Натрий-катионитовый фильтр - это приспособление, которое во многом стало спасителем от жесткой воды. Ранее существовала такая проблема, как слишком жесткая вода, из-за которой часто ломались приборы, а внутри них оставалась сильная накипь. Первым решением такой проблемы стал катионитовый картридж.
Общие понятия о сути работы
Для того чтобы сделать воду более мягкой, а также чтобы избежать такой проблемы, как большое количество накипи на стенках емкостей, необходимо качественно обрабатывать жидкость. Убрать все лишние примеси из этого вещества можно разными способами, однако на сегодняшний день чаще всего применяются следующих два:
- Первый вариант - это химическая очистка, которая способна убрать из жидкости все лишнее путем определенных реакций, однако для этого используются вредные химические вещества.
- Второй вариант - физический. В данном случае имеется в виду, что излишняя известковость воды будет связана с облучением, а также нейтрализацией работоспособности вредных ионов.
Однако стоит заметить, что любой из этих методов имеет как свои сильные, так и слабые стороны. Ни один из них не лишен недостатков. На сегодняшний день не существует идеального способа очистки воды от вредных примесей таким образом, чтобы не осталось последствий.
Детали фильтра
Итак, наиболее старым прибором, в котором задействован натрий-катионитовый фильтр, является ионообменный. Устройство очень простое, состоит из небольшого количества деталей и имеет простой принцип действия. В состав входят такие детали, как:
- корпус и картридж;
- восстановительный бак;
- бак для восстановления соли;
- в некоторых случаях имеется дополнительный очиститель.
Из такого небольшого количества предметов состоит натрий-катионитовый фильтр.
Что касается рассмотрения его принципа работы, то сразу стоит отметить, что есть существенная разница между приспособлением для частного использования и промышленного предназначения.
Разница в оборудовании
Основная разница в принципе работы натрий-катионитового фильтра промышленного и домашнего предназначения заключается в том, что первый может иметь достаточно большие габариты и многоступенчатую структуру, второй же может быть не больше обычного кувшина. Стоит сказать и о том, что в частном доме может использоваться магистральный подвид такого прибора. Так как в домашних условиях он обычно используется для того, чтобы постоянно очищать и смягчать воду для употребления в качестве питья, а также в пищу, то замена картриджа будет достаточно частным занятием. В промышленных же масштабах натрий-катионитовые фильтры не очищают воду до той степени, когда ее можно будет пить, а потому их можно восстанавливать, а не менять. В таких системах фильтры представленного типа могут быть многокорпусными. Другими словами, иметь несколько картриджей, чтобы при выходе из строя одного другие могли продолжать работу вместо него.
В конце описания устройства можно добавить, что он относится к группе химических очистителей.
Принцип работы агрегата
Если говорить о принципе работы натрий-катионитового фильтра, то вся его суть заключается в наполнителе, которым является специальная гелиевая смола, которая полностью состоит из шариков натрия. Таким наполнителем набивается специальный картридж, и он же способен удерживать все вредные примеси. Этому процессу способствует специальная реакция, которая происходит между натрием и солями, и благодаря ей же возникает удерживающая вредные минералы корка. Такие вещества, как кальций и магний, будут прилипать к катиониту, как металл к магниту. Из этого и следует, что обмен ионами - это и есть основное назначение и устройство натрий-катионитового фильтра.
При встрече воды, которая наполнена вредными минеральными солями, с шариками смолы, заполненными натрием, происходит быстрая замена. Основное преимущество такого обмена заключается в том, что это вполне естественная и очень быстро протекающая реакция, которая не требует подключение никакого дополнительного оборудования.
Натрий меняется местами с минералами, которые, в свою очередь, основательно прилипают к поверхности картриджа. Еще одна отличная особенность - это возможность регенерации натрий-катионитовых фильтров, а именно восстановление этих картриджей.
Назначение агрегата
Большое количество накипи на приборах создает достаточно большое количество проблем. Поэтому в надобности таких устройств, которые способны смягчать воду, сомневаться не приходится. Лучше всего назначение натрий-катионитовых фильтров раскрывается в тех случаях, когда приходится фильтровать жидкость для нагревательных или нагреваемых приборов. Это обусловлено тем, что наибольший недостаток накипи, которая покрывает поверхность таких приборов, в том, что она очень плохо передает тепло, фактически останавливая данный процесс. Из-за этого оборудование очень часто выходит из строя или же не может нормально функционировать.
Применение же такого прибора, как фильтр, поможет избежать подобном проблемы практически полностью.
Чтобы лучше понимать необходимость обработки воды, можно привести небольшой пример. Если все время использовать одну и ту же кастрюлю для приготовления пищи, применяя неотфильтрованную жидкость, то на дне образуется корка. Накипь работает не хуже гипсового покрытия, не проводя тепло. При включении огня дно такого кухонного прибора будет раскаляться до предела, так как оно не сможет уйти вверх через покрытие. Даже закаленный чугун не может долго эксплуатироваться в таких условиях. В конечно итоге это приведет к разрывам или расплавлению дна.
Рассмотрение устройства прибора
Устройство натрий-катионитового фильтра достаточно простое, особенно в конструктивном плане. Рассмотреть его можно без всяких проблем даже на примере обычного питьевого кувшина-очистителя. Корпус для таких моделей выполняется чаще всего из пластмассы, которая при этом обычно прозрачная. Это делается для того, чтобы было удобнее следить за процессом набора жидкости. Внутри имеется еще одна емкость, к которой крепится сам картридж. Внутри этого картриджа и располагается гелиевая натриевая смола. Стоит отметить, что пропускная способность такого фильтра не слишком высока, однако его вполне хватит, к примеру, для семьи из трех человек. Сверху прибор закрывается крышкой, чтобы ничего лишнего не попало в питьевую воду по воздуху. Чтобы отфильтровать жидкость, нужно лишь залить ее в данную емкость. Вода протечет сквозь картридж к дну, где она уже будет считаться очищенной.
Однако не всегда все так просто. Такой фильтр может представлять собой водоподготовительную систему, если это необходимо для дома. В таком случае его конструкция дополнится такими приспособлениями, как восстановительные баки, а также блок управления. В данном случае прибор сам будет следить за степенью засоренности картриджа. Если это происходит, то подается сигнал, и жидкость начинает идти по обходному пути. Засоренные картридж система переносит в бак для восстановления, в котором заранее готовится солевой раствор. Пока один из картриджей будет восстанавливаться, нагрузка на другие возрастет, но на это прибор и рассчитан.
Уязвимое место
Как в любом приборе, в этом фильтре есть уязвимое место, из-за которого периодически могут возникать хлопоты. Речь идет о картридже, который не позволит эксплуатировать фильтр без остановки. Он нуждается в частом обслуживании, а именно в замене или чистке. Кроме этого, частота его обслуживания напрямую зависит от того, насколько загрязненную воду ему приходится обрабатывать. Замена должна производиться только в том случае, если фильтр занимается производством питьевой воды, во всех других случаях его можно восстановить.
Процесс восстановления
Основной "ремонт" натрий-катионитовых фильтров заключается в процессе восстановления картриджа, который можно проводить прямо на месте, не отключая при этом подачу жидкости. Восстановительный процесс происходит с применением специального солевого раствора. Именно из-за этого промышленные установки являются многоступенчатыми, а каждый картридж имеет свой бак-восстановитель. Такие автоматизированные установки обладают специальном пультом управления, на который поступает сигнал в случае, если рабочий элемент загрязняется слишком сильно и требует регенерации. Настроить время замены можно и вручную. Для этого можно указать количество времени или же количество литров воды. Сам же процесс достаточно прост и является противоположным тому, что происходит при очищении. Если во время обработки жидкости натрий уступает свое место большому количеству солей, то при восстановлении все происходит наоборот, и сильный поток натрия способен вымыть соль. Приобрести для этого процесса необходимо не обычную соль, а специализированную, которая содержит большее количество натрия. Сама по себе она дешевая, но ее расход достаточно велик, что делает процесс восстановления не очень дешевым.
Применение и обслуживание
В плане эффективности Na-фильтр является лучшим, однако сильное неудобство создается тем, что приходится постоянно заниматься его состоянием, чтобы он мог функционировать на 100 %. Сам по себе агрегат стоит довольно мало, но вот дальнейшая постоянная замена картриджа нравится далеко не всем, к тому же придется все время тратиться на его покупку. Качество фильтрования засоренным и свежим картриджем отличается очень сильно.
Ступени фильтрации
В настоящее время имеется два вида устройств, это фильтры ФИПа первой и второй ступени. Первые применяются для очистки воды на промышленных предприятиях, вторые же используются для наиболее глубокого смягчения и полнейшего обессоливания жидкости.
Что касается характеристик натрий-катионитовых фильтров, то для первой ступени они следующие. В зависимости от модели, рабочее давление может быть от 0,4 до 0,6 МПа, условный диаметр фильтра начинается от 500 мм для наименьшей модели и заканчивается 3400 мм для наибольшей. Есть такой параметр, как высота фильтрующего слоя, которая начинается от 1000 и заканчивается 2500 мм. Производительность измеряется кубическими метрами воды в час и может быть от 10 до 220. Стоит отметить, что масса таких установок велика, и самая легкая весит 307 кг, а самая тяжелая 6,4 т.
Фильтры второй ступени отличаются тем, что рабочее давление любой модели составляет 0,6 МПа, а минимальные диаметр составляет 1000 мм, хотя максимальный несколько меньше - 3000 мм. У любой модели высота фильтрующего слоя будет составлять 1500 мм. А вот минимальная производительность таких установок, как и максимальная, существенно выше и находится в диапазоне от 40 до 350 м3/ч. Что касается массы, то минимальная несколько больше - 490 кг, а вот максимальная существенно меньше, всего 4,9 т.
Заключение
При покупке агрегата необходимо учесть, что на каждое устройство имеется техпаспорт. Натрий-катионитовые фильтры всегда продаются с сопутствующими документами. В них содержится вся информация о технических данных прибора, по которой можно подобрать нужную модель.
Данные агрегаты очень эффективны и при этом стоят относительно недорого. Основная их проблема и недостаток - это необходимость постоянной замены или же регенерации картриджа для нормального функционирования.
