Фильтры механической очистки воды используются для удаления из неё механических частиц (песка, глины, ила, ржавчины и др.). В основе большинства из них для отделения механических примесей используются сетки из различных материалов. Об особенностях и видах таких фильтров можно узнать из данной статьи.
Виды и характеристики фильтров
Фильтры для механической очистки - один из видов существующих фильтров для воды , отличаются простотой их обслуживания и эксплуатации, долговечностью и достаточно эффективной работой. Их недостатком является то, что фильтрующий элемент необходимо периодически очищать и промывать, что характерно для сетчатых фильтров грубой очистки или заменять фильтрующий элемент, как это необходимо делать у картриджных. Этих недостатков лишены промывные сетчатые фильтры тонкой механической очистки, но они требуют подключения к канализации.
Для того, чтобы эти устройства работали, плотность рыбы должна быть очень маленькой. С другой стороны, мы должны обеспечить, чтобы корневая система растений была плотной, а диаметры маленьких труб, чтобы нитрифицирующие бактерии могли использовать эти поверхности для осаждения и фильтрации воды. На выходе из размножающегося резервуара простая сетка отфильтровывает наибольшее количество твердых отходов, а каналы служат в качестве резервуаров для очистки сточных вод для более мелких обломков. Преимущество этого метода заключается в том, что первоначальные капиталовложения и капитальные затраты значительно сокращаются, в то же время устраняя необходимость установки дополнительных фильтров, которые могут быть трудно найти и дорогостоящими в некоторых местах.
Фильтры для механической очистки воды, которые можно найти сейчас в продаже, могут обеспечивать как грубую так и тонкую очистку, обладая при этом широким диапазоном технически характеристик. Рассмотрим более подробно их основные виды: сетчатые и картриджные, грубой и тонкой очистки.
Сетчатые
Сетчатый фильтр - простое устройство для грубой механической очистки воды или, как ещё говорят, предварительной очистки. Он, как правило, отличается небольшими размерами и простотой конструкции. Фильтрующим элементом сетчатого фильтра является металлическая сетка, обеспечивающая защиту от достаточно крупных взвешенных частиц (песок, глина, ржавчина и др.) размером от 500 до 5 мкм, которые могут попадать в воду из водопроводных труб, колодца или скважины.
Соображения для строительства аквапонического подразделения
Рисунок 7: Представление узла аксипонов, состоящего из глубоких культур воды в фильтре.
Выбор места для установки
Важно выбрать строительную площадку, где пол стабильный и ровный. Это может привести к нарушению потока воды, затоплению сельскохозяйственных культур или полному краху системы. Поэтому важно найти участок как можно более плоским и терпимым. Если система построена на земле, необходимо заранее установить уровень земли, по возможности покрыть сплющенную землю материалом, который предотвращает рост сорняков.Такие фильтры широко применяются в системах холодного или горячего водоснабжения и отопления. Они являются магистральными , так как устанавливаются непосредственно на водопроводной магистрали. Их также часто устанавливают перед гидроаккумулирующим баком и реле давления безбашенки . Они могут отличаются конструкцией, формой, материалом изготовления, но неизменно фильтрующим элементом является всё та же сетка. Ее засоренность может служить причиной неудовлетворительной работы насосной станции , например она может долго набирать заданное максимальное давление.
Кроме того, бетонные или бетонные блоки могут опорожняться у ног системы, чтобы улучшить ее устойчивость. Гравий может использоваться для выравнивания и стабилизации участка. С другой стороны, очень важно всегда размещать племенные или рыбные резервуары на твердой, широкой и толстой основе; Это поможет обеспечить устойчивость резервуара для его защиты, изолировать его от земли и обеспечить установку насосов и труб на дне резервуара. Сильные и постоянные ветры часто оказывают значительное негативное влияние на производство сельскохозяйственных культур, поскольку они наносят ущерб растениям, ломают стебли и разрушают репродуктивные органы.
Сетчатые фильтры механической грубой очистки просто устанавливать и несложно эксплуатировать. Для этого не надо быть большим специалистом. Время от времени необходимо перекрывать подачу воды в системе водоснабжения , откручивать пробку или колбу, вынимать сетчатый фильтрующий элемент, очищать и промывать его. После очистки сетка устанавливается на место, возобновляется подача воды и процесс её фильтрования продолжается.
Сильные дожди могут также повредить растения, но также могут повредить незащищенные электрические розетки. Если система получает много дождей, тогда вода, богатая питательными веществами, разбавляется, и весь блок может быть затоплен, если нет встроенного механизма перелива. Для большей безопасности должна быть установлена система перелива.
