Очищення води від механічних домішок

.

Якщо в якості джерела водопостачання для приготування питної води використовуються поверхневі і підземні води, потрібно проведення ретельного попереднього механічного очищення води. 
Очищення води за допомогою фільтрування застосовується для самих різних цілей.

 Фільтр механічного очищення - це пристрій, що перешкоджає проникненню механічних частинок (іржа, піщинки, волокна тощо), що знаходяться у водопровідній воді. Базова модифікація фільтра грубої очистки води проста: фільтруючий елемент - металева сітка, укладена у колбу з міцного матеріалу. Природно, купивши найпростіший фільтр, Вам доведеться взяти на себе обов'язки по його обслуговуванню - контролювати ступінь забруднення фільтруючого елемента і вчасно промивати і прочищати сітку. Операція, може бути, не сильно трудомістка, але брудна і вимагає достатньої кількості вільного часу - перекрити воду, розібрати фільтр, прочистити ... Тому вибір потрібного Вам приладу слід здійснювати в залежності від тих завдань, які Ви хочете вирішити і, природно, від фінансових можливостей.

Основними характеристиками фільтрів механічного очищення (ФМО) води є ступінь затримання механічних домішок по фракційного складу і пропускна здатність при мінімальному гідравлічному опорі (продуктивність). Крім того, мають місце такі характеристики, як робоча температура води і робочий тиск води. Продуктивність фільтрів обмежується, як правило, лінійними залежностями подачі води від втрат тиску на елементі фільтрації при визначеному тиску вхідної води. Рекомендовані виробниками фільтрів механічного очищення води робочі характеристики застосування фільтрів засновані на дослідних даних, отриманих при випробуваннях обладнання, що виключають можливість зриву води від ламінарного до турбулентного потоку і забезпечення регламентованої швидкості потоку через певний тип фільтруючого завантаження. 

Різні модифікації фільтрів механічного очищення води орієнтовані на конкретні умови їх застосування. Максимально можлива ступінь механічної фільтрації при підборі ФМО не є пріоритетною. Безграмотний підхід до підбору цього типу обладнання призводить до невиправданих матеріальних затрат та експлуатаційних проблем!

Технології механічної очистки води

• Найпростіший варіант виконання фільтру механічного очищення води реалізований на базі V-образного механічного фільтра грубої очистки із заглушкою, так званий «грязьовики». Встановлюється, як на горизонтальному, так і на вертикальному ділянці трубопроводу. Для його обслуговування потрібно припинити подачу води в системі, втім, деякі «просунуті» установники водо очисного обладнання міняють заглушку на зливний кран, перетворюючи його в промивний фільтр. Ступінь фільтрації в межах 300 - 500 мікрон.

• Сітчастий промивний фільтр з прозорою колбою для візуального контролю забруднення фільтруючої сітки і зливним краном. Більш досконалий тип фільтрів механічного очищення води, ступінь фільтрації в межах 5-100 мікрон. Для використання в лінії подачі гарячої води матеріал колби змінюється на бронзу.

• Сітчастий зворотної промивки фільтр з прозорою колбою для візуального контролю забруднення фільтруючої сітки і зливним краном. Для здійснення автоматичної зворотної промивки, зливний кран обладнується електромеханічним поворотним пристроєм, спрацьовуючи по сигналу таймера із заданою користувачем періодичністю. На відміну від попереднього фільтру механічного очищення води потік води не змиває забруднення з фільтруючої сітки, а подається на зворотну промивку фільтруючої сітки протитечією, тим самим забезпечуючи якість її очищення. Ступінь фільтрації в межах 100-500 мікрон. 

• Картриджні фільтри із ступенем фільтрації до 1 мкм. Мають прекрасну фільтруючу здатність, однак, мають обмеження по терміну експлуатації, підлягають періодичній заміні картриджа, відносно дорогі.

• Фільтри механічного очищення мішечного типу. Використовують як перешкода механічних домішок змінні мішечних вставок, аналогічні пилососних. Дозволяють багаторазово використовувати фільтруючий матеріал після відмивання. Ступінь фільтрації в межах 20 мікрон.

• Механічні фільтри циклонічною типу. Дозволяють сепарувати фракційний склад забруднень, зменшуючи тим самим навантаження на основний фільтруючий елемент. Ступінь фільтрації залежить від конструкційних особливостей фільтра. 

• Дискові фільтри. Поєднують у своїй конструкції переваги сітчастих і картриджних фільтрів. Фільтрація відбувається, як на зовнішньому кордоні дискового пакета, так і всередині його. Ступінь фільтрації в межах 20 - 400 мікрон.

