Какие типы фильтров используют в системе водоочистки: сравнение, обзор, характеристики фильтров под мойку

какие бывают типы и разновидности моделей, описание основных систем, а также полезное видео по теме

Содержание

Типы очистителей

На рынке систем очищения есть множество различных фильтров, предназначенных для решения той или иной задачи. Все они подразделяются на два основных вида: фильтры тонкой и грубой очистки.

Грубой очистки

Назначение устройств для грубой очистки заключается в отделении нерастворимых фракций:

  • песка;
  • глины;
  • ржавчины и прочих веществ.

Выбор модели зависит от степени загрязнения воды и вида примесей.

Все фильтры грубой очистки имеют схожий принцип действия, заключающийся в отделении грубых частиц, которые негативно сказываются на работе бытовой техники и делают воду непригодной для использования.


Конструкция таких фильтров предусматривает возможность их снятия и удаления загрязнений. В устройствах не применяются химические реагенты — фильтрация осуществляется исключительно механическим способом.

В зависимости от конструктивных особенностей, фильтры грубой очистки чаще всего подразделяются на три вида:

Сетчатые

Сетчатые — состоят из сетки с мелкими ячейками размером 50-500 мкм. Могут быть непромвными или самопромывными.

Такие приборы требуют установки дренажной трубы, в которую осуществляется слив грязной воды.

Некоторые сетчатые фильтры дополнительно оснащаются клапаном контроля давления и манометром. Приборы для фильтрования холодной воды выполняются из прозрачных материалов, для горячей их изготавливают из металла, способного выдерживать высокие температуры.

Картриджные

Картриджные — состоят из сменного картриджа или патрона, помещенного в стальную или пластиковую колбу. Данное приспособление способно улавливать частички размером от 0,5 мкм.

Модели, предназначенные для фильтрования холодной воды, выполняют из прозрачных материалов, благодаря чему можно своевременно обнаруживать засоры и производить замену патрона. Корпус устройства для горячей воды изготавливают из непрозрачного материала.

Для изготовления картриджей используется специальное волокно, способствующее задержанию хлора. Для очистки воды от вязкой глины, водорослей, тины применяются картриджи чулочного типа.

Напорные высокоскоростные

Напорные высокоскоростные — используются для очистки воды с примесями разнородной структуры. Напорный высокоскоростной фильтр грубой очистки представляет собой емкость, в которой находится фильтрующий материал, способный задерживать фракции размером более 30 мкм.

Верхняя часть емкости оснащена автоматическим регулирующим блоком, который выполняет функцию фильтрации. Такой фильтр соединяется с дренажным трубопроводом.

Недостатком напорных высокоскоростных устройств является невозможность использования в холодных помещениях и крупные габариты.

Тонкой очистки

Фильтры глубокой очистки, очень плохо способны освобождать воду от примесей мелких фракций — химических соединений, тяжелых металлов.

Для таких целей используются фильтры тонкой очистки, которые способствуют задержанию микрочастиц размером более 5 мкм.

Такие фильтры устанавливаются после устройств грубой очистки, что позволяет качественно очищать воду даже от болезнетворных бактерий. Рабочий элемент может представлять собой сорбционный материал, обратноосмотическую мембрану или ионообменную смолу.

Какие бывают разновидности систем?

Существуют самые разные конструкции водяных фильтров, каждый из которых отличается:

  • способом установки,
  • методом очистки,
  • прочими характеристиками.

Чтобы выбрать наиболее подходящую модель для выполнения той или иной задачи, необходимо ознакомиться с видами имеющихся на рынке водяных фильтров и их особенностями.

Кувшины

Конструкция фильтра-кувшина представляет собой сам кувшин, выполненный из прозрачного материала, приемную чашу-воронку и картридж.

Последний состоит из нескольких слоев:

  1. Активированный уголь — выполняет функцию удаления хлора, предотвращает размножение в очищенной жидкости патогенной микрофлоры.
  2. Пористый активированный уголь — обеспечивает очистку от органических соединений, за счет чего воды приобретает приятный вкус, становится прозрачной, устраняются посторонние запахи.
  3. Ионообменная смола — способствует смягчению воды, снижению минерализации, удалению железа, кальция, магния.
  4. Полипропиленовое волокно
    — предназначено для устранения механических примесей.

Главным преимуществом фильтра-кувшина является его бюджетная стоимость и простота в использовании. Качество очищения зависит от жесткости воды и продолжительности использования картриджа. В зависимости от модели, его ресурс рассчитан на фильтрацию 170-450 л жидкости.

Недостаток: необходимость в частой замене картриджа, сравнительно невысокое качество очистки.

Под мойку

Устройства данного типа имеют от 3 до 5 фильтрующих секций, благодаря которым водопроводная вода проходит несколько ступеней очистки. Секции с картриджем внутри выполнены из пластика, стали или стекла. Конструкция устанавливается под мойку, а очищенная жидкость выводится через отдельный кран.

Фильтры, устанавливаемые под мойкой, могут быть:

  • Проточными, которые очищают от ила, ржавчины и песка, а также имеют угольный сорбент для удаления хлора, солей, тяжелых металлов, органических соединений. Устройства проточного типа также оснащены ионообменными смолами, предназначенными для умягчения воды, устранения калия, магния и железа.
  • Обратного осмоса — состоят из мембраны, резервуара, в котором собирается и хранится очищенная жидкость, биокерамического картриджа и минерализатора.

Чтобы защитить очищенную после проточной фильтрации жидкость от патогенных организмов, дополнительно используется УФ-лампа.


Преимуществами приборов, предназначенных для установки под мойкой, являются:
  1. Простота в использовании.
  2. Продолжительная работа сменного элемента.
  3. Экономия затрат на очищение воды.

Недостаток: высокая стоимость стационарной установки и оборудования.

С обратным осмосом

Системы с обратным осмосом позволяют производить очистку воды от 99% примесей. Это достигается благодаря многоступенчатой системе фильтрации. Полученная вода по своим свойствам приближена к бутилированной.

Работа такой установки включает несколько этапов:

  • Сначала водопроводная жидкость проходит предварительную очистку.
  • Затем она пропускается через мембрану.
  • После поступает в накопительный бак, а из него — в кран.

Предварительная фильтрация позволяет защитить мембрану от негативного воздействия хлора и крупных частиц. Для защиты чувствительной мембраны от загрязнений и прорывов также используется три колбы:

  1. Первая механическим путем устраняет ржавчину, песок и прочий мусор фракцией от 5 мкм.
  2. Вторая наполнена гранулированным активированным углем, нейтрализующим органические соединения и остатки хлора.
  3. Третья является механическим префильтром, диаметр входных отверстий которого составляет менее 1 мкм, что позволяет эффективно удалять остаточные загрязнения.

Мембрана выполнена из пористого синтетического материала, скрученного в рулон. Благодаря микроскопическому размеру пор (0,001 мкм) через такую мембрану способны проходить только молекулы воды и входящие в ее состав газы — водород и кислород. Вывод остальных соединений осуществляется через дренажный отвод в канализацию.

Особенности фильтров для воды под мойку с обратным осмосом: рейтинг лучших моделей, правила установки

Бытовые системы обратного осмоса имеют производительность 150-300 литров в день. Установка таких систем осуществляется преимущественно под мойкой.

Недостаток: невысокую скорость очистки и выведение большого количества грязной воды (2/3 объема) в канализацию.

Магистральные системы

Особенности фильтров для воды под мойку с обратным осмосом: рейтинг лучших моделей, правила установкиМагистральные системы устанавливаются прямо на водопроводную трубу.

Такие фильтры оснащены пластиковой разборной и стальной колбами с очистительными элементами внутри.

Сменные картриджи:

  • отсеивают крупные частицы, хлор, примеси;
  • умягчают воду;
  • улучшают вкусовые качества.

Выбор картриджа зависит от свойств поступающей жидкости, поэтому предварительно рекомендуется сделать ее анализ. Для магистральных систем подходит гофрированный, пропиленовый, сетчатый или намоточный сменный очистительный элемент.

В течение минуты установка пропускает от 20 до 50 л жидкости. Систему можно устанавливать как на трубы с горячей, так и холодной водой.

Умягчители

Слишком жесткую воду можно очистить от тяжелых ионов магния и кальция путем замещения на ионы натрия и калия.

Благодаря системам-умягчителям вода становится:

  1. мягкой,
  2. приобретает приятный вкус,
  3. устраняются посторонние запахи.

Особенности фильтров для воды под мойку с обратным осмосом: рейтинг лучших моделей, правила установки

Такая задача достигается при помощи ионообменных смол, которые могут использоваться в следующих видах фильтров:

  • Кувшинные.
  • Магистральные.
  • Ультразвуковые.
  • Электромагнитные.
  • Обратного осмоса.

Насадки на кран

Данные виды фильтров чаще всего используются на кухонных смесителях, которые оснащаются дополнительным краном для вывода питьевой воды.

Преимуществом таких насадок является

:

  • компактный размер,
  • высокая скорость фильтрации,
  • невысокая стоимость,
  • удобство в использовании.

Недостаток: необходимость в частой замене сменного картриджа.

Картриджные

  1. Механической очистки — используются для продления срока службы водопроводных труб и бытовой техники. Такие системы предназначены для удаления крупных нерастворимых частиц.
  2. Угольные (с кокосовым углем в гранулах) — способствуют поглощению свободного хлора и прочих органических соединений, за счет чего улучшаются органолептические свойства жидкости.
  3. С ионообменной смолой — такие фильтры наиболее эффективно работают в 2-3 ступенчатых системах. Смола способствует созданию особой среды, в которой происходят обменные реакции, позволяющие существенно улучшать вкусовые качества питьевой воды. Недостатком данного вида картриджей является его ограниченный срок годности, по истечении которого смола утрачивает свои свойства.
  4. Карбон-блоки — состоят из двух очищающих систем: внешней пропиленовой и внутренней, содержащей прессованный активированный уголь.
  5. С гранулированным, прессованным или порошковым активированным углем. Этот компонент отличается пористой структурой и имеет прекрасные абсорбирующие свойства, что позволяет получать очищенную от тяжелых металлов, хлора, органических соединений воду. Наиболее эффективно справляются с такой задачей модели с порошковым и прессованным углем. Достоинством гранулированного является его более низкая стоимость.

Особенности фильтров для воды под мойку с обратным осмосом: рейтинг лучших моделей, правила установки

Полезное видео

Предлагаем вашему внимание интересное видео с обзором основных видов фильтров для очистки питьевой воды:

Заключение

Благодаря широкому ассортименту самых разнообразных моделей фильтрующих систем, сегодня возможна очистка даже самой некачественной воды с низкими органолептическими показателями.

Выбор той или иной модели зависит от схемы водопровода, покупательской способности и предпочтений будущего владельца фильтрующей системы.

типы фильтров для воды, разновидности, классификация

Какие бывают фильтры для воды и чем они отличаются. Разберемся, чтобы выбрать подходящий фильтр для дома.

Здесь мы сравнили основные типы фильтров для питьевой воды, и раздали призовые места в семи “номинациях”.
В “конкурсе” участвуют четыре типа фильтров. Каждый тип фильтра имеет свои особенности.
Если вы часто готовите для большой семьи, важно, чтобы вода фильтровалась быстро, а ещё лучше – всегда была в запасе. Если у вас есть маленькие дети, стоит также подумать о максимальной безопасности (глубина очистки). Если фильтром будет пользоваться пожилой человек или хрупкая девушка, то большой плюс – легкая замена модулей без инструментов и физических усилий.

