Основные параметры фильтра

Площадь фильтрации

S = πr2, где r – это радиус корпуса фильтра
или
S = πd2/4, где d — это диаметр корпуса фильтра

Скорость фильтрации потока жидкости

Скорость фильтрации жидкости через фильтр обычно составляет от 5 до 15 м/час. Представьте себе фильтр засыпного типа как большой шприц: при нажатии на поршень вода проходит с определенной скоростью, которая влияет на качество фильтрации. Чем больше загрязнений в воде, тем медленнее нужно её фильтровать. Например, один и тот же фильтр с корпусом 10х54 при скорости 5 м/час будет выдавать 250 л/час очищенной воды, а при 15 м/час — 750 л/час. При высоком уровне загрязнений (содержание взвешенных веществ более 50% и железа более 5 мг/литр) рекомендуется использовать скорость фильтрации 5 м/час для достижения надежного результата. Скорость фильтрации настраивается при запуске фильтра: открытием и закрытием крана после фильтра. Если после фильтрации вода стала чистой (по анализу или внешнему виду), можно оставить текущую скорость, если нет — уменьшить её.

Объем фильтрующей загрузки

Количество очищенной воды до необходимости промывки (или регенерации) зависит от объема фильтрующей загрузки. Чем больше объема, тем больше загрязнителей она может удержать. Например, 1 литр засыпного материала задерживает от 1 до 2 граммов загрязнителей, в зависимости от производителя. Осветительные фильтры очищают воду от взвешенных частиц, цветности, мутности и частично органики, которая проявляется в анализах как ионы аммония и перманганатная окисляемость. Фильтры для обезжелезивания удаляют железо, марганец и похожие металлы, а фильтры-умягчители избавляют воду от солей жесткости, таких как кальций и магний. Таким образом, один литр фильтрующей загрузки удаляет 1-2 грамма загрязнителей, для которых он предназначен. Если загрузка превышает свою вместимость, все её поры и межзерновое пространство заполняются загрязнителями, и она перестает эффективно работать, пропуская загрязнения в очищенную воду. При обратной промывке зерна загрузки трутся друг о друга, очищая себя и смывая загрязнители в промывочную воду, которая затем уходит в дренаж или выгребную яму.

Рассмотрим пример: если у нас есть 25 литров загрузки, которая может удержать 25 граммов загрязнителей. Допустим, в исходной воде содержится 10 мг/л взвешенных веществ, что соответствует 10 граммам на кубический метр воды. В таком случае, 25 граммов загрязнителей, которые может задержать загрузка, делим на 10 граммов на кубический метр, что даёт нам 2,5 м³ очищенной воды. Таким образом, 1 литр загрузки задерживает 1 грамм загрязнителей. Допустим, мы выбрали фильтр с 25 литрами фильтрующей загрузки, который сможет задержать 25 граммов загрязнителей. Если в воде содержится 10 граммов загрязнителей на кубический метр, то такой фильтр сможет очистить 2,5 кубических метра воды. Если этот расчет вызывает затруднения, лучше обратиться к профессионалам, которые подберут и установят систему очистки. Если же вы готовы действовать самостоятельно, мы всегда готовы помочь советом через электронную почту.

Это означает, что регенерацию фильтра нужно проводить раз в 2,5 дня. Почему? Потому что при потреблении 1000 литров воды в день (или 1 кубического метра) фильтрующей загрузки хватит на 2,5 кубических метра воды. То есть, после прохождения 2,5 кубических метров воды фильтрующую загрузку необходимо промыть. Этот процесс можно легко автоматизировать с помощью автоматического клапана или проводить вручную, в зависимости от удобства.

Важно понимать, что для эффективной очистки воды значение имеет не только объем фильтрующей загрузки, но и её толщина. При слое в 60-100 см эффективность очистки достигает 70-90%. Если слой будет тоньше, вода будет очищаться хуже, поэтому фильтры обычно имеют высоту от 1,4 метра. Это позволяет оставлять запас для расширения загрузки при промывке, который составляет 50-100% от высоты слоя в зависимости от типа материала. Подробнее о конструкции фильтров, их промывке и выборе можно узнать из наших материалов и у коллег на YouTube.

Скорость фильтрации через фильтр, обычно находящаяся в диапазоне 5-15 м/час, существенно влияет на качество очистки. Для наглядности представьте фильтр засыпного типа как большой шприц: чем медленнее вы нажимаете на шток, тем лучше очищается вода. Например, при использовании фильтра с корпусом 10х54 скорость 5 м/час позволит получить 250 л/час очищенной воды, тогда как при 15 м/час это будет уже 750 л/час. При содержании взвешенных веществ более 50% и железа свыше 5 мг/литр лучше использовать скорость фильтрации 5 м/час для более надежного результата. Настраивать скорость фильтрации можно при запуске системы, регулируя поток воды через кран после фильтра. Если после фильтрации вода чистая (проверено анализом или визуально), скорость можно оставить. В противном случае, её следует уменьшить.

При проектировании системы водоочистки важно учитывать будущие этапы фильтрации, так как через эту ступень будет проходить не только потребляемый объем воды (например, 1000 л/сутки с пиковым значением 1000 л/час), но и промывочные объемы других фильтров. О том, как рассчитать объемы промывок и оптимально организовать их отвод, чтобы избежать лишних затрат на канализацию и не перегружать системы биологической очистки, мы также расскажем в наших материалах.

Для осветления воды можно использовать различные засыпные материалы, такие как Filter AG, сорбент АС, сокернит, речной песок фракции 0,5-1 мм, диамикс 0,3-0,8 мм или сорбент ODM. У производителей и поставщиков можно запросить паспорт на каждый из этих материалов, где подробно описаны их характеристики, скорости промывок, рабочие скорости фильтрации и грязеемкость (сколько загрязнений может удержать 1 литр загрузки). В большинстве случаев они работают примерно одинаково, и основные различия влияют скорее на промышленные системы. Например, НПЦ ПромВодОчистка при проектировании промышленных систем проводит пилотные испытания с разными загрузками и выбирает наиболее эффективные решения. Такой подход оправдан для крупных систем с производительностью более 50 м³/час. Для частного использования можно выбрать любой из этих материалов и добиться работы с эффективностью ±20%, что не повлияет на экономику и эксплуатацию в частном секторе.