Сорбционный фильтр для очистки воды: виды, устройство и принцип работы

Производители систем

На рынке представлено множество фирм, которые предлагают свой продукт для умягчения воды. Но как среди них выбрать действительно качественный вариант? Наибольшее распространение имеют фильтры российского, китайского, польского и итальянского производства.

Такие приборы изготовлены из прочного и качественного пластика, не имеют постороннего запаха и легко монтируются.

Рассмотрим самые популярные и доступные варианты:

Гейзер. Производство России. Стоимость таких фильтров стартует от 350 рублей. Бюджетные рассчитаны на 200 циклов стирки. Экономичное и простое решение умягчения воды для стиральных и посудомоечных машин. Габариты таких фильтров не превышают 130 мм по высоте и 70 мм по ширине.
Aquafilter. Производство Польши. Стоимость фильтра стартует от 300 рублей. Применяется в бытовых условиях. Имеет схожие с Гейзером габариты и функциональные особенности.
Crystal. Производство Украина. Стоимость фильтров для котлов составляет 900-1800 рублей. Применяется для поточной фильтрации объема воды от 15000 литров.
Atlas. Производство Италия. Изготавливают фильтры как для малого объема, так и для умягчения воды в системах отопления. Стоимость – от 500 рублей.

Изучая плюсы и минусы солевых фильтров от разных производителей, при выборе определенной модели необходимо учесть доступность сменной полифосфатной смеси.

Каждая фирма выпускает соль своего индивидуального состава, поэтому и цена будет отличаться. Интересно! На рынке России лидерами являются такие фирмы, как Аквафор, Гейзер и Новая вода. Качество их фильтров не уступает зарубежным аналогам.

Сорбционная очистка воды – что это такое

Сорбционная очистка воды – высокоэффективный способ глубокого очищения, при котором эффект достигается путем связывания на молекулярном уровне частиц химических веществ и различных примесей. Подобная очистка воды позволяет удалить даже органические соединения, которые невозможно отделить какими-то другими методами.

Современные высокоактивные сорбенты эффективно работают в воде с любой, даже самой маленькой, концентрацией нежелательных примесей. В результате сорбционной очистки в воде практически нет остаточного концентрата.

Термин «адсорбция» означает поглощение какого-либо вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем другого вещества. Этот процесс происходит и в воде, которую мы очищаем, при добавлении определенных веществ. Адсорбент притягивает молекулы нежелательных примесей к своей поверхности и больше не отпускает их.

Сорбционная очистка особенно эффективна на завершающей стадии высокого уровня очищения, когда вода, пройдя через предыдущие ступени очистки, оставила на фильтрах практически все ненужное, и теперь необходимо удалить самые незначительные концентрации нежелательных примесей.

Насколько быстро и эффективно пройдет этот процесс, зависит от следующих факторов:

структуры сорбента;
температуры, при которой идет процесс;
вида и концентрации вредного вещества в воде;
активности реакции среды.

Принцип фильтрации в сорбционных водоочистителях

Действие сорбционных фильтров для очистки воды основано на использовании адсорбентов, поэтому главным элементом этих водоочистителей является помещенная в корпус колонны фильтрующая среда из сорбирующих компонентов. В качестве последних чаще всего выступают алюмосиликаты, активированный уголь.

В процессе фильтрации вода подвергается:

механической очистке, освобождаясь от примесей размерами до 5 мкм,
химической очистке от хлора, органических соединений, других вредных примесей.

Преимущества сорбционного метода

Преимуществами сорбционного способа очистки вод перед другими методами являются:

высокая степень очистки;
удобство использования;
простота эксплуатации: промывки, замены;
экологичность процесса.

В то же время к недостаткам сорбционных фильтров можно отнести:

невысокую скорость очищения;
невозможность накапливания резерва очищенной воды;
необходимость регулярной промывки сорбентов.

Очистка от тяжелых металлов сорбцией

Очищение канализационных стоков от примесей тяжелых металлов осуществляется за счет непосредственного поглощения загрязнений сорбентом.

Сорбционный способ очистки за счет применения шлака свинцовой плавки эффективно устраняет из жидкости цинк и медь.

При ионном обмене загрязнения поглощаются сорбентом на молекулярном уровне. Такой способ заключается в смешении стоков с катионитами и анионитами, способными «вытягивать» частицы тяжелых металлов. В качестве ионитов чаще всего применяются:

глинистые минералы;
слюды;
полевые шпаты;
гуминовые кислоты угля;
ионообменные смолы.

Описание технологической схемы работы сорбционного фильтра:

Сточные воды после предварительной очистки в отстойнике (пескоуловители, жироуловители, маслобензоотделители и ) подаются на тонкую доочистку в сорбционный блок, через входной патрубок и отводятся через глухую горизонтальную перегородку под перфорированный настил, обеспечивающий распределение и равномерный подъем стоков и прохождение их через сорбент (уголь, алюмосиликаты и проч.) для дальнейшего отведения в колодец забора проб, либо для сброса в грунт (водоем). Перфорированный настил изготавливается из стеклопластика и нержавеющей стали, что обеспечивает неограниченный срок эксплуатации сорбционного фильтра.

Важно! Сорбционный фильтр не может эксплуатироваться в качестве первичной очистной единицы. Установка отстойников перед подачей стоков в сорбционный блок обязательна!. Обслуживание сорбционного фильтра производится путем периодической смены сорбента – один раз в 3-7 лет, в зависимости от загруженности системы.При замене сорбента рекомендуется произвести полную очистку корпуса сорбционного фильтра

Обслуживание сорбционного фильтра производится путем периодической смены сорбента – один раз в 3-7 лет, в зависимости от загруженности системы.При замене сорбента рекомендуется произвести полную очистку корпуса сорбционного фильтра

Обслуживание сорбционного блока

Исключить подачу стоков в сорбционный фильтр на время проведения работ;
Откачать полностью воду из сорбционного блока;
Извлечь отработанный сорбент;
Поднять перфорированный настил и произвести очистку корпуса от осевших взвесей на дне сорбционного фильтра;
Установить настил на место и засыпать новую партию сорбента;
Залить сорбционный блок чистой водой.

В качестве загрузки в сорбционных фильтрах может использоваться угольный сорбент, алюмосиликатный или любой другой, по выбору Заказчика. Конструкция сорбционного фильтра серии СПП-ФС или СПК-ФС обеспечивает исключительно равномерный подъем поступающих на доочистку стоков через толщу сорбционной загрузки, гарантируя полноценную доочистку сточных вод, исключая свободное прохождение воды или неравномерную нагрузку на использующийся сорбент. Равномерное распределение поступающих в сорбционный фильтр стоков обеспечивает высокую степень очистки и длительный срок эксплуатации сорбента. При соблюдении условий общей нагрузки на очистные сооружения, сорбент подлежит замене один раз в 3-7 лет. Эксплуатационные расходы, таким образом, сводятся практически к нулю.

Оборудование сертифицировано в соответствии с законодательством РФСистема менеджмента в области качества сертифицирована по ГОСТ ISO 9001-2011

Общая информация о способе и очистителе

Сорбционная очистка – это один из способов глубокой очистки вод, основанный на способности фильтрующего элемента задерживать примеси, находящиеся в жидкости. Такой метод используется, когда существуют высокие требования к составу воды.

Сорбционный фильтр – это один из дополнительных элементов очистных сооружений, предназначенный для более эффективной работы системы.

Как правило, он работает совместно с:

пескоуловителем,
маслобензоотделителем,
жироуловителем.

Основным очищающим элементом устройства служит сорбент (впитывающее вещество).

Наиболее распространены 2 вида фильтрующих аппаратов:

сооружения для очищения стоков;
очистные блоки для улучшения качества питьевой воды.

Фильтрующий аппарат не может быть установлен в качестве первичной очищающей единицы. Глубокая очистка с наименьшим остатком загрязняющих веществ возможна только при попадании в систему частично осветлённых стоков. Она может применяться только в том случае, если концентрация загрязнителя в жидкости не превышает 5-1000 мл/л.

В случае, если сорбционный блок используется на окончательном этапе очистки (доочистке), количество загрязняющего вещества не должно быть выше 100 мл/л.

