Фильтрование

Фильтрование при помощи вакуума

Такая система, как уже было сказано, хоть и сложнее технически, но эффективнее с точки зрения очистки и общего удобства использования. Вакуумное фильтрование подразумевает размещение определенной емкости, куда поступает нуждающаяся в обработке смесь. Далее уже под самой фильтрующей поверхностью создается вакуум, буквально вытягивающий основное вещество и оставляющий осадок. Способы фильтрования, таким образом, разделяются по системе работы, так как одним из главных недостатков считается проблема с необходимостью очистки. Используют карусельные, дисковые, барабанные и любые другие схожие механизмы, в которых составные части могут быть без проблем заменены практически мгновенно. Это позволяет поддерживать нужный уровень эффективности устройства с минимальными затратами и без его остановки.

Очищение от механических примесей

В воде, которая течет в нашем водопроводе, содержатся песчинки, фрагменты ржавчины, металла, подмоток и т.д. Эти примеси называют механическими. Их наличие плохо сказывается на долговечности запорной арматуры (кранов, вентилей и т.д.) и бытовой техники. Потому в квартирах и в частных домах ставят на входе фильтры для их удаления. Виды фильтров для очистки воды от механических примесей немногочисленны. Это с сеткой и дисками в качестве фильтрующих элементов.

Наиболее распространенный фильтр для устранения механических примесей в воде

Фильтрующий элемент в механических фильтрах — сетка. По размерам ячейки эти фильтры делят на устройства грубой (300–500 мкм) и тонкой очистки (крупнее 100 мкм). Могут стоять каскадом — сначала грубой очистки (грязевик), затем тонкой. Часто фильтр грубой очистки ставится на входе в трубопровод, а устройства с более мелкой ячейкой ставят перед бытовым устройством, так как разная техника может требовать разной степени очистки воды.

По ориентации колбы в которой установлен фильтрующий элемент, бывают они прямые и косые. Косые создают меньшее гидравлическое сопротивление, потому чаще всего ставят их. При установке надо соблюдать направление потока, оно указано на корпусе стрелкой.

Фильтр механический

Есть два типа механических фильтров — с автопромывкой и без. Устройства без автопромывки небольшие по размеру, их входные/выходные диаметры подбираются по размерам трубы, в которую они устанавливаются. Материал корпуса — нержавейка или латунь, резьбовые соединения — разные (наружная или внутренняя резьба подбираете по необходимости). Стоимость этого вида механических фильтров невысокая — в районе сотни рублей, хотя фирменные могут стоить гораздо дороже.

Механические фильтры без обратной промывки: прямой и косой

Так как сетки забиваются и их периодически надо чистить, нижняя часть колбы — съемная. При необходимости, ее откручивают, вынимают и промывают сетку, затем все возвращают обратно (все работы проводят предварительно перекрыв воду).

Сетчатый с автопромывкой

Механический фильтр с автопромывкой (самопромывающиеся) имеет в нижней части колбы с фильтрующим элементом патрубок и кран. Патрубок при помощи шланга или куска трубы выводится в канализацию. Если необходимо такой фильтр промыть, просто открывают кран. Вода под напором вымывает содержимое в канализацию, кран закрывается, можно эксплуатировать дальше.

Виды механических фильтров для воды с промывкой

Этот виде механического фильтра для воды часто содержит манометр. По нему определяют забита сетка или нет. Давление стало ниже — пора чистить фильтр. Если колба устройства прозрачная, манометра может и не быть — определиться можно по внешнему виду сетки или стенок колбы. В данном сегменте косые фильтры для воды встречаются редко, но все-же бывают.

В корпус может быть встроен редукционный клапан для нейтрализации перепадов давления. Есть модели с возможностью установки блока автопромывки.

Пример установки механического фильтра с автоочищением

Обвязка этого вида механических фильтров чуть сложнее — необходим вывод в канализацию, но также есть модели с резьбой разного типа, чтобы можно было использовать как можно меньше переходников.

