Автоматика фильтрационной станции (многоступенчатые фильтры)

Фильтрационная станция — ключевой узел водоподготовки на ВЗУ, промышленных предприятиях, в плавательных бассейнах. Задача автоматики — поддерживать стабильное качество воды и своевременно регенерировать загрузку фильтров без ручного вмешательства.

Типовые ступени многоступенчатой фильтрации

Ступень 1 — механическая грубая очистка

Сетчатые или дисковые фильтры 50-200 мкм. Задерживают песок, листья, крупную взвесь. Автоматика — промывка по перепаду давления на фильтре (датчик ΔP) или по таймеру.

Ступень 2 — осветлительные фильтры с кварцевым песком

Напорные или открытые фильтры с загрузкой из кварцевого песка (фракции 0,5-1,2 мм) и гидроантрацита. Удаляют мелкую взвесь, мутность до 1-2 NTU. Автоматика управляет циклом «фильтрация → взрыхление → промывка → отмывка» через блок клапанов (6-7 клапанов на один фильтр).

Ступень 3 — обезжелезивание и обеззараживание марганца

Фильтры с каталитической загрузкой (Birm, МЖФ, Pyrolox) с предварительным окислением (аэрация, озонирование или перманганат). Автоматика обработки воды реагентами синхронизирует дозирование окислителя и фильтрацию.

Ступень 4 — сорбционные (угольные) фильтры

Активированный уголь (гранулированный БАУ, ДАК, кокосовый). Удаляет хлор, органику, запах, вкус. Регенерация — обратной промывкой; замена загрузки раз в 1-3 года по падению эффективности.

Ступень 5 — умягчение (ионный обмен)

Натрий-катионитовые фильтры с загрузкой катионита. Регенерация солевым раствором из солевого бака по жёсткости воды (контроль датчиком жёсткости или по счётчику литров).

Ступень 6 — тонкая фильтрация

Картриджные фильтры 1-5 мкм перед обратным осмосом или УФ-дезинфекцией. Замена картриджей — по перепаду давления.

Основные контуры автоматики

Контур контроля загрязнения

На каждой ступени — два датчика давления (до и после фильтра) или дифференциальный датчик ΔP. При достижении уставки запускается цикл промывки. Второй критерий — объём пропущенной воды (счётчик, электромагнитный расходомер).

Контур управления клапанами промывки

На каждом фильтре 5-7 управляемых клапанов (вход, выход, слив, подача промывной воды, подача воздуха для взрыхления). Контроллер последовательно открывает и закрывает их по программе: взрыхление (3-5 мин) → обратная промывка (10-15 мин) → отмывка (3-5 мин) → возврат в режим фильтрации. На малых станциях — многоходовой клапан-автомат (Clack, Runxin).

Контур дозирования реагентов

Насосы-дозаторы (Grundfos DME/DDA, Grundfos DDC) подают коагулянт, флокулянт, окислитель перед соответствующими ступенями. Производительность синхронизирована с расходом воды через аналоговый выход расходомера.

Контур качества воды

На выходе каждой ступени — датчики: мутность, pH, проводимость, остаточный хлор. При выходе параметров за норму — тревога и переход в аварийный режим (сброс воды в канализацию, остановка подачи потребителю).

Типовые контроллеры

• Малые станции (до 10 м³/час) — ОВЕН ПЛК 150/160 или специализированный многоходовой клапан-автомат
• Средние (10-100 м³/час) — Siemens S7-1200 или Carel с готовыми программами
• Крупные ВЗУ (от 100 м³/час) — Siemens S7-1500 с резервированием, SCADA и диспетчеризацией по Modbus TCP

Нормативная база

Проектирование — СП 31.13330 (водоснабжение) и СП 32.13330 (канализация), СанПиН 1.2.3685-21 (качество питьевой воды). Для питьевого назначения — обязательная сертификация материалов, контактирующих с водой.

Что даёт автоматика

• Стабильное качество воды без «провалов» при пиковых расходах
• Экономия промывной воды (промывка по факту загрязнения, а не по жёсткому таймеру) — до 20-30%
• Снижение расхода реагентов (дозирование пропорционально реальному расходу)
• Фиксация всех параметров в архиве SCADA — для аудитов и расследования жалоб
• Удалённое управление и уведомления о сбоях

РУБИКОН проектирует и собирает шкафы автоматики фильтрационных станций для ВЗУ, промышленных объектов и бассейнов.