Фильтрация и очистка воды

Системы фильтрации и способы очистки воды

Вода, поступающая из локального водопровода не отвечает высокому качеству и чистоте. Причинами загрязнения и ее низкого качества является резкое ухудшение экологической ситуации на планете. Как правило, неочищенная вода может не только испортить вкус, цвет приготовленного блюда, но и негативно повлиять на здоровье всего организма в целом. В этой статье мы расскажем о том какие существуют методы очистки воды, какие используют системы, а также предоставим сравнительную характеристику по видам водоочистки.

Для чего проводят обработку воды

Согласно проведенным исследованиям выяснилось, что большая часть водных запасов на планете не пригодна к употреблению в пищу. Проблема загрязнения связна с ростом промышленности и производства. Жители много квартиных и частных домов используют центральное водоснабжение, а вся жидкость, поступающая в краны проходит несколько этапов фильтрации и очистки. Большинство людей могут точно заявить, что качество воды плохое, именно поэтому достаточно часто можно встретить на кухне фильтры для воды. Современные системы очистки воды позволяют избавиться от загрязнений разного рода. Например, технология очистки воды в системе может устранить хлор, ржавчину, тяжелые металлы. Стоит отметить, компании производители бытовой техники рекомендуют устанавливать системы водоочистки и для технических целей. В последние годы бытовая техника не выдерживает низкого качества центрального водопровода. Поломка бытовой техники происходит из-за наличия примесей в воде, которые негативно влияют на работу механизмов.

Классификация этапов очищения воды

Условно можно разделить методы и средства очистки воды на следующие группы:

  • физический;
  • химический;
  • физико-химический;
  • биологический.

Все способы очистки воды состоят из различных поэтапных процессов фильтрования и имеют разнообразное устройство аппаратной системы. Современные способы очистки представляют собой комплекс мер, состоящий из определённых задач, основной целью которых, является качественный фильтровальный процесс. Системы очистки воды, работающие по одному принципу используют чаще всего там, где вода загрязнена одним или несколькими веществами. Разберём более подробно каждый вид очистки:

  1. Физический способ очистки воды применяют для обработки большого количества воды и удаления крупного мусора. К основным функциям физического метода относят такие процессы, как:
    • процедить или пропустить через специальные решетки поток воды, для забора крупного мусора: этот способ относят к начальному этапу очистки;
    • отстоять: для этого этапа характерно отделять механические загрязнения при помощи гравитационных сил, которые способствуют тому, что мусор оседает на дне резервуара;
    • отфильтровать: этот процесс заключается в том, что весь поток жидкости проходит через специальную пористую основу фильтрующего материала, где и задерживаются различные частицы мусора;
    • обработать ультрафиолетом: этот процесс активно используют для водоподготовки, т.е. обрабатывают уже очищенную воду ультрафиолетом.

  1. Химические способы очистки воды работает при помощи взаимодействия реагентов и загрязнителей, которые в последствие разлагаются. В этом методе включены такие процессы, как:
    • Осуществление нейтрализации, где происходит выравнивание кислотно-щелочного баланса, путем взаимодействия различных щелочей и кислот;
    • Хлорирование или обработка хлоросодержащими средствами, этот этап выполняется для антибактерицидного действия. К хлорированию выполняют окисление и восстановление воды, основная цель которого является полное обезвреживание жидкости от токсичных веществ.
  1. Физико-химические способы очищения воды применяют для удаления различных загрязняющих веществ. Данный способ успешно применяют при предварительной очистки, так и на этапе глубокой чистки. Данный метод чаще сего используют для проведения обработки, обеззараживания и очищения стоков в многоквартирных и частных домах. Стоит отметить, физико-химический способ включает в себя наибольшее количество различных процессов.
  2. Биологический метод применяется с использованием живых бактерий, которые способны проводить очистку водоемов от нитратов, химических веществ, фосфатов и частиц фосфора.

Характеристика фильтров

Современные технологии очистки воды предлагают большой выбор фильтров для очистки воды. Каждое изделие имеет одинаковое предназначение, однако их отличия заключается в:

  • форме;
  • мощности;
  • принципе действия всей конструкции.

Современный рынок предлагает большой выбор систем, позволяющих не только очищать воду, но еще и смягчать ее. Основные виды очищающих систем:

  • Механическая схема очистки воды. Суть работы заключается в задержке крупных и нерастворимых примесей (песок, глина, ржавчина). Механический способ включает в себя два типа приспособлений, позволяющих увеличить эффективность обработки жидкости. Первое приспособление — сетчатые детали, встроенные внутри корпуса изделия, представляют собой обычную сеточку, которая задерживает мелкие частицы. Как правило, ее можно промывать и использовать дальше, либо устанавливать сменную деталь. Второе приспособление — сменные кассеты картриджи либо многослойные фильтры. В процессе работы грязь и нерастворимые частицы оседают на стенках картриджей, и в течение определенного времени их следует заменять. На фото представлены модели систем грубой очистки воды

  • Система обратного осмоса считается мощным и эффективным фильтром, в процессе работы которого, задействовано 5-6 ступеней водоочистки. Обработка жидкости выполняется путем прохождения воды через специальную мембрану, которая имеет такой же размер, как и молекулы воды. Осмос убирает абсолютно все примеси, загрязнения, мелкие и крупные частицы мусора из воды, а также нейтрализует плохую микрофлору. Монтируют систему под мойку, где аккуратно располагаются все кассеты изделия, а вверху мойки выводится маленький кран, с которого и будет идти уже очищенная вода.На фото представлена система обратного осмоса.

Для информации! Очищаемый фильтр дополняется специальной деталью минерализатор или ультрафиолетовыми блоками, которые обогащают воду всеми необходимыми полезными компонентами солей.