Используя таблицу, вы можете выбрать свой “лучший фильтр” или составить собственный “топ фильтров для воды”, опираясь на характеристики, важные именно для вас.

Фильтр-кувшин Насадка на кран Фильтр под мойку (проточный) Фильтр обратного осмоса

Глубоко очищает

4

Делает воду безопаснее.

Удаляет неприятный вкус и запах.

Очищает от хлора, ржавчины и других часто встречающихся примесей.

3

Очищает лучше кувшинов.

Уберет неприятный привкус и запах, хлор, ржавчину и другие загрязнения.

2

Очистит воду глубже, чем кувшины и насадки на кран.

Несколько ступеней очистки.

Защищает от бактерий (модели с половолоконной мембраной)

1

Полностью удалит вредные примеси из воды любого качества. Самая высокая степень очистки воды в бытовых условиях. Именно так делают бутилированную воду.

Защищает от бактерий и вирусов.

Удалит нитраты, пестициды, лекарства.

Удаляет накипь (соли жесткости)

4

Уменьшает избыток кальция с картриджем для жесткой воды.

Если накипь в чайнике – основная проблема, картриджи придется менять часто.

3

Уменьшает избыток кальция (солей жесткости) – модели с умягчающим картриджем.

Только для воды средней жёсткости. Очень жесткая вода может горчить после очистки.

Если без фильтра накипь образуется за несколько дней, умягчающий картридж придется менять часто.

1

Полностью избавляет от накипи в чайнике и кофемашине.

Картриджи нужно менять редко, даже в очень жесткой воде.

Вкус любимых блюд, кофе и чая становится насыщенне (мягкая вода лучше вбирает вкусы и ароматы).

Для большой семьи

4

Очищает воду порциями: одну воронку за 5-10 минут. Средняя воронка – 1,5 литра.

3

Наполнит стакан за 25 секунд. Среднюю кастрюлю для супа – за 6 минут.

2

Стакан воды за 10 секунд.

Среднюю кастрюлю для супа – за 1-2 минуты.

1

Чистая вода всегда есть в запасе (5-8 литров).

Наполнят емкость пять литров за 30-60 минут.

Удобный

1

Понятно, как пользоваться.

Видно, как вода очищается

Удобно наливать воду в кастрюлю, чайник, чашку, стакан

Можно ставить в холодильник

4

Занимает место над мойкой/возле или на кране

Неудобно фильтровать сразу в большую емкость (например, кастрюлю)

Некоторые нужно отключать, чтобы набрать нефильтрованной воды

1

Вода есть в любой момент, когда вам нужно. Отдельный кран на мойке.

Удобно фильтровать воду в стакан или в большую емкость

Удобно мыть овощи и фрукты

1

Отдельный кран на мойке

Удобно фильтровать воду в стакан или в большую емкость

Удобно мыть овощи и фрукты

Можно подключить к кофе-машине и холодильнику

Просто начать использовать

1

Продается во многих магазинах и в интернет-магазинах.

Не нужно устанавливать.

Перед использованием нужно отфильтровать и слить три воронки воды.

2

Продается в специализированных магазинах и иногда в сетевых гипермаркетах, легко купить в интернет-магазине.

Не нужно ничего сверлить и подключать к трубам.

Нужно подсоединить к крану. Может понадобиться переходник.

Не будет работать с кранами-распылителями.

3

Продается в специализированных магазинах. Легко купить в интернет-магазине с доставкой и установкой.

Подключается к водопроводу, крепится под мойкой и отдельный кран на мойке.

Нужно вызывать мастера-установщика. Установка занимает 20-40 минут. Непрофессиональная установка – основная причина неполадок в работе фильтра.

Нужно промыть новые картриджи перед использованием (пропустить воду через фильтр).

4

Продается в специализированных магазинах. Легко купить в интернет-магазине с доставкой и установкой.

Подключается к водопроводу, отдельный кран выводится на мойку.

Нужно вызывать мастера-установщика. Установка занимает 20-40 минут. Непрофессиональная установка – основная причина неполадок в работе фильтра.

Нужно промыть новые картриджи перед использованием (пропустить воду через фильтр).

Требует давления в водопроводе от 2,5 атмосфер.

Подойдет для дачи (вода без муниципальной очистки)

Питьевые фильтры предназначены для очистки воды из муниципального водопроворда. На даче требуется анализ воды – подбирается и устанавливается система водоочистки для загородного дома.

Если вы никак не очищаете воду на даче, используйте фильтр-кувшин, чтобы убрать из воды хотя бы некоторые вредные примеси. Однако её нельзя пить без кипячения: полную безопасность воды из открытого источника, колодца или скважины может гарантировать только специальное оборудование.

Делает воду полностью безопасной в большинстве случаев.

Требуется анализ воды и дополнительное оборудование, чтобы фильтр обратного осмоса работал долго и бесперебойно.

Долго служат / редко менять

4

В семье из 3 человек стандартного картриджа хватит на 2 месяца (300 литров).

3

Картридж нужно менять раз в 4-6 месяцев или раз в год, в зависимости от модели и колличества пользователей.

2

Срок службы картриджей - от 6 месяцев до 1 года.

1

Мембранный модуль меняется раз 1,5-2 года, остальные кратриджи служат от 6 месяцев до года.

Здесь есть пример схемы замены модулей.

Легко купить в любом магазине. Просто поменять

1

Легко купить в любом магазине, в том числе в сетевых гипермаркетах.

Легко заменить.

Перед использованием нового модуля нужно отфильтровать и слить три воронки воды.

2

Продаются в специализированных магазинах. Легко купить в интернет-магазине с доставкой.

Нужно откручивать насадку от крана и разбирать, чтобы заменить модуль.

Нужна промывка нового картриджа.

2

Продаются в специализированных магазинах. Легко купить комплект модулей в интернет-магазине с доставкой и подписаться на напоминания о замене.

Картридж можно поменять за 1 минуту без инструментов, справится даже хрупкая девушка или пожилой человек.

Важно промыть новые картриджи перед использованием.

Есть модели, в которых все картриджи заменяются одновременно, раз в год.

2

Продаются в специализированных магазинах и товарах для дома. Легко купить комплект модулей в интернет-магазине с доставкой и подписаться на напоминания о замене.

Картридж можно поменять за 1 минуту без инструментов, справится даже хрупкая девушка или пожилой человек.

Важно промыть новые картриджи перед использованием.

Фильтр для воды. Виды и типы. Работа и применение. Как выбрать

Водопроводная и даже артезианская вода не всегда имеет достаточный уровень качества, чтобы ее употреблять без предварительной очистки. В ней может содержаться избыточное количество минералов, нитритов, нитратов, а также фтора и других примесей. Чтобы отделить загрязняющее вещество используется фильтр для воды. В зависимости от конструкции и фильтрующего элемента, эффективность его работы может существенно отличаться. Одни устройства способны убрать только крупные частицы грязи, такие как песок или ржавая окалина из труб, в то время как прочие удаляют даже бактерии и вирусы.

Что дает фильтр для воды
Применение фильтров позволяет повысить качество питьевой воды по нескольким критериям, убрав ее нежелательные параметры:
  • Мутности.
  • Послевкусие.
  • Запах.
  • Цветность.
  • Тяжелые металлы.
  • Нежелательные соли.
  • Продукты органического распада.
  • Микроорганизмы.

Даже в водопроводной воде, которая проходит через промышленные фильтрационные установки, присутствуют нежелательные примеси. Это обусловлено тем, что промышленное оборудование отличается высокой пропускной способностью, что не позволяет более качественно фильтровать поток. Кроме этого, коммунальные предприятия, занятые этой деятельностью, зачастую имеют плохое финансирование, что не позволяет своевременно менять наполнители и обновлять оборудование.

Типы фильтров по способу фильтрации
Существует довольно много принципиально отличающихся между собой фильтров, имеющие разный принцип работы. Бывают следующие типы устройств:
  • Механические.
  • Ионообменные.
  • Обратного осмоса.
  • Биологические.
  • Физико-химические.
  • Электрические.
 Механический фильтр для воды

Является самой дешевой конструкцией, обеспечивающей фильтрацию благодаря наличию внутри пористых материалов сквозь которые проходит жидкость, в то время как загрязняющие частицы остаются на ее поверхности. Такие устройства обеспечивают грубую очистку, поскольку сквозь них беспрепятственно проходят бактерии, вирусы, а также нитраты.

Их обычно устанавливают перед бытовой техникой, которой могут навредить крупные примеси, такие как песок или ржавчина. Подобные устройства ставят перед бойлерами, радиаторами отопления, газовыми колонками, стиральными машинами и прочей бытовой техникой. Их главная задача – убрать из воды для технического использования крупную грязь, которая может навредить, создав засор.

Ионообменный фильтр для воды

Обеспечивает ее умягчение. Он предназначен для фильтрации от железа и марганца. В качестве его наполнителя используются сульфоугли, цеолиты, а также современные синтетические материалы.

Фильтры обратного осмоса

Являются самыми совершенными. Они полностью очищают воду от любых примесей, в том числе бактерий и вирусов. Это единственная фильтрационная система, которая способна эффективно убирать нитраты и нитриты с высокой проходимостью потока. С их помощью можно отфильтровать даже грязную лужу в кристально чистую вкусную питьевую воду, которая не уступит самому лучшему подземному источнику.

Поток воды в фильтре проходит через обратную мембрану, в результате чего из него удаляются все загрязняющие вещества. После этого жидкость становится практически дистиллированной. В связи с этим подобные фильтры имеют дополнительные картриджи, которые потом обеспечивают минерализацию воды, насыщая ее требуемыми человеку минералами в оптимальной концентрации. Корпус такого фильтра состоит из нескольких бачков с картриджами. Их может быть 3, 5 и даже 8. Чем больше количество, тем лучше степень очистки.

Биологический фильтр для воды

Подразумевает фильтрацию от нитратов и нитритов. Их не может убрать ни один другой фильтр, кроме осмосного. В биологических установках очисткой занимаются безопасные микроорганизмы, которые перерабатывают опасные компоненты в нейтральные соединения. Такое оборудование не применяется для питьевой воды. Его устанавливают на сточную канализацию для переработки перед сливом в водоемы. Также устройства данного типа используют аквариумисты для поддержания баланса в аквариуме.

В качестве картриджа такого фильтра используется различный субстрат, на котором живут микроорганизмы. Это может быть дробленый камень, песок или керамические шарики. На поверхности субстрата размножаются бактерии, которые вылавливают нитраты из воды. Эффективность подобного фильтра зависит от объема субстрата. Стоит учитывать, что если остановить фильтрацию на несколько дней, то микроорганизмы погибают. После повторного запуска фильтр не работает несколько недель, пока на субстрате возродится колония организмов. Фактически биологические фильтры убирают продукты гниения, но это не актуально для водопроводной воды.

Физико-химические

Подразумевают использование в качестве наполнителя специального адсорбента. Он притягивает определенные разновидности отравляющих веществ, которые содержатся в воде, и задерживает их в себе. Освобожденный от них поток двигается дальше став намного чище. Стоит отметить, что картридж таких фильтров быстро израсходуется, поскольку возможности поглощения адсорбента строго ограничены. В качестве фильтрационного элемента обычно используется активированный уголь, а также некоторые виды глины или торф.

