Oger Company
ОТОПЛЕНИЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ КАНАЛИЗАЦИЯ
Заказать
звонок
+7 (7172) 53-56-22
+8 (701) 321-61-74

Какие бывают фильтры для воды?

Какие бывают фильтры для воды?

Какие бывают фильтры для воды?

Качество питьевой воды, которая подается в квартиры, далеко от идеала. И чем старше дом, чем изношеннее его инженерные системы, тем больше нареканий у жильцов вызывает вода из крана. Примеси, запах, болезнетворные микроорганизмы, повышенное содержание минералов, жесткость воды – от всех этих неприятностей можно избавиться, установив специальный фильтр. Рассмотрим основные виды фильтров, которые используются для очистки воды в домашних условиях.

Механические фильтры

Принцип действия таких фильтров основан на процеживании, фильтровании или отстаивании, эти операции позволяют задержать (осадить) тяжелые, зачастую – визуально различимые примеси – песок, ржавчину, глину и другой мусор, нерастворимый в воде. Механическая очистка по своей сути – это предварительный этап, этап водоподготовки, после которого предварительно очищенная вода подается на фильтры более глубокой очистки. Механические фильтры способны удалить (отсеять) порядка 60% примесей, в основном – крупных.

Самые простые и распространенные в быту средства грубой (предварительной) очистки – сетчатые фильтры. Они имеют очень простую конструкцию – простая колба, вход и выход которой соединен с водопроводом, внутри установлена сетка. Именно сетка исполняет роль фильтрующего элемента, задерживая мусор. В загородных домах, для предварительной очистки воды, используют фильтры с сеткой, чей размер ячейки составляет 400-500 микрон. Такой размер ячейки позволяет эффективно задерживать крупные частицы, а вот ставить сетку с более мелкой ячейкой – неэффективно, так как она будет очень быстро забиваться. Именно поэтому механический фильтр является «предохранителем» для фильтров тонкой очистки.

По способу очистки сетки фильтры подразделяют на два типа:

  •  промывные фильтры – самые дешевые, но при этом требующие постоянного внимания. Фильтрующий элемент промывается (очищается) вручную, это достаточно длительная и трудоемкая операция. Потребуется отключить воду, разобрать фильтр, извлечь сетку, промыть её под напором волы, используя щетку и моющие средства. Впрочем, ручная промывка не может гарантировать высокую степень очистки фильтра.
  • фильтр с турбинным механизмом промывки – обычно такой механизм устанавливают в фильтрах с очень большой фильтрующей поверхностью. Чтобы очистить, необходимо повернуть специальный рычаг – благодаря особенности конструкции фильтра, возникнет реактивная струя, обладающая большим напором и мощностью. Она полностью промоет сетку, при этом нет необходимости перекрывать воду и демонтировать сетку из фильтра. Кроме экономии времени, такое обслуживание гораздо лучше очищает сетку, тем самым срок службы фильтра удлиняется. Кроме того, существуют фильтры, в которых очистка полностью автоматизирована, нет необходимости поворачивать рычаг вручную, это выполняет автомат – либо через определенный промежуток времени, либо определив снижение давления воды, когда сетка забивается грязью.

В некоторых механических фильтрах вместо фильтрующей сетки применяются специальные наполнители, в качестве которых может использоваться кварцевый песок (с большим процентным содержанием кремния и малым процентом соединений кальция, марганца и железа, растворяющихся в воде), а также керамзит (благодаря своей пористой структуре), сульфоуголь, синтетические материалы, дробленный антрацит (его используют обычно в двухслойных фильтрах в качестве первого слоя, он отличается высокой продолжительностью работы, кроме того, он не снижает напор воды) и гарнет.

Сорбционные фильтры

Сорбционные фильтры позволяют очистить воду от растворенных газов, органических соединений и тяжелых металлов. При этом сорбционные фильтры в целом отличаются не очень высокой эффективностью, в основном, они очищают воду от сравнительно небольшого количества загрязнений, поэтому его часто используют в комбинации с другими типами фильтров, например, ионными. Такое сочетание позволит отфильтровать дополнительно цисты бактерий, асбест, гербициды, пестициды и нефтепродукты. Кроме того, сорбционные угольные фильтры применяют для улучшения органолептических свойств воды – запаха, вкуса и цвета.

