Filtros de filtración gruesa y fina de agua: revisión de tipos + instalación y reglas de conexión

A la calidad, composición química y pureza del agua suministrada por el sistema central de abastecimiento, presentamos una serie de quejas bastante justificadas. Están justificadas por el deterioro de la salud, el rápido desgaste de los equipos y los eternos problemas con la presión del agua. Tanto nuestro estado físico como económico merecen atención, ¿está de acuerdo?

Para combatir las circunstancias negativas enumeradas, existe un método probado – se necesita un filtro de filtración gruesa y fina. Dependiendo de las tareas a resolver, se montan tanto dispositivos individuales como un grupo de aparatos interconectados que realizan un tratamiento de múltiples etapas.

En nuestro sitio, usted aprenderá qué trabajo realiza un tipo específico de dispositivo, en qué secuencia se colocan, cómo afectan finalmente a las características de calidad del agua. Para una comprensión completa de la información, hemos adjuntado ilustraciones claras y guías en video.

Etapas de filtración en el proceso de tratamiento de agua

La primera etapa, la más importante en el tratamiento de agua, es la filtración mecánica. Los dispositivos de filtración gruesa extraen del agua partículas de 1 micra o más. Cumplen una función indispensable en el proceso de filtración, sin la cual no es posible una purificación adicional del agua.

Óxido, arena, partículas de arcilla, escamas de las tuberías viejas de agua — todo se elimina para obtener agua transparente a la salida.

Solo después de la primera etapa de filtración previa se puede proceder a la eliminación de impurezas orgánicas, compuestos de metales pesados, elementos químicos y microorganismos. Para ello se utilizan dispositivos de filtración ultrafina.

Se puede determinar más concretamente la necesidad de limpieza de ciertas impurezas solo sobre la base de los resultados de los análisis.

Para elegir correctamente el filtro, es necesario definir claramente para qué se necesita su instalación:

• para la filtración de agua caliente o (y) fría;
• de qué tipo de impurezas es necesario realizar la limpieza;
• qué rendimiento y volumen de carga debe tener el filtro;
• para qué fines: para proteger la fontanería y los equipos o para agua potable y preparación de alimentos.

También es necesario considerar dónde se utilizará el dispositivo: en una casa particular, apartamento, sala de calderas o en una empresa industrial.

Al comprar un filtro, se pueden cotejar los datos con la tabla y verificar si el nivel de limpieza declarado corresponde a las capacidades del producto. Por ejemplo, a menudo en los parámetros de un dispositivo de limpieza fina se indica la capacidad de filtrar impurezas de tamaño a partir de 100 micras, lo que en realidad corresponde a una limpieza gruesa.

Dispositivo y aplicación de filtros de filtración gruesa

Los dispositivos de limpieza gruesa pueden tener diferentes diseños, pero el principio de funcionamiento es similar. En su interior tienen un elemento extraíble que puede ser en forma de malla metálica, disco o cartucho: realiza la filtración. También hay una salida para la recogida de impurezas. Para eliminar la suciedad acumulada, el dispositivo se lava periódicamente.

Adicionalmente, los dispositivos pueden incluir un manómetro que ayuda a controlar la presión en el sistema. La caída de la presión del agua puede indicar que es hora de cambiar o lavar el cartucho o la malla.

Los filtros también pueden fabricarse en conjunto con un reductor, que reduce la presión y amortigua los golpes de ariete. Algunos modelos tienen válvulas de cierre.

Las propiedades generales y las diferencias entre los distintos modelos radican en las siguientes características:

• Elemento filtrante. Para la limpieza gruesa se utiliza a menudo una malla metálica, un cartucho de fibra de polipropileno o un elemento de disco.
• Método de limpieza de la suciedad acumulada. Los dispositivos se dividen en aquellos que se lavan manualmente y los que se autolimpian.
• Posibilidad de uso para agua caliente, templada o fría.

Todas las diferencias afectan la funcionalidad de los dispositivos. Por lo tanto, a continuación se detallan más sus capacidades.