  • Угольные схемы очистки воды или проточные системы являются эффективными в чистке воды, благодаря своему сорбенту они способны извлечь все органические примеси, хлор, неприятный привкус, запах, налет и цвет. Угольные кассеты используют для очищения сточных вод, водоподготовки и в быту. Монтируют их как под мойку, так и врезают в общую систему водоснабжения, кассеты меняются 1 раз в 3 месяца. Основным правилом в эксплуатации угольных систем является организация нормального давления, обычно берут не ниже 8 атмосфер, также в помещении должна быть устроена правильная вентиляция, а уровень влажности быть не ниже 70%.

Преимущества и недостатки современных фильтрационных систем

Преимущества проточных систем:

  • легко монтируются;
  • имеют отдельный кран для выхода чистой жидкости;
  • компактные;
  • эффективно очищают воду от хлора, примесей, ржавчины, токсичных металлов и, неприятного запаха, цвета, налета и других вредных веществ для организма человека;

Недостатки проточных фильтров:

  • угольные картриджи не способны нейтрализовать вывод ртути из воды;
  • за счет оседания мелких частиц на поверхности кассеты, могут образоваться бактерии и микробы;

Преимущества системы обратного осмоса:

  • благодаря пористой мембране установка способна нейтрализовать все мелкие частицы мусора;
  • жидкость идеально очищается;
  • внутренняя сетка не накапливает мусор, что исключает образование и размножение бактерий и микробов.

Недостатки системы осмоса:

  • высокая стоимость установки, цена варьируется в пределах 400 долларов.

Преимущества настольных кувшинов:

  • доступная цена;
  • нет необходимости в проведении монтирования и врезания в центральную систему водоснабжения;
  • легкость в использовании.
  • частая замена кассет;
  • медленная чистка;
  • не способен убирать все загрязнения с воды.

Из всех представленных систем фильтров очистки воды наиболее эффективной является система обратного осмоса. Благодаря своей обратно-осмотической фильтрующей системы дублируется работа клеточной мембраны, которая пропускает только молекулы воды и кислород, все остальные частицы остаются в специальных отсеках для мусора. Подобный процесс обработки позволяет очистить воду на молекулярном уровне, а главное увеличить качество воды без потери необходимых микроэлементов.

Фильтрация

Из всех способов очистки воды фильтрация лучше всего подходит для решения частных целей, а именно – подготовки хозяйственной и питьевой воды в квартирах и частных домах.

Данный принцип реализован практически во всех бытовых приборах грубой и тонкой очистки воды, используемых по отдельности или в комплексе.

Конкретные системы подбираются самостоятельно или с помощью специалистов исходя из параметров и объемов очищаемой воды, бюджета и поставленных задач.

Что это такое?

Термин «фильтрация воды» применяется ко всем технологическим приемам очистки воды от нежелательных взвесей, заключающихся в пропускании через специальные фильтрующие прослойки.

Их функции выполняют:

  • сетки и решетки,
  • инертные гранулы,
  • пористые материалы,
  • волокнистые или минеральные сорбенты,
  • мембраны с разным размером ячеек.

После прохождения через такие фильтры вода очищается от:

  • Твердых нерастворимых включений: ила, песка, ржавчины или окалины;
  • Солей магния и кальция;
  • Железа и примесей тяжелых металлов;
  • Сероводорода;
  • Пластовой органики, водорослей и патогенных микроорганизмов.

Соответственно, их производительность и эффективность зависит от параметров фильтрационной прослойки, а именно:

  • пропускной способности,
  • типа и материала,
  • долговечности
  • способа восстановления.

Методы и способы

В зависимости от реализованного способа фильтрации выделяют:

  • Механические системы фильтрации, представленные сетчатыми или дисковыми фильтрами грубой очистки или намоточными картриджами из вспененных полимеров.
  • Фильтры-сорбенты, очищающие воду и улучшающие ее вкус при прохождении через картриджи с активированным углем (древесным или кокосовым) или гранулами алюмосиликатов.
  • Реагентные системы фильтрации, удаляющие из воды растворенные и нерастворенные частицы тяжелых металлов и сероводорода при прохождении через прослойки с глауконитовым песком и аналогичными окислителями.
  • Системы мембранной фильтрации, признанные самыми эффективными в области тонкой чистки воды.

Более подробно о методах фильтрации читайте здесь.

Какие методы применяют в квартирах и частных домах?

Приведенные методы фильтрации могут использоваться отдельно, но максимальный эффект достигается при их комбинировании. Конкретная схема подбирается исходя из результатов анализа состава воды, поставленных задач и объемов фильтрации.

В квартирах и домах, подключенных к централизованному водоснабжению, обязательно используются фильтры грубой механической чистки, устанавливаемые перед приборами учета как холодной, так и горячей воды.

При высокой жесткости водопроводной воды к ним добавляют умягчители и угольные сорбционные фильтры, нейтрализующие неприятные последствия обработки воды хлором.

При заборе воды из скважин перед подачей в частные дома схема усложняется и включает до 5 ступеней:

  1. Грубую чистку с помощью сетчатых или дисковых фильтров (обязательная ступень вне зависимости от качества воды в скважине или колодце).
  2. Удаление их воды железа, марганца и сероводорода с помощью аэрационных систем и реагентных фильтров (актуально при близком расположении септиков или промышленных стоков).
  3. Умягчение воды. Лучше всего для этих целей подходят ионообменные фильтры, используемые в комплексе с угольными картриджными установками или без них.
  4. Тонкую чистку воды с помощью обратноосмотических мембран (рекомендуемый для частных домов вариант) или многоступенчатых угольных фильтров.
  5. Обеззараживание. В отличие от водопроводной воды заборы из скважин не проходят обработку хлором, при недостаточной эффективности фильтров тонкой чистки или с целью экономии их ресурсов в схему вводятся УФ-лампы или озонаторы.
Читайте также:  Подвижные, полу- и неподвижные элементы в гидропонных растворах


Наличие фильтров грубой и тонкой очистки в любом случае обязательно, остальные устройства подбираются исходя из параметров воды в скважине. В отличие от реагетных систем очистки воды фильтрационная схема может использоваться для подготовки воды любого качества: от хозяйственной до питьевой.

