Кварцевый песок для очистки воды: область применения, свойства, стандарты и классификация

Как используется кварцевый песок для фильтрации воды?

Для жизнеобеспечения любого человека нужна чистая вода. Поэтому широко применяются различные способы и средства для ее очистки. Доступным и эффективным средством очистки воды путем ее фильтрации является песок из кварца.

Рассмотрим, какие свойства этого материала дали возможность применять его в качестве очистителя воды, предназначенной для разных целей, какие есть разновидности кварцевого песка и как правильно его выбрать для фильтрации загрязненной воды.

Характеристики кварца

Кварцевый песок образуется при дроблении породы, содержащей кварц. Распространенность ее залежей достаточно широка.

В составе фракций минеральных пород могут присутствовать примеси:

  • оксидов полевого шпата,
  • железа,
  • глинисто – карбонатных включений.

Они придают кварцевому минералу различные оттенки: от светло-желтых до красно-бурых цветов. Сам же кварц имеет беловатый оттенок или бывает прозрачным. Песчаные фракции имеют разный размер.

  1. пылевидный тип, имеющий размер частичек меньше 0,1 мм;
  2. средняя фракционная группа, с размером песчинок от 0,1 до 0,4 мм;
  3. крупный размер фракции, с величиной песчинок от 0,5 до 1 мм;
  4. самый крупный размер – кварцевая крошка, имеющая размер фракции более 1 мм.

Величина фракций, очищенного от примесей песка, может меняться в пределах интервала от 0,05 до 3 мм и содержать около 99% кремнезема (SiO2).

Получается он путем естественного образования из кварцевой породы, либо путем специального искусственного дробления кремнеземного сырья.

По внешнему виду различают два вида кварца, применяемого для фильтров:

  1. Окатанная разновидность фильтрующего материала имеет округлый (окатанный) вид гранул. Добывают его из водоемов или из русла рек. Поэтому его окатанную форму создает сама природа.
  2. Дробленый вид материала получают искусственно с помощью дробления диоксида кремния. Форма его фракций имеет гранулы с неровными колотыми краями.

Добывают материал с помощью взрывных работ на кварцевых залежах. После добычи кварцевой породы ее подвергают очистке от примесей, многократному дроблению и рассеиванию по размерам фракций. Такой дробленый материал является отличным абсорбентом, наиболее подходящим для очистки загрязненной воды бассейнов и непроточных водоемов.

Преимущества и недостатки очистки

Перечисленные свойства и доступность кремнеземного фильтрата дают ему безусловные преимущества в использовании для очистки воды.

К его основным плюсам можно отнести:

  • Распространенность кварцевого минерала в природных залежах. Это делает доступной его добычу, что существенно влияет на стоимость средств очистки воды с применением кварца по сравнению с другими используемыми средствами очистки.
  • Прочность и химическая нейтральность сыпучего материала упрощает процесс его транспортировки, хранения и эксплуатации. Не вступая в химическую реакцию с содержащимися в грязной воде элементами, кварц не допускает ее вторичного загрязнения.
  • Пористая структура материала, состоящего из песчинок, придает ему адсорбирующие свойства, что позволяет задерживать соли тяжелых металлов, радионуклиды, а также обеззараживать от других вредных компонентов.
  • Кварцевый фильтр, хотя и уступает фильтру с активированным углем, может использоваться неоднократно после промывки, так как его исходные эксплуатационные характеристики после этого полностью восстанавливаются.

Частота замены песка зависит от интенсивности нагрузки фильтровальной установки, обычно она происходит не чаще двух раз за год. Это не требует особых знаний и трудозатрат.

Принцип очистки

Рассмотрим, как происходит очистка воды при ее прохождении через кварцевый водоочиститель на примере бассейна.

  1. Фильтр, используемый для этих целей, представляет емкость округлой формы, вмещающую до 50 кг песчаного кварца.
  2. С помощью насоса загрязненная вода из бассейна подается сверху через трубу внутрь фильтрационной емкости с песком.
  3. Пройдя под напором сквозь все слои фильтрата, она очищается и поступает снизу в выходную трубу, через отверстие которой, поступает снова в бассейн.

Скорость очистки зависит от размера самой фильтровальной емкости и мощности насоса. Естественно, при значительном объеме фильтрующей емкости, вмещающей большое количество песка, процесс очистки будет осуществляться быстрее и качественнее. Эффективный фильтр может уловить грязные частицы размером до 20 — 25 микрон.

В видео информация о том, какой кварцевый песок выбрать для очистки воды в бассейне:

Области применения

Перечисленные характеристики, включающие однородность минерального состава песчаного кварца, позволяют применять его для очистки воды, которая используется в разных сферах производства и быта, в том числе, для очистки бассейнов.

Ввиду замкнутости пространства любых искусственных водоемов и отсутствия в них регулярного протока воды, они подвергаются повышенному риску загрязнения. Поэтому указанные свойства кварцевого водоочистителя здесь особенно важны.

Очистка с помощью кварца проводится также:

  • в коммунальной сфере для очистки воды, подаваемой в жилые дома;
  • в очистных сооружениях, занимающихся осветлением сточных вод;
  • для очистки воды, применяемой в технологических процессах машиностроения, нефтепереработки, легкой промышленности, энергетике.

Следует учитывать, что для различных целей нужно применять разные фракции материала.

Рекомендации по выбору

На эффективность очистки влияет не только объем и степень загрязнения воды, подлежащей фильтрации, мощность насоса и габариты самой фильтровальной установки, но и характеристики самого песка, используемого в качестве фильтра.

