Принцип работы сорбционного фильтра и его виды

Как показывает практика, сорбционный фильтр является достаточно востребованным инструментом для удаления примесей механического и хлорорганического характера путем поглощения загрязнителя. О том, что собой представляют собой сорбционные фильтры, и как они устроены, в данной статье и пойдет речь.

Сорбционный фильтр

Что это такое?

Принцип работы

Фильтры и системы сорбционной очистки считаются одними из наиболее эффективных при очищении воды. Данный метод очистки позволяет не только выполнить механическое очищение, но и устранить неприятный запах, вкус и цвет. Достигается такой результат за счет активного поглощения веществ абсорбентом внутри фильтра.

Как правило, сорбционные фильтры используются для устранения органических примесей и считаются наиболее эффективными в очищении от слабых электролитов и красителей.

Важно: Сорбционное очищение может использоваться как самостоятельно, так и в комбинации с биологическими методами очистки вод.

Данный способ очистки повсеместно используется обычными гражданами собственных квартирах и домах и производствами. В зависимости от поставленных задач фильтры могут иметь серьезные отличия в конструкции и правилах использования.

Условно все сорбционные фильтры можно разделить на:

  • безнапорные (применяются в бытовых целях);
  • автоматические (применяются на производствах).

Автоматические системы состоят из:

  • корпуса устройства;
  • сорбента;
  • клапана, отвечающего за регулирование и управление процессом очистки.
Выглядят сорбционные фильтры для сточных вод как вертикальные цилиндры с патрубками, устройствами для отбора проб и распределительными установками. Внутри емкость размещается сорбент.

Из-за большого веса конструкция устанавливается на фундамент. Для контроля над процессом фильтр дополнительно оснащается люками, а сорбент загружается через специально отведенный для этих целей штуцер (в верхней части изделия). Переключение потоков происходит за счет обвязки из запорной арматуры и трубопроводов.

В то же время для безнапорных систем характерно наличие:

  • бака с двумя емкостями;
  • фильтрующего модуля;
  • засыпки с сорбентом.

Преимущества сорбционного метода

Преимуществами сорбционного способа очистки вод перед другими методами являются:

  • высокая степень очистки;
  • удобство использования;
  • простота эксплуатации: промывки, замены;
  • экологичность процесса.

В то же время к недостаткам сорбционных фильтров можно отнести:

  • невысокую скорость очищения;
  • невозможность накапливания резерва очищенной воды;
  • необходимость регулярной промывки сорбентов.

Сорбционный метод очистки сточных вод

Очистка от тяжелых металлов сорбцией

Очищение канализационных стоков от примесей тяжелых металлов осуществляется за счет непосредственного поглощения загрязнений сорбентом.

Сорбционный способ очистки за счет применения шлака свинцовой плавки эффективно устраняет из жидкости цинк и медь.

При ионном обмене загрязнения поглощаются сорбентом на молекулярном уровне. Такой способ заключается в смешении стоков с катионитами и анионитами, способными «вытягивать» частицы тяжелых металлов. В качестве ионитов чаще всего применяются:

  • глинистые минералы;
  • слюды;
  • полевые шпаты;
  • гуминовые кислоты угля;
  • ионообменные смолы.

Виды и производители сорбционных фильтров

Сорбционные фильтры бытового назначения могут выполняться в виде:

  • индивидуальных портативных водоочистителей;
  • насадок на кран;
  • настольных фильтров;
  • кувшинов;
  • стационарных фильтров.
Преимуществами индивидуальных портативных водоочистителей являются миниатюрность изделия и высокая степень очистки. В то же время недостатком данного вида фильтров можно назвать достаточно высокую себестоимость очищенной воды (около 0,2 доллара за литр).

sorbcionnyj-filtr_00004

К примеру, прибор «БИП1», производимый отечественной организацией АО «МЕТТЭМ», обладает следующими характеристиками:

  • стоимость: около двух долларов;
  • производительность: 70-100 миллилитров в минуту;
  • габариты: 135/1/1/ миллиметров;
  • масса: 15 граммов;
  • ресурс работы: 10 литров;
  • автоматическая блокировка по окончании ресурса;
  • полное обеззараживание воды;
  • удаление активного хлора и соединений: 90%;
  • удаление тяжелых металлов: 80%;
  • удаление фенола: 90%;
  • удаление бензопирена: 75%.

