Фильтр для воды – обратный осмос

Сегодня на рынке водоочистного оборудования существует множество моделей и типов фильтров, предназначенных для доочистки питьевой воды. В последнее время для этих целей всё чаще используются обратноосмотические системы. В связи с технической сложностью конструкции систем обратного осмоса многие специалисты, обслуживающие эти фильтры (не говоря уже о простых пользователях), не до конца представляют принцип их работы и в рамках сервисных услуг могут предложить только замену картриджей. Но для нормальной и продолжительной работы фильтра этого мало.

По своей сути все обратноосмотические фильтры одинаковы: их задача – давать чистую воду с пониженным солесодержанием. Наиболее распространенное устройство очистки воды посредством обратного осмоса – система с четырехходовым клапаном (название может быть другим в зависимости от производителя), которую мы и рассмотрим.

Схема обратноосмотического фильтра с четырехходовым клапаном.


1. Корпуса с фильтрующими элементами в сборе на каркасе.
I – Картридж полипропиленовый высокой плотности (PPF). Ступень предварительной очистки. Картридж тонкой механической очистки из вспененного пористого полипропиленового волокна. Задерживает все взвешенные частицы, ржавчину, песок, и другие механические примеси, размер которых превышает 5 мк.
II – Картридж из гранулированного активированного угля (GAC). Ступень удаляет из воды хлор, органические и хлорорганические вещества.
III – Картридж вспененного полипропилена 3 с размером пор 1 мкм. (CTO). Предфинальная очистка.
IV – Картридж обратноосмотической мембраны.
V – Угольный пост-фильтр, проходя через который, вода лишается нежелательных запахов и приобретает свежий вкус.
VI – Минерализатор, проходя через который, вода обогащается необходимыми человеческому организму минералами и микроэлементами.
2. Обратноосмотическая мембрана — 99%-ный барьер для минеральных и органических примесей, содержащихся в воде и превышающих по размеру молекулу воды. Под действием давления на поверхности мембраны происходит разделение потоков воды, при этом все нежелательные примеси попадают в канализацию, а кристально чистая вода поступает в гидропневматический бак, где храниться под давлением, до того момента, пока не понадобится потребителю.
3. Накопительный бак.
4. Кран чистой воды.
5. Ограничитель дренажного потока.
6. Обратный клапан.
7. Четырехходовой клапан.
8. Дренажный хомут.
9. Тройник (адаптер) с краном подачи воды.
10. Трубка JG 1/4″.
11. Тройник.
12. Вентиль накопительного бака.

Первая ступень – картридж из вспененного полипропилена, обеспечивающий предварительную очистку воды от песка, ржавчины и других механических примесей размером более 5 мкм. Частота замены этого картриджа зависит от конкретных условий эксплуатации (в среднем – один раз в полгода). Если фильтру предшествует система подготовки воды (например, фильтр умягчения), то картридж можно менять один раз в год.

Вторая ступень – картридж, содержащий прессованный или гранулированный активированный уголь. Он задерживает хлор и его соединения. Заметим, что предпочтительнее использовать картридж с прессованным углем, поскольку гранулированный уголь при первом пропуске воды выдает угольную пыль. Кроме того, загрязненный картридж с гранулированным углем всё равно будет пропускать воду в отличие от картриджа с прессованным углем, который при загрязнении самозапирается и не пропускает воду. Периодичность замены картриджа – 1–2 раза в год.

Третья ступень – картридж из вспененного полипропилена с размером пор 1 мкм. Он отвечает за финишную очистку воды после угольного фильтра. Замену картриджа следует проводить 1–2 раза в год.

Четырехходовой клапан.

Четырехходовой клапан обеспечивает работу системы в автоматическом режиме. Клапан состоит из корпуса, двух резиновых мембран разного диаметра (рисунок: А, В) и штока (рисунок: С). Надписи на клапане соответствуют направлению воды (In – вход воды после картриджей, Out – выход воды на мембрану). На рисунке показано положение клапана в открытом (А) и закрытом (B) положениях.

Четвертая ступень – мембрана.

Мембрана разделяет поток воды после фильтрации на чистую воду (пермеат) и «грязную» (концентрат). Замена мембраны осуществляется через 24–30 мес. Определить эффективность работы мембраны можно по производительности. Для этого необходимо перекрыть кран на гидроаккумуляторе, а затем открыть входной кран и кран питьевой воды. Толщина струйки должна быть примерно со спичку (без разрыва струи). Перед этим действием следует убедиться, что давление в норме и картриджи не задерживают поток воды.

Гидроаккамулятор (накопительный бак) накапливает в себе очищенную воду, которая поступает пользователю при открытии крана. Состоит из металлического или пластикового корпуса, внутри которого находится резиновая груша, где и накапливается вода. Между корпусом и грушей находится воздух под давлением 0,5–0,6 бар (при пустом баке). Элемент имеет тенденцию к потере давления. При падении давления воздух подкачивается обычным автомобильным насосом с манометром.

