Очищення питної води - фільтрація

ЕФЕКТИВНИЙ ПРОТИ: Дрібні частинки та зважені тверді речовини, такі як залізне залізо, глина, мул та пісок, а також деякі патогени, такі як бактерії та віруси, та колоїди (зважена речовина).

НЕ ЕФЕКТИВНИЙ ПРОТИ: Будь-які розчинені забруднення, такі як нітрати, розчинене залізо, натрій та леткі органічні сполуки (ЛОС).

Зміст

Як працює фільтрація питної води

Системи фільтрації найчастіше використовуються в домашній обробці води для видалення осаду або частинок заліза, марганцю або сірки. Фільтрація також може видалити деякі бактерії з води. У системах механічної фільтрації вода проходить через середовище, таке як тканина або пісок. Частинки потрапляють в поверхню середовища або всередині нього. Розмір пір або простір між гранулами або волокнами середовища визначає розмір частинок, які фільтр може видалити.

Фільтри класифікуються відповідно до найдрібніших частинок, які вони можуть захопити. Розмір отвору фільтра, який слід використовувати, залежить від матеріалу, що видаляється фільтром. Менший розмір задовольнить вимоги до видалення, але вимагатиме частішого чищення або заміни фільтра. Якщо ці фільтри використовуються для попередньої обробки води для інших пристроїв водопідготовки, таких як установка зворотного осмосу, дотримуйтесь рекомендацій виробника.

Поверхневі або екранні фільтри видаляють частинки на поверхні фільтру або поблизу неї. Вони функціонують дуже як екран; частинки певного розміру і більше затримуються на поверхні, а менші рухаються через отвори.

Глибинні фільтри мають густе фільтруюче середовище. Частинки затримуються на всьому товстому фільтруючому килимку. Глибинні фільтри мають градацію за розміром фільтруючого середовища, так що найбільші частинки утримуються на або біля поверхні фільтра, тоді як поступово менші частинки захоплюються глибше у фільтрі, де фільтруючий носій стає менше.

Будь-який тип фільтра може бути використаний для широкого діапазону розмірів частинок.

Види фільтрів для питної води

Існує багато різних типів фільтрів, що використовуються в установках фільтрації питної води. Вони відрізняються дизайном, вартістю та ефективністю. Перш ніж купувати систему, переконайтеся, що система лікування, яку ви купуєте, протестована та сертифікована третьою стороною (наприклад, Національний фонд санітарії) для забезпечення претензій виробника. Механічні системи фільтрації включають картриджні осадові фільтри, носії та мультимедійні фільтри та фільтри попереднього покриття. Який метод фільтрації вибрати, залежить від концентрації та розміру зважених твердих речовин у воді та швидкості обробки води. Такі медіафільтри, як піщані, мають більшу здатність видаляти забруднення, ніж інші типи фільтрувальних пристроїв. Однак картриджні фільтри з волокнистим або керамічним фільтруючим матеріалом виготовляються з меншим і більш рівномірним розміром пор і можуть бути більш надійними при видаленні дрібних частинок.

Касетні осадові фільтри

Касетні осадові фільтри видаляють лише зважені тверді речовини. Виробники оцінюють їх відповідно до розміру частинок, які вони видаляють. Фільтруючий матеріал часто намотують або гофрують, щоб забезпечити максимальну площу поверхні для фільтрації. Картриджні фільтри можна обробляти як у місці використання, так і у місці входу.

Картриджні фільтри використовуються як попередні фільтри, коли частинки в необробленій воді можуть знизити ефективність або термін служби іншого очисного пристрою. Наприклад, розглянемо ситуацію, коли неочищена вода каламутна (каламутна з крихітними частинками осаду або іншого матеріалу) і містить органічну хімічну речовину. Якби для видалення органічної хімічної речовини використовували пристрій з активованим вугіллям, а зважені тверді речовини (крихітні частинки ґрунту або іншого матеріалу) не видаляли спочатку, зважені тверді речовини засмічували блок активованого вугілля, тим самим скорочуючи термін його служби. Тому картриджний фільтр або інший механічний фільтр повинен передувати пристрою з активованим вугіллям для видалення зважених твердих речовин.