Какие бывают системы фильтрации воды?

Для фильтрации воды в квартирах, офисах и частных домах используются как отдельные устройства со сравнительно низкой производительностью (кувшины, пурифайеры, насадки на краны, одноступенчатые системы под мойку), так и комплекты взаимодополняющих приборов (многоступенчатые системы).

Используемые в них устройства соответственно могут быть проточными, накопительными или функционирующими отдельно от основной линии подачи воды.

При выборе конкретного варианта учитывается:

    Степень загрязнения воды и требования к качеству воды. В зависимости от качества и источника воды подбирается система очистки.

Чем хуже вода и чем больше в ней различных загрязнений и примесей, тем дороже будет стоить система фильтрации.
Ожидаемый объем переработки. Суточная норма питьевой воды на 1 человека варьируется в пределах 2,5-3 л, помимо ее умножения на количество людей в семье итоговое значение увеличивается в 2-3 раза (запас на гостей и форс-мажоры).

Но максимальный комфорт достигается при непрерывной очистке питьевой воды, что подразумевает установку систем под мойку в квартирах или комплексную многоступенчатую фильтрацию в частных домах.
Ресурсы службы фильтрационных прослоек, возможность и способ восстановления их способностей. При неограниченном бюджете предпочтение отдается системам с полуавтоматической или автоматической промывкой. Фильтры с ручной промывкой обходятся дешевле, но требуют постоянного внимания.

Некоторые виды фильтрующих элементов (угольные картриджи, мембраны) теряют свои полезные свойства полностью и нуждаются в 100% замене при забивке или истечении срока службы, частоту и стоимость этой процедуры стоит узнать заранее.

Отдельного внимания заслуживает проверка бренда. Обратной стороной растущего спроса на водные фильтры является насыщения рынка фальсификатом, игнорирование этого этапа чревато потерей времени и средств.

Предпочтение отдается проверенным компаниям (топ-7 приведен в таблице ниже), работающим на рынке более 5 лет и предоставляющим соответствующие сертификаты и гарантии.

Наименование бренда и компании Год основания или регистрации торговой марки в РФ Информация о производителе
Группа компаний Best Water Technology (BWT) 1990 Ведущая европейская компания, реализующая системы фильтрации и водоподготовки для дома и промышленности (включая фармацевтику, пищевую отрасль и гостиничный бизнес). Курирует разработки крупнейшего российского производителя ЗАО «МЕТТЭМ-Технологии» (торговая марка «Барьер»)
Brita 1966 Немецкая компания, специализирующая на выпуске фильтров-кувшинов и аналогичных систем фильтрации, функционирующих без прямого подключения к водопроводу
Аквафор 1992 Международная корпорация с подразделениями в США, РФ, Европе и КНР, реализующая все типы бытовых и профессиональных фильтров собственной разработки
Гейзер 1986 Российский производитель, выпускающий свыше 1000 различных типов бытовых и промышленных фильтров разного типа
Новая Вода 1998 Российская компания, специализирующая исключительно на бытовых системах. Выпускает как собственные фильтры, так и инновационные разработки немецкой компании DWT.
Экодар 1993 Крупнейший поставщик зарубежного фильтрационного оборудования и производитель собственных

брендов Ecomaster, WiseWater, ZauberKraft и ZauberROS. Атолл 1994 Продукция компании ООО «НПО «Русфильтр», специализирующейся на производстве магистральных, проточных картриджных и обратноосмотических системы бытовой водоподготовки

Заключение

В заключение стоить отметить, что эффективность выбранной системы фильтрации снижается при отсутствии контроля за качеством получаемой воды. Помимо оценки исходных параметров в ходе эксплуатации фильтров любого типа следует своевременно проводить их осмотр и периодически проверять состав воды в лабораториях.

Способы очистки воды

Способов, которыми можно очистить воду, несколько. Какие же из них мы должны использовать для того, чтобы эффективно очистить воду для питьевых целей?

Чтобы дать правильный ответ на этот вопрос, необходимо в каждом конкретном случае знать, от чего воду придется чистить. Это можно узнать с помощью химического и бактериологического анализов, однако, как правило, подобные анализы достаточно дороги, и в ряде случаев можно обойтись и без них. Рассмотрим наиболее распространенные способы очистки воды.

Надо отметить, что в большинстве случаев доочистка воды фильтром осуществляется не одним способом, а их сочетанием. Именно такой комплексный подход дает наилучшие результаты.

Механическая фильтрация

Самый простой способ очистки воды. Механическая очистка воды обеспечивается улавливанием частиц нерастворенных веществ за счет разницы размеров самих частиц и каналов фильтра, по которым протекает очищаемая вода. Проще говоря, вода проходит через своеобразное «сито».

Размер частиц, задержанных фильтром, определяется диаметром каналов в материале водоочистителя, по которым протекает вода (то есть размерами отверстий в «сите»).

Например, колонки, заполненные гранулированным активированным углем с диаметром гранул 0,1 – 1 мм (100 – 1000 микрон), способны эффективно задерживать частицы примерно такого же размера. Большая часть нерастворенных в воде частиц имеет гораздо меньший – 0,1-20 микрон – размер. Правда, микроорганизмы не задерживаются при механической фильтрации, так как их размер – 0,4 – 3 микрона.

Механическая фильтрация широко применяется на муниципальных станциях водоочистки. Этот вид очистки особенно актуален при заборе воды из открытых источников: рек, озер, водохранилищ.

