Инженерное оборудование дома и участка

Очистка воды

Актуальность проблемы очистки воды ни у кого не вызывает сомнения. Самый простой и доступный способ очистки и обеззараживания воды - кипячение. Но этот способ не так эффективен, как думают многие. При кипячении погибают лишь некоторые микроорганизмы и болезнетворные бактерии, при этом в воде остаются соли тяжелых металлов и разрушаются полезные вещества - соли кальция и магния, которые оседают в виде накипи на стенках и спиралях чайников. Кроме того, при кипячении хлорированной воды получаются опасные канцерогены, способствующие развитию многих болезней.

Вода, пригодная для употребления внутрь должна отвечать критериям качества, то есть быть безопасной для здоровья и приятной на вкус. В мировой практике эти критерии были утверждены Европейским сообществом и приняты каждой из стран. В нашей стране действует ГОСТ "Вода питьевая", согласно которого муниципальные службы обязаны бдительно следить за качеством питьевой воды. И хотя российские чиновники утверждают, что качество отечественной водопроводной воды находится на должном уровне, верить этому совсем не обязательно. Тем более, что практически во всем мире отказались от хлорирования воды, которое в нашей стране еще достаточно популярно.

В системах водоканалов построены специальные очистные сооружения, где вода проходит очистку от вредных примесей и хлорируется для уничтожения вирусов и бактерий. Хлор придает воде неприятный запах и вредит здоровью, зато практически избавляет от опасности заболеть многими болезнями. Чтобы дезинфекция продолжалась и в водопроводной сети, протяженность которой часто достаточно велика, хлор добавляют в воду с запасом. Особенно сильно хлорируют воду весной, когда тает снег, и осенью, в сезон обильных дождей. От хлора в воде образуется диоксин - сильнейший яд, поражающий иммунную систему, который практически не выводится из организма.

Поэтому даже централизованная очистка водопроводной воды не дает гарантии ее качества. Длинная сеть водопроводов во время эксплуатации сильно загрязнена, обогащая воду целым "букетом" вредных компонентов. Проблемы очистки воды в городских квартирах и загородных домах несколько различны. В первом случае львиную долю "черновой" работы выполняют муниципальные службы водоснабжения, а во втором - 100%-ная забота ложится на плечи владельца дома. Чистая и полезная вода получается при правильной организации ее очистки в установках, которые в большом ассортименте выпускает современная промышленность. Конструкторские коллективы всего мира постоянно работают над этим вопросом, совершенствуя методики и создавая установки как промышленного, так и локального значения. Такие установки отличаются по производительности, методам, на которых основана их работа, дизайну, степени автоматизации, надежности и другим параметрам. Их устанавливают как в городских квартирах, так и домах индивидуального пользования, стараясь довести потребляемую воду до необходимых параметров. Однако выбор установки для очистки воды не такая простая задача, как это может показаться с первого взгляда. Для этого недостаточно просмотреть рекламные проспекты и остановить свой выбор на установке, которая больше всего подходит по ценовым параметрам. Конечный результат во многом зависит от правильности способа очистки воды, а для этого сначала нужно получить и проанализировать следующую информацию:

состав воды с учетом типичных сезонных колебаний, а также о наличии и формы вредных примесей;
технологические характеристики очистных установок, их надежность и бактериологическая устойчивость к воздействию тех или иных вредных факторов, присутствующих в воде;
количество и состав отходов, получаемых при очистке воды и методы их утилизации;
себестоимость очистки воды и всех процессов с этим связанных;
ремонтноспособность установки и возможности приобретения комплектующих деталей и очищающих материалов.