Як працюють картриджні осадові фільтри

Під час роботи фільтра через патрон тече необроблена вода, а зважені тверді речовини затримуються на поверхні фільтруючого матеріалу. Вода тече із зовнішньої сторони картриджа до серцевини картриджа. Якщо розмір пор матеріалу фільтра занадто малий, або якщо концентрація зважених речовин у необробленій воді занадто висока, фільтр легко засмічується і потребує частої заміни. Якщо розмір пор занадто великий, через пристрій можуть проходити зважені тверді речовини. Коли суспендовані тверді речовини накопичуються у фільтрі, вони допомагають процесу фільтрації, і ефективність фільтрів зростає. Проте потік води поступово зменшується. Коли витрата води більше не є прийнятним, картридж або фільтруючий матеріал слід замінити.

Види фільтрів для питної води

Два основних типи картриджних фільтрів - глибинні та складчасті. Деякі виробники пропонують фільтри з градуйованою щільністю; їх отвори великі на зовнішній поверхні фільтра і зменшуються в розмірі до центральної серцевини. Для цих фільтрів деякі частинки потрапляють у фільтруючий матеріал, а не на поверхню. Глибинні картриджі, як правило, недорогі. Плісе-картриджі збільшують швидкість потоку, забезпечуючи більшу площу поверхні для фільтрації. Фільтр накопичує частинки на самій зовнішній поверхні, дозволяючи накопичуватися осаду на фільтрі і, таким чином, збільшуючи фільтруючу дію. Потік води, як правило, сповільнюється в міру розвитку фільтруючого кеку. Нафтові плісировані фільтри мають збільшену поверхню для подальшого покращення витрати та фільтрувальної здатності. Більшість плісированих фільтрів можна промити в раковині або садовим шлангом і повторно використовувати кілька разів. Вони обробляють велику кількість каламуті до того, як тиск води помітно впаде. Хоча вони спочатку коштують дорожче, ніж інші типи картриджів, в довгостроковій перспективі вони менш дорогі. Плісировані картриджні фільтри містять тверду поліпропіленову серцевину для опори і виготовлені з одного із наступних матеріалів:

Плісирований папір - ці фільтри є найбільш економічними, але їх не можна повторно використовувати. Вони чутливі до води з низьким або високим рН (менше 6,5 або більше 8,5). Використовуйте їх лише тоді, коли у воді відсутні активні бактерії, які живляться целюлозною частиною фільтра.
Плісирований бавовна/поліестер - ці фільтри, як правило, вважаються найбільш універсальними, оскільки вони поєднують фільтруючу здатність бавовни з міцністю поліестеру. Якщо рН води становить від 4 до 9, їх можна очищати та використовувати повторно кілька разів.
Плісирований поліестер та поліпропілен - ці фільтри є найдорожчими, але їх можна багаторазово промивати та використовувати повторно. Оскільки волокна досить гладкі, вони не настільки ефективно утримують частинки, як бавовняно-поліефірні фільтри. Насправді розвантаження може бути проблемою з цими фільтрами.

Ємність фільтрів питної води

Вибір конкретного картриджного фільтра ґрунтується на витраті води, що виробляється під тиском води в побуті, кількості обробленої води до технічного обслуговування та бажаній якості води. Потік через фільтр залежить від тиску води та характеристик фільтруючого матеріалу та води.

Технічне обслуговування систем фільтрації води

Незалежно від якості придбаного обладнання, воно не буде працювати належним чином, якщо не буде керовано відповідно до рекомендацій виробника щодо технічного обслуговування, очищення та заміни деталей. Ведіть журнал реєстрації результатів випробувань води, технічного обслуговування обладнання та ремонту.

Замініть або почистіть картридж, коли через пристрій помітно зменшиться витрата води - зазвичай через кілька тижнів або місяців використання. Деякі картриджі оцінюються відповідно до кількості галонів, яку вони можуть обробити. Незважаючи на те, що ці номінали дають рекомендації щодо технічного обслуговування, варіації характеру та кількості зважених речовин ускладнюють точне прогнозування часу між замінами картриджів.

Якщо картридж вимагає заміни занадто часто, медіафільтр може бути більш економічним.

Особливі зауваження щодо фільтрації питної води

Зовнішній пластиковий корпус для різних осадових фільтрів із картриджами, як правило, схожий. Внутрішній фільтруючий матеріал - це те, що відрізняє один пристрій від іншого. Той самий пластиковий корпус, що використовується для картриджних фільтрів, також може використовуватися для закриття мембран з активованим вугіллям або зворотного осмосу. Обов’язково повністю вивчіть інформацію про фільтр, щоб гарантувати придбання правильного пристрою.