В городских квартирах механическая фильтрация представлена использованием предфильтров (фильтров предварительной очистки).

Ионный обмен

Ионный обмен – это специфический случай сорбции заряженных частиц (ионов), когда поглощение одного иона сопровождается выходом в раствор другого иона, входящего в состав сорбента. При этом ион, присутствие которого в воде нежелательно, фиксируется на сорбенте. Таким образом, происходит «замещение» одних ионов (назовем их «вредными») на другие (назовем их «безвредными»).

Сорбенты, работающие по такому механизму, называются ионообменными материалами или ионитами. Иониты способны извлекать из воды одни растворенные соли, замещая их другими солями (например, соли кальция и магния могут заменяться на соли натрия).

Чаще всего в процессе водоочистки ионный обмен используется для удаления из воды катионов тяжелых металлов (например, свинца), представляющих опасность для здоровья человека, а также для избавления от нитратов.

Еще одно из применений ионитов — умягчение жесткой воды, то есть удаление из воды избыточного содержания ионов кальция и магния.

Существенной характеристикой ионообменных смол является их обменная емкость, то есть способность «заместить» определенное количество «вредных» ионов. Одно из главных свойств ионообменных смол – это их способность к регенерации после исчерпания «ресурса».

Обратный осмос

Обратный осмос – это очистка воды при помощи обратноосмотической мембраны. Вода при таком способе очистки пропускается через мембрану (своеобразное «сито»), поры которой пропускают воду, но не пропускают растворенные в ней примеси (правда, установка не пропускает никакие примеси – ни вредные, ни полезные).

Система обратного осмоса позволяет получать воду очень высокой степени очистки (близкую к дистиллированной). Обратным осмосом можно удалять из воды даже одновалентные ионы, например, ионы натрия и хлора.

Обратноосмотические установки обязательно должны содержать активированный уголь, так как сама мембрана не задерживает низкомолекулярную высоколетучую органику (типа хлороформа) и бактерии.

Качество воды, профильтрованной такой установкой, стабильно.

Однако этот способ имеет ряд минусов:

  • во-первых, обратноосмотические установки очень дороги (стоимость — от 100 долларов и выше);
  • во-вторых, они имеют, как правило, низкую производительность (20-25 литров в сутки), а потому в ряде случаев требуют установки накопительной емкости;
  • в-третьих, вода перед обратноосмотической мембраной должна обязательно пройти тщательную механическую фильтрацию;
  • в-четвертых, вода после такой обработки становится «слишком чистой» и не содержит необходимых организму микроэлементов, что требует их добавления в воду после фильтрации;
  • в-пятых, при работе системы обратного осмоса в дренаж сбрасывается до 50-75% очищаемой воды. На выходе пользователь получает лишь 25-30% воды. Правда, воды очень хорошо очищенной.

Электрохимическая очистка

Основана на сложных окислительно-восстановительных реакциях, которые происходят в воде при воздействии на нее сильного электрического тока и приводят к образованию так называемой «живой» и «мертвой» воды.

Этот способ экономичен, так как позволяет достигнуть высокой производительности при небольших затратах.

Электрохимическая очистка распространена в России, но не применяется в быту на Западе (используется только для промышленной очистки, но не для очистки питьевой воды).

Электрохимическая очистка действительно позволяет очистить воду от всех микроорганизмов. Но при этом разрушается также часть органических веществ. Кроме того, поскольку точный состав исходной воды неизвестен, никто не знает, как при воздействии на эту воду сильного электрического тока содержащиеся в ней вещества прореагируют между собой. В результате этих реакций могут получиться совсем «несъедобные» соединения.

Дистилляция

Менее распространенный вид очистки воды. В дистилляционных системах вода сначала испаряется, а затем конденсируется.

То есть, дистилляция – процесс очистки жидкостей, заключающийся в испарении жидкости с последующей конденсацией пара. При этом происходит разделение жидких многокомпонентных смесей на отличающиеся по составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров.

Методом дистилляции можно отделить жидкость от растворенных в ней твердых веществ или жидкостей с сильно отличающимися температурами кипения. Дистиллированная вода относительно чистая, но процесс дистилляции достаточно дорог.

Дистилляционные системы также должны обязательно содержать активированный уголь, так как нет другого способа убрать низкомолекулярную высоколетучую органику (типа хлороформа).

Сорбция. Сорбенты. Сорбционные фильтры

Сорбцией называют поглощение примесей из газа или жидкости твердыми телами, которые называют сорбентами.

Процесс сорбционной очистки состоит в пропускании газа или жидкости через сосуд, заполненный сорбентом – сорбционный фильтр. Если режим фильтрации и сорбент выбраны правильно, то достигается желаемый результат – удаление из газа или жидкости вредных примесей. Именно так работают противогазы и фильтры для воды.

Не будет сильным преувеличением сказать, что сорбционные фильтры – это в первую очередь угольные фильтры. Активированные угли – наиболее широко используемые сорбенты, производимые миллионами тонн в год. Это универсальные сорбенты, применяемые для удаления примесей самой различной химической природы.

Активация позволяет получить сорбент с площадью пор около 1000-1500 квадратных метров на 1 грамм угля. Эти чрезвычайно высокие величины и объясняют необычайно высокую эффективность активированных углей.

Очистка воды фильтрованием – хороший способ водоочистки

Как можно судить из проведенных исследований, на нашей планете состояние воды находится в критическом положении. По результатам проведенных анализов только один процент пресной воды на Земле пригоден к употреблению без предварительной обработки. Вся остальная вода нуждается в очистке. И это касается не только открытых водоемов, но даже и артезианских скважин и грунтовых вод, хотя они и очищаются фильтрованием, проходя через несколько слоев почвы. Но все равно, этого недостаточно, и на входе в дома или в квартиры следует устанавливать системы водоподготовки.