Типы соединения

Механические фильтры очистки могут быть муфтовыми, могут — фланцевыми. Фланцевые — это обычно оборудование магистральное для водопроводов с большим давлением и диаметрами. Может быть использовано при устройстве водоснабжения частного дома.

Фланцевые сетчатые фильтры

Дисковые (кольцевые) фильтры

Этот вид оборудования распространен меньше, хоть менее склонен к заиливанию, имеет большую площадь фильтрации, задерживать может разные по размерам частицы.

Фильтрующий элемент — набор полимерных дисков, на поверхности которых нанесены углубления-царапины разной глубины. Диски в собранном состоянии плотно прижаты друг к другу, вода проходит через ложбинки в дисках, на них при этом оседают частицы большего диаметра. Движение воды спиралеобразное, так что взвеси удаляются качественно.

Дисковый фильтр для воды

Когда фильтр для очистки воды забивается, диски достают из корпуса, раздвигают и промывают. После этого ставят на место. Периодически диски надо заменять, срок службы фильтрующего элемента зависит от количества загрязнений и качества самих дисков. Есть модели с автопромывкой.

Монтируются в разрыв трубы, колба может быть направлена вверх или вниз (смотрите в инструкции к установке).

Техника фильтрования

Фильтрование жидкостей в лаборатории проводят с помощью воронок, в которые вкладывается специальная фильтровальная бумага.

Фильтрование осуществляется либо в режиме постоянной разности давлений (например, вакуум-фильтры), либо в режиме постоянной скорости (например, рамный фильтр-пресс). Значительно ускорить фильтрование в лаборатории, помогает наращивание носика воронок(воронка Бюхнера, или фильтр Шотта с пористой стеклянной фильтрующей пластиной-перегородкой) тонким, инертным к фильтрату шлангом,вертикально опускающимся на нижние этажи, или в колодец, по возможности более длинным (вплоть до 10 метров(иногда более), при которых (10 м глубины),например водяной столб, стекающего вниз по шлангу из воронки фильтрата(допустим вода), создает разрежение ~1 атм, то есть вакуум, даже 1,5 м длины(от воронки вниз до пола) ПВХ шланг 4 мм диаметра подсоединенный к воронке Шотта ускорял фильтрование осадка в 5 раз, за счет разрежения отвисающего 1,5 м жидкостного столба фильтрата, около 0,1 атм, и уменьшению влияния высоты оставшегося исходного в воронке над мембраной, в простейшем случае уменьшающего скорость фильтрации под конец.

Все современные способы очистки можно разделить укрупнённо на две группы: механические фильтры, являющиеся перфорированной перегородкой той или иной конструкции, и очистители в силовых полях (гравитационные, центробежные, магнитные, электростатические). Недостатком первых является малая грязеёмкость, увеличение перепада давления по мере забивания отверстий или пор в перегородке, наличие байпасного клапана, перепускающего без очистки часть жидкости из линии загрязнённой жидкости в линию очищенной жидкости, ограничения по степени загрязнённости, подаваемой на очистку жидкостей, большие габаритные размеры, увеличивающиеся по мере увеличения пропускной способности или тонкости очистки, и др. Всё это приводит к необходимости периодической замены или регенерации фильтрующего элемента, встройки сигнальных устройств и т. п. Следует попутно отметить, что запылённость окружающей среды зачастую настолько велика, что простая замена фильтроэлементов в гидросистемах вносит загрязнений больше, чем изнашивание за всё время эксплуатации.

Очистка в силовых полях при достаточно большой грязеёмкости имеет свои недостатки. К ним относятся: для гравитационной очистки (осаждения) — большое время на очистку, большие площади очистительных ванн, малая производительность, зависимость от плотности частиц, температурных и других условий; для центрифуг — сложность конструкции, невозможность встройки непосредственно в технологический цикл, необходимость периодической разборки для очистки с последующей балансировкой, огромные энергетические затраты на очистку и др.; для магнитной очистки — отбор в основном ферромагнитных частиц, необходимость в малой скорости обтекания (до 0,01 м/с), тонкость слоя жидкости, в котором магнитное воздействие эффективно, невозможность удерживания на магните большой массы уловленных частиц, зависимость от температуры, ударов (для постоянных магнитов) и др.; для электростатической очистки — возможность работы только в токонепроводящих жидкостях, низкая производительность.

