сетчатые фильтры механической очистки.
Простота конструкции и низкая стоимость обусловили широкое распространение сетчатых фильтров в качестве квартирных устройств первичной водоочистки. Однако эффективность их работы во многом зависит от правильной установки.
По исполнению сетчатые фильтры можно разделить на косые (рис. 1), прямые или (рис. 2) и промывные или самоочищающиеся (рис. 3).
Если промывные фильтры с удлиненной колбой и сливным краном ни одному монтажнику не придет в голову поставить на вертикальном участке трубопровода или сливным краном вверх, то ошибки в установке прямых и косых фильтров встречаются сплошь и рядом (рис. 4).
Особенно неприятные последствия вызывает неправильная установка фильтров на вертикальном трубопроводе, при направлении движения воды снизу-вверх (рис. 5).
В этом случае отфильтрованный осадок скапливается в нижнем колене трубы, и удалить его оттуда крайне сложно. Монтажников можно понять: в таких условиях довольно трудно, а зачастую и просто невозможно организовать горизонтальный участок для правильной установки фильтра.
Специально для подобных случаев специалистами VALTEC был разработан и выведен на российский рынок универсальный сетчатый фильтр (рис. 6).
Благодаря наклону колбы навстречу потоку нерастворимые частицы скапливаются в картридже фильтра, не засоряя трубопровод (рис. 7).
Турбулизация потока в универсальном фильтре помогает избегать еще одной неприятности, которая неизбежно встречается в процессе эксплуатации косых фильтров.
При наличии в потоке коллоидных частиц в условиях малой турбулентности эти частицы начинают "цепляться" за сетку фильтра, постепенно накапливаясь до какой-то критической массы, а затем успешно преодолевают фильтр (рис. 8). Размеры этих оторвавшихся от сетки частиц значительно больше размеров ячейки фильтроэлемента.
Принудительный разворот потока на 105° по отношению к начальному направлению создает вихревую турбулентность в фильтровальной камере, предотвращая нарастание коллоидных и волокнистых примесей (рис. 9).
Универсальный фильтр VALTEC прекрасно справляется с очисткой воды при любом направлении потока: В одном случае грязь оседает внутри картриджа, в другом – в корпусе колбы. (Кстати, по принципу "из колбы – в картридж" устроены почти все пластиковые картриджные фильтры.) Не удивительно, что изделие быстро завоевало симпатии сантехников и владельцев квартир..
Согласитесь, что когда идет речь о колодце, то у большинства из нас с разу возникает стойкая ассоциация с идеально чистой и вкусной питьевой водой. Наверняка , весомый вклад в это устойчивое мнение внесли литературные произведения – очень часто в них упоминается «кристально чистая колодезная вода». Кроме того, у многих есть собственный опыт, когда во время похода по летнему зною огромным удовольствием становятся несколько глотков холодной воды из попавшегося источника – она действительно кажется изумительно чистой и свежей.
Но вот у тех людей, которые пользуются водой из колодца или скважины постоянно, часто на этот счет имеется и иное мнение. Увы, но качество автономных источников водоснабжения очень часто далеко не только от идеала, но и от установленных допустимых санитарных норм. И для того чтобы использование источника было совершенно безопасным и максимально комфортным, применяют специальные системы водоподготовки, которые включают разнообразные по исполнению и по принципам работы фильтры грубой и тонкой очистки воды.
Автономные источники водоснабжения крайне редко могут «похвастаться» абсолютной чистотой воды. От тех или иных типов загрязнений не застрахованы ни поверхностные водоносные слои, из которых питаются колодцы, ни глубинные, к которым пробурены скважины. Все это имеет объяснение – подобные проявления вызываются и вполне обычными природными процессами, и техногенными факторами, к которым, кстати, нередко приходится относить нарушение технологий строительства и оборудования точек водозабора или нарушение правил их эксплуатации.
Как создаются источники автономного водоснабжения?
Для каждого типа водозабора существуют собственные правила его создания и оборудования. В специальных публикациях нашего портала можно найти немало полезной информации о том, как самостоятельно , , и о том, как затем от точек водозабора .
- Какими особенностями может отличаться вода из колодцев?
Наиболее близкорасположенные к поверхности земли водоносные слои, естественно, являются и в максимальной степени уязвимыми к внешним негативным воздействиям.
— В первую очередь , даже на самых благоприятных с точки зрения экологии участках постоянно идет «биологический круговорот» - почва насыщается органикой, непрерывно происходит естественный процесс ее разложения, а это само по себе – идеальные условия для развития микробиологических форм жизни. Само собой, все это «богатейшее многообразие» микроорганизмов, в том числе – и выраженного патогенного характера, имеет все шансы просочиться в используемый источник воды.
— Вторая составляющая проблемы – это загрязнение поверхностны почвенных слоев промышленными выбросами, выхлопами автомобилей, разлитыми нефтепродуктами, химикатами агротехнического или даже бытового применения. Все это активно переносится вместе с талой или ливневой водой, впитывается в почву и вполне может попасть в верхние водоносные слои. Нередко этому способствует и неправильное оборудование колодца, в частности, некачественная его внешняя гидроизоляция.
В итоге вода из колодца, даже достаточно глубокого, порядка 20 метров, может «отдавать» нефтепродуктами, иметь выраженный гнилостный запах или характерный «аромат» сероводорода.Бывает, что даже органолептически , на ощупь, вода имеет слизистую консистенцию или «цветет » – это явный признак обильного содержания бактерий. Но запах – запахом, а практически неопределимыми без специальных лабораторных исследований, но от этого не становящихся менее опасными, являются соли тяжелых металлов, нитритные или нитратные соединения, ядохимикаты и прочие загрязняющие воду компоненты. И плюс ко всему – откладывающийся постепенно на дне колодца ил ил и намываемые песчаные отложения. Одним словом, использование воды из колодца без очистки связано с очень высокими рисками.
- А что можно сказать про скважины?
Здесь, казалось бы, все должно обстоять более благополучно? Поверхностные загрязнения в нижние водоносные слои практически не проникают, выраженной биологической активности – тоже нет.Однако, далеко не все так «радужно».
