Принцип работы фильтра для воды — подробное описание разных моделей

Принцип работы самоочищающейся системы

При отсутствии самоочищающегося фильтра нужно периодически совершать действия:

• перекрыть воду,
• раскрутить корпус,
• извлечь сетку и промывать под проточной водой,
• собирать систему в обратной последовательности.

Наличие самопромывного фильтра для воды избавляет от лишних забот. С помощью специального сливного шарового крана налет из осевших механических частиц смывается потоком воды с поверхности сетки.

Выгода, которую дают самопромывные фильтры, очевидна:

• вам не придется тратиться на оплату работы сантехника, когда потребуется очередная прочистка грязевика;
• экономится время обслуживания, поскольку вся процедура проходит достаточно быстро;
• уменьшится расходная часть бюджета, так как не нужно будет покупать сменные картриджи;

Кроме того, некоторые устройства позволяют не прерывать процесс подачи воды при промывке фильтра.

Виды грязевых филтров

Сегодня большинство компаний-производителей, выпускающих самоочищающиеся фильтры для воды, предлагают эти системы разного способа действия:

• Ручная промывка. У некоторых моделей это можно сделать, не прекращая подачу воды в трубопроводе. Однако необходимо наличие достаточного давления для промывки.
• Полуавтоматическая. Запуск процесса очистки происходит вручную и по-разному, что зависит от типа фильтрующего элемента и технических решений, примененных производителем.
• Автоматическая. Наиболее эффективное и пока самое дорогостоящее решение. Не требуется участия человека. В системе срабатывает датчик загрязненности или таймер.

2 и 3 виды самопромывных фильтров для очистки воды используются, как правило, в масштабных магистралях водоснабжения.

Также устройства отличаются материалом, из которого они изготовлены. Корпус может быть выполнен из пластика (например, полипропилена), стали, латуни, бронзы.

Кроме того, самопромывные фильтры можно условно разделить на 3 категории в зависимости от элемента, задействованного в процессе выполнения очистки воды:

• Мелкоячеистая сетка. Выполняется из полипропилена или металла и для бытового применения является оптимальным вариантом.
• Пористый диск. Такие детали создаются с помощью пресса под высоким давлением, при этом готовые самоочищающиеся фильтры имеют длительный срок службы без необходимости технического обслуживания.
• Очиститель засыпной. Этот материал получают в результате уплотнения пористой структуры.

Есть дополнительная оснастка устройств: манометры, элементы для защиты от гидравлических ударов и снижения давления. Все это способствует нормализации процесса работы, что исключает быстрый выход самоочищающегося фильтра для воды из строя.

Плюсы и минусы самопромывки

Современные технические устройства, которые используются в различных системах водоснабжения для очистки воды, наделены многими преимуществами:

• длительность периода работы;
• приемлемая стоимость;
• простота монтажа и дальнейшего обслуживания;
• экологическая чистота материалов, используемых для производства устройств (поэтому фильтр самоочищающийся не оказывает негативного влияния на качество воды);
• непрерывность работы;
• высокое качество сборки;
• детали легко можно заменить, чтобы восстановить нормальную работу (не нужно покупать новую систему);
• при промывании нет необходимости перекрывать воду.

Однако не обошлось без некоторых минусов, которые имеют эти устройства. Некоторые модели требуют вмешательства человека для регулирования их работы. Но если вы предпочтете дорогие фильтры для воды самопромывные, то человеческий фактор устранится.

Принцип фильтрации и ее глубина

От чего очищает воду бытовой фильтр, вернее, от чего должен очищать, мы уже разобрались. Фильтр должен удалять как механические, так и вредные химические примеси. Сам же принцип фильтрации состоит в том, что вода прогоняется через определенные ступени очистки. Причем чем ступеней в фильтре больше, тем качественней она очищается.

Самой важной ступенью очистки является механическая. Из проходящей через нее воды извлекается песок, глина, ржавчина, другой мусор. Вода после этого становится практически совершенно прозрачной.

Вторая ступень представлена ионообменником. Он позволяет изменить химический состав жидкости, извлекая из нее пестициды, нефтепродукты, хлор, нитраты, железо. На выходе ступени вода не просто осветлена, она действительно чистая.