Выходом из этого положения в области очистки различных жидкостей явился принцип гидродинамической очистки. В её основе лежит создание возле каждой ячейки фильтроэлемента потоков, которые позволяют проникнуть через отверстие только частицам, размер которых заведомо (в 3÷10 раз) меньше размера отверстия. Более крупные частицы сбрасываются из фильтра или складируются в бункере. Реализуется основной принцип: задача фильтра не в том, чтобы задержать на поверхности фильтроэлемента недопустимо крупные частицы, а в обеспечении чистоты жидкости, прошедшей через фильтр. Благодаря такому принципиальному решению фильтроэлемент не засоряется и не требует технического обслуживания в течение длительного времени работы, не нуждается в сменных элементах либо периодической регенерации, имеет меньший и постоянный перепад давления, большую пропускную способность.

В технике фильтрование осуществляют в специальных аппаратах — фильтрах, снабжённых пористыми фильтровальными перегородками, которые пропускают жидкость или газ, но задерживают твёрдую фазу (например, рукавные фильтры).

Классификация

Для лучшего усвоения темы следует назвать и рассмотреть разные типы фильтрования. Это поможет четче понимать особенности каждой разновидности, их свойства, положительные и отрицательные стороны, а также эффективность.

1. По режиму работы фильтра:

• Постоянный.
• Периодический.

Это первый вариант разделения фильтров на типы. В первом случае устройство способно долгое время стабильно работать, не требуя дополнительного обслуживания. Вернемся опять к примеру с водой. Она может течь сквозь фильтр с постоянной скоростью и не должна «заканчиваться». В таких приспособлениях обычно используется большое количество элементов, каждый из которых, не препятствуя скорости прохождения жидкости, убирает часть вредных примесей.

Второй вариант, с периодической системой работы, обычно получает какую-то объемную тару, в которой накапливается отфильтрованная вода, и уже оттуда ее можно брать для собственных нужд. Главный недостаток такого фильтра заключается в том, что при активном использовании жидкость быстро кончается, и потребуется долго ждать, пока она вновь накопится. Зато такие системы обычно намного дешевле.

2, По способу фильтрации:

• Давление.
• Вакуум.

В первом случае вода, газ или другая смесь подается в фильтр под давлением, в результате чего само вещество быстро проходит очистку, а осадок существенно уплотняется. В самых дешевых разновидностях устройств используется собственное давление смеси без дополнительных механических приспособлений. Вакуумный вариант в данном случае более выгоден, так как помогает очищать вещество с тем же успехом, но с меньшими затратами. Правда, технически его сложнее реализовать.

Как формируются дополнительные страницы

Мы упомянули, что фильтр помогает вам создавать релевантные посадочные страницы для запросов. Что это значит? Рассмотрим на примере ювелирных украшений.

Пользователь хочет найти женское кольцо из белого золота с топазом, необходимый размер — 17,5. Даже если в структуре вашего сайта предусмотрена такая страница, то расположить ее и все подобные страницы в каком-то подразделе не получится — слишком много вариантов материала, видов камней, размеров. Для таких случаев и нужен фильтр — он самостоятельно сгенерирует нужную страницу для поисковой выдачи.

• Вид украшения — кольцо.• Для кого — женское.• Материал — золото.• Цвет материала — белое золото.• Камень — топаз.• Размер — 17,5.

Для поиска такого изделия на вашем сайте должно быть как минимум 4–6 тегов, в зависимости от структуры. Если пользователь уже находится в каталоге колец, то первый фильтр для него будет неактуален. Если это подраздел «женские кольца», то первые два можно исключить и так далее. Фильтр необходим, когда есть некое множество вариантов. Количество тегов фильтра, помимо прочего, будет зависеть от места расположения фильтра на сайте.

