Это совсем не про огород, но есть такой материал, нужно его куда-то выложить. Пусть лежит здесь.
Статья написана не в качестве обзорной, коих полно в сети, а прежде всего для общего развития и в качестве пособия по ремонту. Потому что ни производители, ни другие авторы статей не пишут, как конкретно устроен этот фильтр и как он работает. А знания об этом необходимы в случае поломки, чтобы правильно отремонтировать.
Поскольку у меня фильтр обратного осмоса называется К-ОСМОС, рассматривать будем именно его, хотя схема и принцип работы подходят ко многим другим моделям фильтров.
Схематическое изображение устройства фильтра
- 1 - картридж предварительной механической фильтрации
- 2 - картридж предварительной химической фильтрации
- 3 - картридж с мембраной обратного осмоса
- 4 - картридж окончательной фильтрации
- 5 - четырёхходовой клапан
- 6 - обратный клапан
- 7 - ограничитель потока (рестриктор)
- 8 - тройник
- 9 - накопительный бак
Соединения между элементами фильтра осуществляются с помощью пластиковых пневматических трубок и быстросъёмных коннекторов.
Рассмотрим каждый элемент фильтра.
Картридж предварительной механической фильтрации 1 служит для удаления механических примесей из водопроводной воды, поступающей на вход фильтра.
Картридж предварительной химической фильтрации 2 служит для удаления химических примесей из водопроводной воды, поступающей на вход фильтра. Картридж содержит активированный уголь.
Картриджи предварительной фильтрации являются опциональными (необязательными) и на принцип работы остальной части фильтра не влияют.
Картридж с мембраной обратного осмоса 3 - это "сердце" фильтра. Собственно мембрана как раз и фильтрует воду.
Теоретические основы фильтрации через мембрану обратного осмоса мы здесь рассматривать не будем, так как нас прежде всего интересует практика. Картридж 3 имеет один вход 3-1 и два выхода 3-2 и 3-3. Внутренний объём картриджа разделён мембраной 3-6 на две полости 3-4 и 3-5. Предварительно профильтрованная картриджами 1 и 2 вода подаётся на вход 3-1, откуда она попадает в полость 3-5. В полости 3-5 создаётся давление, необходимое для того, чтобы вода могла проникать сквозь мембрану в полость 3-4, откуда вода поступает на выход 3-2. Примеси через мембрану не проходят и остаются в полости 3-5. Вода из полости 3-5, не прошедшая через мембрану, вместе с примесями поступает на дренажный выход 3-3, откуда сливается в канализацию. Соотношение объёмов воды, поступающих на выходы 3-2 и 3-3, должно быть примерно 1:4. Объём воды, поступающий на выход 3-2, зависит от применённой мембраны. Указанное соотношение объёмов и необходимое давление в полости 3-5 обеспечиваются ограничителем потока 7.
Картридж 4 окончательной фильтрации служит для удаления из очищенной воды различных запахов, в основном запаха резины, из которой сделан мешок накопительного бака 9. Картридж содержит активированный уголь.
Четырёхходовой клапан 5 – важнейшая часть фильтра. Он перекрывает поступление воды в картридж 3 при заполнении накопительного бака 9. Если бы такого клапана не было, вода из дренажного выхода 3-3 картриджа 3 постоянно сливалась бы в канализацию. Поскольку расход воды при работе фильтров обратного осмоса и так немалый, с экономической точки зрения наличие подобного клапана просто необходимо.
Клапан состоит из двух камер 5-1 и 5-2. Между камерами установлен поршень.
Давление воды в камере 5-1 всегда больше давления воды в камере 5-2, так как в камеру 5-1 поступает вода из водопровода, а в камеру 5-2 - вода, прошедшая через мембрану. Зато площадь рабочей поверхности поршня со стороны камеры 5-2 больше площади рабочей поверхности, перекрывающей поток через камеру 5-1. Это позволяет управлять потоком воды, имеющим большее давление, с помощью потока воды, имеющего меньшее давление.
При перемещении поршня влево (в сторону камеры 5-1) рабочая поверхность поршня перекрывает проток воды через камеру 5-1. При перемещении поршня вправо (в сторону камеры 5-2) проток воды через камеру 5-1 открывается.
Когда накопительный бак 9 не заполнен, давления в камере 5-2 не хватает, чтобы переместить поршень влево. Давлением в камере 5-1 поршень перемещается вправо, и проток воды через камеру 5-1 открывается. По мере заполнения накопительного бака (если кран чистой воды закрыт) давление в камере 5-2 увеличивается, поршень перемещается влево, и проток воды через камеру 5-1 снижается вплоть до полного перекрытия. Как только открывается кран чистой воды, давление в камере 5-2 падает, поршень перемещается вправо, и проток воды через камеру 5-1 открывается. Он будет открыт до тех пор, пока накопительный бак 9 не наполнится.
Обратный клапан 6 пропускает воду только в одном направлении: из картриджа 3 в четырёхходовой клапан 5. На корпусе клапана изображена стрелка, указывающая направление потока.
