Фильтры для грубой и тонкой очистки воды: разнообразие типов + установка и рекомендации по подключению

К требованиям к качеству, химическому составу и чистоте воды из центрального водоснабжения у нас есть множество справедливых претензий. Эти претензии обоснованы ухудшением состояния здоровья, быстрым износом техники и постоянными трудностями с водяным напором. Наше здоровье и финансовая стабильность заслуживают внимания, не так ли?

Эффективным способом борьбы с перечисленными проблемами является установка фильтров грубой и тонкой очистки. В зависимости от конкретных задач могут использоваться как отдельные устройства, так и целый комплекс взаимосвязанных фильтров, обеспечивающих многоступенчатую очистку.

Здесь вы сможете узнать, какую функцию выполняет тот или иной вид фильтра, как они располагаются в системе и какое влияние оказывают на качество воды. Для лучшего восприятия информации мы добавили понятные иллюстрации и видеоруководства.

Этапы очистки в процессе подготовки воды

Первый и, пожалуй, самый значимый этап в подготовке воды — механическая очистка. Приборы для грубой очистки удаляют из воды частицы размером от 1 мкм и более. Они играют крайне важную роль в фильтрации, так как без них дальнейшая очистка становится невозможной.

В результате работы фильтров удаляются ржавчина, песок, глинистые выбросы и окалина из старых труб, чтобы на выходе получить прозрачную водопроводную воду.

На протяжении всей работы автономной системы водоснабжения используется набор фильтров, каждый из которых выполняет свою уникальную задачу по очистке.

На первом этапе устанавливается сетчатый фильтр, который механическим образом задерживает минеральные и органические частицы.

Подобный сетчатый фильтр для грубой очистки устанавливается на входе в поверхностный насос: или на конце всасывающей трубы, или перед выходом агрегата.

Если вода будет сразу перекачиваться насосом к потребителю, например, в бассейн, то сетчатый фильтр нужно разместить на трубе, а перед насосом — устанавливать фильтр с сорбирующим действием.

Для защиты оборудования в системе водоснабжения используются грязевики — фильтры для грубой очистки. Их удобно устанавливать как внутри дома, так и на наружных участках.

Картриджные фильтры и системы тонкой очистки отвечают за подготовку воды для питья, задерживая загрязнения.

Внутри фильтрующих устройств картриджи помогают проводить обезжелезивание, удаление солей тяжелых металлов и смягчение воды.

Тонкая очистка осуществляется при помощи систем, включающих несколько супертонких фильтров, а также систем обратного осмоса, которые эффективно изымают бактерии и вредные микроорганизмы из воды.

Процесс фильтрации природной воды

Только после первого этапа — предварительной фильтрации — становится возможным удаление органических примесей, химических веществ и микроорганизмов. Для этого используются устройства ультратонкой фильтрации.

Чтобы точно определить необходимость очистки от различных загрязнений, важно провести анализ воды.

Для правильного выбора фильтра необходимо четко определить цели его установки:

• фильтрация горячей или холодной воды;
• какие загрязнения необходимо устранить;
• требуемая производительность и объем фильтра;
• цель использования — для защиты сантехники и оборудования или для питьевой воды и готовки.

Следует также учитывать место установки устройства — в частном доме, квартире, котельной или на промышленных объектах.

При покупке фильтра можно сопоставить характеристики с таблицей, чтобы убедиться, что заявленный уровень очистки соответствует возможностям изделия. Например, в спецификациях фильтров для тонкой очистки иногда упоминается, что они могут удалять примеси размером от 100 мкм, что в действительности является характеристикой грубой очистки.

Принципы работы и применение фильтров грубой очистки

Устройства для грубой очистки могут иметь различные конструкции, но общая идея их работы остается похожей. Внутри располагается съемный элемент, который может быть в виде металлической сетки, диска или картриджа — именно он выполняет фильтрацию. Также предусмотрен отвод для сбора загрязнений. Для удаления накопленных частиц фильтры периодически промывают.