Estos filtros se instalan en casi todos los sistemas de suministro de agua, ya que son duraderos y se limpian fácilmente de las acumulaciones de suciedad.

Filtros sedimentarios para filtración gruesa

Los filtros de sedimentos incluyen dispositivos con malla para filtrar. Se fabrican principalmente con cuerpo metálico (latón o acero inoxidable) con una salida recta o inclinada, colocada perpendicularmente o en ángulo. En el interior, a lo largo del flujo del agua, se coloca una malla de acero inoxidable.

También existen modelos de dispositivos axiales cónicos, en los que el cuerpo es recto y la malla filtrante tiene forma de cono y se encuentra en el interior. Su diseño proporciona una baja resistencia hidráulica.

La malla puede fabricarse con fibras de carbono, fibra de vidrio o metal. El elemento metálico se deforma más fácilmente, lo que reduce la capacidad de flujo, pero se limpia con facilidad. Por el contrario, la malla de fibras de carbono es más resistente, pero su lavado puede presentar dificultades.

Se instalan en el tramo del sistema de calefacción a vapor antes de la bomba de circulación, y en el sistema de suministro de agua, antes del contador de agua. Al instalarlos antes de la bomba, es necesario estudiar los parámetros para evitar un aumento de la carga sobre la bomba. Además, algunos fabricantes prohíben expresamente la instalación de cualquier dispositivo delante de su equipo.

El filtro en forma de cilindro de malla metálica se utiliza para instalarlo en la sección de succión de agua de la fuente. Sirve para evitar que entren residuos grandes en la tubería y prevenir daños a la bomba.

Dispositivos autolimpiables de línea principal

El diseño del filtro consta de un cuerpo, un cartucho y una válvula de lavado. El cuerpo, de metal o plástico, tiene dos orificios que se conectan a la tubería principal de agua. La malla filtrante de acero inoxidable es extraíble y retiene impurezas mecánicas a partir de 100 micras.

En la parte inferior del cuerpo hay una válvula de lavado inverso. Algunos modelos están equipados con un manómetro para controlar el nivel de suciedad.

El filtro autolimpiable para limpieza gruesa se utiliza en sistemas de calefacción y tuberías de agua. Extrae impurezas de entre 100 y 150 micras.

El principio de funcionamiento del dispositivo consiste en que el flujo pasa a través del elemento filtrante: un cartucho extraíble de acero inoxidable. Las impurezas mecánicas quedan retenidas en la malla. Una parte de ellas permanece en la malla y otra se deposita en el fondo del cuerpo.

La característica de los dispositivos autolimpiables es la posibilidad de eliminar la suciedad acumulada sin desmontar ni desenroscar el cuerpo. Para ello, basta con abrir la válvula situada en la parte inferior del cuerpo y vaciar el agua en un recipiente o al desagüe.

Las partículas de suciedad son arrastradas por el flujo y el dispositivo continúa funcionando con normalidad. Para eliminar los depósitos antiguos en la malla, se puede retirar y limpiar más a fondo.

La válvula de lavado se puede conectar a una tubería de desagüe que va al alcantarillado, lo que simplifica el mantenimiento.

Tratamiento con filtros de disco

Los dispositivos se utilizan principalmente para el pretratamiento del agua, preparan el agua para su posterior purificación, ablandamiento y eliminación de hierro. Se instalan en sistemas de suministro de agua centralizados y autónomos, en centrales térmicas, y se emplean en sistemas de riego, incluidos los de goteo.

El elemento filtrante son discos de polímero montados en un eje y firmemente comprimidos entre sí. Su superficie está cubierta de pequeñas ranuras, cuyas dimensiones determinan el grado de filtración, que oscila entre 20 y 400 micras.

El proceso de filtración es el siguiente: el flujo de agua llena el cuerpo y se filtra a través de las ranuras de flujo en los discos, y luego se descarga por la abertura de salida. Con el tiempo, la suciedad se deposita y se acumula en la superficie.

La disminución de la presión del agua es una señal de que el dispositivo requiere nuevamente una limpieza. El grado de obstrucción se puede determinar con un manómetro.