За последнее время для водоочистки и водообработки придумали массу различных устройств, с помощью которых осуществляется очистка воды фильтрованием, обеззараживание, обезжелезивание, умягчение и т.д. Все они имеют как преимущества, так и свои недостатки. Ту или иную систему водоподготовки следует устанавливать только после проведения тщательного лабораторного анализа исходной воды, в противном случае может быть такое, что деньги будут выброшены на ветер, а пользы от фильтрования воды не будет никакой.

Для выбора наиболее подходящего оборудования для фильтрования лучше всего обратиться в специализированную компанию, где работают специалисты в данной области. Они проконсультируют по данному предмету, ответят на любые вопросы, помогут определиться с выбором подходящих фильтров. После выбора оборудования они же его и установят, произведут наладку и запустят в эксплуатацию. После этого установки фильтрования будет взята на гарантийное обслуживание.

Как уже говорилось, способов водоочистки и водоподготовки достаточно много на сегодняшний день, и один из них – это очистка воды фильтрованием.

Фильтрование – это, по сути, осветление воды, в процессе которого из нее удаляются посторонние примеси. Удаление происходит с помощью фильтров водоочистки, в межпоровом пространстве которых эти примеси и задерживаются. В основном фильтрование является завершающим этапом в тех случаях, когда осуществляется обесцвечивание и осветление питьевой воды.

Непосредственно как процесс очистки, фильтрование можно условно разделить на три основных этапа (в зависимости от того, какие посторонние примеси будут извлекаться из воды, а также от того, какие элементы будут использоваться для фильтрования) – отложение, фиксация и отрыв.

Отдельно стоит поговорить о механическом фильтровании. При этом в фильтры механической очистки устанавливается специальная механическая система, в которой и задерживаются все посторонние примеси, размер которых хоть немного больше, чем размер пор фильтрующего элемента. Следует заметить, размер полностью зависит от того, какой величины поры находятся в фильтрующей перегородке. Следовательно, вывод можно сделать однозначный – эффективность фильтрования обратно пропорционально величине пор (чем больше поры, тем хуже фильтрование).

Кроме того, очистка воды фильтрованием существует еще объемная и пленочная. Объемным фильтрованием считается такая очистка воды, которая осуществляется с помощью постороннего зернистого материала. Однако объемная очистка фильтрованием, в свою очередь, также подразделяется на несколько этапов. Для того, чтобы не перечислять их все, достаточно будет выделить три основных:

  1. При первом процессе образуется пленка примесей, и одновременно происходит откладывание излишков в отсеки фильтрующих элементов.
  2. На втором этапе происходит откладывание посторонних примесей в фильтре, при этом они находятся в парообразном состоянии. В большинстве случаев второй этап протекает при довольно высоких температурах.
  3. На третьем этапе отфильтрованные вредные примеси поднимаются на поверхность фильтрующего элемента и скапливаются в его верхней части.

Следует заметить, что практически все без исключения фильтры для очистки воды в своей работе используют одни и те же химические и физические механизмы. А назначение их сводится к одному – удаление из воды всех посторонних примесей, находящихся в исходной воде. Удаление примесей происходит за счет разряжения фильтрующих элементов – уменьшения заряженного вещества.

Угольный фильтр для воды: принцип работы, разновидности

Угольный фильтр для воды.

Вода из-под крана имеет в составе множество примесей. Механическое фильтрование может справиться с очисткой некоторых частиц, для остальных следует применять иные способы. Пористые вещества способны поглощать различные виды загрязнений.

Угольный фильтр для воды считается отличным вариантом решения проблемы. Система очистки отличается высоким уровнем сорбирующей способности.

С какими загрязнениями справляется угольный фильтр

Фильтр на основе угля состоит из углеродного материала высокопористого типа. Микроячейки на поверхности способствует широкой активности фильтра, на каждом участке могут собираться различные взвеси, содержащиеся в воде.

Важно! Угольные фильтры представляют собой концентрат углеродного типа, который имеет различное происхождение.

Распространенный вид сырья для угля:

3.скорлупа от фруктов, в том числе кокоса,

4.косточки от фруктов,

Для получения сорбентов применяют метод карбонизации, с дальнейшей активацией.

Концентратам придают активность с помощью водяного пара.

На способность поглощения влияют температурный режим, мощность потока горячего пара, других составляющих. В результате у материала образуется пористая поверхность.

По завершению процедуры активации угольный материал измельчают.

Внимание! Некоторые фильтрационные системы хорошо очищают воду с помощью силикатов алюминия, цеолитов, не имеющих отношения к углям.

Для фильтров применяют наполнители:

3.в виде волокон.

Популярными считаются сорбенты в виде гранул. Материал отличается высокой пористостью, большой емкостью, скоростью всасывания загрязняющих веществ.

Принцип действия фильтра

Принципом действия данного типа фильтра является процесс адсорбции, в основе которого притягивание частиц к сорбирующей поверхности осуществляется с помощью сил со слабым взаимодействием. Также процесс хемосорбции, при котором некоторые загрязнители реагируют с наполнителями углеродного типа.

Свойства активированного угля:

1.фиксирует инородные частицы, не вступая во взаимодействие с водой.

2.уголь легко намокает, но не разрушается.

3.не окисляет, не превращает примеси в смолу.

4.поры имеют размеры в пределах 0.8 – 5 Нм, поэтому очищает воду от нефтепродуктов, пестицидов, ПАВов.

5.отличается емкостью даже если взаимодействует с водой в течение короткого времени.

Внимание! Фильтры с засыпными наполнителями регенирируют с помощью промывки.

Если восстанавливать фильтр в течение четырех раз, его активность не снижается.

