Статьи

Магистральные механические фильтры для воды

Магистральные механические фильтры Нептун

Механическая очистка в промышленности сегодня первая и обязательная ступень очистки воды. Современные механические фильтры – это эффективное и доступное оборудование, обеспечивающее длительный срок службы трубопроводов, запирающей и контролирующей арматуры, теплообменного оборудования.

Механическая очистка в системах водоочистки и водоподготовки подразделяется на два типа – грубая и тонкая.

Грубая очистка предназначена для удаления крупных взвешенных частиц из воды таких, как крупный песок, окалина, частиц ржавчины, крупных механических частиц. Грубая очистка в первую очередь обеспечивает защиту оборудования водоснабжения от выхода из строя насосов, запирающей арматуры, распылителей, диффузоров, технологического оборудования, защиту трубопроводов от накапливания крупных частиц в зонах застоя и снижения производительности системы водоразбора.

Тонкая механическая очистка.

Если грубая очистка существует тысячи лет в различных вариантах и накопила богатый опыт эксплуатации, то тонкая механическая очистка сравнительно недавнее направление в промышленности. Мировые производители фильтров для воды прикладывают значительные усилия в создании эффективных, производительных и экономически выгодных фильтров.

При установке тонкой механической очистки воды на предприятии вся система водоочистки приобретает ряд значительных экономических и технических преимуществ.

Гранулометрический анализ обычной водопроводной воды в большинстве случаем можно разделить по размеру механических частиц и их количеству в воде. Частицы размером более 200 мкм в пределах 5-10%. Частиц размером от 100 до 200 мкм 15-25%, Частицы размером 10-100 мкм – 45-65% и частиц 1-10 мкм менее 5%.

Т.е. установив на вводе в здание только фильтры грубой очистки, например 100 мкм, мы убираем из воды лишь 20-35%, остальные 75-80% загрязнений попадают в систему водоочистки или напрямую в систему водоснабжения и трубопровод.

Все не очищенные взвеси, если установлены остальные ступени водоочистки скапливаются на картриджах и приводят к снижению эффективности всех составляющих водоочистки.

Установив же фильтры тонкой механической очистки, мы увеличиваем интервал между промывками всех последующих ступеней водоочистки в 3-5 раз. Замену картриджей можно будет производить в 5 раз реже.

Все это напрямую увеличивает экономическую эффективность получения качественной воды на предприятии.

На предприятиях при использовании воды для технологических целей, особенно при наличии дорогостоящего оборудования, выбор фильтров механической очистки имеет большое значение.

Где необходимо обеспечить наиболее надежную механическую очистку?

  • В составе очистных сооружений, населенных пунктов и промышленных предприятий;
  • очистка технических стоков;
  • в системах водоснабжения объектов любого типа;
  • для очистки морской воды;
  • для очистки оборотных стоков для систем охлаждения;
  • для фильтрации в сельском хозяйстве
  • водоочистка в металлургии
  • водоочистка в строительстве
  • на водоканалах и на объектах жилищно-коммунального хозяйства
  • в теплоэнергетике для ТЭЦ, ГРЭС, в котельные, тепловые пункты, теплосети.

В статье мы рассмотрим напорные технологии механической очистки воды, устанавливаемые на магистральные вводы систем водоснабжения в здания предприятий.

Механические фильтры по типу фильтрующего элемента разделяются:

Высокопроизводительные:

— сетчатые (100-2000 мкм)

— перфорированные (800-4000 мкм)

— щелевые (800- 3000 мкм)

— дисковые (5-200 мкм)

— струнные (1-100 мкм)

Низко производительные:

— титановые (1-5 мкм)

— мешочные (1-100 мкм)

— картриджные полипропиленовые (5-20 мкм)

— песчаные (20-50 мкм)

Сетчатые фильтры

Это самые дешевые и простые фильтры грубой очистки. Фильтрующий элемент представляет собой сетку разного плетения с фиксированной ячейкой размером 100-2000 микрон (чем меньше размер ячейки, тем быстрее забивается фильтр).

Эти фильтры при небольших размерах характеризуются высокой пропускной способностью и эффективны против песка, частиц ржавчины и других механических включений. В процессе эксплуатации требуется регулярная очистка сетки посредством промывки, периодичность же замены сетки зависит от степени загрязненности воды.