La limpieza de los discos se puede realizar de dos maneras: manual o automática, cuando se conecta a una tubería de alcantarillado.

Filtros de cartucho para filtración fina y gruesa

Los filtros de cartucho gozan de gran popularidad, ya que tienen un costo relativamente bajo y pueden utilizarse para filtrar agua técnica y potable. Liberan el agua de suspensiones grandes —arena, óxido—, así como de partículas finas de hasta 1 μm (0,001 mm).

Se desempeñan bien en la eliminación de turbidez. Los dispositivos con capacidad de paso de 100 a 20 μm se utilizan en filtros principales para la filtración gruesa; de 10 a 1 μm se emplean para el tratamiento de agua potable.

Se fabrican en forma de carcasa con un cartucho de poliéster o de hilo de polipropileno enrollado. Se instala en la tubería principal. Una vez agotada la vida útil del cartucho, se procede a su reemplazo. El elemento extraíble no se puede lavar ni reutilizar.

A menudo se utilizan modelos con filtro desechable extraíble junto con dispositivos de malla. Se instala primero un filtro de malla en la dirección del flujo de agua, ya que se puede lavar y reutilizar varias veces.

Materiales de relleno para cartuchos

Para la fabricación del cartucho se utiliza fibra de polipropileno, cuerda de polipropileno trenzada (cordón), celulosa impregnada de poliéster, cordón de nailon. Pero es el polipropileno el que ha ganado mayor popularidad debido a su bajo costo, resistencia a productos químicos y a que no se deteriora por la acción de organismos biológicos.

Los filtros de cordón de polipropileno utilizan un método de bobinado especial que permite que las suspensiones más grandes se depositen en la parte exterior del cartucho, mientras que las partículas finas quedan dentro del rollo. No se obstruyen muy rápidamente, pero cuanto más agotan su vida útil, más contaminantes dejan pasar.

Para el suministro de agua, esto es precisamente una característica positiva, porque un filtro sucio no reduce la presión en el sistema. La fibra de polipropileno tiene una estructura esponjosa que contiene pequeñas burbujas; son estas las que acumulan las impurezas. Las desventajas del material se manifiestan en modelos baratos y de baja calidad.

En ellos, durante la purificación del agua, se obstruye la capa filtrante externa, mientras que la capa interna puede permanecer limpia, es decir, no participar en el proceso de filtración. En cambio, los cartuchos de calidad trabajan con toda su superficie.

Un inconveniente importante de la fibra de polipropileno es que, con una contaminación severa, deja de pasar agua y reduce significativamente la presión del agua. Esto puede afectar negativamente el funcionamiento del equipo de bombeo.

La temperatura de uso de los productos de polipropileno es de 1 a 52 °C. Pueden usarse para agua fría y templada. Para el tratamiento de agua caliente es necesario utilizar cartuchos de fibras de algodón impregnadas con una sustancia especial. Resisten altas temperaturas (hasta +93 °C), la acción de microorganismos y diversas sustancias.

Filtración ultrafina para obtener agua potable

Después de eliminar las partículas sólidas y la turbiedad del agua durante la limpieza gruesa, todavía contiene muchas sustancias: impurezas disueltas y microorganismos nocivos, cuya presencia impide utilizarla para saciar la sed.

Los filtros de purificación fina de nueva generación pueden limpiar el agua hasta tal punto que no es necesario hervirla para beber.

Quienes deseen obtener información sobre los dispositivos de filtrado de los principales fabricantes del segmento encontrarán aquí una gran cantidad de datos útiles. Recomendamos leer el artículo dedicado a esta cuestión.

Filtros de sorción para purificación

Los filtros de sorción se utilizan para eliminar arena, limo, fibras de óxido, diversas impurezas de tamaño 20–40 µm, incluyendo arcilla y hierro coloidal. Tienen un alto recurso y rendimiento y pueden acumular una gran cantidad de suspensiones.

Son capaces de neutralizar olores desagradables y bacterias patógenas. Algunos modelos de dispositivos enriquecen el agua con yodo y flúor; en otros se utilizan iones de plata que neutralizan los microorganismos dañinos.