Вода из скважины тоже способна преподнести «сюрпризы»
Прежде всего, следует отметить, что некоторые виды микроорганизмов не только выживают на значительных глубинах, но еще и активно размножаются в таких условиях. Речь идет о так называемых серобактериях, наличие которых нередко приводит к достаточно распространенному явлению – вода из «чистой», казалось бы, скважина через определенный промежуток времени начинает пахнуть сероводородом.
А второе то, что скважинам присуща иная крайность – это чрезмерная минерализация воды. Постоянный контакт водоносных слоев с пластами различных геологических пород вызывает насыщение волы солями – сульфидами, карбонатами, хлоридами кальция и магния, растворенным железом, другими неорганическими компонентами, в зависимости от строения грунтов в конкретном регионе. Такая вода имеет выраженную жесткость , и становится причиной целого ряда проблем при ее бытовом использовании.
Развернутую картину по состоянию употребляемой воды, особенно в том случае, когда особых внешних проявлений нет, способен дать только лабораторный анализ. На его основе можно будет правильно спланировать систему фильтрации и очистки воды для конкретных условий. При этом следует помнить, что состояние автономных источников бывает сильно зависимым от времени года и устоявшейся погоды, так что для достоверности картины, скорее всего, придется протестировать несколько проб, разнесенных по времени и приходящихся на самые «экстремальные» периоды – массовое весеннее таяние снега, пик жаркой засушливой погоды и затяжные осенние дожди.
Проблема очистки воды, во многих своих аспектах, напрямую касается и владельцев даже того жилья, которое подключено к центральной системе водоснабжения. Даже при качественном м ногоуровневом процессе водоподготовки на центральном водозаборе и на на сосных станциях, по пути следования к потребителям качество может существенно снижаться – из-за неудовлетворительного состояния старых изношенных водопроводных коммуникаций.
Разнообразие устройств дл я фильтрации и очистки воды очень велико.Но все же можно выделить две основных группы.
- Первая – это фильтры грубой очистки воды, то есть ее механической фильтрации от взвешенных твёрдых примесей. Без этого «рубежа» использование каких бы то ни было систем доочистки будет или невозможным, или крайне неэффективным.
- Вторая группа – устройства тонкой очистки, которых уже будет напрямую зависеть от качества конкретного источника воды. Об этом будет рассказано ниже.
Фильтры механической очистки воды
Как уже говорилось, без системы грубой фильтрации обойтись, наверное, в принципе невозможно, какой бы чистотой воды ни славился ее источник. Никто и ничто не может гарантировать попадание мелких песчинок или ила, органических волокон, частичек окалины, сорвавшихся со стен фрагментов известкового налета и т.п . Такие взвеси и неприятны сами по себе, и приводят к зарастанию труб, особенно на фитингах или поворотах, и быстро выводят из строя сантехнику. Абразивное воздействие твердых включений «съедает» резиновые и полимерные уплотнения, повреждает керамические детали кранов или картриджей смесителей. Серьезно может пострадать от этого и крупная бытовая техника – стиральные или посудомоечные машины, бойлеры, колонки и другие приборы.
Если используется автономный источник водоснабжения, то, как правило, первый рубеж механической очистки расположен уже на самой погружном насосе или на конце заборного рукава. При выборе насосного оборудования этот момент обязательно учитывают – исходя из особенностей колодца, открытого водоема или скважины.
Как правильно выбрать насос для автономного водоснабжения?
Насосное оборудование, используемое для обеспечения жилого дома водой, должно отвечать целому ряду требований. Рекомендации по можно найти в специальной публикации портала.
Безусловно, на этом этапе первичной фильтрации удаляются только крупные взвеси, и о приемлемой чистоте воды говорить пока не приходится. Вот именно теперь находится работа для фильтров грубой очистки.
Фильтры первичной механической очистки воды — грязевики
Принцип их работы – незамысловат. Вода проходит через ячеистую структуру того или иного типа , которая не пропускает далее взвешенные твердые включения. Диаметр (размер) ячейки сетки предопределяет глубину очистки. Как правило, если разговор идет о фильтрах грубой очистки, то имеется в виду удержание частиц размером от 100 мкм и выше. Впрочем, часто встречаются изделия, которые также именуют фильтрами грубой очистки, но обладающие способностями отделять включения диаметром порядка 50 мкм.
Во многих фильтрах грубой очистки дополнительно используется и иной принцип - их конструкция такова, что поток воды попадает в расширяющееся пространство, где резко теряет в скорости , и самые крупные частицы оседают на дно под действием гравитационных сил. Обычно такие фильтры ставят на «передовые позиции», перед врезкой в водопроводную систему частного или даже многоэтажного городского дома.
Если есть возможность, то можно установить два, а то и больше фильтров грубой очистки, естественно, с постепенным снижением размера ячейки сетки – так будет достигаться оптимальный результат с наименьшей вероятностью быстрого выхода устройств из строя или без необходимости проведения частых промывок.
- Фильтры, первыми встречающие поток воды из источника, очищающие его от самых крупных включений, нередко называют вполне понятным термином – грязевиками. Они могут различаться размерами, способом врезки в трубу - быть фланцевыми или муфтовыми (резьбовыми), особенностями конструкции. Так, бывают грязевики в форме вертикально расположенного цилиндра – в них то как раз и используется принцип гравитационного оседания осадка. Очень распространены так называемые «косые» грязевики, с характерной конфигурацией фильтрующей камеры, расположенной наклонно к трубе.
Всем известный «косой» фильтр
Все подобные грязевики требуют регулярной проверки и очистки от скопившегося осадка (шлама). Для этого они оснащаются резьбовыми или фланцевыми пробками, после снятия которой появляется доступ к фильтрующему сетчатому элементу и накопительной камере. Нередко под пробкой расположены и магнитные вставки, притягивающие в себе железосодержащие твердые частицы, повышая тем самым качество фильтрации.
Грязевики – важный элемент систем водопровода и отопления
Большинство используемых в бытовых условиях устройств такого класса вполне подходит и для водопроводных труб, и для контуров отопления. Более подробно о можно узнать в специальной публикации портала.
Сетчатые фильтры механической очистки
Намного удобнее и в использовании, и в регулярном обслуживании сетчатые промывные фильтры.
Они состоят из металлического корпуса (поз. 1)с резьбовыми муфтами или патрубками для врезки в трубу (поз. 2). Многие фильтры сразу комплектуются накидными гайками («американками»), которые предельно упрощают процесс монтажа и позволяют свободно снимать изделие при необходимости.
