CE ESTE FILTRAREA MECANICĂ?

Filtrele mecanice sunt cele mai simple dispozitive de tratare a apei potabile. In filtrarea mecanică, apa netratată trece printr-o membrană de filtrare sau cartuş care reţine particulele în suspensie pe suprafaţa sau în interiorul filtrului.

Filtrele pot fi făcute din nisip, fibre, antracit, ceramice sau alte materiale sintetice.

Filtrele mecanice pentru apă îndepartează mai ales particulele mari din apă, incluzand nisipul, namolul, argila, resturi și materiile organice.

Aceste sisteme de filtrare nu reţin substanţele chimice dizolvate sau particulele foarte mici.

Când sunt folosite in combinaţie cu alte metode şi echipamente de tratare a apei (cum adesea se întâmplă), ele pot ajuta în îndepartarea și a particulelor dizolvate sau foarte fine. De exemplu, filtrele mecanice pot reţine fierul, manganul, sau hidrogenul sulfurat după ce acestea sunt convertite din starea dizolvată, în particule printr-un tratament separat de filtrare, prin oxidare, instalat înaintea filtrării mecanice.

Unele filtre sunt de asemenea eficiente pentru turbiditate (apa tulbure) si reţinerea chisturilor de Giardia sau Cryptosporidium.

Datorita riscului asupra sănatatii cauzat de ingerarea acestor chisturi, dispozitivele de filtrare mecanică dedicate reținerii acestor chisturi ar trebui să fie certificate de un organism international cum ar fi NSF International și să fie listate de aceste organizatii internaționale indicând faptul că au fost testate și dovedite eficiente în reţinerea acestor chisturi. Filtrele mecanice nu pot îndeparta constituenţii dizolvați din apă. Din acest motiv, aceste sisteme de filtrare nu sunt eficiente pentru îndepartarea multor contaminanţi uzuali cum ar fi duritatea, sarea, nitraţii, substanţele chimice organice și majoritatea metalelor. De regula, filtrele mecanice sunt folosite ca dispozitive de pretratare a apei, înaintea unor tratatmente suplimentare cum ar fi osmoza inversă, dezinfectarea cu ultraviolete și alte procedee de tratare.

Pe măsură ce filtrele elimină particulele din apă, acestea se înfundă și trebuie înlocuite sau curățate. Cu cât sunt mai multe solide în apă, cu atât filtrul se va înfunda mai repede. Necesitatea întreținerii va fi semnalată de o scădere a debitului prin filtru. Filtrele murdare pot determina o creștere a bacteriilor din apă. 

Filtrele oxidante (de exemplu filtrul verde de mangan) sunt un tip special de filtru utilizat pentru îndepărtarea fierului, manganului și hidrogenului sulfurat. Aceste filtre utilizează o substanță chimică oxidantă, care transformă mineralele într-o formă insolubilă ce este mai ușor îndepărtată prin filtrare.

Filtrele oxidante necesită, de obicei, un anumit tip de adăugare chimică continuă – în mod normal, permanganat de potasiu sau de clor. Filtrele mecanice pot fi utilizate fie la punctul de intrare, fie la punctul de utilizare. Pentru dispozitivele de intrare, materialul filtrant este curățat, în mod normal, prin spălare automată. Pentru dispozitivele de utilizare este de obicei, mai economic, să înlocuiți pur și simplu cartușul de filtrare și să aruncați cartușul uzat. Unele filtre utilizează o dimensiune standard a filtrului, care este disponibilă de la mai mulți producători diferiți, în timp ce altele necesită un filtru care poate fi achiziționat  numai de la acel producător. În ambele tipuri de filtre permanent sau de unică folosință spălarea sau înlocuirea cartușului trebuie făcută în mod obișnuit.

Microfiltrele (membranele microfiltrante) pot filtra bacteriile și alte microorganisme din apă, atâta timp cât dimensiunea porilor membranelor de microfiltrare este mai mică decât dimensiunea microorganismelor țintă. 