В комплексе с другими блоками, сорбционный аппарат используются для осветления ливневых и промышленных стоков. Здесь он улавливает нефтепродукты, а также частички загрязняющих веществ, находящиеся в стоках во взвешенном состоянии. Уменьшает показатели химического (ХПК) и биологического потребления кислорода (БПК).

Важно! Сорбционный аппарат снижает уровень органических веществ в стоках, которые невозможно удалить каким-либо другим способом. Через блок с фильтратом, в зависимости от мощности системы, в секунду может проходить от 1 до 100 л жидкости

Такие устройства удаляют из стоков до 90% (до 0,005 мг/л) продуктов нефтепереработки и до 70-90% (до 3 мг/л) взвешенных частиц. Воды, очищенные таким образом могут быть сброшены в водоёмы, грунт или использованы повторно

Через блок с фильтратом, в зависимости от мощности системы, в секунду может проходить от 1 до 100 л жидкости. Такие устройства удаляют из стоков до 90% (до 0,005 мг/л) продуктов нефтепереработки и до 70-90% (до 3 мг/л) взвешенных частиц. Воды, очищенные таким образом могут быть сброшены в водоёмы, грунт или использованы повторно.

Назначение и область применения

Сорбционные фильтры могут быть установлены в жилых, обслуживающих, промышленных объектах, общественных учреждениях и т.д.

Чаще всего они встречаются в:

автосервисах;
производстве бумажный изделий, текстиля, пищевых продуктов;
заправочных станциях;
гаражах;
торговых площадках;
химических, нефтехимических предприятиях;
нефтедобывающих сооружениях.

Внимание! Сорбционный метод при очистке жидкостей с высокой температурой на сегодняшний день используется редко. Что связано с высокой стоимостью и ограниченным количеством термостойких сорбентов.

Методом адсорбции из жидкости удаляются:

фенолы;
органические и красящие вещества;
пестициды;
ПАВы;
мышьяк;
гербициды;
тяжёлые металлы и т.д.

Применение данного метода очистки оправдано только в случае, если загрязнитель хорошо поглощается при использовании минимального количества сорбента.

Строение фильтра

Сорбционные фильтры обладают многими достоинствами, среди которых стоит отметить возможность использования различных сыпучих материалов. Это позволяет очистить сточную воду от различных загрязнений. Чтобы переключиться с одной очистки на другую, необходимо просто сменить сорбент.

Сорбционный фильтр состоит из двух элементов:

корпус;
кассета с сорбционным элементом.

Для изготовления корпуса используют стеклопластик. Он производится по технологии машинного формирования. В процессе изготовления используются полиэфирные смолы. Благодаря этому можно значительно повысить количество стекла в материале, а также срок эксплуатации корпуса фильтра.

Из чего состоит сорбционный фильтр для очистки воды

Каждый сорбционный фильтр имеет следующие детали:

корпус определенного размера в виде баллона из стеклопластика;
стационарный слой активированного угля, имеющий гравийную подсыпку;
управляющий клапан определенного типа (иногда – механическая задвижка);
трубопровод для подачи сточной воды;
трубопровод для вывода очищенной воды;
трубопровод для подачи взрыхляющей воды;
дренажно-распределительная система.

Скорость работы фильтра напрямую зависит от того, насколько загрязнена вода, которую следует очистить. Влияют и размеры зерна сорбента (от 1 до 5 мм). Линейная скорость фильтрации воды может колебаться от 1 до 10 м3/час.

Лучшим способом сорбционной очистки воды считается ее подача в фильтр снизу вверх, когда вся площадь сечения фильтра наполняется водой равномерно, и из воды легко выходят пузырьки.

Для регенеративной очистки стоков с последующей утилизацией удержанных ценных элементов в сорбционном фильтре для очистки воды используют фильтры с неподвижным слоем сорбента. Извлечь нужные элементы в дальнейшем можно с помощью водяного пара либо химических растворителей.

Подробно изучить работу системы сорбционной очистки воды можно на примере фильтра серии ФСБ. Данная модель предназначена для работы в системах ливневой канализации. На входе в фильтр стоят предфильтры: пескоулавливатель и нефтеулавливатель, задача которых – не пропустить первые сильные загрязнения, способные быстро вывести фильтр из строя.

Пройдя предфильтры, вода по трубе попадает в сорбционный блок, откуда распределительно-разгрузочная труба выводит воду в нижнюю распределительную зону.

Попадая на расположенный здесь сорбент, вода равномерно распределяется по нему и проходит насквозь, очищаясь от примесей. Причем марку и объем используемого сорбента выбирают в зависимости от начального и конечного уровня концентрации вредных веществ и требующейся производительности.

Очищенная вода направляется восходящим потоком в сборный круговой лоток и отводится через патрубок.

В конце корпус необходимо заполнить чистой водой.

Если ваша система сорбционной очистки воды должна очищать воду от всех возможных типов загрязнения, то необходимо задействовать комплекс сорбентов: активированный уголь и различные ионообменные вещества, которые надо подобрать, учитывая примеси, находящиеся в воде вашего источника.

Существует множество видов систем сорбционной очистки воды. Чтобы подобрать ту, что подходит именно вам, изучите все факторы, проведите лабораторные исследования воды. Установка оборудования для очищения воды тоже требует специальных знаний. Поэтому ее должны выполнять профессионалы.

На российском рынке присутствует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра для воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг – консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы

Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.. Сотрудничая с «Biokit», вы получаете широчайший выбор систем обратного осмоса, фильтров для воды и многие другие устройства, предназначенные для очистки воды и возвращения ей естественных природных качеств.

Сотрудничая с «Biokit», вы получаете широчайший выбор систем обратного осмоса, фильтров для воды и многие другие устройства, предназначенные для очистки воды и возвращения ей естественных природных качеств.

Мы готовы вам помочь в данных направлениях:

Выбрать фильтр для воды.
Подключить систему фильтрации.
Подобрать сменные материалы.
Устранить неполадки в работе оборудования.
Привлечь специалистов-монтажников.
Дать телефонную консультацию по интересующим вопросам.

Доверьте очистку воды профессионалам компании «Biokit», которые заботятся о вашем здоровье.

Как выбрать фильтр

Производительность фильтра зависит от степени загрязнённости воды

Чтобы подобрать подходящую систему фильтрации, необходимо выяснить химический состав воды. Для автономных скважин это стандартная процедура. До ее проведения не рекомендуется употреблять жидкость из колодца. В централизованном водопроводе опасных примесей меньше, их нейтрализует хлор, но его соединения также вредны для здоровья. В процессе экспертизы проверяется:

цветность (появляется из-за минерального осадка);
наличие тяжелых металлов;
жесткость;
количество железа;
соединения хлора;
присутствие микроорганизмов;
химические примеси и т.д.

После получения информации о параметрах жидкости можно приступить к выбору установки, которая приведет их к санитарным нормам

Важно учитывать характеристики самого фильтра:

Производительность. Этот показатель сообщает об объеме жидкости, который установка способна очищать и пропускать за единицу времени. Наименьшие показатели у системы обратного осмоса. Она оборудуется бачком, в котором собирается запас очищенной воды. Также невысокая производительность у кувшинов с картриджем.
Ресурс. Параметр, показывающий максимальный объем жидкости, на который рассчитан модуль. Перед покупкой необходимо посчитать средний расход воды в доме. Норма питья для человека – до 2 л в сутки. К ней добавляется еще 1 л на приготовление пищи. Число умножается на количество людей. Желательно для резерва увеличить результат в 2-3 раза. Сравнив два значения, выбирают подходящий вариант. При установке многоступенчатой очистки изучают характеристики каждого картриджа в системе.
Стоимость и расходные материалы. Доступная цена фильтрующего устройства – это только первый этап расходов. Необходимо узнать стоимость картриджей и частоту их замены.

Принцип действия сорбционного устройства

как уже было сказано, главной задачей сорбционного фильтра является очистка сточных вод от вредных веществ. Это нужно для того, чтобы предотвратить водоемы от загрязнения, в результате сброса в них стоков.

Принцип работы фильтра довольно прост. Вода проходит многоступенчатую очистку. На первом этапе стоки проходят грубую очистку. Для этого используются специальные уловители. С их помощью стоки очищаются от песка и примесей нефтепродуктов. После этого вода поступает непосредственно в сам сорбционный фильтр. Здесь она проходит через большое количество слоев активированного угля. В этом устройстве происходит очистка воды до такого состояния, что ее можно сбрасывать в водоем. Она отвечает всем требованиям с точки зрения безопасности и экологичности.

После того как фильтр будет использован, его необходимо тщательно прочистить. Это позволит избавиться от осадков и грязи. Очистка проводится путем промывки устройства с помощью воды. Этот процесс длиться на протяжении двух часов. При этом используется близко 200 литров воды, которая после промывки спускается в канализацию.

В процессе промывки фильтра происходит и очистка засыпки. Из нее извлекают частицы загрязнения. В результате ее можно повторно использовать для фильтрации сточных вод. При необходимости сорбент может быть обновлен или заменен другим материалом.

Как устроены сорбционные фильтры?

Все модели делятся на две большие группы: автоматические (действующие под давлением, промываемые обратным током воды) и безнапорные. Как правило, автоматы используются для обработки больших объемов жидкости, ручные – для бытовых целей.

Автоматические

Автоматические сорбционные фильтры включают в себя:

регулируемый управляющий клапан – блок, который определяет те или иные параметры очистки воды (давление, скорость очистки и обратного осмоса);
колонку – корпус очистительного устройства (изготавливается всегда только из так называемых пищевых, то есть химически нейтральных пластиковых веществ типа полипропилена);
фильтрующую среду (сорбент, засыпку), состоящую из вышеописанных гранул сверхмалого диаметра, помещенную в упаковку из химически нейтрального полипропилена.

Конкретная марка выбирается в зависимости от приоритетных требований к установке. Так, относительно небольшой Pentair ECT-1 очищает в час от 500 до 1000 литров воды при диапазоне температур от +2° до +40°С, обеспечивая при этом хорошую, до 3000 л/час, скорость обратной промывки (со сбросом накопившихся загрязнений в дренажную или канализационную системы). Базовая стоимость агрегата – 22 тыс. руб.

Более мощный ЕСТ-2 при том же температурном диапазоне в час очищает до 1400 л воды, имеет высокую скорость обратной промывки – до 4000 л/час, Базовая стоимость – 24,5 тыс. руб.

Безнапорные

Безнапорные состоят из следующих частей:

изготовленного из пищевого полипропилена кувшина или бака, разделенного фильтром на две емкости: верхняя (содержит неочищенную воду и имеет выход к очистителю), нижняя – прошедшую очистку (имеет выход к крану или носику, через который поступает к потребителю);
очистительного устройства (фильтрующего модуля), армированного химически нейтральной решеткой;
собственно очищающей среды (засыпки), состоящей из сорбирующих гранул.

В чем их преимущества?

Прежде всего, в высоком качестве сорбента – как правило, это мелкогранулированный активированный уголь, полученный путем переработки высокопородной древесины или скорлупы кокосовых орехов. Спектр очистки достаточно широк: хлор-органические соединения и свободный хлор, сельскохозяйственные удобрения и яды (гербициды, пестициды, дератизаторы), радиоактивные элементы, тяжелые металлы, фенольные смолы, красители, нефтепродукты.

Как уже говорилось, все такие установки имеют сменные фильтрующие модули (картриджи), действующие в течение нескольких месяцев. Отработанный элемент легко извлекается и заменяется. Картриджи производятся в России, что дает возможность пользователю сдавать отработанные «капсулы» на переработку.

Производитель со своей стороны гарантирует их утилизацию без выброса накопившихся загрязнений в окружающую среду.

Достаточно популярна марка «Новая вода», артикул К875 (фирма «Ратна). Одной капсулы достаточно для очистки 8 тыс. л воды или работы в течение полугода. Температурный диапазон – от +2° до +35° С. Скорость фильтрации – 120 л/час. Стоимость модуля – 469 руб.

Марка К-205 фирмы «Стэнди» — значительно дешевле – 370 руб., но при тех же исходных параметрах одной капсулы хватает на 4 тыс. л. (или работы в течение полугода, что наступит раньше).

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.

Обзор сорбционных фильтров для очистки воды