Снизу на корпус герметично накручен металлический или прозрачный пластиковый стакан (поз. 3). Внутри него размещена сетка, обычно исполненная их пищевой нержавейки (поз. 4). Снизу стакан оканчивается краном и сливным патрубком, позволяющим проводить промывку фильтра потоком воды.
Более качественной, безусловно, является обратная промывка – поток воды, направленный с противоположной стороны, намного лучше прочищает ячейки сетки. В некоторых моделях фильтров эта функция заложена в их конструкцию. Если нет, то можно просто организовать при монтаже трубной разводки обратную петлю, позволяющую временно перенаправлять поток воды при промывке.
Многие фильтры оснащены манометром (поз. 6), показывающим напор в водопроводе. Манометров может быть и два, на входе и на выходе – разница показаний дает возможность судить о степени засорённости фильтрующего элемента. Нередко такой фильтр совмещен с редуктором давления – это дает возможность регулировать уровень напора воды, что бывает важно для бытовой техники, подключенной к водопроводу.
Признанным лидером по производству подобных сетчатых фильтров является компания «Нonеywell ». Ее ассортимент чр езвычайно широк – от простейших недорогих типов до оснащенных механизмом обратной промывки, или даже осуществляющих самоочиску – обратную промывку в автоматическом режиме, по мере засорения фильтрующего элемента.
Некоторые модели сетчатых фильтров «Нonеywell » представлены в таблице:
| Модель | Иллюстрация | Краткое описание | Размер фильтрующей ячейки | Габариты (монтажная длина × высота), масса | Средняя стоимость |
|---|---|---|---|---|---|
| FF06 1/2" AA (miniplus) | Внешнее резьбовое соединение ½ ", «американки» в комплекте. Латунный корпус, прозрачный стакан из ударопрочного пластика. Максимальный расход воды – 1,5 м³/час. Давление в системе – до 1,6 Мпа. Дополнительного оснащения нет. | 100 мкм | 140×158 мм, 0,7 кг | 2740 руб. | |
| FF06 3/4" AAM (miniplus) | Соединение ¾ ". Латунные корпус и стакан. Может использоваться как для холодной, так и для горячей воды – верхний предел 80°С. Максимальный расход – 3,0 м³/час, давление – 2,5 Мпа. Дополнительного оснащения нет | 100 мкм | 158×180 мм, 1,0 кг | 3880 руб. | |
| FK06 1/2" AA | Соединение ½ ". Латунный корпус и прозрачный ударопрочный стакан. Для холодной воды – до 40°С. Максимальное давление на входе – 1,6 Мпа. Встроенный редуктор давления с диапазоном регулировки на выходе от 0,16 до 0,6 Мпа. Пиковый расход – 1,8 м³/час. Предусмотрены два посадочных отверстия для установки манометров на входе и выходе. | 100 мкм | 140×245 мм, 0,7 кг | 5200 руб. | |
| FK06 3/4" AAM | Фильтр для очистки холодной и горячей воды. Металлический непрозрачный стакан. Соединение ¾ ". Рабочее давление на входе – 2,5 Мпа. Встроенный редуктор с диапазоном от 0,15 до 0,6 Мпа на выходе. Расход пиковый для бытового использования – до 2,9 м³/час. | 100 мкм | 160×245 мм, 1,0 кг | 7950 руб. | |
| F74С 1" AA | Фильтр сетчатый магистральный для очистки холодной воды (до 30°С). Соединение 1". Встроенный механизм обратной промывки фильтрованной водой. Возможность подключения привода автоматической промывки. Кольцо-памятка о необходимости обслуживания. Расход 4,0 м³/час. Рабочее давление – от 0,15 до 1.6 Мпа. Встроенный манометр. | В зависимости от модификации: АА – 100 мкм; АС – 50 мкм; АD – 200 мкм. | 105×324 мм, 3,2 кг | 11650 руб | |
| F76S 1/2" AA | Фильтр для холодной воды с присоединением ½ ", но высокими показателями производительности – до 3,2 м³/час. Механизм обратной промывки с ручным управлением или с автоматическим режимом очистки по заданному времени (блок приобретается отдельно). Встроенный манометр. | По желанию потребителя используется сетка из широкого размерного диапазона: В – 20 мкм; С – 50 мкм; А – 100 мкм; D – 200 мкм. Допустимо применение вкладышей в сборе с сетками: Е – 300 мкм; F – 500 мкм. | 140×449 мм, 2,9 кг | 13850 руб. |
Сетчатые фильтры «Нonеywell » отличаются высочайшим качеством, и всегда сопровождаются паспортом изделия с обязательной гарантией производителя. Приобретать их следует в специализированных магазинах, чтобы не нарваться на подделку, которых, к сожалению , немало.
Видео: фильтр сетчатый «Нonеywell »
Фильтры механической очистки картриджного типа
Лидеры по широте использования — фильтры картриджного (патронного) типа
Очень удобны в использовании фильтры механической очистки патронного (картриджного ) типа. Среди бытовых устройств они занимают одну из лидирующих позиций – за счет невысокой цены и простоты в эксплуатации.
Конструктивно они состоят из корпуса (поз. 1) с резьбовыми гнездами для подключения к водопроводу на ½; ¾ или 1 дюйм (поз.2). Корпус обычно оснащен системой подвеса его на стену на кронштейне (поз. 3) или консоли. Обычно сверху корпуса расположена кнопка или пробка (поз.4) для стравливания давления в фильтре при его обслуживании. Снизу к корпусу крепится цилиндр (стакан) из металла, непрозрачного или прозрачного пластика (поз. 5). Соединение герметизируется кольцевой прокладкой и накидной резьбовой муфтой (поз. 6) (в некоторых моделях сама колба имеет резьбовое соединение с корпусом). В комплекте фильтра идет специальный ключ (поз. 70) для герметичного обжима стакана.
Внутри стакана устанавливается сменный картридж (патрон). Это всегда – полый цилиндр, стенки которого выполняют фильтрующую функцию. Вода при движении через фильтр поступает во внешний объем стакана, проникает сквозь станки патрона в его внутреннюю полость, и уже оттуда движется к выходному отверстию фильтра. Естественно, конструкция фильтра и картриджа подразумевает плотное их прилегание друг к другу, чтобы вода не находила себе «лазейки» для свободного прохода.