Снег вызывает те же проблемы, что и сильные дожди, с дополнительным риском ущерба, связанного с холодом и морозом. Поэтому рекомендуется установить систему в защищенную зону ветра и защитить ее от дождя или снега, при необходимости, путем строительства укрытия.
Их преимущества:
- - небольшая стоимость;
- - простая конструкция;
- - малые размеры;
- - простота установки, эксплуатации и чистки;
- - возможность применения в широком диапазоне температур;
- - не требует замены расходных материалов.
Недостатки:
- - защита только от крупных механических частичек;
- - для очистки сетки необходимо открутить заглушку или часть корпуса и, следовательно, требует прерывания подачи воды.
Картриджные
Картриджные фильтры, как можно понять из их названия, снабжены фильтрующими элементами в виде картриджей, которые устанавливаются в корпус, чаще всего из пластика, и подлежат замене при выработке своего ресурса. Картриджи могут быть самых различных видов и назначения, от грубой механической до тонкой и даже субмикронной очистки, изготовленные из различных конструкционных материалов. Для того, чтобы картриджный фильтр осуществлял грубую механическую очистку воды достаточно в него установить картридж соответствующего вида.
Однако, если экспозиция слишком интенсивная, на кроватях культуры может быть установлен простой оттенок. Некоторые светочувствительные растения, такие как салат, листовые овощи и некоторые сорта капусты, быстро вырабатывают семена и имеют горький и неприятный вкус, если экспозиция слишком сильная. Другие тропические растения, адаптированные к почве леса, такие как куркума или некоторые декоративные растения, могут быстро ожоги в листьях, когда они подвергаются воздействию чрезмерного солнечного света.
Поэтому желательно обеспечить тень для этого типа растений. Однако, если солнца недостаточно, некоторые растения могут иметь очень медленные темпы роста, урожайность может быть низкой и собираемой пищи, иногда не имеет никакого вкуса. Если заштрихованная область является единственным доступным местом, рекомендуется выращивать виды, которые не толерантны к солнцу.
Фильтры тонкой механической очистки воды
Фильтры тонкой механической очистки предназначены для отфильтровывания из воды мелких механических частиц размером меньше 5 мкм. По конструкции они могут быть картриджными и сетчатыми обратной промывки (промывными).
Картриджные фильтры тонкой очистки, как уже говорилось, по конструкции практически не отличаются от таких же - грубой очистки. Отличаются они только видом картриджа, который позволяет выполнять тонкую или субмикронную очистку воды от частиц менее 5 мкм. Устанавливаются они, обычно, на входе в систему водоснабжения или перед сантехническими приборами в доступном для монтажа и обслуживания месте.
Рыба не должна подвергаться воздействию прямых солнечных лучей. Важно, чтобы размножающиеся танки находились в тени или покрыты съемной теневой структурой, которая помещается над резервуаром. Когда это возможно, лучше всего отделить резервуары для рыбы с помощью отдельной структуры оттенков. Этот тип структуры оттенков настоятельно рекомендуется, так как предотвратит пролиферацию водорослей, поможет поддерживать стабильную температуру воды и защищает рыбу от хищников.
При выборе сайта важно учитывать наличие публичных услуг. Это требует доступа к электричеству для работы водяных и воздушных насосов. Доступ к воде также должен быть легким либо через муниципальную систему, либо путем индивидуального сбора дождевой воды. Аналогичным образом, важно учитывать удаление сточных вод из системы. Несмотря на то, что блок аквапоники потребляет мало воды, необходимо время от времени менять и обновлять воду системы для очистки фильтров, труб, резервуаров и т.д. поэтому целесообразно посадить около аквапонных единиц, а на земле - продовольственные культуры, которые могут извлечь выгоду из воды, удаленной из системы.
Иногда, на их входе и выходе бывают установлены манометры, по перепаду давления на которых и определяют необходимость замены фильтрующих элементов - картдриджей.
Чтобы заменить картридж необходимо перекрыть подачу воды, После этого, с помощью специального ключа, который часто идет в комплекте с фильтром, открутить колбу, вынуть старый картридж, заменить его новым и закрутить колбу обратно. Возобновляется подача воды и процесс её фильтрования.