Принцип работы сорбционных фильтров основан на адсорбции – явлении задержания молекул разных загрязнителей внешней поверхностью фильтрующего элемента. Чем больше поверхность фильтрующего элемента, которой он взаимодействует с водой, тем эффективнее процесс очистки. Самый распространенный вид сорбционных фильтров – на основе картриджей из активированного угля. Наиболее оптимальная фильтрующая среда – активированный уголь, изготовленный из скорлупы кокосового ореха, его показатели адсорбции в четыре раза выше, чем у активированных углей, полученных традиционными способами, например, активированный уголь из древесины березы. Основной недостаток угольных адсорбционных фильтров – они представляют собой благоприятную среду для развитии органики, которая накапливается на поверхности картриджа. Для того, чтобы их нейтрализовать или замедлить их развитие, в состав картриджа включают серебро или ионы йода. Но со временем концентрация бактерий становится настолько большой, что картридж необходимо заменить

Еще один недостаток – результаты фильтрации очень зависят от скорости подачи воды (скорости сорбенции). Чем дольше вода находится в фильтре (другими словами – чем медленнее она проходит через фильтр), тем лучше она очищается от примесей. Поэтому перед покупкой необходимо уточнить скорость сорбенции.

Разработаны методы, которые позволяют выполнить реактивацию использованных угольных картриджей, которые истощили свою способность к адсорбции. Однако они достаточно дорогостоящие, потому что требуют использования специальных технологий, поэтому применение их экономически нецелесообразно в бытовых условиях, а также некрупных предприятий. А вот при больших объемах фильтраций современные угольные фильтры, имеющие высокое сопротивление к механическому воздействию и истиранию, могут подвергаться обратной промывке. Благодаря этому, во-первых, происходит очищение поверхности фильтрующего элемента от скопившихся бактерий, а во-вторых – позволяет избежать эффекта «слеживания». Обратная промывка словно взрыхляет угольный фильтр, тем самым увеличивая площадь поверхности вещества, участвующего в фильтрации, а значит – восстанавливаются адсорбирующие свойства угля.

Ультрафиолетовый фильтр

Ультрафиолетовое излучение, распространяясь в воде, позволяет полностью убить болезнетворные бактерии и различную, неблагоприятную для человека, микрофлору.

Конструкция ультрафиолетового фильтра для обеззараживания воды достаточно проста. Это металлическая трубка, внутри которой размещается ультрафиолетовая лампа, заключенная в специальный кварцевый чехол. Этот чехол предохраняет непосредственно лампу от попадания воды на её корпус. Вода, которая подается для обеззараживания в корпус фильтра, омывает кварцевый чехол, при этом получает дозу ультрафиолетового излучения, необходимую для очистки воды.

При этом, чтобы обеспечить эффективное и полное обеззараживание воды, необходимо выполнить несколько очень важных условий:

  • доза ультрафиолетового облучения – она рассчитывается, исходя из мощности излучения и того, сколько ему будет подвергаться вода (продолжительность излучения). Необходимая доза определяется исходя из того, какие именно микроорганизмы будут находиться в воде: тип, вид и их устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Чем выше будет устойчивость, тем длительнее вода должна находиться внутри фильтра или тем мощнее должно быть излучение. Кроме того, при расчете дозы ультрафиолетового излучения необходимо учитывать концентрацию микробов и бактерий в воде – чем она выше, тем больше, соответственно, потребуется и доза излучения.
  • отсутствие примесей – для обеспечения высокого уровня очистки с использованием УФ-фильтров большое значение имеет количество и состав примесей, которые находятся в воде. При определенном уровне содержания в воде крупнодисперсных загрязнителей, железа и цветности обеззараживание при помощи УФ-излучения может оказаться малоэффективным. В этом случае частицы железа и крупнодисперсные включения и примеси выступают для микробов и бактерий в роли щита, отражая излучение. В результате полученная доза облучения оказывается недостаточной, чтобы обезвредить все микроорганизмы. И чем выше степень содержания механических примесей в воде, тем менее продуктивным будет процесс обеззараживания. Таким образом, чтобы ультрафиолетовый фильтр работал максимально эффективно, перед подачей в него воду необходимо предварительно подготовить, пропустив через механический фильтр (удаляются крупные частицы) и ионный (фильтруются частицы железа).

Преимущества использования ультрафиолетовых фильтров для воды:

  • безопасность для человека – обеззараживание ультрафиолетом считается наиболее чистым методом очистки воды. По своей сути ультрафиолет – естественное природное излучение, оно не оказывает непрямого негативного влияния не человека, при обеззараживании воды не изменяются её физико-химические свойства. А воздействие на воду ультрафиолетом никак косвенно не сказывается на организме человека.
  • универсальность – УФ-излучение помогает уничтожить большую часть вредных для человека бактерий и микробов, которые могут содержаться в воде. По своей эффективности УФ-фильтры не уступают процессу озонирования, особенно если в воде не содержатся особо устойчивые микробы. В таком случае ультрафиолетовое обеззараживание особенно выгодно, ведь позволяет достичь приемлемого результата при значительно меньших расходах.
  • высокая скорость – полная очистка воды от микроорганизмов происходит в течение нескольких секунд даже при достаточно высокой концентрации бактерий и микробов.
  • безреагентная основа дает возможность использовать очень высокие дозы облучения, ведь в этом случае не происходит накопление в воде каких-либо остаточных явлений или реагентов. К примеру, если взять соединения хлора, то их можно вносить только до определенного уровня концентрации, превышение которого становится опасным для организма человека.
  • обеззараживание ультрафиолетом можно использовать как предварительную дезинфекцию воды, а полученный результат закрепить применением химических реагентов. С одной стороны, это позволит уменьшить количество вносимых химреагентов-дезинфекторов, не всегда благоприятных для человеческого организма, с другой – снизить расходы на очистку воды.

