Фильтры для воды – выбор оптимального варианта

Осознав, что вам необходима очистка воды в квартире, доме, коттедже, офисе, бассейне или на промышленном предприятии, не торопитесь ехать в первый попавшийся магазин, чтобы купить «фильтр». Возможно, то, что вы хотите (и сможете себе позволить - по габаритам и затратам), в итоге будет называться «… установка по очистке воды от …, …, … », где собственно сами «фильтры» будут как раз самыми маленькими квадратами на длинной схеме. Чтобы не оказаться в ситуации, когда вы потратили деньги, время и нервы (фильтр надо еще установить) на то, что вам не надо, необходимо сначала самому понять, что вас не устраивает в имеющейся воде (от чего надо чистить), сколько, какой воды и для чего вы хотите получить в итоге.

Итак, что плохого в той воде, что пока течет из вашего крана? Песчинки, окалина? Непрозрачная, мутная? Жесткая (накипь и осадок в чайнике и кофеварке, в водогрейном котле и трубах) или излишне мягкая (трудно смыть мыло с рук)? Плохой запах, вкус? Много железа или хлора? А может быть, в воде много свинца, ртути, других тяжелых металлов или радиоактивных изотопов? Это похуже ржавчины и хлорки, но на вид и цвет незаметно. Словом, если точно не знаете, не поленитесь сдать воду на анализ или хотя бы взять данные в районной санэпидемстанции (это можно сделать и через Интернет). Конечно, если вам жаль на это времени, но не жалко денег, можно заказать установку, которая очистит любую воду и от всего. Желающие взяться за это найдутся. Только сразу определите место, где будет построен этот очистительный завод. Не верьте, если продавец фильтра в подземном переходе или картриджа к нему в магазине с лучезарной улыбкой будет уверять вас, что «ЭТО УСТРОЙСТВО» очистит сколько надо воды, от всего и навсегда. Чудес на свете, как и бесплатного сыра, не бывает. Как ни прискорбно, вам предстоит самому решить свою судьбу – от чего и до какой степени вы хотите избавиться, а с чем готовы смириться. Впрочем, не надо и скрывать информацию от продавца или специалиста, - возможно, вас не заботит жесткость воды, но это еще не значит, что образующаяся накипь не забьет трубки кофеварки или котельной настолько, что это приведет в возникновению чрезмерного давления и взрыву.

Далее, точно определите, сколько воды (максимально – литров в минуту или час и в среднем – в сутки) и для чего вам надо. Стоит ли чистить всю воду, если вам всего лишь надо приготовить еду, чай, кофе или выпить стакан чистой воды в жаркий день (опять же, что вам важнее – чтобы она оставалась «вкусной» или чтобы не давала накипи при кипячении)? И уж точно, не будет вкусной и полезной вода, приготовленная оборудованием водоочистки для котельной или для бассейна.

В данной статье попробуем классифицировать разновидности фильтров (или то, что иногда так называют). То оборудование для очистки воды, которое грамотный специалист никогда не назовет словом «фильтр», здесь не рассматриваем, ибо разновидностей технологий, оборудования и его производителей так же много (если искать его не только в хозяйственных магазинах), как и разновидностей сочетания механических и химических загрязнений, мешающих нам наслаждаться чистой водой. Также не рассматриваем здесь особенности оборудования очистки воды для изготовления пива, водки, электролита, краски и т.п.. Ибо, как бы не хвастались некоторые производители, что используют «кристально чистую воду из родника», надо понимать, что исходная вода, идеальная для конкретного технологического применения (например, пивоварения с его многовековыми традициями и опытом), - отнюдь не то, что вы хотите или сможете пить.

Фильтры механической очистки воды от взвешенных примесей («механические»).