• Механо-сорбційні фільтри механічного очищення води. Фільтруюча частина реалізована на базі вугільного волокна, дозволяє коригувати одночасно каламутність і кольоровість води. Ступінь фільтрації до1 мікрона.

• Високоефективні фільтри механічного очищення води на базі керамічних патронів і зворотноосмотичних мембран дають змогу довести ступінь фільтрації води до максимально можливих меж, буквально до молекулярного рівня, однак, застосування такого роду перешкоди для механічних забруднювачів води веде до неминучого збільшення місцевого гідравлічного опору на цих фільтрах і відповідно вимагає створення значного тиску в контурі засобами транспортування води.

• Засипні фільтри з зернистим завантаженням також ефективно можуть бути використані в тракті механічної обробки води. Рівень фільтрації в цьому випадку забезпечується до 20 мікрон. Очищення від накопичених забруднень в обсязі засипки здійснюється за рахунок промивки фільтруючого середовища протитечією.

На жаль, ринок водо очисного обладнання наповнений продукцією недобросовісних виробників фільтрів механічного очищення води, ефективно підроблюють зовнішні форми цього обладнання, і продають його під брендом всесвітньо відомих фірм. Наслідки від такого роду придбань можуть бути дуже сумними. Як правило, це розрив гідравлічної частини, низька якість фільтрації, шкоду здоров'ю споживача внаслідок застосування не сертифікованих конструкційних матеріалів у складі обладнання. 

Основне призначення фільтрів механічного очищення води це захист системи водопостачання, її окремих вузлів і устаткування від засмічення. Це може вплинути на зменшення протоку води, порушення роботи запірної та регулюючої арматури і вплинути на експлуатаційні характеристики обладнання. Крім того, ФМО здатні стати ефективною перешкодою для запобігання виникнення корозії труб і фітингів, внаслідок електрохімічної активності зважених часток.

Фільтри механічного очищення води видаляють з води механічні частки, пісок, суспензії, іржу, водорості і т.д. Встановлюються, як правило, на вході системи фільтрації, однак, в залежності від проекту, можуть використовуватися в комбінації з іншими елементами системи водопідготовки. Так, наприклад, для запобігання попаданню відколів фільтрує завантаження засипних колон назад промивних напірних фільтрів до споживача картріджні ФМО використовуються на виході установки, як «полірувальні». Крім того, для конкретного споживача в системі водопідготовки може бути передбачена поступенева система затримання механічних домішок. Прикладом тому може служити організація потоку оброблюваної води у побутовій зворотноосмотичній системі для отримання високочистої води для пиття і приготування їжі. 

Ефект знезаражування може бути досягнуто також застосуванням в конструкції ФМО фільтруючого елемента з посрібленою металевою сіткою. Це вплине на вартість такого фільтру, хоча при великому споживанні води ефект на виході буде незначним.

Безумовним лідером у галузі розробки та впровадження фільтрів механічного очищення води на світовому ринку є корпорація «Honeywell». Фільтри «Honeywell» забезпечують грубе і тонке очищення води від механічних домішок, захищають від стрибків тиску магістралі і будь-які пристрої споживання води, є зразком надійності, уніфікованості та ергономічності. 

Гідним конкурентом корпорації «Honeywell» є ізраїльська компанія «Arkal». Її воістину революційні технології в галузі створення систем дискової механічної фільтрації, екранних (сітчастих) і засипних фільтрів з успіхом реалізовані за кордоном, однак, зовсім не відомі вітчизняному споживачеві.

Для механічного очищення води, що подається із громадських водопровідних мереж, як правило, застосовується тонке фільтрування з використанням: - фільтрів зворотної промивки (даний тип фільтрів є сітчасті фільтри, механічне очищення води в яких відбувається за допомогою осадження забруднень на сітці фільтру, і при зворотній промивці водою змиваються в дренаж); - картріджних фільтрів (даний тип фільтрів являє собою колбу зі змінним елементом, що фільтрує - патроном (картріджом), після закінчення терміну служби якого, проводиться заміна на новий фільтруючий елемент). 

Як елементи механічного очищення води використовують сітки і картриджі із ступенем фільтрації від 5 мкм до 1 мм, залежно від рівня забруднення. Для механічного очищення води з індивідуальних підземних або поверхневих джерел водопостачання краще використовувати фільтри засипного типу. В якості фільтруючого матеріалу в залежності від цілей фільтрації застосовується кварцовий пісок, антрацит, доломіт та інші реагенти.

Механічне очищення води може здійснюватися різними способами: у полі відцентрових сил, відстоюванням, флотацією, звуковим фільтром. Найбільше застосування знаходить процес фільтрування через сітки, тканини, пористі матеріали фільтруючої середи. Обумовлено це низькою вартістю обладнання і простотою експлуатації.