De exemplu:

  • Bacteriile: 1-2 μm
  • Protozoarele (Giardia, Cryptosporidium): 100-500 μm
  • Algele (Cyanobacteria): 1 μm
  • Drojdiile: 10 μm
  • Virusurile: 0.03-0.3 μm

Tipuri de filtrare mecanică

Tipurile de filtre mecanice variază ca formă, cost și eficiență. Cele mai comune trei tipuri de filtre mecanice sunt:

  • Filtrele cu cartuș pentru sedimente 
  • Filtrele media unice
  • Filtele multimedia

Tipul de filtrare mecanică care se poate potrivi situației dvs. unice, depinde de cantitatea și dimensiunea solidelor suspendate din apă și de viteza cu care apa trebuie filtrată. De exemplu, un filtru media cu nisip are o capacitate de eliminare a contaminanților mai rapidă decât alte tipuri de dispozitive de filtrare, dar nu este potrivit pentru îndepărtarea particulelor mai mici. În schimb, filtrele de sedimente, cu cartuș și materiale din fibră sau ceramică sunt realizate cu o dimensiune a porilor mai mică și mai uniformă și pot fi mai fiabile în îndepărtarea particulelor mai mici, dar sunt mult mai lente și necesită înlocuiri mai frecvente. 

Filtrele cu cartuș pentru sedimente 

Filtrele cu cartuș pentru sedimente  constau dintr-o carcasă solidă care conține un mediu filtrant. Mediul filtrant poate fi realizat din celuloză (hârtie), țesătură (raion), fibră, ceramică sau alte materiale care sunt utile pentru filtrarea particulelor. Cartușele sunt adesea ondulate în jurul unei deschideri tubulare pentru a forma un cilindru care creează o suprafață mai mare a filtrului pentru contactul cu apa netratată.

Filtrele cu cartuș pentru sedimente  sunt, în general, dispozitive care se utilizează la punctul de utilizare și sunt de obicei potrivite pentru un singur robinet de apă, care poate fi instalat sub chiuveta de la bucătărie, de exemplu. Aceste filtre pot fi, de asemenea, utilizate în combinație cu alte metode de tratare a apei potabile. De exemplu, sistemele de aerare, ozonare sau clorurare sunt folosite pentru a precipita fierul dizolvat, manganul sau hidrogenul sulfurat. Filtrele cu cartuș pentru sedimente sunt utile în îndepărtarea resturilor de particule solide. Ele se mai utilizează ca pretratare pentru alte procese, cum ar fi osmoza inversă, filtrarea cu cărbune activ, pentru a le crește eficacitatea și longevitatea.

Tipuri de filtre cu cartuș pentru sedimente 

Există două tipuri de bază de cartușe pentru sedimente: tip adâncime și tip pliat

Filtele de tip adâncime au densități gradate  cu deschideri mari (sau porozități) la suprafața exterioară a filtrului, care scad în dimensiune spre miezul central. Aceste filtre captează particulele din materialul filtrant și sunt, de obicei, ieftine. 

Filtrele de tip pliat conțin un miez rigid din polipropilenă pentru suport și sunt fabricate dintr-unul din următoarele materiale: 

  • Hârtie pliată – aceste filtre sunt cele mai economice, dar nu sunt refolosibile. Sunt sensibile la apă cu pH scăzut sau ridicat (mai mic de 6,5 sau mai mare de 8,5). Utilizați-le numai atunci când apa nu conține bacterii active, căci acestea se pot dezvolta pe suprafața de celuloză a filtrului. Testarea apei pentru pH, coliformi totali și E-coli trebuie efectuată pentru a evalua dacă apa dvs. este potrivită pentru aceste tipuri de filtre.
  • Bumbac și poliester pliat – aceste filtre sunt, în general, cele mai versatile. Acestea combină capacitatea de filtrare a bumbacului cu rezistența poliesterului. Atâta timp cât pH-ul apei este cuprins între 4 și 9, acestea pot fi curățate și refolosite de mai multe ori. 
  • Poliester și polipropilenă pliate – aceste filtre sunt cele mai scumpe, dar pot fi clătite și refolosite în mod repetat. Cu toate acestea, deoarece fibrele sunt mai netede decât celelalte materiale filtrante, ele nu sunt la fel de eficiente la reținerea particulelor. 