Электрические

Электрические фильтры подразумевают создание озона, который выступает в роли очищающего вещества для воды. Такие установки способны убрать железо, марганец, а также хлор и другие соединения, которые присутствуют в питьевой воде. Также озоновые установки разрушают нефтепродукты и соли тяжелых металлов. Это дорогостоящее оборудование, позволяющее провести также и обеззараживание от содержащихся в потоке бактерий. Озон более эффективен, чем дезинфицирующие вещества, такие как марганцовка или хлор. Подобные установки сильно потребляет энергию. Чтобы выработать 1 кг озона уходит 18 кВт электричества.

Как определить – какой фильтр нужен

Практически вся вода имеет вредные примеси, поэтому для подавляющего большинства людей вопрос о подборе фильтра является более чем актуальным. Различные установки позволяют отделить определенную группу загрязняющих веществ. В одних источниках наблюдается проблема с избытком фтора, в то время как у других зашкаливает марганец и железо, у третьих содержится хлор и т.д. Даже в колодезной воде распространенной проблемой являются продукты гниения, такие как нитрат, нитрит и аммиак, что вызвано близким расположением к грунтовым водам.

Универсальным решением, которое позволяет полностью решить любую проблему с водой, является использование установок обратного осмоса. К сожалению, они дорогие и периодически требуют покупки новых картриджей. Это приводит к необходимости раз в несколько месяцев или в год, что зависит от интенсивности забора воды, вкладываться в очистную систему повторно.

В том случае, если существует сомнения насчет качества воды и хотелось бы применить более дешевый фильтр, способный вобрать именно те вещества, которые зашкаливают, потребуется провести ее лабораторный анализ. Данную услугу предлагают различные частные лаборатории, куда можно отнести образцы на их тестирование. К сожалению, подобные организации есть далеко не в каждом городе. В этом случае ситуацию могут решить экспресс-тесты в виде полосок, которые меняют цвет при погружении в воду. Они приобретают определенный оттенок в зависимости от концентрации опасного вещества. Такие полоски можно заказать через интернет или найти в магазинах с оборудованием для аквариумов. Конечно, тесты для аквариумов менее точные, но все же дадут возможность определить с погрешностью 5-10% какие параметры воды зашкаливают. Отклонение в колодезной воде, а также в водопроводах в городах со старой очистной системой могут отличаться от установленного ГОСТа в 10 раз, поэтому столь маленькая погрешность полосок особой роли не играет.

Типы исполнения фильтров

Фильтр для воды может быть сделан в виде магистральной установки, монтируемой непосредственно на трубопровод, или кувшина, позволяющий фильтровать жидкость, которая наливается вручную в его корпус. Безусловно, лучшим вариантом являются магистральные фильтры, поскольку они более производительные и эффективные. Они выпускаются с различной степенью фильтрации. Существуют установки грубой очистки, предназначенные для монтажа перед бытовой техникой, а также системы для подготовки питьевой воды. Последние ставятся непосредственно перед краном, откуда набирается вода для питья. Не следует их ставить со стороны ввода в квартиру или дом, поскольку их ресурс будет быстро истощаться. Зачем готовить воду высокого качества для заполнения бачка унитаза или стирки, для этого существует оборудование грубой очистки. Магистральный фильтр для воды тонкой очистки монтируется непосредственно перед краном, с которого берется только вода для приготовления еды и питья.

Что касается фильтров кувшинов, то они обладают низкой степенью очистки. С их помощью можно избавиться от устойчивого вкуса хлора в водопроводной воде, но они никогда не справятся с нитратами, нитритами, а также бактериями и вирусами. Кувшины пользуются популярностью, поскольку они позволяют повысить качество воды, набранной из колодца, который не оснащен насосом, поэтому магистральную установку ставить просто негде.

Похожие темы:
что это такое, методы и способы, подходящие для квартиры и частного дома, а также, какие системы очистки бывают

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.

Наличие этой прослойки является главным отличием фильтрации от других методов очистки воды.

Важно! Фильтрационные элементы могут работать в комплексе с химическими реагентами или электрическими безреагентными приборами, но основной принцип работы таких устройств базируется на удержании посторонних частиц в других материалах.

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.


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 компанииГод основания или регистрации торговой марки в РФИнформация о производителе
Группа компаний Best Water Technology (BWT)1990Ведущая 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»)
Brita1966Немецкая компания, специализирующая на выпуске фильтров-кувшинов и аналогичных систем фильтрации, функционирующих без прямого подключения к водопроводу
Аквафор1992Международная корпорация с подразделениями в США, РФ, Европе и КНР, реализующая все типы бытовых и профессиональных фильтров собственной разработки
Гейзер1986Российский производитель, выпускающий свыше 1000 различных типов бытовых и промышленных фильтров разного типа
Новая Вода1998Российская компания, специализирующая исключительно на бытовых системах. Выпускает как собственные фильтры, так и инновационные разработки немецкой компании DWT.
Экодар1993Крупнейший поставщик зарубежного фильтрационного оборудования и производитель собственных

брендов Ecomaster, WiseWater, ZauberKraft и ZauberROS.

Атолл1994Продукция компании ООО «НПО «Русфильтр», специализирующейся на производстве магистральных, проточных картриджных и обратноосмотических системы бытовой водоподготовки
Как правильно выбрать павильон для каркасного бассейна, а также инструкция по самостоятельному изготовлению

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.

какую систему очистки воды выбрать?

К сожалению, качество водопроводной воды в нашей стране в большинстве случаев оставляет желать лучшего. Поэтому перед употреблением ее стоит очищать от вредных примесей. Еще более актуален вопрос качества воды для владельцев загородных домов — при организации эффективной системы водоочистки для такого жилья стоит учитывать, что может понадобиться вода разной степени очищенности для различных бытовых целей.

Какой вариант очистки воды предпочесть?

Отчетливо понимая, насколько важно ежедневное потребление чистой воды, каждый решает эту задачу по-своему: кто-то замораживает воду, чтобы затем пить талую, кто-то ее кипятит и отстаивает в емкостях, некоторые вынуждены постоянно закупаться пятилитровыми бутылями питьевой воды. Те, кто приобретает кувшины со сменным фильтром, терпеливо ждут, пока он наполнится чистой водой. Некоторые решились установить дома кулер или систему проточных фильтров под раковину. Попробуем разобраться, по какому пути лучше пойти, чтобы обеспечить себя чистой водой.

Качество бутилированной питьевой воды

Кажется, самый простой и удобный способ — покупка бутилированной воды. Предлагаемая сегодня потребителю расфасованная вода подразделяется на питьевую воду высшей и первой категорий, отдельно выделяют минеральную воду. Статус воды высшей категории подразумевает наличие высоких требований к продукции, однако можно ли действительно быть уверенным в ее качестве? Ответить на этот вопрос смогли эксперты Российской системы качества («Роскачество»), которые в сентябре 2017 года провели масштабное исследование питьевой воды без газа с учетом почти 100 показателей качества и безопасности[1].

Для лабораторных испытаний были отобраны 58 образцов самых популярных у россиян брендов, таких как Valio, Bon Aqua, «Шишкин лес», Aqua Minerale, «Калинов Родник», Nestle Pure Life, «Святой Источник», Evian и другие. Помимо изготовленных в России наименований выборочно были исследованы и образцы импортной бутилированной воды.

Основными параметрами проверки являлась микробиологическая безопасность, наличие вредных примесей, нитритов и искусственных консервантов, содержание минеральных веществ и такой важный момент, как физиологическая полноценность воды.

Испытания показали следующее: если у марок питьевой воды первой категории проблем почти не обнаружилось, то среди образцов воды высшей категории нарушения были зафиксированы у подавляющего большинства товаров. Что касается минеральной воды, то эту категорию эксперты назвали относительно беспроблемной.

Нигде не было найдено синегнойной полочки, нитритов, нитратов и токсичных элементов, тем не менее в трех образцах была обнаружена повышенная бактериальная обсемененность. Почти в 20% случаев отмечено несоответствие заявленным на маркировке свойствам или категории — наиболее частым нарушением является низкая общая минерализация питьевой воды.

К сведению

Общая минерализация — важнейшее из свойств питьевой воды. Любая вода представляет собой уникальный коктейль из веществ, называемых анионами (отрицательно заряженными ионами) и катионами (положительными ионами). К катионам относится калий, магний, железо, а к анионам — сульфаты, фтор и йод. О содержании этих веществ говорит этикетка товара, где указывается их процентное соотношение или жесткость воды. В России жесткость воды обозначается «Ж» и по требованию СанПиН 2.1.4.1074-01 для питьевой воды она должна составлять 7 мг-экв/л[2].

Согласно результатам исследований, в 13 из 31 образцов (43%) питьевой воды первой категории зафиксирован сравнительно невысокий уровень общей минерализации. Однако данная категория воды не претендует на то, чтобы быть полезной, — ей «достаточно» быть безопасной. О минеральной полноценности воды высшей категории также можно говорить далеко не во всех случаях. Например, в части образцов обнаружено не соответствующее маркировке содержание магния, кальция или бора. Учитывая, что производители открыто заявляют на этикетке воды об определенном количестве макро- и микроэлементов, несоответствие заявленным свойствам является введением потребителя в заблуждение[3].

Как показали результаты лабораторных испытаний, качество бутилированной воды в значительной степени зависит не столько от места происхождения, сколько от состояния производственных мощностей для ее очистки и минерализации.

В целом 9 из 58 исследованных образцов (почти 15,7%) были признаны высококачественной водой, 37 образцов (63,7%) названы качественными товарами, соответствующими требованиям безопасности. В то же время серьезные нарушения действующего законодательства были найдены в 12 случаях (20,6%).

Вода для кулеров

Питьевая вода для кулеров вызывает не меньше нареканий. Во-первых, мы не можем быть уверены в ее качестве, поскольку не знаем, в каких условиях она разливается, и соблюдаются ли на каждом производстве требуемые нормы ее очистки и минерализации.

Во-вторых, устройство механизма подачи воды в кулере таково, что по мере освобождения бутыли она наполняется воздухом из окружающей среды, а вместе с ним в замкнутое пространство емкости попадают микроорганизмы. Если не опустошить бутыль в течение короткого времени, то в воде будет находиться в 1000 раз больше микроорганизмов, чем при установке полиэтиленового сосуда.

Важно!

Мало кто задумывается над тем фактом, что 19-литровые бутыли для кулеров являются многоразовыми, то есть при установке полных бутылей, опустошенные доставляются на завод для повторного наполнения. Но разве мы можем контролировать их дезинфекцию в процессе многоразового использования? Нам остается только верить, что все бутыли проходят должную санитарную обработку перед повторным наполнением.

Как очистить воду самостоятельно?

Если вы не хотите полагаться на совесть и ответственность производителей бутилированной воды, придется решать проблему своими силами. Есть несколько вариантов.

Фильтры очистки воды кувшинного типа

Преимуществами этого решения являются портативность, отсутствие необходимости подключения к водопроводу и низкая цена. Эти качества могут пригодиться на даче, где нет централизованного водоснабжения, или, к примеру, будут актуальны для людей, которым ни к чему ежедневная фильтрация значительных объемов воды. Фильтр-кувшин легко взять с собой при переезде: достаточно подобрать сменную кассету под свойства воды на новом месте. Кувшин может быть актуален и в небольших офисах.

