13. Фильтрация воды. Основные типы фильтров, принципы их работы.

Фильтры разделяют по ско­рости фильтрования на медленные (0,1-0,3 м/ч) и скорые (5-10 м/ч), по направлению фильтрующего потока — на одно- и двухпоточные, по числу фильтрующих слоев — на одно- и двухслойные.

Подробный обзор

Устройство и принцип работы сетчатых фильтров

По своему внешнему виду, сетчатые фильтры могут иметь различия. Это касается конструктивного исполнения, а также габаритных размеров. Основная часть конструкции – это массивный металлический корпус с установленной внутри фильтрационной сеткой. Корпус фильтра изготавливается из стали, латуни, меди или чугуна. В промышленных и некоторых современных бытовых системах очистки водного снабжения устанавливаются усиленные дренажные или фланцевые фильтры из смеси металла и композитных материалов.

Сетчатый фильтр в профессиональных и бытовых кругах нередко называют «грязевиком». Данное изделие имеет самый простой функционал и конструкцию из всех представленных на рынке комплектующих для очистных систем трубопровода. Принцип действия фильтра заключается в обыкновенном отсеивании крупных загрязняющих частиц с объемом свыше 0,2 мм – именно такой минимальный размер отверстия имеет плотная металлическая сетка, которая устанавливается внутри массивного корпуса арматуры.

Как правило, вода пропускается через систему грубой механической очистки, когда степень мутности и количество присутствующих в ней загрязнений составляет свыше 1,5мг/л. Фильтры промышленного изготовления рассчитаны на установку в трубопроводы диаметром от 80 до 500 мм. Рабочая среда, в которую монтируется сетчатый фильтр со специальной запорной арматурой, имеет показатели давления 1,6-6,3 МПа.

Для чего нужен фильтр грубой очистки?

Для того чтобы определиться, какой фильтр грубой очистки воды выбрать,  нужно понять, для чего он нужен.

Владельцы частных домовладений, особенно получающие воду из колодцев и других природных водоемов, должны приобрести фильтр в обязательном порядке. Питьевая вода из природного источника содержит грязь, глину, органические вещества и прочие вкрапления.

Видео о фильтре грубой очистки воды

Мелкие нерастворимые вкрапления приводят к раннему износу водяных счетчиков, уплотнителей, водопроводных кранов и других важных деталей сантехнической системы. Кроме этого, использование неочищенной воды приводит к ранним поломкам сложной бытовой техники, такой, как стиральные машины, бытовые водонагреватели и т.д.

Как устроены и какие бывают фильтры грубой очистки

Для всех приспособлений, осуществляющих механическую фильтрацию воды, характерно конструктивное сходство. Корпус оснащается внутренней металлической сеткой или другим фильтрующим приспособлением. Это могут быть специальные диски для отсечения крупного песка, коррозии и т.п. Важная часть конструкции такого фильтра – отвод, собирающий задержанный мусор.

Когда грязевик полностью заполниться, воду нужно перекрыть, а отвод прочистить и промыть. На частоту таких чисток напрямую влияет степень загрязненности воды. В целях профилактики данная процедура должна проводиться не менее, чем 4 раза в год.

Вне зависимости от конкретной модели, все фильтры механической очистки работают по схожему принципу. При этом ряд конструктивных особенностей могут отличаться: речь идет, прежде всего, о типе фильтра, его конфигурации, методу установки и способе извлечения грязи, которая скопилась в патрубке.

Виды фильтров грубой очистки воды для квартиры

ВИДЕО ОБЗОР

По виду картриджей выделяют следующие типы приборов:

  • сетчатые,
  • гофрированные,
  • намоточные фильтры.

Все фильтры оснащены резервуаром для фильтрации воды, входной и выходной патрубки. Размещение отстойника определяет вид фильтра – прямой или косой. У фильтра косого сетчатого для грубой очистки воды отстойник размещается под углом к потоку воды, у прямого – перпендикулярно потоку.

По способу очистки выделяют приборы с системой очистки и так называемые «грязевики». К фильтрам-грязевикам относятся приборы со снимающейся крышкой. Для очистки устройства потребуется его разборка.