Пятая ступень – так называемый посткарбон – картридж финишной очистки воды, наполненный активированным углем. Служит для устранения посторонних запахов и привкусов (например, после резиновой мембраны в гидроаккумуляторе).

Ограничитель потока дренажа предназначен для создания подпора на обратноосмотической мембране. Без этого устройства вся вода будет уходить в дренаж. Обычно имеет вид бочонка с быстроразъемными входом и выходом. Как правило, внутри – сужение сечения канала (есть и другие конструкции), закрытое мелкой сеткой. Сетка иногда забивается, что ускоряет процесс загрязнения мембраны, поэтому при замене мембраны желательно устанавливать и новый ограничитель дренажа.

Все бытовые обратноосмотические системы комплектуются питьевым краном, из которого поступает очищенная вода. Кран врезается в кухонную мойку или столешницу.

Байпасная линия ограничителя дренажа предназначена для промывки мембраны от скопившегося осадка большим потоком воды. В некоторых моделях на байпасной линии установлен электромагнитный клапан с управлением через кнопку. В системах без байпасной линии промывка мембраны осуществляется путем удаления ограничителя дренажа.

Слив в дренаж. Нередко во время наполнения бака возникает шум в канализационном сливе. Эта проблема устраняется путем вытаскивания дренажной трубочки до одного уровня с канализационным стоком.

Обратный клапан предотвращает возможность обратного тока воды из накопительного бака на мембрану после срабатывания четырехходового клапана. Существуют клапаны с пластиковым шариком и металлической пружиной. Наиболее надежные клапаны – металлические.

Рассмотрим работу обратноосмотической системы с четырехходовым клапаном.
– Вода под давлением не менее 2,8 бар проходит первые три ступени и поступает в четырехходовой клапан, а затем направляется на мембрану, где осуществляется ее обессоливание. Чем выше давление, тем эффективнее очистка и больше производительность фильтра (но при этом возрастает количество воды, отводящейся в дренаж).
– После мембраны один поток (концентрат) направляется в дренаж через ограничитель дренажа, а другой (после обратного клапана) – в четырехходовой клапан. Далее вода накапливается в гидроаккамуляторе, а во время разбора проходит через посткарбон и поступает к потребителю через питьевой кран.
– После наполнения бака происходит уравнивание давлений на линиях исходной воды и пермеата в четырехходовом клапане. Мембрана клапана на линии пермеата передавливает через шток другую мембрану (меньшего диаметра), перекрывая тем самым линию сырой воды. В обратноосмотической мембране давление снижается за счет сброса воды в дренаж.

Нормальную работу системы обратного осмоса можно определить по поступлению воды в дренаж: открыт входной кран, закрыт кран на баке; открываем кран питьевой воды – вода уходит в дренаж; перекрываем кран питьевой воды – поток воды, поступающей в дренаж, уменьшается, а затем прекращается (система работает правильно).

В том случае, когда давление в водопроводной системе ниже 2,8 атм, используется обратноосмотический фильтр с подкачивающей помпой. Работа системы с подкачивающей помпой в целом идентична работе системы без помпы. Подкачивающая помпа увеличивает давление на мембране. Датчик низкого давления отключает помпу при снижении давления на входе, датчик высокого давления обесточивает насос при повышении давления на линии пермеата. Нужно отметить, что такая система имеет недостаток, связанный с наличием двух устройств автоматики, одно из которых управляет помпой, а другое – самим фильтром (возможны разногласия в их работе – или помпа отключится первой, или первым сработает четырехходовой клапан).

Существуют системы, в которых роль четырехходового клапана играет электромагнитный клапан. Их работа аналогична работе систем без помпы. Электромагнитный клапан управляется датчиком высокого давления. При достижении заданного значения давления датчик обесточивает помпу и электромагнитный клапан. При отсутствии напряжения вода через электромагнитный клапан не проходит; в момент подачи напряжения клапан открывается и начинает пропускать воду.

Понимание того, как работает фильтр, облегчает нахождение и устранение причин неисправностей в работе обратноосмотических фильтров. В табл. приведены наиболее часто встречающиеся неисправности и способы их устранения.

Возможные неисправности и методы их устранения.
Неисправность Возможная причина
Концентрат постоянно сливается в дренаж, постоянный шум в канализации 1. Недостаточное давление. Необходимо проверить давление на входе.
2. Забиты картриджи. Необходимо проверить давление после картриджей.
3. Не срабатывает четырехходовой клапан. Клапан следует заменить на новый
Небольшой напор воды, идущей из питьевого крана, мало воды в гидроаккумуляторе. 1. Недостаточное давление на входе.
2. Забиты картриджи. Требуется проверить давление после картриджей.
3. Низкое или высокое давление в баке.
Вода в дренаже при полном баке то льется, то перестает. Не работает обратный клапан. Необходимо заменить клапан.
В бак (после того как он наполнился, а затем опорожнился) не поступает вода. Повреждена мембрана четырехходового клапана на линии пермеата. Следует заменить клапан.
При открытии крана идет вода молочного цвета, становясь затем прозрачной. Причина – новые картриджи. Проходит через время.
Рубрика: [Фильтры для воды]