При покупке следует учитывать:

  • его вид;
  • размер песчаной фракции;
  • чистоту песка (количество содержащихся в нем примесей).

Чистота, прогоняемой через фильтр, воды зависит от размера используемой фракции материала и его вида.

Чем меньше песчинки, тем эффективнее в них задерживается грязь, особенно ее мелкие фрагменты.

Покупая песок, следует обратить внимание на его цвет. Для фильтров лучше приобретать фильтрат белого цвета, так как он содержит минимальное количество примесей.

Приобретать песок, предназначенный для фильтров, лучше в специализированных торговых точках. У них всегда можно купить наполнитель, который соответствует параметрам очищаемого сооружения, например, бассейна.

Стоимость такого кварцевого песка в этих точках продажи обычно бывает не менее 400 рублей за упаковку в 25 кг.

Заключение

Проблема очистки воды всегда была актуальной. Рассмотрев характеристики кварца и способы очистки воды с помощью ее пропускания через кварцевый песок, можно сделать вывод, что он является наиболее доступным и эффективным средством механической очистки загрязненной воды, способным улавливать не только мелкие частицы грязи, но и адсорбировать многие вредные примеси.

Для наилучшей эффективности очистки важно подобрать песок, подходящий для конкретной фильтрующей установки и габаритов объекта, вмещающего очищаемую жидкость.

Кварц в водоочистке

Сегодня в мире осталось только 4 % чистой воды. Через 10 лет эта проблема усугубиться.

Кварцевый песок для водоочистки считается доступным вариантом водоподготовки. Когда вода проходит через измельченную породу, из нее удаляются мелкие камешки, грязь, пыль, соединение микроорганизмов и мелких частиц. Способности поглощения песка из кварца объясняются неровностями на поверхности зерен. Благодаря этому свойству им заполняют механические фильтры для получения питьевой воды и очищении сточных вод в быту и на производстве.

Уникальные свойства кварца для очистки воды

Кварц – наиболее распространённый минерал нашей планеты, который максимально используется человеком.

Он обладает уникальными свойствами:

  • удаляет из воды железо, марганец, хлор и алюминий;
  • уменьшает количество радионуклидов;
  • сорбирует ионы тяжелых металлов: цезий, свинец, железа, меди и кадмия;
  • очищает от пестицидов, нитратов и диоксинов;
  • борется с бактериями и вирусами;
  • нейтрализует грибок, паразитов и водоросли.

Кварц очень устойчив к механическим нагрузкам, что продлевает срок эксплуатации.

Примеси глины в кварцевом песке незначительны. Она негативно влияет на фильтруемую воду, растворяясь в ней.

Значительным преимуществом стала возможность получать гранулы разных типоразмеров. Это важно для создания фильтров с несколькими слоями.

При всех положительных свойствах, кварцевый песок не дорогой и доступный.

Чаще всего его применяют в различных фильтрах:

  • фильтрация сточных вод после механической и биологической обработки;
  • очистка воды для бассейнов;
  • дополнительная предочистка в промышленной и ликёроводочной промышленности;
  • подготовка воды к очистке смолами, активированным углем и обратного осмоса;
  • питьевая водоподготовка коагулированной воды.

Классификация кварцевого песка

Кварцевый песок представляет собой дробленый минерал с большим содержанием кварца (до 98%). По способу получения его разделяют:

Природный кварцевый песок добывают на месторождениях дробленых кварцевых пород. В карьере его промывают для очищения, а затем обогащают электрохимическими способами.

Искусственный песок получают методом измельчения кварца. После этого его просеивают через ряд сит и сортируют по размерам зерна от 0,1 до 1 мм.

Стандартизация кварцевого песка

Все наполнители для водяных фильтров должны соответствовать ГОСТу Р51641-2000. В нем указаны требования к фильтрующим зернистым материалам при обработки питьевой и хозяйственной воды.

В горном кварце при водоочистке следят за следующими параметрами:

  • механическая прочность;
  • количество тяжелых металлов;
  • химическая стойкость;
  • количество глинистых частиц и пыли;
  • насыпная плотность;
  • радиологические показатели.

Многие производители предлагают кварцевый песок по ТУ и соответствующий санитарно-эпидемиологическим требованиям.

Зачем нужно просушивать песок?

Сушка – важный процесс в производстве. В сушильной установки его нагревают до 120 градусов. Прокаленный кварц имеет большую прочность и дополнительную степень очистки. Только сухой песок можно подвергать разделению по размерам.

Разделение на фракции

После дробления кварцевой породы, ее пропускают через специальные сита. Существует 4 основные фракции:

  • пылевидный кварц – до 0,1 мм;
  • песок – 0,1-0,4 мм;
  • крупный песок – 0,5-1,0 мм;
  • кварцевая крошка – 1,0 мм.

Водоканальные хозяйства используют только сортированный материал. Контактные осветлители состоят из двух видов слоев:

  • основные (0,6-2,0 мм, 0,9-1,1 мм);
  • поддерживающие (2,0-5,0 мм, 5,0-10,0 мм, 10,0-20,0 мм, 20,0-40,0 мм).

Вода в них проходит снизу вверх в сторону снижения размера частиц.

Скорые фильтры с несколькими ступенями содержат четыре фракции кварцевого песка: 0,6-0,8 мм, 0,8-1,2 мм, 0,8-1,6 мм и 1,2-2,0 мм.

Процессы фильтрации кварцевым песком

Процесс фильтрации можно разделить на 2 этапа:

  • оседание – осаждение на поверхность песка различных примесей;
  • процеживание – прохождение воды через песчаный слой, который задерживает различные примеси.