Современные устройства оснащены дренажным краном внизу корпуса. Для промывки не требуется разбирать корпус фильтра, достаточно открыть/закрыть дренажный кран, что значительно упрощает водоподготовку.

На рынке предлагаются и более дорогие варианты с системами автоматической промывки, например специальными щетками. Как правило, стоимость таких устройств дороже самого фильтра.

На магистральных трубах с диаметрами от 50 мм сетчатые фильтры ставят с ячейками более 400 мкм (иначе будут быстро забиваться и снижать давление в системе).

Типы корпусов сетчатых фильтров могут различаться материалом, как правило, это чугунные, стальные или из нержавеющей стали.

Конструкции корпусов имеют типы Y- образные, самопромывные, мультипатронные, с прямой или обратной ручной промывкой и т.д. Огромное множество модификаций фильтров разработано и используется в промышленности и обусловлено простотой изготовления данных типов фильтров.

Перфорированные фильтры

Основой перфорированного фильтра является металлическая труба с фильтрующими отверстиями в ней. Для получения нужной жесткости элемента выдерживается определенное расстояние между отверстиями.

Перфорированные фильтры, как правило, используются для чистки воды на водозаборе, которую добывают из глубоких скважин и используются только для грубой очистки воды 800-4000 мкм.

Щелевые фильтры

Фильтрующий элемент щелевого фильтра состоит из трубы повышенной перфорации или щелей, причем отверстия и прорези должны быть минимальными. А для повышения прочности, чтобы вся конструкция выдерживала немалые нагрузки, на щелевой фильтр устанавливаются пояса жесткости.

Недостатков у оборудования мало, но они существенны: малая форма прорезей и отверстий приводит к быстрой закупорке, что повышает риск разрушения сетки в агрессивных средах.

Тонкость фильтрации щелевых фильтров составляет 800-3000 мм.

Щелевые фильтры используют в основном на водозаборе на скважинах для самой грубой очистки воды.

Дисковые фильтры

Устройство работает на основе специальных дисков, изготовленных из пластика высокой прочности. Диски имеют канавки определенной глубины. Диски сжимаются, образуя цилиндр с тонкими отверстиями, через которые происходит очистка воды.

За счет сжатия дисков образуется фильтрующая мембрана. Загрязненная вода проходит сквозь диски и очищается, при этом все загрязнители и примеси удерживаются на поверхности и удаляются после промывки.

Эти изделия имеют пластиковые корпуса, которые отличаются устойчивостью к коррозии и длительным сроком эксплуатации.

Тонкость очистки дисковых фильтров для воды составляет 5–200 мкм.

Данные устройства применяют в качестве фильтров грубой и тонкой очистки в производственной сфере — в водоочистных системах, магистралях водопроводов и охлаждающих системах. Дисковые фильтры могут использоваться для защиты теплообменников.

Дисковые системы с производительностью более 40 м3 в час имеют большие размеры и сложную систему промывки дисков, потребляют много электроэнергии, это все удорожает систему водоочистки предприятия. Диски при частой промывке быстро изнашиваются. Стоимость замены дисков и обслуживания дисковой системы требует квалификации персонала.

Российских компаний-производителей оборудования по данной технологии на сегодняшний день нет.

Струнные фильтры

Новый тип магистральных промышленных фильтров тонкой механической очистки. Несмотря на свою новизну, струнная технология уже стала популярна в промышленности России для ряда предприятий металлургии, теплоэнергетики, строительства, пищевой и химической промышленности.

Фильтрующий элемент состоит из перфорированного каркаса с усилением и намотанной на нем микропроволокой по специальной технологии.

Важным отличием от всех представленных на рынке технологий – низкое гидравлическое сопротивление потоку воды при тонкости фильтрации 1-100 мкм. Это преимущество позволяет использовать фильтр на вводе практически любого объекта водоснабжения независимо от степени загрязнения воды механическими взвесями.

Струнные фильтры выполнены конструктивно самопромывными с прямой и обратной промывкой. Автоматические системы промывки позволяют обеспечить регулярную промывку фильтра, не останавливая потока воды.

Титановые фильтры

Фильтроэлемент изготавливается из спеченного титана и представляет собой по сути самый обыкновенный картридж. Только в качестве материала используется не стандартный полипропилен, а металлическая крошка. По принципу работы он также похож на обыкновенный магистральный фильтр со сменным картриджем. Вода проходит через фильтрующий элемент, оставляя загрязнения в его толще.