Розглянемо тільки три типи обладнання для механічного очищення води: 

1. Фільтр зворотної промивки (рейтинг фільтрації від 500 до 20 мкм);
2. Дисковий механічний, грубий фільтр очищення води (рейтинг фільтрації від 800 до 20 мкм); 
3. Фільтр для механічного очищення води засипного типу (рейтинг фільтрації від 20 до 1 мкм).

1. Технологія механічної очистки води у фільтрах зворотної промивки

У фільтрах зворотної промивки, є суттєва відмінність від картриджних фільтрів: картрідж не міняється, а промивається (для промивки фільтруючої сітки розбирати корпус фільтру необов'язково). При правильній експлуатації фільтру і з урахуванням особливостей фільтрованої води, сітки фільтру вистачає на 1-2 роки. У промивних фільтрів, в нижній частині фільтра, є зливний отвір яке відкривається / закривається кульовим краном. На шаровий кран вмонтовується дренажний штуцер, до якого у свою чергу підводиться гнучкий шланг (виводиться в дренаж). При промивки фільтру відкривається шаровий кран дренажного отвору і частина води виходить в дренаж виносить (змиває) з собою і механічні домішки відклалися на фільтрує сітці. У більшості промивних фільтрів безперервна подача відфільтрованої води забезпечується і в процесі промивки. Для того, щоб продовжити термін служби сітки, що фільтрує - періодично після 5-6 промивок, колбу бажано розібрати і промити сітку ретельніше (наприклад за допомогою щітки), оскільки вода змиває механічні домішки з сітки, а застрягли між осередків сітки частинки залишаються незайманими .... . але існують промивні сітчасті фільтри з так званої зворотним промиванням. 
Корпуси фільтрів для гарячої води виконані повністю з металу. У фільтрах призначених для фільтрації холодної води - колба як правило прозора.
Оптимальний варіант для невеликого бюджету - фільтр Honeywell FK06. Маленький, компактний, і в той же час володіє двома важливими (заощаджують час і нерви) перевагами: 1) Вбудований у фільтр клапан пониження тиску захищає від перепадів тиску в магістралі і економить витрати води. Використання таких фільтрів дуже актуально для захисту змішувачів, водонагрівачів і побутової техніки. 2) Є режим промивки. Тепер не доведеться перекривати воду і розкручувати корпус фільтра. Простий поворот ручки шарового клапана - і що накопичилася в колбі грязь струменем води вимивається прямо в підставлену ємність (або в каналізацію).

Якщо ж Ваш підхід до водоочистки більш серйозний, Ви не маюєте наміру витрачати особистий час на обслуговування фільтра і керуєтесь принципом «максимум можливостей», Ваш вибір - Honeywell HS10S. Чесно кажучи, складно назвати настільки багатофункціональний прилад просто фільтром для води, скоріше це «завод з очищення води». Об'єднуючи в собі цілих 7 (сім!) різних приладів в одному компактному корпусі, HS10S не має рівних собі серед фільтрів механічного очищення. - Сітчастий фільтр залежно від розмірів осередків затримує частинки від 20 до 500 мкм - Вбудований у фільтр клапан пониження тиску захищає від перепадів тиску в магістралі і економить витрати води. Використання таких фільтрів дуже актуально при скачках тиску в системі водопроводу для захисту змішувачів і побутової техніки. - Зворотний клапан захищає від зворотного струму води. - Важлива особливість - швидкодіюча і ефективна система зворотної промивки (з реактивною турбіною). Обертається турбіна спеціальної форми спрямованими потужними струменями води вибиває застрягли в осередках фільтруючої сітки частинки. Відмінний спосіб забути про стомлююче чищення металевою щіткою забитих сіток.

- Два зручних плюса в обслуговуванні фільтру - запірний вентиль при необхідності перекриє надходячої води, а кільце-пам'ятка нагадає про дату наступного терміну промивання - Оцінити ефективність очищення і контролювати тиск допоможуть два манометра, встановлених на вході і виході фільтра. Наприклад, падіння тиску на виході говорить про необхідність промивки. Манометри на фільтрі - корисні і потрібні прилади. Ви ж не купите машину без приладової панелі? Конструкція цього фільтра також дозволяє підключити привід автоматичної промивки. Це пристрій, відповідно до заздалегідь встановленим тимчасовим інтервалом або, виявивши перепад тиску води у фільтрі, автоматично починає режим зворотного промивання й дозволяє домогтися максимальної ефективності роботи фільтра.

Все що потрібно - вставити вилку кабелю живлення приводу в електричну розетку, і про промивання тепер буде піклуватися мікропроцесорний пристрій. HS10S з приводом автоматичної промивки самообслуговування на всі 100% і настільки надійний, що про його існування можна забути і просто насолоджуватися ідеальною роботою змішувача, пральної машини або ванни.