Впрочем, это метод имеет и ряд существенных недостатков:

  • существует целый ряд микроорганизмов, особенно устойчивых к УФ-излучению, в таком случае ультрафиолетовое обеззараживание может использоваться только совместно с другими методами водоочистки для получения требуемого результата.
  • наличие примесей – чем больше их концентрация и чем больше их размер, тем менее эффективным будет очистка воды при помощи ультрафиолетового облучения. Именно поэтому необходимо предварительно пропустить воду через механический фильтр.
  • одноразовость воздействия – ультрафиолетовое облучение не имеет последействия дезинфекции, то есть после того, как вода вышла из фильтра, воздействие фильтрующего фактора (УФ-излучения) прекращается. Поэтому вода может вернуться в свое исходное состояние уже после прохождения обеззараживания на других степенях её использования. Именно поэтому воду, прошедшую через УФ-фильтр, необходимо использовать сразу
    Чаще всего система очистки на основе ультрафиолетового облучения используется в сочетании с озонированием, хлорированием и другими методами обеззараживания, что позволяет получить приемлемый результат.

Ионные фильтры

По качеству очистки воды ионные фильтры относят к фильтрам тонкой очистки. Как метод фильтрации воды, ионный обмен известен уже длительное время, но раньше, чтобы его реализовать, применялись природные (естественные) иониты – цеолиты, сульфоугли. В последнее время их заменили более эффективные ионообменные смолы - имеющие большое количество пор неорганические вещества. Кроме того, в их состав добавляют различные реагенты-катализаторы, позволяющие улучшить и ускорить процесс ионообмена и водоподготовки. Ионные фильтры применяют в случаях с очень высокой минерализацией воды, когда она превосходит значение 100 миллиграмм на 1 литр воды.

Метод основан на способности некоторых веществ воздействовать на ионный состав воды, изменяя его: нейтральные ионы подменяют ненужные, вредные. В процессе ионного обмена, в то время, как вода просачивается через фильтрующий элемент (ионообменную смолу), магний и кальций заменятся на натрий, кроме того, из воды выводятся частицы тяжелых металлов, фториды, но при этом вводятся молекулы фтора и йода. Химический состав воды претерпевает изменение, но при этом образовавшиеся новые соединения абсолютно безвредны для человека. Еще один важный эффект от смягчения воды – удаление солей жесткости, магниевых и кальциевых солей. При нагревании они вызывают образование осадка и накипи, откладываются на поверхности нагревательных приборов (на ТЭНах чайников, бойлеров, стиральных машин) и труб. Образовавшийся осадок существенно ухудшает теплоотдачу ТЭНов, может вызвать возникновение затора, забивает сантехнику, очень часто становится причиной выхода из строя бытовых приборов.

К преимуществам фильтров этого типа стоит отнести:

  • использование ионообменного фильтра позволяет получить очень высокую степень очистки.
  • возможность устранить не только содержащиеся в воде соли жесткости, но и прочие загрязнения, которые могут вступить в ионный обмен.
  • простота установки и использования. Ионный фильтр не содержит сложных частей, он абсолютно энергонезависим, а его обслуживание заключается в периодической замене ионообменной смолы. При этом нет необходимости часто полностью менять картридж, его свойства можно восстановить, используя для этого лимонную кислоту или поваренную соль. Правда, фильтрующие свойства картриджа восстанавливаются не в полной мере, постепенно ресурс его вырабатывается, и после нескольких операций возобновления его свойств, все же, потребуется его замена. При соблюдении порядка проведение операции восстановления, при регулярном его проведении, срок службы картриджа можно продлить до 3 лет.

Впрочем, ионные фильтры имеют и некоторые недостатки:

  • низкая скорость фильтрации воды, так как ионообменная смола – материал не гидрофобный, обменивается ионами медленно
  • необходимость регулярной замены (восстановления) картриджа
  • требование специальной утилизации использованной ионообменной смолы

В бытовых условиях обычно используют небольшие модели не очень высокой производительности, которые имеют сменный картридж. Если он регенерируемый, то после истощения его восстанавливают, промывая в растворе, насыщенном поваренной солью. Или же просто картридж выбрасывают.