Оседание требует большого промежутка времени. Метод применим только при отсутствии регулярного поступления большого количества воды.

Процеживание через дробленый горный кварц считается быстрым вариантом очистки. Для увеличения пропускной способности устанавливают насосы-дозаторы.

Общим недостатком обоих процессов будет забивание межзернового пространства взвешенными частицами. Это затрудняет подачу воды и делает песчаный слой непригодным для фильтрации. Однако, в условиях невысокого загрязнения песка примеси могут образовывать еще один слой для очистки воды – дополнительный фильтрующий материал, смягчающий воду. Однако постоянно следует увеличивать напор подачи. Со временем примеси в песке приведут к весомым энергозатратам.

Решить проблему поможет регулярная очистка песчаного слоя промывкой. Во многих фильтрах механической очистки такой процесс происходит автоматически.

Следует помнить про истирание частиц песка, приводящее к уменьшению слоя. Тогда его нужно досыпать или поменять.

Кварцевый песок часто применяется в многослойных фильтрах для бассейнов. В процессе фильтрации вода проходит через ряд слоев песка различного диаметра: от крупных к мелким. Способ помогает избавиться от извести.

Как выбрать кварцевый песок для целей водоочистки

Так же следует учесть ряд важных параметров:

  • фракция песка;
  • форма зерен;
  • стойкость к стиранию;
  • стойкость к физическим воздействиям и химическим реакциям;
  • насыпная плотность.

Следует обращать внимание на производителя кварцевого песка. От фильтрового наполнителя будет зависеть конечное качество потребляемой воды. Он проходит многочисленную обработку, включая прокаливание. Горный кварц является прочным материалом с низким показателем стираемости. Для обеспечения нормального процесса очистки необходимо регулярно промывать фильтр от взвешенных частиц грязи и пыли. Отдавайте предпочтение экологически чистому продукту.

При эксплуатации песчаных фильтров нужно помнить:

  • первоначально в кварцевом песке будет присутствовать пыль от дробления, которая удаляется дополнительным промыванием;
  • зимой песок в мешке может замерзнуть из-за естественной влажности.

Кварц в народной медицине

В древности кварц считался источником космической энергии. Он чувствует зло и черное колдовство. Горный кварц носили в качестве оберега от них.

В народной медицине кварцу приписывают положительное влияние на иммунную, лимфатическую и выделительную системы. Его используют для укрепления кровеносных сосудов.

Распространенным явлением является настоянная на кварце вода. Она помогает:

  • поправить обмен веществ;
  • повысить кровообращение и снизить хрупкость капилляров;
  • поддержать эластичность мышц, сосудов, хрящей и суставов;
  • стимулировать восстановление клеток;
  • снять боли в суставах;
  • нормализовать вес;
  • ликвидирует синдром хронической усталости;
  • успокаивает.

Что бы получить чудо-воду, кристаллы горного кварца промывают под проточной водой. Далее минерал заливают водой в пропорции 200 грамм на 3 литра. Дают отстояться пару дней. Раз в неделю горный кварц промывают от образовавшегося налета. Употреблять такую воду можно в качестве питьевой. Дозировка: употреблять более 2 стаканов в сутки небольшими глотками.

Кварцевой водой можно умываться, делать маски и добавлять в крем и использовать при приготовлении пищи.

Кремний способен усилить действие кварца. Смешивание обоих кристаллов допустимо.

Потребление кварцевой воды не имеет противопоказаний. Однако человеку, у которого проблемы со здоровьем, рекомендуют проконсультироваться со специалистами.

Кварцевый песок

Кварцевый песок – материал, основой для которого служит природный кварц молочного и белого оттенка. Минерал встречается в природе в виде SiO2, имеет однородный состав, доля инертных примесей в котором стремится к нулю. Добыча осуществляется двумя методами: взрывным способом в поймах рек и озер, а также открытым методом в карьерных месторождениях.

Кварц составляет 60% от объема всех полезных ископаемых и является наиболее распространенным минералом в земной коре. Его можно обнаружить повсюду в разнообразных состояниях, в том числе в виде песка, который образуется в результате дробления.

Благодаря множеству уникальных полезных свойств этот материал находит применение в самых разных сферах народного хозяйства: от нефтяной промышленности до создания ювелирных изделий.

Размеры крупинок кварцевого песка представлены в диапазоне 0,1-5 мм, путем просеивания их распределяют по фракциям – крупные, средние, мелкие. Кроме того, песок дополнительно промывается от примесей, сушится и прокаливается в специальных печах.

Классификация кварцевого песка

В зависимости от того, как образом добывается кварцевый песок, выделяют материал природного и искусственного происхождения. Структура частиц может иметь округлый вид – такой песок называют окатанным, или угловатую форму – дробленый песок. Согласно классификации по сферам применения, различают фракционный, стекольный и формовочный типы.

В зависимости от местоположения залежей раздробленного в естественных условиях кварца выделяют следующие категории материала:

  • на некоторой глубине под землей располагается погребной песок;
  • в результате разложения кварцевых пород в отрогах горных образований образуется горный песок;
  • в мелководных заводях рек, озер и морей можно обнаружить речной и морской песок;
  • овражный песок, как правило, имеет большее содержание глины, поэтому требует тщательной промывки;
  • дюнные пески добываются в песчаных пустынях.