Основные минусы фильтр-кувшинов многим известны:

  1. Малый ресурс фильтрующей кассеты.
  2. Картридж предназначен в большей степени для доочистки воды, уже избавленной от основных загрязнений. Для фильтрации неподготовленной воды его явно недостаточно.
  3. Низкая производительность фильтра — в зависимости от модели она колеблется от 0,05 до 0,25 литров в минуту. Иными словами, чтобы получить литр воды, придется ждать 4–20 минут. И это легко объяснить: вода проходит через такой фильтр исключительно под действием собственного веса.

Собираясь приобретать фильтр-кувшин и зная, что нужно учитывать производительность, некоторые решат выбрать более «быстрый» фильтр. Но не так все просто. Как уже было сказано выше, вода попадает сквозь фильтр на дно кувшина под действием силы тяжести, а значит, ускорить процесс фильтрации может только наличие более крупных частиц активированного угля, которые создают меньше препятствий для прохождения жидкости. Таким образом, мы получаем более производительный фильтр, но за счет потери качества фильтрации, которое и так оставляет желать лучшего. Более крупные частицы — это меньшая площадь адсорбции, с которой соприкасается вода, следовательно, степень поглощения вредных веществ в таких фильтрах будет низкой.

Иногда производители идут другим путем: они плохо спрессовывают внутри фильтра частицы активированного угля. Хотя бы однажды купив такой фильтр, невозможно не услышать, как уголь внутри кассеты пересыпается при ее установке. Неплотная комплектация адсорбирующих частиц позволяет воде проходить этап фильтрации быстрее. Но как это происходит? Вода постепенно находит себе кратчайшую дорогу через препятствия на пути, вымывая каналы, по которым и следует с наибольшей скоростью, а также с наименьшей эффективностью очистки.

Это важно!

Увеличить производительность кувшинных фильтров можно только за счет понижения эффективности очистки воды.

Кроме того, существует еще один недостаток фильтр-кувшинов: их необходимо использовать ежедневно. Интервал простоя не должен превышать восьми часов, иначе запускается механизм размножения бактерий непосредственно в кассете, где уже накопилась питательная среда для микроорганизмов. Также следует строго следить за своевременной заменой кассет согласно прилагаемой инструкции, делая поправку на качество воды, которая заливается в фильтр. В противном случае наступает момент, когда фильтр отдает больше вредных примесей и бактерий, чем поглощает.

Обратите внимание!

Следует учитывать, что бактериостатические добавки не просто уничтожают бактерии в фильтре — они попадают в очищенную воду, а вместе с ней — в организм, где продолжают свое действие. Систематическая «бомбардировка» организма ионами серебра может привести к дисбактериозу. Чтобы этого не происходило, ответственные производители выпускают фильтры с очисткой не только от бактерий, но и на следующей ступени — от ионов серебра.

Фильтр-кувшин от авторитетного производителя и запас сменных кассет — удобное решение для людей, не нуждающихся в большом количестве питьевой воды.

Обратный осмос: плюсы и минусы

Что же делать, если потребность в питьевой воде возникает неравномерно — как по времени, так и по количеству? Приходится искать более эффективные методы фильтрации, например обратный осмос.

Это интересно!

Обратный осмос — эффективный метод опреснения морской, соленой и солоноватой воды. Технология была разработана в 50-е годы XX века в США для решения проблемы обеспечения технической водой западного побережья — в особенности штата Калифорния. Дело в том, что в прибрежных городах и регионах даже в глубоких артезианских скважинах вода имеет много примесей солей. Для питьевых нужд в данные районы до сих пор доставляется бутилированная вода из других, более благополучных в этом отношении, штатов.

Осмосом в химии называют механизм перехода ионов из жидкости с высоким содержанием солей в раствор с их низкой концентрацией. Обратный осмос — это тот же процесс, но с противоположным движением ионов. Для его реализации требуется полупроницаемая гомогенная мембрана, через которую под давлением пропускается вода. Обратноосмотический способ очистки воды можно также назвать обессоливанием. Через мембрану не могут пройти не только соли, но и любые элементы таблицы Менделеева (хотя есть и исключения, например, хлор и мельчайшая органика легко преодолевают такую преграду).

Казалось бы, идеальный метод фильтрации (опреснения) питьевой воды найден, но и здесь все не так просто. Человеческий организм большинство необходимого ему кальция, магния и калия получает в форме ионов из питьевой воды — до 60%. Теперь представим, что у нас дома или в офисе установлена обратноосмотическая система фильтрации. Вообразите, что произойдет, если употреблять ее долгое время, варить из нее первые блюда, кипятить для чая? В результате наступит микро- и макроэлементное «голодание» организма из-за хронической нехватки жизненно необходимых веществ, ведь фактически мы пьем дистиллят, который химики иначе именуют «мертвой водой».

Производители обратноосмотических систем очистки воды либо откровенно игнорируют этот факт, либо продвигают идею искусственного обогащения воды минералами на выходе для возвращения ее биологических и физико-химических свойств. На практике оказалось, что большинство полезных макро- и микроэлементов, помещенных в воду, прошедшую очистку методом обратного осмоса, в состоянии обогатить жидкость своими ионами лишь на 7-е, 12-е и 30-е сутки в зависимости от конкретного минерала. Таким образом, минерализация в проточном режиме просто невозможна: за исключением «внедрения» такого минерала, как натрий (в виде NaCl). Являясь электролитом, обычная пищевая соль изменяет показания измерительного прибора (TDS-метра) в более щелочную сторону, примерно до pH 6,0. Так создается иллюзия минерализации.

Важно!

Несмотря на недостатки технологии, применение систем обратного осмоса полностью оправдано в тех регионах России, где большинство источников содержит только солоноватую или соленую воду с повышенным содержанием хлоридов, например Калмыкия, некоторые районы Ленинградской области и другие.

Обратноосмотические фильтры ставят под раковину в кухне или санузле, чтобы очищенная вода поступала в бак объемом 8–12 литров, а оттуда — в водопроводный кран. При этом до 70% объема всей фильтруемой воды уходит в слив, и только 30% поступает в питьевой кран.

Пурифайер

Пурифайер — это устройство для очистки воды из водопровода, которое может быть настольным или напольным. На рынке представлены обратноосмотические и ультрафильтрационные пурифайеры. Работа аппаратов, основанных на принципе обратного осмоса, идентична функционированию одноименных фильтров. Очищенная с их помощью вода имеет те же плюсы и минусы и нуждается в финишной минерализации.

В ультрафильтрационных устройствах применяется несколько иная схема очищения, сохраняющая в воде естественный минерально-солевой баланс и предполагающая несколько стадий очистки, включая обработку УФ-облучением (это зависит от модели).

Очищенная вода поступает в полностью изолированный накопительный резервуар из нержавеющей стали, иногда имеющий антибактериальное покрытие. Оттуда — в бачки для охлаждения или подогрева.

Пурифайер так же удобен, как и обычный кулер, но имеет ряд преимуществ:

  • Потребитель сам контролирует объем и качество поступающей воды.
  • Не приходится постоянно привлекать сервисные службы для замены бутылей.
  • Чистая вода поступает 24 часа в сутки, ее количество ограничено только возможностями фильтра и водопровода.
  • После очистки вода не контактирует с воздухом и внешней средой, соответственно, до минимума сведена возможность развития патогенной микрофлоры.
  • Пурифайеры изготавливаются по более современным технологиям и из более качественных материалов.
  • Существуют модели с дополнительной опцией газирования воды.
  • Дизайну пурифайеров уделяется больше внимания, чем дизайну обычных кулеров, и они удачно вписываются в любой интерьер.

Пурифайер можно с уверенностью назвать современным надежным решением для квартиры, загородного дома, дачи или офиса. Минусом является лишь высокая стоимость данных устройств, в связи с чем их принято не приобретать, а использовать на условиях аренды.

Современные технологии водоподготовки и фильтрации позволяют получать на выходе экологически чистую, биологически полноценную питьевую воду высшего качества, наиболее оптимальную для усвоения нашим организмом. Это очень важно для сохранения здоровья населения, живущего в условиях далеко не идеальной современной экологии, а также имеет большое значение для людей с ослабленным здоровьем и для детей.

Классификация фильтров. Особенности фильтров. Виды и типы фильтров

Друк фильтр

Наиболее простым типом фильтра, работающего под давлением, да и фильтра вообще, является Друк фильтр. Он представляет собой сосуд, разделенный фильтровальной перегородкой. В одну часть под давлением подается суспензия или загрязненный газ на разделение, либо же (в случае суспензии) давление создается подачей сжатого газа или самой суспензии под давлением. Проходя слой осадка и перегородку, сплошная фаза очищается от дисперсной фазы и поступает во вторую часть аппарата, после чего выводится наружу. Такие фильтры обычно просты по конструкции и работают в периодическом режиме, однако могут быть модифицированы для работы в непрерывном режиме, для чего над фильтрующей перегородкой устанавливают вращающиеся скребки, удаляющие излишек скапливающегося осадка.

Преимущество таких фильтров в простоте, как конструкции, так и обслуживания. Малая доля подвижных, изнашиваемых, сильно нагруженных и прочих “проблемных” элементов конструкции позволяет таким аппаратам работать в самых разных условиях и обслуживаться персоналом без высокой квалификации.

Фильтрпресс

Данный вид фильтров работает в периодическом режиме и используется преимущественно для фильтрования суспензий с малым содержанием дисперсной фазы, что связано со сложностью процесса удаления осадка, поэтому стараются минимизировать количество пауз.

Основу конструкции составляют плиты и рамы, расположенные поочередно и плотно прижатые друг к другу, между которыми располагают листы фильтровального материала. Рама и примыкающие к ней с разных сторон плиты образую отдельную ячейку фильтрования. Плиты имеют на своей поверхности параллельные борозды, по которым фильтрат стекает вниз и затем выводится из фильтра. Рамы полы внутри и образуют объем, в котором происходит накопление осадка. Отверстия по краям этих элементов конструкции при их совмещении образуют сквозные каналы, по одним из которых подается и распределяется между ячейками суспензия, а другие собирают потоки фильтрата и выводят их из фильтра. Рамы и плиты закрепляются на поддерживающих стержнях, а их плотное прилегание обеспечивает специальная прижимная плита.

Подобная конструкция позволяет изменять поверхность фильтрования путем установки нужного количества плит и рамок в зависимости от характеристик суспензии и расхода. Кроме того, такие аппараты получаются очень компактными, поскольку обладают хорошим соотношением площади фильтрации к занимаемой фильтром площади. Платой за эти преимущества является сложность процесса удаления уплотненного осадка, для чего требуется остановка процесса и разбор всей конструкции. В рамках решения этой проблемы у современных фильтров многие из этих операций делают автоматизированными.