Достоинствами фильтров в виде насадки на кран являются:

  • отсутствие необходимости в стационарном подключении;
  • высокие экономические показатели (от 0,0009 доллара за литр).

В то же время такой вид фильтра создает дополнительную нагрузку на смеситель, а производительность устройства достаточно низка.

sorbcionnyj-filtr_00001

Примерами фильтров-насадок на кран являются:

  • «Аквафор В300»:
    • ресурс: 1000 литров;
    • производительность: 0,3 литра в минуту;
    • стоимость: около двух с половиной долларов;
    • удаление активного хлора и соединений: 99%;
    • удаление бактерий: 99,9%;
    • удаление тяжелых металлов: 98%;
    • удаление фенола: 99%;
    • удаление пестицидов: 95%.
  • «Гейзер»:
    • ресурс: 3000 литров (500 литров без регенерации);
    • производительность: 0,5 литра в минуту;
    • многократная регенерация в домашних условиях (на один картридж от 5 до 10 циклов регенерации);
    • стоимость: около двух с половиной долларов;
    • удаление активного хлора и соединений: 92%;
    • удаление железа: 90%;
    • удаление меди: 85%;
    • удаление свинца: 95%;
    • удаление пестицидов: 90%.
  • «Барьер-Селекта»:
    • ресурс: 300 литров;
    • производительность: 0,3 литра в минуту;
    • очищение воды за счет комбинации механической, сорбционной и ионной фильтрации;
    • необходимость промывки и взрыхления: нет;
    • регенерируемость: нет;
    • стоимость: около 14 долларов.

Достоинствами настольных фильтров считаются:

  • простота эксплуатации;
  • высокая производительность;
  • экономическая эффективность.

sorbcionnyj-filtr_00005

Однако, как и в случае с насадками на кран, настольные фильтры создают нагрузку на кран.

Примеры настольных фильтров:

  • «Аквафор-Модерн»:
    • ресурс: 4000 литров;
    • производительность: 1,2 литра в минуту;
    • стоимость: около 18 долларов;
    •  
    • удаление активного хлора и соединений: 99%;
    • удаление бактерий: 99,9%;
    • удаление тяжелых металлов: 98%;
    • удаление фенола: 99%;
    • удаление пестицидов: 95%.
  • «Гейзер-1»:
    • ресурс: 25000 литров;
    • производительность: до 5 литров в минуту;
    • стоимость: около 27 долларов.
  • «Водолей»:
    • производительность: 1 литр в минуту;
    • ресурс: 1000 литров воды на один картридж;
    • стоимость: около 12 долларов;
    • удаление хлора и его производных: 95%;
    • удаление взвесей: 70%;
    • удаление тяжелых металлов: 70%;
    • удаление микроорганизмов: 90%.
Основным преимуществом фильтров кувшинного типа является отсутствие необходимости в кране, что позволяет использовать устройство вне дома. Кроме того, для хранения чистой воды не требуется отдельный резервуар.

sorbcionnyj-filtr_00003

Наиболее популярные и востребованные модели фильтров-кувшинов:

  • «Аквафор кувшин»:
    • ресурс: 300 литров;
    • удаление хлора: 99%;
    • удаление бактерий: 99,9%;
    • удаление фенола: 99%;
    • удаление тяжелых металлов: 98%;
    • удаление пестицидов: 95%.
  • «Барьер»:
    • производительность: от 5 до 10 литров в час;
    • ресурс одного картриджа: от 200 до 500 литров;
    • удаление хлора: 95%;
    • удаление тяжелых металлов: 85%;
    • удаление фенола: 90%;
    • удаление бензопирена: 75%.
  • «BRITA AQUAFINE»:
    • производительность: от 10 до 18 литров в час;
    • ресурс картриджа: около 150 литров;
    • удаление хлора: 85%;
    • удаление тяжелых металлов: 90%;
    • удаление пестицидов: 70%;
    • удаление хлороформа: 98%;
    • удаление тетрахлорметана: 99%.