После извлечения из глубин земли кварцевый песок в обязательном порядке промывается и просеивается с целью уменьшения доли примесей в составе итогового материала. Следующий этап – просушка и выделение определенных фракций по размеру частиц: от мелких до крупных, и только после всех этих манипуляций материал готов для отгрузки покупателю.

Искусственный вид песка производят путем дробления минерала, который добывается из залежей горных пород.

По диаметру частиц кварцевый песок делят на четыре вида фракций:

  • пылевидный (до 0,1 мм);
  • средний (0,1-0,4 мм);
  • крупный (от 0,5 мм до 1 мм);
  • крошка (более 1 мм).

По физико-химическим показателям и сфере применения выделяют несколько видов кварцевого песка:

  • Формовочный кварцевый песок незаменим в литейной промышленности. Требования к качеству материала устанавливает ГОСТ 2138-91 «Пески формовочные». Данный вид материала применяется для изготовления стержней в чугунолитейном, сталелитейном, алюминиевом производстве, а также в качестве сырья для формовочных материалов. Значительные показатели газопроницаемости и степени просушивания определяют низкие потери в процессе прокаливания и значительную стойкость к температурным воздействиям. Состав формовочных кварцевых песков отличается повышенным содержанием диоксида кремния.
  • Стекольный кварцевый песок – основным сырьем в стекольной промышленности. ГОСТ 22551-77 «Песок кварцевый, молотый песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности» регламентирует требования, которым должен соответствовать данный вид песка. Этот материал является ключевой составляющей при изготовлении стекла различных видов: техническое, медицинское, листовое, парфюмерное, изделий из него, а также стекловолокна для электроники, силикат-глыбы, изоляторов, керамики, консервной тары, фарфора и др.
  • Фракционированный кварцевый песок. Представляет собой материал высокого качества, свойства и сфера применения которого определяются размером фракции. Такой песок используется в нефтяной, химической, газовой, металлургической и других сферах промышленности. Кроме того, фракционированный материал широко применяется в изготовлении фильтров, коммунальном хозяйстве, при строительстве водоочистных сооружений, дренажных систем, приготовлении сухих строительных смесей, в качестве засыпки покрытий на спортивных площадках.

Способы добычи и особенности производства

Добыча кварцевого песка осуществляется открытым и закрытым способами. Однако в процессе добычи песок не очищается от примесей, вследствие чего необходимо выполнять дополнительную обработку материала, которая включает промывку, отсев большей части примесей (глина и другие органические вещества), тщательное просушивание до необходимого уровня влажности.

  • Механическая добыча песка в карьере с помощью бульдозеров, самосвалов, скреперов, экскаваторов, подвесных канатных дорог – открытый способ. На первом этапе разработки удаляется верхний слой грунта, который скрывает месторождение кварца, затем прокладываются траншеи для транспортной техники.
  • В руслах рек и других водоемов для добычи кварцевого песка применяют гидромеханический закрытый способ добычи. Для этого используют плавучие установки и земснаряды. Сначала на плавучих установках размещают земляной насос большой мощности. Порода проходит через механический разрыхлитель, а затем через насос попадает в систему труб. После этого ископаемый материал отправляется в отвалы, откуда вода сцеживается обратно в реку. Извлеченный кварц на самосвалах транспортируется на место последующей переработки.
  • Кварцевый песок искусственной разновидности получают путем дробления горных пород посредством камнедробильных машин. После этого также выполняется промывание и просушивание, просеивание и фракционное распределение. Таким образом, получают песок однородного состава, частицы которого изначально имели отличный друг от друга размер.

Ключевые характеристики кварцевого песка

Высокая промышленная ценность кварцевого песка определяется его техническими показателями и эксплуатационными характеристиками. Стоимость такого песка достаточно высока, поэтому его применяют только там, где это необходимо. С экономической точки зрения невыгодно использовать кварцевый песок в качестве наполнителя для строительных смесей, материала для заполнения траншей и выравнивания поверхности земли.

Специалисты называют три основных особенности кварцевого песка:

  • высокая фильтрующая способность из-за пористости и химической инертности песчинок;
  • однородный мономинеральный состав;
  • значительная грязеемкость, которая обусловлена межзерновой пористостью.

Также значительным преимуществом кварцевого песка является высокая твердость гранул, благодаря которой он легко переносит химическое воздействие большинства веществ и механическую нагрузку. За счет способности окрашиваться в разные цвета и оттенки, данный материал может выполнять декоративную функцию, например, служить разноцветным грунтом в аквариуме.

Химические свойства и состав

Кристаллическая структура кварцевых частиц обуславливает высочайшую прочность и устойчивость к воздействию кислот и щелочей. Кварцевый песок, благодаря своему химическому составу, характеризуется значительной степенью тугоплавкости и твердости, обладает признаками диэлектрика, инертностью ко многим химическим веществам, повышенной огнеупорностью и пожаробезопасностью.

В зависимости от преобладающих примесей, минерал может иметь различные оттенки: титан придает песку розовый оттенок, бурый цвет возникает при высоком процентном содержании железа. Чистый песок, не включающий побочных компонентов, имеет молочный или белый цвет.

Главное отличие кварцевого песка от природного – мономинеральный состав. Эта особенность обеспечивает стабильное проявление ряда свойства: межзерновая пористость, инертность к химическим средам, отличные сорбционные показатели, механическая прочность и значительная грязеемкость.

Особенности химического состава кварцевого песка:

ПараметрЗначение
Влажностьменее 10%
Насыпная плотностьменее 1400 кг/м3
Содержание глинистой составляющейменее 1%
Содержание оксида железа (Fe2O3)менее 1%
Содержание оксида кремния (SiO2)в пределах 95-99,8 %

Данный материал полностью соответствует всем отраслевым стандартам, что подтверждают соответствующие сертификаты качества. По этой причине сфера применения кварцевого песка очень широка – это производство, промышленность, ремонтные работы, воплощение ландшафтно-дизайнерских идей.