Простейший вариант – содержащие сетчатый цилиндр прямые или Y -образные вставки в трубопровод (есть почти в любом магазине сантехники). Даже импортные в лучшем случае содержат сетку с порами 500 мкм (0,5 мм). Предназначены для защиты водосчетчиков, расходомеров, кранов и клапанов бытовых приборов, сантехники от заклинивания или разбивания крупными кусками окалины и другими твердыми частицами. Приобретать желательно в корпусе из пластика или медных сплавов (ибо какой смысл чистить воду от окалины с помощью железного фильтра) и обязательно уточнив, какая внутри сетка. Ряд отечественных заводов, особенно в фильтрах больших диаметров, иногда применяет сетку с диаметром отверстий 1,5 мм, 3 мм и даже 4,5 мм. Если вам не приходится постоянно перекрывать воду, разбирать фильтр и чистить его, значит, вам попался как раз такой – он просто ничего не задерживает. Более продвинутый вариант – «магнито-механический фильтр». Внутрь описанного выше фильтра помещен магнит. Актуально для трубопроводов из черного металла, но надо помнить, что это не поможет от песка, частиц керамики, стружки из пластика, нержавеющей стали, медных сплавов и т.п.

Сетчатые «самопромывающиеся» (или «самопромывные») фильтры.

Встроенный клапан или сливной кран позволяют произвести самоочистку цилиндрического сетчатого фильтроэлемента потоком исходной воды от накопившихся внутри него загрязнений. Сетчатый фильтроэлемент обычно из нержавеющей стали, реже – из полиамида (бывают и другие разновидности, например, дисковый фильтроэлемент представляет из себя цилиндр, набранный из отдельных тефлоновых дисков с бороздками определенной глубины). Т.о., регенерация такого фильтра не требует перекрытия трубопровода и занимает 1-2 минуты. Тем не менее. обычно производители рекомендуют хотя бы раз в полгода извлекать фильтроэлемент, промывать его водой и дезинфицировать. Если вас не устраивает степень фильтрации или частота промывки, всегда можно заменить фильтроэлемент на более грубый или более тонкий (обычно есть выбор от min 20-100 мкм до max 0,5 мм или даже 1 мм). Бывают конструкции с прямой или обратной промывкой, отстойной камерой (против «взмучивания» накопившейся грязи), «напоминающим» указателем ресурса (времени до следующей промывки), одним или двумя манометрами; для холодной или горячей воды и даже для агрессивных сред. Название «самопромывные» фильтры получили за то, что почти ко всем моделям можно заказать блок автоматической промывки – программируемый таймер, управляющий периодически открывающимся клапаном, устанавливаемом на дренажном отверстии.

Данный тип фильтров можно рекомендовать и как фильтр предварительной очистки для повышения ресурса (или уменьшения частоты промывок и обслуживания) любых устанавливаемых после него фильтров тонкой или химической очистки, и вообще как первичный фильтр на входе в дом.

«Картриджные» («патронные») фильтры.

Представляют из себя встраиваемый в трубопровод цилиндр со съемной колбой и одним или несколькими сменными (после выработки ресурса) фильтрующими картриджами. Присоединительные муфты корпуса – с резъбой от 1/2” до 2”. В фильтрах для холодной воды колба обычно из прозрачного пластика (непрозрачные дешевле, но трудно судить о состоянии картриджа). Корпуса фильтров для горячей воды – их нержавеющей стали или термостойкого пластика. Самые распространенные – под т.н. стандартный 10”-картридж (на самом деле его длина 91/2” ± 2-4 мм), с пропускной способностью 0,7 – 1,5 м3/час . Перед пприобретением уточните – некоторые производители выпускают фильтры, к которым подходят только их картриджи. Также бывают фильтры и картриджи длиной 5”, 20” и даже 40”. Картридж большой длины обычно можно набрать из более коротких с помощью специальных вставок. В промышленных мультипатронных фильтрах большой производительности картриджи устанавливаются в несколько рядов.

