Фильтры грубой и тонкой очистки воды: обзор видов + установка и правила подключения

К качеству, химическому составу и чистоте воды, поставляемой центральным водоснабжением, мы предъявляем ряд вполне обоснованных претензий. Обоснованы они ухудшением состояния здоровья, быстрым износом оборудования и вечными проблемами с напором воды. И наше физическое, и экономическое состояние заслуживает внимания, согласны?

Для борьбы с перечисленными негативными обстоятельствами есть проверенный метод — нужен фильтр грубой и тонкой очистки. В зависимости от решаемых задач монтируются как отдельные устройства, так и группа взаимосвязанных приборов, выполняющих многоступенчатую обработку.

У нас вы узнаете, какую работу выполняет определенный вид устройства, в какой последовательности их располагают, как они в итоге воздействуют на качественные характеристики воды. Для полноценного восприятия информации мы приложили наглядные иллюстрации и видео-руководства.

Этапы фильтрации в процессе водоподготовки

Первая, наиболее важная ступень в водоподготовке — механическая очистка. Устройства грубой очистки извлекают из воды частицы от 1 мкм и выше. Они выполняют незаменимую функцию в процессе фильтрации, без которой дальнейшая водоочистка невозможна.

Ржавчина, песок, глинистые частицы, окалина из старых водопроводных труб — все удаляется, чтобы на выходе получить прозрачную воду.

Только после первого этапа предварительной фильтрации, можно приступать к устранению органических примесей, соединений тяжелых металлов, химических элементов и микроорганизмов. Для этого применяют устройства ультратонкой фильтрации.

Конкретнее определить необходимость очистки от тех или иных загрязнений можно лишь на основании результатов анализов.

Чтобы правильно совершить выбор фильтра, необходимо четко определить, для чего нужна его установка:

• для фильтрации горячей или (и) холодной воды;
• от какого рода загрязнений необходимо проводить очистку;
• какую производительность и объем загрузки должен иметь фильтр;
• для каких целей — для защиты сантехники и оборудования или для питьевой воды и приготовления пищи.

Нужно также учитывать и то, где будет использоваться устройство — в частном доме, квартире, в котельной или на промышленном предприятии.

При покупке фильтра можно сверить данные с таблицей и убедиться, отвечает ли заявленный уровень очистки возможностям изделия. Например, часто в параметрах устройства для тонкой очистки указывается возможность фильтрации от примесей размером от 100 мкм, что в действительности относится к грубой очистке

Устройство и применение фильтров грубой очистки

Приборы грубой очистки могут иметь разную конструкцию, но принцип работы у них схожий. Внутри имеют съемный элемент, который может быть в виде металлической сеточки, диска, картриджа — он выполняет фильтрацию. Есть также отвод для сбора загрязнений. Для удаления собравшегося мусора устройство периодически промывают.

Дополнительно приборы могут комплектоваться манометром, помогающим контролировать давление в системе. Падение напора воды может сигнализировать о том, что пора менять или промывать картридж, сетку.

Фильтры также могут выпускаться в паре с редуктором, который понижает давление, гасит гидроудары. Некоторые модели имеют запорную арматуру.

Общие свойства и отличия разных моделей заключаются в таких характеристиках:

• Фильтрующий элемент. Для грубой очистки часто применяется металлическая сетка, картридж из полипропиленового волокна, дисковый элемент.
• Способ очистки от скопившейся грязи. Разделяют приборы на те, что промываются в ручном режиме и самопромывные.
• Возможность использования для горячей, теплой или холодной воды.

Все отличия влияют на функциональность устройств. Поэтому далее — более подробно об их возможностях.

Такие фильтры устанавливают почти на каждой системе водоснабжения, так как они долговечны и легко очищаются от скоплений грязи

Осадочные фильтры для грубой очистки

К осадочным фильтрам относятся устройства с сеткой для фильтрации. Изготавливаются преимущественно из металлического корпуса (латуни или нержавеющей стали) с прямым или косым отводом, расположенным прямо перпендикулярно или под углом. Внутри, по ходу воды размещается сетка из нержавейки.

Существуют также модели конусных осевых устройств, в которых корпус прямой, а фильтрационная сетка имеет форму конуса и располагается внутри. Их конструкция обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление.