Физические свойства кварцевого песка

Различают истинную и насыпную плотность кварцевого песка.

Истинная плотность – это отношение кварца в абсолютно плотном состоянии к его объему, данная величина является неизменной. Этот показатель зависит от молекулярной структуры и химического состава, при этом влажность материала не влияет на истинную плотность. Плотность кварцевого песка — не меньше 1400 г/см3.

Соотношение массы сыпучего минерала к показателю объема – насыпная плотность. Эта величина может меняться в зависимости от степени влажности материала, и учитывает пористую структуру частиц и воздушное пространство между ними.

Свойства кварцевого песка также определяют следующие физические характеристики:

  • применение по радиоактивности — 1 класс;
  • твердость по Моссу — 7 баллов;
  • дробимость — 0,3;
  • истираемость — 0,1.

Области применения кварцевого песка

Физико-химические свойства кварцевого песка определяют высокий спрос на него в различных сферах.

  • Устройство наливных полов и производство напольных покрытий. Кварцевый песок можно использовать в качестве заполнителя для повышения износостойкости, а также в качестве декоративного элемента, чтобы придать нужный цвет или фактуру покрытию.
  • Фильтрация и водоочистка. Кварц – долговечный адсорбент, который задерживает даже мелкие частицы вредных элементов. Для очистки воды в бытовых и промышленных условиях, а также для фильтрации воды в бассейнах используется кварцевый песок для фильтров. Мелкие фракции обеспечивают более тщательную очистку, а крупные задерживают большую часть органического мусора. На эффективность очистки оказывает большое влияние емкость самого фильтра: в габаритном фильтре можно использовать большее количество песка, который будет задерживать большее количество примесей. Хорошим показателем считается возможность удержания фильтром частиц грязи, размер которых составляет 20-25 микрон.
  • В строительной сфере кварцевый песок используется для изготовления бетона и силикатного кирпича. Состав фасадной и декоративной штукатурки также включает значительное содержание этого материала.
  • Специальные покрытия. Для спортивных и дорожных покрытий кварцевый песок – оптимальное решение. Песок также используется как часть дренажной системы, для нанесения разметки. Его выбирают для засыпки искусственной травы, швов между керамической плиткой. Теннисные корты, ипподромы, поля для гольфа, футбольные площадки – неполный список мест применения данного материала.
  • Стекольное производство. Мелкая фракция (0,1-0,4) стекольного кварцевого песка служит сырьем для производства стекла. При этом минерал дополнительно обогащают мокрым или сухим способом, чтобы избавиться от железосодержащих примесей.
  • В металлургии песок применяют для создания литьевых форм, удобство его использования обуславливается высоким коэффициентом однородности. Готовую продукцию из формовочного песка отличает высокая прочность и огнеупорность.
  • Пескоструйная обработка поверхностей. Частицы кварца очень твердые, поэтому, подавая их под давлением, можно очищать различные поверхности от старой краски, ржавчины, сильных загрязнений. В зависимости от материала поверхности могут использоваться фракции разного размера. При сухом методе очистки влажность материала не должна составлять более 0,1%, иначе эффективность снижается.
  • Декоративное применение. Цветной кварцевый песок используют в детском творчестве, а также засыпают в качестве грунта в аквариум. На поверхность минерала наносится красящее вещество на эпоксидной или полиуретановой основе, что позволяет создавать множество оттенков. Данный вид песка обладает теми же свойствами, что и неокрашенный, а также долгое время сохраняет свой цвет.

В небольших количествах песок из кварца используется в пищевой промышленности – для приготовления кофе, в сельском хозяйстве, при изготовлении элементов электрических предохранителей и в ряде других случаев.

Применение кварцевого песка для фильтрации воды

Кварц – наиболее распространенный на планете и максимально используемый человеком минерал. Кварцевый песок для фильтрации воды – самый доступный и подходящий вариант. Жидкость, проходя сквозь измельченную породу, теряет пыль, грязь, камни, мелкие частицы, микроорганизмы. Кроме того, кварц обладает в водоочистке некоторыми уникальными свойствами:

  • снижает содержание радионуклидов;
  • уничтожает вирусы и бактерии;
  • удаляет марганец, хлор, железо, алюминий;
  • нейтрализует разных паразитов;
  • очищает воду от нитратов;
  • сорбирует ионы тяжелых металлов.

Кварцевый песок однороден и мономинерален. Его повышенная пористость значительно увеличивает грязеемкость, которая очень важна в процессе очищения жидкости в доме. Камни устойчивы к любым механическим нагрузкам, это значительно увеличивает срок их эксплуатации. Глина, входящая в состав минерала, отрицательно действует на очищаемую воду при растворении в ней. Но обычно в минерале ее примеси минимальны. Минералом для фильтрации жидкости можно пользоваться для бытовых нужд, бассейнов и прудов.