Рукавные, листовые и патронные фильтры

Несмотря на то, что по конструкции эти фильтры периодического действия могут сильно отличаться, общий принцип организации процесса остается схожим. Общая площадь фильтрования в них складывается из площадей отдельных фильтрующих элементов разной формы для каждого из типов. Набор таких элементов располагают внутри корпуса фильтра, куда под давлением подается суспензия или газ, которые проходят внутрь элементов сквозь фильтрующий слой, где отделяется дисперсная фаза, и очищенные выводятся наружу. Скапливающийся слой осадка удаляют обратной промывкой, продувкой или механическим воздействием. Так, к примеру, в рукавных фильтрах устанавливают специальные устройства, периодически встряхивающие их, из-за чего скопившийся осадок откалывается и опускается на дно фильтра.

Рациональное расположение фильтровальных модулей внутри аппарата позволяет значительно экономить занимаемую им площадь в сравнении с обычными друк-фильтрами, а разнообразие их форм позволяет применять самые разные фильтровальные материалы, начиная от тканей и заканчивая пористым стеклом и керамикой.

Такие фильтры сравнительно проще в обслуживании, они могут быть в значительной степени автоматизированы, что позволяет им работать в непрерывном режиме, когда происходит попеременная очистка и удаление осадка с одних элементов, пока остальные заняты фильтрацией. Если процесс идет с закупориванием пор, то конструкция позволяет легко заменять вышедшие из строя фильтровальные элементы. В то же время осложняется контроль толщины осадка, и может потребоваться необходимость в дополнительных перемешивающих устройствах внутри фильтра, чтобы обеспечить равномерную фильтрацию по всей доступной площади.

Фильтры, работающие под вакуумом

Подобно друк-фильтру, нутч-фильтр имеет крайне простую конструкцию, а точнее во многом повторяет его. Собственно, при определенных условиях один и тот же аппарат может работать как под вакуумом, так и под давлением. Составные элементы фильтра те же: корпус и фильтрующая перегородка, разделяющего его на две полости. Разряжение создается ниже фильтрующей перегородки.

Основная проблема также состоит в удалении скапливающегося осадка, в связи с чем нутч-фильтры обычно делают периодического действия с ручной выгрузкой осадка. В некоторых случаях может быть предусмотрена механизированная выгрузка осадка, но чаще нутч-фильтры используют для несложного фильтрования малых объемов суспензии, где связанные с выгрузкой осадка проблемы оказываются несущественными.

Карусельные фильтры

Одной из попыток решить проблему периодического действия нутч-фильтров стало создание карусельных фильтров. Фактически это набор отдельных нутч-фильтров, работающих периодически, но при совместной их работе в поочередном режиме достигается эффект, при котором вся установка работает в непрерывном режиме. Фильтры расположены по окружности и подключены к источнику вакуума. Двигаясь по этой окружности, каждый из них проходит ряд цикличных стадий: фильтрация, промывка, сушка, удаление осадка и т.д. Такое движение напоминает карусель, откуда и произошло название. За возможность работать непрерывно карусельные фильтры расплачиваются более сложной конструкцией, однако сохраняя прочие преимущества нутч-фильтров.

Ленточные фильтры

Данный тип фильтров примечателен тем, что в нем движутся не отдельные его части, а само фильтровальное полотно, натянутое на роликах и по устройству напоминающее ленту конвейера. На участках, где непосредственно происходит фильтрование, полотно опирается на поддерживающую резиновую ленту с перфорацией. Отдельно взятый участок полотна при прохождении полного круга можно рассматривать как фильтр, претерпевающий ряд последовательных операций. В целом же получается так, что установка работает в непрерывном режиме, и в ней можно выделить отдельные зоны фильтрации, промывки, съема осадка и т.д.

Преимуществом такого типа фильтров является их возможность работать в непрерывном режиме, при этом без значительного усложнения конструкции. В установке нет такого количества подвижных элементов, совершающих сложное движение, как, к примеру, в карусельном фильтре. Кроме того, фильтровальное полотно должно обладать достаточной прочностью, чтобы не рваться, находясь в растянутом состоянии при эксплуатации.

Дисковые фильтры

Другим способом реализации непрерывного фильтрования, а также увеличения суммарной площади для фильтрования, относительно занимаемого установкой объема, являются дисковые фильтры. Конструктивно фильтр представляет собой набор дисков, обтянутых фильтровальной тканью и состоящих из разделенных перегородками внутренних полостей. Диски насажены на общий полый вал, подключенный к источнику вакуума. Диски примерно на половину погружаются в емкость с суспензией и приводятся во вращательное движение, чтобы задействовать всю доступную для фильтрования поверхность. Распределительное устройство внутри вала подключает к линии вакуума только те части диска, которые в тот момент погружены в суспензию. Жидкость фильтруется через слой материала, обтягивающего диски, попадает во внутренние полости и по ним через вал выводится из аппарата. Слой осадка удаляется с поверхности дисков с помощью ножей. Осадок по своей структуре должен быть достаточно однородным, не требовать промывки и состоять из медленно осаждаемых частиц, что связано с вертикальным расположением фильтровального полотна попаданием осадка назад в суспензию в случае его отлипания.

Барабанные фильтры

Барабанные фильтры также как дисковые имеют вращающийся элемент, который в данном случае имеет форму барабана. Фильтровальная поверхность обычно располагается на цилиндрической его части, которая также разделена на секции. Специальное распределительное устройство циклично по мере вращения барабана подключает их то к вакууму, то к источнику повышенного давления. Таким образом, добиваются деления окружности, по которой движется фильтровальное полотно, на участи, на которых осуществляется определенный процесс: фильтрация, продувка, промывка и т.д.

Барабан частично погружается в суспензию, и пока участок фильтровального полотна находится внутри нее, на нем происходит непосредственно фильтрация и накопление осадка. При дальнейшем вращении барабана этот участок поднимается над уровнем суспензии, и претерпевает ряд других вспомогательных операций. В конце промытый и просушенный осадок снимается с поверхности барабана ножом, и цикл фильтрации повторяется.

Фильтрация воды. Создание системы фильтрации

Водоочистка в коттедже и квартире при общей цели существенно отличаются способами реализации. В загородном доме и городском жилье фильтрация воды схожа только на конечном этапе. Но если в многоэтажке фильтр под мойкой – самая сложная, габаритная и дорогостоящая часть системы, то в жилье за городом – все ровно наоборот.


Основные отличия водоснабжения в квартире и доме

Проживание за городом обладает массой преимуществ, но имеет также ряд сложностей, которые владелец загородной недвижимости преодолевает самостоятельно. Одно из них – удаленность коммуникаций, вынуждающая искать решения, которые для городского жителя входят в стартовый пакет услуг.


Источник водоснабжения

В многоквартирных зданиях подключение к городским сетям выполнено изначально. Как правило, ввод предусмотрен отдельно для горячей и холодной воды, которая проходит централизованную очистку и должна соответствовать санитарным нормам. Независимая линия присоединяется к теплосети, в которой теплоноситель также проходит водоподготовку в котельной или на ТЭЦ.

Таблица 1. Допустимое содержание химических веществ в питьевой воде

В загородном доме коммунальный водопровод – большая редкость. В самом благоприятном варианте возможно подключение к холодному водоснабжению. Нагрев воды, организация отопления – забота домовладельца. Гораздо чаще водозабор осуществляется из скважины, колодца, либо поверхностного водоема, в которых до фильтрации вода весьма далека от действующих стандартов.


Качество воды

В идеале квартиросъемщик должен набирать из крана воду, полностью соответствующую нормам СанПиН 2.1.4.1074-01. Но из-за изношенных водоводов, а также обеззараживания хлором приходится выполнять обязательную доочистку, чтобы удалить остаточный хлор, механические примеси, соли жесткости, бактерии и вирусы.

Необходимость в проведении химанализа возникает не всегда. Для каждого региона и района города существуют стандартные бытовые фильтры различных форм-факторов, гарантирующие получение воды питьевого качества. Значительная часть населения ориентируется на более жесткие стандарты Евросоюза или Швейцарии и предпочитает технологии более глубокой очистки.

Таблица 2. Нормы качества питьевой воды в России, ЕС, Швейцарии

Источником водоснабжения в коттедже является колодец, скважина или даже открытый водоем, характеристики жидкости в которых существенно разнятся. Для колодцев характерно повышенное содержание нитратов, пестицидов, нитритов, нефтепродуктов. В поверхностных источниках сверх этого велика концентрация механических взвесей, водорослей, органических соединений природного и техногенного характера, что значительно ухудшает органолептические свойства.


Для скважин, которые чаще используются как водозаборы, обязательна фильтрация воды от множества примесей:

  • твердых включений: ила, песка, ржавчины;
  • пластовой органики;
  • магниевых и кальциевых солей жесткости;
  • марганца, железа, других тяжелых металлов;
  • сероводорода;
  • патогенных микроорганизмов.

Результаты химического, а также бактериологического анализа обязательны для определения технологии очистки, поскольку нецентрализованные источники существенно отличаются качеством воды.

Таблица 3. Качество воды в источниках хозяйственно-питьевого водоснабжения

Характер водопотребления

В частном доме объём и структура потребления воды заметно отличаются от городских условий. Помимо обычных хозяйственно-бытовых и гигиенических нужд, вода расходуется для мытья автомобилей, полива, пользования баней, а также в качестве теплоносителя отопительной системы. Часть расходуемого объема не требует чересчур глубокой очистки, часть предполагает организацию специфической водоподготовки.

Поскольку ряд технологических процессов протекает при высоком давлении, в подающей линии необходимо установить соответствующее насосное оборудование. Для размещения станции водоочистки требуется дополнительное место в цокольном или подвальном этаже.


Типовая схема фильтрации воды в квартире

Подготовка воды из муниципального водопровода сводится к ее доочистке. В зависимости от характера дальнейшего использования выполняется один или несколько этапов очистки:

  • предварительная фильтрация механических примесей;
  • умягчение;
  • питьевая водоочистка.

Фильтры грубой и тонкой очистки

Проточные фильтрующие устройства этого типа необходимы для улучшения цвета, запаха, вкуса воды, а также защиты запорно-распределительной арматуры, смесителей, домашней техники от механических загрязнений. Магистральные фильтры устанавливают отдельно в линию холодного и горячего водоснабжения. Для фильтрации воды от ржавчины, песка, окалины крупностью до 100 мкм монтируют сетчатые предфильтры, для тонкой очистки от включений размером до 5-10 микрометров – фильтрующие элементы из вспененного полипропилена.

При общем принципе действия фильтры для ГВС и ХВС не являются взаимозаменяемыми, так как рассчитаны на работу при температуре до 95ºC и 40ºC соответственно. Картриджи для горячей воды не воспрещается устанавливать в линиях холодного водоснабжения, но это удорожает общую стоимость системы. В то же время отказ от предфильтров чреват существенным снижением ресурса душевых кабинок, дорогостоящих бытовых машин для стирки и мытья посуды.


Защита от накипи

Присутствие солей жесткости даже в пределах допустимых концентраций заметно снижает КПД стиральных, посудомоечных машин, а также водонагревателей. Одновременно увеличивается расход электроэнергии и вероятность выхода из строя нагревательных элементов по причине образования накипи.

«Лечатся» эти проблемы установкой проточного фильтра с полифосфатным картриджем. Чтобы не использовать несколько умягчителей, для подключения газовой колонки и техники с ТЭНами целесообразно выделять отдельную линию, в которую монтируется фильтрующий модуль. В то же время необходимо помнить, что вода, прошедшая обработку полифосфатным картриджем, не допускается к использованию в качестве питьевой.