Материал и форма исполнения фильтрующих стенок цилиндрического картриджа может различаться. Так, можно приобрести фильтрующий элемент из намотанных полипропиленовых нитей (поз. а ),из вспененного губчатого полипропилена (поз. в ), полипропиленовой гофры . Полипропилен выбран в качестве материала неслучайно – он химически инертен и имеет сертификацию для использования в пищевой промышленности и в медицинских целях, то есть неспособен оказывать негативное влияние на воду, употребляемую в питьевых целях.
Понятно, что такие картриджи имеют определенный ресурс использования, и после его выработки подлежат замене. Но можно приобрести патрон и с сетчатой структурой, которая поддается обслуживанию – очистке и промывке (поз. б ).
Размеры подавляющего большинства картриджей выдержаны в единых стандартах: SLIМ LINE или BIG ВLUE с длиной 5, 10 или 20 дюймов.
Используются, в основном, фильтры двух стандартов — SLIМ LINE (слева) и BIG ВLUE с различной длиной картриджа
Размер фильтрующей ячейки подобных картриджей может быть настолько мал (порядка 1 ÷ 5 мкм), что даже сложно их назвать фильтрами грубой очистки. Это, скорее, система тонкой механической фильтрации. Но чтобы такое устройство не забивалось быстро крупными включениями, его рекомендуется устанавливать после уже упомянутых грязевиков или сетчатых фильтров.
Единственный недостаток такой схемы – это необходимость приобретения сменного картриджа. Однако, стоимость их невысока, и позволить себе регулярную замену фильтрующего элемента сможет каждый.
| Модель | Иллюстрация | Основные характеристики | Размер фильтрующей ячейки | Цена |
|---|---|---|---|---|
| PS-1M (5М; 10М; 20М) | Стандарт «Slim Line», размер 10" (254 мм). Фильтрационный материал – вспененный полипропилен. Для холодной воды (от +2 до +35°С). Ресурс – до 10 м³, но замена не реже 1 раза в 6 месяцев. Рекомендуемая производительность – до 10 л/мин. | 75 руб. | ||
| PP-1M (5М; 10М; 20М) | Все данные – аналогичны указанным выше. Отличие – фильтрующий элемент из намотанного полипропиленового шнура («веревка»). | В зависимости от модели – 1; 5; 10 или 20 мкм | 90 руб. | |
| EL-5M (20М) | Отличие – фильтрующий элемент из гофрированного полипропиленового нетканого полотна. Картридж выдерживает до 6 циклов промывки. Скорость фильтрации - до 20 л/мин. | 200 руб. | ||
| NET-10 | Картридж стандарта «Slim Line» с сетчатой полимерной структурой, допускающей регулярное обслуживание (промывку). Скорость фильтрации – до 50 л/мин. | 150 мкм | 220 руб. | |
| PS-5M-10BB (10М, 20М) | Стандарт «Big Blue», длина 10". Материал – вспененные полипропилен. Рекомендуемый расход – до 15 л/мин. Ресурс – до 20 м³, но с обязательной заменой раз в полгода. | 280 руб. | ||
| PP-5M-10BB (10М; 20М) | То же самое, но из намоточного полипропилена. | В зависимости от модели – 5; 10 или 20 мкм | 370 руб. | |
| EL-5M-10BB (20М) | Отличие – фильтрующий элемент их полипропиленовой гофры с возможностью проведения до 6 промывок. Скорость фильтрации – до 30 л/мин. | В зависимости от модели – 5 или 20 мкм | 500 руб. | |
| NETSS-10BB | Сетчатый картридж из нержавеющей стали, стандарта «Big Blue» длиной 10". Скорость фильтрации – до 200 л/мин. | 150 мкм | 3000 руб. |
Для более производительных фильтров стандарта «Big Blue» с длиной 20 дюймов также выпускаются соответствующие картриджи, в целом повторяющие строение элемента и размер ячеек моделей, указанных в таблице. Естественно, у них больший ресурс – до 40 м³, выше скорость фильтрации. Но периодичность смены (или промывки – для обслуживаемых моделей) все равно выдерживается единой – не реже 1 раза в 6 месяцев. Соответственно, выше и цена изделий.
Очень большое удобство фильтров стандартов SLIМ LINE и BIG ВLUE еще и в том, что их корпуса в полной мере универсальны – в них могу использоваться картриджи не только для механической очистки воды, но и для более глубокой, о которой речь пойдет в следующем разделе.
Фильтры и устройства тонкой очистки воды
Удаление из массы поступающей воды твердых включений вовсе не решает всех проблем. Как уже говорилось, особую проблему составляют растворенные в жидкости минеральные или органические вещества, находящиеся в ней микроорганизмы – все это может сделать воду непригодной для пищевых нужд, опасной для употребления или, в лучшем случае , существенно снизить ее вкусовые качества .
Существует несколько основных технологий тонкой очистки воды, которые реализованы в различных фильтрующих приборах или сменных картриджах к ним. Целесообразность применения специфических фильтров зависит исключительно от результатов анализа основного источника воды.
Очистка воды от железа
Много неудобств и серьезных неприятностей может доставить чрезмерное содержание железа в поступающей воде. К сожалению , очень часто оно превышает установленную СанПиН предельно допустимую концентрацию – 0,3 мг/литр.
Железо в составе воды может принимать различные формы:
- Всегда присутствует растворенное железо в свободной двухвалентной форме (Fe+2). Оно абсолютно не заметно визуально, и никак не поддается обычной механической фильтрации.
- Взаимодействие двухвалентного железа с кислородом воздуха или растворенным в воде вызывает его переход в трехвалентную форму. Это уже – мелкодисперсная консистенция, взвешенная в толще жидкости. Тот самый ржавый налет , который оставляет вода – это проявление именно такой химической формы железа. Поддаётся отстаиванию и тонкой фильтрации.
Ржавые потеки — это взвешенные в воде частицы трехвалентного железа
- Органическое коллоидное железо – хотя и является взвесью, но настолько мелкой, что отстаиванию и фильтрации практически не поддается .
- Железо в форме гидроокиси – нерастворимый осадок, легко удаляемый механической фильтрацией.
- Очень необычная форма – бактериальное железо. Оно проявляется слизистыми налетами на стенках сосудов или тонкой пленкой на поверхности воды. По сути – это колонии бактерий и продукты их жизнедеятельности – эти микроорганизмы питаются за счет энергии, выделяющейся в процессе преобразования двухвалентной формы в трехвалентную.