Сетка может изготавливаться из карбоновых нитей, стеклоткани, металла. Металлический элемент легче деформируется, что приводит к ухудшению пропускной способности, но зато он легко чистится. И напротив, сетка из карбоновых нитей прочнее, но ее промывка может вызвать трудности

Устанавливаются на участке паровой отопительной системы перед циркуляционным насосом, в системе водоснабжения — перед водомером. При установке перед насосом необходимо изучить параметры, чтобы предотвратить увеличение нагрузки на насос. К тому же некоторые производители прямо запрещают установку каких-либо устройств перед их оборудованием.

Фильтр в виде цилиндра из металлической сетки используется для установки на участке всасывания воды из источника. Применяется для предотвращения попадания крупного мусора в водопровод и недопущения повреждения насоса.

Самопромывные магистральные устройства

Конструкция фильтра состоит из корпуса, картриджа, крана для промывки. Металлический или пластиковый корпус имеет два отверстия, которые присоединяются к магистрали водопровода. Фильтрующая сетка из нержавейки — съемная, задерживает механические примеси от 100 мкм.

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

Самопромывной фильтр для грубой очистки используется для отопительных и водопроводных систем. Извлекает примеси размером от 100 до 150 мкм

Принцип работы устройства заключается в прохождении потока через фильтрующий элемент — съемный картридж из нержавейки. Механические загрязнения при этом задерживаются в сетке. Часть их остается в ней, а часть оседает на дне корпуса.

Особенность самопромывных устройств — в возможности удалить накопившуюся грязь, не разбирая и не раскручивая корпус. Для этого нужно открыть кран, находящийся в дне корпуса и спустить воду в емкость или в канализацию.

Частички мусора смываются потоком, и устройство продолжает работать как обычно. Чтобы удалить старые отложения на сетке можно ее снять и очистить более тщательно.

Кран промывки может подсоединяться к сливной трубе, присоединяющейся к канализации, это упрощает процесс обслуживания

Обработка с помощью дисковых фильтров

Устройства используются преимущественно для предварительной водоподготовки, готовят воду к дальнейшей очистке, умягчению и обезжелезиванию. Устанавливаются в централизованных и автономных системах водоснабжения, на теплоцентралях, применяются в системах орошения, в том числе капельных.

Фильтрующим элементом служат полимерные диски, одетые на ось и плотно сжатые между собой. Их поверхность покрыта небольшими канавками, размеры которых и определяют степень очистки, составляющую от 20 до 400 мкм.

Процесс очистки проходит так: поток воды наполняет корпус и просачивается через проточные бороздки в дисках, а затем отводится в выходное отверстие. Со временем грязь оседает и накапливается на поверхности.

Уменьшение напора воды — сигнал к тому, что устройство снова требует очистки. Определить степень засорения можно с помощью манометра.

Очистка дисков может производиться двумя способами — ручным, или автоматическим, при подключении к канализационной трубе

Картриджные фильтры для тонкой и грубой очистки

Картриджные фильтры пользуются большой популярностью, так как имеют сравнительно небольшую стоимость и могут использоваться для фильтрации технической и питьевой воды. Освобождают воду от крупных взвесей — песка, ржавчины, а также от мелких частиц величиной до 1 мкм (0,001 мм).

Хорошо справляются с очисткой от мути. Приборы с пропускной способностью от 100 до 20 мкм используют на магистральных фильтрах для грубой очистки, от 10 до 1 мкм применяют для обработки питьевой воды.

Выпускают их в виде колбы с картриджем из полиэстера или скрученной полипропиленовой нити. Устанавливается на магистраль трубопровода. После исчерпания ресурса картриджа производят его замену. Промывке и повторному использованию съемный элемент не подлежит.

Часто модели со съемным одноразовым фильтром используют в связке с сетчатыми устройствами, Устанавливают по ходу тока воды сначала фильтр-сетку, так как он промывается и может использоваться неоднократно

Материалы-наполнители для картриджей

Для изготовления картриджа используют полипропиленовое волокно, сплетенную полипропиленовую веревку (шнур), целлюлозу, пропитанную полиэстером, нейлоновый шнур. Но именно пропилен завоевал наибольшую популярность благодаря тому, что имеет невысокую стоимость, не подвергается воздействию химических веществ, не разрушается под действием биологических организмов.

Фильтры из полипропиленового шнура используют специальный способ намотки, который позволяет более крупным взвесям оседать на внешней стороне картриджа, а мелкие частицы остаются внутри мотка. Они не очень быстро забиваются, но чем больше они исчерпывают свой ресурс, тем больше пропускают загрязнений.