Фильтр под мойку

Фильтрация воды, которую можно использовать для питья – последний и наиболее ответственный этап водоочистки. Как временное решение для небольшой семьи вполне пригоден фильтр-кувшин емкостью до 2 литров. Но гораздо удобнее и эффективней стационарный или мембранный фильтр, который компактно монтируется под мойкой.


Обратный осмос – наиболее радикальный способ очистки, поскольку через мембрану проходят только молекулы воды. Однако для получения природного минерального состава на последнем этапе необходимо использовать минерализатор. На предварительных стадиях применяют механическую и сорбционную очистку. Для хранения запаса воды используют гидроаккумулятор (бак для воды). На том же принципе работают наномембранные фильтры, имеющие на порядок меньший размер пор (0,001 мкм). Это позволяет добиться высокой степени фильтрации при сохранении естественного минерального состава.

Стационарные проточные фильтры внешне похожи на обратноосмотические, имеют те же размеры подключения, габариты картриджей и обеспечивают высокое качество фильтрации воды. Использование во многих моделях уникальных материалов и технологий «Арагон БИО» и «Дисраптор» позволяют очищать воду в том числе от бактерий и вирусов.


Особенности водоочистки в загородном доме

Специфика коттеджа с автономным водоснабжением состоит в том, что весь процесс водоподготовки природной воды ведется с нуля. Предшествует этому подача исходной «живительной влаги» из колодца или скважины, а завершается круговорот утилизацией бытовых стоков.

Водоподготовка осуществляется путем последовательного удаления примесей, чье содержание превышает ПДК. В зависимости от качества исходной воды число ступеней очистки достигает шести и даже более.

  • Механическая – первая стадия, на которой происходит удаление нерастворимых взвесей. Для наиболее крупных фракций в зависимости от характера примесей применяют сетчатые (песок) или мешочные (глина) фильтры. Для осветленной скважинной воды используют более производительные устройства механической фильтрации воды дискового типа.
  • Аэрационная колонна – необходима для окисления растворенного марганца и железа, а также выведения содержащихся в воде аммиака, сероводорода, других газов.
  • Обезжелезиватель – модуль с каталитической загрузкой, ускоряющей процесс окисления и выпадения тяжелых металлов в осадок, который впоследствии выводится путем промывки.
  • Умягчитель ионообменного типа – служит для снижения уровня жесткости в результате замещения кальция и магния в солях жесткости нейтральными элементами.
  • Сорбционный – необходим для улучшения вкуса, прозрачности, цвета, запаха воды, а также поглощения нитратов, нитритов, хлорорганических соединений. Сорбентом чаще всего является активированный кокосовый уголь, выполняющий по сути функции фильтра тонкой очистки.
  • Ультрафиолетовый обеззараживатель – позволяет эффективно нейтрализовать патогенные бактерии и вирусы даже в проточной воде. Однако мощные установки, как и станции обратного осмоса большой производительности, достаточно дороги, а потому используются не столь часто.

Хотя объем водопотребления в коттедже значительно выше, чем в городском жилье, в фильтрации воды до питьевого стандарта в полном объеме нет никакого смысла. Ведь обустройство системы водоочистки требует солидных вложений, да и занимает немало место в технических помещениях.


Поскольку большая часть воды расходуется на хозяйственно-бытовые нужды, во многих случаях для питья, а также бытовой техники и котлов в коттедже используют такие же фильтры под мойку и для защиты от накипи, что и в квартире.


Но принимая окончательное решение о конфигурации и производительности станции водоочистки, опираться следует на реальные потребности в питьевой и технической воде, данные микробиологического и химанализа, мнение специалистов.

Водоочистка | Общественные Водные Системы | Питьевая вода | Здоровая вода

Водоочистка сообщества

Питьевая вода в США - одна из самых безопасных в мире. Однако даже в США источники питьевой воды могут быть загрязнены, вызывая недомогания и болезни от микробов, передаваемых через воду, таких как Cryptosporidium , E.coli , Hepatitis A, Giardia intestinalis и другие патогенные микроорганизмы.

Источники питьевой воды подвержены загрязнению и требуют соответствующего лечения для удаления возбудителей болезней.Общественные системы питьевого водоснабжения используют различные методы очистки воды для обеспечения безопасной питьевой воды для своих сообществ. На сегодняшний день наиболее распространенные этапы очистки воды, используемые системами коммунального водоснабжения (главным образом, обработка поверхностных вод), включают:

Figure illustrating the water treatment cycle, showing coagulation, sedimentation, filtration, and disinfection
  • Коагуляция и флокуляция

    Коагуляция и флокуляция часто являются первыми этапами очистки воды. Химические вещества с положительным зарядом добавляются в воду. Положительный заряд этих химических веществ нейтрализует отрицательный заряд грязи и других растворенных частиц в воде.Когда это происходит, частицы связываются с химическими веществами и образуют более крупные частицы, называемые хлопьями.

  • седиментация

    Во время осаждения флок оседает на дно водоснабжения из-за своего веса. Этот процесс осаждения называется седиментацией.

  • фильтрование

    После того, как хлопья осели на дне водоснабжения, чистая вода сверху будет проходить через фильтры различного состава (песок, гравий и древесный уголь) и размеров пор для удаления растворенных частиц, таких как пыль, паразиты , бактерии, вирусы и химические вещества.

  • обеззараживание

    После того, как вода была отфильтрована, можно добавить дезинфицирующее средство (например, хлор, хлорамин), чтобы убить любых оставшихся паразитов, бактерий и вирусов, а также защитить воду от микробов, когда она попадает в дома и на предприятия.

Узнайте больше о дезинфекции воды хлорамином и хлором на странице Дезинфекция.

В разных сообществах вода может обрабатываться по-разному, в зависимости от качества воды, поступающей на очистные сооружения.Как правило, поверхностные воды требуют большей очистки и фильтрации, чем грунтовые воды, поскольку в озерах, реках и ручьях содержится больше осадков и загрязняющих веществ, и они с большей вероятностью будут загрязнены, чем грунтовые воды.

Некоторые источники воды могут также содержать побочные продукты дезинфекции, неорганические химические вещества, органические химические вещества и радионуклиды. Специализированные методы контроля образования или удаления их также могут быть частью очистки воды. Чтобы узнать больше о различных методах обработки питьевой воды, см. Информационный бюллетень Национального центра обмена информацией по питьевой воде «Внешние методы очистки питьевой воды».

Чтобы узнать больше о шагах, которые предпринимаются для обеспечения безопасности питьевой воды, посетите веб-страницу Public питьевой системы водоснабжения Агентства по охране окружающей среды США. Чтобы узнать больше о 90+ загрязняющих веществах, которые регулирует EPA, и почему, посетите страницу EPA «Питьевая вода.

Фторирование воды

Сообщество фторирования воды предотвращает разрушение зубов безопасно и эффективно. Фторирование воды было названо одним из 10 величайших достижений общественного здравоохранения 20-го века 1 .Для получения дополнительной информации о процессе фторирования и для получения подробной информации о фторировании вашей системы водоснабжения посетите страницу CDC по фторированию воды в сообществе.

Начало страницы

Отчеты доверия потребителей

Каждый общественный поставщик воды должен предоставлять своим клиентам ежегодный отчет, иногда называемый отчетом о доверии потребителей, или «CCR». В отчете содержится информация о вашем местном качестве питьевой воды, в том числе об источнике воды, загрязнителях, обнаруженных в воде, и о том, как потребители могут участвовать в защите питьевой воды.

Бытовая Водоподготовка

Несмотря на то, что EPA регулирует и устанавливает стандарты для общественной питьевой воды, многие американцы используют бытовую систему очистки воды для:

  • Удалить определенные загрязнения
  • Принять дополнительные меры предосторожности, поскольку у члена домохозяйства нарушена иммунная система
  • Улучшение вкуса питьевой воды

Системы очистки воды для бытовых нужд состоят из двух категорий: внешняя точка (NSF).Системы точек входа обычно устанавливаются после счетчика воды и обрабатывают большую часть воды, поступающей в жилое помещение. Системы точечного использования - это системы, которые обрабатывают воду порциями и доставляют воду в кран, такой как раковина для кухни или ванной комнаты или вспомогательный кран, установленный рядом с краном.

Наиболее распространенные типы бытовых систем очистки воды состоят из:

  • Системы фильтрации
    Фильтр для воды - это устройство, которое удаляет загрязнения из воды с помощью физического барьера, химического и / или биологического процесса.
  • Умягчители воды
    Умягчитель воды - это устройство, которое снижает жесткость воды. Смягчитель воды обычно использует ионы натрия или калия для замены ионов кальция и магния, которые создают «жесткость».
  • Системы дистилляции
    Дистилляция - это процесс, при котором нечистую воду кипятят, а пар собирают и конденсируют в отдельном контейнере, оставляя после себя многие твердые загрязнители.
  • Дезинфекция
    Дезинфекция - это физический или химический процесс, при котором патогенные микроорганизмы дезактивируются или уничтожаются.Примерами химических дезинфицирующих средств являются хлор, диоксид хлора и озон. Примеры физических дезинфицирующих средств включают ультрафиолетовое излучение, электронное излучение и тепло.
,

Как работают фильтры для воды?

Реклама

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 25 октября 2019 года.

Вы можете прожить без пищи несколько недель, потому что ваше тело постепенно перейдет на использование накопленного жира и белка, чтобы сделать его энергией. Но вырезать отключите воду, и через несколько дней вы умрете. Вода равна жизнь: это так просто. Около двух третей вашего тела (столько же, сколько 75 процентов, если вы ребенок) - это вода.Даже твои кости, которые ты Можно подумать, что они полностью твердые, содержат около 25 процентов воды. На в среднем нам нужно 2,4 литра (0,6 галлона) воды каждый день, чтобы держать себя здоровым (хотя мы не должны так много пить - мы получить много нашей воды из пищи внутри). С водой так важно наша жизнь, это не удивительно, что нам нравится это чисто, чисто и вкусно. Это одна из причин, по которой люди тратят столько денег на фильтры для воды, что может удалить любые вредные примеси. Как они работают - и действительно ли мы нужно их? Давайте внимательнее посмотрим!

Artwork: Типичный фильтр для воды кувшинного типа «превращает» водопроводную воду в чистую питьевую воду с использованием сменных фильтров.Как правило, каждый фильтр длится около месяца, и на кувшине есть таймер, который напоминает вам, когда нужно его заменить. Подобные кувшины изготавливают Brita, Biocera и многие другие.

Как работают фильтры для воды

Во многом благодаря необычной молекулярной структуре вода удивительно хороша в растворении. (Мы рассмотрим это более подробно в нашей основной статье о воде.) Иногда это полезно: если вы хотите стереть пыль с джинсов, просто добавьте их в стиральную машину с моющим средством, а вода и мыло оторвут грязь, как магнит.Но в этом тоже есть и обратная сторона. Вся наша вода постоянно циркулирует через окружающую среду в так называемом круговороте воды. Один минуту, когда она несется через реку или дрейфует высоко в облаке, затем он течет из вашего крана (кран), сидя в стакане на вашем стол или смыва в унитаз. Откуда ты знаешь, что вода, которую ты собираешься пить - с ее блестящей способностью притягивать и растворять грязь - не подобрала всех неприятностей на свое путешествие по Земле и атмосфере? Если вы хотите быть уверены, вы можете запустить его через фильтр для воды.