Насколько опасно превышение концентрации железа в воде?
- В принципе, полезный в умеренных дозах для организма человека элемент, при большом содержании часто вызывает нарушения обменных процессов , дисфункцию почек, печени, надпочечников, щитовидной железы . Может негативно измениться состав крови, что приведет к тяжелым и частым аллергическим проявлениям. А железобактерии нередко становятся причиной серьезных отравлений или хронических расстройств системы пищеварения.
- Вода с повышенным содержанием железа становится неприятной на вкус.
- Твердые формы железа, если их не удалить из воды, приводят к постепенному засорению труб и быстрому износу сантехнических и бытовых приборов.
- После стирки на белье могут оставаться желтые пятна. Раковины и ванны постоянно будут иметь неопрятный вид.
Существует немало технологий обезжелезивания, но многие из них применимы только в промышленных масштабах – на станциях подготовки воды. А каким образом можно избавиться от железа в воде на бытовом уровне?
- Аэрация и последующей фильтрацией
Раз двухвалентное железо при реакции с кислородом переходит в нерастворимую трехвалентную форму, значит необходимо создать условия для максимального контакта воды с воздухом. Один из способов – аэрация (барботация ) – пропускание мелких воздушных пузырей через воду. Это реализуется в аэрационных колоннах.
В такую колонну подается вода из источника, через которую постоянно пропускается нагнетаемый компрессором воздух. Управление обычно осуществляется в автоматическом режиме – при открытии крана срабатывает датчик потока, передающий сигнал управления на запуск к омпрессора.
Аэрация, помимо обезжелезивания, способна выполнить еще ряд полезных функций.Так, пузырьки воздуха способны увлечь и вывести в дренаж мелкие твердые включения минеральной или органической природы – снижается нагрузка для последующих в цепи фильтрующих устройств. Кроме того, это дает эффект в борьбе с сероводородом – об этом будет рассказано ниже.
Аэрационную колонну, если она требуется, обычно размещают после магистрального фильтра грубой очистки. Это – достаточно дорогие изделия (обычно стоимость полного комплекта аэрации даже минимальной производительности начинается с отметки в 30 тысяч рублей), но в условиях, когда автономный источник не отличается чистотой воды, без них обойтись сложно.
- Обезжелезивание по реагентной технологии
Быстрое окисление железа и переход его в пригодное для механической фильтрации состояние могут быть вызваны специальными мощными окислительными компонентами – яркий пример тому обычная марганцовка (перманганат калия). Однако, такой способ требует очень точной дозировки, постоянного пополнения реагента, и при малейшем нарушении технологии является не вполне безопасным для организма человека. На бытовом уровне он не используется.
- Безреагентный метод очистки от железа
Это – наиболее широко применяемая технология. Смысл ее в том, что вода контактирует со специальной засыпкой, которая сама по себе не вступает в реакцию, но стимулирует использование кислорода, содержащегося в воде для окисления железа.
Засыпка может быть, как минеральной (например, доломит, цеолит, глауконит), так и синтетической или комплексной («Pyrolox» , «МЖФ », «ВIRM », «МGS »).
Такие очистители могут быть исполнены в виде колонн, или же в форме картриджей к уже упоминавшимся фильтрам патронного типа.
Характерно, что в процессе окисления железа компонентная засыпка практически не расходуется. Перешедшее в твёрдую фазу железо или остается в самой засыпке, либо удаляется далее по ходу воды в сорбционном или тонком механическом фильтре. Засыпной состав легко регенерируется — очищается промывкой воды. Правда, картриджи для обезжелезивания – одноразовые, и регенерации, увы, не подлежат.
| Модель | Иллюстрация | Основные характеристики | Цена |
|---|---|---|---|
| Колонна для обезжелезивания Clack 1054 | Ручной клапан промывки. Объем наполнителя я- 40 л, дренажного гравия – 10 кг. Объем воды для регенерации – 300 л. Диаметр труб присоединения к водопроводу - 1", к дренажу – ½". Масса – 40 кг. | 18000 руб. | |
| Колонна для обезжелезивания Runxin 1054 | На основе безреагентного наполнителя «Superferox». Автоматическая промывка реагента и дренажа. Производительность 0,9 м³. Высота установки – 1520 мм, глубина – 550 мм. Масса – 40 кг. | 26900 руб. | |
| Картридж для обезжелезивания IR-10 | Стандарта «Slim Line» длиной 10". Засыпка - BIRM. Ресурс – 4 м³ или полгода эксплуатации. | 380 руб. | |
| Картридж для обезжелезивания IR-10BB | Стандарта «Big Blue» длиной 10". Засыпка - BIRM. Ресурс – 12 м³ или полгода эксплуатации. | 1200 руб. | |
| Картридж для обезжелезивания IR-20BB | Стандарта «Big Blue» длиной 20". Засыпка - BIRM. Производительность – до 15 л/мин. Ресурс – 24 м³ или полгода эксплуатации. | 2300 руб. |
Есть у безреагентного метода свои недостатки:
- Есть определенные ограничения по химическому составу воды – в частности, по ее кислотности и концентрации щелочных составляющих. Это обязательно указывается в паспортах изделий. Также необходимо до такого обезжелезивания избавиться от повышенной концентрации растворенного сероводорода.
- « Собственного» кислорода воды может быть недостаточно для качественной очистки ее от железа таким методом. Выход – рекомендуемая предварительная аэрация.
- Такая очистка не оказывает никакого влияния на биохимических, в том числе – патогенный состав воды. Требуется последующее обеззараживание.
- Система в ходе эксплуатации требует регулярного обслуживания – промывки и прочистки. Пренебрежение этими операциями может закончиться выходом оборудования из строя – потерей засыпкой своих каталитических качеств.
Многие системы очистки очень тесно функционально связаны между собой. Так, безреагентный метод обезжелезивания воды успешно действует и на растворенные соли магния, которые становятся причиной повышенной ее жёсткости. Равно, как и другие методы очистки (например, ионообменный или по технологии обратного осмоса) оказывают влияние и на содержание железа в воде.
Способы очистки воды от сероводорода
Запах сероводорода неприятен уже сам по себе, и такая вода малопригодна для бытового и пищевого использования. Однако, опасность даже более серьезная , чем кажется на первый взгляд.