При необходимости проведения очистки больших объемов сильно загрязненной воды используют ионообменные колоны. Они состоят из трех блоков. Рабочая емкость – в ней происходит непосредственно процесс фильтрации, по конструкции – это герметичный бак или баллон. Для регулирования потока воды устанавливают специальный клапан, управляемый процессором. Он же отвечает за автоматическую регенерацию фильтра. Для этого в состав фильтрующей системы включают восстановительную емкость, в которой находится поваренная соль. При истощении фильтрующих свойств смолы, процессор направляет в восстановительную емкость воду для получения насыщенного солевого раствора, которым затем промывают фильтрующий элемент.

Обратный осмос

Работа системы обратного осмоса основана на способности некоторых тканей и материалов пропускать исключительно воду, задерживая при этом остальные примеси и частицы. Материалы, обладающие такими свойствами, получили название «полупроницаемые мембраны», а сам процесс, при котором вода проходит через них, называют «осмос». Следует отметить, что все живые организмы в своем составе имеют особые ткани, которые выполняют роль полупроницаемых мембран – с одной стороны, они позволяют организму получать воду и растворенные в ней полезные и питательные вещества, а с другой – препятствуют попаданию в организм вредных веществ и шлаков.

По своей сути, система обратного осмоса – это выдавливание в обратном направлении сквозь полупроницаемую мембрану потока воды. На сегодняшний день, системы для очистки воды на основе обратного осмоса – самые эффективные, по степени очистки они не имеют себе равных. К примеру, она используется в тех случаях, когда необходимо опреснить морскую воду – мембрана задерживает соли, которые в ней содержатся. Кроме того, обратный осмос используется для приготовления воды для дальнейшего применения в фармацевтической промышленности. Именно технологию обратного осмоса используют в пищевой промышленности, чтобы очистить воду для изготовления ликеро-водочных изделий, пива, соков и т.д.

При правильном использовании система обратного осмоса позволяет добиться 99,9% очистки воды, при этом полностью удаляются тяжелые металлы, соли, различные примеси и вредные микроорганизмы. Установка системы очистки воды данного типа позволяет полностью избавиться от возникновения накипи на стенках чайников или кастрюль, а сама вода в процессе очищения насыщается кислородом.

Она имеет приятный свежий вкус, кристально чистая и абсолютно прозрачная. Для людей, имеющий очень чувствительную кожу, рекомендовано использовать воду, очищенную при помощи обратного осмоса, для умывания. Кроме того, она рекомендована людям, страдающим мочекаменной болезнью, артритом, отложением в суставах солей – некачественная вода может усугубить течение болезни.

Система обратного осмоса подразумевает пятиступенчатую очистку воды:

  1. Механическая очистка – позволяет удалить из воды частицы, чьи размеры превышают 5 микрон: ржавчину, окалину, глину, песчинки и прочие взвешенные частицы.
  2. Картридж угольной очистки – служит для удаления из воды хлора, а также хлорорганических соединений. Кроме того, он позволяет удалить различные активные элементы, содержащиеся в воде.
  3. Картридж тонкой очистки – позволяет отфильтровать частицы размером меньше 5 микрон.
  4. Мембрана обратного осмоса – так как размер пор мембраны, через которые проходит вода, очень мал – порядка 0,0001 микрона, это дает возможность отфильтровать 99% вирусов, бактерий и всевозможных загрязнений, оставшиеся от предыдущих этапов очистки. Через обратноосмотическую мембрану могут пройти исключительно маленькие молекулы воды, для всех остальных веществ – ртути, железа, тяжелых металлов и различных солей – она становится непреодолимой преградой.
  5. Финишная очистка – на этом этапе вода проходит через картридж из активированного гранулированного кокосового угля, эта операция позволяет улучшить запах, цвет и вкус воды, делая её оптимальной для употребления или приготовления пищи

Но именно в этом отличном качестве очистки воды заключается и важный недостаток этой системы. Дело в том, что 60% необходимого человеческому организму калия, магния и кальция поступает в виде ионов, содержащихся в питьевой воде. Система очистки воды на основе обратного осмоса удаляет все вещества, в том числе – и полезные для организма. Фактически человек потребляет дистиллированную воду, которую химики иногда называют просто «мертвой водой». В результате длительного употребления тщательно очищенной воды может наступить минеральное «голодание» организма из-за дефицита макро- и микроэлементов. В качественных обратноосмотических системах предусмотрена специальная искусственная минерализация воды на выходе, тем самым восстанавливаются её химико-физические свойства без ущерба для качества фильтрации.




Читайте также
Полный спектр услуг под ключ

Продажа

Гарантия

Монтаж

Сервис

Наши преимущества

Лучшая цена

Гарантируем качество

Решаем проблемы за Вас

Выполним работу в срок