Как новый алгоритм Яндекса «Королёв» повлияет на продвижение

Фильтрование при помощи давления

Среди всех вариантов очистки это самый простой способ. Очистка воды фильтрованием при помощи этой системы выполняется очень быстро. Для упрощения процесса в самых дешевых разновидностях фильтров вода, газ или любое другое вещество, требующее очистки, подается сразу под давлением. В более дорогих устройствах могут использоваться несколько изолированных друг от друга отсеков, которые можно заменять поочередно, не останавливая работу всего устройства. И несмотря на название, лишь иногда действительно применяется система принудительного создания давления уже непосредственно внутри самого прибора.

Определение

Фильтрование – это процесс разделения сравнительно однородного вещества на несколько составляющих. Как правило, из общей массы, остающейся неизменной после очистки, выделяются другие элементы. Проще всего рассматривать этот процесс на примере воды. Как известно, в современном мире пить воду, даже из якобы незагрязненных водоемов, нельзя. То, что течет из-под крана, также не подходит под определение чистой воды. Как результат, перед употреблением ее нужно прогонять через фильтр. На нем останутся вредные элементы, а конечный продукт будет если не полностью безопасным, то хотя бы не таким вредным, как оригинал.

Что это такое?

Термин «фильтрация воды» применяется ко всем технологическим приемам очистки воды от нежелательных взвесей, заключающихся в пропускании через специальные фильтрующие прослойки.

Их функции выполняют:

• сетки и решетки,
• инертные гранулы,
• пористые материалы,
• волокнистые или минеральные сорбенты,
• мембраны с разным размером ячеек.

После прохождения через такие фильтры вода очищается от:

• Твердых нерастворимых включений: ила, песка, ржавчины или окалины;
• Солей магния и кальция;
• Железа и примесей тяжелых металлов;
• Сероводорода;
• Пластовой органики, водорослей и патогенных микроорганизмов.

Важно! Фильтрационные элементы могут работать в комплексе с химическими реагентами или электрическими безреагентными приборами, но основной принцип работы таких устройств базируется на удержании посторонних частиц в других материалах.

Соответственно, их производительность и эффективность зависит от параметров фильтрационной прослойки, а именно:

• пропускной способности,
• типа и материала,
• долговечности
• способа восстановления.

Фильтрующие материалы

С целью избавиться от неоднородных смесей человечество с древних времен пользуется различными способами и приспособлениями. Самый древний и известный из них – песочный фильтр. Принцип его работы очень прост. Как известно, песок имеет свойство пропускать воду, но задерживать различные взвеси и другие элементы. В результате получается если не кристально чистая, то близкая к тому вода. Главный недостаток такого устройства заключается в следующем: песок слеживается и через непродолжительное время перестает выполнять свои функции, нуждаясь в замене. Позже появился более эффективный вариант, основанный на древесном или активированном угле. Конструкции на такой основе работают дольше, но все еще недостаточно хороши для полноценного длительного использования. Именно поэтому сейчас в качестве фильтрующих материалов используют такие вещества, как прессованный титан, асбест, полимеры, пористое стекло и так далее. С развитием технологий начали появляться специализированные искусственные вещества, обладающие уникальной структурой, способной качественно улавливать все вредные элементы, но пропускать основу.

Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии

Существует целый ряд разнообразных методов очистки, каждый из которых по-своему хорош и эффективен.

Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания

Данный метод наиболее прост в условиях загородного участка, где есть возможность размещения дополнительного резервуара, объем которого должен соответствовать объему суточного потребления воды жильцами дома. Оптимальная очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой возможна лишь при соблюдении всех требований установки и эксплуатации.

Подобное решение имеет ряд преимуществ, например, довольно маленькие затраты и простоту исполнения, а также возможность использования очищенной воды даже в случае отключения электроэнергии, и дополнительную очистку от сероводорода.