Третья ступень – это угольный элемент. Он обеспечивает кондиционирование воды. После него нормализуется вкус воды, ее цвет и запах.

Пройдя три ступени очистки, вода является полностью пригодной к употреблению.

Конструктивные разновидности фильтров

Чтобы произвести сравнение фильтров и их марок (Аквафор, Барьер и др.), следует, прежде всего, познакомиться с их разновидностями. Только так Аквафор и Барьер станут для вас чем-то понятным и осязаемым. Только так можно вести речь о действительно правильном сравнении фильтров и обоснованном выборе.

Принцип работы фильтров-кувшинов

Кувшинный фильтр практически от любого производителя – это простая конструкция, состоящая из двух основных элементов емкости определенного объема и фильтрующего картриджа, через который вода, протекая внутрь емкости, очищается от примесей. Такой способ прост, дешев и достаточно эффективен, если водопроводная вода находится в границах допустимого загрязнения.

Принцип работы фильтров-насадок на кран

Этот вариант фильтра имеет малые габариты и обладает минимум вдвое большим ресурсом картриджа, чем у фильтра-кувшина. Принцип работы фильтра-насадки на кран практически такой же, как у кувшина, но основное отличие заключается в том, что вода проходит сквозь очищающий картридж под воздействием напора воды, а не под действием гравитации.

Фильтрующие насадки на кран также являются достаточно бюджетным вариантом очистки воды. Но здесь нужно понимать, что качество фильтрации не намного выше, чем у кувшинных фильтров.

Такой фильтр станет идеальным выбором в поездках или для дачи, поскольку сам фильтр достаточно мал в габаритах.

Принцип работы стационарных фильтров

Стационарные фильтры в зависимости от вида и производителя – это достаточно эффективные установки, которые соединяются с водопроводом при помощи гибкого патрубка и очищают весь поступающий объем воды. Эффективность очистки таким вариантом фильтра достаточно высока, но сама установка будет занимать определенное место, что следует учитывать при выборе. При желании установку можно спрятать в тумбу на кухне или подвесить на стене.

Сам фильтр имеет специальную емкость, в которой скапливается чистая вода. А среди преимуществ отметим относительно высокую скорость очистки воды и способность работать даже при слабом напоре воды в водопроводе.

Принцип работы фильтров под мойку

Данный вариант фильтров отличается от вышеуказанных тем, что он не требует дополнительного места на кухне, поскольку работает по принципу прямого подключения к водопроводу. От фильтра в мойку или на отдельную столешницу выводится особый краник, который и поставляет очищенную питьевую воду.

Качество очистки у качественных фильтров под мойку высокое, благодаря тому, что процесс включает целых пять ступеней очистки. Конечно, есть варианты фильтров под мойку и попроще, но они также очищают воду намного лучше, чем все вышеперечисленные фильтры вместе взятые. Единственным особым условием для установки системы под мойку является необходимость в достаточно высоком давлении и если вы живете на последних этажах дома и напор воды в кране оставляет желать лучшего, такой фильтр ставить не стоит.

Принцип работы фильтрующих установок на основе обратного осмоса

Фильтры на основе обратного осмоса – это на сегодняшний день самый эффективный способ очистки воды, благодаря тому, что они способны очищать максимальное количество воды в очень короткие сроки. Технология обратного осмоса позволяет очистить даже очень грязную воду на первый взгляд не пригодную для питья.

Единственным заметным минусом такой системы является ее достаточно высокая стоимость.

Принцип очистки в систему обратного осмоса заключается в том, что вода проходит сквозь специфические мембранные элементы, пропускающие только атомы водорода и кислорода, а вот всевозможные примеси, соли жесткости, вирусы и бактерии сквозь очистной наполнитель пройти, не способны. В результате имеется достаточно большой объем чистейшей безопасной воды.

Виды водяных фильтров

Чтобы фильтровать воду, ее пропускают через фильтрующий элемент, задерживающий примеси и пропускающий чистую воду. Эти элементы создают из картона, капрона или лавсана, хлопка, льна, активированного угля и других веществ.

Фильтры различают по типу фильтрующего элемента:

• со съемным картриджем;
• с засыпкой очищенного песка;
• с мембранной фильтрацией;
• с металлической или пластиковой сеткой;
• озоновые.