При всем многообразии установок предпочтение следует отдавать отечественным технологиям, как наиболее приближенным к реальным условиям, даже если они имеют несколько сниженные характеристики по сравнению с их зарубежными аналогами. И дело даже не в цене, хотя этот фактор имеет большое значение. В условиях нестабильности рынка может внезапно прекратиться поставка тех или иных элементов, необходимых для очистки, и в результате дорогостоящая установка окажется неработоспособной. В случае использования отечественных установок фактор риска значительно снижается. К основным проблемам, касающимся очистки воды можно отнести:

удаление нерастворенных частиц, взвесей и коллоидных веществ. Для этого используют механические фильтры;
удаление "железистого" привкуса с помощью специальных фильтров для обезжелезивания;
умягчение воды при помощи умягчителей;
неприятный запах, привкус и цвет удаляют с помощью угольных фильтров;
бактериологическая загрязненность удаляется с помощью ультрафиолетовых стерилизаторов, озонаторов или мембранных фильтров.

В целях экономии средств очистку воды следует производить в два этапа: очистку "хозяйственной" воды и очистку питьевой воды. Дело в том, что нормативы для "хозяйственной" воды, используемой для бытовых нужд, несколько занижены, поэтому себестоимость ее очистки будет меньше. Потребность в питьевой воде не такая большая, поэтому для ее очистки можно применять более дорогостоящие средства. Типовая схема водоочистки индивидуального коттеджа приведена на рис. 19.

Рис. 19. Типовая схема водоочистки коттеджа: 1 - подача воды от водопровода; 2 - подача воды от погружного насоса; 3 - насос; 4 - пневмобак; 5 - осадочный фильтр; 6 - фильтр обезжелезивания; 7 - умягчитель воды; 8 - бак солерастворителя; 9 - угольный фильтр; 10 - стерилизатор ультрафиолетовый; 11 - бойлер; 12 - подача горячей очищенной воды;
13 - подача холодной очищенной воды

Очистка для бытовых нужд

Очистка воды для бытовых нужд обычно осуществляется в точке ввода водопроводной сети в дом. Для этого на вводной трубе устанавливают многоступенчатые системы очистки, технические характеристики которых позволяют очистку воды до состояния, когда состав воды не оказывает отрицательного влияния на бытовую технику (котлы, водонагреватели, стиральные машины и т. д.).

На первой ступени очистки воду пропускают через фильтры (предфильтры), отделяющие грязь, песок, взвешенные частицы. Наличие этих примесей выводит из строя бытовую технику, делает воду непригодной для употребления. Фильтры могут быть сетчатыми, дисковыми или засыпного типа. Их выбор зависит от анализа используемой воды и цены.

На втором этапе воду обеззараживают. Для этого ее хлорируют, пропускают через ультрафиолетовые стерилизаторы или другие установки, убивающие болезнетворные микроорганизмы. Фильтры - обеззараживатели предназначены главным образом для удаления из воды железа, марганца, находящихся в растворенном состоянии. В качестве фильтрующей среды используют различные природные вещества, включающие в свой состав двуокись марганца и выполняющие роль катализатора реакции окисления. В результате этой реакции растворенные в воде железо и марганец переходят в нерастворимую форму и выпадают в осадок. Этот осадок задерживает слой фильтрующей среды и в дальнейшем вымывают в дренаж при обратной промывке.

На третьем этапе воду умягчают. Для этого можно использовать фильтры-умягчители, представляющие собой целый класс устройств, служащих для снижения жесткости воды. Фильтры этого типа могут обладать комплексным действием и способны удалять из воды определенные количества железа, марганца, солей тяжелых металлов, органических соединений. В этих установках в качестве фильтрующего материала используют высококачественные ионообменные смолы, имеющие высокую обменную емкость и отличные механические характеристики, что обеспечивает длительный ресурс их работы.

На завершающем этапе воду пропускают через угольные фильтры, которые давно применяют для улучшения органолептических показателей воды. Благодаря своей высокой адсорбционной способности активированный уголь эффективно поглощает хлор, растворенные газы, органические соединения, устраняя тем самым посторонний привкус, запахи и цветность. Для этого в современных угольных фильтрах используют специальные угли с бактериостатическими присадками.