В быту удобнее использовать картриджные фильтры, которые оснащены объемной колбой, внутри которой находится сменный картридж. Забившиеся элементы не подлежат промывке, их нужно заменять на новые.

Различаться оборудование может и по степени очистки

По данному показателю выделяют:

  1. одноступенчатые — для удаления ржавчины, песка, осадка,
  2. двухступенчатые — дополнительно удаляют хлор, глину, органику, неприятные запахи,
  3. трёхступенчатые — делают воду мягче, удаляют железо.
Читайте также:  Встраиваемые вытяжки для кухни: как выбрать, топ самых лучших моделей

Перед покупкой магистрального прибора важно определиться со следующими параметрами:

  • тип магистрали (горячая или холодная вода),
  • требуемый уровень очистки (могут использоваться сетчатые или картриджные фильтры),
  • вид корпуса (при высоком расходе воды — Big blue, при маленьком Slim Line),
  • уровень гидравлических потерь (чем выше ваша квартира, тем меньше должны быть потери),
  • вид картриджа (подбирается после анализа воды).

Для очистки жесткой воды рекомендуются фильтры БС, очистить хлор поможет картридж с активированным углем, избавит от избытка железа фильтр БА, а от накипи защитит картридж с полифосфатом.

Коагуляция воды, ее виды, условия проведения и гигиеническое значение.

Коагуляцией называется процесс укрупнения, агрегации коллоид­ных и тонкодисперсных примесей воды вследствие их взаимного сли­пания под действием сил молекулярного притяжения.

Коагуляция примесей воды позволяет ускорить осветление и обес­цвечивание. Коагуляция происходит под влиянием химических реа­гентов — коагулянтов, которые либо нарушают агрегативную устой­чивость примесей воды, либо образуют коллоиды, сорбирующие при­меси воды. В качестве коагулянтов чаще всего используют соли алюминия или железа.

В практике водоподготовки известны два вида коагуляции — коа­гуляция в толще зернистой загрузки фильтра (контактная коагуля­ция) и коагуляция, происходящая в камерах хлопьеобразования (ко­агуляция в свободном объеме).

Механизм контактной коагуляции — нарушение агрегативной ус­тойчивости коллоидных примесей воды в результате устранения или снижения до очень малых значений заряда мицеллы. При добавле­нии к обрабатываемой воде коагулянта, например сульфата алюми­ния, происходит его гидролиз с образованием трехвалентного ио­на алюминия:

A12(S04)3 + 6Н20 = 2AF + 3S042 + 6Н+ + 60Нˉ.

Ионы алюминия нейтрализуют заряд коллоидных частиц приме­сей воды и тем самым нарушают их агрегативную устойчивость. Ли­шенные устойчивости коллоидные частицы, проходя с потоком воды через фильтр (контактный осветлитель), адсорбируются на поверх­ности частиц зернистой загрузки фильтра под влиянием сил межмолекулярного взаимодействия. Это приводит к осветлению и обесцве­чиванию воды.

Механизм коагуляции в свободном объеме имеет иной характер. Так же как и при контактной коагуляции, введение в обрабатывае­мую воду сульфата алюминия обусловливает нейтрализацию заряда природных коллоидов воды и снижение их агрегативной устойчиво­сти. Этот процесс протекает очень быстро и заканчивается при уста­новлении равновесия между катионами коагулянта и мицеллами при­родных коллоидов. После этого начинается образование гидроксида алюминия как в результате гидролиза:

А1 2(S04)3+ 6Н20 = 2А1(ОН)з + 3H2S04,

так и путем взаимодействия коагулянта с присутствующими в воде карбонатами и бикарбонатами (резервная щелочность воды):

A12(S04)j +ЗСа(НС03)2 = 2А1(ОН)з + 3CaS04+ 6С02.

Гидроксид алюминия имеет коллоидную структуру (золь), вслед­ствие чего обладает развитой поверхностью, сорбирующей примеси воды, в том числе природные коллоиды, потерявшие агрегативную устойчивость.

Гидролиз коагулянта является обратимой реакцией, и на его пол­ноту влияет активная реакция воды. Понижение pH подавляет гид­ролиз солей слабых оснований, каким является сульфат алюминия. При повышении pH образуется отрицательно заряженный алюминат- ион [А 102] , не приводящий к коагуляции. Приемлемое для гидроли­за значение pH 4,3-7,6, оптимальное — 5,5-6,5.