Для водопровода это как раз является положительным свойством, потому, что загрязненный фильтр не снижает давление в системе. Полипропиленовое волокно имеет вспененную структуру, которая содержит мелкие пузырьки, именно они накапливают загрязнения. Недостатки материала проявляется в дешевых некачественных моделях.

В них при очистке воды забивается внешний фильтрационный шар, при этом внутренний слой может оставаться чистым, то есть не участвовать в процессе фильтрации. Зато качественные картриджи работают всей поверхностью.

Существенный недостаток волокна из полипропилена — при сильном загрязнении оно перестает пропускать воду и значительно снижает напор воды. Это может плохо сказаться на работе насосного оборудования

Температура использования изделий из полипропилена 1 — 52 °C. Они могут использоваться для холодной и теплой воды. Для обработки горячей воды необходимо использовать картриджи из пропитанных специальным веществом хлопчатобумажных волокон. Они стойко переносят высокие температуры (до +93 °C), воздействие микроорганизмов и различных веществ.

Ультратонкая очистка для получения питьевой воды

После удаления из воды твердых частиц и мути во время грубой очистки, в ней еще находится множество веществ — растворенных примесей и вредных микроорганизмов, наличие которых не дает возможности использовать ее для утоления жажды.

Фильтры тонкой очистки нового поколения способны очистить воду до такой степени, что ее нет необходимости кипятить, чтобы напиться.

Желающие получить информацию о фильтрующих устройствах от ведущих в сегменте производителей массу полезных сведений найдут здесь. Советуем прочитать статью, посвященную указанному вопросу.

Сорбционные фильтры для очистки

Сорбционные фильтры применяются для удаления песка, ила, волокон ржавчины, различных примесей величиной 20—40 мкм, в том числе глины и коллоидного железа. Имеют высокий ресурс и производительность и могут аккумулировать большое количество взвесей.

Способны нейтрализовать неприятные запахи, болезнетворные бактерии. Некоторые модели устройств обогащают воду йодом и фтором, в некоторых применяют ионы серебра, нейтрализующие вредные микроорганизмы.

Для абсорбции используется гранулированный активированный уголь или алюмосиликаты. Активированный уголь справляется с такими веществами, как хлор, радиоактивные элементы, пестициды, тяжелые металлы, нефтепродукты и красители. Поглощает хлор, кальций, фосфор, избавляя воду от излишней жесткости.

Алюмосиликаты нейтрализуют тяжелые металлы, органические примеси, устанавливают оптимальный кислотно-щелочной баланс.

По сравнению с сетчатыми и дисковыми, функционирует более эффективно, удаляя взвешенные частицы

Сорбционные фильтры могут изготавливаться для бытовых целей — в виде кувшинов или баков, и для обработки больших объемов — как магистральные устройства. Регенерация осуществляется с помощью обратного тока воды. Существенный недостаток таких фильтрующих систем — высокая стоимость, в несколько раз превышающая стоимость других установок.

Ионообменные виды для смягчения воды

Ионообменные фильтры служат для смягчения воды, удаления органических примесей. Изготавливаются в виде пластикового или металлического (из нержавейки) корпуса с ионообменным материалом, и емкости для регенерирующего (солевого) раствора. Принцип работы основан на прохождении воды через насыпные фильтры, где она избавляется от ионов жесткости.

Разные модели ионообменных фильтров отличаются производительностью, объемом рабочих резервуаров и компонентами, которые используются в качестве фильтрующей загрузки

Эффективность работы зависит от химических показателей воды, фильтрующего материала и температуры в помещении.

Главный недостаток таких установок — в сложности обслуживания, которое требует использования регенерирующих баков, утилизации отработанных компонентов, и небольшом ресурсе фильтра — около 200—800 литров.

Мембранный (обратноосмотический) фильтр

Технология очистки с помощью мембранных фильтров основывается на прохождении воды сквозь гофрированный материал большой площади с порами не больше 3 микрон. При этом мембранный фильтр удерживает примеси на поверхности, не пропуская их вовнутрь, что значительно увеличивает ресурс фильтрующего материала.

Обычно, мембранный фильтр — это часть многоступенчатой очистки и устанавливается он после устройства для грубой очистки и угольного фильтра.

В мембранный фильтр вода попадает через входной патрубок с уплотнительным кольцом, с помощью насоса высокого давления. После прохождения всех стадий фильтрации она разделяется на пермеат (высокоочищенную воду) и концентрат (раствор различных примесей), который накапливается в дренажном коллекторе.

От величины пор в мембране зависит степень фильтрации:

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

Установки обратного осмоса выполняет  максимально высокую фильтрацию воды, очищая ее на молекулярном уровне, извлекая все микроорганизмы, соли тяжелых металлов, органические примеси.

После прохождения через такой фильтр в воде остается лишь 20—30% минеральных веществ, она становится слабоминерализованной, что может трактоваться и как достоинство и как недостаток.

С рейтингом устройств водоподготовки, устанавливаемых под кухонную мойку, ознакомит полезная статья, с содержанием которой мы рекомендуем ознакомиться.

Обслуживание фильтров и замена картриджей

Обслуживание осадочного фильтра предполагает периодическую очистку фильтрующей сетки. Перед началом работ нужно перекрыть кран, затем открутить крышку ревизии и извлечь сетку. Частота инспекций зависит от качества воды, от степени ее загрязнения. После очистки необходимо установить элементы на место и проверить наличие протечек.

Чтобы избежать разрушения элементов фильтра не рекомендуется использовать моющие средства, содержащие растворитель

Для очистки дисковых фильтров их необходимо снять с магистрали, открыть корпус и вынуть фильтрующий элемент. При изъятии фильтра, фиксатор, прижимающий диски друг к другу, ослабляется и они разжимаются. Далее все элементы промываются, для более тщательной очистки устройство разбирается и очищается с помощью щетки или губки.

Провести автоматическую промывку без демонтажа внутренних элементов можно путем пуска потока воды в направлении, обратном от рабочего

Картриджные фильтры из полипропилена после загрязнения подлежат замене. Производители разных моделей на упаковке указывают количество воды в литрах, которые может очистить устройство.

Объективно, срок работы фильтра зависит от состояния воды в централизованном водопроводе или автономном источнике. Поэтому служить он может и до полугода. Но при порыве водопровода или по другим причинам, он может засориться даже за один день.

Необходимость замены картриджа оценивают по его состоянию (степени загрязнения). Сигналом может стать снижение давления в водопроводе

В обратноосмотических фильтрах тонкой очистки срок замены сменных элементов зависит от вида наполнителя. Для префильтров он составляет полгода, для угольного постфильтра — год, для мембраны — 2 — 2,5 лет.

Чтобы правильно разместить сменные элементы, необходимо запомнить их первоначально расположение. Прежде чем начать пить воду из нового фильтра или картриджа необходимо промыть систему — слить воду после первого заполнения бака.

После длительного простоя системы, более 3 месяцев, и даже после замены сменных элементов, проводят ее обеззараживание. Если в фильтре наблюдается бурное развитие микроорганизмов и обрастание префильтров, рекомендуется дополнительно установить ультрафиолетовую лампу в комплекте с магистральным префильтром.

Правила монтажа фильтрационных устройств

При устройстве многоступенчатой очистки, первая ступень — всегда фильтр, выполняющий грубую очистку. При использовании нескольких типов систем, сначала монтируют устройство с большим микронажем.

Если устанавливать фильтры разных способов очистки в неправильной последовательности, то они не смогут в полной мере выполнять поставленную задачу.

Проводить монтаж фильтрующих устройств перед насосным оборудованием не рекомендуется. Исключением являются сетчатые фильтры с около нулевым сопротивлением, которые защищают насос от попадания крупного мусора.

Применение любых других фильтров — обезжелезивателей, умягчителей и т. п. — приведет к повышению нагрузки на насосную станцию и станет причиной ее преждевременного износа. Установку, регулировку и ремонт проводят при отсутствии давления в водопроводе.

Установка осадочных фильтров (грязевиков)

Косой и прямой муфтовые фильтры устанавливаются на горизонтальных участках водопроводной трубы исключительно по направлению потока. Косые фильтры могут монтироваться и на вертикальном трубопроводе, если поток движется сверху вниз.

Направление потока должно соответствовать стрелочным указателям, обозначенным на фильтре. Неправильная установка приведет к ухудшению пропускной способности и засорению трубопровода (+)

Фильтр не должен испытывать нагрузок от вибрации, изгиба, сжатия и растяжения трубопровода. При его установке добиваются равномерной затяжки крепежа, при необходимости монтируют компенсаторы и опоры, снижающие нагрузку.

