Разнообразие картриджей столь велико, что невольно заставляет призадуматься о чистоте воды, которую человек использует. В употребляемой влаге насчитывается около 60-ти наименований химических элементов, не говоря о механических примесях и бактериологических составляющих. Благо, есть фильтры со сменными модулями (картриджами), функции которых ориентированы на тот или иной состав исходной воды.
Направление картриджей для очистки воды
Картриджи для фильтров желательно приобретать после получения анализа воды и рекомендаций по подбору картриджа. Например, угольные картриджи хорошо удаляют запахи, привкус, соединения тяжелых металлов. Они же отлично фильтруют и хлорированный состав. Присутствие ионообменных смол очень кстати для смягчения воды. Очистка от механических включений, тяжелых и токсичных солей, растворенного металла, хлора, фенола, нефтяных примесей относятся к функциональной характеристике очистителей. Они также снижают жесткость, устраняют вирусы и бактерии.
Разновидности картриджей для фильтров
По качеству очистки, направлению фильтрования и сроку службы подразделяются на: адсорбционные (угольные фильтры), ионообменные, мембранные, осмотические.
Адсорбционные картриджи начинены активированным углем, качество которого по мере пользования падает, поэтому имеют небольшой ресурс. Несвоевременная замена их может привести к обратному эффекту, то есть, накопившаяся на нем грязь, сама станет загрязнять воду.
Ионообменные картриджи устроены на принципе замещения вредных включений (например, солей кальция) менее вредными веществами. По окончании очистки, подсоленная вода приобретает приятный вкус. Однако, перед ее употреблением, следует проконсультироваться с врачом.
Мембранный картридж пропускает жидкость через мембрану, так называемую, молекулярную сетку с микроскопическими каналами. Ячейки сита соответствуют размеру молекул воды, и только они способны проникать сквозь мембрану, оставляя в каналах все прочие примеси. Отличаются высокой степенью очистки и большим ресурсом работы.
Осмотические картриджи отличаются высоким качеством фильтрования. Они менее производительны, но практически, вся потребляемая бутилированная влага очищается этими модулями.
Принцип работы фильтрующих картриджей для очистки воды
Принцип работы адсорбционного картриджа. Активированный уголь в качестве адсорбирующего элемента используется для удаления запаха, мутности, и улучшения вкусовых свойств воды. Пористая структура, особенно, угля из скорлупы кокосового ореха, эффективно удаляет свободный хлор и многие органические соединения. Процесс фильтрации исходной жидкости проходит сверху вниз. Регенерация же загрязняющейся загрузки, то есть очистки ее, ведется периодической обратной промывкой с некоторым давлением. Напором воды с поверхности и из пор угля выбиваются налипшие взвеси и различные загрязнения. Одновременно, загрузочная масса разбухает и расширяется до 50%. Эта разрыхленная масса оседает и после прямой промывки, фильтр переводят в рабочий режим. Процедура связана с постепенным исчерпанием свойств угля и необходимостью его полной замены или очередной очистки.
Принцип работы ионообменного картриджа. В полости фильтра исходная жидкость проходит через ионообменный слой смолы.
При этом ионы тяжелых металлов, марганца, солей жесткости, железа оседают на смоле, а в воду отдаются соли натрия.
По завершении цикла фильтрации нужно провести обратную и прямую промывку, которая может занять, порядка 1,5 часа. Для сброса грязного остатка, линия промывки подключается к канализации. Солевой рассол готовится в отдельной емкости. Собственно, эксплуатация устройства в том и заключается, чтобы соль, периодически засыпалась в бак.
Принцип работы мембранного картриджа. Фильтры с мембранным картриджем подразделяются:
а) электрохимические;
б) механические;
в) мембранные - обратноосмотические;
г) сорбционные;
В электрохимическом, вода протекает сквозь несколько камер, где под влиянием электрического поля проходит окислено - восстановительная реакция. Процесс позволяет полностью уничтожить присутствующие микроорганизмы, разрушить токсичные продукты и удалить в дренаж нитраты, соединения тяжелых металлов.
В механическом, различные размеры пор позволяют задерживать крупные песчинки, ржавчину
и прочие (микрофильтрами), а также бактерии (ультрафильтрами).
В мембранных, система работает на принципе тонко-пленочных мембран.
