ООО "НПО АКВАТЕХ" Производство оборудования водоподготовки. Установки обратного осмоса.
Как подобрать фильтр для очистки воды?

Как подобрать фильтр для очистки воды?

Как подобрать фильтр для очистки воды?
С помощью данной статьи Вы сможете определить какой тип фильтров необходим для Вашей воды, в чем плюсы и минусы тех или иных материалов,

12.05.13

Как подбираются бытовые фильтры?

 

Основной задачей при использовании бытовых фильтров является ДООЧИСТКА питьевой воды, т.е. в ней не должны содержаться в БОЛЬШИХ (более 3-5 ПДК) концентрациях ионы тяжелых металлов (к ним не относятся железо, марганец, кальций и магний) и синтезированные органические соединения (бензолы, фенолы). Если у Вас наблюдаются такие превышения ПДК, то единственным методом дающим какие-либо гарантии в данном случае является только обратный осмос, так как остальные методы или не эффективны или имеют неизвестные периоды защитного действия (необходимо проводить экспериментальные исследования для определения момента исчерпания сорбционной или обменной емкостей и соответственно частоту замены картриджей).

            Такие «экстремальные» воды встречаются не часто и в основном в развитых промышленных центрах или в местах техногенных аварий.

           

            Основные источники водоснабжения можно разделить на две категории:

1)Поверхностные

Чаще всего это реки или водохранилища. Вода из них должна проходить комплексную очистку включая осветление, фильтрацию, микробиологическую очистку и обеззараживание. Поэтому на выход вода может иметь остаточные содержания хлора, необходимого для обеспечения длительного эффекта дезинфекции в изношенных металлических трубопроводах. В периоды паводка возможно увеличение мутности и цветности уже очищенной воды, а так же повышение концентрации коагулянтов и флокулянтов (сульфат алюминия, сульфат железа, полиакриламид и прочих). Так же из-за влияния хлорированной воды на металлические трубопроводы происходит ее вторичное загрязнение соединениями железа (окалина, ржавчина и пр.).

2)Подземные

Условно можно разделить на два типа: артезианские (от 80 м) и не глубоко залегающие (от 2 до 80 м).

Артезианские воды характеризуются высокой стабильностью химического состава и отсутствием микроорганизмов, так же в них наблюдается очень низкое содержание кислорода, поэтому очистку воды от железа или марганца (находится в растворенном виде Fe2+ и Mn2+) необходимо осуществлять после ее аэрации. Так как в большинстве случаев водоснабжение населенных пунктов осуществляется через водонапорную башню, то воду можно считать аэрированной. Основная часть окислившихся загрязнений выпадает в осадок непосредственно в ней или поступает потребителю в виде коллоидов (гидроксида железа Fe(OH)3↓ или марганца Mn(OH)4). Наиболее распространенными проблемами артезианских вод является их повышенная жесткость и солесодержание, которые часто сопутствуют.

      Подземные воды, залегающие на небольшой глубине, имеют широкий спектр загрязнений. В них часто  попадают остатки применяемых удобрений и жизнедеятельности человека. Наибольшие трудности при их использовании доставляют соединения железа и марганца, концентрации которых могут достигать 30-50 ПДК. Изначально такая вода бывает прозрачной, но после контакта с кислородом, происходит выпадение осадка окислившегося железа в виде хлопьев желтого цвета. Зачастую наряду с железом в воде присутствуют и ионы жесткости, которые совместно дают плотный коричневый каменистый осадок на нагревательных приборах и котлах. Если в воде нет железа, то наблюдается белый налет на санфаянсе или на нагревательных элементах, а расход порошка и мыла значительно увеличивается.

Для неглубоких скважин до 20 м характерно также наличие большого количества органических веществ (гуминовых комплексов), которые придают ее цветность и сложно удаляются из нее. Самым опасным загрязнением для фильтров являются нефтепродукты, они блокируют работу практически любого фильтрующего материала и со временем даже мембран. Деструкция нефтепродуктов с помощью озона, хлора или процесса электролиза приводит к образованию сложных производных органики и часто лишь усугубляет ситуацию. Наиболее эффективным средством очистки в данном случае являются сорбенты на основе активированного угля или минеральных волокон.

 

Одним из наиболее важных показателей химического состава подземных вод является ее рН. Так при низких его значениях сложно удалить из воды ионы железа и марганца, а при высоких значениях вода проявляет щелочные свойства.

 

 

ПОСТУАЛТЫ ПРИМЕНЕНИЯ БЫТОВЫХ ФИЛЬТРОВ

1)«чудесных супер-пупер» фильтров - НЕТ

2)Ни один фильтр не может работать бесконечно долго

3)Ни один фильтрующий материал не способен эффективно и долговременно удалять одновременно все загрязнения в одну стадию

4)Невозможно с точностью до дня определить время защитного действия фильтра для конкретной без предварительных испытаний

5)Эффектная очистка возможна при небольших расходах и начальных концентрациях загрязнений

6)Ресурс работы бытового фильтра в 6000-10000 л возможен при учете, что концентрация загрязнений в воде не превышает ПДК в 0,1-0,5 раза по основным показателям

7)Нельзя использовать фильтрующие элементы на основе угля или смолы более 6 месяцев подряд, ввиду возможного микробного загрязнения и развития колоний

8)После исчерпания своей емкости фильтрующие элементы начинают загрязнять воду за счет десорбции («отрыва») загрязнений с поверхности материала.

 

Ионообменные материалы (смолы)

Принцип очистки воды с помощью ионитов основан на замене более активных ионов на менее, чаще всего в роли первых выступают Na+. Селективность извлечения стандартных катионитов возрастает в ряду Ca2+ < Mg2+ < Fe2+ < Mn2+ < тяжелые металлы, т.е. в первую очередь будут извлекаться тяжелые металлы, железо, марганец, а только потом ионы жесткости. Тяжелые металлы встречаются в питьевых водах редко, а железо и марганец предварительно удаляют из воды перед ионитами, поэтому происходит обмен Na+ на Ca2+ и Mg2+, в следствие чего жесткость воды снижается до значений 0,5-1,0 мг-экв/л. Соответственно в воде оказывается большое количество натрия, который в допустимых пределах полезен нашему организму, а в превышающих - опасен, так как провоцирует гипертонические заболевания сдвигая солевой баланс в крови.

Для многих поверхностных вод характерна жесткость воды от 3 до 5 мг-экв/л, что соответствует СанПиН, поэтому ее умягчение является излишним. Для многих артезианских и подземных вод характерна жесткость на уровне 13-17 мг-экв/л, а умягчение такой воды с помощью катионитов как раз и дает резкое повышение натрия в воде.

Основным свойством всех сорбционных и ионообменных материалов является ограниченная емкость по отношению к загрязнениям.

Емкость 1 л ионообменной смолы в среднем составляет 1000 мг*экв. Так, например, при начальной жесткости воды 5 мг*экв/л и стандартном картридже со смолой (300 мл), реально можно умягчить порядка 60-80 л воды. 

Поэтому ионообменные фильтры нуждаются в более частой замене или регенерации с помощью поваренной соли. С течением времени полная обменная емкость постепенно снижается, даже после регенерации.

 

ВНИМАНИЕ!!! Ионообменные смолы очень чувствительны к хлору и нефтепродуктам, при взаимодействии с ними происходит разрушение их структуры. Поэтому использование ионитов допустимо на завершающих стадиях очистки воды.

 

Рекомендации:

1)Применять только при средней жесткости воды и небольшом содержании натрия

2)Стадия умягчения должны следовать после механической фильтрации, обезжелезивания и дехлорации воды

3)Картриджи имеют небольшой ресурс работы, поэтому они меняются чаще или регенерируются

 

Активированный уголь

Существует множество разновидностей ориентированных на различные типы загрязнений (в основном определяется наличием определенных размеров пор). Данный тип сорбентов применяется для извлечения из воды практически любых органических соединений (в том числе фенолов, бензолов и пр.), а так же для деструкции хлора и озона, сорбции газов (типа сероводорода). При определенных обстоятельствах с помощью АУ можно удалить из воды железо и марганец за счет окисления на поверхности. АУ не умягчает воду и не извлекает тяжелые металлы, так как ионы имеют определенный заряд, а поверхность угля - нет. Как и все сорбенты имеет ограниченную сорбционную емкость и склонен к накоплению на поверхности микроорганизмов, так как уголь является для них питательной средой. АУ весьма чувствителен к механическим загрязнениям, так происходит забивание нанометровых пор частицами измеряемых в микрометрах или даже миллиметрах.

 

Рекомендации

1)АУ предназначены для дехлорирования воды и сорбции органических загрязнений, улучшают вкус и запах

2)Картриджи с АУ необходимо устанавливать после картриджей механической очистки и обезжелезивания

 

Прессованный уголь (Carbon-Block)

Изготавливается из мелкой фракции АУ путем спекания и прессования. Предназначен для комбинированной очистки воды с помощью фильтрования. Сочетает в себе возможности картриджей из полипропилена и АУ, т.е. задерживает частицы в несколько мкм и в тоже время обладает способностью к дехлорированию воды и сорбции органики в небольших количествах. Чаще всего ставится после картриджей с АУ для улавливания угольной пыли из картриджа и работает как бы на добивание.

 

Рекомендации

1)Устанавливается после АУ или вместо ПП, когда в воде присутствует небольшое кол-во механических примесей

2)Является дополнительной стадией дехлорирования воды, работая как финишная очистка

 

Полипропиленовый картридж

Полипропиленовые картриджи предназначены для очистки воды от механических загрязнений. Бывают различной тонкости фильтрации. Как правило устанавливаются перед остальными картриджами.

Полипропиленовые картриджи эффективно удаляют механические частицы размером до 1 мкм (песок, оскобины ржавчины, ил и пр.). В определенных условиях возможно удаление соединений железа (при рН более 7 и наличии кислорода). ПП не может умягчать воду, удалять тяжелые металлы и растворенные органические соединения. ПП картриджи подразделяются на вспененные, намоточные и гофрированные

 

ВНИМАНИЕ! Во время очистки воды происходит накопление загрязнений на поверхности и в толщи картриджа, соответственно снижается и производительность фильтра (возрастают потери напора). Поэтому данная стадия очистки может являться лимитирующей для всей системы очистки.