Фильтры различают по назначению:

• очистка от механических загрязнений;
• снижение мутности воды;
• очистка от растворенных тяжелых металлов;
• снижение жесткости воды;
• защита от бактерий;
• изменяющие свойства примесей.

Фильтры различают по способу подачи воды:

• пассивные
• с принудительной подачей в составе фильтрующих станций.

Фильтры грубой очистки

Задача фильтров грубой очистки (ФГО) – защита потребителей воды от механических примесей – стружки, песка, органических осадков, ржавчины. Иногда ФГО называют «механическими фильтрами». В таких фильтрах воду очищают картонными и капроновыми картриджами, металлическими или пластиковыми сетками, слоем песка. В зависимости от модели сменного картриджа или фильтрующего элемента такие фильтры задерживают загрязнения крупнее 100-400 микрометров. Иногда их называют фильтрами предварительной очистки воды.

Применение ФГО продлевает срок службы фильтров тонкой очистки. Устройство обратного осмоса и озонаторов улучшает работу отстойников. Они не очищают воду от более мелких примесей, не удаляют тяжелые металлы, посторонние запахи и привкус, не снижают мутность.

Фильтрующий элемент из песка очищают от грязи промывкой. Для этого воду подают в обратном направлении со скоростью в 2-3 выше скорости подачи воды в штатном режиме. Промывочную воду и поднятую ей грязь сливают в канализацию.

Фильтрующий элемент из металлической (пластиковой) сетки очищают, выкручивая сливную пробку и выливая то, что уловил фильтр. После этого промывают так же, как песчаный фильтр.

Фильтры тонкой очистки

Фильтры тонкой очистки (ФТО) удаляют из воды механические и иные примеси, размер которых превышает 5-50 микрометров в зависимости от модели фильтра. Воду в них очищают сменными картриджами из картона, капрона, лавсана и других материалов. В адсорбционных фильтрах используют активированный уголь или сорбенты типа «суперферокс» или «пинкферокс». Такие фильтры снижают мутность воды, частично удаляют посторонние запахи и привкус.

Внешне ФТО не отличаются от ФГО, ведь корпуса одинаковы, разница только в проницаемости фильтрующего элемента. Если фильтр установили в квартире, в которую подают хлорированную воду, то дополнительная фильтрация не обязательна. Растворенный в воде хлор убивает патогенные бактерии, а ФТО снижает мутность и очищает воду от мелких примесей.

Для очистки песчаных ФТО их промывают. Сменные картриджи меняют по достижении указанного в паспорте ресурса. Желательно менять или промывать ФТО одновременно с ФГО, даже если он очистил только половину указанного в паспорте объема воды. Увидеть грязь на картридже ФТО можно лишь тогда, когда он проработал дольше необходимого в 3-4 раза и гораздо хуже фильтрует воду.

Фильтры финишной очистки

К таким фильтрам относят установки обратного осмоса, озонаторы, устройства ультрафиолетовой очистки. Эти фильтры окончательно очищают воду, после чего она безопасна для питья и не требует кипячения. Фильтры финишной очистки – технически сложные устройства, выполняющие несколько операций и состоящие из нескольких блоков (зависит от конкретной модели).

Производительности таких устройств достаточно для обеспечения питьевой водой, но недостаточно чтобы очистить воду для купания, поэтому их устанавливают на кухне, как можно ближе к кранам (например, под раковиной).

Фильтры обратного осмоса

Основа этих фильтров – водопроницаемая мембрана, задерживающая любые вещества, размер молекул которых крупнее молекул воды. Для эффективной работы фильтра воду подают под давлением 2-7 атмосфер (бар) с помощью электрического насоса. Операции в насосе полностью автоматизированы, работу всей системы обеспечивают датчики давления воды и микроконтроллер. Воду, которая прошла через фильтр, закачивают в накопительный бак или гидроаккумулятор.

Фильтры обратного осмоса (ФОО) удаляют из воды все бактерии и соли, превращая воду в дистиллированную. Частое употребление такой воды для питья приведет к вымыванию солей из организма, ослаблению костей и нарушению работы внутренних органов, поэтому такую воду используют для готовки и мытья посуды. Чтобы избежать вымывания солей из организма, ежедневно пейте не только воду, но и различные соки, морсы и другие напитки.