Применение сорбента на протяжении длительного периода не рекомендуют.

Чтобы полностью восстановить продуктивность, проводят активацию. В домашних условиях выполнить это нельзя.

Внимание! В некоторых случаях наполнители не подлежат восстановлению, их утилизируют с налипшими на них грязевыми отложениями.

Когда целесообразно применять фильтры на основе угля:

1.чтобы обесцветить загрязненную воду.

2.удалить запах с привкусом.

3.чтобы извлечь органические соединения.

4.выделить примеси биологического характера.

5.чтобы зафиксировать на поверхности материала продукты хлорирования, то есть после дезинфекции водопроводных труб.

Уголь удаляет многие виды загрязнителей. Они могут не справиться с жидкостью, содержащей высокий уровень концентрации соли жесткости, большой объем примесей. В данной ситуации вместе с фильтрами следует устанавливать специальные модули очистки.

В отличие от механических очистителей фильтры с углем очень эффективны, но они уступают системам на основе обратного осмоса, ультрафильтрации.

Достоинства с недостатками

Фильтры для очистки воды имеют свои положительные и отрицательные характеристики:

Во время дихлорирования воды, фильтр с углем является незаменимым. Хлор, проходя через поры угля, вступает в каталитическую химическую реакцию, не расходуя угольный материал.

Уголь справляется с очисткой от многих типов примесей, но не имеет влияние на соли свинца, ртути, железа, кадмия, если находится в стандартных системах очистки.

Современные засыпки KDF содержат медь и цинк, которые нивелируют этот недостаток, но пока редко применяются для картриджей фильтров кувшинного типа.

Малый срок эксплуатации материала, который содержится в картриджах для кувшина. Через два месяца работы их следует менять на новые. Это влечет дополнительные затраты. Сорбционные фильтры тоже требуют замены максимум через два года службы, что влечет расходы, потому что придется менять большой объем материала.

Разновидности фильтров

Фильтры с углями бывают разной модификации. Каждая модель имеет свои плюсы, возможности. Также они имеют различную цену, что является немаловажным для покупателя.

1.Фильтр в виде кувшина.

Считается самой простой моделью, состоит из емкости различного объема. В крышке расположен патрон, содержащий уголь. С помощью кувшина можно снабжать водой максимум 2 человек.

Внимание! Вода после очистки находится в постоянном контакте с сорбентом, важно отслеживать качество фильтра.

Уголь, полный грязевых частиц, может загрязнять воду. Картриджа хватает на качественную очистку в течение двух месяцев, далее нужна его замена. Кувшины – фильтры стоят примерно шестьсот рублей.

2.Фильтры в виде насадок на кран.

Некоторые предпочитают фильтры в виде насадок на кран. Устройства легко установить либо демонтировать, они экономят пространство под мойкой. Фильтры – насадки удобны в поездках. Установка очищает не очень грязную воду, скорость ее подачи снижается.

Для качественной работы насадку можно применять в течение трех месяцев, далее фильтрующий наполнитель следует заменить. Насадка имеет половину стоимости кувшина.

3.Фильтры проточного типа с картриджем.

Фильтры с проточной работой устанавливают под мойкой. Иногда картридж для фильтрации монтируют отдельно в колбе, в качестве индивидуального модуля очистки, либо, как элемент в системе очистки.

Проточный фильтр стоит около пяти тысяч рублей.

4. Фильтры баллонного типа.

Баллоны, внутри которых содержатся сорбенты, предназначены для очистки большого объема жидкости. Модели являются стационарными, их часто используют на дачах и в загородных домах. Их монтируют прямо внутрь магистральных входных труб.

Устройство большого размера, потому что обслуживает загородных жителей, у которых нет возможности подключиться к центральному водопроводу.

Баллон можно заполнять любым типом сорбента, выбор зависит от качественного состава воды на местности.

Баллон, объемом в тридцать литров без угля, равен около трех тысяч рублей.

5.Фильтры с обратным осмосом.

Обратный осмос – метод очистки эффективный, но дорогой, избавляет полностью от загрязнений.

Очищенный поток попадает на мембрану. Для очистки внутри устройства содержатся фильтр с механическим принципом работы, углевой модуль, затем блок, работающий по обратному осмосу.

Внимание! На выходе из фильтра вода не имеет в составе частиц, это не всегда полезно.

Чтобы восполнить воду микроэлементами, внутри устройства располагают минерализатор, который наполняет ее солями.

Цена фильтра равна около десяти тысячи рублей.

6.Фильтр своими руками.

Фильтры, очищающие углем, можно соорудить своими руками.

Что для этого понадобится:

1.пластиковые бутылки либо баллона, 2 штуки.

2.отрезают дно, снимают крышки.

3.одна бутылка будет служить фильтром, другая – накапливать очищенную воду. Их устанавливают одна над другой.

4.зафиксировать бутылки между собой с помощью изоленты.

5.в емкость сверху насыпают уголь.

Принцип действия: воду наливают в бутылку, она проходит через уголь по всей длине бутылки, далее через горлышко перетекает в нижнюю бутыль.

Внимание! Конструкцию заполняют древесным углем, который приобретают в специальном магазине, либо активированным углем из аптеки.

Древесный уголь можно получить в домашних условиях: древесину сжигают при ограничении поступления воздуха. Такой фильтр можно сделать для дачи, либо во время похода.

Выбирать сорбент для фильтра стоит внимательно, от его качества зависит уровень очистки воды.

Обслуживание фильтров

Современные фильтрующие конструкции не требуют сложного обслуживания при эксплуатации.

Картриджи для фильтров легко поменять самостоятельно. С помощью ключа, который имеется в комплекте, откручивают крышку, снимают картридж и ставят новый.

Далее на место устанавливают крышку.

Внимание! Если срок службы фильтра истек, то пользоваться им запрещено.