Cartușele pliate au o suprafață mare de filtrare, ceea ce permite o viteză mai rapidă de filtrare. Filtrul acumulează particule pe suprafața cea mai exterioară, permițând formarea unui tort de filtru care crește actiunea de filtrare, dar încetinește fluxul de apă (sau viteza de fitrare). Pot gestiona cantități mari de particule și turbiditate ridicată înainte de o scădere notabilă a presiunii apei. Desi inițial costă mai mult decât cartușele de tip adâncime, pe termen lung sunt mai puțin costisitoare și au o durabilitate mai mare.

Turbiditatea este o măsură a clarității relative a apei. Din punct de vedere tehnic, este o expresie a cantității de lumină care este împrăștiată de materialele conținute în apă atunci când o lumină este străbătută prin proba de apă. Cu cât este mai mare intensitatea luminii împrăștiate, cu atât este mai mare turbiditatea. Materialele care cauzează tulburarea apei includ argila, nămolul, materia organică și materia organică fin divizată, algele, compușii organici solubili colorați și plantele microscopice (care nu sunt vizibile cu ochiul liber) și alte organisme microscopice.

Cum funcționează filtrele cu cartuș pentru sedimente? 

În procesul de filtrare a sedimentelor, presiunea apei împinge apa prin mediul filtrant sau pori în cilindrul interior, unde este apoi liberă să se deplaseze prin linia de apă. Contaminanții și solidele suspendate din apă sunt reținute pe mediul filtrant.

Procesul de filtrare a sedimentelor

Cantitatea de particule reținute va depinde de spațiul porilor dintre fibrele medii sau granule. Aceste filtre sunt disponibile într-o varietate de dimensiuni și ochiuri, de la fin la grosier. Majoritatea filtrelor listează o dimensiune medie a porilor și sunt evaluate de către producător în funcție de cea mai mică particulă pe care o pot captura. De exemplu, un filtru de 10 microni ( o miime de milimetru) ar prinde contaminanții cu diametrul de 10 microni sau mai mare. Verificați valoarea filtrului la achiziționare, deoarece multe filtre sunt evaluate doar pentru particule cu diametrul de 20 microni sau mai mare. Este posibil ca filtrele cu această clasificare să nu îndepărteze în mod eficient argila (mai puțin de 2 microni) și unele de particule de nămol (particulele de nămol sunt de 2,0-50 microni) mai mici de 20 microni. Cu toate acestea, acestea ar prinde particulele de nisip, care au dimensiuni cuprinse între 50 microni și 2 milimetri.

Cu cât filtrul este mai fin, cu atât mai multe particule sunt prinse și cu atât mai des filtrul trebuie schimbat. Dacă dimensiunea porilor materialului filtrant este prea mică sau dacă concentrația solidelor suspendate în apa netratată este prea mare, filtrul va fi înfundat cu ușurință, și ar necesita înlocuirea frecventă. Pe de altă parte, dacă dimensiunea porilor este prea mare, solidele suspendate pot trece prin dispozitiv.

Debitul de apă, printr-un filtru, este cel mai mare atunci când este instalat un cartuș nou sau de schimb. Pe măsură ce materialul prins se acumulează în filtru,  poate crește eficacitatea acestuia, ajutând la procesul de filtrare. Cu toate acestea, debitul de apă va scădea treptat pe măsură ce materialul prins continuă să se acumuleze. Când debitul de apă devine prea lent pentru utilizare, cartușul de filtrare trebuie curățat sau înlocuit.     