В некоторых моделях фильтров обратный клапан вообще не предусмотрен.
Ограничитель потока 7 создаёт сужение на пути воды, вытекающей из дренажного выхода 3-3 картриджа 3. За счёт этого в полости 3-5 создаётся давление, необходимое для продавливания воды через мембрану. Фактически ограничитель потока - это калиброванное отверстие, через которое вода имеет возможность проходить. Ограничитель потока имеет маркировку, показывающую номинальный расход воды через него в миллилитрах в минуту. Для нормальной работы мембраны расход воды в дренаж должен быть не менее чем в 4 раза выше, чем расход воды через мембрану. На корпусе ограничителя потока изображена стрелка, указывающая направление потока.
В фильтре К-ОСМОС корпуса обратного клапана 6 и ограничителя потока 7 совершенно одинаковые, отличается только цвет колечка на одном из коннекторов. Будьте внимательны при разборке-сборке!
Тройник 8 объединяет потоки очищенной воды из накопительного бака и непосредственно из картриджа 3. Это самая надёжная деталь фильтра.
Накопительный бак 9 служит для сбора очищенной воды.
Так как мембрана имеет не очень высокую производительность, без накопительного бака приходилось бы долго ждать, пока профильтруется необходимый объём воды. Бак же позволяет накапливать очищенную воду, когда отбора воды из фильтра нет.
Бак - это металлический герметичный цилиндр. Внутри бака находится резиновый мешок 9-2, соединённый с краном 9-3. Кран 9-3 необходим для регламентных и ремонтных работ с баком. Внутри мешка 9-2 накапливается очищенная вода. Объём 9-1 между внешней поверхностью мешка и стенками бака накачивается воздухом через ниппель 9-4.
При открывании крана чистой воды воздух, находящийся в объёме 9-1, выдавливает воду из мешка 9-2, создавая поток через картридж 4.
Давление воздуха в объёме 9-1 должно быть от 0,3 до 0,5 бар. Измерять и регулировать это давление можно только при пустом мешке 9-2, потому что при наполнении мешка водой давление в объёме 9-1 всегда повышается. Чем выше это давление, тем сильнее будет струя при открытии крана чистой воды. Однако, и объём чистой воды, накапливаемый в баке, будет меньше, так как давление, при котором четырёхходовой клапан 5 перекроет поток воды в картридж 3, наберётся раньше.
Как должен работать исправный фильтр?
Определить это можно по шуму, издаваемому фильтром. Только нужно учесть, что шум этот зависит от давления воды в водопроводе и может быть довольно тихим. Если фильтр установлен под раковиной или в другом закрытом месте, снаружи может быть ничего не слышно. Нужно приблизить своё ухо к фильтру.
При заполненном накопительном баке вода должна быть перекрыта четырёхходовым клапаном. Никаких шумов от фильтра быть не должно. При открывании крана чистой воды должен быть слышен шум воды, проходящей по элементам фильтра. После закрывания крана чистой воды этот шум должен продолжаться некоторое время, зависящее от того, сколько воды было вылито из крана. Затем звук должен прекратиться. Если всё так и происходит, фильтр исправен.
Теперь о неисправностях фильтра и их устранении.
Первое, с чем я столкнулся после начала работы с фильтром - это слишком жёсткая вода. Буквально за один месяц работы фильтр перестал пропускать воду. Поскольку он тогда был ещё на гарантии, я связался с производителем. Производитель рекомендовал снять картридж с мембраной и отправить его на завод. Так и было сделано, причём курьера прислали прямо ко мне домой, и он не только забрал неисправный картридж, но и выдал мне новый. Вскоре пришло сообщение от производителя, что мембрана забита солями жёсткости, что полностью блокирует прохождение воды. Мне предложили установить перед фильтром дополнительный картридж с ионообменной смолой для умягчения воды.
Поскольку новый картридж с мембраной мне дали бесплатно, я его установил и стал пользоваться фильтром. Параллельно приобрёл умягчитель воды, но устанавливать пока не стал. Ожидаемо через месяц мой фильтр снова забился. Разобрав систему, я врезал умягчитель на вход фильтра и заменил мембрану. А корпус старой мембраны я решил разрезать, чтобы посмотреть, как это "забито накипью".
Распилив корпус картриджа, я вытащил мембрану и увидел, что вся её поверхность со стороны полости 3-5 покрыта слоем жёлтой накипи толщиной около 1 мм. Рулон раздулся, ни о какой фильтрации не могло быть и речи.
Некоторые модели фильтров обратного осмоса имеют разборные картриджи, что позволяет заменять только саму мембрану и фильтроэлементы. Но К-ОСМОС к таким не относится, в нём картриджи не разборные.
После установки умягчителя воды работа фильтра улучшилась, но дело портил очень небольшой ресурс ионообменной смолы. А ведь полезно используется только 20 % воды, прошедшей через умягчитель. Остальная вода сливается в канализацию.