Наиболее комфортными в использовании являются стационарные фильтры, так как они не только рассчитаны на многолетнюю работу, но и имеют высокие экономические показатели.

sorbcionnyj-filtr_00006

Недостатками приобретения стационарного фильтра можно назвать высокие первоначальные затраты и сложность монтажа.

Наиболее известными представителями фильтров стационарного типа являются:

  • «Аквафор В150»:
    • Ресурс: 15000 литров;
    • Производительность: 2,5 литра в минуту;
    • Стоимость: около 180 долларов;
    • удаление хлора: 99%;
    • удаление бактерий: 99,9%;
    • удаление фенола: 99%;
    • удаление тяжелых металлов: 98%;
    • удаление пестицидов: 95%.

· «Аквафор Комфорт»:

    • ресурс: 8000 литров;
    • производительность: 2,4 литра в минуту;
    • стоимость: около 80 долларов.

· «Гейзер-1Им»:

    • ресурс: 25000 литров;
    • производительность: 5 литров в минуту;
    • периодичность регенерации: от 1000 до 7000 литров;
    • стоимость: около 75 долларов;
    • удаление взвесей: 98%;
    • удаление хлора: 95%;
    • удаление бактерий: 99,9%;
    • удаление кишечной палочки:90%;
    • удаление тяжелых металлов: 98%;
    • удаление пестицидов: 90%.
  • «Барьер IN-LINE C1\C2\C3»:
    • производительность: до 2 литров в минуту;
    • ресурс: 4000 литров;
    • стоимость: от 100 до 250 долларов;
    • удаление хлора: 95%;
    • удаление тяжелых металлов: 85%;
    • удаление фенола: 90%;
    • удаление бензопирена: 75%.

Для глубокой очистки сточных вод, возвращаемых с производства, в подавляющем большинстве случаев используются угольные сорбционные фильтры. В качестве фильтрующей загрузки применяются:

  • активированный уголь на основе каменного и древесного;
  • коксовый уголь;
  • специальные сорбенты (МИУ-С, алюмосиликаты, цеолит).

sorbcionnyj-filtr_00002

Цикл работы такого фильтра состоит из следующих этапов:

  • фильтрование;
  • профилактическое взрыхление с обратной промывкой (1-2 раза в неделю с целью профилактики выноса верхнего слоя фильтрующего материала, предотвращения слеживания и удаления органической пленки);
  • сброс тонкой взвеси угольной пыли (первого фильтрата);
  • частичная или полная замена фильтрующего материала.
В связи с трудоемкостью и энергозатратностью технологии восстановления сорбционной активность сорбента, в большинстве технологических систем фильтрующие материалы используются однократно. Как правило, рабочий цикл фильтра заканчивается при превышении одного из нормируемых показателей фильтрата.

sorbcionnyj-filtr_00009

Технические характеристики фильтров сорбционных угольных (ФСУ) производственного назначения на примере моделей отечественного производства «ТЭКО-ФИЛЬТР» следующие:

  • «ФСУ 0,4-0,6»:
    • производительность: 1 метр кубический в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 400/2700 миллиметров;
    • масса изделия: 470 килограммов.
  • «ФСУ 0,6-0,6»:
    • производительность: 2,6 метра кубического в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 600/3100 миллиметров;
    • масса изделия: 750 килограммов.
  • «ФСУ 0,7-0,6»:
    • производительность: 3,5 метра кубического в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 700/3500 миллиметров;
    • масса изделия: 850 килограммов.
  • «ФСУ 1,0-0,6»:
    • производительность: 7 метров кубических в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 1000/3900 миллиметров;
    • масса изделия: 1470 килограммов.
  • «ФСУ 1,4-0,6»:
    • производительность: 14 метров кубических в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 1400/4300 миллиметров;
    • масса изделия: 2100 килограммов.
  • «ФСУ 2,0-0,6»:
    • производительность: 28 метров кубических в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 2000/4700 миллиметров;
    • масса изделия: 4000 килограммов.
  • «ФСУ 2,6-0,6»:
    • производительность: 50 метров кубических в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 2600/5050 миллиметров;
    • масса изделия: 6350 килограммов.
  • «ФСУ 3,0-0,6»:
    • производительность: 65 метров кубических в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 3000/5360 миллиметров;
    • масса изделия: 7700 килограммов.
  • «ФСУ 3,4-0,6»:
    • производительность: 60 метров кубических в час;
    • рабочее давление: 0,6 МПа;
    • габариты: 3400/5620 миллиметров;
    • масса изделия: 7600 килограммов.

Сорбционные установки

В настоящее время существует множество вариантов исполнения сорбционных установок для очищения сточных вод. Крайне важно правильно подобрать устройство в соответствии с предназначением и поставленными задачами.

sorbcionnyj-filtr_00008

Условно установки сорбционной очистки вод можно разделить на следующие категории:

  • по типу процесса:
    • непрерывный;
    • периодический;
  • по режиму гидродинамики:
    • установки смешения;
    • установки вытеснения;
    • установки промежуточного типа;
  • по состоянию слоев сорбента:
    • неподвижный;
    • движущийся;
  • по направлению фильтрации:
    • прямоточная;
    • противоточная;
    • перекрестного движения;
  • по контакту взаимодействующих фаз:
    • непрерывный;
    • ступенчатый;
  • по конструкции фильтра:
    • емкостная;
    • колонная.

sorbcionnyj-filtr_00010

Расчет по СНИП

Для обеспечения максимальной эффективности очистки необходимо правильно подобрать фильтр под поставленные задачи и имеющиеся условия работы.

sorbcionnyj-filtr_00007

Ознакомиться с принципом и примерами расчета сорбционного фильтра можно в следующем документе: https://yadi.sk/i/4k-HL1zj3Ja8G3

Цена

Как показывает практика, приобрести сорбционную систему очистки воды можно по цене от 100 тысяч рублей. Однако, в зависимости от особенностей конструкции, предназначения и технологических характеристик, стоимость фильтра может сильно отличаться от указанного значения как в большую, так и в меньшую сторону.

Где купить сорбционный фильтр?

В Москве

Приобрести сорбционные фильтры для очистки сточных вод можно в таких организациях, как:

  • «Первая водная компания»: город Москва, Волокамское шоссе, дом 116;
  • «АкваБиоМ»: город Москва, улица Херсонская, дом 5, корпус 2, квартира 1, комната 2;
  • «Инженерная экология»: город Москва, улица Подольских Курсантов, дом 3, строение 2.

В СПб

Продажей сорбционных фильтров в Санкт-Петербурге занимаются следующие компании:

  • «Эко-Терра»: город Санкт-Петербург, улица Громова, дом 4 (ДЦ «ГРОМОВЪ»);
  • «Коммунальная служба» город Санкт-Петербург, Грузовой проезд, дом 27;
  • «Биоэкология»: город Санкт-Петербург, Полюстровский проспект, дом 66.

Как показывает практика, благодаря своим техническим характеристикам сорбционные фильтры получили широкое распространение как в обычной жизни, так и в производстве. Относительно высокая стоимость изделий оправдывается качественным очищением воды от различных примесей, в связи с чем фильтры сорбционного типа пользуются у россиян большой популярностью.

Отзывы и комментарии: 0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Нажимая на кнопку «Отправить комментарий» вы соглашаетесь на обработку своих персональных данных.