Это – очень токсичное соединение , и даже небольшая доза, попавшая организм с водой или даже через органы дыхания, может вызвать головокружения, тошноту, более серьезные поражения нервной системы с весьма печальными последствиями. Дело в том, что сероводород входит в необратимую реакцию с красными кровяными тельцами, которые поражаются и перестают выполнять основную функцию – доставку кислорода по тканям и системам организма.
Есть еще одна характерная особенность – этот газ , даже при не сильно частых контактах, снижает чувствительность вкусовых и обонятельных рецепторов, и человек просто перестает обращать на него внимание. И патологическое его действие продолжается незамеченным, до тех пор, пока не проявится явными признаками отравления.
Есть у сероводорода еще одно негативное свойство – он резко снижает устойчивость металлических труб к коррозии – повышается их х рупкость, разрушаются стенки, выходят из строя вентили и т.п .
Одним словом, если анализ показывает наличие сероводорода свыше допустимых норм (более 0,03 мг/литр), или появился характерный запах, следует принимать меры.
Уже упоминалось, что сероводород может проявиться в скважи не не сразу, а с течением времени – это говорит о появлении колоний серобактерий. Они, кстати, могут «свить гнездо» и в нагревательных устройствах – внезапно чистый, казалось бы, бойлер начинает издавать на выходе характерный «аромат».
Какие методы применяются для того, чтобы избавиться от сероводорода:
- Уже упомянутая выше аэрация становится достаточно эффективным средством и в этом случае:
— Во-первых, этот газ плохо растворяется в воде , и поток воздушных пузырьков способен «утаскивать» его с собой вверх, а затем он через клапан аэрационной колонны выходит в атмосферу. Такое своеобразное «проветривание» воды.
— Во-вторых, обили кислорода в воде – это крайне неблагоприятная среда для серобактерий, колонии которых в таких условиях начинаю гибнуть.
— И в-третьих, само соединение за счет молекул водорода является активным восстановителем, вступая в реакцию со свободным кислородом. На выходе получается вода и серный осадок, который потом несложно удалить механической фильтрацией.
- Существуют достаточно сложные и требующие особой квалификации персонала технологии химической и биохимической очистки воды от сероводорода. В условиях автономного водоснабжения они не используются.
- Сорбционная очистка – это то , что широко используется и в промышленных масштабах , и в быту.
Специальные сорбционные засыпки, как правило – на основе активированного угля, способны вывести из воды опасные химически соединения, в том числе хлор и сероводород, стать катализатором для окислительных процессов, и даже фильтрующей «решеткой » для тонкой механической очистки. Тщательно подобранные составы становятся непреодолимым барьером и для различных патогенных микроорганизмов.
Многие сорбционные засыпки (к примеру, «Centaur» для производства которого используются определенные породы каменного угля) имеют немалый ресурс и способны регенерироваться после определенного промывок, конечно, до определенного предела . Такие сорбционные фильтры могут быть в виде колонн – на мощных фильтрующих комплексах, или опять же в форме сменных картриджей стандартного типоразмера.
| Модель | Иллюстрация | Краткое описание | Ориентировочная цена |
|---|---|---|---|
| Сорбционная колонна CF-1054/F71B1-T | Сорбент – уголь активированный кокосовый, количество – 42 л. Производительность колонны – до 0,7 м³/час. Габариты 260 ×1550 мм, соединение – ¾ ". | 17700 руб. | |
| Картридж угольный BL-10 | Стандартный типоразмер «Slim Line», 10". Скорость фильтрации – до 2 л/мин. Ресурс – до 4 м³ или полгода эксплуатации, без возможности регенерации | 130 руб. | |
| Картридж угольный BL-10BB | Стандарт «Big Blue», 10". Производительность – до 12 л/мин. Ресурс – до 12 м³ или полгода эксплуатации, без регенерации. | 450 руб. | |
| Картридж угольный GAC-KDF | Типоразмер - «Slim Line», 10". Засыпка – гранулированный активированный уголь. Повышенная степень очистки, в том числе и от тяжелых металлов за счет компонентной добавки KDF. Производительность – до 2 л/мин. Ресурс - – до 4 м³ или полгода эксплуатации. | 340 руб. | |
| Картридж угольный GAC-20BB | Стандарт «Big Blue», 20". Гранулированный активированный уголь. Производительность – до 20 л/мин. Ресурс – до 24 м³ или полгода эксплуатации. | 1200 руб. |
Фильтры – умягчители воды
Еще одна «болезнь» воды – это ее повышенная жесткость , вызванная высокой концентрацией солей магния (сульфаты) и кальция (обычно это гидрокарбонаты). Соли иных металлов хотя и присутствуют, но на фоне указанных выше их воздействие невелико.
Жесткость больше характерна для скважинной воды, хотя это – не догма , и колодезная или водопроводная вода тоже могут иметь повышенный градус жесткости .
Какие негативные последствия влечёт такая вода:
- Быстрое зарастание посуды и бытовых приборов накипью.
- Снижение вкусовых качест в в оды – она начинает горчить, особенно после приготовления пищи.
- Отмечается плохая растворяемость моющих средств, стирального порошка, снижение эффективности шампуней и гелей для душа. В результате реакции с солями моющие средства образуют т рудносмываемую нерастворимую пленку из шлаков, а это может закончиться раздражением кожи, болезнями волос, проявлениями аллергии.
- Ткани после стирки в такой воде могут быстро изнашиваться – повышается ломкость волокон.
- Зарастание труб известковым налётом. Еще хуже, если им покрываются нагревательные элементы бытовой техники – резко снижается их КПД, а сами ТЭНы быстро перегорают. Кроме того, уплотнения теряют эластичность, что приводит к протечкам.
Как можно снизить жесткость воды:
- Метод кипячения не рассматриваем – он никак не относится к системам фильтрации.
- Технологию химического умягчения пользуют на бытовом уровне с давних пор, например, добавляя в воду соду. Более технологичный вариант – использование специальных химических умягчителей по типу картриджных фильтров, но только с кристаллической или таблетированной засыпкой.
Частично растворимая засыпка (чаще всего это полифосфат натрия) постепенно вымывается и требует регулярного пополнения.