2. Технологія дискових механічних фільтрів для води 

У фільтраційних системах Arkal використовується технологія дискових фільтрів: фільтруючим елементом є пакет спеціальних полімерних дисків. На обох поверхнях, яких діагонально нанесені канавки певної глибини і ширини, що забезпечують високу тонкість очищення. Диски укладаються вертикально на шпиндель і стискаються. Утворені об'ємні ячейки затримують тверді частинки. При стисненні двох сусідніх дисків між ними утворюється об'ємна сітчаста структура, що є робочим фільтруючим елементом. Дискові фільтри захищені спеціальним кожухом, який не схильний до корозії і не руйнується під дією високого тиску. Процес фільтрації відбувається в момент, коли вода, проходячи «зовні - всередину» через пакет щільно стислих дисків за рахунок різниці тиску, очищується від находження в ній нерозчинених частинок. Фільтруючою поверхнею в даному випадку є сума площ всіх дисків, що входять в пакет. 
Фільтроз'ємники - диски, не є змінними і легко очищаються зворотним потоком води, не мають обмежень по терміну служби.  Глибина і ширина канавок, нанесених на диску, визначає мінімальний розмір фільтруючих частинок. При промивці диски розтискаються, звільняючи тим самим затримані механічні частки, що дозволяє легко їх змити. Ця особливість є важливою перевагою дискових фільтрів у порівнянні зі стандартними сітчастими фільтрами.

В останніх можлива ситуація, коли розмір частинки порівнюючи з прохідним перетином сітки. У цьому випадку таку частку може "заклинити" в ячейки сітки, що сильно ускладнює (а часом робить неможливим) очищення сітки. 
Для ручної промивки фільтра необхідно скинути тиск в магістралі, зняти кожух фільтру і вийняти фільтруючий елемент (пакет дисків), при цьому вони розізмуться. Після чого диски легко промиваються струменем води. Існують модифікації дискових фільтрів (як правило, промислового призначення), забезпечені додатковими пристроями для забезпечення режиму автоматичної зворотної промивки. У таких фільтрах зворотна промивка починається при надходженні зовнішнього сигналу. При цьому клапани змінюють напрямок потоку води через фільтр на протилежне ( "зсередини-назовні"), одночасно розтискається пакет дисків. Під дією тангенціального потоку води, що створюється спеціальними форсунками, диски починають обертатися і всі частинки з поверхні дисків швидко і ефективно вимиваються під дією зворотного струму води і відцентрових сил.

Тонкість очищення води дискових фільтрів коливається від 400 до 20 мкм.

3. Технологія механічної очистки води у фільтрах для води засипного типу

Всі фільтри для очищення води засипного типу незалежно від компанії-виробника і свого призначення мають практично однакову конструкцію і складаються з (в дужках наведені альтернативні назви відповідних елементів): 

1. Корпусу у вигляді балона (бака, мінерального бака) з корозійностійкого матеріалу (склопластику, нержавіючої сталі і т.п.). 
2. Блоку управління (контролера, клапана керування) для автоматичної регенерації фільтра.
3. Вхідного та вихідного патрубків, а також дренажного патрубка для зливу промивної води. 
4. Центрального розподільного стояка (водопідйомні труби). 
5. Нижнього розподільника (щілевой екрануючої фільєри). 
6. Гравійної підкладки (підтримуючого шару з гравію).
7. Фільтруючого середовища (зерниста завгрузка, засипання).

Прицип дії такого фільтра простий: неочищена вода через вхідний патрубок надходить всередину фільтра, проходить зверху вниз через шар фільтруючого середовища і, очистившись, через нижню фільєру потрапляє в водопід'ємну трубу, якою вже рухається вгору до вихідного патрубка. 

У процесі роботи фільтри для очищення води засипного типу засмічуються, тому періодично їх необхідно промивати фільтрованої водою або відновлювати (регенерувати). При цьому розрізняють як зворотне, так і пряме промивання, а також реагентна регенерація, коли фільтруюча середа промивається спеціальним реагентом, наприклад, марганцовкою.

Тонкість очищення води у фільтрах засипного типу коливається від 20 до 1 мкм.

.

Інформація на нашому сайті та консультація наших фахівців дозволять Вам правильно і якісно підібрати і змонтувати систему фільтрів. 

.

  Зрозуміло, на сайті дана тільки сама загальна інформація. Якщо Вас цікавлять конкретні питання, пов'язані з обладнанням для систем водопостачання, ми будемо раді відповісти на будь-які запитання.   Наші контакти.
Також можете задати запитання на нашому форумі у відповідному розділі.