Переконайтеся, що обрана вами система встановлена та експлуатується відповідно до інструкцій виробника. Після установки повторно протестуйте як сиру воду (перед обробкою), так і очищену воду в сертифікованій державною лабораторією, щоб переконатися, що вона працює належним чином та видаляє забруднення. Вам слід продовжувати щорічно перевіряти якість як необробленої, так і очищеної води. Цей щорічний тест також допоможе вам визначити, наскільки ефективно працює ваша система лікування та чи може знадобитися технічне обслуговування або заміна компонентів.

Носії фільтрів для питної води

Фільтри для медіа складаються з резервуара, фільтруючого середовища, опорної системи та недозводу. Зазвичай фільтруюче середовище має глибину від 24 до 36 дюймів і може бути кремнеземним піском, силікатом алюмінію або антрацитом. Бак закриває фільтруюче середовище; опорна система, як правило, гравій, запобігає вимиванню середовища з пристрою. Вода надходить у резервуар для фільтра через верх і просочується через середовище, яке затримує всі зважені тверді речовини. Очищена вода виходить з пристрою через недопуск. На відміну від деяких осадових фільтрів, картриджні фільтри можна очищати та використовувати повторно.

Використання носіїв фільтрів для питної води

Медіа-фільтри - це пристрої, що входять до місця входу. Вони видаляють частинки, що викликають помутніння, і є частиною систем видалення заліза, марганцю та сірководню. Розчинене залізо, марганець та сірководень повинні бути окислені до твердих частинок шляхом хлорування або озонування, перш ніж їх можна буде видалити за допомогою фільтру для середовищ. Носій-фільтри використовуються як попередній фільтр, коли зважені тверді речовини у вихідній воді можуть зменшити ефективність або термін служби пристрою первинної обробки. Наприклад, пристрій для ультрафіолетового випромінювання або блок хлорування для знезараження води. Якщо суспендовані тверді речовини не видаляти до УФ-пристрою або блоку хлорування, вони можуть захищати мікроорганізми від дії знищення світла або хлору і призвести до незадовільних показників обробки. Фільтри оцінюються за найменшими розмірами частинок, які вони видаляють.

Як працюють медіафільтри

Вода потрапляє у фільтр під тиском і проходить через середовище, яке утримує зважені тверді речовини. Очищена вода виходить із фільтра при дещо зниженому тиску. Оскільки зважені тверді речовини накопичуються на поверхні середовища, вони допомагають фільтрувати дрібні частинки, але поступово зменшують потік води. Якщо його не підтримувати належним чином, фільтр буде видавати дедалі менше обробленої води.

Ємність медіа-фільтруючих систем

Діаметр резервуара фільтра визначає швидкість потоку медіафільтра - чим більший діаметр, тим більший потік. На швидкість потоку також впливають розмір частинок середовища та концентрація зважених твердих речовин у воді.

Обслуговування систем фільтрації середовищ

Медіафільтри слід регулярно промивати, щоб запобігти засміченню частинок пристрою. Зворотне промивання змінює напрямок потоку води через фільтр, виштовхуючи воду в нижню частину резервуара для фільтра і виводячи її через верхню. Цей потік розширює шар середовища і вимиває зібрані тверді речовини з фільтра. Зворотне промивання мультимедійного фільтра відповідно до рекомендованої виробником норми та часу.

Особливі міркування щодо фільтрації засобів масової інформації

Промивання цих фільтрів призведе до додаткової стічної води у вашу септичну систему. Переконайтеся, що ваша система може це впоратись. Рекомендації виробників щодо швидкості зворотного промивання, часу та частоти можуть допомогти оцінити збільшення навантаження зворотного промивання, яке може вплинути на септичну систему.

Деякі посушливі регіони США розглядають можливість заборони зворотного промивання, оскільки це збільшує споживання води. Перш ніж купувати обладнання, яке вимагає зворотного промивання, проконсультуйтеся з місцевим відділом охорони здоров’я або бюро кооперативних служб для отримання інформації щодо будь-яких місцевих обмежень.

Мультимедійні фільтри для питної води

Мультимедійні фільтри мають ту саму основну конструкцію, що і фільтри для носіїв, за винятком того, що резервуар для фільтра охоплює три або чотири шари різних носіїв. Носій фільтра можна повторно промити та використати повторно. Мультимедійний фільтр має більшу фільтруючу здатність, ніж одномедіафільтр із однаковим діаметром резервуара. Мультимедійні фільтри також працюють із більшою швидкістю потоку та довшим інтервалом обслуговування, ніж однофільмові фільтри, тому експлуатаційні витрати, як правило, менші.