На эффективный период очистки влияет нагрузка на сорбирующий материал. Как правило, угольный фильтр при расходе воды для трех человек заменяют каждый месяц.

Признаки некачественной очистки:

1.вода приобретает неприятный привкус.

2.скорость подачи воды уменьшается, этот признак присущ всем типам фильтров, за исключением кувшина.

3.появляется осадок при кипячении.

Современные модели фильтров имеют автоматическую индикацию работы системы, которые определят срок замены. Фильтры с таким устройством стоят минимум пятнадцать тысяч рублей.

Существует способ проверки фильтра. В воду добавляют каплю марганцовки, для небольшого окрашивания, проводят сквозь фильтр. Если воды выходит окрашенная, стоит поменять наполнитель, либо картридж.

Содержащийся в баллоне уголь можно промыть. Чтобы восстановить способность очищать, содержимое вынимают и много раз промывают водой, одни раз можно промыть в трехпроцентном растворе соды с водой. Уголь встряхивают, вымывают, при этом перемешивают.

Системы очистки воды для загородного дома: способы фильтрации воды

Независимо от используемого источника водоснабжения в каждой воде могут присутствовать вредные примеси или микроорганизмы. Если не удалять их, это может негативно сказываться на здоровье членов семьи или даже выводить из строя бытовую технику. Для предотвращения подобных проблем обустраивается система фильтрации воды для дома.

Необходимость очистительных комплексов

В результате исследований ученые определили, что только 1/100 часть всей воды на планете может использоваться для питья или готовки. Это объясняется плохой экологической обстановкой и постоянным загрязнением водоемов.

Поскольку в составе любых жидкостей содержатся различные элементы, необходимость водоочистки в частном доме ставится на первый план. Это касается многоквартирных домов, где люди пользуются услугами центрального трубопроводного водоснабжения. Несмотря на прохождение предварительной очистки, эта вода нуждается в дополнительной фильтрации.

Большинство труб покрыты толстым слоем ржавчины, поэтому даже передовые промышленные системы не всегда справляются со своими задачами, а пользователи получают ржавую воду. Еще проблемы могут возникать в случае небольшой разгерметизации трубопровода или появлении протечек.

Из чего состоит станция очистки воды?

Перед началам всех мероприятий по водоочистке нужно сделать анализ воды.

Современные агрегаты по очистке воды в загородном доме состоят из следующих частей:

  1. Резервуар-наполнитель.
  2. Фильтрующая пленка.
  3. Плотная мембрана.
  4. Сменный картридж.
  5. Приборы автоматики.
  6. Фильтры-смягчители.
  7. Фильтры-обезжелезиватели.

В качестве засыпки можно использовать разные компоненты. Долгое время особым спросом пользовался сульфатоуголь и кварцевый песок. Однако сегодня вариантов выбора засыпок достаточно много.

На промышленных станциях присутствует несколько фильтров, которые осуществляют механическую фильтрацию сквозь пленку и процеживание через сетку с мелкими отверстиями.

Бытовой агрегат для очистки воды в частном доме включает в себя такие составляющие:

  1. Донный — способствует защите насоса от деформаций и прохождения примесей.
  2. Аэрационная колона — предназначается для обогащения воды кислородом и ускорения процессов окисления.
  3. Фильтрационные механизмы.
  4. Биологический барьер.
  5. Фильтр тонкой очистки.

Нередко для повышения качества воды используются прогрессивные фильтры обратного осмоса. Они гарантируют высокую степень очистки, но повышают расход водных ресурсов.

Типы фильтров для очистной системы

В жидкостях, которые поступают в наши дома, содержится множество загрязнений, с которыми не способны справиться даже передовые системы очистки воды в доме. Чтобы провести комплексную очистку, следует подготовить такие устройства:

  1. Фильтр грубой очистки. Представляет собой приспособление с ячеистой сеткой. Его размещают первым и используют для фильтрации входящего потока с целью удаления крупных фрагментов.
  2. Фильтр тонкой очистки. Включает в себя мембрану с мелкими ячейками, сорбент и наполнитель из полимерного сырья. Выполняет вторичную роль и выводит из состава нефтепродукты, нитраты и нитриды.
  3. Смягчитель. Работает на основе ионообменной смолы и предназначается для замещения магниевых и кальциевых частиц ионами натрия. Аналогичным эффектом обладает фильтр обратного осмоса. Он оборудован несколькими мембранами, которые очищают любые примеси, делая воду безопасной и чистой.
  4. Барьер для обеззараживания воды. Фильтрует воду безопасными ультрафиолетовыми лучами, удаляя любые вирусы и бактерии.

Многоступенчатая станция для очистки воды способствует глубокой фильтрации воды и избавляет ее от всевозможных загрязнений. В результате потребитель получает безопасную и чистую жидкость, которую можно использовать для любых бытовых нужд.

При выборе фильтра на воду для частного дома, лучше отдавать предпочтение продукции проверенных брендов. Модели малоизвестных компаний могут стоить дешевле, но качество их работы будет низким.

Классификация оборудования по месту расположения

В зависимости от особенностей размещения фильтры бывают проточными и магистральными. Первый тип фильтров устанавливается под мойкой или на кране. Представители второй группы совмещаются с водопроводной линией, где труба к частному дому соединяется с централизованным комплексом водоснабжения.

Специфика магистральных систем

Магистральные станции для очистки воды обладают высокими показателями КПД и могут эффективно выводить любые загрязнения химического и механического типа. Чтобы оборудование работало без сбоев, лучше выбирать системы с проходимостью 20-50л/мин. Передовые модели повышают вкусовые и полезные качества жидкости, снижают нагрузки на домашнюю технику и продлевают срок ее службы.

