К оборудованию для очистки воды можно отнести фильтры различной конструкции и назначения, дозирующие устройства, оборудование для аэрации, ультрафиолетовые стерилизаторы, емкости различного назначения, ручные и автоматические клапаны и другое оборудование.
Фильтры механической очистки.
Фильтры механической очистки используются для удаления из воды твердых частиц. В мире водоочистки их называют нерастворенными примесями.
В любом источнике водоснабжения присутствуют нерастворенные примеси. Установка фильтра механической очистки защищает от попадания твердых частиц в механизмы оборудования, с целью предотвратить их поломку. Кроме того, вода с высоким показателем мутности (показатель, указывающий на присутствие в воде нерастворенных примесей) пагубно влияет на ионообменные засыпки фильтров.
На рынке представлены фильтры механической очистки четырех видов:
- Сетчатые
- Дисковые
- Мешочные
- Картриджные
Сетчатые фильтры.
Сетчатые фильтры представляют собой компактный корпус из латуни или полипропилена с металлической сеткой внутри. Через сетку происходит фильтрование воды. Размер ячеек колеблется от 100 мкм до 500 мкм. Сетчатые фильтры обязательны для установки в городских квартирах перед счетчиком воды. В коттеджах с индивидуальным источником водоснабжения практически не используются вследствие низкой «грязеемкости» и крупного размера ячейки сетки.
Дисковые фильтры.
Основной конструктивной особенностью фильтров такого типа является стопка дисков, изготовленных из высокопрочного пластика, каждый из которых оснащен канавками определенной глубины. Рельефные диски при работе сжимаются и образуют объемную структуру цилиндрической формы с тонкими отверстиями, через которые фильтруется вода. Диапазон задерживаемых частиц варьируется в пределах от 20 до 100 мкм. При засорении дисковый фильтр легко разбирается и промывается. Диски не нуждаются в замене, однако при необходимости их можно докупить. Дисковые фильтры рекомендуется использовать для защиты оборудования при низком уровне мутности исходной воды.
Мешочные фильтры.
Фильтрование воды в мешочном фильтре происходит через картридж в виде мешка, изготовленного из полипропилена или полиэстера и размещенного в корпусе из нержавеющей стали. Внешние размеры фильтра близки к размерам фильтров стандарта 10ВВ и 20ВВ. Размер удерживаемых частиц варьируется в зависимости от материала мешочного картриджа, от 1 до 50 мкм. Фильтрующие мешки допускают стирку и могут быть использованы многократно. Мешочные фильтры хорошо зарекомендовали себя для очистки воды с высоким содержанием нерастворенных примесей.
Картриджные фильтры.
Являются наиболее популярным фильтром для хозяйственно-бытового применения за счет лёгкости обслуживания и разнообразия фильтрующих картриджей.
Фильтры состоят из разборного корпуса (колбы), изготовленного из прочного пластика или стали и сменного элемента (картриджа). Материалом для картриджей может служить вспененный или намоточный полипропилен, целлюлоза, полиэстер, засыпной или прессованный активированный уголь, а также различные специальные составы. Картриджи являются одноразовыми и требуют замены после исчерпания ресурса.
В водоочистке наиболее популярны фильтры четырех размеров:
SL10 – slim line 10 (узкий корпус высотой 10 дюймов);
SL20 — slim line 20 (узкий корпус высотой 20 дюймов);
ВВ10 – big blue 10 (широкий корпус высотой 10 дюймов);
ВВ20 – big blue 20 (широкий корпус высотой 20 дюймов).
В коттеджном направлении чаще используются фильтры стандарта 10ВВ и 20ВВ.
Фильтрационные колонны.
Фильтрационная колонна это универсальный корпус, внутрь которого загружается необходимый фильтрующий материал (засыпка). Вода из источника водоснабжения проходит сквозь слой фильтрующего материала, избавляется от примесей и по водоподъёмной трубке (ДРС-дренажная распределительная система) поступает к потребителю или на следующую стадию очистки. Для обеспечения необходимого количества очищенной воды колонны имеют множество типоразмеров. По традиции обозначение корпуса фильтра состоит из четырехзначного числа. Первые две цифры указывают на диаметр корпуса в дюймах, последние две — на высоту в дюймах. Высота корпуса отвечает за толщину фильтрующего слоя, т.е. качество очистки, диаметр – за площадь фильтрации, т.е. объём очищенной воды. Стандартные размеры колонн приведены в таблице.