Классификация минерала

Природный песок добывают на месторождениях кварцевых пород. Сначала его промывают для очистки, а потом обогащают с помощью электрохимических способов. Искусственный производят с помощью измельчения минерала. Потом его просеивают и далее сортируют с учетом размеров зерен.
По способу получения кварцевый песок подразделяется на:

Наполнитель для фильтров должен соответствовать ГОСТу Р51641-2000, где подробно расписаны требования к фильтрующим элементам при очистке хозяйственной и питьевой воды. Он не выделяет в фильтруемую жидкость опасных веществ. Этому стандарту соответствуют 2 вида кварца:

Они почти идентичны, кроме цвета и способа добычи. Дробленый кварц имеет множество микротрещин. Окатанный – наиболее прочный, содержит очень мало пыли, прокален в печи. Специалисты рекомендуют для фильтров бассейна приобретать второй вариант.

Кварцевые фильтры для бассейна

Для очистки воды в бассейне применяют 3 вида фильтров:

Наиболее распространенный тип системы очистки воды в домашних бассейнах – песчаный. Он позволяет поддерживать чистоту бассейна длительное время. Но для этого нужно грамотно подойти к выбору песка и правильно его засыпать. Наиболее распространена фракция песка до 0.8 мм.

Очищающая установка представляет емкость, заполненную кварцевым песком. Через нее происходит перекачка воды с помощью насоса. Качество очищения воды зависит от характеристик наполняющего состава и объема жидкости, предназначенной для фильтрации. Мощность фильтра зависит от объема воды, проходящей через него в течение 60 минут. Весь объем должен проходить сквозь фильтр 5-6 раз в течение суток.

Фильтрация воды будет выше при наименьшем размере песчинок. Информация о размере частиц всегда указывается на фильтрах. Надо помнить, что обязательна своевременная смена песка в фильтре бассейна. В нем может скапливаться грязь, тогда нарушится работа фильтра, насос перестанет функционировать.

Механизм очистки воды

В механические фильтры загружают песок из горного кварца, очищенный от крупных частиц. Процесс очистки состоит из следующих этапов:

  • оседание разных примесей на поверхности кварца;
  • прохождение воды через слой песка, задерживающий примеси.

Метод оседания применяют при нерегулярном поступлении значительного объема воды, для него требуется много времени. Быстрым способом очистки жидкости считают процеживание ее через дробленый минерал. Чтобы увеличить пропускную способность устанавливают насосы-дозаторы.

Недостатки и преимущества фильтрации жидкости

Общим фильтрующим недостатком считается засорение межзернового пространства взвешенными частицами. Подача воды затрудняется, песчаный слой для очистки воды становится непригодным. Но при невысоком загрязнении песка из примесей образуется еще очистительный слой. Это смягчающий воду фильтрующий материал. В этом случае требуется постоянно увеличивать напор подачи. Со временем такие фильтры воды бассейна обязательно приведут к высоким энергетическим затратам.

Решить легко проблему можно с помощью систематической промывки кварцевого слоя. Большинство производителей предлагают фильтры с автоматическим очищением. Нужно помнить, что фильтруемую поверхность требуется периодически менять или досыпать, потому что происходит истирание частиц песка. В качестве аквафильтра для бассейна кварцевый песок имеет следующие преимущества:

  1. Замена наполнителя фильтра происходит несколько раз в течение года. Это связано со степенью загрузки. Но при заметном ухудшении качества очистки воды, появлении неприятного запаха, потемнении материала его обязательно нужно заменить.
  2. Песочный фильтр экономичнее и удобнее в эксплуатации картриджного способа. Он не требует частой замены элементов.
  3. Уход за ним не занимает много времени и не требует специальных знаний.

Советы по выбору кварцевого наполнителя

При приобретении кварцевого песка для наполнения гидрофильтра главным критерием считают специалисты размер его частиц. От их диаметра зависит качество фильтруемой жидкости, но нужно учитывать еще и другие параметры:

  • форму гранул;
  • насыпную плотность;
  • фракционность минерала;
  • истираемость песка;
  • устойчивость к физическим и химическим воздействиям.

Кварцевый песок идеально подходит для очистки любой жидкости. Его уникальная структура позволяет адсорбировать опасные примеси с различной степенью очистки. Песок закладывается в фильтры, изготовленные из пластика или стали. Такие очистительные установки позволяют при необходимости извлекать содержимое и загружать обратно для дальнейшего использования. Повторять процедуру можно неограниченное число раз.

При эксплуатации песчаного кварцевого очистителя важно помнить, что в зимний период наполнитель его способен замерзнуть из-за высокой влажности. А при первом использовании следует удалить присутствующую от дробления пыль дополнительным промыванием кварца. Поэтому отдавать предпочтение желательно только экологически чистому песку.

Кварцевый песок – самый популярный материал, используемый для водоподготовки. Он считается высокоэффективным наполнителем для бытовых очистителей, если грамотно подобрать фракцию загрузочного материала.

Кварц для фильтров

Если посмотреть на все мировые ресурсы, то в мире насчитывается не боле пяти процентов чистой воды. Предположительно, по мнению ученых через десять лет проблема усугубится еще больше. В системах очистки кварцевый песок признан достаточно эффективным средством и доступным для каждого. Проходя через кварц, вода очищается от мелких загрязнителей, от грязи, микроорганизмов. Поглощение примесей грязи происходит за счет неровных поверхностей кварцевого песка. Свойства настолько стали популярны, что песок используют для фильтрации воды и добавляют в сменные кассеты для фильтров.

Фильтрация проводится для жидкости любой сложности и структуры, адсорбируются все вредные примеси. Очищение песками – безреагентное средство водоочистки. Даже современные нано-фильтры оснащаются примитивным очистителем, кварцем. В некоторых случаях без механического кварцевания через песок не поможет ни система обратного осмоса, ни ионный обмен.

Кварц для фильтров и его очистительные свойства

Известный минерал по всему миру используется человеком повсеместно. Его основными свойствами выделены:

— уничтожение из проходящей воды металлов (алюминий, железо);

— удаление запаха хлора;

— снижает содержание радионуклидов;

— удаляет пестициды, диоксины и нитраты;

— активен в борьбе с бактериями, не пропускает водоросли и других паразитов.

С легкостью выдерживает механические нагрузки

Если сравнить кварц с другими природными элементами, то его можно отнести к однородным минеральным материалам. В очистительном процессе огромную роль играет грязеемкость, что и присутствует в кварцевом песке. В нем не задерживается соединение из глины, которое негативно сказывается на фильтрации воды. Гранулы могут быть разные по размеру, поэтому фильтры создаются в несколько слоев очистки. Кварц не очень дорогой, поэтому доступный материал для всех категорий граждан. Песок используется в бытовых фильтрах, в промышленности, для очистки воды в бассейнах и т.д.

Водоочистители кулмарт – яркие представители минерально-кварцевых фильтров

Фильтры Кулмарт появились на отечественном рынке в 1995 году и с тех пор уже получили международные сертификаты качества выпускаемой продукции. Эти корейские фильтры экологически чистые и безопасные для здоровья человека. Они улучшают качество водной среды в условиях жизнедеятельности человека. Фильтры кулмарт сделаны на основе кварца, исследовательские работы подтвердили, что кварц очень хорошо обеззараживает воду и удаляет свыше 90% органики и неорганических веществ. Изюминкой производителя Кулмарт стал песок «Кормак», он вмиг убивает кишечную палочку и облагораживает патогенную флору. От производителя кулмарт предоставляется гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Какие стандарты существуют у кварцевого песка

Кварцевый песок бывает искусственный и природный. Искусственный – это когда материал дробят и измельчают, а после просеивают нужные размеры гранул от 0.1-1 мм. Природный кварц обогащается электрохимическими способами. В фильтрах кулмарт используется разный кварцевый песок в зависимости от степени очистки. Государственный стандарт Р51641-2000 предусматривает перечень требований для обработки воды для питья, кварцевый песок соответствует этим стандартам полностью, поэтому его и стали использовать в фильтрах кулмарт.

Процесс фильтрации с применением кварцевого песка

Кварцевый песок входит в очистительную систему водоподготовки, им комплектуют кассеты в фильтр для горячей воды и фильтры для увлажнителей. В очистке фильтрами кулмарт на первой ступени производится очистка от механических частиц. В картриджи помещается горный кварц песчаной обработки. Такая фильтрация способна очистить огромное количество воды. Фильтрационный процесс делится на следующие этапы:

— поверхностное оседание примесей;

— процеживание через песок и задержание примесей.

Если поступление воды происходит в малых количествах, то оседание потребует большего количества времени. Если процедить через горный кварцевый песок, то очищение пройдет быстро. Чтобы пропускная способность была еще быстрей, потребуется насос-дозатор. При забивании пространства происходит засорение, и фильтрация уже будет проходить неэффективно. Чаще всего кварцевый песок используется для очистной системы бассейнов, где фильтрация проходит в несколько этапов, сначала через слои с крупным песком, а затем через мелкий. Так можно запросто избавиться и от извести.

Основные преимущества кварцевого песка:

— экологически чистый материал – натуральный;

— большая ресурсность – одной заправки хватает на длительное время;

— безопасность – не выделяются вредные вещества.

Водоочистка кварцевым песком

Главный критерий рассмотрения кварцевого песка – это его параметры. От зернышек будет зависеть качественность очистки. Учитываются основные параметры: фракция, форма, устойчивость к истираниям, стойкость к реакциям и воздействиям, плотность общей насыпи. Очень много зависит от производителя, например фильтры от кулмарт выдают качественную воду для потребителя. Не переживайте, если первый прогон воды будет мутноватым, это пыль от дробления.

Кварцевый песок для фильтров для бассейна

В бассейне кварцевые фильтры помогают достичь кристальной чистоты воды, она освобождается от органики и неорганических соединений. На помощь приходят насосы, которые осуществляют сильную подачу воды. Обслуживание фильтра простое и доступное. Песок имеет высокие сорбционные свойства, постоянно он промывается и поэтому служит долгое время. По способу производства в фильтрах для бассейна применяют окатанный и дробленый минерал. Насос прогоняет воду по фильтру и выводится уже чистая вода в бассейн. Фильтровать воду приходится постоянно, даже если в настоящее время бассейн не работает. Для комфортного плавания вода в бассейне должна быть чистой, напорный фильтр удалит грязь, муть и ненужный цвет. Зернистый кварцевый песок применяется и в промышленном производстве.

Сделать самодельный фильтр с кварцем

Молекулярное строение воды таково, что вода способна запомнить полученную информацию. Кварцем пользуются с древности, поэтому фильтровать воду без специальных устройств научились. Он накапливает энергию и полезен не только для производственной и технической фильтрации, но и для домашнего использования, для питья. Вода целебная и эту силу передает человеку. Фильтр для дома с кварцевым наполнителем очистит воду до кристальной чистоты, и она будет напоминать горные источники. Кристаллы кварцевого песка промываются под проточной водой перед использованием. Обычный фильтр можно сделать, насыпав песок в марлю и пропускать воду через кристаллы. Наполнитель из кварца снижает натяжение воды и делает ее мягкой, что заметно по повышенному пенообразованию при мытье головы и посуды. В арсенале многих производителей найдутся фильтры с кварцевым песком. При эксплуатации устройств лучше всего следовать рекомендациям, которые прописаны в инструкциях. Хороший фильтр сейчас это не ново, это обязательное условие в борьбе с опасными микробами и бактериями.

Кварцевый песок для очистки воды: область применения, свойства, стандарты и классификация

Кварцевый песок представляет зернистый минерал, образующийся в результате разрушения кварцсодержащих пород. В земной коре распространен очень широко. Чистый кварцевый песок имеет минимум инертных примесей: в основе его состава до 99% составляет диоксид кремния – кремнезем (SiO2), который имеет молочный цвет. Цветовую гамму кварцевому песку придают различные примеси, входящие в его состав, в виде глинистых карбонатов, оксидов железа, полевых шпатов и других горных пород. При этом цвет песка может изменяться от желтого до красно-бурого и даже черного. Кристаллическая структура кварца придает песку исключительные характеристики устойчивости к воздействию кислот и щелочей и его прочности – твердость достигает 7 по шкале Мооса. Тугоплавкость и химический состав кварцевого песка обуславливают его повышенную огнеупорность и пожаробезопасность. Материал по своим свойствам относится к диэлектрикам.

В процессах очистки воды используется два вида песка, которые разделяют по способам добычи и обработки: окатанный и дробленый. Окатанный имеет вид округлых зерен, и образуется в результате природного воздействия, дробленный – является результатом дробления кварцевой породы и выглядит как гранулы неправильной формы с неровными краями.

Добыча окатанного кварцевого фракционного песка производится открытым способом из карьера или земснарядом из природных месторождений в поймах рек и озер. Последний способ позволяет осуществлять добычу песка, содержащего высокий процент содержания диоксида кремния (SiO2), что выгодно отличает его от карьерных разработок, где обычно добывают строительный песок, который зачастую загрязнен глинистыми породами, что требует дополнительных затрат на его обработку. Но при этом зерна окатанного песка могут быть практически любого цвета – от белого до темно-коричневого.

Дробленый кварцевый песок получают дроблением и рассевом горных пород, содержащих кремний. В зависимости от типа используемого сырья – горных пород он бывает нескольких видов: серого цвета (кварцит), молочно-белого цвета (дробленый кварц) и коричневого цвета (другие природные минералы).

Добытый песок-сырец проходит ряд технологических операций, в том числе промывку от грязевых отложений и очистку от примесей химическим методом. В результате этих обогатительных процессов в конечном продукте увеличивается содержание кварца. После сушки на специальных установках отмытый и высушенный кварцевый песок проходит через ряд сит, где разделяется на фракции. Полученную продукцию называют фракционным кварцевым песком.

Наиболее востребованными фракциями кварцевого песка, используемого для очистки воды, являются фракции: 0,4-0,6 мм, 0,6-0,8 мм, 0,5-1,0 мм, 0,8-2,0 мм и 2-5 мм. При этом последний вид чаще всего используется в качестве поддерживающего слоя для основной фильтрующей загрузки.

Кварцевые пески известны своими хорошими адгезионными свойствами (например, в лакокрасочной промышленности их используют как добавки к грунтовкам для повышения их адгезионных свойств). С другой стороны кварцевые пески обладают очень низкой сорбционной способностью, поэтому осветление воды на них осуществляется в основном за счет сил притяжения, вызванных адгезией и суффозией. Окатанные кварцевые пески ввиду низкой шероховатости зерен также имеют относительно низкую грязеемкость, из-за чего нужны дополнительные производственные затраты на частую промывку загрузки. Частично от этой проблемы избавлены дробленые кварцевые пески, но они имеют более высокий процент истираемости и вымываемости, что ведет к более частой замене кварцевого материала в фильтрах.

Проблема вымываемости примесей из кварцевого песка является особенно актуальной при подготовке воды для котлов высокого давления, где ограничено содержание кремния в подпиточной воде.

Поэтому, в последнее время кварцевые пески, как правило, применяют в составе многослойных загрузок, в которых кварцевых песок играет роль финишной загрузки, отвечающей за удержание самых мелких механических примесей (20-25 мкм).

Физико-химические характеристики

Наименование показателяФракция кварцевого песка
0,4-0,60,6-0,80,5-1,00,8-2,02,0-5,0
ИзготовительПоликварц
Цветсветло-бежевый
Вид обработкиокатанный
Размер зерна, мм0,4 – 0,80,6 – 0,80,5 – 1,00,8 – 2,02,0 – 5,0
Объемный (насыпной) вес, кг/м 31630 – 16501590 – 16201560 – 16101550 – 16001270 – 1290
Плотность гранул, кг/м 32600 – 2650
Удельная поверхность, м 2 /г2,15 – 2,202,10 – 2,152,05 – 2,11,90 – 2,051,50 – 1,90
Истираемость, %0,15 – 0,30
Измельчаемость, %2,6 – 3,2
Межзерновая пористость, %1) , мм0,550,620,671,101,30
Грязеемкость, г/м 3
• без предварит. подготовки600 – 750
• с предварит. подготовкой800 – 1250
Прирост сухого остатка, мг/л1) , кПа/м, менее30201510
Рекомендуемая высота слоя, мм
• однослойная загрузка600 – 900
• многослойная загрузка250 – 400
Высота свободного борта, % от высоты слоя> 50
Время обратной промывки, мин15 – 30
Расширение слоя при обратной промывке, % от высоты слоя
• однослойная загрузка30 – 45
• многослойная загрузка20 – 25

1) – расчетные данные на основе гранулометрического состава

Читайте также:  Как повысить давление в системе водоснабжения частного дома
Ссылка на основную публикацию