На эффективность коагуляции влияют также количество грубой взвеси, частицы которой служат своеобразными «ядрами коагуля­ции», интенсивность перемешивания, температура воды.

Очевидно, что для вод различного состава нужны разные до­зы коагулянта. Предварительный расчет оптимальной дозы произво­дят с учетом щелочности и цветности обрабатываемой воды. Однако сложность физико-химических процессов, приводящих к коагуля­ции, заставляет уточнять предварительно рассчитанную дозу опыт­ным путем.

Для ускорения коагуляции и интенсификации работы очистных сооружений применяют так называемые флоккулянты — высокомо­лекулярные синтетические соединения.

Монтаж и обслуживание

В этой деятельности нужно придерживаться следующих критериев:

  1. Размещать прибор лучше перед счётчиком. Хотя на деле для этого недостаточно пространства. По этой причине ставится косая модификация. Она оберегает механизм от засоров взвешенными элементами и защищает счётчик от урона.
  2. Ставить косую модель нужно на трубе с горизонтальной позицией. Колба ставится внизу. Так облегчается промывка. Важно знать направление потока. Обычно на корпусе прибора есть стрелка, отражающая это направление. Монтировать косой прибор можно и на вертикальную трубу. Только поток должен следовать сверху вниз. Если такое устройство монтировать вверх отстойником, то грязь не проникнет в систему, но возрастёт вероятность поломки прибора. Ведь эта грязь будет препятствовать открытию краника.
  3. Прямая модель. Она ставится только на горизонтальной зоне водопровода. Сохраняется некоторый простор для изъятия колбы (если это нужно).
  4. Прибор с прямой промывкой ещё дополняется опцией автоматической промывки. Для этого монтируется обводная водопроводная петля и несколько краников. Они могут преобразовать направление потока на встречное.

При использовании фильтра несколько раз понадобится его разбирать, чтобы очистить или заменить сетку или картридж. Перед тем как разобрать прибор, нужно устранить давление в сети. Для этого останавливается подача воды.

В косых моделях есть пробки с удобными крышками, у которых шесть граней. Это сделано специально для гаечного ключа. Паранитовая прокладка удаляется. Ставится паклевая подмотка. Так соединения становятся герметичнее. А в дальнейшем улучшается функциональность устройства. Колбу у прямых фильтров с вертикальной позицией можно убрать гаечным ключом. Обратно колба ставится с новыми прокладками.

Убрать грязь из косой модели можно так: модель разбирается, грязь сливается. Извлекается сетка. Убираются загрязнения. Эта зона сушится сжатым воздухом. Повреждённая сетка меняется. В прямой модификации откручивается колба. Из неё выливается осадок. Сетка промывается. Сушится. Или ставится новый картридж.

Проще работать с моделями с автопромывкой. Периодически открывается кран внизу колбы. Очищается сетка и колба. Применяется водный поток под давлением. Затем вода следует в дренаж или в подставленную ёмкость. Для более удобной работы на сам водопровод ставят прибор автоматической промывки. Тогда вода следует потоком в обратном направлении. А очищение сетки проходит эффективнее.

Сегодня на рынке есть много моделей ФГОВ. Далее предложен ТОП-5 самых распространённых устройств.

Установка фильтров грубой очистки

Монтаж элементов в трубопроводную систему выполняется посредством врезки. К трубам устройство присоединяется с помощью резьбового или фланцевого соединения. В то же время важно знать и учитывать ключевые особенности фильтров для грубой фильтрации, особые требования к месту их расположения и т.д. Чтобы обеспечить качественную предварительную очистку воды, следует устанавливать фильтры с соблюдением таких норм, условий и требований:

  • Сетчатый или картриджный фильтр устанавливают перед приборами учета воды. Это позволяет фильтровать загрязнения перед счетчиками, снижая нагрузку на них и не допуская их повышенного износа и преждевременного выхода из строя.
  • Нормальная фильтрация воды возможна только при установке фильтра в правильном направлении. Обычно на корпусе изделия находится указательная стрелка, которая обозначает направление потока.
  • Отстойник фильтра в горизонтально направленной трубе офиксируется крышкой вниз. Это справедливо и для прямых, и для косых приборов, выполняющих грубую фильтрацию воды.
  • Для вертикального расположения труб применяются косые фильтры для воды, тогда как прямые вовсе не подходят для такого применения. При выборе места для установки фильтра следует заранее подумать о создании условий для его очистки и замены. Важно предусмотреть удобный доступ к колбе, наличие возможности для ее снятия и удобство проведения требуемых процедур.