Способ эффективный и проверенный. Но он больше подходит для бытовой техники (стиральных или посудомоечных машин), перед которой такие фильтры обычно и монтируются. Для пищевых целей необходимо иное решение.
- Самый действенный в настоящее время метод – это применение технологии ионного обмена. Атомы кальция и магния заменяются более активным металлом – натрием, а его соли не оказывают никакого негативного влияния на состав и консистенцию воды.
Для подобной реакции используются специальные искусственные смолы – катиониты , с выражено высоким содержанием натрия. Реакция не требует никаких особых температурных и барических режимов – все протекает «само собой». И еще одно важнейшее достоинство – катиониты вполне могут регенерироваться после обработки их концентрированным раствором обычно поваренной соли – NaCl. При этом ионы магния и кальция освобождаются и отводятся с водой в дренаж.
Подобная фильтрация реализована в специальных ионообменных колоннах — с возможностью регулярной промывки и регенерации смол (в ручном или автоматическом режиме).. Для патронных фильтров используются картриджи с соответствующим наполнением, но восстановлению они обычно не подлежат и эксплуатируются до выработки своего ресурса.
- Отдельно можно отметить технологию магнитного умягчения воды, хотя она тоже вряд ли относится к фильтрам.
Специальные компактные устройства или врезаются в водопровод, или надеваются сверху на трубы. В различных устройствах применяются или мощные неодимовые постоянные магниты, или электромагниты – тогда они требуют подключения к питанию. Потребление энергии у них невелико, не более 15 Вт, а заложенный ресурс может составлять до 10 и более лет.
Устройства магнитного умягчения воды — с постоянными (слева) и электромагнитами
Физико-химический механизм м агнитного воздействия на соли до конца не изучен. Но факт остается фактом – кристаллизация солей магния и кальция происходит не на поверхности труб или приоров, а в самой воде, и этот т вердый осадок уже затем несложно отфильтровать механически.
| Модель | Иллюстрация | Краткое описание | Ориентировочная цена |
|---|---|---|---|
| «Магнолия – Силвер» | Оригинальный умягчитель магнитного действия в виде шара, укладываемый в стиральную или посудомоечную машину на время их работы | 1200 руб. | |
| «АкваЩит ДУ60» | Электромагнитный умягчитель воды. Блок питания и провода для навивки на тело водопроводной трубы. Потребление – 5 Вт/час. Габариты блока 150×100×70 мм. Максимальный диаметр трубы – до 60 мм. | 8800 руб. | |
| «Akvasoft ECO ONE» | Умягчитель с постоянными магнитами. Устанавливается на трубах перед входом в бытовые приборы. Производительность – до 0,6 м³ час. Габариты 75×55 мм (для трубы 16 мм) | 1700 руб. | |
| «Новая вода» В120 | Умягчитель химического типа действия с насыпным реагентом (полифосфат натрия). Масса наполнителя – 235 г. Производительность – до 0,8 м³/час. Для непищевого использования. | 920 руб. | |
| Колонна ионообменная «ATOLL EcoLife S-20» | Регенерация автоматическая при непрерывном водопотреблении. Производительность – до 1,8 м³/час. Объем ионообменной смолы – 20 л. Индикация уровня наполненности регенерационной солевой засыпки. Габариты: 870×350×510 мм | 26000 руб. | |
| Колонна ионообменная «EcoWaterESM 11» | Полная степень автоматизации процесса, возможность дистанционного контроля, интеллектуальная система управления с блоком анализа расхода и принятия решения о необходимости регенерации. Производительность – 0,9 м³/час. Объем ионообменной смолы – 11 литров, емкость солевого бака – 25 кг. | 43000 руб. | |
| Умягчающий картридж ST-10 | Стандарт «Slim Line» 10". Производительность – до 2 л/мин. Ресурс – 4 м³ или 6 месяцев эксплуатации. Не восстанавливаемый. | 370 руб. | |
| Умягчающий картридж ST-10BB | Типоразмер «Big Blue», 10". Производительность – до 8 л/мин. Ресурс – 12 м³ или 6 месяцев эксплуатации. Не восстанавливаемый. | 850 руб. |
Комплексные системы фильтрации и очистки воды
Все упомянутые выше ступени фильтрации, по мере необходимости (на основании лабораторных исследований источника), обычно объединяются в целые комплексы, обеспечивающие высококачественную очистку воды. Единых «рецептов» здесь нет, но для примера можно привести один из вариантов подобной схемы:
Вода поступает из внешнего источника (поз. 1) и сразу проходит через грязевик или сетчатый фильтр механической очистки (поз. 2).
После первичной фильтрации поток попадает в аэрационную колонну (поз. 3) в которую нагнетается воздух с помощью компрессора (поз. 4). Для того чтобы компрессор работал только по мере необходимости, он связан сигнальным кабелем с датчиком потока, установленным уже на выходе из системы (поз. 5).
Насыщенная кислородов вода переходит в колонну обезжелезивания (поз. 6).Выпавшие в осадок окислы частично сбрасываются в дренаж (поз. 7), или задерживаются на сетчатом фильтре грубой очистки (поз. 8).
Следующая колонна – с ионообменной смолой (поз. 9), для умягчения воды. Здесь также предусмотрена своя система дренажа (поз. 10) которая используется при промывке и регенерации смолы. Между этим и следующим рубежом вновь установлен фильтр гр убой очистки (поз. 11).
Следующая установка – это колонна сорбционной очистки (поз. 12), которая удалит химические и биологические составляющие, повысит общие органолептические качества воды. Система дренажа необходима для регулярных промывок фильтрующей засыпки.
Напрямую (поз. 15) вода уходит для технического и хозяйственного использования. А для пищевого (питьевого) применения она проходит еще и стадию ультрафиолетового обеззараживания в специальной установке (поз. 16) где надежно уничтожаются все патогенные микробы. И уже затем (поз. 17) идет на пищевой водозабор.
Видео: еще один пример системы водоподготовки в частном доме
Подобные схемы, понятно, подходят для достаточно больших домов и значительного уровня потребления воды. Однако, ничего не мешает собрать ее самостоятельно и в городской квартире, используя патронные фильтры и картриджи к ним самого разного предназначения.
Но в любом случае очень важно учесть то, что производительность системы должна в полной мере соответствовать возможному суммарному расходу воды. В противном случае эффективность очистки будет под большим вопросом.