Para la absorción se utiliza carbón activado granulado o aluminosilicatos. El carbón activado elimina sustancias como cloro, elementos radiactivos, pesticidas, metales pesados, productos derivados del petróleo y colorantes. Absorbe cloro, calcio, fósforo, eliminando la dureza excesiva del agua.

Los aluminosilicatos neutralizan metales pesados, impurezas orgánicas y establecen un equilibrio ácido-base óptimo.

En comparación con los de malla y de disco, funciona de manera más eficaz, eliminando partículas en suspensión.

Los filtros de sorción pueden fabricarse para uso doméstico, en forma de jarras o depósitos, y para el tratamiento de grandes volúmenes, como dispositivos de línea principal. La regeneración se realiza mediante flujo inverso de agua. Un inconveniente importante de estos sistemas de filtración es su elevado coste, que supera en varias veces el de otras instalaciones.

Tipos de intercambio iónico para ablandar el agua

Los filtros de intercambio iónico sirven para ablandar el agua y eliminar impurezas orgánicas. Se fabrican en forma de un cuerpo de plástico o metal (acero inoxidable) con material de intercambio iónico y un depósito para la solución regeneradora (salina). El principio de funcionamiento se basa en el paso del agua a través de filtros de lecho, donde se eliminan los iones de dureza.

Los diferentes modelos de filtros de intercambio iónico se diferencian por su rendimiento, el volumen de los tanques de trabajo y los componentes utilizados como carga filtrante.

La eficacia del trabajo depende de los parámetros químicos del agua, del material filtrante y de la temperatura ambiente.

El principal inconveniente de estos equipos es la complejidad del mantenimiento, que requiere el uso de tanques de regeneración, la eliminación de componentes usados, y la vida útil limitada del filtro, de aproximadamente 200–800 litros.

Filtro de membrana (ósmosis inversa)

La tecnología de purificación mediante filtros de membrana se basa en el paso del agua a través de un material corrugado de gran superficie con poros de no más de 3 micras. Además, el filtro de membrana retiene las impurezas en la superficie, sin permitir que penetren, lo que aumenta considerablemente la vida útil del material filtrante.

Normalmente, el filtro de membrana forma parte de un sistema de purificación de varias etapas y se instala después del dispositivo de purificación gruesa y del filtro de carbón.

El agua entra en el filtro de membrana a través de un conector de entrada con anillo de sellado, mediante una bomba de alta presión. Después de pasar por todas las etapas de filtración, se divide en permeado (agua altamente purificada) y concentrado (una solución de diversas impurezas), que se acumula en el colector de drenaje.

El grado de filtración depende del tamaño de los poros de la membrana:

• hasta 1 µm — microfiltración;
• hasta 0,1 µm — ultrafiltración;
• hasta 0,01 µm — nanofiltración;
• menos de 0,001 µm — ósmosis inversa.

Los sistemas de ósmosis inversa realizan la filtración de agua más alta posible, purificándola a nivel molecular, eliminando todos los microorganismos, sales de metales pesados y contaminantes orgánicos.

Tras pasar por un filtro de este tipo, en el agua solo queda entre el 20 y el 30 % de las sustancias minerales; esta se vuelve débilmente mineralizada, lo que puede interpretarse tanto como una ventaja como un inconveniente.

Un artículo útil dará a conocer la clasificación de los dispositivos de tratamiento de agua que se instalan bajo el fregadero de la cocina; recomendamos leer su contenido.

Mantenimiento de filtros y reemplazo de cartuchos

El mantenimiento del filtro de sedimentos implica la limpieza periódica de la malla filtrante. Antes de comenzar, debe cerrar la llave, luego desenroscar la tapa de inspección y extraer la malla. La frecuencia de las inspecciones depende de la calidad del agua y de su grado de contaminación. Después de la limpieza, debe colocar los elementos en su lugar y verificar que no haya fugas.

Para evitar dañar los elementos del filtro, no se recomienda usar detergentes que contengan disolvente.

