Filtros de purificação grossa e fina de água: visão geral dos tipos + instalação e regras de conexão

À qualidade, composição química e pureza da água fornecida pelo abastecimento central, apresentamos uma série de reclamações bastante justificadas. Elas são justificadas pela deterioração da saúde, desgaste rápido dos equipamentos e eternos problemas com a pressão da água. Tanto nossa condição física quanto econômica merecem atenção, concorda?

Para combater as circunstâncias negativas listadas, existe um método comprovado – é necessário um filtro de limpeza grossa e fina. Dependendo das tarefas a serem resolvidas, são montados tanto dispositivos individuais quanto um grupo de aparelhos interconectados que realizam processamento em várias etapas.

Aqui você aprenderá qual trabalho um determinado tipo de dispositivo realiza, em que sequência eles são dispostos, como eles afetam as características qualitativas da água. Para uma compreensão completa da informação, anexamos ilustrações explicativas e guias em vídeo.

Etapas da filtração no processo de tratamento de água

A primeira e mais importante etapa no tratamento de água é a limpeza mecânica. Os dispositivos de limpeza grossa extraem da água partículas a partir de 1 mícron e acima. Eles desempenham uma função insubstituível no processo de filtração, sem a qual a purificação posterior da água é impossível.

Ferrugem, areia, partículas de argila, incrustações de canos de água antigos — tudo é removido para obter água transparente na saída.

Somente após a primeira etapa de pré-filtragem é possível começar a eliminar impurezas orgânicas, compostos de metais pesados, elementos químicos e microrganismos. Para isso, são utilizados dispositivos de ultrafiltração.

A necessidade de purificação de certos contaminantes só pode ser determinada com mais precisão com base nos resultados das análises.

Para escolher corretamente o filtro, é necessário definir claramente para que serve sua instalação:

• para filtragem de água quente e/ou fria;
• de que tipo de contaminantes é necessário realizar a purificação;
• qual desempenho e volume de carga o filtro deve ter;
• para quais finalidades — para proteção de louças sanitárias e equipamentos ou para água potável e preparação de alimentos.

Também é necessário considerar onde o dispositivo será utilizado — em uma casa particular, apartamento, caldeira ou em uma empresa industrial.

Ao comprar o filtro, é possível comparar os dados com a tabela e verificar se o nível de purificação declarado corresponde às capacidades do produto. Por exemplo, frequentemente nos parâmetros do dispositivo de filtragem fina é indicada a capacidade de filtrar impurezas a partir de 100 mícrons, o que na realidade se refere à filtragem grossa.

Estrutura e aplicação de filtros de limpeza grossa

Os dispositivos de limpeza grossa podem ter diferentes construções, mas o princípio de funcionamento é semelhante. Internamente possuem um elemento removível, que pode ser na forma de uma malha metálica, disco, cartucho — que realiza a filtragem. Há também uma saída para coleta de contaminantes. Para remover os detritos acumulados, o dispositivo é lavado periodicamente.

Adicionalmente, os dispositivos podem ser equipados com um manômetro, que ajuda a controlar a pressão no sistema. A queda na pressão da água pode sinalizar que é hora de trocar ou lavar o cartucho ou a malha.

Os filtros também podem ser fabricados em conjunto com um redutor, que reduz a pressão, amortece golpes de aríete. Alguns modelos possuem válvulas de fechamento.

As propriedades gerais e diferenças entre os diferentes modelos residem nas seguintes características:

• Elemento filtrante. Para filtração grosseira, são frequentemente utilizados uma malha metálica, um cartucho de fibra de polipropileno e um elemento de disco.
• Método de limpeza da sujeira acumulada. Os dispositivos são divididos entre aqueles que são lavados manualmente e os autolimpantes.
• Possibilidade de uso para água quente, morna ou fria.

Todas as diferenças afetam a funcionalidade dos dispositivos. Portanto, a seguir, mais detalhes sobre suas capacidades.