Capacitatea

Unele filtre cu cartuș sunt evaluate în funcție de numărul de litri de apă pe care le pot trata. Deși aceasta poate fi un ghid util, diferențele în tipul și cantitatea de contaminanți din apă fac dificilă prezicerea cu precizie a cantității de apă pe care o va trata eficient un filtru. În timpul utilizării, rețineți când există o scădere vizibilă a debitului de apă și curățați sau înlocuiți cartușul după cum este necesar.

Considerații speciale

Când selectați un dispozitiv de filtrare, ar trebui să luați în considerare următoarele aspecte:

  • Presiunea apei dintr-o gospodărie obișnuită măsoară aproximativ 2 bari. Verificați ghidul de instalare al producătorului pentru a verifica dacă acesta este potrivit sau dacă sunt necesare ajustări ale presiunii de funcționare sau a debitului inițial care intră în dispozitivul de filtrare.
  • Cantitatea estimată de apă, care poate fi tratată înainte de înteținere este o componentă importantă.
  • Calitatea dorită a apei tratate este esențială pentru selectarea unui produs. Particulele de argilă, care sunt de 0,2 – 2,0 microni sunt, de obicei, prea mici pentru a fi îndepărtate prin filtrarea tipică cu cartuș a sedimentelor. Un proces de microfiltrare care utilizează o membrană cu dimensiunea porilor mai mici de 0,02 – 2,0 microni, poate fi mai eficient într-o astfel de situație, dar rețineți că filtrele de microfiltrare nu pot gestiona cantități mari de material în suspensie. 
  • Carcasa externă pentru filtele cu cartuș pentru sedimente arată adesea la fel.
  • Mediul filtrant poate fi o sursă pentru dezvoltarea bacteriilor, în dispozitive, în special în filtele care folosesc ca și cartuș hârtia. Bacteriile se pot acumula pe aceste filtre, deoarece celuloza din hârtie servește ca sursă de hrană (mediu de creștere). Deși aceste bacterii nu pot provoca boli, ele pot contribui la alte probleme de calitate a apei, cum ar fi apa cu gust sau miros neplăcut. Luați în considerare utilizarea unui filtru care utilizează material media nebiodegradabil, pentru a evita astfel de probleme.
  • Dispozitivul ar trebui să fie validat, de către Fundația Națională pentru Sănătate (www.nsf.org) sau de Asociația pentru Calitatea Apei (www.wqa.org).
  • Sistemul trebuie instalat și operat conform instrucțiunilor producătorului. 

Întreținerea 

Indiferent de calitatea echipamentului achiziționat, acesta nu va funcționa corespunzător decât dacă este folosit, în conformitate cu recomandările producătorului pentru întreținere, curățare, și înlocuirea pieselor. Păstrați un jurnal pentru a înregistra rezultatele testelor de apă, întreținerea echipamentelor și reparațiilor.

  • După instalare, testați atât apa brută (înainte de filtrare), cât și apa tratată pentru a vă asigura că funcționează corect și îndepărtează contaminanții.
  • Continuați să testați anual atât calitatea apei netratate, cât și a celei tratate. Acest test anual vă va  ajuta, de asemenea, să determinați cât de bine funcționează sistemul dvs. de tratament și dacă poate fi necesară întreținerea sau înlocuirea componentelor.
  • Înlocuiți sau curătați cartușul atunci când există o scădere vizibilă a fluxului de apă prin dispozitiv – aceasta va depinde de cantitatea de contaminanți care se elimină, dar poate fi după câteva săptămâni sau luni de utilizare.
  • Unele cartușe sunt evaluate în funcție de numărul de litri de apă pe care le poate trata. Tratați aceste clarificări ca un ghid general pentru întreținere, deoarece variațiile în natură și cantitatea de solide suspendate fac dificilă prezicerea cu precizie a timpului de înlocuire a cartușului.
  • Dacă cartușul necesită înlocuirea prea des. un filtru media (așa cum este discutat mai jos) poate fi mai economic.