Общая производительность системы фильтрации и очистки воды
Для того, чтобы в любой момент времени и на любой точке водоразбора было обеспечено необходимое количество прошедшей очистку воды, обязательно оценивается общая производительность создаваемой системы фильтрации. Характерная особенность – общая производительность никогда не может быть выше, чем у отдельного фильтрующего модуля, и, значит, оцениваться должна по самому «медленному» своему элементу.
- В первую очередь необходимо оценить общий требуемый объем воды, необходимый для обеспечения потребностей всех членов семьи. Например, нормой суточного потребления считается примерно 200 литров на человека. Исходя из этого, несложно подсчитать, что, скажем, для семьи из четырех человек потребуется 200 × 4 = 800 л или 0,8 м³ в сутки.
- Расходование воды идет не постоянно в течение суток. Значит, следует оценить возможность фильтрационной системы выдать этот объём за более короткий срок. Обычно исходят из времени пользования, равное 10 часам. Значит, в рассматриваемом случае, при суммарном расходе в 800 л/сутки, производительность должна быть не ниже 800 / 10 = 80 л/час.
- Но и это еще не всё — существует понятие пикового потребления. Весьма маловероятна, но все же возможна ситуация, когда все точки водопотребления в доме включены одновременно. Расход воды в конкретный момент времени может достичь максимально возможного значения, которое существенно превышает рассчитанные выше
Для расчета пиковой нагрузки на систему водоочистки необходимо просуммировать усредненный расход всех точек водопотребления в доме, которые теоретически могут быть включены одновременно. Далее, расчет выполняете по формуле:
Qпик = ∑Q(1÷ n ) × kn
Qпик – пиковое потребление.
∑Q(1÷ n ) – сумма расходов воды всех точек водопотребления, от первой до n -ной.
kn – поправочный коэффициент, учитывающий общее количество точек водоразбора (n ).
kn рассчитывается по следующей формуле:
kn = 1 / √ (n -1)
Значение расхода для различных точек водопотребления обычно является уже рассчитанной величиной, которую, к примеру, можно взять из таблицы, приведенной ниже:
| Тип точки водопотребления | Максимальный расход (л/с) |
|---|---|
| Смеситель кухонный | 0.2 |
| Смеситель умывальника в ванной | 0.1 |
| Смеситель ванной | 0.25 |
| Душевая кабинка | 0.25 |
| Сливной бачок унитаза | 0.1 |
| Биде | 0.1 |
| Стиральная машина | 0.4 |
| Посудомоечная машина | 0.2 |
| Кран (¾") для хозяйственных нужд (полив, помывка автомобиля и т.п.) | 0.35 |
Чтобы не загружать посетителя сайта самостоятельными расчетами, снизу размещен удобный калькулятор, позволяющий мгновенно получить искомое значение пикового потребления воды.
Фильтр сетчатый предназначен для очистки различных сред от содержащихся в них средних и крупных фракций (ржавчины, песка, частиц глины, фито- и зоопланктона и т. п.). От другого оборудования аналогичного назначения он отличается типом фильтрующего элемента. Фильтр оснащается сеткой с ячейками размером 20-500 мкм (выбирается с учетом степени загрязнения среды в системе).
Основные характеристики фильтров
Диаметр. У нас Вы можете приобрести сетчатый резьбовой или диаметром от 15 до 400 мм.
Давление. В нашем ассортименте представлены фильтры, выдерживающее давление среды до 40 бар.
Температура рабочей среды. Мы предлагаем фильтры, которые можно монтировать в системах с температурой рабочей среды до 450 °С.
Тип рабочей среды. У нас в наличии представлены сетчатые бытовые и промышленные фильтры для очищения воды, этиленгликоля (до 40 %), водяного пара и других жидких и газообразных сред, включая топливо и масла на нефтяной основе.
Виды фильтров
По назначению:
- Бытовые. Используются для очистки больших объемов питьевой и технической воды. Позволяют удалить крупные примеси (диаметр более 0,3 мм). Сетчатый бытовой фильтр монтируют при подключении сливного бачка, стиральной или посудомоечной машины и другой домашней техники.
- Промышленные. Используются для очистки технической воды, бензина, керосина, масел, дизельного топлива и других нефтепродуктов от механических примесей размером более 0,3 мм. Промышленный сетчатый фильтр может монтироваться в трубопроводах, расположенных на открытом воздухе, в цистернах, колодцах, дренажных емкостях под землей.
По степени очистки:
- Фильтры грубой очистки. Используются для очищения технической или питьевой воды от крупных примесей: песка, частиц ржавчины, трубных отложений и т. п. В фильтрах такого типа установлена сетка с ячейками размером 5-300 мкм.
- Фильтры тонкой очистки. Используются для очищения питьевой воды от взвешенных микрочастиц: нерастворенных соединений металлов, примесей органического происхождения, некоторых крупных микроорганизмов. В фильтрах такого типа установлена сетка с ячейками размером до 5 мкм.
По типу очистки:
- Самопромывные. Сетчатую фильтрующую установку такого типа можно промывать без ее разборки и прекращения подачи рабочей среды. Процесс промывки фильтра можно автоматизировать.
- Непромывные (грязевики). Фильтр такого типа промывается вручную. Для очистки сетчатого элемента требуется предварительно снять и разобрать устройство.
По способу присоединения:
- Резьбовые. Устройства могут монтироваться на любом участке трубы — как вертикальном, так и горизонтальном. При монтаже сетчатых резьбовых фильтров на вертикальных отрезках трубопровода с восходящим направлением потока дополнительно сооружается короткий горизонтальный участок. Это необходимо для предотвращения засорения нижележащих участков системы. Резьбовое соединение позволяет легко демонтировать и заменять фильтры.
- Фланцевые. Фильтр крепится между фланцами труб или с помощью отдельных фланцев. Такое соединение отличается высокой прочностью, при необходимости сетчатый фильтрующий элемент легко демонтировать и заменить.
Фильтры сетчатые могут монтироваться на любом участке трубы — как вертикальном, так и горизонтальном.
Требования к монтажу и эксплуатации фильтров
Фильтрационная установка сетчатого типа монтируется в таком положении, чтобы направление стрелки на корпусе соответствовало направлению потока рабочей среды. Если конструкция фильтра предполагает заполнение отстойников механическими взвесями, необходимо регулярно производить их слив и прочистку сетчатого элемента.