Заменив картридж умягчителя несколько раз, я понял, что так дело не пойдёт. Слишком затратно получается. Мы приняли общее решение, что будем брать воду из родника. Так и продолжалось несколько лет. Но когда пришёл ковид, ездить на родник стало невозможно, и мы вернулись к своему фильтру. Оказалось, что за то время, пока мы им не пользовались, вода в водопроводе стала намного мягче, и умягчитель более не требуется. Теперь вместо картриджа с ионообменной смолой в корпусе установлен картридж механической фильтрации. Пришлось ещё заменить старые картриджи К-ОСМОС на новые.
Где-то через полтора-два года возникла одна, но весьма неприятная неисправность: поток воды круглосуточно сливался в канализацию. В накопительном баке едва набиралась пара литров воды за ночь.
Подозрение на неисправность возникло из-за непрекращающегося шума воды и непрерывного вращения счётчика холодной воды.
Причиной неисправности мог быть и ограничитель потока, и четырёхходовой клапан
Чтобы определить, что именно неисправно, нужно перекрыть краны на входе фильтра и на накопительном баке, вынуть дренажную трубку из канализационной трубы и поместить её в мерный сосуд. Затем открыть кран на входе фильтра. Если всё исправно, то из дренажной трубки вода идти не должна. При открывании крана чистой воды из дренажной трубки должна поступать вода со скоростью, обозначенной на корпусе ограничителя потока. Например, на моём написано "420". Значит, за минуту должно налиться 420 мл воды. Если из дренажной трубки вода течёт независимо от положения крана чистой воды, можно предположить два вида неисправностей.
Если за минуту из дренажа натекает гораздо больше, чем 420 мл воды, это однозначно говорит о неисправности ограничителя потока. Ограничение потока просто отсутствует. Это приводит к тому, что в полости 3-5 картриджа с мембраной не создаётся необходимое для работы мембраны давление, и вода фильтруется очень медленно. Это как раз мой случай.
Если за минуту из дренажа натекает примерно 420 мл воды, неисправен четырёхходовой клапан. Он не перекрывает поток воды.
Если при закрытом кране чистой воды из дренажа вода не течёт, а при открытом кране чистой воды за минуту из дренажа натекает значительно меньше 420 мл воды, то также неисправен ограничитель потока. Он засорён. Поскольку через ограничитель потока проходит "грязная" вода, частицы мусора могут оседать в калиброванном отверстии и перекрывать его частично или полностью. При этом промывка мембраны обратного осмоса резко ухудшается, и мембрана перестаёт пропускать номинальный объём воды. То есть, скорость фильтрации замедляется. В некоторых источниках рекомендуется периодически на несколько дней заменять ограничитель потока на аналогичный, но с бОльшим номинальным потоком. При этом промывка усиливается, мембрана прочищается и начинает нормально фильтровать. Я не заметил никакой грязи внутри довольно долго работавшего ограничителя потока, поэтому решил описываемый метод не применять.
Неисправный ограничитель потока придётся заменить на новый. Я заказывал на ОЗОНе.
Иногда выходит из строя обратный клапан 6. У меня он из строя не выходил, поэтому не могу сказать, что конкретно будет наблюдаться при его неисправности. Но чисто теоретически клапан может либо не открываться (заклинить), либо начать пропускать воду в обе стороны. Но, поскольку обратный клапан не является необходимым элементом, скорей всего, только заклинивание может привести к нарушению работы фильтра.
Обратный клапан весьма легко проверить, сняв его с трубок и продув воздухом (ртом). На корпусе клапана изображена стрелка, показывающая направление потока, который клапан должен пропускать.
Если вдруг клапан окажется неисправным, его придётся заменить.
Неисправность четырёхходового клапана может полностью нарушить работоспособность фильтра. Однако этот клапан легко разбирается, только нужно запомнить положение поршня. Хотя в моём случае неправильно собрать клапан было невозможно. В четырёхходовом клапане могут выйти из строя уплотнительные резинотехнические детали. Если это обнаружено, клапан придётся заменить на новый, благо они есть в продаже.
И последняя часть фильтра, которая может выйти из строя - это накопительный бак.
Корпус бака сделан из обычной стали и покрашен даже без грунтовки. Со временем краска начинает отслаиваться (особенно в нижней части бака) и обнажать чистый металл, который охотно ржавеет. После того как на корпусе появляется сквозное отверстие, бак полностью перестаёт функционировать и требует замены. Можно, конечно, попробовать запаять прореху, но...
Второй неисправностью накопительного бака может быть повреждение резинового мешка. Понятно, что при этом вода попадёт во внутреннюю полость бака... и всё.
И, наконец, может выйти из строя ниппель, через который накачивается воздух в бак. Там стоит обычный автомобильный ниппель. Если он начнёт "травить", давление в баке упадёт, и вода не сможет вытекать через кран чистой воды. Хотя такая неисправность весьма маловероятна, скорей проржавеет корпус бака. Давление в баке нужно проверять при опустошённом водяном мешке. В случае необходимости бак следует накачать автомобильным насосом или компрессором (либо стравить излишнее давление).
Кажется, всё, что знал, сказал. Замечания и уточнения приветствуются. Всем удачи!