Разделение магистральных фильтров для воды по степени очистки

По этому типу магистральные фильтры для воды в квартире можно разделить на:

  • устройства грубой очистки;
  • приборы тонкой очистки.

Степень очистки выбирается в зависимости от того, какого рода фильтрация необходима в том или ином случае.

Если подобное увидят контроллеры, можно и штраф получить за кражу воды…

Фильтры грубой очистки воды и их применение

Наиболее часто такие элементы применяются тогда, когда трубы водопроводной магистрали являются старыми. В этом случае на их внутренних стенках образуется ржавчина, оседают частицы извести, которые постепенно отделяются и попадают в систему водоснабжения квартиры. При этом, если отсутствуют другие примеси, вроде хлора или различных солей, вполне достаточно грубой очистки.

Наиболее эффективно с этой работой справляются промывные фильтры с элементом из тончайшей проволоки, которая намотана вокруг трубки в несколько слоев.

…ведь такое устройство подключается до счетчикаМнение экспертаВалерий ДробахинИнженер-проектировщик ВК (водоснабжение и канализация) ООО «АСП Северо-Запад»Спросить у специалиста“Следует как можно более внимательно изучать сопроводительную документацию и сертификат на товар при приобретении. В настоящее время стало довольно много подделок, которые не только не могут достойно задержать ржавчину и ей подобные примеси, но и довольно быстро выходят из строя – проволока начинает разрываться.”

Обычные сетчатые магистральные фильтры грубой очистки задерживают более крупные частицы. Их устанавливать необходимо для защиты смесителей от быстрого износа. Так же, при установке фильтра тонкой очистки, «отстойники» позволят реже менять дорогостоящие фильтрующие элементы.

Такие фильтрационные устройства иногда оборудуют и регулятором давления

Магистральные фильтры для проточной воды тонкой очистки: какой лучше, плюсы и минусы

Такие установки выбрать более сложно и стоимость их выше. Но это того стоит – при правильном подборе фильтрующих элементов вода становится не только чистой, но и полезной.

Таковыми можно назвать как самые работоспособные устройства с обратным осмосом, так и некоторые недорогие кувшины. Конечно, они очищают не идеально, но самые опасные примеси задержать способны. К тому же они не требуют установки. Недостатком же можно считать ограниченное количество очищаемой воды и необходимость частой замены картриджей – обычно раз в 2-3 месяца.

Фильтры с обратным осмосом требуют менее частой замены кассет. Некоторые производители гарантируют работу без замены картриджей в течении года, но это не всегда так. Очень многое зависит от загрязненности воды.

Ассортимент подобных устройств на российских прилавках достаточно широк

Что касается проточных магистральных фильтров для воды для дачи, то здесь желательно применение двух типов – элемента грубой и тонкой очистки. В противном случае возникает опасность частого засорения фильтров песком (при условии забора воды из скважины).

Читайте также:  Калькулятор расчета производительности воздуховода

Фильтр-грязевик для отопления – выбор, установка и обслуживание

Грязевик в домашней системе отопления насколько маленький, настолько и важный.

Неискушенный зритель, созерцающий хитросплетения труб в домашней котельной, может подумать, что такой маленький пиптик – фильтр грубой очистки системы отопления – только лишнее беспокойство, можно обойтись и без него, ведь заливалась чистая вода… из крана… Не подозревая, что грязевик, на самом деле, это boss системы отопления в его доме. Далее рассмотрим откуда грязь, как с ней бороться, как монтировать фильтр в систему и как очищать, — почему забилась система?

Откуда грязь в отоплении, почему нет движения жидкости

Откуда берется накипь в чайнике, ведь заливалась чистая вода? Но в системе отопления 50 чайников воды, — можно представить сколько из нее нападает осадка. А если вода меняется, из-за течи, в процессе ремонтов, соответственно, придет добавка.