Таблица объема загрузок в фильтрационных колоннах
| Обозначение колонны. | Площадь фильтрации, м2 | Диаметр/высота, мм | Объём засыпки, л |
| 0844 | 0,0321 | 206/1100 | 20 |
| 1044 | 0,0502 | 257/1130 | 27 |
| 1054 | 0,0502 | 257/1390 | 37 |
| 1252 | 0,0723 | 308/1342 | 50 |
| 1354 | 0,0856 | 334/1400 | 62 |
| 1465 | 0,0993 | 360/1679 | 93 |
| 1665 | 0,1296 | 410/1678 | 110 |
| 1865 | 0,164 | 480/1731 | 145 |
| 2162 | 0,223 | 533/1575 | 180 |
| 2472 | 0,292 | 610/1829 | 250 |
| 3072 | 0,4558 | 762/1829 | 400 |
| 3672 | 0,6557 | 914/1829 | 500 |
| 4872 | 1,1664 | 1219/1829 | 825 |
| 6372 | 2,009 | 1600/1829 | 1350 |
В коттеджном направлении наиболее востребованными являются колонны, выделенные в таблице жирным шрифтом.
Клапаны управления фильтром.
Клапан управления – важный элемент водоподготовки, который применяется для автоматизации и упрощения процесса управления фильтром. Устройство управляет потоком воды, направляя его в нужном направлении в зависимости от необходимого в данный момент режима работы фильтра. Автоматические клапаны управления полностью исключают участие пользователя в управлении фильтром. Такие клапаны программируются по параметрам исходной воды и в дальнейшем требуют только периодического сервисного обслуживания. Для управления ручными клапанами управления необходимо участие пользователя при каждом процессе промывки фильтра. В таких клапанах отсутствует электронная начинка и исполнительные механизмы. Клапаны управления применяются на фильтрах колонного и кабинетного типа.
По назначению клапаны управления делятся на:
- 3-цикловые — применяются для сорбционных фильтров, осадочных фильтров и в безреагентных системах обезжелезивания.
- 5-цикловые — используются для умягчения и реагентного обезжелезивания воды.
Основными производителями клапанов управления, поставляемых на наш рынок, являются компании Runxin (КНР), Clack (США), Pentair Water (США).
Клапаны управления Runxin.
Runxin — самый популярный клапан на нашем рынке. В линейке представлены клапаны с ручным и автоматическим приводом, 3-циклового и 5-циклового типа.
Управление потоками в клапане Runxin осуществляется с помощью двух износостойких керамических дисков. Это простая и надежная конструкция, не требующая обслуживания. В зависимости от модификации клапан может быть снабжен расходомером. Режимы работы выводятся на дисплей. Клапан надежен, неприхотлив и имеет невысокую стоимость.
Клапаны управления Clack.
Управляющий клапан Clack — это полностью автоматический управляющий клапан. Клапан сделан из прочного пластика и имеет разборную конструкцию. Практически любую модель можно модифицировать и на 3-цикловый режим работы, и на 5-цикловый режим работы. Электронная часть способна самостоятельно подбирать необходимый режим по исходным данным. Клапан легко обслуживать при наличии специального инструмента. Стоимость клапанов Clack в 2-3 раза выше стоимости клапанов Runxin.
Клапаны управления Pentair Water.
Компания Pentair Water — крупнейший и старейший производитель оборудования для водоочистки. Выпускает клапаны под брендами Fleck и Autotrol. Производитель делает ставку на промышленные системы очистки воды высокой производительности. Клапаны имеют множество модификаций, в том числе для очистки горячей воды. Материал внутренней гидравлической части – латунь, благодаря чему обеспечивается долговечность оборудования. В коттеджном направлении используются редко по причине высокой стоимости.
Фильтр «кабинетного» типа.
Фильтр «кабинетного» типа имеет в одном корпусе фильтрационную колонну, бак для таблетированной соли и клапан управления. Отличительной особенностью фильтра «кабинетного» типа являются компактные размеры и презентабельный внешний вид.
Фильтры «кабинетного» типа можно разделить на 2 категории:
— Фильтр колонного типа, помещенный в единый корпус. Из-за уменьшенных размеров фильтр обладает низкой производительностью и ресурсом.
— Фильтр компании «Аквафор». Вместо мини-колонны используется усовершенствованная капсула с ионообменной смолой. Благодаря прогрессивной конструкции фильтр обладает высокой производительностью, сопоставимой с производительностью стандартных колонн и большим ресурсом, превосходящим ресурс фильтров колонного типа.
Аэрационные устройства
Аэрацией в водоподготовке называют процесс смешивания воды с воздухом. Применение аэрации необходимо в двух случаях:
Во-первых, для окисления растворенных в воде примесей, таких как железо и марганец. При контакте с кислородом, содержащимся в воздухе, растворенные примеси переходят из растворенного состояния в нерастворенную форму. В нерастворенном виде примеси легко удаляются обычным фильтрованием.
Во-вторых, для удаления из воды сероводорода, свободной углекислоты или аммония. Эти летучие соединения заметно ухудшают органолептические свойства воды и фильтрующие свойства обезжелезивателей.
В водоподготовке используются три основных вида аэрационных устройств:
- Напорная аэрация воды.
Состоит из аэрационной колонны, оголовка и воздушного компрессора. Компрессор подает воздух в аэрационную колонну, где происходит эффективное смешивание воды и воздуха. При помощи специального клапана из аэрационной колонны удаляется летучие газы и излишнее давление. Вода с окисленными загрязнениями подается на следующую ступень очистки, где происходит её фильтрация. Напорная аэрация эффективна при концентрации растворенного железа до 15 мг/л.