Filtre unice și filtre multimedia

Filtrele media constau dintr-un rezervor, un singur mediu de filtrare, mai multe straturi de filtrare, un sistem de susținere și un canal de scurgere. Adâncimea patului mediului filtrant este de obicei de 24 până la 36 inchi și este alcătuită din nisip de siliciu, silicat de aluminiu și/sau antracit zdrobit (o varietate dură și compactă de cărbune mineral). De obicei, un sistem de susținere a pietrișului împiedică spălarea mediului din dispozitiv. Filtrele media pot fi curățate prin spălare înapoi și reutilizare. Filtrele sunt evaluate după cele mai mici dimensiuni de particule pe care le elimină. Cu un rezerevor de aceeași dimensiune, filtrele multimedia au o capacitate de filtrare mai mare decât filtrele cu un singur suport media. În general, filtrele multimedia funcționează și la un debit mai mare și necesită o întreținere mai puțin frecventă decât filtrele single-media.  

Utilizări ale filtrelor media

Filterle media sunt dispozitive punct-de-intrare care tratează apa la punctul său de intrare în casă. Câteva utilizări comune ale filtrelor media sunt:

  • Filtrele media elimină particulele care provoacă turbiditate (tulburarea apei). Aceste filtre pot face parte, de asemenea, din îndepărtarea fierului, manganului și hidrogenului sulfurat după ce au fost oxidate în particule solide prin aerare, clorurare, ozonare.
  • Un filtru media poate fi utilizat ca pre-filtru atunci când solidele suspendate din apă ar putea reduce eficacitatea sau durata de viață a altui dispozitiv de tratament primar, cum ar fi lumina ultravioletă sau unitațile de clorurare utilizate pentru dezinfectarea apei. Dacă solidele suspendate nu sunt îndepărtate înainte de dispozitivul UV sau unitatea de clorurare, solidele pot proteja microorganismele de acțiuni de distrugere a luminii sau a clorului și pot duce la o performanță nesatisfăcătoare a tratamentului.
  • Prevenirea acumulării sedimentelor în mașinile de spălat, mașinile de spălat vase și încălziotarele de apă caldă. 

Cum lucrează filtrele media 

Apa netratată intră în rezervorul de filtrare prin partea superioară sub presiune și pătrunde prin mediul filtrant, care captează orice solid suspendat în apă. Apa tratată iese din dispozitiv prin partea de jos a mediului filtrant, la o presiune redusă. Pe măsură ce solidele se acumulează pe suprafața mediului, formând o pătură filtrantă, aceasta ajută ca particulele fine sa fie filtrate dar presiunea apei scade.

Cum lucrează filtrele multimedia

Într-un filtru multimedia, straturi multiple de filtrare sunt plasate în ordine, cu cel mai gros material, în partea de sus și cel mai fin material în partea de jos. Iată două exemple de stratificare secvențială a mediilor filtrante, începând de la partea de sus: cărbune bituminos/mărgele din plastic și antracit cărbune/nisip/granat. 

Un sistem de suport media (de obicei pietriș) și un canal de scurgere sunt situate în partea de jos a patului media. Suportul pentru pietriș împiedică spălarea mediului în canalul de scurgere. Apa intră în partea superioară a rezervorului sub presiune și curge prin straturile de mediu. Solidele suspendate trec prin stratul superior și sunt prinse de straturile inferioare. Spre deosebire de filtrele cu un singur suport în care particulele suspendate sunt prinse în partea superioară a coloanei suport, filtele multimedia captează particulele în întreaga adâncime a suportului. Prin urmare, filtrele multimedia necesită o întreținere mai puțin frecventă decât filtrele cu un singur suport media. Mărimea particulelor din diferitele straturi media determină spațiul interparticular al porilor, care determină în cele din urmă dimensiunea particulelor solide în suspensia din apa netratată care ar fi filtrate.  