Para limpiar los filtros de discos, es necesario retirarlos de la tubería principal, abrir la carcasa y extraer el elemento filtrante. Al extraer el filtro, el fijador que presiona los discos entre sí se afloja y estos se separan. A continuación, se lavan todos los elementos; para una limpieza más exhaustiva, el dispositivo se desmonta y se limpia con un cepillo o una esponja.

Se puede realizar un lavado automático sin desmontar los elementos internos haciendo fluir el agua en dirección contraria a la de trabajo.

Los filtros de cartucho de polipropileno deben reemplazarse después de ensuciarse. Los fabricantes de diferentes modelos indican en el envase la cantidad de agua en litros que el dispositivo puede purificar.

Objetivamente, la vida útil del filtro depende del estado del agua en la red de suministro centralizada o en una fuente autónoma. Por lo tanto, puede durar hasta seis meses. Pero en caso de rotura de la tubería u otras razones, puede obstruirse incluso en un solo día.

La necesidad de reemplazar el cartucho se evalúa según su estado (grado de contaminación). Una señal puede ser la disminución de la presión en el suministro de agua.

En los filtros de ósmosis inversa de purificación fina, el plazo de reemplazo de los elementos intercambiables depende del tipo de material filtrante. Para los prefiltros es de seis meses, para el postfiltro de carbón es de un año, para la membrana es de 2 a 2,5 años.

Para colocar correctamente los elementos reemplazables, es necesario recordar su disposición original. Antes de empezar a beber agua del nuevo filtro o cartucho, es necesario purgar el sistema — drenar el agua después del primer llenado del depósito.

Después de un período prolongado de inactividad del sistema, de más de 3 meses, e incluso después de cambiar los elementos reemplazables, se realiza su desinfección. Si en el filtro se observa un desarrollo abundante de microorganismos e incrustaciones en los prefiltros, se recomienda instalar adicionalmente una lámpara ultravioleta junto con un prefiltro de línea principal.

Reglas de montaje de dispositivos de filtración

Al realizar una limpieza de múltiples etapas, la primera etapa es siempre un filtro que realiza una limpieza gruesa. Al utilizar varios tipos de sistemas, primero se instala el dispositivo con mayor micraje.

Si se instalan filtros de diferentes métodos de limpieza en una secuencia incorrecta, no podrán cumplir completamente la tarea asignada.

No se recomienda instalar dispositivos de filtración antes del equipo de bombeo. La excepción son los filtros de malla con resistencia casi nula, que protegen la bomba de la entrada de residuos grandes.

El uso de cualquier otro filtro — desferrizadores, ablandadores, etc. — aumentará la carga sobre la estación de bombeo y provocará su desgaste prematuro. La instalación, ajuste y reparación se realizan sin presión en la tubería de agua.

Instalación de filtros sedimentarios (colectores de lodo)

Los filtros de acoplamiento oblicuos y rectos se instalan en secciones horizontales de la tubería de agua exclusivamente en la dirección del flujo. Los filtros oblicuos también pueden instalarse en tuberías verticales si el flujo se mueve de arriba hacia abajo.

La dirección del flujo debe coincidir con las indicaciones de flecha marcadas en el filtro. Una instalación incorrecta provocará una reducción de la capacidad de flujo y obstrucción de la tubería (+)

El filtro no debe soportar cargas de vibración, flexión, compresión ni tensión de la tubería. Durante su instalación, se busca un apriete uniforme de los sujetadores y, si es necesario, se instalan compensadores y soportes que reduzcan la carga.

La posición correcta del filtro es con la tapa de inspección hacia abajo. Para el mantenimiento preventivo, se debe dejar espacio libre debajo del dispositivo.

Los filtros de malla se dividen según el método de conexión en de acoplamiento y de brida. El primer tipo se instala en tuberías de diámetros pequeños, el segundo tipo se utiliza para tuberías principales, conexiones en el sistema de agua de edificios de apartamentos. En tuberías de hasta dos pulgadas de diámetro se utilizan filtros roscados, los llamados 'americanos'.