Минусами является неполное удаление железа, а также необходимость постоянной очистки от скопившегося на дне емкости осадка, и контроль над уровнем воды в нем.

Отстаивание является самым простым, но далеко не самым эффективным способ очистки

Статья по теме:

Аэрационный метод

Данный метод обеспечивает более полное очищение воды из скважины, чем предыдущий способ. Принцип его действия довольно прост: обеспечивается контакт воды с воздухом, где примеси железа вступают в реакцию с кислородом. Таким образом, элемент окисляется и переходит в трехвалентное состояние, выпадая при этом в осадок. Именно для этого на выходе из емкости устанавливается специальный фильтр, который задерживает частицы и не дает им пройти по водопроводу дальше. Аэрационная система очистки воды от железа – отличный и недорогой выбор для дачи.

Существует две разновидности подобного решения:

• Безнапорный вариант, который предполагает установку распылителей, и, по желанию для увеличения эффективности конструкции в саму емкость монтируется компрессор, дополнительно обогащающий воду кислородом.
• Напорный способ подразумевает поступление воды под высоким давлением в специальную колонну, где сам напор струи и действие компрессора обеспечивает максимально эффективное очищение.

Пример напорной аэрационной установки

Плюсами данного метода является, в первую очередь, его экологичность.

Недостатками является необходимость частого очищения емкости и фильтра от скопившихся загрязнений, все равно не полное устранение железа и зависимость технологии от наличия электроэнергии, что в условиях плохого электроснабжения загородных участков является довольно существенным минусом.

Процесс озонирования

Данный процесс представляет собой обезжелезивание при помощи введения специальных окислителей. От хлора в качестве подобного элемента стали постепенно отказываться, поскольку та или иная его часть все равно остается на выходе, и оказывает негативное влияние на здоровье человека.

Озонирование – более полезный способ в отличие от добавления хлорки

Данный метод не очень подходит для самостоятельной установки, поскольку специальное оборудование имеет довольно большую стоимость, а также необходимы довольно сложные расчеты, которые без надлежащих знаний выполнить очень сложно.

Ионообменный способ

Подобное решение предполагает установку специального фильтра со свободными ионами натрия, которые, вступая в реакцию с водой, заменяются на ионы примесей железа. Данный способ довольно прост, и кроме того, удобен, ведь такой фильтр можно установить даже в пространстве под раковиной.

Ионнообменный метод

Метод обратного осмоса

Данный способ по праву считается самым эффективным среди всех методов очищения от примесей. Подобная фильтрационная установка способна задерживать железо на молекулярном уровне даже в растворенном виде.

Принцип работы установки обратного осмоса

Статья по теме:

Однако такое решение предполагает установку целой конструкции, которая включает предварительные фильтры для очистки воды от железа для исключения быстрого засорения основной мембраны, а также минерализаторы, которые восстанавливают воду после ее полного обессоливания.

Пример минерализатора

Применение реагентов

Подобное решение чаще всего используется в промышленности, поскольку требует серьезной последующей очистки от химических соединений. Однако оно может использоваться и для частных домов, например, с использованием гипохлорита натрия. Принцип действия реагентов довольно прост: они, вступая в реакцию с примесями, образуют нерастворимый осадок, который не попадает в воду на выходе с помощью системы фильтрации.

Гипохлорит натрия может применяться и в домашних условиях в отличие от многих других элементов

Использование

Фильтрование – это процесс, с которым мы сталкиваемся в повседневной жизни постоянно. Взять ту же воду из-под крана. Прежде чем она попадает к нам в квартиру, эта жидкость сначала проходит через серьезную систему очистки и обеззараживания. Правда, конечный итог все еще неудовлетворительный (особенно в некоторых регионах), из-за чего многие ставят дополнительные фильтры уже у себя дома. Воздух, которым мы дышим в местах большого скопления людей, зачастую является кондиционированным, особенно если на улице жарко. Фактически он тот же, но прошедший через несколько фильтров, что делает его хоть немного, но чище. И подобное можно сказать практически о любой сфере деятельности человека. Курильщики вообще постоянно контактируют с фильтрами, ведь они встроены в сигареты, и без них вред для организма вообще был бы запредельным (тут, правда, виноваты скорее производители, насыщающие свои изделия не чистым табаком, а какими-то подозрительными смесями с большим количеством химикатов).