Фото: живой фильтр: классическая система фильтрации сточных вод, описанная в патенте 1901 года Клеофасом Монжо из Мидлтауна, штат Огайо. Грязная вода стекает из резервуара сверху (синего цвета), проходит через растительность (вероятно, тростниковое ложе), которая удаляет питательные вещества, органические вещества, некоторые виды загрязнений и некоторые бактерии, а затем стекает через песок, древесный уголь и гравий. фильтры. Более чистая вода собирается для повторного использования в другом резервуаре на дне. Тростниковые заросли до сих пор широко используются для очистки сточных вод, в том числе в системах очистки стоков с автомобильных дорог.Произведение из патента США № 681888: «Очистка воды», автор Cleophas Monjeau, выдано 3 сентября 1901 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Физическая и химическая фильтрация

Фильтры для воды используют два разных метода для удаления грязи. физический фильтрация означает, что для удаления воды требуется больше воды примеси. Другими словами, физический фильтр - это прославленное сито, может быть, кусок тонкая марля или очень тонкая текстильная мембрана. (Если у вас есть электрический чайник, у вас, вероятно, есть фильтр, подобный этому, встроенный в носик для удаления частицы накипи.Другой метод фильтрации, химическая фильтрация, включает пропуск воды через активный материал, который удаляет загрязнения химически, когда они проходят.

Фото: физическая фильтрация: фильтр NanoCeram Nanoalumina представляет собой физический фильтр фильтр из керамики на основе глинозема. Оно имеет наноразмерные волокна достаточно маленький, чтобы удалить 99,99999 процентов вирусов и бактерий из загрязненная вода или воздух. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемой энергии (DOE / NREL).

Четыре типа фильтров для воды

Существует четыре основных типа фильтрации, и они используют смесь физических и химические методы.

Активированный уголь

Фото: водоочистная станция фильтрует воду для повторного использования пропускать грязную воду из домов и заводов через уголь и песок. Это похоже на гигантскую версию фильтра в нашей иллюстрации выше, хотя есть в этой системе нет тростниковой кровати. Фото Бетси Дж. Вейнер любезно предоставлено армией США.

Наиболее распространенные бытовые фильтры для воды используют так называемые активированные углерод гранулы (иногда называемые активированным углем или AC) на основе древесный уголь (очень пористая форма углерода, полученная путем сжигания уменьшенный запас кислорода). Древесный уголь как нечто среднее между графитом «привести» в карандаш и губку. Имеет огромную внутреннюю поверхность, заполненную укромные уголки, которые притягивают и улавливают химические примеси процесс, называемый адсорбцией (где жидкости или газы задерживаются твердыми или жидкими веществами).Но пока уголь отлично подходит для удаление многих распространенных примесей (в том числе на основе хлора химические вещества, вводимые во время очистки сточных вод, некоторые пестициды, и промышленные растворители), он не может справиться с "твердостью" (накипь), тяжелые металлы (если не используется особый тип активированного угля) фильтр), натрий, нитраты, фтор или микробы. Главный Недостатком активированного угля является то, что фильтры со временем засоряются с примесями и должны быть заменены. Это означает, что есть текущие (а иногда и значительные) расходы.

обратный осмос

Обратный осмос означает проталкивание загрязненной воды через мембрану ( фильтр тонкой очистки) под давлением, поэтому вода проходит через загрязняющие вещества остаются позади.

Пристальный взгляд на обратный осмос

Если вы изучали биологию, вы, вероятно, слышали об осмосе. Когда у вас есть концентрированный раствор отделяют от менее концентрированного раствора полупроницаемая мембрана (своего рода фильтр, через который некоторые вещи может пройти, но другие не могут), решения пытаются переставить сами по себе, поэтому они оба в одной концентрации.

Подождите, это проще, чем кажется!

Предположим, у вас есть запечатанная стеклянная бутылка, полная очень сладкой воды, и вы держите ее в большом стеклянном кувшине, полном меньше сладкой воды. Ничего не случится. Но что, если бутылка на самом деле особый вид пористого пластика, через который вода (но не сахар) может путешествовать? Что происходит, так это то, что вода движется из внешнего протяните через бутылку (фактически, полупроницаемую мембрану) в бутылку, пока концентрации сахара равны.Вода движется сама по себе под тем, что называется осмотическим давлением.

Это осмос, так что насчёт обратного осмоса? Предположим, вы берете загрязненную воду и вынудите это через мембрану сделать чистую воду. По сути, вы заставить воду идти в направлении, противоположном осмосу обычно заставляют его путешествовать (не из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор, как при осмосе, но из более концентрированный раствор до менее концентрированного раствора).

Так как вы заставляете воду двигаться против ее естественного наклона, обратный осмос включает вытеснение загрязненной воды через мембрана под давлением - а это значит, что вам нужно использовать энергию. В другими словами, фильтры обратного осмоса должны использовать насосы с электроприводом это стоило денег, чтобы бежать. Как и активированный уголь, обратный осмос хорошо удаляет некоторые загрязнители (соль, нитраты или известковый налет), но менее эффективен при удалении других (например, бактерий). Другой недостатком является то, что системы обратного осмоса производят довольно много сточные воды - некоторые тратят четыре или пять литров воды на каждый литр чистой воды они производят.

Вот как выглядит блок фильтра обратного осмоса на практике, как показано в разрезе. Нефильтрованная вода (синяя труба) перекачивается в блок очистки (серый) и проходит через пластиковую, полупроницаемую мембрану (желтый), изготовленную (в данном случае) ацетат целлюлозы. Чистая вода вытекает через красную трубу; примеси смываются через зеленую трубу:

Работа: вырез основного мембранного фильтра обратного осмоса. Произведение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США из патента США 3390773: Система очистки воды Ульриха Мертена.Gulf General Atomic Inc, 2 июля 1968 года.

ионный обмен

Ионообменные фильтры особенно хороши для "умягчения" воды (удаление накипи). Они предназначены для разделения атомов загрязняющего вещества на сделать ионы (электрически заряженные атомы слишком много или слишком мало электроны). Затем они захватывают эти ионы и выпускают вместо другие, менее неприятные ионы их собственных - другими словами, они обменять «плохие» ионы на «хорошие».

Работа: Как работает ионный обмен: Ионы магния и кальция (оранжевые и красные) попадают в кристаллы фильтра для воды (серые), которые изначально содержат ионы натрия (желтые).Ионы магния и кальция попадают в ловушку, а ионы натрия освобождаются на их месте.

Как они работают? ион Обменные фильтры сделаны из большого количества цеолитных шариков, содержащих ионы натрия. Жесткий вода содержит соединения магния и кальция и, когда вы ее наливаете в ионообменный фильтр, эти соединения распадаются, чтобы сформировать ионы магния и кальция. Фильтрующие шарики находят магний и ионы кальция более привлекательны, чем натрий, поэтому они задерживают поступающие ионы магния и кальция и высвобождают свои ионы натрия в заменить их.Без ионов магния и кальция вода на вкус мягче и много людей) приятнее. Тем не менее, натрий просто другой форма загрязнителя, поэтому вы не можете описать конечный продукт ионообменная фильтрация как «чистая вода» (добавленная натриевая банка даже быть проблематичным для людей на диете с низким содержанием натрия). Другой Недостаток ионообменной фильтрации заключается в том, что необходимо заряжать фильтры периодически с большим количеством ионов натрия, как правило, путем добавления специального вид соли. (Вот почему вы должны добавить «соль» в посудомоечные машины, время от времени: соль заряжает умягчитель воды в посудомоечной машине и помогает предотвратить постепенное накопление известкового налета, который может повредить машина.)

Дистилляция

Один из самых простых способов очистить воду - это кипятить ее, но хотя тепло убивает много разных бактерий, он не удаляет химические вещества, известковый налет и другие загрязнители. Дистилляция идет на шаг дальше обычной кипячения: вы кипятите воду чтобы сделать пар, затем захватить пар и сконденсировать (охладить) его обратно в воду в отдельном контейнере. Поскольку вода кипит при более низкой температуре, чем некоторые из загрязняющие вещества, которые он содержит (например, токсичные тяжелые металлы), они остаются позади, как пар отделяется и испаряется.К сожалению, хотя некоторые загрязняющие вещества (включая летучие органические соединения или VOCs) кипятить при более низкой температуре, чем вода, и это означает, что они испаряются с паром и не удаляются перегонкой обработать.

Заключение

Вы можете видеть, что различные типы фильтрации удаляют разные загрязнители, но не существует Техника, которая удаляет все загрязнения из воды. Вот почему многие домашние системы фильтрации воды используют два или более из этих процессов вместе.Если вы ищете домашний фильтр для воды, действуйте осторожно. Имейте в виду, что вы не обязательно удалить все гадости. Помните также, что большинство фильтров для воды требуют какого-то постоянного стоимость и без регулярного технического обслуживания, чтобы сохранить их работу должным образом, может оставить вашу воду в худшем состоянии, чем это было начать с!

Должны ли мы прекратить пить воду в бутылках?

Многие люди покупают фильтры для воды или бутилированную воду, часто ошибочно полагая, что водопроводная вода грязный или вредный для питья.На самом деле, как Агентство по охране окружающей среды (EPA) раскрывает, около 92 процентов общественных систем водоснабжения США встретил "все применимые стандарты питьевой воды на основе здоровья" в 2018 году (с 85 процентов в 2005 году). В англии и Уэльс, на 2018 год Инспекция питьевой воды сообщила, что 99,96 процентов питьевой воды национальные и европейские стандарты (около 40 разного качества измерения). Эти цифры очень замечательные, когда вы считаете, насколько грязные мы делаем воду и некоторые вещи (например, пестициды и автомобильное масло), которые люди смывают в канализацию.Тем не менее, высокое качество большинства питьевой воды не мешает людям тратить что-то вроде Ежегодно во всем мире за 280 миллиардов долларов покупают бутилированную воду, которая в несколько тысяч раз дороже водопроводной воды.

?

Стоимость не единственный недостаток бутилированной воды. Большинство из них поставляется в одноразовых пластиковых бутылки, которые трудно утилизировать. Свалены на свалках, смыты реками, сброшены на пляжи, сожженные в мусоросжигательных печах - пластиковые бутылки усиливают загрязнение это снижает качество естественного водоснабжения Земли.Как иронично: покупая «чистая» вода в бутылках, чтобы сохранить здоровье, мы помогаем сделать Землю грязным местом и ухудшить ситуацию в целом.

Почему бы не избавиться от привычки покупать воду в бутылках? Вы можете повторно использовать определенные виды одноразовых пластиковых бутылок, при условии, что вы тщательно их промойте и высушите на воздухе, но это безопаснее купить себе гигиенический многоразовый пластик или алюминий бутылку с водой и заполните это из крана вместо этого. Сделайте это всего 10–20 раз, и ваш Бутылка скоро окупится.

