Главная
Чистая вода – основа здоровья. Но зачастую она небезопасна из-за наличия механических примесей, солей тяжелых металлов, остатков хлора, органических соединений и микроорганизмов. Поэтому водоподготовка путем фильтрации воды необходимостью для бытовых и промышленных систем. Наиболее распространены угольные и кварцевые фильтры. Несмотря на простоту конструкции, они выполняют разные функции, часто используются вместе, обеспечивают комплексную очистку. Поэтому нужно разобраться, как работает каждый из этих фильтров, почему их комбинирование дает максимальный эффект.
Почему фильтрация воды необходима
Системы водоснабжения, особенно в городах, не всегда обеспечивают эффективную очистку. Даже после подготовки в трубах может происходить вторичное загрязнение:
- коррозия добавляет ржавчину и взвеси;
- хлор, который используется для обеззараживания, ухудшает вкус и запах;
- нефтепродукты, органика и тяжелые металлы могут попасть в воду из промышленных источников.
В сельской местности ситуация не лучше. Вода из колодцев или артезианских скважин часто содержат железо, марганец, сероводород, а иногда и бактериальное загрязнение.
Поэтому водоподготовка путем фильтрации воды стало универсальным решением. С его помощью не только улучшается химический и микробиологический состав, но и органолептические свойства воды – вкус, прозрачность, запах.
Кварцевые фильтры: первый барьер для загрязнений
Кварцевый фильтр – это механический очиститель, где в качестве фильтрующего материала используется специально подготовленный кварцевый песок. Он задерживает крупные и мелкие механические примеси, такие как:
- глина;
- ил;
- ржавчина;
- песок;
- взвешенные частицы.
Вода проходит через слой кварцевого песка. По мере ее движения загрязнения оседают между частицами песка. Когда поры между гранулами забиваются, то фильтр промывается.
У кварцевого фильтра такие особенности и преимущества:
- простая конструкция, высокая надежность;
- песчаную загрузку можно использовать несколько лет, нужно ее регулярно промывать;
- возможность обратной промывки, удаления загрязнений без разборки оборудования;
- универсальность. Фильтры используются в быту (фильтры-колонны) и в промышленных системах.
Кварцевые фильтры – это «черновая» стадия очистки. Они защищают последующие ступени (например, угольные картриджи, ионообменные смолы, мембраны) от засорения и преждевременного износа.
Угольные фильтры: глубокая сорбционная очистка
Активированный уголь – один из самых мощных природных сорбентов. У него уникальная структура, огромная удельная поверхность (до 1000 м? на грамм). Благодаря этому он эффективно «впитывает» молекулы загрязнений.
Вода, проходя через слой активированного угля, контактирует с его микропорами. На поверхности угля адсорбируются органические соединения, хлор, пестициды, фенолы, нефтепродукты и даже некоторые тяжелые металлы. В результате исчезает неприятный запах, улучшается вкус, и вода становится более прозрачной.
В фильтрах применяются следующие виды угля:
- кокосовый – наиболее экологичный, отличается высокой сорбционной способностью;
- каменный – долговечный и недорогой;
- древесный – используется в бытовых фильтрах и колоннах для питьевой воды.
Угольные фильтры применяются как финальный этап очистки, особенно если нужно подготовить питьевую воду.
Как работает связка кварцевого и угольного фильтра
Оба типа фильтров часто используются в тандеме. Сначала вода проходит через слой кварцевого песка, который задерживает крупные примеси. Затем она поступает в угольный фильтр, где происходит тонкая очистка – удаляются запахи, хлор, органика.
Комбинирование фильтров дает следующие преимущества:
- продлевает срок службы угольной загрузки;
- повышает качество очистки;
- увеличивает интервалы между обслуживанием оборудования;
- улучшает вкус воды.
На практике такая схема применяется в бытовых системах (например, колонны с кварцевым фильтром перед угольным картриджем) и на крупных водоочистных станциях. Такая водоподготовка и фильтрация воды делает эффективно задерживает загрязнения, не требует внушительных затрат.
Где используются угольные и кварцевые фильтры
В быту:
- системы очистки воды в домах, квартирах и коттеджах;
- фильтры обратного осмоса (угольные картриджи для посточистки);
- фильтрационные станции в системах водоснабжения частных домов.
В промышленности:
- в пищевой промышленности для очистки технологической воды;
- в фармацевтике и косметологии для подготовки воды, которая используется в приготовлении растворов;
- в энергетике и машиностроении для предварительной подготовки воды для котлов и систем охлаждения;
- в сельском хозяйстве для орошения и водоснабжения теплиц.
Сочетание кварцевого и угольного фильтра повышает эффективность удаления взвесей, органики и хлора.
Как обслуживать фильтры
Чтобы фильтры эффективно задерживали загрязнения, нужно регулярно их обслуживать. Кварцевые фильтры промываются обратным потоком воды каждые 5–7 дней (в зависимости от качества исходной воды). Каждые 1–2 года частично меняется песчаная загрузка. Нужно следить за давлением, если оно падает, то это признак того, что фильтр засорен.
В угольных фильтрах загрузка меняется каждые 6–12 месяцев (в бытовых системах). На предприятиях загрузка регенерируется. При этом нельзя допускать пересыхания активированного угля, так как это снижает его эффективность. Его нужно защищать от механических загрязнений с помощью предварительных фильтров. Регулярное обслуживание продлевает срок службы фильтров и обеспечивает эффективность очистки.
Преимущества комплексной системы фильтрации
Современные фильтрующие установки сочетают несколько ступеней очистки. Комбинированная водоподготовка с фильтрацией воды дает ряд преимуществ:
- удаляет все типы загрязнений, включая механические, органические, химические;
- улучшает вкус, запах и прозрачность воды;
- продлевает срок службы сантехники, бытовой техники и котельного оборудования;
- снижает риск накопления токсинов и канцерогенов;
- сокращает расходы на покупку бутилированной воды и обслуживание оборудования.
Фильтрация на основе угольных и кварцевых материалов обеспечивает комплексную защиту на бытовом и на промышленном уровне.
Современные тенденции и инновационные решения
Технологии фильтрации стремительно развиваются, что приводит к появлению инновационных решений. К ним относятся:
- многослойные фильтры, в которых кварцевый песок сочетается с антрацитом и цеолитом;
- каталитический активированный уголь, способный разрушать хлорорганические соединения и сероводород;
- автоматические станции фильтрации, которые самостоятельно промывают и регенерируют загрузку;
- интеллектуальные системы контроля, которые контролируют качество воды и состояние фильтров в режиме реального времени.
Эти технологии делают подготовку воды еще более экономичным, безопасным и эффективным.
Именно совместная работа фильтров создает основу современных систем очистки, способных обеспечить чистой, питьевой водой население и предприятия. Правильное сочетание технологий очистки, регулярное обслуживание позволяет организовать бесперебойное снабжение чистой водой в необходимых объемах.