Какие бывают системы фильтрации воды?

Для фильтрации воды в квартирах, офисах и частных домах используются как отдельные устройства со сравнительно низкой производительностью (кувшины, пурифайеры, насадки на краны, одноступенчатые системы под мойку), так и комплекты взаимодополняющих приборов (многоступенчатые системы).

Используемые в них устройства соответственно могут быть проточными, накопительными или функционирующими отдельно от основной линии подачи воды.

При выборе конкретного варианта учитывается:

• Степень загрязнения воды и требования к качеству воды. В зависимости от качества и источника воды подбирается система очистки.

  Чем хуже вода и чем больше в ней различных загрязнений и примесей, тем дороже будет стоить система фильтрации.

• Ожидаемый объем переработки. Суточная норма питьевой воды на 1 человека варьируется в пределах 2,5-3 л, помимо ее умножения на количество людей в семье итоговое значение увеличивается в 2-3 раза (запас на гостей и форс-мажоры).

  Но максимальный комфорт достигается при непрерывной очистке питьевой воды, что подразумевает установку систем под мойку в квартирах или комплексную многоступенчатую фильтрацию в частных домах.

• Ресурсы службы фильтрационных прослоек, возможность и способ восстановления их способностей. При неограниченном бюджете предпочтение отдается системам с полуавтоматической или автоматической промывкой. Фильтры с ручной промывкой обходятся дешевле, но требуют постоянного внимания.

  Некоторые виды фильтрующих элементов (угольные картриджи, мембраны) теряют свои полезные свойства полностью и нуждаются в 100% замене при забивке или истечении срока службы, частоту и стоимость этой процедуры стоит узнать заранее.

Отдельного внимания заслуживает проверка бренда. Обратной стороной растущего спроса на водные фильтры является насыщения рынка фальсификатом, игнорирование этого этапа чревато потерей времени и средств.

Предпочтение отдается проверенным компаниям (топ-7 приведен в таблице ниже), работающим на рынке более 5 лет и предоставляющим соответствующие сертификаты и гарантии.

Наименование бренда и компании	Год основания или регистрации торговой марки в РФ	Информация о производителе
Группа компаний Best Water Technology (BWT)	1990	Ведущая европейская компания, реализующая системы фильтрации и водоподготовки для дома и промышленности (включая фармацевтику, пищевую отрасль и гостиничный бизнес). Курирует разработки крупнейшего российского производителя ЗАО «МЕТТЭМ-Технологии» (торговая марка «Барьер»)
Brita	1966	Немецкая компания, специализирующая на выпуске фильтров-кувшинов и аналогичных систем фильтрации, функционирующих без прямого подключения к водопроводу
Аквафор	1992	Международная корпорация с подразделениями в США, РФ, Европе и КНР, реализующая все типы бытовых и профессиональных фильтров собственной разработки
Гейзер	1986	Российский производитель, выпускающий свыше 1000 различных типов бытовых и промышленных фильтров разного типа
Новая Вода	1998	Российская компания, специализирующая исключительно на бытовых системах. Выпускает как собственные фильтры, так и инновационные разработки немецкой компании DWT.
Экодар	1993	Крупнейший поставщик зарубежного фильтрационного оборудования и производитель собственных брендов Ecomaster, WiseWater, ZauberKraft и ZauberROS.
Атолл	1994	Продукция компании ООО «НПО «Русфильтр», специализирующейся на производстве магистральных, проточных картриджных и обратноосмотических системы бытовой водоподготовки