Современная фильтрация воды — история и устройство фильтров для очистки воды

фильтрация воды clackФильтрация воды — краткая история водоподготовки

Исторически фильтрация воды для употребления в пищу начиналась с обычной ямы в песчаной или супесчаной почве. Именно это избретение человека послужило проформой известного всем колодца. Только в 2000-ом году до н.э. и обычная яма достаточно эффективно справлялась со своей задачей в местах с малым количеством органики в грунтовых водах.

фильтр из мешковиныПозже, в 5-6 веке до нашей эры люди научились фильтровать воду, пропуская ее через полотно мешковины. Так с применением простого холщового мешка был изобретен простейший осадочный фильтр из созданных человеческими руками материалов.

infoКстати, хотелось бы отметить, что за такой огромный промежуток времени человечество так и не отказалось от использования подобных фильтров. В современной водоподготовке данные осадочные фильтры так и  называются — мешочные фильтры. Фильтрация воды через мешочные фильтры очень эффективна особенно в системах повышенной производительности.мешочный фильтр

Используя в обиходе серебряную посуду и предметы религиозных обрядов изготовленные из серебра, люди заметили, что вода контактирующая с этими предметами, не оказывала вредного воздействия на организм, а напротив даже излечивала некоторые недуги.

Более того такой воде стали придавать чудодейственные свойства. Впоследствии «чудесные» антисептические свойства ионов серебра стали употреблять повсюду. Фильтрация воды с применением  серебра употребляется и в наше техногенное время в составе смесей различных фильтрующих элементов.

Два направления развития водоочистки

фильтрация водыИтак, вот мы и приблизились непосредственно к освещению современных технических устройств для очистки воды.

Скажем сразу, что существуют два вектора развития этого направления, а именно отечественные технологические решения и импортные системы. Для сравнения и более наглядной систематизации информации приведем данные в виде простой таблицы.

Отечественные системы очистки воды

Условия развития — отсутствие конкуренции в плановой экономике способствовало стагнации в плане развития конструктивных решений. Вектор развития сформировался в направлении решения проблемы водоподготовки больше для коллективных потребителей, нежели для индивидуальных.

Теоретические технологические решения — химико-технологическая теоретическая база мало чем отличающаяся от зарубежных решений.

Конструкция и исполнение — наряду с тяжелыми металлическими корпусными элементами и полукустарным штучным производством имеются разработки не имеющие аналогов за рубежом. Многие отечественные разработки нуждаются в модернизации корпусных деталей и автоматики, а также в проработке в плане надежности и простоты обращения электромеханических и электронных компонентов.

Импортное водоочистное оборудование

Условия развития — высокая конкуренция рыночной экономики способствовала интенсивному конструктивному развитию гибких технических устройств для решения технологических задач водоподоготовки как для индивидуального, так и для коллективных потребителей.

Теоретические технологические решения — химико-технологическая теоретическая база мало чем отличающаяся от отечественных решений.

Конструкция и исполнение — отработааные полувеком работы технологические решения. Применение новейших композитных материалов в конструкции способствует росту популярности как среди индивидуальных пользователей (в частных домах), так и на предприятиях, водозаборных узлах поселков и городов. Эти устройства характеризуются гибкостью, надежностью, технологичностью, стандартизацией по международным стандартам и относительной простота эксплуатации.

Ввиду перечисленных выше особенностей имеет смысл рассмотреть подробнее современные фильтрующие устройства импортного производства еще и потому, что многие из их компонентов теперь производят и в нашей стране.

Устройство и принцип действия современных фильтров для воды

Итак, современные фильтры для воды это высокотехнологичные устройства, в которых применены самые последние разработки водной инженерии.

Фильтр в разрезе

Фильтр в разрезе

Составляющие части стандартных современных фильтров для воды:

  •  корпус — колба, закрываемая сверху клапаном либо с автоматикой либо без нее (оголовок);
  •  управляющий клапан либо оголовок;
  •  внутренняя фильтрующая среда или элемент
  •  внутренняя водораспределительная система.

 Принцип работы

Режим фильтрации.

В режиме фильтрации грязная вода подается на вход управляющего клапана. По каналу внутри клапана вода попадает внутрь корпуса-колбы и под давлением проходит сверху вниз сквозь слой фильтрующей среды (загрузки).

После прохождения всего слоя загрузки уже очищенная вода попадает через распределительную систему вверх по водоподъемной трубе и через канал в клапане управления подается на выход к потребителю или к следующей стадии очистки.

Режим промывки фильтра — регенерация.

По окончании ресурса загрузки фильтр нуждается в восстановлении (регенерации) либо замене (в безпромывочных фильтрах) фильтрующей среды. Регенерация просходит в обратном фильтрации порядке.

Сразу заметим, что данный тип восстановления свойств загрузки характерен только для простых трехцикловых осадочных и обезжелезивающих систем. Промывка устройств с ионообменной полимерной загрузкой осуществляется более сложно. Подробнее про устройство и принцип действия ионообменных пятицикловых систем читайте здесь.

Управляющий клапан по сигналу его электронного (либо электромеханического) таймера или расходомера переключает внутри себя потоки воды таким образом, что со входа клапана вода подается в водоподъемную трубу сверху вниз и выходя под большим давлением и напором из распределителя снизу начинает поднимать вверх фильтрующую среду и уносит сбитую грязь в дренаж (канализацию).

Это так называемая «обратная промывка», по окончании которой клапан вновь переключает поток воды в направлении через среду сверху вниз с выходом так же в дренаж и происходит короткая быстрая прямая промывка для уплотнения среды. После чего управляющий клапан переключает потоки воды вновь в состояние, в котором осуществляется фильтрация воды.