Озоновые фильтры

В озоновых фильтрах в воду подают озон, который окисляет примеси органики (в том числе бактерии) и попавшие в воду металлы, что приводит к выпадению их в осадок. Он не очищает воду от крупных механических загрязнений, поэтому его устанавливают после ФГО и ФТО. Подключение фильтра напрямую к водопроводу сократит ресурс ФТО в десятки раз.

Компрессор закачивает воздух из комнаты в емкость, где электрический разряд преобразует кислород в озон, откуда его подают в камеру с водой. Через какое-то время (зависит от модели) окисление превращает органику и металлы в хлопья, которые выпадают в осадок. Оставшиеся вкрапления улавливает фильтр тонкой очистки.

Принцип работы умягчителя

Восстановление фильтрующих свойств (для умягчителей)

Подача регенерирующего раствора.

Регенерирующий раствор — это концентрированный раствор поваренной соли. Раствор поступает с фильтр проходя по засасывающей трубке и управляющий клапан, где единовременно разбавляется неочищенной водой в определенной пропорции. Полученный в результате этого процесса раствор проходит через толщу фильтрующей загрузки, химически восстанавливая её фильтрующие способности. Отработанный раствор через нижний дистрибьютор и центральный стояк поступает с дренаж. Уровень регенерирующего раствора (для фильтров умягчителей) находится на минимальной отметке. Продолжительность этого этапа в среднем от 10 до 60 минут.

Прямая промывка

Промывка осуществляется путем подачи неочищенной воды по аналогии с режимом фильтрации, сверху вниз проход через нижний дистрибьютер и центральный стояк, но в отличии от режима фильтрации вода поступает в дренаж, а не в выходную трубу к водопотребителю. Благодаря быстрой скорости промывки, поток воды не только вымывает остатки регенерирующего раствора, но и уплотняет фильтрующий слой. Продолжительность этого этапа в среднем от 5 до 15 минут. Уровень регенерирующего раствора в баке находится на минимальной отметке

Сервис (фильтрация)

Неочищенная вода поступает в фильтр через управляющий клапан. Управляющий клапан может быть автоматическим или ручным. Вода проходит через толщу фильтрующей загрузки и дренажного материала к нижнему дистрибьютеру, далее уже очищенная от примесей вода (от каких именно примесей очищается вода зависит от самой фильтрующей загрузки) проходит через нижний дистрибьютер. По центральному стояку вода проходит в выходную линию.

Продолжительность этой стадии работы фильтра зависит от: степени загрязнения воды, расхода, размера корпуса, фильтрующей загрузки. Как правило эта стадия длится от 1 – 10 суток, при этом регенерирующий раствор (для фильтров умягчителей) находится на максимальной отметке и не учувствует в процессе фильтрации.

Обратная промывка

Цикл обратной промывки фильтра является основным для фильтров обезжелезивателей в отличии от умягчителей, для которых данный этап лишь предварительный.

Неочищенная вода со входа по центральному стояку поступает снизу слоя фильтрующей загрузки в направлении противоположном току воды в режиме «сервис» т.е. снизу вверх (тем самым получая своё название – обратная промывка), взрыхляя фильтрующую загрузку и вымывая накопленные механические загрязнения. Все отфильтрованные накопления поступают в дренаж. В среднем продолжительность обратной промывки занимает от 5 до 20 минут, при этом регенерирующий раствор (для фильтров умягчителей) находится на максимальной отметке и не участвует в процессе.

Наполнение реагентного бака.

На этом этапе управляющий клапан работает в режиме заполнения реагентного бака. Уровень повышается до максимальной отметки и может контролироваться управляющим клапанном (программно) или срабатыванием запирающего поплавкового клапана. Зачастую применяются оба варианта единовременно.

Вода поступает в полости между реагентом заполняя все свободное пространство и по мере растворения становится сильно концентрированным раствором.

Наличие реагента (наиболее часто это таблетированная поваренная соль) необходимо постоянно поддерживать. Продолжительность этого этапа с среднем от 5 до 15 минут.