Фильтры умягчения воды

Фильтры засыпного типа - это именно те водоочистные устройства (как правило, автоматические), которые применяются для коттеджей, коммерческих и производственных целей. Все фильтры для очистки воды засыпного типа, не зависимо от компании производителя и своего предназначения, принципиально устроены практически одинаково.

Такой фильтр состоит из следующих основных составляющих (пример на рисунке).

1. Корпус.

Корпус изготавливается, как правило, из стеклопластика.

По форме корпус представляет собой полый цилиндр с куполообразными верхом и дном. Такая форма обеспечивает оптимальные гидравлические характеристики работы фильтра. Для остойчивости в нижней части используется специальное кольцевое основание. В верхней части корпуса прорезается горловина, через которую осуществляется сборка и засыпка фильтра.

2. Управляющий клапан.

Блок управления фильтром представляет собой многоходовой клапан с соответствующим приводом (электромеханическим, гидравлическим или др.) и необходимой автоматикой (возможен вариант исполнения с ручным управлением).

Управляющий клапан фильтра осуществляет последовательное переключене потоков воды внутри фильтра в соответствии с заданной программой.

Управляющий клапан бывает с регенерацией по времени. В состав такого блока входит таймер, который через определенные промежутки времени выдает сигнал на начало регенерации. Такие клапана чаще применяются в фильтрах без химической регенерации, а так же управляющий клапан с регенерацией по расходу. В состав такого клапана входит расходомер (счетчик воды), который выдает сигнал на регенерацию после прохождения через фильтр определенного объема воды. Такие блоки на практике чаще применяются в фильтрах с химической регенерацией.

3. Водоподъемная труба.

Водоподъемная труба представляет собой трубу, устанавливаемую вертикально по центру корпуса фильтра. Ее верхний конец соединен с управляющим клапаном, а на втором - закреплен нижний распределитель, называемый часто дистрибьютором.

4. Дистрибьютер.

Дистрибьютор представляет собой пластиковый наконечник с множеством тончайших калиброванных щелей. Предназначение нижнего распределителя - распределять поток воды, поступающий по центральному стояку.

5.Мелкий щебень.

Используется специальный очищенный, промытый и тщательно отсортированный по гранулометрическому составу щебень. Благодаря однородному размеру, эта подложка помогает нижнему распределителю в его работе, т.е. в равномерном распределении потока воды по всему поперечному сечению фильтра.

6. Фильтрующая среда.

В качестве фильтрующей среды используется ионообменная смола, которая представляет собой высококачественный полимер гелиевого типа в виде сферических частиц. Смола разработана для пищевой промышленности, пивоварения, обработки питьевой воды. Катионит извлекает из воды ионы жесткости, такие как кальций и магний, заменяя их ионами натрия. Как только емкость слоя смолы исчерпывается и на выходе наблюдается проскок ионов жесткости, обменную емкость восстанавливают обычной поваренной солью. Емкость смолы в значительной степени зависит от количества соли, использованной при регенерации.

Устройство реагентного бака

Бак для регенерирующего раствора входит в состав умягчителя. Емкость может быть различной формы (например, бочкообразной, или квадратной формы) и размера, в качестве регенеранта используется соль.

Бак представляет из себя емкость (как правило пластиковую) с крышкой . В баке может устанавливаться специальная сетка, на которую будет насыпаться соль . Самым важным узлом является шахта - пластиковая труба, внутри которой смонтирована засасывающая система, включающая в свой состав поплавковый запирающий клапан и шариковый отсечной клапан. Через штуцер засасывающая система соединяется с блоком управления фильтра. Переливной штуцер установлен на случай отказа всех систем регулировки количества воды в баке и должен быть, в идеале, соединен с дренажной линией.

Система работает следующим образом:

1) Начало работы

В бак из фильтра подается определенное количество воды . После этого в бак насыпается таблетированная поваренная соль для ионообменных умягчителей. Количество водырегулируется настройкой поплавкового клапана. Очень важно, чтобы бак для регенерирующего раствора заполнялся определенным количеством воды. Например, для регенерации 1 литрасмолы в ионообменном умягчителе требуется вполне определенное количество поваренной соли (NaCl). В свою очередь, поваренная соль растворяется в воде также в определенных количествах (предел растворимости порядка 300 г/л). Таким образом подбирается то количество воды, в котором раствориться нужное для полноценной регенерации данного фильтра-умягчителя количество таблетированной соли. Если воды будет меньше, то в ней раствориться меньше соли и ионообменная смола не восстановит в достаточной степени своей ионообменной емкости - снизится эффективность умягчения и очистки воды. Если же воды будет больше, то регенерироваться смола будет даже лучше, но при этом возрастет расход соли на каждую регенерацию и увеличатся эксплуатационные расходы на обслуживание системы водоочистки.

2) Регенерация

Во время цикла регенерации раствор из бака через засасывающую систему начинает поступать в блок управления фильтром. Там регенерирующий раствор в определенной пропорции разбавляется водой и используется далее в процессе химической регенерации фильтрующей среды, применяемой в данном типе засыпного фильтра.

3) Наполнение водой

В этом цикле, после окончания регенерации фильтра, в бак начинает подаваться вода из блока управления фильтром. Вода поступает через ту же засасывающую линию. Поступление воды прекращается при срабатывании поплавкового клапана, который всплыв до определенного уровня перекрывает подачу воды в бак. Со временем в этой воде опять раствориться нужное количество соли и процесс повториться при следующей регенерации.

Как работает система умягчения

Алгоритм работы сложнее, чем у фильтров без химической регенерации и
включает следующие циклы.

1. Сервис

Цикл очистки воды. Неочищенная вода со
входа поступает внутрь фильтра,
проходит через слой фильтрующей
засыпки и уже очищенная через нижний
дистрибьютор и центральный стояк
поступает в выходную линию.

Уровень концентрированного
регенерирующего раствора в баке для его
хранения находится на максимальной
отметке.

Продолжительность - зависит от
параметров воды и расхода.

2. Обратная промывка

Цикл интенсивной обратной промывки
фильтрующей среды. Для фильтров
данного типа является предварительным
этапом регенерации. Неочищенная вода
со входа по центральному стояку и через
нижний дистрибьютор подается снизу слоя
фильтрующей засыпки в направлении,
противоположном току воды в Сервисе, взрыхляет её и вымывает накопленные
механические загрязнения. Загрязненная
вода поступает в дренаж.

3. Химическая регенерация

Основной цикл с точки зрения восстановления фильтрующих свойств засыпки.
Данный цикл состоит из двух подциклов.

3.1. Подача регенерирующего раствора

Концентрат регенерирующего раствора через
засасывающую линию поступает в блок управления
фильтром, где разбавляется в определенной
пропорции входной водой. Полученный
регенерирующий раствор проходит через слой
фильтрующей засыпки, химически восстанавливая
её фильтрующую способность. Отработанный
регенерирующий раствор, в который перешли
загрязнения, через нижний дистрибьютор и
центральный стояк поступают в дренаж.

3.2. Смещение

Этот этап начинается после срабатывания
отсечного клапана. Поступление
регенерирующего раствора из бака
прекращается. Вода со входа медленно
поступает в фильтр в том же направлении,
что и в Сервисе. При этом происходит
постепенное выдавливание (смещение)
регенерирующего раствора из фильтра
через нижний распределитель и
центральный стояк в дренаж.

4. Прямая промывка

Промывка осуществляется в том же
направлении, что и в Сервисе, только
вода подается не на выход, а
сбрасывается в дренаж. Назначение
данной промывки - сбросить в дренаж
остаток загрязнений и первую порцию
чистой воды. Кроме того, прямая
промывка за счет большой скорости
потока воды несколько уплотняет слой
фильтрующей среды.

Технические характеристики:

Рабочая/Макс рабочая производитель-ность(м3/час): 1,5 - 2,1

Объем загрузки, л/ Емкость(г-экв): 42/50

Модель солевого бака/Кол-во: 14х14х34/105

Присоединительные размеры, вход-выход-дренаж(дюймы): 1-1-3/4

Габариты, В/Ш/Г(мм): 1600х254х254

Технические характеристики:

Рабочая/Макс рабочая производитель-ность(м3/час): 2.3 - 2,7

Объем загрузки, л/ Емкость(г-экв): 71/85

Модель солевого бака/Кол-во: 14х14х34/105

Присоединительные размеры, вход-выход-дренаж(дюймы): 1-1-3/4

Габариты, В/Ш/Г(мм): 1600х330х330

Технические характеристики:

Рабочая/Макс рабочая производитель-ность(м3/час): 3.2 - 3.4

Объем загрузки, л/ Емкость(г-экв): 98/113

Модель солевого бака/Кол-во: 15х17х36/125

Присоединительные размеры, вход-выход-дренаж(дюймы): 1-1-3/4

Габариты, В/Ш/Г(мм): 1800х356х356

Технические характеристики:

Рабочая/Макс рабочая производитель-ность(м3/час): 3,9 - 5,8

Объем загрузки, л/ Емкость(г-экв): 116/139

Модель солевого бака/Кол-во: 15х17х36/125

Присоединительные размеры, вход-выход-дренаж(дюймы):1-1-1

Габариты, В/Ш/Г(мм): 1800х409х409

Технические характеристики:

Рабочая/Макс рабочая производитель-ность(м3/час): 6,6 - 9,4

Объем загрузки, л/ Емкость(г-экв): 190/228

Модель солевого бака/Кол-во: 24х50/382

Присоединительные размеры, вход-выход-дренаж(дюймы):1,25-1,25-1

Габариты, В/Ш/Г(мм): 1960х533х533

Технические характеристики:

Рабочая/Макс рабочая производитель-ность(м3/час): 8,7 - 13,6

Объем загрузки, л/ Емкость(г-экв): 280/336

Модель солевого бака/Кол-во: 24х50/382

Присоединительные размеры, вход-выход-дренаж(дюймы):1,5-1,5-1,25

Габариты, В/Ш/Г(мм): 2260х610х610