Використання мультимедійних фільтрів

Мультимедійні фільтри - це пристрої точки входу (POE). Вони видаляють частинки, що викликають помутніння, і є частиною системи видалення заліза, марганцю та сірководню. Розчинене залізо, марганець та сірководень повинні бути окислені до твердих частинок шляхом хлорування або озонування, перш ніж їх можна буде видалити мультимедійним фільтром.

Як працюють мультимедійні фільтри

У мультимедійному фільтрі зверху найгрубіший медіа-шар. Кожен послідовно нижній шар тонший. Одним із прикладів нашарування в мультимедійному фільтрі є бітумне вугілля або пластмасові кульки зверху, а потім шари антрацитового вугілля, піску та граната. Під опорою для носія розташовані система підтримки засобів масової інформації та недопуск. Система підтримки носія, як правило, гравійна і запобігає потраплянню носія в нижній отвір. Вода потрапляє у верхню частину резервуара під тиском і тече через шари середовища. Суспендовані тверді речовини проходять через верхній шар і потрапляють у нижчі шари.

Одномедіафільтри утримують частинки у верхній частині колонки носія. У мультимедійних фільтрах вся глибина колонки носія затримує частинки, що дозволяє збільшити інтервал обслуговування. Розміри частинок шарів середовища визначають, які розміри зважених речовин фільтр може видалити.

Ємність мультимедійних фільтрів

Діаметр резервуара для фільтра, типи носія та глибина шару середовища визначають швидкість потоку послуг. Загалом, чим більший діаметр резервуара, тим більший швидкість потоку послуг. Швидкість потоку води, доступна для зворотного промивання, обмежує розмір резервуара, якщо тільки дилер обладнання для водопідготовки не надає послугу зворотного промивання. Виробники або дилери обладнання для водопідготовки можуть надати інформацію про витрати мультимедійних фільтрів різного діаметру. Виберіть максимальний діаметр резервуара, відповідний доступній швидкості зворотного промивання.

Як і у випадку з одинарними фільтрами, якщо доступний рівень зворотного промивання обмежує розмір фільтра, використовуйте додаткові резервуари. Кожен фільтр промивається окремо, оскільки весь наявний потік необхідний для досягнення швидкості зворотного промивання одного пристрою. Щоб визначити кількість необхідних резервуарів, розділіть бажану швидкість потоку на швидкість потоку для обраного діаметра резервуара.

Обслуговування мультимедійних систем фільтрації

Щоб підтримувати стабільну кількість та якість очищеної води, регулярно промивайте фільтрувальний матеріал. Зворотне промивання повертає потік води через пристрій, суспендуючи частинки середовища та виводячи накопичені тверді речовини. Фізичні характеристики фільтруючого середовища дозволяють шарам переселятися у належному порядку після зворотного промивання.

Мультимедійні фільтри можуть вийти з ладу через неадекватну швидкість зворотного промивання, нерегулярний графік зворотного промивання або недостатній час для зворотного промивання. Якщо зворотне промивання здійснюється неправильно, необроблена вода може врешті-решт просочитися через середовище, що призведе до засмічення недотоку або неповної обробки. Для домогосподарств з неадекватною швидкістю зворотного промивання деякі продавці обладнання для водопідготовки пропонують послугу зворотного промивання.

Мікрофільтрація, як правило, є недорогим, безпечним процесом лікування, який майже контролюється самостійно. Коли фільтр засмічується, падіння тиску у фільтрі збільшується, а витрата води зменшується. Це означає, що фільтр потребує обслуговування. Поки фільтр залишається на своєму місці, і через фільтр або ущільнення немає протікання, процес працює безпечно, не докладаючи особливої уваги.

Інші міркування щодо мультимедійної фільтрації

На фільтрі можуть рости бактерії, тому важливо змінити фільтр за необхідності.

Запитання перед покупкою

Перш ніж купувати пристрій для очищення води, проконсультуйтеся з водою у державній сертифікованій лабораторії, щоб визначити наявні забруднення. Це допоможе вам визначити, чи фільтрація є ефективним методом лікування у вашій ситуації. Для отримання додаткової інформації див. Запитання, які слід задати перед тим, як придбати систему очищення води.

Адаптовано за матеріалами: Wagenet, L., K. Mancl та M. Sailus. (1995). Домашня очистка води. Північно-східна регіональна служба сільського господарства, кооперативна розширення. НРАЕС-48. Ітака, Нью-Йорк.