С их помощью хозяева дома получают чистую и качественную жидкость, которую можно использовать по прямому назначению для питья, готовки еды или других хозяйственных целей. Среди преимуществ выделяют надежность и долговечность.

Установку фильтра для воды в коттедже должен производить обученный специалист, а обслуживание и замену деталей можно реализовать самостоятельно.

Особенности проточного оборудования

Монтаж фильтрующей системы проточного типа отличается простотой и надежностью. Оборудование размещают возле смесителя или помещают на кран в качестве насадки.

Для загородных построек подобные варианты практически не используются, поскольку они не способны избавиться от ртутных примесей. Вместо этого в таких помещениях устанавливают устройства обратного осмоса. Однако их установка требует достаточно места и финансовых вложений.

Эффективные методы водоочистки

При выборе фильтра на воду для частного дома следует обратить внимание на 3 варианта:

  1. На основе реагентов.
  2. Безреагентная технология.
  3. Вариант, совмещающий два предыдущих способа очистки.

Каждая модель обладает своим строением, плюсами и минусами. Чтобы сделать правильный выбор, нужно учитывать все особенности.

Очистка реагентом

Такие станции для очистки воды подают дозированную порцию рабочего вещества. При взаимодействии с водой оно запускает физико-химический контакт и способствует преобразованию примесей в пену и осадок.

При выборе реагента нужно учитывать тип загрязнений в воде.

Кроме плюсов у реагентных систем имеются и недостатки. Первый связан с изменением примесей в составе в зависимости от сезонных особенностей.

Для повышения степени очистки важно регулярно проводить лабораторную оценку воды и изменять дозу реагента.

Безреагентная методика

Такие фильтры для жесткой воды в частный дом оборудованы различными блоками, аэрационным устройством и компрессором. Они отличаются практичностью, доступностью и высокой эффективностью работы. Система избавляет жидкость от тяжелых примесей, вредных компонентов и других загрязнений, которые негативно сказываются на человеческом здоровье и состоянии бытовой техники.

Технология может использоваться как в автономных системах водоснабжения, так и в резервуарах с небольшой глубиной.

Очищение ультрафиолетом

Фильтрация УФ-лучами способствует эффективной очистке потока и нейтрализует любые вредные примеси. В результате обработки структурные особенности жидкости не меняются, а качество только растет. Полезные элементы сохраняют свои начальные свойства, а вода остается полезной.

Среди преимуществ технологии выделяют:

  1. Соответствие всем экологическим стандартам.
  2. Быстрая и качественная обработка воды с выведением бактерий и микробов.
  3. Минимальная затратность — детали не нуждаются в замене.
  4. Большой срок службы.
  5. Сохранение начальной пользы питьевой воды.
  6. Простота эксплуатации.

Из недостатков выделяют сложность выведения химических соединений.

Смягчение воды

Комплексная фильтрация воды предусматривает проведение процедуры смягчения. Она выполняется по разным технологиям:

Первый вариант основывается на применении реагентов, второй — на природных силах, таких как магнетизм, и третий — на обустройстве физический барьеров.

Чтобы определиться с подходящей методикой очистки, следует провести анализ, оценить степень жесткости, размеры постройки и другие нюансы.

Советы по выбору фильтрационной системы

Собираясь приобрести очистные системы в Москве, важно предусмотреть для них свободную площадь в комнате. Если выбирается профессиональный комплекс, придется выделить специальную отапливаемую постройку.

Специалисты не рекомендуют размещать возле оборудования мебель или другие изделия, которые способны нарушить сохранность конструкции. Для создания внешних колб используется пластмасса, поэтому их нужно изолировать от высокотемпературного воздействия.

Многоступенчатая обработка может использоваться только для питьевой жидкости на кухне, где важно получать чистую и безопасную жидкость.

На входе в централизованную систему можно разместить фильтры грубой очистки, которые борются с твердыми и труднопроходимыми примесями.

Необязательно выбирать самую лучшую установку с 4-5 колбами. Такая станция нуждается в оснащении дополнительными агрегатами, что влечет за собой большие финансовые затраты.

Лучше произвести глубокий анализ воды в лаборатории и ознакомиться со всеми сведениями, которые нужны для правильного выбора.

Если в результате исследования было доказано, что жидкость мягкая, приобретать смягчитель не понадобится. Чрезмерно обработанная жидкость становится небезопасной для питья.

При определении большого количества железистых соединений и солей станцию снабжают очистными блоками для выведения таких примесей.

Бороться с железистыми компонентами можно следующими приборами:

  1. Смягчители с засыпками и солевым восстанавливающим баком.
  2. Обеззараживатели, которые содержат марганцевую двуокись.
  3. Модули обратного осмоса, работающие на молекулярном уровне.
  4. Угольные устройства из кокосовой скорлупы, которые характеризуются адсорбирующими свойствами.
  5. Магнитные приспособления, оказывающие магнитное воздействие на тяжелые соли и способствующие их выпадению в нерастворимых осадок.
  6. С помощью УФ-обработки и озонирования можно избавиться только от бактериального железа. Устранить проблему ржавчины нельзя.

Передовые системы оборудованы отдельными фильтрующими элементами для холодной и горячей жидкости. В первом случае из состава выводятся опасные примеси, которые ухудшают человеческое здоровье и негативно сказываются на состоянии бытовой техники. Во втором — снижается содержание накипей и осуществляется ликвидация продуктов распада.

Выводы и полезное видео по теме

При желании приобрести систему очистки важно обращать внимание на ее пропускные способности. Если они низкие, использовать жидкость в полном объеме не удастся. При открытии двух или более кранов произойдет снижение напора.

Для предотвращения таких проблем систему укомплектовывают емким резервуаром для накопления. Чтобы разобраться с принципом работы очистных систем, можно посмотреть полезные видео по водоподготовке.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Agrian.ru
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: