Фильтры для очистки воды: виды, принцип работы, устройство и цена_

В воде из центрального водопровода или скважины содержатся примеси, наносящие вред здоровью человека. Химический анализ выявляет тяжелые металлы, органические соединения, большое количество хлора, патогенные микроорганизмы. Многоступенчатый фильтр для холодной воды задерживает взвеси и растворенные вещества. В зависимости от устройства модуля жидкость имеет разную степень очистки. Информация о видах фильтров и принципе их работы поможет при выборе оптимального варианта.

Назначение и применение фильтров для очистки воды

Фильтры для очистки питьевой воды

Фильтры – это устройства, очищающие воду от нерастворенного осадка, химических и органических примесей, тяжелых металлов, хлора, бактерий. Превышение санитарных норм по этим параметрам серьезно вредит здоровью. Жесткая вода с кальцием и магнием вызывает появление накипи на нагревательных элементах бытовых приборов. Это сокращает срок их службы. В городские квартиры поступает вода, прошедшая подготовку, ей требуется доочистка. Жидкость из колодца требует установки, справляющейся с комплексом задач:

удаление мутности и цветности,
избавление от химических примесей,
устранение микроорганизмов.

Очищающие модули могут устанавливаться отдельно на кухонный кран с питьевой водой или на общую магистраль в квартире. Устройства для обработки большого объема жидкости должны иметь высокий ресурс. Их функции:

умягчение,
удаление хлора и его соединений,
обезжелезивание,
улучшение вкусовых качеств.

По назначению фильтрующие устройства делят на несколько групп:

бытовые,
магистральные,
промышленные,
туристические.

Использование фильтров для горячей воды избавляет котлы, бойлеры, стиральные машины от появления накипи в процессе нагревания.

Виды фильтров, устройство и принцип работы

Бытовые фильтры для воды классифицируют по способу и степени очистки. Процесс обработки жидкости до приемлемых параметров ее состава происходит различными методами.

Механический

Способ заключается в улавливании и осаждении взвешенных частиц. Механические фильтры устанавливают перед счетчиками, насосами, сантехническими приборами. Фильтрующим элементом является металлическая сетка или полипропиленовое волокно. Модуль может комплектоваться манометром для контроля давления в трубопроводе. Распространенная модель устройства – грязевик из нержавеющей стали или латуни.

Сорбция

Процесс удаления вредных примесей происходит за счет сорбционных свойств засыпки. Внутри картриджа или колонны находится активированный уголь. Пористый материал поглощает растворенные химические вещества (нефтепродукты, пестициды), хлор, органические соединения. Он нейтрализует запахи, неприятный привкус, часть микроорганизмов. Засыпка восстанавливается методом промывки. Сорбционные фильтры выпускаются в виде колонн, использующихся самостоятельно, и картриджей для многоступенчатых установок очистки проточного типа. Угольные картриджи часто используются в фильтрах-кувшинах.

Ионный обмен

Способ представляет собой замену ионов кальция и магния, растворенных в воде, на ионы натрия. Химическая реакция происходит в засыпке из гранулированной смолы. Это неорганический пористый материал. Для улучшения водоподготовки в него добавляют специальные реагенты. После умягчения не образуется накипь на нагревательных элементах приборов, расходуется меньше моющих средств при стирке. Засыпку восстанавливают с помощью раствора поваренной соли или лимонной кислоты.

Ионообменные фильтры используют в комплексе стационарных установок.

Обратный осмос

Обратноосмотическая система

Использование обратного осмоса считается наиболее эффективным методом очистки воды. Он позволяет удалить все загрязняющие вещества. Обработка жидкости происходит на молекулярном уровне. Через полупроницаемую мембрану проходят только молекулы воды и кислорода. Все примеси остаются на внешней стороне барьера и смываются в канализацию. Жидкость на выходе лишается солей, бактерий, химических примесей. Высокая деминерализация является недостатком методам.

Система обратного осмоса состоит из трех или пяти ступеней очистки. Ее компонентами кроме тонкопленочной мембраны являются угольные и механические фильтры.

Электрический

К электрическим методам относится озонирование и применение УФ излучения. В технологии очистки озоном используются окисляющие свойства газа. Он позволяет удалить соединения хлора, тяжелых металлов, нефтепродукты и железо. Озон обеззараживает жидкость, убивая бактерии и вирусы.

Основное назначение УФ-лампы – дезинфекция воды. Излучение быстро уничтожает микроорганизмы. Устройство не влияет на вкус жидкости.

По степени удаления примесей фильтры делятся на две категории

Грубой очистки

Предфильтры или устройства механической очистки бывают различного исполнения:

Сетчатые – основной элемент сетка из нержавеющей стали с ячейками 50-200 мкм. Промывка установки осуществляется вручную или полуавтоматически.
Магнитные – в дополнение к сетчатому элементу установлены магнитные вставки, улавливающие частицы железа.
Дисковые – конструкция состоит из пластиковых дисков с тонкими отверстиями 5-200 мкм. Модули легко промываются, используются в быту и на производстве.
Картриджного типа – изделия включают колбу, патрон и гнездо для подключения. Картридж представляет собой полый цилиндр с обмоткой из полипропиленовых нитей. После выработки ресурса он подлежит замене.