Tais filtros são instalados em quase todos os sistemas de abastecimento de água, pois são duráveis e fáceis de limpar dos acúmulos de sujeira.

Filtros sedimentares para limpeza grossa

Os filtros sedimentares incluem dispositivos com malha para filtração. São fabricados principalmente com corpo metálico (latão ou aço inoxidável) com saída reta ou oblíqua, posicionada perpendicularmente ou em ângulo. No interior, ao longo do fluxo de água, é colocada uma malha de aço inoxidável.

Existem também modelos de dispositivos axiais cônicos, nos quais o corpo é reto e a malha de filtração tem formato de cone e fica no interior. Sua construção proporciona baixa resistência hidráulica.

A malha pode ser feita de fibras de carbono, fibra de vidro ou metal. O elemento metálico deforma-se mais facilmente, o que leva à piora da capacidade de fluxo, mas é fácil de limpar. Por outro lado, a malha de fibras de carbono é mais resistente, mas sua limpeza pode causar dificuldades.

São instalados no trecho do sistema de aquecimento a vapor antes da bomba de circulação, no sistema de abastecimento de água — antes do hidrômetro. Ao instalar antes da bomba, é necessário estudar os parâmetros para evitar o aumento da carga na bomba. Além disso, alguns fabricantes proíbem expressamente a instalação de qualquer dispositivo antes de seu equipamento.

O filtro em forma de cilindro de malha metálica é usado para instalação no trecho de sucção de água da fonte. É utilizado para evitar a entrada de detritos grandes no encanamento e evitar danos à bomba.

Dispositivos principais autolimpantes

A estrutura do filtro consiste em corpo, cartucho, torneira de lavagem. O corpo metálico ou plástico possui dois orifícios que são conectados à rede de água. A tela filtrante de aço inoxidável é removível e retém impurezas mecânicas a partir de 100 mícrons.

Na parte inferior do corpo há uma torneira de lavagem reversa. Alguns modelos são equipados com manômetro para controlar o grau de contaminação.

O filtro autolimpante para limpeza grossa é usado em sistemas de aquecimento e redes de água. Remove impurezas de tamanho de 100 a 150 mícrons.

O princípio de funcionamento do dispositivo consiste na passagem do fluxo através do elemento filtrante — um cartucho removível de aço inoxidável. As impurezas mecânicas são retidas na tela. Uma parte delas permanece nela, e outra parte se deposita no fundo do corpo.

A característica dos dispositivos autolimpantes é a possibilidade de remover a sujeira acumulada sem desmontar ou desrosquear o corpo. Para isso, é necessário abrir a torneira localizada no fundo do corpo e despejar a água em um recipiente ou no esgoto.

As partículas de sujeira são lavadas pelo fluxo, e o dispositivo continua funcionando normalmente. Para remover depósitos antigos na tela, pode-se removê-la e limpá-la mais detalhadamente.

A torneira de lavagem pode ser conectada a um tubo de drenagem ligado ao esgoto, o que simplifica o processo de manutenção.

Processamento com filtros de disco

Os dispositivos são usados principalmente para pré-tratamento de água, preparando a água para purificação, amaciamento e remoção de ferro posteriores. São instalados em sistemas de abastecimento de água centralizados e autônomos, em usinas de aquecimento, e são utilizados em sistemas de irrigação, incluindo sistemas de gotejamento.

O elemento filtrante são discos poliméricos montados em um eixo e firmemente comprimidos entre si. Sua superfície é coberta por pequenas ranhuras, cujos tamanhos determinam o grau de purificação, que varia de 20 a 400 mícrons.

O processo de purificação ocorre da seguinte forma: o fluxo de água enche o corpo e se infiltra através das ranhuras de fluxo nos discos, sendo então direcionado para a abertura de saída. Com o tempo, a sujeira se deposita e se acumula na superfície.

A diminuição da pressão da água é um sinal de que o dispositivo requer nova limpeza. O grau de entupimento pode ser determinado com um manômetro.