Дополнительно устройства могут быть оснащены манометром, позволяющим контролировать давление в системе. Снижение давления воды может указывать на необходимость замены или промывки картриджа или сетки.

Фильтры также могут идти в комплекте с редукторами, снижающими давление и гасительными гидроударами. Некоторые модели имеют запорную арматуру.

Сравнительные характеристики и отличия различных моделей заключаются в следующих аспектах:

• Фильтрующий элемент. Для грубой очистки чаще используются металлические сетки, картриджи из полипропиленовых волокон или дисковые элементы.
• Метод очистки от накопившегося мусора. Существуют приборы с ручной промывкой и самопромывные устройства.
• Способность работать с горячей, теплой или холодной водой.

Все эти отличия непосредственно влияют на функциональность устройств. Об особенностях и возможностях данных фильтров мы расскажем подробнее.

Фильтры грубой очистки чаще всего устанавливаются в системах водоснабжения, поскольку они долговечны и легко поддаются очищению от загрязнений.

Осадочные фильтры для грубой очистки

К осадочным фильтрам относятся устройства с сеткой для фильтрации. Они изготавливаются в основном из металлического корпуса (латуни или нержавеющей стали) с прямым или угловым отводом, который может быть перпендикулярно или под углом. Внутри, по направлению потока воды, находится сетка из нержавейки.

Существуют также модели конусного строения, в которых фильтрационная сетка имеет форму конуса и размещена внутри корпуса. Их конструкция способствует снижению гидравлического сопротивления.

Сетка может быть изготовлена из карбоновых нитей, стекловолокна или металла. Металлическая сетка может легче деформироваться, что негативно сказывается на пропускной способности, но она легко очищается. В то время как сетка из карбоновых нитей прочнее, но ее чистка может быть сложнее.

Эти устройства устанавливаются в паровых отопительных системах перед циркуляционным насосом, а в системах водоснабжения — перед водомером. При установке перед насосом необходимо учитывать параметры, чтобы избежать увеличения нагрузки на насос. Некоторые производители даже запрещают установку каких-либо устройств перед своим оборудованием.

Цилиндрический фильтр из металлической сетки применяется на участке всасывания воды, обеспечивая защиту от попадания крупного мусора в водопровод и предохраняя насос от повреждений.

Самопромывные магистральные фильтры

Конструкция такого фильтра состоит из корпуса, картриджа и крана для промывки. Металлический или пластиковый корпус имеет два отверстия для подключения к водопроводной магистрали. Фильтрующая сетка из нержавеющей стали съемная и задерживает механические примеси размером от 100 мкм.

В нижней части корпуса предусмотрен кран для обратной промывки. Некоторые модели также оснащены манометром для контроля степени загрязнения.

Самопромывной фильтр, подходящий для систем отопления и водоснабжения, удаляет примеси размером от 100 до 150 мкм.

Принцип работы заключается в пропускании потока воды через фильтрующий элемент — съемный картридж из нержавейки. Механические загрязнения задерживаются в сетке, а часть оседает на дне корпуса.

Уникальность самопромывных устройств заключается в возможности удаления накопившихся загрязнений без разборки корпуса. Для этого достаточно открыть кран на дне корпуса и сбросить воду в ведро или канализацию.

Частички мусора смываются потоком, и фильтр продолжает функционировать в обычном режиме. Для более тщательной очистки можно снять и промыть сетку.

Кран для промывки может быть присоединен к сливной трубе, что упрощает процесс ухода за устройством.

Очистка с помощью дисковых фильтров

Эти устройства, как правило, предназначены для предварительной подготовки воды, готовя ее к дальнейшей очистке, смягчению и обезжелезиванию. Они устанавливаются как в централизованных, так и в автономных системах водоснабжения, а также на теплоцентрах и в системах орошения, включая капельные.

Фильтрующим элементом служат пластиковые диски, одетые на ось и плотно сжаты между собой. Их поверхность покрыта небольшими каналами, которые определяют степень очистки, величина которой колеблется от 20 до 400 мкм.

Очистка происходит следующим образом: поток воды поступает в корпус и просачивается через каналы в дисках, после чего отводится через выходное отверстие. Со временем на поверхности дисков скапливаются загрязнения.

Снижение давления воды является признаком того, что устройство нуждается в очистке. Уровень загрязнения можно определить с помощью манометра.

Существует два метода очистки дисков: вручную или автоматически, при этом последняя осуществляется путем подключения к канализационной системе.

Картриджные фильтры для грубой и тонкой фильтрации

Картриджные фильтры весьма популярны благодаря своей доступной цене и разнообразному применению, как для технической, так и для питьевой воды. Они эффективно устраняют крупные частицы — такой как песок и ржавчина, а также мелкие загрязняющие элементы размером вплоть до 1 мкм (0,001 мм).

Эти устройства справляются с очисткой от мути. Фильтры, которые пропускают от 100 до 20 мкм, используются для грубой фильтрации, тогда как устройства с диапазоном от 10 до 1 мкм предназначены для очистки питьевой воды.

Существуют типа картриджей в форме колбы с наполнителем из полиэстера или скрученной полипропиленовой нити. Они монтируются на главном трубопроводе. После окончания срока службы картридж подлежит замене, а повторному использованию он не поддается.

Модели с одноразовыми съемными фильтрами часто комбинируются с сетчатыми устройствами, где сначала устанавливается фильтр-сетка, который можно промывать и использовать многократно.

Наполнители для картриджей

При производстве картриджей используют полипропиленовые волокна, сплетенные полипропиленовые веревки, целлюлозу, обработанную полиэстером, а также нейлоновый шнур. Полипропилен стал наиболее распространенным материалом благодаря своей низкой цене и устойчивости к химическим воздействиям и биодеградации.

Фильтры из полипропиленового шнура применяют уникальную методику намотки, при которой более крупные примеси оседают на внешней стороне картриджа, а мелкие задерживаются внутри. Они не заполняются быстро, но чем дольше они используются, тем больше загрязнений начинают пропускать.

Для водоснабжения это становится даже плюсом, так как грязный фильтр не снижает давление в системе. Полипропиленовые волокна имеют вспененную структуру с маленькими пузырьками, которые удерживают загрязнения. Проблемы с материалом могут возникать в недорогих некачественных моделях.

В таких устройствах может забиваться внешний фильтрационный слой, в то время как внутренний остается чистым и не участвует в фильтрации. Зато качественные картриджи функционируют по всей своей поверхности.

Основной недостаток полипропиленового волокна заключается в том, что при сильном загрязнении оно теряет пропускную способность, что значительно снижает напор воды, что может негативно повлиять на работу насосов.

Температура, в пределах которой можно использовать изделия из полипропилена, колеблется от 1 до 52 °C. Они подходят как для холодной, так и теплой воды. Для работы с горячей водой необходимо использовать картриджи, сделанные из хлопчатобумажных волокон, пропитанных специальными веществами, которые способны выдерживать температуру до +93 °C, а также различные микроорганизмы.

Ультратонкая очистка для питьевой воды

После того как из воды были удалены твердые частицы и мука в процессе грубой очистки, в ней все равно остается множество растворенных веществ и вредных микроорганизмов, что делает ее непригодной для употребления.

Фильтры нового поколения для тонкой очистки способны очищать воду настолько, что она может употребляться без предварительного кипячения.

Для желающих узнать больше о фильтрах от ведущих производителей, здесь можно найти множество полезной информации. Рекомендуем ознакомиться с соответствующей статьей.

Сорбционные фильтры для очистки

Сорбционные фильтры используют для удаления песка, ила, ржавчины и различных примесей размером 20—40 мкм, включая глину и коллоидное железо. Они обладают высокой производительностью и способны накапливать значительное количество загрязнений.

Эти устройства эффективно нейтрализуют неприятные запахи и болезнетворные бактерии. Некоторые модели обогащают воду йодом и фтором, в других используются ионы серебра для борьбы с вредными микроорганизмами.

Для абсорбции применяются гранулированные активированные угли или алюмосиликаты. Активированный уголь успешно удаляет хлор, радиоактивные компоненты, пестициды, тяжелые металлы, нефтепродукты и красители. Он также снижает содержание хлора, кальция и фосфора, тем самым уменьшая жесткость воды.

Алюмосиликаты помогают нейтрализовать тяжелые металлы и органические загрязнители, обеспечивая оптимальный кислотно-щелочной баланс.

В отличие от сетчатых и дисковых фильтров, сорбционные фильтры работают более эффективно, удаляя взвешенные частицы.

Сорбционные фильтры могут использоваться как для бытовых нужд — в виде кувшинов или баков, так и для промышленной фильтрации больших объемов. Регенерация происходит с помощью обратного потока воды. Неоспоримый недостаток таких систем — высокая стоимость, значительно превышающая цену других моделей.

Ионообменные фильтры для смягчения воды

Ионообменные фильтры предназначены для смягчения воды и удаления органических примесей. Они изготавливаются в пластиковых или металлических (нержавеющих) корпусах, включающих ионообменный материал и резервуары для регенерирующих растворов.

Метод работы основан на пропускании воды через фильтры с насыпным заполнителем, позволяя избавиться от ионов жесткости.

Разные модели обладают различной производительностью, размерами рабочих резервуаров и используемыми фильтрующими материалами.

Эффективность фильтрации во многом зависит от химического состава воды, аспектов фильтрующего материала и температуры окружающей среды.

Главный недостаток таких систем заключается в сложности обслуживания, требующего наличия баков для регенерации и утилизации отработанных компонентов, а также небольшого ресурса фильтров в 200—800 литров.

Мембранные (обратноосмотические) фильтры

Принцип очистки с использованием мембранных фильтров заключается в прохождении воды через гофрированный материал с размерами пор не более 3 микрон. Мембранный фильтр задерживает примеси, не позволяя им проникать внутрь, что существенно увеличивает срок службы фильтрующего материала.

Часто мембранный фильтр становится частью многоступенчатой системы очистки и устанавливается после грубого фильтра и угольного устройства.

Вода попадает в мембранный фильтр через входное отверстие с герметичным кольцом при помощи насоса высокого давления. После прохода всех этапов фильтрации она разделяется на пермеат (очищенную воду) и концентрат (раствор примесей), который собирается в дренажном резервуаре.

Степень фильтрации зависит от размера пор в мембране:

• до 1 мкм — микрофильтрация;
• до 0,1 мкм — ультрафильтрация;
• до 0,01 мкм — нанофильтрация;
• менее 0,001 мкм — обратный осмос.

Установки обратного осмоса обеспечивают максимальную степень очистки воды, удаляя все молекулы, соли тяжелых металлов и органические примеси.

После фильтрации через такой устройство в воде остаётся лишь 20—30% минеральных веществ, что может быть как недостатком, так и преимуществом.

Высокую степень очистки для питьевой воды обеспечивает установка, работающая на принципе обратного осмоса.

Оборудование включает механический осадочный фильтр, угольные сорбционные устройства, блок с полупроницаемой мембраной обратного осмоса и постфильтр.

Система с комплексом фильтрующих элементов очищает воду на 99%, устраняя все виды загрязнений, вирусы и бактерии.

Очищенная через установку водопроводная вода подается через отдельный хромированный кран, а для её хранения предусмотрен накопительный резервуар.

Сборка и установка системы обратного осмоса могут быть выполнены своими руками благодаря простоте конструкции.

В приложенной к оборудованию инструкции содержатся схемы и варианты сборки, а каждый компонент системы имеет свой номер.

Периодичность замены фильтров в установке обратного осмоса зависит от качества исходной воды и ее специфики в определённом регионе.

Недостатками систем обратного осмоса являются габариты и высокая степень очистки, которая устраняет из воды не только вредные элементы, но и полезные минералы.