Виды фильтров.

Существует огромное множество разных типов фильтров в современном мире:

Комбинированные фильтры:

Комбинированные фильтры осуществили переворот в области обработки воды. Благодаря двухобъемной конструкции баллонов стала возможна одновременная очистка воды различными фильтрующими средами при помощи одного управляющего клапана. Система Quad Фильтр/Умягчение позволяет производить высокоэффективную фильтрацию с устранением нежелательных привкусов и запахов или Fe3+(ржавчина) с последующим умягчением обрабатываемой воды.

Фильтры обратного осмоса:

Первоначально, система обратного осмоса была разработана для опреснения морской воды на подводных лодках. В наше время, мембранная технология применяется также для обеспечения питьевой водой экипажа на космическом корабле.

Принцип действия обратного осмоса основан на фильтровании воды при высоком давлении через мембрану с очень узкими порами. Характерный размер пор мембраны – 1 Ангстрем (1 Ангстрем= 10 в минус 10 степени). Поэтому, пропускаются только молекулы воды, а все частицы, микроорганизмы и органические молекулы с большим молекулярным весом - задерживаются. Из-за очень малого размера пор процесс очистки воды на обратноосмотической мембране является медленным, что требует использования мембран с большой площадью поверхности и достаточно высокого давления. На практике эти мембраны представляют собой картридж, содержащий свернутую в рулон мембрану. Для предотвращения засора, вдоль мембраны создается принудительный поток воды, который и смывает отфильтрованный «остаток» в дренаж.

Эффективность процесса обратного осмоса в отношении различных примесей и растворенных веществ зависит от нескольких факторов. Давление, температура, уровень рН, материал, из которого изготовлена мембрана, и химический состав входной воды, влияют на эффективность работы систем обратного осмоса.

Неорганические вещества очень хорошо отделяются обратноосмотической мембраной. В зависимости от типа применяемой мембраны степень очистки составляет по большинству неорганических элементов 85%-98%.

Мембрана обратного осмоса также удаляет из воды и органические вещества. Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются полностью; а с меньшим - могут проникать через мембрану в незначительных количествах. Большой размер вирусов и бактерий практически исключает вероятность их проникновения через мембрану.

В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус. В результате, на выходе системы обратного осмоса получается вода, близкая по степени очистки к дистиллированной, но, в отличие от нее, имеющая прекрасный вкус.Вода, прошедшая осмотическую систему очистки, перед употреблением не требует кипячения, обеспечивает бесперебойную работу увлажнителей воздуха, пароварок, ледогенераторов, кофемашин.

Напитки, приготовленные на очищенной воде, порадуют Вас полнотой вкуса и превосходным ароматом. Чистая питьевая вода - залог здоровья, жизненной энергии и долголетия.

Адсорбционные (угольные) фильтры:

Угольные или правильнее адсорбционные фильтры обычно применяются запахом либо содержащей органические загрязнения и повышенную цветность.

В качестве фильтрующей среды используется активированный уголь, позволяющий одновременно удалять из воды хлор, органику, биологические загрязнения, растворенные газы (кроме сероводорода), при этом улучшая органолептические свойства воды (вкус, цвет, запах).

Угольные фильтры. Активированный уголь уже давно применяется в водоочистке для улучшения органолептических показателей воды (устранения постороннего привкуса, запаха, цветности). Развитая пористая структура активированного угля и, как следствие, большая площадь поверхности, обеспечивает эффективность его использования для удаления из исходной воды свободного хлора, а также низко- и высокомолекулярных органических соединений. Для обеспечения максимального использования адсорбирующей способности активированного угля, периодически необходимо производить взрыхляющую обратную промывку. Однако так как накапливающаяся органика трудно выводится из угля при обратной промывке, то возможен залповый сброс загрязнений в выходную линию. Для предотвращения этого явления засыпка из активированного угля требует периодической замены. Существуют методы реактивации использованного активированного угля, истощившего свою адсорбционную способность. Однако эти методы требуют применения специальных технологий, что делает реактивацию экономически невыгодной для бытовых и коммерческих применений. Поэтому, как правило, при истощении активированного угля его заменяют.