Правильное расположение фильтра — крышкой ревизии вниз. Для проведения профилактического обслуживания под устройством предусматривают свободное пространство.

Сетчатые фильтры по способу врезки разделяют на муфтовый и фланцевый. Первый тип устанавливают на трубы небольших диаметров, второй тип используется для магистральных водопроводов, развязок в водопроводной системе многоквартирных домов. На трубах диаметром до двух дюймов применяют резьбовые фильтры, так называемые американки.

Фильтр, который врезается в водопровод, может иметь разную степень очистки и характер фильтрации, промываться вручную или автоматически

Как провести монтаж системы обратного осмоса?

Монтаж фильтра проводят в легкодоступном месте на горизонтальном участке водопроводной трубы с направленной вниз колбой. При установке счетчика воды фильтр должен размещаться перед ним.

Монтаж осуществляют в такой последовательности:

1. Наносят анаэробный герметик на соединительную резьбу, заполняя все канавки равномерным слоем и оставляя на 15 мин для застывания.
2. Далее присоединяют крепеж к фильтру, обращая внимание на направление тока воды в водопроводе.
3. Приставляя крепеж фильтра к стене, и следя, чтобы отводы устройства совпадали с положением трубы, отмечают места под отверстия.
4. Высверливают отверстия и вставляют дюбеля, далее, с помощью саморезов, прикручивают к стене держатель с фильтром.
5. Для подсоединения отводов фильтра к магистрали обрезают трубу и сгибают ее, чтобы совместить ее ось с осью фильтра. Чтобы труба не сломалась, когда ее гнут, в середину заводят специальный кондуктор.
6. Затем на трубу надевают обжимное кольцо и гайку, вставляют фитинг (до упора). Обжимное кольцо натягивают вплотную к фитингу и закручивают гайку.
7. Соединяют фитинг с фильтром и накручивают накидную гайку, плотно затягивая ключом.

После установки открывают воду, проверяют, нет ли протечек. Для удобства проведения ремонта и обслуживания по обеим сторонам устройства предусматривают перекрывающие вентили.

Подключение обратноосмотичекого фильтра

Монтаж очистной системы заключается в сборке отдельных элементов и не требует специальных инструментов. Поэтому провести установку обратного осмоса сможет даже человек, который никогда не занимался этим.

Производитель рекомендует размещать фильтр под кухонной мойкой. Чтобы было комфортно набирать отфильтрованную воду, устанавливают отдельный кран. Для его установки придется просверлить отверстие в углу раковины или на участке столешницы около мойки.

В стандартной комплектации обратноосмотической системы нет насоса, который повышал бы давление — при необходимости он устанавливается отдельно. Дополнительно система может комплектоваться ледогенератором и сменными элементами для более эффективного удаления фтора, нитратов

Обратноосмотический фильтр собирается как конструктор. Монтаж состоит из таких этапов:

1. монтаж питьевого крана и подключение его к фильтру;
2. подключение к трубопроводу холодной воды;
3. установка шарового клапана бака и дренажного хомута;
4. запуск в работу и промывка системы.

Для хорошей работы и производительности обратноосмотического фильтра требуется обеспечить нормальный напор в системе. Если давление воды в подводящем трубопроводе не превышает 2,8 бар, то рекомендуется установить насос повышения давления.

Он устанавливается перед первым фильтром в разрыв входящей трубки. При использовании насоса нужно обязательно устанавливать датчик высокого давления — он автоматизирует процесс выключения и включения оборудования.

Владельцы собственных бассейнов получат массу полезных сведений о фильтрующих установках в следующей статье, с которой мы рекомендуем ознакомиться.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Как выбрать фильтр по степени и способу очистки:

Ролик #2. Как провести врезку фильтра в водопроводную систему:

Ролик #3. Установка обратноосмотического фильтра и смена картриджей:

При выборе устройства для очистки воды вопрос не стоит, какой фильтр устанавливать — для грубой или тонкой очистки. Правильнее задаться вопросом, для каких целей будет использоваться вода и какого результата нужно добиться.

Применять устройства для фильтрации воды нужно начиная от грубой очистки и заканчивая, если необходимо, самой тонкой, которая будет извлекать посторонние примеси до мельчайших частиц.

Желающих поделиться опытом, высказать мнение, задать вопросы, отметить недочеты в представленном материале, приглашаем писать комментарии. Оставить их можно в блоке, расположенном под текстом статьи.