 

Рекомендации

1) Заменять полипропиленовый картридж по мере его загрязнения (в среднем заменяются 2 раза чаще)

2) При наличии в воде крупных механических загрязнений предпочтительнее выбирать картриджи с большей микронностью или намоточного типа.

 

Природный цеолит

Материал имеет как сорбционные так ионообменные свойства, т.е. он может заменить ионообменную смолу, уголь или каталитический материал для обезжелезивания, но из-за определенной универсальности эффективность его будет соответствовать им лишь на 40 %  по сравнению со специализированными материалами.

 

Рекомендации

1)Цеолит эффективнее применять для воды с невысоким содержанием железа, наличием запахов (аммиак или сероводород) или же с небольшим содержанием органики

2)Устанавливается до картриджей с углем или смолой

 

Бентосорб

Универсальный фильтровально-сорбционный материал с ионообменными свойствами. К его достоинствам относятся: способность задерживать частицы размером до 0,3 мкм, сорбировать на поверхности многие органические соединения, за счет бентонитовых глин способен извлекать из воды ионы тяжелых металлов, эффективен для вод содержащих нефтепродукты и железо. По отношению к ионам жесткости имеет невысокую обменную емкость.

 

Рекомендации

1)Устанавливается до картриджей с углем или смолой

2)Задерживает частицы до 0,3 мкм

3)Эффективен, когда железо находится в растворенной форме или присутствуют гумматы

4)Позволяет произвести дехлорацию и дезодорацию воды

 

Ультрафильтрационная мембрана

Изготавливается в виде полых волокон на основе полимерных материалов, в основном это полиэфирсульфон. Обладают высокой селективностью к крупным органическим молекулам и коллоидам, к большинству типов бактерий. Способны «отсекать» частицы размером более 0,1-0,02 мкм. Имеют большую площадь фильтрующей поверхности, поэтому могут работать достаточно долгое время, при условии предварительного удаления из воды крупных загрязнений с помощью механических фильтров.

 

Рекомендации

1)Устанавливается после картриджей для механической очистки

2)Задерживает частицы до 0,02 мкм

3)Эффективен, когда железо находится в нерастворенной форме

4)Удаляет большинство микроорганизмов, кроме вирусов

 

Обратноосмотическая мембрана

Изготавливают из композитов на основе полиамидов. Является наиболее эффективным средством очистки воды от растворенных соединений, в большинстве случаев степень очистки составляет от 90 до 99 % в зависимости от начальной концентрации и типа мембран. Мембраны имеют размеры пор, измеряемые в ангстремах, т.е. равные размеру многих ионов, поэтому перед подачей воды на мембраны необходимо подготавливать. Полимер мембран очень чувствителен к наличию окислителей в воде, следовательно, стадия дехлорирования для централизованной воды обязательна. Наличие в воде соединений железа вызывает интенсивное осадкообразование на мембране, снижая ее производительность. В процессе очистки воды происходит снижение минерализации воды (ее опреснение) и если исходная воды было мягкой и низко минерализованной, то она становится приближенной к дистиллированной, поэтому в данных случаях устанавливают специальный минерализатор из цеолита. Выгода от такого решения состоит в том, что в воде остаются только необходимые организму человеку минералы, а загрязняющие вещества удаляются в канализацию.Принцип обратного осмоса основан на селективном переносе растворителя (воды) через полупроницаемую перегородку, для поддержания этого процесса требуется создание повышенного давления перед мембраной в районе от 2 до 5 атм. Осуществление процесса обратного осмоса подразумевает сброс части воды в канализацию (не менее 50 % от очищенной).

 

Рекомендации

1)Устанавливается после картриджей для механической очистки и дехлорирования

2)Задерживает большинство ионов металлов (2+, 2+, +) и часть анионов

3)Удаляет любые формы микроорганизмов, включая вирусы

4)Эффективно удаляет из воды пестициды, тяжелые металлы и сложную органику (фенолы, бензолы)

5)Если давление в водопроводной сети не достаточно, то установите систему очистки с повышающим насосом

 

Надеемся, что приведенная здесь информация и рекомендации помогут сделать Вам правильный выбор!

 

С уважением, коллектив компании НПО Акватех («Сибирский фильтр»)

 

 

Источник: ООО "НПО Акватех"

Предыдущие статьи
Контакты
  • Телефон:
    +7 (385) 269-60-75, Общие вопросы. Фильтры.
    +7 (385) 269-60-35, Промышленная водоподготовка, осмос
    +7 (385) 269-60-49, Системы автоматизации
    +7 (385) 269-60-70, Логистика и бухгалтерия
    +7 (902) 998-60-75, Общие вопросы. Фильтры.
  • Адрес:
    пер.Некрасова 64 (вход с торца здания), Барнаул, Алтайский край, 656038, Россия
  • Email:
    voda@sib-filtr.ru
  • Skype:
    sib-filtr
Карта