Современные активированные угли имеют высокое сопротивление истиранию и механическому воздействию при обратной промывке. Именно благодаря своей высокой абразивной стойкости активированный уголь способен выдерживать огромное количество фильтрующих циклов, что делает его применение экономически оправданным не только в бытовых и коммерческих, но и в промышленных системах очистки воды. Срок службы активированного угля определяется его адсорбционной емкостью, которая различна по каждому из типов удаляемых веществ. В настоящее время для увеличения ресурса работы применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 4 раза выше, чем угля, получаемого традиционными методами (например, из древесины березы). Для борьбы с биологическим зарастанием применяют также специальные угли с бактериостатическими присадками.

Фильтры для удаления из воды растворённого железа и солей жёсткости:

Эксплуатация таких систем обеспечивает защиту сантехники и трубопроводов, гидромассажных ванн, душевых кабин, стиральных и посудомоечных машин, и другой бытовой техники от образования известковых отложений и ржавого налета. Позволяет значительно понизить расход моющих средств. Кроме того, использование установок в загородном доме защищает и продлевает срок эксплуатации систем горячего водоснабжения и отопления.

Фильтры грубой очистки воды:

Несколько лет назад никто не задумывался о том, что техническая и питьевая вода - " две большие разницы". А сейчас ни один хороший ремонт не обходится без фильтров очистки воды.

В наши квартиры вода поступает со станций водоочистки, преодолев огромный путь через несколько насосных станций по водопроводным трубам " не первой молодости", обязательно имеющим трещины, через которые песок и глина, вирусы, бактерии и прочие " любопытные" представители микрофлоры могут попасть в воду.

Чтобы этих непрошенных гостей обезвредить, воду хлорируют, но хлор не убивает споры, цисты простейших и очень опасные сине-зеленые водоросли. Вода также захватывает с собой из труб и частицы ржавчины и ее следы легко можно обнаружить, заглянув внутрь сливного бачка.

Излишняя жесткость воды приводит к образованию толстого слоя накипи в чайнике и к засорению сеточки душа, а в домах с отсутствием горячего водоснабжения - к порче водонагревательных котлов.

От плохой воды страдают люди и выходит из строя бытовая техника, а также смесители. Чтобы это предотвратить, необходимо освободить воду, используемую в быту, от перечисленных включений.

Эта проблема решается с помощью фильтров грубой очистки воды, которые ставятся на входе водопроводной сети в квартиру. Фильтры грубой очистки воды делятся на сетчатые и картриджные (патронные). Сетчатый представляет собой металлический корпус (латунный), в который помещен сетчатый цилиндр (из нержавеющей стали). Ячейки сетки бывают разного размера, чем мельче ячейки, тем чище получается вода. Сетчатые фильтры выдерживают высокие температуры (до 150 градусов С) и высокое давление (до 16 атм), у них большая пропускная способность и малые затраты на эксплуатацию. Фильтр нужно периодически очищать, для этого достаточно промыть сетку под струей воды.

Очень удобны самоочищающиеся сетчатые фильтры, оборудованные краном для слива " пойманной" грязи в канализацию. Для контроля давления они часто комплектуются манометром. Еще существуют комбинированные краны-фильтры: в общем корпусе объединяются сетчатый фильтр и шаровый кран, но эти фильтры, как правило не самоочищающиеся.

Сетчатые фильтры могут включать в свою конструкцию шаровой кран, обратный клапан и редуктор давления, а еще снабжаться механизмом, позволяющим производить промывку противотоком воды. Магазины предлагает потребителям большой ассортимент фильтров первичной очистки воды различных производителей.

Картриджные фильтры представляют собой колбу, в которую вставлен картридж (патрон). Картридж может выполняться в виде пластмассового каркаса, на который намотано полипропиленовое волокно или же изготавливаться из монолитного полимера. Фильтрующие патроны выпускаются как для горячей, так и для холодной воды. Достоинства -очень высокая степень очистки (вода очищается не только от механических частиц, но и от взвеси и мути). Недостатком являются невысокие показатели рабочей температуры (не более 60 градусов С) и давления (не более 7 атм).

