Water filter/Фильтр для воды
Требования к фильтрации дождевой воды отличаются от требований к фильтрации муниципальных и речных источников водоснабжения, которые могут содержать эндокринные разрушители, фармацевтические препараты, агрохимикаты и промышленные химикаты, а также неочищенные сточные воды от жизнедеятельности человека и животных. Дождевая вода, с другой стороны, обычно нуждается только в фильтрации: любых загрязняющих веществ в атмосфере, частиц пыли, смолы с крыш и любых химических продуктов, которые могут использоваться для чего-либо на поверхности водосборного бассейна.
Типы
При выборе фильтров обращайте внимание на следующее:
- Скорость потока через фильтр и ее влияние на конечное давление воды
- Какие взвешенные твердые частицы и загрязняющие вещества он может удалить?
- Последовательность различных фильтров, в зависимости от которых удаляются твердые частицы и загрязнения.
- Расходы
Последовательность фильтрации для систем сбора дождевой воды в Исла-Урбане : Не все из перечисленных ниже фильтров используются во всех системах. В большинстве систем используется только складчатый осадочный фильтр, за которым следует фильтр с активированным углем. Одних только этих двух фильтров достаточно для очистки воды, пригодной для бытового использования.
Складчатый осадочный фильтр
Удаляет осадок. Складки в этом фильтре обеспечивают увеличенную площадь поверхности для более эффективного удаления осадка. Складки также позволяют немного увеличить скорость потока, однако увеличение скорости потока может несколько снизить эффективность удаления осадка. Эти фильтры поставляются в виде картриджей, которые можно снять и очистить вручную, распыляя жидкость непосредственно в складки фильтра. Стоимость варьируется от 8 до 30 долларов.
Осадочный фильтр 100 микрон
Удаляет осадок размером до 100 микрометров. Часто изготавливается из намотанного полипропилена.
Фильтр с активированным углем
Активированный уголь — это обработанный древесный уголь, который становится всё более пористым и имеет большую площадь поверхности для адсорбции и других химических реакций. 1 грамм активированного угля имеет площадь поверхности более 500 м2. Загрязняющие вещества в воде притягиваются к углю и когезируют на его поверхности тонкими слоями. Это означает, что фильтры из активированного угля можно очистить от этих загрязнений и использовать повторно.
Активированный уголь способен удалять: медь, хлор, углеводы и другие растворенные органические вещества. Гранулированный активированный уголь также показал высокую эффективность в удалении фармацевтических препаратов и эндокринных разрушителей. Однако было также доказано, что соединения с большей гидрофильностью проходят через активированный уголь быстрее, чем гидрофобные соединения.
При использовании фильтра обратного осмоса установка этого фильтра с активированным углем помогает сохранить мембрану обратного осмоса, удаляя органические вещества и хлор, которые разрушают мембрану. Стоимость варьируется от 30 до 80 долларов.
Один из подходящих методов производства активированного угля, гораздо проще, чем двухэтапный процесс, используемый в промышленности, — это одноэтапный процесс, обеспечиваемый поддержанием температуры в диапазоне от 700 до 800 градусов Цельсия на протяжении всего процесса. После карбонизации при этой температуре в простой установке для пиролиза древесины, подобной описанной в книге Льюиса Дартнелла «Знания», необходимо поддерживать температуру, пропуская кислород, в течение примерно одного часа, после чего охладить оставшуюся часть угля. Частичное сгорание активирует оставшийся уголь. Тепловая энергия, выделяемая при частичном сгорании в этой подходящей технологии производства активированного угля, снижает потребность во внешнем топливе для нагрева угля во время кислородной части процесса.
Фильтр обратного осмоса
- Этот метод отлично подходит для фильтрации крупных молекул и ионов из растворов путем приложения давления на одну сторону избирательно проницаемой мембраны. Этот процесс противоположен естественному осмосу, при котором вода (или растворитель) проходит из области с высокой концентрацией растворенного вещества в область с низкой концентрацией. Чистая вода (или растворитель) перемещается, чтобы уравновесить концентрацию растворенного вещества с обеих сторон, создавая давление, называемое осмотическим давлением. Приложение давления на одну сторону обращает этот процесс вспять, поэтому он называется обратным осмосом.
- Обратный осмос — это распространенный метод фильтрации, используемый для очистки морской воды и получения питьевой воды .
- Эффективность фильтрации зависит от концентрации растворенного вещества, давления и скорости потока воды.
Эти мембраны размером с ладонь, стоимостью 2,5 доллара США каждая, могут использоваться для создания комплектов фильтрации воды с ручным насосом. Вот некоторые особенности очистки воды, которые можно обеспечить с помощью этой мембраны.
- Тест на мутность: <0,18 NTU после тестирования воды, содержащей 2, 5 и 10 NTU.
- Удаление криптоспоридий: удаление на 9 порядков с использованием метода суррогатного тестирования 99,9999999%.
- Удаление кишечной палочки/бактерий: удаление 6 порядков количества кишечной палочки на 99,9999%.
- Удаление вирусов: удаление 5 логарифмических единиц
Это одни из самых дешевых фильтрующих мембран для воды, доступных на рынке. Такие фильтры широко используются в бытовых устройствах такими компаниями, как Eureka Forbes, Kent и другими. Полный комплект для фильтрации воды, купленный в магазине, может стоить более 100 долларов США и не предназначен для переноски. Обычно эти бытовые приборы работают от электричества, что еще больше увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты.
Таким образом, ручные ранцевые распылители и другие доступные ручные распылители можно использовать в сочетании с ультрафильтрационной мембраной для создания собственной мембраны для фильтрации питьевой воды. В Индии жители городских поселений вынуждены полагаться на услуги поставщиков питьевой воды, которые имеют ненадежные поставки и в основном недоступны во время наводнений, циклонов и других чрезвычайных ситуаций из-за ограниченной пропускной способности сети.
Таким образом, эти ручные устройства можно использовать для прокачки воды через фильтр. Также можно установить эти мембраны на электрические ранцевые распылители, которые используют аккумулятор для прокачки воды через фильтр.
20-дюймовый целлюлозный фильтр
Удаляет пыль с древесного угля, а также многие микроэлементы, включая: свинец, ртуть, мышьяк, алюминий, железо, фтор, азот, калий, хлор, серу и другие. Обычно изготавливается из плотного хлопка.
Фильтр с ионами серебра
- Ионы серебра обладают антибактериальными свойствами, подавляя как рост бактериальных организмов, так и передачу ими сигналов. [ 1 ]
- Две серебряные пластины вставляются в водопроводные трубы, и заряды попеременно меняются между ними, создавая электрические дуги, в которых ионы серебра отрываются и улетают в воду.
Керамические фильтры для воды
Керамические фильтры для воды , поролоновые фильтры, керамические очистители воды или керамические серебряные фильтры для воды — это керамические горшки, изготовленные из смеси глины и древесных опилок, обожженных при относительно низкой температуре.
Наиболее известный пример использования таких фильтров для фильтрации воды в развивающихся странах — это деятельность организации Potters for Peace, которая разработала технологию массового производства таких фильтров, пропитанных серебром для уничтожения вредных бактерий и вирусов. Однако массовое производство таких фильтров — далеко не единственный способ получения керамических фильтров, поскольку необходимые ресурсы — глина, опилки и вода — доступны в большинстве регионов мира, а процесс производства относительно прост.
Медленная песчаная фильтрация
Песчаные фильтры медленного действия подходят для очистки воды на уровне коммунальных или муниципальных предприятий, обеспечивают очень высокое качество воды при относительно простом управлении и используются как в богатых странах, так и в населенных пунктах, не имеющих доступа к воде.
Медленные песчаные фильтры работают за счет того, что вода под действием силы тяжести проходит через фильтрующий материал, состоящий из песка и гравия. Этот тип фильтрации отличается от гравитационной фильтрации тем, что системы гравитационной фильтрации обычно проектируются с обратной промывкой при засорении фильтра. В медленной песчаной фильтрации верхний слой песка задерживает осевшие твердые частицы, поэтому при засорении фильтра вместо обратной промывки всей системы удаляется и выбрасывается только верхний слой песка. Это позволяет операторам системы водоочистки сэкономить на проектировании системы обратной промывки.
Недостатками являются большая занимаемая площадь и периодические простои после технического обслуживания; однако оба этих фактора можно уменьшить, изменив систему технического обслуживания и используя вспашку вместо сгребания поверхности.
Биопесчаный фильтр сочетает в себе функциональность очистки воды, присущую медленным песчаным фильтрам, и концентрирует её в компактном бытовом устройстве.
Сливные каналы
Водоотводные каналы могут отводить воду от чувствительных зон, таких как подвальные помещения или засухоустойчивые растения. Они действуют как фильтр для воды, используя почву в качестве среды, и накапливают воду от дождей и снегопадов до тех пор, пока она не пройдет через почву. После фильтрации вода пополняет местные грунтовые воды.
Покрытые травой или частично заросшие канавы можно использовать в качестве пешеходных дорожек. Однако в дождливую погоду они будут непригодны, так как окажутся под водой, мягкими и грязными.
Связанные проекты
См. также
- Медленный песочный фильтр
- Моринга
- СОДИС
- Технологии очистки воды, загрязненной мышьяком, в небольших масштабах в Пакистане.
Внешние ссылки
Ссылки
- ↑ Шривастава, Сиддхартха; Бера, Танмай; Рой, Арнаб; Сингх, Гаджендра; Рамачандрарао, П.; и Даш, Дебабрата. Характеристика усиленного антибактериального действия новых наночастиц серебра. http://iopscience.iop.org/0957-4484/18/22/225103
| Авторы | Лонни Графман |
|---|---|
| Лицензия | CC-BY-SA-3.0 |
| Цитировать как | Лонни Графман (2007–2026). «Водяной фильтр» . Аппропедия . Дата обращения: 6 ноября 2026 г. |
Подбор размера фильтра для использования в точке потребления или для всего дома.
Фильтрующие корпуса и картриджи рассчитаны на максимальную скорость потока, поэтому размер фильтра должен соответствовать пиковой потребности домохозяйства в воде, измеряемой в галлонах в минуту (GPM). Общепринятое правило: 5 GPM для небольшой квартиры, 7-8 GPM для типичного дома с двумя ванными комнатами и 10+ GPM, если одновременно работают несколько душевых, стиральная машина и система полива; недостаточный размер приводит к падению давления и может выталкивать нефильтрованную воду мимо картриджа. Этот калькулятор свободного потока позволяет оценить необходимую для домохозяйства скорость потока в GPM и размер фильтра, исходя из его сантехники и количества проживающих (примечание: поддерживается SamUfnik ).