В сорбционном, элемент очистки состоит из активированного угля, который удаляет органические примеси, хлорные и фенольные соединения, устраняет запах, органику, приводит цветность в норму.
Принцип работы осмотического картриджа. Осмотические картриджи основаны на принципе принудительного переноса (перетаскивания) воды через мембрану, а точнее полунепроницаемую матерчатую перегородку цилиндрической формы. Она разделяет жидкость на два потока с различным составом. Мембрана ориентирована пропускать только воду и не пропускать растворенные элементы. В этом случае, она протекает сквозь мембрану до наступления равновесия по обе стороны мембраны. Давление, которое приводит систему в равновесие, называется осмотическим.
Таким образом, под влиянием осмотического давления вода, содержащая загрязнения и взвешенные частицы, начинает проникать сквозь полимерную или матерчатую мембрану. Загрязнения и различные частицы, при этом скапливаются на мембране. Картриджный элемент имеет микроскопические ячейки, сквозь которые могут проникнуть молекулы только воды, кислорода и других газов.
Срок службы картриджей для фильтров очистки воды
Средняя продолжительность действия сменных картриджей зависит от степени загрязненности исходной жидкости, цели очистки и объема очистки воды.
Элементы, например, в кувшинах заменяются исходя из ресурса их работы. Так, универсальные сменные модули к Brita, Аквафор и другие, подходят ко многим отечественным и зарубежным аналогам, с условием замены их раз в 1-1,5 месяца.
Ионообменные картриджи работают с заменой 1 раз в 3 месяца.
Срок службы мембранных элементов составляет 2-3 года, несмотря на функции очистки от многих химических соединений и бактерий.
Обратноосмотические картриджи в зависимости от ступеней фильтрации заменяются, в среднем, 1 раз в год. Причем, первые 3 ступени, в традиционных 5-ти ступенчатых устройствах заменяются раз в 6 месяцев. Четвертая и 5-я ступени - соответственно один раз в 3 года и один раз в год.
Достоинства и недостатки фильтрующих картриджей
Адсорбционный картридж
Преимущества бытовых адсорбционных фильтров со сменными элементами заключаются в их простейшем устройстве, возможности переноса и установки в любом месте, легкой заменяемости, низкой стоимости.
Минусы кроются в малом ресурсе, низкой скорости фильтрации.
Ионообменный картридж
К плюсам ионообменных картриджей относят выработку до 5 литров воды в
минуту. Они легко устраняют соединения кальция, магния и взвешенные частицы, включая бактерии и прочие микробы.
Недостатки - необходимость комплектации сорбционными модулями умягчения или обратноосмотическими модулями. Присутствует и необходимость использования сильнокислых реагентов, по окончании срока пользования которых, их нужно утилизировать.
Мембранный картридж
Преимущества мембранных картриджей в их способности задерживать почти 100% всех загрязнений нерастворимых твердых частиц, химических и органических включений.
Недостатки этой системы в преимуществе чрезмерной очистки влаги.
Осмотический картридж
Достоинства фильтров обратного осмоса в высокой степени очистки и избирательности по компонентам. Компактные, простые приборы подходят, особенно, при установке под раковину. Обеспечивает постоянный поток в 2 литра при давлении 3,5 атмосфер.
Минусы заключаются в необходимости комплектования системы накопительным баком, насосом (при низком давлении в магистральной линии); обязательной предварительной очистки от механических примесей, соединений железа и прочих. Низкая производительность, из-за наличия повышенной избирательности.
Стоимость картриджей для очистки воды
Адсорбционные картриджи, например, серии «Гейзер» всех разновидностей, стоят от 260-5500 рублей.
Цены на сменные модули для ионообменных фильтров колеблются в пределах 340-1680 рублей, в зависимости от состава смолы и ресурса.
Мембранные модули для различных направлений очистки реализуются по цене 1500-4500 рублей. Но рынок предоставляет и по низкой цене, в основном, для фильтров типа «Кувшин».
Обратноосмотические картриджи типа Atoll реализуются по цене 3500 рублей в случае замены всех 5-ти ступеней. Элементы отдельных ступеней имеют ориентировочную стоимость в 200, 800, 1200 рублей. Все зависит от целенаправленности фильтрации.