- Безнапорная аэрация воды
Состоит из контактной емкости и устройства для распыления воды. Вода подается в контактную емкость, разбрызгиваясь на отбойнике или распыляясь насадками. Как правило используются ёмкости большого объёма, что позволяет создавать запас воды. Безнапорная аэрация преимущественно устанавливается в системах водоочистки с большими производительностями и высоким содержанием железа (более 15 мг/л) или сероводорода.
- Эжекторная аэрация воды.
Эжектор – компактный прибор, который монтируется в водопроводную линию. Принцип работы основан на создании разряжения в корпусе эжектора и подсосе воздуха через специальный клапан при значительном увеличении скорости потока воды в сужающейся трубке. Эжектор не нуждается в подключении к электрической сети. Однако окислительная эффективность по сравнению с аэрационной колонной или безнапорной аэрацией ниже. В системах водоочистки загородных домов не рекомендуется использовать при содержании железа больше 2 мг/л.
Ультрафиолетовые стерилизаторы
Обеззараживание — это часть процесса очистки воды, включающая в себя уничтожение бактерий, вирусов, микроорганизмов, спор болезнетворных грибов способных вызвать инфекционные заболевания. Наиболее безопасным и эффективным способом борьбы с водными патогенными микроорганизмами является ультрафиолетовая стерилизация.
Ультрафиолетовый стерилизатор прост по конструкции и крайне эффективен. Он представляет собой корпус из нержавеющей стали, внутри которого находится ультрафиолетовая лампа в прозрачном кварцевом стакане. Ультрафиолетовые лучи беспрепятственно проходят сквозь стенки кварцевого стакана, отделяющего лампу от водного потока, воздействуя на ДНК вирусов и микроорганизмов, разрушают их. Эффективность ультрафиолетового обеззараживания доказана многочисленными исследованиями.
Обратный осмос.
Обратный осмос — это метод очистки воды, при котором исходная вода подаётся под давлением на полупроницаемую мембрану, сквозь которую проходят только молекулы воды, а примеси отводятся в дренаж. Таким образом, из воды удаляется до 99% минеральных солей и примесей.
Установка обратного осмоса состоит из предфильтра, повысительного насоса, корпуса с полупроницаемой мембраной, постфильтра, дренажной линии, четырехходового отсечного клапана и накопительной ёмкости. Промышленные модели комплектуются насосом-дозатором для добавления реагентов с целью продления ресурса мембраны, ёмкостью для их хранения, насосом и емкостью для промывки мембраны, ротаметрами, обратной линией, блоком автоматики.
Основные направления использования установок обратного осмоса — очистка воды от солей и излишней минерализации.
В коттеджном направлении применение установок обратного осмоса оправдано при высоких концентрациях в очищаемой воде хлоридов, сульфатов, бора, натрия, нитратов – так как удаление указанных элементов не имеет альтернативы.
Емкости различного назначения.
В водоочистке емкости применяются для решения следующих задач:
— накопление и хранение исходной воды из источника с недостаточным дебетом;
— отстаивание воды с высоким содержанием нерастворенных примесей;
— накопление и хранение очищенной воды в системах с низкой скоростью фильтрации;
— для увеличения времени контакта очищаемой воды с реагентом;
— хранение реагентов, с последующим дозированием в исходную воду.
Применение емкости подразумевает наличие достаточного пространства для её размещения и обслуживания. При проектировании систем очистки воды с применением емкости необходимо предусмотреть датчики уровня, механические или автоматические выключатели потока, аварийную систему перелива и систему слива осадка.
Дозирующее оборудование
Дозирование реагентов является неотъемлемой частью многих технологических процессов в водоочистке. Дозирование реагента может осуществляться как в напорные линии трубопроводов, так и в открытые резервуары (контактные емкости). Дозирующим устройством чаще всего является электромагнитный насос мембранного типа.
С помощью дозирования в исходную воду различных реагентов достигаются следующие цели:
- Повышение рН воды
- Окисление растворенных примесей
- Укрупнение коллоидных частиц
- Очистка полупроницаемых мембран от отложений
- Обеззараживание
Комплект оборудования для дозирования реагентов состоит из:
- Насоса-дозатора
- Емкости для реагента
- Импульсного счетчика воды
- Датчика уровня
По типу управления насосы-дозаторы различают на аналоговые и цифровые. По типу дозирования на постоянные и пропорциональные. Насосы с постоянной дозировкой работают независимо от потока воды. Насосы с пропорциональным режимом работы могут дозировать реагент с различной скоростью. В зависимости от того, какой насос-дозатор выбран, будет подобрано устройство включения насоса – либо реле потока, либо импульсный водосчетчик.
Для хранения реагента используется емкости из химически стойкого полиэтилена, которые оснащены дыхательным клапаном и градуированной шкалой.