Все устройства грубой очистки задерживают нерастворенные частицы. Размер улавливаемой взвеси зависит от параметров ячейки. После предфильтров вода не готова к употреблению в сыром виде.

Тонкой очистки

Фильтры тонкой очистки воды

Удаление тяжелых металлов, растворенных химикатов, хлора, различных солей и микроорганизмов возможно с помощью бытовых фильтров для питьевой воды тонкой очистки. К ним относятся:

обезжелезиватели – колонны с минеральной или синтетической засыпкой, связывающей железо,
угольные (сорбционные) – картриджи с активированным углем поглощают химические соединения, хлор, сероводород,
ионообменные – умягчители, действующие на основе смолы,
системы обратного осмоса – основная очистка происходит через мембрану с порами в 0.0001 микрон.

Очищение жидкости происходит до норм, позволяющих употреблять воду без вреда для здоровья. Это стационарные установки, размещаемые на кухне. Они обеспечивают двух-пятиступенчатую очистку жидкости. Производительность установок до 3 л/мин., ресурс до 15000 литров.

Многоступенчатые модули с мембраной комплектуются накопительным баком.

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.

Цена на фильтры тонкой очистки воды значительно выше, чем на модули грубой фильтрации. Если жидкость хорошего качества, нет необходимости тратиться на дорогую установку. Повышенную жесткость, хлор, сероводород и железо способны удалить только модули сорбционного типа и обратноосмотические мембраны.

Правила монтажа

Монтаж фильтров грубой и тонкой очистки воды

При установке фильтрующей системы первым всегда монтируется модуль грубой (механической) очистки. Он задерживает примеси песка, ила, глины, мелкие камни и другой мусор. Предварительное удаление взвесей продлевает срок службы фильтров тонкой очистки. На магистрали горячего и холодного водоснабжения устанавливаются грязевики. По типу врезки они бывают муфтовые и фланцевые. В сетчатом стакане грязевика накапливаются улавливаемые частицы. Узел устанавливается на горизонтальных участках трубопровода строго по направлению стрелки на корпусе.

Стационарные фильтры размещают под мойкой. Они комплектуются деталями для подключения к водопроводу и канализации. Монтажные работы выполняются после перекрытия кранов и сброса жидкости из труб. К изделию прилагается схема сборки и установки, действовать следует по инструкции. В комплекте имеется кран, под который высверливается отверстие в мойке. Потребуется на трубу холодной воды установить тройник. Фильтрующая конструкция подсоединяется к нему гибким шлангом. Второй выход, предназначенный для очищенной воды, подключается шлангом к питьевому крану. Трубку дренажного отвода направляют в канализацию. Все соединения герметизируют ФУМ лентой.

Особенности эксплуатации и обслуживания

Большинство бытовых фильтров можно установить и обслуживать самостоятельно. Они имеют определенный ресурс работы, после которого требуется регенерация или замена. Этот период корректируется в зависимости от состояния воды. При минимальном загрязнении картриджи меняются реже. Сигналом для промывки механических фильтров служит падение давления в трубопроводе.

На картриджах указаны рекомендуемые сроки замены:

предфильтры – 6 месяцев,
мембрана обратного осмоса – 24-30 месяцев,
сорбционный – 12 месяцев,
ионообменный – с регулярной регенерацией до 5 лет.

Многие производители изготавливают унифицированные картриджи. Изделия разных брендов имеют одинаковые размеры и могут заменять друг друга.

Стоимость фильтров

Фильтр-кувшин

Цена на очищающие модули зависит от их назначения, технических характеристик и производителей. Бюджетные варианты:

Кувшины Гейзер объемом 2,5-3,7 л – 350-850 р.,
Кувшины Аквафор Лайн – от 250 р.,
Насадка на кран Гейзер Евро – 661 р.,
Фильтр-насадка Аквафор Модеон – 809 р.

Многоступенчатая система очистки

Многоступенчатые модули под мойку, выполняющие очистку от железа, хлора и тяжелых металлов стоят в зависимости от модели от 1460 до 5800 рублей. Лучшие производители:

Гейзер Био 311 с комплексной очисткой и минерализацией – 3800-5100 р.,
Atoll U-31 STD – 6100 р.,
Аквафор Кристалл с ресурсом 8000 л – 2500 р.

Самыми дорогими являются системы обратного осмоса. За узел с пятью степенями очистки, накопительным резервуаром и краном придется заплатить от 7050 до 30000 рублей. Популярные модели:

Аквафор Осмо-Кристалл 100-4М – 8400р.,
Атолл А-550 Патриот – 8500 р.,
Гейзер Престиж-М с краном 7 и баком на 12 л – 9900 р.,
Angstra R 5-C –17240 р.

Выбор фильтров зависит от характеристик воды и финансовых возможностей потребителей. Устройства тонкой очистки приводят параметры жидкости к показателям, благоприятным для здоровья. К ним относятся системы обратного осмоса и проточные фильтры под мойку. Вода, прошедшая обработку, становится мягкой и вкусной.