Качество воды в аквапонных системах
Фактически, строительство ограждения или барьера может предотвратить кражу и вандализм, убрать вредителей или хищников и иногда требуется для мер безопасности пищевых продуктов. Вот почему очень важно изучать и понимать, что влияет на качество и химию воды, чтобы правильно управлять системой здравоохранения. Рисунок 8: Системы из 3 основных тел в аквапонике.
Основными параметрами, влияющими на качество воды, являются следующие пять. Концентрации общего азота. Твердость воды. Каждый вид узла акупунктуры имеет определенный диапазон допуска для каждого параметра в качестве воды. Диапазоны толерантности относительно схожи для трех основных организмов, но необходимо установить среднее значение, а это означает, что некоторые виды не имеют оптимальных условий для их развития.
Преимущества картриджных фильтров:
- относительно небольшая стоимость;
- достаточно высокий уровень механической фильтрации.
Недостатки:
- требуется регулярная замена фильтрующих элементов;
- при замене картриджа необходимо выполнять демонтаж колбы и, соответственно, прерывать процесс фильтрации и подачи воды.
Фильтры обратной промывки или промывные
Фильтры обратной промывки (промывные) тонкой механической очистки воды по характеру фильтрующего элемента являются сетчатыми и подходят для фильтрации, а также для удаления примесей даже при низком качестве исходной воды. Они имеют достаточно эффективную систему очистки фильтрующей сетки, которая основана на точечно-ротационном принципе и позволяют выполнять чистку фильтрующей сетки бесконтактным способом, без прерывания процесса водоснабжения. В этом их основное преимущество перед обычными сетчатыми или картриджными фильтрами механической очистки воды.
Частый анализ системной воды необходим для поддержания ее хорошего качества. Первоначально воду, вводимую в систему, следует тщательно выбирать. Это начинается с выбора источника воды: дождевой воды, водоносного горизонта, водопроводной воды. Поэтому важно анализировать и контролировать качество воды каждую неделю, измеряя следующие параметры: рН, температуру, твердость и содержание нитратов и карбонатов. Необходимо проводить измерения содержания аммиака и нитрита, особенно при запуске системы, и когда смертность рыб является аномально высокой.
Они могут быть двух видов: с ручной или автоматической обратной промывкой.
Кроме того, фильтры обратной промывки могут иметь специальные щетки, которые соприкасаясь с сеткой, осуществляют дополнительную её механическую очистку, увеличивая тем самым эффект промывки.
Преимущества фильтров обратной промывки:
- высокая эффективность очистки воды;
- возможность очистки фильтрующего элемента (сетки) без прекращения водоснабжения дома;
- нет необходимости заменять фильтрующий элемент.
Ниже Вы можете посмотреть видеоролик о фильтрах механической очистки воды.
Основные элементы блока аквапоники
Резервуары для рыбы являются неотъемлемой частью каждого блока акупунктуры и могут составлять до 20% от общей стоимости установки устройства. Можно использовать любой тип цистерны, но было замечено, что круглые плоские нижние резервуары являются наиболее практичными. Фактически, изогнутая форма стен позволяет воде течь равномерно и транспортировать твердые отходы в центр резервуара, который затем может быть извлечен вручную.
Во всех случаях рекомендуется использовать твердые, пластиковые или инертные стеклянные емкости из-за его ударопрочности и длительного срока службы. Прежде чем инвестировать в пластиковые трубы, важно убедиться, что они устойчивы к ультрафиолетовым лучам, поскольку длительное воздействие прямых солнечных лучей может привести к разрушению некоторых пластмасс. В общем, полиэтилен низкой плотности предпочтительнее для лотков из-за высокой прочности пластика и его качества против пищевых продуктов. Если этот тип пластикового контейнера недоступен или стоит слишком дорого, другие использованные контейнеры могут использоваться как баки, барабаны или контейнеры для массовых грузов.
Использование воды в бытовых и пищевых целях практически невозможно без предварительной водоподготовки. Проводится она в несколько этапов, первым из которых является механическая фильтрация.
Очень важно убедиться, что контейнер ранее не использовался для хранения токсичных материалов. Что касается цвета резервуара, рекомендуется использовать белые или другие яркие цвета, поскольку он позволяет лучше наблюдать за рыбой и их поведением, а также позволяет легко оценить количество отходов, отложенных на дне резервуара. Белые контейнеры также позволяют отражать свет солнца и, таким образом, сохранять свежую воду. В качестве альтернативы темному цвету цистерны также можно окрасить резервуар в белый цвет.