Capacitatea filtrelor media

Diametrul rezervorului de filtrare determină capacitatea de debit a unui filtru media – cu cât este mai mare diametrul, cu atât este mai mare debitul. Debitul este, de asemenea, afectat de dimensiunea particulelor mediului și de cantitatea de solide suspendate din apă. În general, un rezervor cu un diametru mai mare ar avea un debit de serviciu mai mare. Debitul de apă disponibil pentru spălarea înapoi ar limita alegerea dimensiunii rezervorului, cu exceptia cazului în care un dealer de tratarea apei oferă un serviciu de spălare înapoi. Producătorii sau distribuitorii  de echipamente de tratare a apei pot furniza informații despre debitele filtrelor multimedia cu diametru diferit. Selectați diametrul maxim al rezervorului adecvat pentru rata de spălare disponibilă. 

Întreținerea

  • Echipamentul dvs. de tratare a apei nu va funcționa corespunzător decât dacă este gestionat în conformitate cu recomandările producătorului pentru întreținere, curățare și înlociurea pieselor. Păstrați un jurnal pentru a înregistra rezultatele testelor de apă, întreținerea echipamentelor și reparațiile. 
  • După cum recomandă producătorul, filtrele media trebuie spălate în mod regulat pentru a preveni colmatarea particulelor acumulate în dispozitiv. Spălarea inversă inversează direcția curgerii apei prin filtru prin forțarea apei din partea inferioară a rezervorului filtrului și în afară prin partea superioară. Acest flux invers extinde patul media și spală solidele colectate din filtru. Caracteristicile fizice ale mediului filtrant permit straturilor să se reinstaleze în ordinea corectă după spălare înapoi. 
  • Pentru performanțe satisfăcătoare continue, spălați înapoi mediul de filtrare dacă debitul este redus sau conform recomandărilor producătorului.

Considerații speciale

  • Spălarea înapoi a filtrelor va aduce apă uzată suplimentară în sistemul septic. Asigurați-vă că sistemul dvs. poate gestiona acest lucru. Recomandările producătorului pentru cantități, timpii și frecvențele de spălare inversă pot ajuta la estimarea sarcinii crescute care ar fi pusă pe sistemul septic. 
  • Instalați și utilizați dispozitivul conform instrucțiunilor producătorului.
  • După instalare, testați atât apa netratată, cât și apa tratată pentru a determina dacă echipamentul funcționează corect.
  • Continuați să testați anual atât calitatea apei netratate, cât și a celei tratate. Acest lucru vă va ajuta, de asemenea, să determinați dacă sistemul dvs. de tratament funcționează eficient și dacă este necesară întreținerea sau înlocuirea componentelor .
  • Filtrele multimedia pot eșua din cauza:
    • Unui debit inadecvat de backwash
    • Unui program neregulat de spălare înapoi sau timp insuficient permis pentru spălarea înapoi.

Dacă spălarea inversă se face în mod necorespunzător, apa netratată se poate canaliza, în cele din urmă prin filtrul media, rezultând un subdren înfundat sau un tratament incomplet. Pentru gospodăriile cu un debit inadecvat de spălare inversă, unii dealeri de echipamente de tratare a apei oferă un serviciu de spălare inversă. 

Avantaje: Eficiente pentru îndepărtarea particulelor în suspensie cum sunt rugina, murdăriei și sedimentelor.

Filtrele care au fost testate și aprobate pentru  chisturile de Giardia și Cryptosporidium sunt valabile.

Dezavantaje: Nu sunt eficiente pentru îndepărtarea contaminanților dizolvați cum sunt plumbul, azotații, VOCs, etc. 

PRODUSELE / SOLUŢIILE RECOMANDATE DE NOI: