Вы здесь

Вся правда о производительности систем очистки воды, или как характеристики оборудования вводят в заблуждение

производительность фильтра Довольно часто приходиться сталкиваться с завышенными параметрами по производительности систем водоподготовки. Дело в том, что сравнивая характеристики оборудования только по производительности можно упустить несколько важных моментов.
За производительностью любого напорного фильтра стоит несколько параметров, которые влияют как на стоимость оборудования, так и на качество его работы. Что это за параметры и о чем они нам говорят:
1. Типоразмер и емкость фильтрующего корпуса (танка, колонны)
2. Сам материал, его производитель, скорость и качество работы, которое он обеспечивает.
3. Количество фильтрующего материала в корпусе (высота слоя)
Почему именно эти параметры важны? Они вытекают из физической формулы расчета производительности установок водоочистки, к коим относятся станции обезжелезивания и (или) умягчения воды. В упрощенном, понятном виде эта формула выглядит так:

V=F/S x K, м3/ч

Где, V – производительность фильтра, метров кубических в час (м3/ч)
F - площадь фильтрования, определяемая площадью сечения корпуса, метров квадратных (м2),
S – линейная скорость фильтрующего материала(загрузки), метров в час (м/ч),
К – корректирующий коэффициент, учитывающий высоту слоя материала в танке и другие факторы

Из этой формулы становиться ясно что, производительность системы очистки зависит от диаметра баллона, скорости работы материала и корректирующего коэффициента.

Корпус системы имеет определенный диаметр и высоту. Чем шире диаметр танка, чем больше производительность системы. Например, танк 10х54 имеет 10 дюймов диаметр и 54 дюйма высоту. Диаметр танка 10 дюймов это 25 сантиметров и площадь сечения будет (формула геометрии – Пr2) и равно – 0,049 м2.
filtraciya.jpg
Линейная скорость загрузки всегда доступна на сайте производителя. Чем качественнее материал, тем выше его скорость реакции. Что бы подтвердить оговоренную комплектацию оборудования, мы засыпаем систему материалом из заводской упаковки в присутствии покупателя.
Например, возьмем для примера хорошо известные брендовые и качественные ионообменные загрузки Dowex HCR-S/S и Purolite C100E. Скорость очистки воды в режиме сервиса (работы системы) у этих катионитов от 5 до 50 метров в час. Такой широкий диапазон производители объясняют наличием различных факторов влияющих на скорость работы фильтрующей загрузки. Это количество и характер загрязнений, температура, уровень рН воды, высота фильтрующего слоя и многое другое. Эти факторы и определяют наличие в формуле корректирующего коэффициента. Также широкий диапазон скорости материала позволяет производителем защищать свой продукт и свое имя от возможных ошибок инженеров водоподготовки. Опытный инженер знает, что хорошая ионообменная смола как Dowex работает в холодной воде (5-10 градусов) в диапазоне скоростей 20-25 метров в час при нормальной высоте слоя в 80 сантиметров и прочих усредненных условиях. Хорошая обезжелезивающая засыпка, такая как Greensand имеет скорость в режиме фильтрации (сервиса) 5-12 метров в час, гораздо меньше, чем у классических умягчителей. Именно поэтому фильтры обезжелезиватели всегда больше по размеру.
Итак, третий фактор - высота слоя, считается оптимальным с 80 сантиметров и начинается с высоты корпуса 52 дюйма, это танки 10х54, 12х52 и больше. Установим для этих корпусов корректирующий коэффициент равный 1. Корпуса с меньшей высотой будут иметь пропорционально меньший коэффициент.
Здесь можно возразить и сказать что танк 10х44 (8х44) обеспечит оптимальную высоту слоя в 80 сантиметров, если засыпать его без подложки гравия, и это будет почти 80 сантиметров, но далеко не все так делают.
Тут надо дать еще одно пояснение. Корпус имеет определенный диаметр и высоту. Корпус заполняется материалом на 40 -75 % объема. Это зависит от типа материала и назначения фильтра. Часть пространства остается незаполненным для того, что бы при промывке материал имел возможность расшириться в корпусе и промыться до самых глубоких слоев. Также в станциях безреагентного обезжелезивания свободное пространство помогает большому объему жидкости спокойно отстаиваться от железа и лучше фильтроваться в последующем. То есть при желании можно и корпус 10х35 заполнить с высотой слоя до 80 сантиметров (35 дюймов - 87,5 сантиметров) – только в таком корпусе практически не будет свободного пространства необходимого для промывки и прямоточная регенерация будет идти не корректно и приведет к преждевременному износу смолы.

Возьмем за основу танк 10х54. Рассчитаем производительность установки умягчения в корпусе 1054 с супер качественной смолой Dowex HCR-S/S.
V 10х54=F/SxK = 0,049/25х1=1,225 м3/ч !
Для системы обезжелезивания в танке 1054 с загрузкой Greensand+
V 10х54=F/SxK = 0,049/12х1=0,588 м3/ч !
Производительность умягчителя для танка 10х44
V 10x44 = 0,049 м2 х 25 м/ч х 0,9 (коэффициент корректировки высоты слоя) = 1,1 м3/ч

умягчитель макси-кабинет
Танки 8х35 и 10х35 – часто используются в водоподготовке в составе макси кабинетов.
Производительность для танка 10х35 будет = 0,049 м2 х 25 м/ч х 0,8 (коэффициент корректировки высоты слоя) = 0,98 м3/ч
Для танка 8х35 = 0,031 м2 х 25 м/ч х 0,8 (коэффициент) = 0,628 м3/ч

Мини кабинеты использующие танки 8х17 и 10х17
8х17= 0,031 м2 х 25 м/ч х 0,38 (коэфициент) = 0,2945 м3/ч
10х17=0,049 х 25 м/ч х 0,38 = 0,4655 м3/ч

Напомню, что в расчет мы берем хорошую скорость одной из лучших ионообменных смол Dowex HCR-S/S применяемую как в промышленности так и на бытовых объектах.
Конечно, приведенные расчеты не учитывают других факторов необходимых для детального подсчета, который требуется для промышленной водоподготовки, но для бытовой системы умягчения они более чем достаточны.
Становиться очевидным, почему система кабинетного типа высотой в 1 метр с заявленной производительностью 1,5-2 м3/ч не может качественно очистит воду при 3-4 открытых точках разбора. Можно уточнить какой корпус, фильтрующий материал и его количество это обеспечивают и просчитать производительность самостоятельно. К слову, напомним, что производительность здесь это не пропускная способность системы водоочистки, а обеспечивающее качественное фильтрование скорость работы оборудования. Физически через корпус 8х35 может пройти 3 м3 в час, но этот объем не будет качественно очищен.
Правильно рассчитанная производительность и подобранная система очистки позволят вам наслаждаться чистой водой и избежать неприятных сюрпризов