Итак, в стандартный корпус вы можете установить картридж:

- для механической очистки воды (от взвешенных частиц). Степень очистки должна быть указано на нем или в сопроводительной документации. Самые грубые (очистка от частиц ржавчины) – 100 мкм или даже 200 мкм, самые тонкие – 0,35, 0,1 и вплоть до 0,001 мкм (дорогие, в быту такие не нужны, производятся для медицинских приборов, исследовательских лабораторий и т.д.). При выборе лучше следовать рекомендациям специалистов - в зависимости от назначения (одностадийная очистка воды, защита клапанов сантехники или более дорогих картриджей последующих стадий очистки) обычно используются картриджи с порами от 5 мкм до 100 мкм. Если вы не собираетесь ограничиться одной стадией фильтрации, не стремитесь в начале схемы поставить самый тонкий картридж – ведь он дороже, а засорится быстрее, значит, и менять придется чаще. В большинстве случаев для продления срока службы более дорогого картриджа тонкой очистки выгоднее перед ним поставить фильтр с более грубым или самопромывной фильтр. Конструктивно картриджи механической очистки бывают сетчатые (нержавеющая сталь или пластик), из прессованного пластика, витые (из целлюлозной нити) и из гофрированного полиэстерного полотна (эти подороже, но они условно-многоразовые: после засорения их можно промыть струей воды, а лучше 3 – 5 % раствором соляной кислоты и таким образом восстановить ресурс на 70-90%), например, производства фирмы « Harmsco ».

- для удаления привкусов, запахов, газов, тяжелых металлов (угольные). Обычно наилучшее решение для фильтрации водопроводной воды, особенно хлорированной, но с одной оговоркой: если перед ними нет тонкой механической очистки, то уголь быстро забивается ржавчиной, органикой и т.д., перестает выполнять свои функции, и через 2-3 недели становится источником бактериологического заражения воды вследствие образования в этой смеси колонии бактерий.

- для умягчения воды (с полифосфатной солью или ионообменной смолой). Если вы хотите предотвратить с помощью такого картриджа накипеобразование в вашем чайнике или электрокофеварке – обязательно спросите гигиенический сертификат: в большинстве своем полифосфатные картриджи – для систем отопления и имеют пометку «не для питьевой воды»; зато картриджи с загрузкой катионитной смолы легко регенерировать даже в домашних условиях раствором неиодированной поваренной соли.

- для обеззараживания (в материал картриджа введены ионы серебра и т.п.). Действительно, выполняют эту роль, но, увы, кратковременно и отнюдь не на 100%.

- комбинированные (состоят из нескольких слоев, обычно начиная с механической очистки). Заменяют собой сразу несколько разных картриджей, но и ресурс их соответственно меньше.

Мы перечислили только самые распространенные типы - список этот можно продолжать и дальше, – если обратиться в специализированные фирмы, вам подберут набор картриджей, чистящий воду практически от любых загрязнений. Но дешевизна картриджной очистки воды кажущаяся – посчитайте, сколько стадий фильтрации вам потребуется, сколько картриджей вы поменяете за год, за два, за пять? Например, средний ресурс большинства картриджей механической очистки (длиной 91/2”) – 10-15 м3 воды. И не ищите более точных цифр в сопроводительной документации – серьезные производители не обещают того, чего не знают, а состав воды индивидуален, как отпечатки пальцев.

Если с помощью картриджных фильтров готовится только питьевая вода – это разумно, но все-же нежелательно использовать картридж более 1-2 месяцев, - помните, что накапливающиеся органические вещества являются благоприятной средой для размножения болезнетворных микроорганизмов и бактерий. Если вы собрались фильтровать всю поступающую в дом воду – есть смысл дочитать продолжение этой статьи.

Песчаные («песочные») фильтры.