Все резервуары для разведения должны быть покрыты крышкой, которая позволяет воздуху проходить и более или менее свету в зависимости от воздействия солнца. Крышка действует как тень, тем самым блокируя рост водорослей, предотвращает прыжки рыбы за борт, препятствует попаданию внешнего обломков в сосуд и позволяет исключить хищников, таких как кошки и птицы. Теневая сетка может быть прикреплена к простой и легкой деревянной раме, что позволяет легко открывать бак.
Механическая очистка воды требуется для устранения целого ряда различных веществ. С ее помощью убираются крупные включения, состоящие из песка, глины, ржавчины и других компонентов, относительно мелкие составляющие, которые окрашивают воду, а также примеси меняющие вкус и запах. При помощи механической очистки устраняется до шестидесяти процентов всех загрязнений. Этого недостаточно для любого использования, поэтому ее дополняют другими видами фильтрации.
Рекуператор - это резервуар, в котором вода собирается в самой нижней точке системы. Таким образом, вода поступает в резервуар, где расположен погружной водяной насос, который используется для возврата воды в резервуар для рыбы. Этот танк должен быть меньше, чем размножающийся резервуар, но должен иметь возможность содержать от одной четверти до одной трети объема аквариума. Для систем с подложкой, где вода циркулирует через пруд, резервуар должен быть достаточно большим, чтобы содержать по крайней мере все количество воды после затопления сосудов для культивирования.
Рис. 1 Фильтры для очистки воды
Механическая очистка выполняется в несколько этапов разными методами. Среди них грубая фильтрация, удаляющая крупные включения, отстаивание, центрифугирование и тонкая фильтрация.
Все устройства, при помощи которых вода очищается от механических примесей можно разделить на промышленные и бытовые.
Эти типы сборных контейнеров в основном используются в блоках с подложкой. В глубоководных единицах культуры в качестве резервуара могут использоваться сосуды для культивирования. В случае очень маленьких аксипонных единиц, состоящих из рыбных баков менее 200 литров, воду можно закачивать в культуральные сосуды, поднятые в отношении размножающегося резервуара. Под действием силы тяжести вода течет через слои культуры, а затем возвращается обратно в аквариум. В этом случае использование сборного резервуара не требуется.
Для работы любой аксипонной системы требуется минимальная фильтрация воды. Тип и уровень фильтрации определяются плотностью рыбы в размножающихся резервуарах и типом установленной системы. Механические фильтры отделяют твердые отходы, которые затем удаляются из системы, чтобы предотвратить выброс токсичных газов вредными бактериями, которые питаются накопленными твердыми отходами. Кроме того, эти грубые обломки могут засорить систему и нарушить поток воды, вызывая стрессовые условия для корней растений.
Промышленная механическая очистка
Для очистки воды в больших объемах используются промышленные фильтры. Они отличаются значительной производительностью и состоят из нескольких частей.
Первым очистным элементом является фильтр грубой очистки, при помощи которого улавливаются включения больших размеров.
После устранения из воды крупной взвеси жидкость отстаивают. В отстойниках происходит отделение частиц, которые отличаются по плотности от воды. Одни оседают на дно, а другие поднимаются на поверхность. Таким способом избавляются от твердых включений, которые не задержались грубым фильтром, а также от нефтепродуктов и масел.
Существует много типов механических фильтров. Самый простой способ - разместить сетку или фильтр между аквариумом и культуральными кроватями. Эта сетка сохраняет твердые отходы и должна периодически очищаться. Другой способ - передать воду, выходящую из размножающегося резервуара, через контейнер, содержащий толстые и тяжелые элементы, которые играют ту же роль, что и сетка. Этот контейнер легче промывать периодически. Эти методы подходят для небольших шкафов, но недостаточно для крупных объектов с высокой плотностью рыбы и, что выделяет большое количество твердых отходов.
Далее используются гидроциклоны и центрифуги, создающие центробежное ускорение. С их помощью мелкая взвесь, которая в других условиях не осаждается, отделяется от воды и собирается в специальных устройствах.
Следующим этапом является использование фильтров тонкой очистки. В них используются уголь, тканые материалы, песок и некоторые другие, эффективно отделяющие механические загрязнения.
После механической фильтрации выполняется очистка другими способами. Только после этого вода подается в водопровод и отправляется к потребителю. Но не всегда очистка бывает идеальной, а старые трубы водопровода добавляют загрязнений, поэтому в квартире тоже устанавливают приборы для механической фильтрации и более глубокой очистки.