El filtro que se inserta en la tubería de agua puede tener diferentes grados de limpieza y tipo de filtración, y puede lavarse manual o automáticamente.

¿Cómo realizar el montaje de un sistema de ósmosis inversa?

La instalación del filtro se realiza en un lugar de fácil acceso en una sección horizontal de la tubería de agua con el matraz orientado hacia abajo. Al instalar un contador de agua, el filtro debe colocarse antes que él.

La instalación se realiza en el siguiente orden:

1. Se aplica sellador anaeróbico en la rosca de conexión, llenando todas las ranuras con una capa uniforme y se deja reposar durante 15 minutos para que se endurezca.
2. A continuación, se acoplan los sujetadores al filtro, prestando atención a la dirección del flujo de agua en la tubería.
3. Coloque el soporte del filtro contra la pared, asegurándose de que las derivaciones del dispositivo coincidan con la posición de la tubería, y marque los lugares para los orificios.
4. Perfore los agujeros e inserte los tacos, luego, con tornillos autorroscantes, atornille el soporte con el filtro a la pared.
5. Para conectar las derivaciones del filtro a la tubería principal, corte el tubo y dóblelo para alinear su eje con el eje del filtro. Para evitar que el tubo se rompa al doblarlo, inserte un conductor especial en el medio.
6. Luego, coloque el anillo de compresión y la tuerca en el tubo, inserte el racor (hasta el tope). Ajuste el anillo de compresión contra el racor y apriete la tuerca.
7. Conecte el racor al filtro y enrosque la tuerca de unión, apretando firmemente con una llave.

Después de la instalación, abra el agua y verifique que no haya fugas. Para facilitar la reparación y el mantenimiento, prevea válvulas de cierre a ambos lados del dispositivo.

Conexión del filtro de ósmosis inversa

La instalación del sistema de purificación consiste en el ensamblaje de los componentes individuales y no requiere herramientas especiales. Por lo tanto, incluso una persona que nunca haya hecho esto podrá realizar la instalación de ósmosis inversa.

El fabricante recomienda colocar el filtro debajo del fregadero de la cocina. Para tener comodidad al extraer agua filtrada, se instala un grifo separado. Para su instalación, será necesario perforar un agujero en la esquina del fregadero o en la encimera cerca del fregadero.

En la configuración estándar del sistema de ósmosis inversa no hay bomba que aumente la presión; si es necesario, se instala por separado. Adicionalmente, el sistema puede equiparse con un generador de hielo y elementos de repuesto para eliminar más eficazmente el flúor y los nitratos.

El filtro de ósmosis inversa se ensambla como un juego de construcción. El montaje consta de las siguientes etapas:

1. montaje del grifo de agua potable y su conexión al filtro;
2. conexión a la tubería de agua fría;
3. instalación de la válvula de bola del tanque y la abrazadera de drenaje;
4. puesta en marcha y lavado del sistema.

Para un buen funcionamiento y rendimiento del filtro de ósmosis inversa, es necesario asegurar una presión normal en el sistema. Si la presión del agua en la tubería de suministro no supera los 2,8 bares, se recomienda instalar una bomba de aumento de presión.

Se instala antes del primer filtro, en el corte del tubo de entrada. Al usar la bomba, es necesario instalar un sensor de alta presión: automatiza el proceso de apagado y encendido del equipo.

Los propietarios de piscinas privadas encontrarán una gran cantidad de información útil sobre los sistemas de filtración en el siguiente artículo, que recomendamos leer.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Video #1. Cómo elegir un filtro según el grado y método de purificación:

Video #2. Cómo realizar la inserción del filtro en el sistema de tuberías:

Video #3. Instalación del filtro de ósmosis inversa y cambio de cartuchos:

Al elegir un dispositivo para la purificación del agua, la cuestión no es qué filtro instalar, si de grueso o fino. Es más correcto preguntarse para qué fines se utilizará el agua y qué resultado se desea obtener.

Se deben aplicar los dispositivos de filtración de agua desde la limpieza gruesa hasta, si es necesario, la más fina, que extraerá las impurezas extrañas hasta las partículas más pequeñas.

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