В зависимости от конструкции, крупности загруженного кварцевого песка при правильной эксплуатации позволяют очистить воду от взвесей вплоть до 5 – 20 мкм. Это значит, что задержана будет и часть органических примесей, частичек окалины и т.п. Вода станет заметно чище и прозрачней. Но растворенные вещества (кальций, магний, двухвалентное железо, хлор и т.д.) в воде останутся. Регенерация песчаных фильтров производится периодически «обратной промывкой» водой: восходящий поток воды приподнимает и разрыхляет слой песка, сквозь который выносит накопившиеся примеси; при этом частицы песка трутся друг о друга, очищаясь. Конструкция песчаных фильтров такова, что при правильно рассчитанной промывке поток воды практически не выносит сами частички песка. В идеальном случае песок прослужит несколько лет, после чего его надо заменить или досыпать свежего. В современных моделях, кроме фильтрации и отмывки, есть еще несколько полезных режимов работы. Управление обычно простым поворотом рукоятки в нужное положение или автоматическое (по заданной микропроцессорному блоку управления программе). Наиболее дешевые модели песчаных фильтров – для очистки воды в бассейнах. При их приобретении для подготовки питьевой воды надо пересчитать его производительность: если для «бассейнового» применения максимальная производительность рассчитывается при скорости потока обычно (указывается в табличке на корпусе) 50 м3 воды / м2 поверхности песка / час, то вам надо 5 -10. Другими словами, для приготовления питьевой воды производительность в идеале в 5-10 раз ниже, чем при фильтрации бассейна. Также надо обратить внимание на максимальное давление воды, выдерживаемое фильтром – у моделей для бассейнов это подчас всего 1,5 –2,5 атм.

Ионообменные фильтры («умягчители воды»).

Для промышленных целей производятся ионообменные смолы, способные задерживать практически любой химический элемент или их группу. При очистке воды под «ионообменной очисткой» понимается обычно конкретное применение - удаление солей жесткости (кальция и магния), образующих накипь на водонагревательном оборудовании и в системах горячего водоснабжения и отопления. Поэтому процесс также называют «умягчением» воды. Бытовой вариант – фильтр « Na -катионирования», когда регенерация фильтра проводится периодически из стоящей рядом с ним емкости с раствором NaCl (поваренной соли) заданной концентрации. Фильтры редко бывают только с ручным управлением, - в зависимости от типа блока автоматического управления все операции проводятся или по сигналу встроенного счетчика прошедшей воды, или по заданной таймером программе.

Вода ионообменными фильтрами очистится настолько, что станет безвкусной, а если по этой технологии вы чистите и холодную, и горячую воду, то при мытье рук вас не будет покидать ощущение, что мыло смыть не удается. Одним из побочных эффектов “ Na -катионирования” может быть частичная очистка воды от железа. Это скорее нежелательный процесс, так как срок службы загруженного катионита при этом снижается (трехвалентное железо практически не выводится при регенерации). При высоком содержании в воде железа очистку от него желательно проводить до умягчения. То же относится и к наличию в воде нефтепродуктов, сероводорода, сульфидов и абразивных частиц.

Обычно ионообменные фильтры применяются для обработки воды перед водогрейными котлами и бойлерами – для предотвращения выпадения солей жесткости («накипи»). Однако следует помнить, что при регенерации вы получаете солесодержащие стоки. И хотя вы сливаете в канализацию лишь то, что получили с исходной водой, отечественным законодательством предусмотрена плата за стоки. Поэтому в большинстве случаев экономически выгоднее водоподготовку котельной производить установкой, автоматически дозирующей в исходную воду ингибиторы отложения минеральных солей.
Обратноосмотические фильтры

По сути, это и есть самые тонкие (и дорогие) фильтры, но для их работы нужно определенное сопутствующее оборудование, поэтому все вместе обычно называется «обратноосмотическая установка». Обобщенным названием "обратноосмотическая очистка" не совсем корректно называют установки как с собственно обратноосмотическими, так и с нанофильтрациоными и ультрафильтрационными мембранами.

Суть очистки в том, что вода проходит через такую полимерную мембрану, которая фильтрует уже на уровне молекул – простые и маленькие, например, молекулы воды, сквозь нее проходят, более крупные – нет. Чтобы мембрана не засорялась, она работает в режиме практически непрерывной промывки, - часть (иногда очень незначительная) воды на выходе – глубоко очищена почти от всего, а основная часть воды сливается или возвращается обратно на очистку. Чтобы «продавить» мембрану (в установке – слой, или «пакет» мембран), нужен насос высокого давления. Обычно в комплект входит также несколько фильтров предварительной очистки для защиты мембраны, промежуточный бак, ряд клапанов и манометров и блок управления. Полостью укомплектованные установки могут также иметь автоматическое оборудование для периодической дезинфекции мембран. Прошедшая такую установку вода будет иметь достаточно высокую себестоимость, но действительно не будет иметь ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Впрочем, мембраны бывают «ультрафильтрационные» и «нанофильтрационные». В последнем случае при достаточно высоком качестве очистки от остальных примесей в воде все-таки останется некоторое количество необходимых организму минеральных солей.

На самом деле наличие в воде некоторого количества минеральных солей всего лишь делает ее вкус более привычным. Если же смотреть на воду как на единственный источник поступления в организм минеральных солей - с учетом их усвоения придется выпивать каждый день несколько десятков литров неочищенной воды.

Угольные фильтры

Марок активированных углей (древесных или каменноугольных) много, одним из лучших для очистки воды является уголь от скорлупы кокосовых орехов. В любом случае, при покупке угольного фильтра не лишне узнать, какая марка угля в нем применена, что она дает применительно к составу имеющейся у вас воды.

Правильно подобранный активированный уголь – лучший очиститель воды от посторонних запахов, привкусов, хлора, ряда радиоактивных элементов, тяжелых металлов и еще много от чего. Но и тут не все так просто. Если перед угольным фильтром нет очистки от механических примесей, оксидов железа (ржавчины) и органических примесей, то частички угля за считанные дни или недели покроются и пропитаются этими взвесями, и работа фильтра сведется к механической очистке. При этом, в отличие от песчаного фильтра, на угольном достаточно быстро образуется колония микробов, в т.ч. болезнетворных. Поэтому перед угольным фильтром надо установить хотя бы фильтр тонкой механической очистки. Еще один понадобится после угольного фильтра – частицы угля в некоторых случаях достаточно быстро истираются и самые мелкие будут уносится с потоком очищенной воды. По указанной выше причине нежелателен длительный (более суток) «застой» воды в фильтре. То есть он должен работать все время, а если это невозможно, то в перерывах воду из него желательно сливать. Реальный срок службы (до замены) угольной загрузки фильтра зависит от состава воды и может достигать нескольких месяцев.
Каталитические (или «окислительные») фильтры железоочистки.

Каталитических процессов, также как и способов очистки от железа, конечно же, множество. В данном случае имеется в виду устоявшийся термин для фильтров, в которые загружен материал, резко ускоряющий процессы окисления и выпадения в осадок железа или железа и марганца (при этом вода очищается также от взвешенных частиц, частично от органики и ряда растворенных газов). В зависимости от типа применяемого вещества, его загружают в чистом виде или в смеси с кварцевым песком, а регенерация (раз в сутки) проводится раствором марганцовки или напором исходной воды. В последнем случае работа фильтра эффективна при значении рН воды не менее 6,5 – 6,8, и если в воде нет избытка растворенного кислорода или хлора, перед фильтром надо установить компрессор или эжектор. Работоспособность в зависимости от загруженного материала может измеряться месяцами или годами. Внешне подобные фильтры похожи на ионообменные и тоже могут быть как с ручным управлением, так и с автоматическим блоком, работающим по таймеру. Во избежание «завоздушивания» такие фильтры надо снабжать воздухоотделительным клапаном.

Данный перечень, конечно же не отражает всех возможных технологий водоочистки, но включает почти все, что можно назвать словом «фильтр». Надеемся, что этот краткий обзор поможет вам при принятии решения – «Что», «Сколько», «От чего», «Как» и «За какие деньги», - фильтровать.