Фильтры механической очистки для квартиры
Механическая фильтрация воды требуется как в квартире с централизованным водопроводом, так и в доме с автономной системой. Вода может забираться с примесями или получать их в процессе прохождения по трубам. В любом случае требуется от включений избавиться, т.к. они вредны для сантехники, бытовых приборов и фильтров тонкой очистки. Существует три основных вида бытовых механических фильтров. Это сетчатые без автопромывки и самопромывные, а также картриджные.
Сетчатые фильтры без автопромывки
Сетчатые фильтры такого типа называют грязевиками. Они имеют очень простую конструкцию. Внутри находится металлическая сетка, которая задерживает крупные включения. Размер задерживаемых загрязнений зависит от размера ячеек сетки. Ставить сразу вариант с мелкими ячейками не имеет смысла, т.к. он быстро забьется. Если требуется максимально очистить воду от механических включений именно при помощи грязевиков, то последовательно размещают несколько приборов с разным размером ячеек сеток.
Рис. 2 Как выглядят фильтры механической очистки воды
Все устройства такого типа требуют регулярного очищения. Когда сетка забивается, снижается напор воды в трубах. Фильтры оснащены специальными пробками, которые требуется открутить, чтобы достать сетчатый элемент.
Грязевики бывают разных размеров и конфигурации. Они устанавливаются в трубы на входе их в дом. Соединения с трубами бывают фланцевыми или муфтовыми.
Сетчатые фильтры с автопромывкой
Промывные сетчатые фильтры гораздо удобнее в использовании и обслуживании. Устройства состоят из корпуса, который предназначен для врезки в трубу, и стакана с сетчатым фильтром внутри. Корпус изготавливается из металла. Стакан может быть как прозрачным пластиковым, так и металлическим. Фильтрующий элемент изготавливается обычно из пищевой нержавеющей стали. Внизу стакана находится кран и сливной патрубок, который предназначается для отвода грязной воды после промывки сетки.
Рис. 3 Промывной фильтр механической очистки воды
Более эффективной является обратная промывка. В этом случае через фильтровальный элемент проходит обратный поток воды. Такой вариант реализован в некоторых моделях сетчатых устройств.
Рис. 4 Автоматический промывочный фильтр для воды
Для контроля напора воды у ряда моделей имеются манометры. Два прибора, на входе и на выходе, позволяют контролировать загрязненность фильтра по разнице давления. В некоторых случаях прибор совмещают с редуктором напора воды, что позволяет регулировать его уровень.
Картриджные механические фильтры
Третьим видом бытовых приборов механической очистки воды являются картриджные фильтры. Они просты в использовании и отличаются невысокой ценой.
Состоят такие фильтры из нескольких функциональных частей. Первой частью является корпус, который подключается к водопроводной трубе. Обычно модели оснащены системой подвеса для крепления к стене, чтобы не создавать дополнительную нагрузку на трубы. Также на корпусе находится кнопка для снижения внутреннего давления.
К корпусу снизу крепится стакан. Он бывает прозрачным или непрозрачным пластиковым и металлическим. Крепится стакан при помощи резьбового соединения или с применением дополнительных уплотнителей.
Внутри стакана находится фильтрующий материал в виде сменного картриджа. Картридж обычно является полым цилиндром, стенки которого выполнены из пористого материала. Вода, попадающая в стакан вдоль внешних стенок, проходит через фильтрующий материал в центральную полость и направляется на выход из фильтра.
Рис. 5 Картриджное устройство для механической очистки холодной воды
Фильтрующие стенки картриджа выполняют обычно из полипропилена. Он бывает губчатым, гофрированным или в виде намотанных нитей. Выбор полипропилена для такой роли не случаен. Материал не вступает в химические реакции, не выделяет вредных веществ, может использоваться в медицинской и пищевой промышленности.
Рис. 6 Картридж механической очистки
В зависимости от характера наполнителя размер фильтрующих ячеек варьируется в широких пределах. В некоторых случаях он колеблется от одного до пяти микрометров. Такой фильтр уже сложно назвать устройством грубой очистки. В некоторых случаях они могут заменить фильтры тонкой очистки.
Единственным минусом картриджных фильтров является необходимость замены картриджей. Они не промываются и не восстанавливаются, поэтому периодически требуется приобретать расходные материалы.
Выбирая устройство механической очистки для дома, необходимо оценить степень загрязненность воды нерастворимыми включениями. В некоторых случаях вполне достаточно будет картриджного фильтра, а в других потребуется устройство грубой предварительной очистки.