В зависимости от качества воды замена картриджей производится раз в 4-6 месяцев. Существуют два типа фильтрующих патронов: моющиеся и одноразовые. Но нужно иметь в виду, что моющийся патрон не вечен и после нескольких промывок требует замены по причине закупорки пор.

Теперь остается избавиться от запаха хлора, доочистить и обеззаразить бытовую водопроводную воду и превратить ее в питьевую. Устройства доочистки воды можно условно разделить на три группы: малой, средней и большой производительности.

Первая - это фильтры кувшинного вида, в которых вода под действием своего веса просачивается через сменное фильтрующее средство в нижерасположенный кувшин. В магазинах вам предложат фильтры- кувшины следующих марок: " Барьер", " Брита", " Аквафор".

Сменные фильтрующие элементы к этим кувшинам включают в себя активированный уголь, часть крторого обработана серебром, и ионообменные смолы. Недостаток- ограниченный ресурс до 500-700 литров, то есть через два-три месяца их надо менять.

Вторая группа - проточные устройства на базе патронных фильтров с фильтрующим элементом типа картриджа, которые могут очищать от 100 до 400 литров воды в час. Их можно разделить на две подгруппы:

1) устанавливаемые непосредственно на смеситель и

2) подключаемые к трубе, подающей холодную воду. Последние могут быть расположены рядом с раковиной (настольные) или под ней.

Фильтры-умягчители:

Фильтры-умягчители. Снижают жёсткость воды, удаляя излишек солей жесткости (соединения кальция, магния и других элементов). Благодаря применению специальных засыпок фильтры этого типа могут справиться и с задачами обезжелезивания, удаляя из воды определённое количество железа, марганца, а также нитритов, сульфатов, солей тяжёлых металлов, органических соединений. Фильтры этого типа требуют регенерации специальным солевым раствором.

Ультрафиолетовыефильтры:

Ультрафиолетовые стерилизаторы реже применяются для очистки воды в наших квартирах, поскольку водопроводная вода и без того щедро насыщается хлором, убивающим бактерии. Однако в загородном доме такой фильтр может очень пригодиться. Параметры УФ излучения подобраны таким образом, что гарантируют почти полную стерилизацию воды. В качестве стерилизаторов этого типа широко применяются специальные ультрафиолетовые лампы, смонтированные в жёстком корпусе, внутри которого протекает вода, подвергаясь воздействию ультрафиолетового излучения.

Мембранные фильтры:

Под действием высокого давления молекулы воды и некоторые растворенные вещества (размер которых меньше диаметра пор мембраны) проникают через мембрану, тогда как остальные примеси задерживаются. В результате исходная вода разделяется на два потока: фильтрат (очищенная вода) и концентрат (концентрированный раствор солей). Фильтрат подается потребителю, а концентрат сливается в дренаж.

Все примеси, молекулы которых больше размера пор мембраны, механически не могут проникнуть через мембрану и смываются в дренаж. Благодаря применению такой технологии, даже при значительном ухудшении параметров исходной воды, качество очищенной воды остается стабильно высоким.

Мембрана в отличие от " накопительных" систем очистки воды (активированный уголь, ионообменные смолы и др.) не накапливает примеси внутри себя, что исключает вероятность их попадания в очищенную воду.

Размер задерживаемых частиц определяется структурой мембраны, то есть размером ее пор. Мембранные процессы можно классифицировать по размерам задерживаемых частиц на следующие типы:

· микрофильтрационные мембраны;

· ультрафильтрационные мембраны;

· нанофильтрационные мембраны;

· обратноосмотические мембраны.

Из всех перечисленных мембран, обратноосмотические имеют самые узкие поры и потому являются самыми селективными. Они задерживают все бактерии и вирусы, большую часть растворенных солей, органических и патогенные веществ (в том числе железо и гумусовые соединения, придающие воде цветность). В среднем обратноосмотические мембраны задерживают 97-99 % всех растворенных веществ и используются во многих отраслях промышленности, где есть необходимость в получении воды высокого качества. Так же, с появлением низконапорных мембран, стало возможным применение этого принципа водоочистки в быту для получения чистейшей воды, удовлетворяющей требованиям СанПиН " Питьевая вода" и европейским стандартам качества.

Использование двухступенчатых обратноосмотических систем, где вода дважды пропускается через мембраны, позволяет получить дистиллированную и деминерализованную воду. Такая технология обессоливания является экономически выгодной альтернативой дистилляторам-испарителям и используются на многих производствах потребляющих сверхчистую воду (гальваника, электроника и т. д.)

Мембранная технология получила широкое распространение как в промышленном, так и в бытовом использовании благодаря ряду неоспоримых преимуществ:

· Стабильно высокое качество очищенной воды;

· Мембрана в отличие от накопительных водоочистных систем (активированный уголь, ионообменные смолы и др.) не накапливает внутри себя примеси, что исключает вероятность их попадания в очищенную воду;

· Низкие эксплуатационные затраты;

· Экологическая безопасность - отсутствие химических сбросов и реагентов;

· Минимальное внимание со стороны пользователя;

· Компактность.

Картриджные фильтры с корпусами из нержавеющей стали:

Компания ЦВТ поставляет на российский рынок картриджные фильтры для тонкой очистки воды от механических примесей (песок, окалина, коллоидные взвеси и т.п.).

Корпуса фильтров изготовлены из качественной нержавеющей стали, чем обеспечивается длительный срок службы фильтра.

Фильтры засыпного типа:

Выбор типа засыпки - задача сама по себе не простая, зависящая от ряда факторов и, прежде всего, от результатов исследования исходной воды, т.е. от ее параметров (см. " Справка. Параметры качества воды") и целей, которые необходимо достигнуть. Однако правильный выбор засыпки - это еще полдела. Надо еще правильно подобрать ее количество в зависимости от потребной производительности фильтра, его габаритов, типа регенерации и физико-химических свойств самой фильтрующей среды. Достигается это грамотным " расчетом" фильтра. При расчете учитываются и скорости прохождения воды через фильтр в разных режимах, и необходимая минимальная высота слоя засыпки, и " расширение" объема фильтрующей среды, которое необходимо обеспечить при обратной промывке (см. " как работают фильтры"), и целый ряд других параметров. В зависимости от результатов расчета подбирается количество засыпки для каждого типоразмера фильтра и соответствующим образом настраивается блок управления фильтром.

Необходимо заметить также, что засыпка может быть как однокомпонентной, т.е. состоящей из одного типа фильтрующей среды, так и двух- и многокомпонентной, состоящая из нескольких типов фильтрующих сред. При этом сами фильтрующие среды в многокомпонентной засыпке могут быть перемешанными между собой, либо располагаться слоями. Применяются и комбинации смешанных и многослойных засыпок.

Надо ли говорить, что разработка, подбор и расчет фильтров с многокомпонентными многослойными засыпками является " высшим пилотажем водоподготовки", так как для эффективной работы такого фильтра необходимо не только определить " совместимые" между собой засыпки, но и подобрать оптимальные количественные соотношения и оптимальные режимы эксплуатации. Математическая модель такого расчета - это решение системы уравнений с множеством переменных.

Фильтры с автоматическим или ручным управлением:

Засыпные фильтры для воды надо время от времени промывать. В среднем фильтры промывают раз в одну-две недели, но иногда и каждый день. Всё зависит от качества исходной воды, суточного расхода и емкости фильтра.

Обычно для этой цели предлагают различные автоматические системы управления. Они бывают электромеханические или электронные, срабатывающие по таймеру или по расходу воды.

Другой вариант — фильтры с ручным управлением. Основное их достоинство — цена. Они в 1, 5-2 раза дешевле, чем фильтры с автоматическим управлением. При этом сама промывка не представляет сложностей. Надо лишь открыть и закрыть нужные краны и немного подождать.

И последний вариант — фильтр с трехходовым краном. Такой фильтр лишь немногим дороже предыдущего варианта, но значительно удобнее.