A limpeza dos discos pode ser feita de duas maneiras — manual ou automática, quando conectada a um tubo de esgoto.

Filtros de cartucho para limpeza fina e grossa

Os filtros de cartucho são muito populares, pois têm um custo relativamente baixo e podem ser usados para filtrar água técnica e potável. Eles removem grandes suspensões — areia, ferrugem, bem como partículas finas de até 1 mícron (0,001 mm).

Eles lidam bem com a remoção de turbidez. Aparelhos com capacidade de passagem de 100 a 20 mícrons são usados em filtros principais para limpeza grossa, de 10 a 1 mícron são usados para tratar água potável.

São fabricados na forma de um frasco com cartucho de poliéster ou fio de polipropileno torcido. É instalado na tubulação principal. Após o esgotamento do recurso do cartucho, ele é substituído. O elemento removível não está sujeito a lavagem e reutilização.

Frequentemente, modelos com filtro descartável removível são usados em conjunto com dispositivos de malha. Instala-se primeiro o filtro de malha no sentido do fluxo de água, pois ele é lavável e pode ser reutilizado várias vezes.

Materiais de enchimento para cartuchos

Para a fabricação do cartucho, utiliza-se fibra de polipropileno, corda de polipropileno trançada, celulose impregnada com poliéster, cordão de nylon. Mas o polipropileno ganhou a maior popularidade devido ao seu baixo custo, resistência a substâncias químicas e não degradação por organismos biológicos.

Os filtros de corda de polipropileno usam um método especial de enrolamento que permite que as suspensões maiores se depositem na parte externa do cartucho, enquanto as partículas finas permanecem dentro do novelo. Eles não entopem muito rapidamente, mas quanto mais esgotam seu recurso, mais poluentes passam.

Para a tubulação, isso é uma propriedade positiva, pois o filtro sujo não reduz a pressão no sistema. A fibra de polipropileno tem uma estrutura espumada que contém pequenas bolhas, e são elas que acumulam as impurezas. As desvantagens do material se manifestam em modelos baratos e de baixa qualidade.

Neles, ao limpar a água, a esfera de filtração externa entope, enquanto a camada interna pode permanecer limpa, ou seja, não participar do processo de filtração. Por outro lado, os cartuchos de qualidade funcionam com toda a superfície.

Uma desvantagem significativa da fibra de polipropileno é que, quando fortemente contaminada, ela deixa de passar água e reduz significativamente a pressão da água. Isso pode afetar negativamente o funcionamento dos equipamentos de bombeamento.

A temperatura de uso dos produtos de polipropileno é de 1 a 52 °C. Eles podem ser usados para água fria e morna. Para o tratamento de água quente, é necessário usar cartuchos de fibras de algodão impregnadas com uma substância especial. Eles suportam altas temperaturas (até +93 °C), ação de microorganismos e várias substâncias.

Limpeza ultrafina para obtenção de água potável

Após a remoção de partículas sólidas e turbidez durante a filtração grosseira, ainda há muitas substâncias na água — impurezas dissolvidas e microrganismos nocivos, cuja presença impede que ela seja utilizada para saciar a sede.

Filtros de purificação fina de nova geração são capazes de limpar a água a tal ponto que não é necessário fervê-la para beber.

Quem deseja obter informações sobre dispositivos de filtragem dos principais fabricantes do setor encontrará uma grande quantidade de informações úteis aqui. Recomendamos a leitura do artigo dedicado a esse assunto.

Filtros de sorção para purificação

Filtros de sorção são usados para remover areia, lodo, fibras de ferrugem, várias impurezas de tamanho 20–40 mícrons, incluindo argila e ferro coloidal. Possuem alta vida útil e capacidade de produção e podem acumular grande quantidade de sólidos suspensos.

São capazes de neutralizar odores desagradáveis e bactérias patogênicas. Alguns modelos de dispositivos enriquecem a água com iodo e flúor; em alguns, são usados íons de prata, que neutralizam microrganismos nocivos.

Para absorção, são usados carvão ativado granulado ou aluminossilicatos. O carvão ativado lida com substâncias como cloro, elementos radioativos, pesticidas, metais pesados, derivados de petróleo e corantes. Absorve cloro, cálcio, fósforo, livrando a água do excesso de dureza.

Os aluminossilicatos neutralizam metais pesados, impurezas orgânicas e estabelecem o equilíbrio ácido-base ideal.

Em comparação com os de malha e de disco, funciona de forma mais eficiente, removendo partículas suspensas

Filtros de sorção podem ser fabricados para uso doméstico — na forma de jarras ou tanques, e para processamento de grandes volumes — como dispositivos principais. A regeneração é feita por fluxo reverso de água. Uma desvantagem significativa desses sistemas de filtragem é o alto custo, várias vezes superior ao de outras instalações.

Tipos de troca iônica para amaciamento de água

Filtros de troca iônica servem para amaciar a água e remover impurezas orgânicas. São fabricados na forma de um invólucro de plástico ou metal (aço inoxidável) com material de troca iônica e um tanque para solução regeneradora (salina). O princípio de funcionamento baseia-se na passagem da água por filtros de leito, onde ela é liberada dos íons de dureza.

Diferentes modelos de filtros de troca iônica diferem em capacidade, volume dos tanques de trabalho e componentes usados como meio filtrante

A eficiência do trabalho depende dos parâmetros químicos da água, do material filtrante e da temperatura ambiente.

A principal desvantagem desses sistemas é a complexidade da manutenção, que requer o uso de tanques de regeneração, descarte de componentes usados e a vida útil limitada do filtro — cerca de 200–800 litros.

Filtro de membrana (osmose reversa)

A tecnologia de purificação usando filtros de membrana baseia-se na passagem da água através de um material corrugado de grande área com poros de até 3 mícrons. O filtro de membrana retém as impurezas na superfície, não permitindo que elas entrem, o que aumenta significativamente a vida útil do material filtrante.

Normalmente, o filtro de membrana é parte da purificação em múltiplos estágios e é instalado após o dispositivo de filtração grosseira e o filtro de carvão.

A água entra no filtro de membrana através de um tubo de entrada com anel de vedação, por meio de uma bomba de alta pressão. Após passar por todas as etapas de filtração, ela é dividida em permeado (água altamente purificada) e concentrado (solução de várias impurezas), que se acumula no coletor de drenagem.

O grau de filtração depende do tamanho dos poros da membrana:

• até 1 µm — microfiltração;
• até 0,1 µm — ultrafiltração;
• até 0,01 µm — nanofiltração;
• menos de 0,001 µm — osmose reversa.

Os sistemas de osmose reversa realizam a filtração de água mais alta possível, purificando-a em nível molecular, removendo todos os microrganismos, sais de metais pesados e impurezas orgânicas.

Após passar por esse filtro, restam apenas 20–30% dos minerais na água, ela se torna fracamente mineralizada, o que pode ser interpretado tanto como vantagem quanto como desvantagem.

Um artigo útil apresenta a classificação dos dispositivos de tratamento de água instalados sob a pia da cozinha, cujo conteúdo recomendamos conhecer.

Manutenção de filtros e substituição de cartuchos

A manutenção do filtro de sedimentos envolve a limpeza periódica da tela filtrante. Antes de iniciar o trabalho, feche a torneira, em seguida desparafuse a tampa de inspeção e remova a tela. A frequência das inspeções depende da qualidade da água e do seu grau de contaminação. Após a limpeza, é necessário recolocar os componentes e verificar se há vazamentos.

Para evitar a danificação dos elementos do filtro, não é recomendado usar detergentes que contenham solvente.

Para limpar os filtros de disco, é necessário removê-los da linha, abrir o corpo e retirar o elemento filtrante. Ao retirar o filtro, o fixador que pressiona os discos uns contra os outros é afrouxado e eles se separam. Em seguida, todos os elementos são lavados; para uma limpeza mais completa, o dispositivo é desmontado e limpo com uma escova ou esponja.

A lavagem automática sem desmontar os elementos internos pode ser realizada fazendo a água fluir na direção oposta à do fluxo de trabalho.

Os filtros de cartucho de polipropileno, após contaminação, devem ser substituídos. Os fabricantes de diferentes modelos indicam na embalagem a quantidade de água em litros que o dispositivo pode purificar.

Objetivamente, a vida útil do filtro depende da condição da água no abastecimento centralizado ou em fonte autônoma. Portanto, pode durar até seis meses. Mas, em caso de rompimento da tubulação ou por outros motivos, pode entupir até em um único dia.

A necessidade de substituição do cartucho é avaliada por seu estado (grau de contaminação). Um sinal pode ser a queda de pressão na tubulação de água.

Em filtros de osmose reversa de purificação fina, o prazo de substituição dos elementos substituíveis depende do tipo de material filtrante. Para os pré-filtros, é de seis meses; para o pós-filtro de carvão, um ano; para a membrana, 2 a 2,5 anos.

Para posicionar corretamente os elementos substituíveis, é necessário lembrar sua disposição original. Antes de começar a beber água de um novo filtro ou cartucho, é necessário lavar o sistema — drenar a água após o primeiro enchimento do tanque.

Após um longo período de inatividade do sistema, superior a 3 meses, e mesmo após a substituição dos elementos substituíveis, realiza-se sua desinfecção. Se houver desenvolvimento intenso de microrganismos no filtro e incrustação nos pré-filtros, recomenda-se instalar adicionalmente uma lâmpada ultravioleta em conjunto com um pré-filtro principal.

Regras de montagem de dispositivos de filtração

Ao configurar uma purificação de múltiplos estágios, o primeiro estágio é sempre um filtro que realiza a limpeza grossa. Ao usar vários tipos de sistemas, primeiro instale o dispositivo com a maior micragem.

Se você instalar filtros de diferentes métodos de purificação na sequência errada, eles não conseguirão cumprir totalmente a tarefa designada.

Não é recomendado instalar dispositivos filtrantes antes do equipamento da bomba. A exceção são os filtros de malha com resistência quase zero, que protegem a bomba da entrada de detritos grandes.

O uso de quaisquer outros filtros — removedores de ferro, amaciadores, etc. — aumentará a carga na estação de bombeamento e causará seu desgaste prematuro. A instalação, ajuste e reparo são realizados na ausência de pressão no encanamento.

Instalação de filtros sedimentares (coletores de sujeira)

Filtros de acoplamento oblíquos e retos são instalados em seções horizontais do tubo de água exclusivamente na direção do fluxo. Os filtros oblíquos também podem ser montados em tubulações verticais, se o fluxo se mover de cima para baixo.

A direção do fluxo deve corresponder às setas indicadoras marcadas no filtro. A instalação incorreta resultará em redução da capacidade de fluxo e entupimento da tubulação (+)

O filtro não deve sofrer cargas de vibração, flexão, compressão e tração da tubulação. Durante sua instalação, busca-se um aperto uniforme dos fixadores, e, se necessário, são montados compensadores e suportes que reduzem a carga.

A localização correta do filtro é com a tampa de inspeção para baixo. Para a manutenção preventiva, é previsto um espaço livre sob o dispositivo.

Os filtros de malha, quanto ao método de inserção, são divididos em de acoplamento e flangeados. O primeiro tipo é instalado em tubos de pequenos diâmetros, o segundo tipo é usado para tubulações principais, entroncamentos no sistema de abastecimento de água de edifícios de apartamentos. Em tubos com diâmetro de até duas polegadas, são usados filtros roscados, os chamados 'americanas'.

O filtro que é inserido no encanamento pode ter diferentes graus de purificação e caráter de filtração, ser lavado manual ou automaticamente

Como realizar a montagem do sistema de osmose reversa?

A instalação do filtro é realizada em um local de fácil acesso, em uma seção horizontal do tubo de água, com o frasco voltado para baixo. Ao instalar um hidrômetro, o filtro deve ser colocado antes dele.

A instalação é realizada na seguinte sequência:

1. Aplica-se selante anaeróbico na rosca de conexão, preenchendo todas as ranhuras com uma camada uniforme e deixando por 15 min para endurecer.
2. Em seguida, conecta-se o fixador ao filtro, prestando atenção à direção do fluxo de água no encanamento.
3. Posicionando o suporte do filtro na parede e verificando se as saídas do dispositivo coincidem com a posição do tubo, marcam-se os locais para os furos.
4. Perfuram-se os furos e inserem-se as buchas, em seguida, com parafusos auto-roscantes, aparafusa-se o suporte com o filtro à parede.
5. Para conectar as saídas do filtro à tubulação principal, corta-se o tubo e dobra-se para alinhar seu eixo com o eixo do filtro. Para evitar que o tubo quebre ao ser dobrado, insere-se um gabarito especial no meio.
6. Em seguida, coloca-se o anel de compressão e a porca no tubo, insere-se o conector (até o fim). Puxa-se o anel de compressão rente ao conector e aperta-se a porca.
7. Conecta-se o conector ao filtro e rosqueia-se a porca de capa, apertando bem com a chave.

Após a instalação, abre-se a água e verifica-se se há vazamentos. Para facilitar a manutenção e reparo, são previstas válvulas de fechamento em ambos os lados do dispositivo.

Conexão do filtro de osmose reversa

A montagem do sistema de filtração consiste na montagem de componentes individuais e não requer ferramentas especiais. Portanto, até uma pessoa que nunca fez isso pode realizar a instalação de osmose reversa.

O fabricante recomenda colocar o filtro embaixo da pia da cozinha. Para facilitar a coleta de água filtrada, instala-se uma torneira separada. Para sua instalação, será necessário perfurar um furo no canto da pia ou na área da bancada próxima à pia.

Na configuração padrão do sistema de osmose reversa não há bomba que aumente a pressão — se necessário, ela é instalada separadamente. Adicionalmente, o sistema pode ser equipado com um gerador de gelo e elementos de reposição para remoção mais eficiente de flúor e nitratos.

O filtro de osmose reversa é montado como um conjunto de peças. A instalação consiste nas seguintes etapas:

1. montagem da torneira de água potável e sua conexão ao filtro;
2. conexão à tubulação de água fria;
3. instalação da válvula esférica do tanque e da braçadeira de dreno;
4. inicialização e lavagem do sistema.

Para um bom funcionamento e desempenho do filtro de osmose reversa, é necessário garantir pressão normal no sistema. Se a pressão da água na tubulação de alimentação não exceder 2,8 bar, recomenda-se instalar uma bomba de reforço de pressão.

Ela é instalada antes do primeiro filtro, na interrupção do tubo de entrada. Ao usar a bomba, é obrigatório instalar um sensor de alta pressão — ele automatiza o processo de desligamento e ligamento do equipamento.

Os proprietários de piscinas particulares obterão muitas informações úteis sobre sistemas de filtragem no próximo artigo, que recomendamos ler.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo #1. Como escolher um filtro pelo grau e método de purificação:

Vídeo #2. Como fazer a inserção do filtro no sistema de abastecimento de água:

Vídeo #3. Instalação do filtro de osmose reversa e substituição de cartuchos:

Ao escolher um dispositivo para purificação de água, a questão não é qual filtro instalar — se para filtração grossa ou fina. O mais correto é perguntar para quais finalidades a água será usada e qual resultado se deseja alcançar.

É necessário aplicar dispositivos de filtração de água começando pela filtração grossa e, se necessário, terminando pela mais fina, que removerá impurezas até as partículas mais minúsculas.

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