Лучше всего, отдайте деньги, которые вы экономите на бутилированной воде, в WaterAid и помогите некоторым людям, которым действительно не хватает чистой воды в развивающихся странах. Давайте посчитаем, что нам повезло, что нам не нужно пить воду прямо из грязной реки, как это делают многие люди. Как интересно, помните, что мы тратим 280 миллиардов долларов в год на воду в бутылках? Давайте поместим это в контекст. Одна из целей ООН в области развития, сформулированных в Декларации тысячелетия, заключалась в том, чтобы «к 2015 году сократить вдвое долю людей, не имеющих постоянного доступа к безопасной питьевой воде и основным санитарным условиям»; в 2012 году По оценкам Всемирного банка, ежегодные затраты на его достижение составят 184 миллиарда долларов.

Узнать больше

  • Бутилированная вода высасывает воду из Флориды Майкл Саинато и Челси Скоец, «Нью-Йорк таймс», 15 сентября 2019 года. Как бутилирование воды разрушает наши истощающиеся запасы природной воды.
  • Мэр Лондона ищет возрождения общественных питьевых фонтанчиков. Алан Коуэлл, Guardian, 4 декабря 2017 года. Предоставление большего количества общественных водопроводных станций - один из способов решения проблемы бутилированной воды.
  • Должен ли я бросить пить воду в бутылках? Луиза Дилнер, The Guardian, 1 июня 2015 г.Почему водопроводная вода может быть лучше для вас, чем в бутылках.
  • Продажа воды в бутылках, которая лучше для планеты, Глория Доусон. The New York Times, 30 апреля 2016 года. История Just Water, цель которой - предоставить лучшую альтернативу бутилированной воде.
  • История бутилированной воды: The Guardian, 14 декабря 2010 года. Пара отличных видеороликов, которые объясняют реальную стоимость бутилированной воды.
  • Вода в бутылках: кому это нужно? Том Хип, BBC Panorama, 18 февраля 2008 г. Рассматривает дело против бутилированной воды, задавая такие вопросы: допустимо ли морально импортировать бутилированную воду из Фиджи, где у одной трети населения нет чистой, безопасной питьевой воды?

Узнайте больше

На этом сайте

На других сайтах

Книги и статьи

Патенты

Для получения более подробной информации о том, как фильтры для воды построены на практике, попробуйте эти ссылки.Я выбрал один типичный пример каждого из основных типов фильтров; Вы можете найти много других примеров, выполнив поиск в Google Patents или на сайте USPTO.

  • Патент США 3390773: Система очистки воды Ульриха Мертена. Gulf General Atomic Inc, 2 июля 1968 года. Описывает типичную систему фильтров обратного осмоса.
  • US Patent US, 7537 695 B2: Фильтр для воды, включающий частицы активированного угля с поверхностно выращенными углеродными нановолоконами, автор Michael Donovan Mitchell и др., Pur Water Purification Products, Inc.26 мая 2009 года. Современный фильтр для воды с активированным углем и углеродными нановолокнами.
  • Патент США № 4474620: Аппарат для очистки воды ионным обменом Джеймса У. Холла. 2 октября 1984 года. Типичный ионообменный фильтр, использующий гравитацию и манометрический эффект давления.
  • US 20040003990 A1: устройство для очистки воды и способ очистки воды, Пьер Мансур, 8 января 2004 г. Недавний патент на получение «чистой» дистиллированной воды из водопроводной воды с использованием как дистилляции, так и угольной фильтрации.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты.

Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным наказаниям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Следуйте за нами

Поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать об этом друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2018) Фильтры для воды. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howwaterfilterswork.html. [Доступ (Введите дату здесь)]

,
Очистка воды с использованием угольных фильтров: Информация о фильтре GAC: Здоровье окружающей среды: Министерство здравоохранения Миннесоты

Существует два типа систем фильтрации GAC:

1. Фильтры для всего дома или точка входа:

GAC water filter system

Фильтр для всего дома устанавливается в точке водопровода в доме, что приведет к обработке всей воды, которая поступает в любой кран или арматуру в доме (но обычно исключает использование внешних кранов для продления срока службы углерода) ,Он удаляет химические вещества до того, как они попадают в организм, вдыхаются или поглощаются кожей во время стирки или купания.

Фильтры обычно имеют цилиндрическую форму. Пример, показанный на фотографии, составляет около 4 футов в высоту и 15 дюймов в диаметре. Фильтры обычно устанавливаются в паре, хотя в некоторых ситуациях может потребоваться больше. Два последовательно расположенных фильтра гарантируют, что любой химикат, который может пройти через первый фильтр, будет задержан вторым.

Когда первый фильтр израсходован, второй фильтр перемещается в первую позицию, а новый фильтр помещается во вторую позицию.Порты отбора проб, расположенные до, между и после фильтров, позволяют проводить тестирование воды в каждом месте (см. Схему на следующей странице).

Большинство систем также имеют обходной переключатель, который позволяет потоку воды обходить систему, когда это необходимо для хлорирования или определенных действий водопровода. Когда система обходится, вода, поступающая в дом, НЕ фильтруется.

GAC water filter diagram

2. Точка использования Фильтры:

Фильтр точки использования (POU) устанавливается в трубе подачи воды непосредственно перед краном, где люди получают воду.

Одним из примеров является устройство под раковиной; вода проходит через угольный фильтр и попадает в отдельный водопроводный кран рядом с основным краном. Вода из отдельного крана будет обработана GAC, а вода из основного крана (горячая или холодная) не будет очищаться.

Другими примерами фильтров для точек использования являются фильтры для кувшина GAC, которые обычно продаются в продуктовых магазинах, или фильтры GAC, которые являются частью льдогенератора холодильника.

Как работает очистная установка

Вы, вероятно, не особенно задумываетесь о том, откуда берется вода в вашем кране, но есть вероятность, что она прошла через муниципальную водоочистную станцию. Существует два основных типа очистных сооружений: питьевая вода и сточные воды. И то и другое служит для очистки воды, но, как правило, выход сточных вод - это ручьи или реки, а выход заводов питьевой воды - система распределения труб в вашем городе.

СВЯЗАННЫЕ: УЧЕНЫЕ ДОКАЗЫВАЮТ, ЧТО ДВУХ РАЗНЫХ ВИДОВ ВОДЫ

Итак, как именно очистные сооружения отбирают грязную речную воду и превращают ее в чистую воду? Что ж, благодаря процессам, в которых участвуют химические вещества и фильтры, вода может быть удалена из большинства токсинов и опасных веществ и снова стала пригодной для питья.

Вся питьевая вода будет начинаться у источника воды, который обычно представляет собой пресноводное озеро, реку, колодец или иногда даже ручей.Первым этапом обработки является удаление осаждаемых и растворенных твердых частиц, взвешенных в воде. Чтобы ускорить процесс осаждения и удаления, в воду добавляются химические вещества, называемые коагулянтами.

Наиболее распространенным коагулянтом является сульфат алюминия, но это зависит от водоочистных сооружений. По существу, этот химикат имеет противоположный заряд от взвешенных частиц, таких как глины или ил, который затем нейтрализует заряд и позволяет частицам слипаться. Теперь, когда твердые вещества в воде могут начать слипаться, смесь медленно перемешивается в флокуляционном бассейне, чтобы продолжать образовывать так называемые хлопьевидные частицы.Эти частицы хлопьев затем оседают из смеси в отстойнике, и более чистая вода течет по водосливу.

Этот процесс является только первым этапом, и он в основном удаляет более крупные частицы в воде, но некоторые более мелкие частицы , возможно, еще , а также химические вещества и бактерии. После осаждения следующим этапом обычно является фильтрация через песчаный фильтр. Песочные фильтры использовались с самого начала очистки воды, и их требуется повсеместно включать в процесс очистки для обеспечения стандартного уровня чистоты.

Песочный фильтр - это, по сути, именно то, на что это похоже, бассейн с мелким и грубым песком, который фильтрует воду. Можно было бы полностью удалить все твердые частицы из воды, используя только песочные фильтры, пропуская коагуляцию и флокуляцию. Однако это будет означать, что песочный фильтр необходимо будет чистить чаще, что снижает эффективность очистных сооружений. Песочные фильтры можно настроить двумя способами: либо вода поступает снизу и выходит из верхней части, либо вода поступает сверху и выходит из нижней части.Каждый из них представляет свои уникальные проблемы, но типичная установка - это приток в основании и отток в верхней части по причинам, связанным с эффективностью очистки.

После прохождения через песочный фильтр вода должна иметь чистоту (мутность) около .3 Нефелометрические единицы мутности (NTU) или любой другой местный код для прозрачности воды. Вода чистая, но бактерии все еще присутствуют.

water treatment plant diagram [Источник изображения: Wikimedia ]

Последний этап процесса - дезинфекция.Существует два основных способа дезинфекции воды, каждый со своими плюсами и минусами. В США основным методом является добавление хлораминов или соединений на основе хлора. Когда эти химические вещества добавляются, они убивают микроорганизмы, но они также реагируют с любым органическим материалом, оставшимся в воде. Причина, по которой вы добавите хлор на последнем этапе, заключается в том, что его реакция с органическим веществом может привести к образованию побочных продуктов дезинфекции, которые могут привести к канцерогенам или другим вредным химическим веществам, присутствующим в конечном водном продукте.Хлор используется в основном из-за того, как он убивает патогенные микроорганизмы. Концентрации хлора активно присутствуют в получаемой питьевой воде, предотвращая попадание болезнетворных микроорганизмов в воду из труб или других источников загрязнения. В большинстве городов будут коды того, какой максимальный и минимальный уровни хлора должны быть в точках обслуживания по всей сети водоснабжения.

Помимо хлора, другим наиболее распространенным методом является ультрафиолетовое излучение, однако озон также можно использовать. Ультрафиолетовый свет проникает через воду, которая скремблирует ДНК бактерий.Это не убивает их, но делает невозможным их размножение, делая их безвредными при попадании в организм. Единственный недостаток этого метода - одноразовая обработка, поэтому, если бактерии попадают в систему водоснабжения после очистного сооружения, нет никакого способа уменьшить этот риск.

Теперь, когда вода отфильтрована и продезинфицирована, она готова для закачки в систему распределения. Постоянные давления в 40 фунтов на кв. Дюйм должны быть сохранены в системе, чтобы предотвратить попадание воды в трубы в определенных точках возвышения.Если вода падает ниже определенного давления, ее необходимо промыть, рискуя загрязниться. Это одна из причин, по которой вы можете видеть, что пожарные гидранты работают беспорядочно, или вы получаете уведомление о кипящей воде, но об этом позже.

sand filters treatment [Источник изображения: Wikimedia ]

Одна из самых крутых вещей в процессе очистки воды - это свобода, которую он дает строителю. Пока конечный результат - чистая вода, города и органы власти, как правило, не заботятся о процессах, которые вы используете для очистки воды.Эта статья в основном посвящена очистке питьевой воды, и хотя очистка сточных вод аналогична, она часто включает более интенсивные процессы и различные добавки.

СВЯЗАННЫЕ: 5 ХОРОШИХ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ОЧИСТКИ ВОДЫ, БОРЬБЫ С ГЛОБАЛЬНЫМ КРИЗИСОМ ВОДЫ

Надеюсь, к настоящему времени у вас есть некоторое понимание того, как вода, поступающая из вашего крана, попала туда и как она стала чистой. Не забывайте о неблагодарных операторах очистных сооружений, которые поддерживают очистные сооружения в режиме 24/7 , чтобы вы всегда могли иметь пресную воду.Нужно приложить много усилий, чтобы убедиться, что у вас есть этот хороший стакан холодной воды.

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о