Изготавливается титановый фильтроэлемент из титанового порошка методом его спекания в специализированных печах. Продукт устойчив к истиранию, повреждениям или коррозии. 

Однако при таком методе изготовления частицы титана соединяются в хаотичном порядке, образуя разного размера поры и извилистые проходы. Получается тонкость фильтрации воды в данном случае хоть и указывается производителями как 0,8 микрон, при этом остаётся весьма условной. В реальности же загрязнения постепенно скапливаются в разветвлённых проходах, забивая их, и фильтр перестаёт пропускать воду.

Для восстановления (регенерации) фильтрующих свойств такого картриджа необходимо разобрать корпус, извлечь фильтроэлемент и замочить его в ёмкости с раствором лимонной кислоты от 8 до 18 часов. Всё это время подача воды не осуществляется. При высокой степени загрязнённости воды может потребоваться повторное проведение процедуры очистки картриджа. 

Титановые фильтры низкопроизводительные и, как правило, используются на финишной ступени очистки воды.

Мешочные фильтры

Фильтрующие элементы представляют из себя мешки и имеют различную пористость (1-100 мкм), что позволяет получать воду требуемого уровня качества. Для фильтрации устанавливают несколько мешочных фильтров с разной фильтрацией, например три фильтра с мешочками на 100 мкм, 50 мкм и 10 мкм.

Мешочные фильтры чаще всего используются на финишной ступени очистки в пищевой промышленности.

Преимущества:

дешевые сменные элементы, которые можно промывать многократно;

возможность использования в различных температурных границах;

простейший монтаж и обслуживание;

Для производительности выше 50 м3 в час применение мешочных фильтров нецелесообразно.

Картриджные полипропиленовые

Самая простая и дешевая на первый взгляд технология механической очистки.

Этот тип механических фильтров состоит из корпуса и полипропиленового картриджа с тонкостью очистки 5-20 мкм.

Применяются для очистки на системах небольшой производительности. Быстрый и простой монтаж, доступность картриджей, низкая первоначальная стоимость фильтров подкупает для быстрого решения задачи водоочистки.

Ограничение в использовании – только на холодную воду и низкую производительность.

Эксплуатация фильтра заключается в периодической замене картриджей.

Общая стоимость решения водоочистки на картриджных полипропиленовых фильтрах за 15 лет превышает первоначальные затраты в 6-10 раз.

Еще один важный недостаток картриджных фильтров – накапливание и размножение бактерий на самих картриджах. Токсины, выделяемые бактериями, попадают в очищенную воду.

Песчаные (засыпные) фильтры

В оборудовании используются искусственные материалы необходимой зернистости и специально подготовленные природные кварцевые пески с величиной зерна от 0,3 до 2,5 мм для удаления окалины, глинистых включений, частиц органики, нерастворимых взвесей крупность 20-50 микрон.

Технология водоочистки в фильтрах с песочной засыпкой повторяет природный механизм, когда вода с поверхности просачивается сквозь слой песка и очищается от значительной части вредных примесей. В водоочистных установках кварцевый песок для фильтрации воды засыпается в прочный корпус, стойкий к коррозии и действию химически агрессивных сред.

Данные тип механической фильтрации наиболее древний из всех перечисленных выше и несмотря на ряд явных достоинств имеет и значительные недостатки.

Основной недостаток связан с частой регенерацией засыпки, что сопряжено с увеличением расхода воды и длительностью самого процесса.

Габаритные размеры песчаных фильтров на большую производительность значительно больше других типов фильтров.

Для решения задачи обеспечить качественную и профессиональную водоочистку на вашем предприятии могут специалисты компании ПО РУСТЕХНОБИЗНЕС.

Основными направлениями деятельности компании является разработка и производство систем грубой и тонкой механической очистки с производительностью от 10 до 2000 м3 в час. Системы механической очистки могут быть как стационарные в капитальном помещении вашего предприятия, так и в отдельно стоящем контейнере или на автомобильном шасси.

В зависимости от масштаба системы механической очистки мы можем предложить набор серийно выпускаемого нами оборудования или специально разработать решение водоочистки по вашему техническому заданию.

Похожие сообщения