Также огромное число кусочков металла, эмали, ниток, еще чего-то «без названия», будет оторвано от всей внутренней поверхности системы. Но это все детские игры, по сравнению с тем, если обнаружится коррозирующая деталь, всей массой постепенно переходящая в осадок.

А стальные трубы могут стать источниками просто горы ржавчины.

Эксперты рекомендует: если отопление в доме стало «хуже» работать, если нарушилась циркуляция жидкости, насос «не давит», в первую очередь проверьте и очистите фильтр – грязевик.

Какие фильтры применяются в системах отопления для дома

В большинстве случаев в системе отопления дома устанавливаются латунные сетчатые фильтры. Они просты, но со своей задачей справляются. Все частицы проносимые потоком с размером более 0,5 мм задерживаются металлической сеточкой и оседают в отстойнике. Фильтр предельно дешев, прост в монтаже и обслуживании.

Самый ходовой диаметр резьбы – 3/4 или 1 дюйм – подбирается в соответствии с диаметром магистрального трубопровода в месте установки.

Варианты конструкций грубой очистки системы отопления

Грязевики других конструкций распространены меньше. Повышенная цена некоторых не дает преимуществ в большинстве случаев.

  • Из полипропилена – вваривается, и на этом точка…
  • С дополнительным магнитным улавливателем в отстойнике.
  • На фланцах, при диаметре труб более 2 дюймов.
  • Корпус из чугуна, может быть и прозрачным…

Как обслуживается грязевой фильтр

Если система перестала работать нормально, нужно осмотреть грязевой фильтр —  окрутить гайку- крышку отстойника. Делается это аккуратно соответствующим ключем.

Уплотнением под гайкой служит медная шайба, поэтому момент силы для срыва гайки с места нужен значительный, после чего вращение уже легкое.

Подставляется лоток для сбора небольшого количества теплоносителя, который неизбежно теряется при отвороте крышки отстойника. Затем вынимается и очищается металлическая сеточка.

Но предварительно нужно перекрыть отсечные краны, которые должны быть установлены возле фильтра грязевика с двух сторон. Иначе через него можно выпустить весь теплоноситель из системы, а первая порция пойдет еще и под давлением….

Главное правило установки грязевика

Если не правильно установить фильтр грубой очистки в систему отопления, он не будет работать как положено, возникнут заторы без возможности нормально прочистить.

Правило простое – отстойник должен быть развернут вниз. Именно под воздействием силы тяжести все задержанные частицы оседают в отстойнике.

Допускается, при горизонтальном расположении фильтра, его разворот отстойником ближе к горизонтальной позиции, для удобства обслуживания, например, если снизу мешает оборудование. Но в любом случае отстойник должен быть развернут немного вниз.

Как устанавливается очистной фильтр в систему отопления, схема

Фильтр устанавливается на обратке перед главным оборудованием, которое он защищает, как правило, перед насосом в данной ветке или во всей системе.

С автоматизированным котлом фильтр устанавливается на обратке перед входом в котел – между отсечным краном и краном отключающим котел.

Если насос вынесен, то типичный пример установки фильтра перед насосом приведен на схеме, также обязательны краны для возможности обслуживания фильтра, регламент которого – 1 год.

Эксперт посоветовал: не перепутайте. Небрежность в установке фильтра будет стоить остановившейся системы и возможного выхода со строя оборудования. На корпусе грязевика стрелочкой указано направление тока жидкости. Устанавливайте фильтр только правильно относительно направления потока.

Высокоскоростные напорные фильтры

Этот тип приборов несколько отличается от выше перечисленных. У них имеется емкость, выполняемая из особого металла, отличающегося своими антикоррозионными свойствами. По внешнему виду она напоминает колонну. В ней размещается фильтрующий материал, очищающий воду от различных взвесей, величиной больше 30 мкм. Эти приборы считаются наиболее универсальными. Они прекрасно очищают даже очень грязную воду.

Как установить фильтр грубой очистки этого типа? Этот прибор характеризуется довольно крупными размерами. Его устанавливают только там, где есть отопление. Использование таких фильтров невозможно без проведения дренажного водопровода. Сверху емкости размещается блок управления. Он автоматически контролирует процесс фильтрации.