Очистка для питьевых нужд

Очистку питьевой воды осуществляют на конечном водоразборном кране. Обычно это кухонный смеситель, из которого берут воду для питья и приготовления пищи. В фильтрах очистки питьевой воды чаще всего для фильтрующего элемента используют сорбент (поглотитель вредных веществ). В большинстве случаев это активированный уголь, полученный из скорлупы кокосового ореха. Уголь позволяет очистить воду от растворенных в ней органических соединений, хлора и микроорганизмов, в тоже время сохранив в воде полезные вещества. Более тридцати производителей поставляет на российский рынок свои очистительные установки, утверждая, что их продукция самая эффективная. Разобраться в таком многообразии совсем непросто. Устройства окончательной очистки воды условно можно разделить на три типа.

Фильтры кувшинного типа. Самые простые и удобные фильтры кувшинного типа (например, Активатор Кувшин). Этим водоочистителям не нужен водопровод: просто наливают в него воду, которая просачивается через сменное фильтрующее средство (засыпка или картридж) в нижерасположенный сосуд. Однако такие фильтры имеют недостатки, так как вода фильтруется медленно (примерно три литра в час), а у фильтрующего модуля очень маленький ресурс (150 - 300 литров). Его приходится менять каждый месяц, в результате чего затраты за год могут превысить стоимость самого фильтра. Среди фильтров-кувшинов можно отметить такие марки, как "Барьер", "Кеосан", "Источник "БИО", Brita, Kenwood, PUREit и др. Сменные элементы во многих из них многослойны и включают активированный уголь, часть которого обработана серебром, и ионообменные смолы.

Проточные фильтры различают по производительности: от 100 до 400 литров в час и более 500 литров в час. Основное их назначение избавление от запаха хлора, доочистка и обеззараживание. Достаточно удобны в использовании фильтры-насадки на кран (Аквафор Модерн, Аквафор В300 и т. д.). С помощью специального переходника их легко и быстро надевают на кран только на время водоочистки. Скорость фильтрации воды и ресурс фильтрующего модуля при этом значительно возрастают. Однако в устройствах такого рода все фильтрующие компоненты заключены в одном корпусе и не могут справиться со всеми загрязнениями, и их сменный картридж рассчитан на очистку приблизительно 1000 литров воды (питьевая потребность семьи из трех человек на три месяца).

Рис. 20. Фильтр с отдельным краном для питьевой воды: 1 - фильтр "Аквафор В-150"; 2 - кран для питьевой воды

Стационарные фильтры можно подключать к общему водоразборному крану или снабдить отдельным краном для питьевой воды. Под кухонной мойкой монтируют компактную установку, которую подключают к магистрали холодной воды. Обычно это патронные картриджные системы, предназначенные для использования в схемах водоснабжения квартир, загородных домов и коттеджей. Примером стационарных фильтров с отдельным краном для питьевой воды могут служить установки Аквафор Соло, Дуэт, Трио, Аквафор В150 (рис. 20). Для получения чистой воды достаточно открыть кран и вода потечет практически с обычной скоростью. Как правило, эти фильтры имеют достаточно большой (до 15 000 литров) ресурс, они компактны и просты в обслуживании. Достоинством установки такого типа состоит в том, что отпадает необходимость использования ресурса фильтрующей установки при разборе воды, не требующей очистки высокого качества, например для мытья посуды и т.п.

Нужно помнить, что при всех своих положительных качествах уголь в фильтрующих установках имеет и серьезные недостатки. Прежде всего, это ограниченный ресурс и быстрая "засоряемость" активированного угля, когда вода просто перестает очищаться. Уголь не удаляет ионы тяжелых металлов, а при обилии влаги в угле обильно начинают размножаться бактерии, грибки и плесень. Для компенсации этих недостатков уголь используют в комбинации с другими сорбентами. Например, с помощью ионообменных смол отлично удаляют ионы тяжелых металлов. Очень эффективно использование углеродного волокна аквален. Этот сорбент, по сравнению с углем, имеет большой ресурс водоочистки, убивает микроорганизмы и бактерии, не дает им размножаться, легко справляется с другими примесями. В установках некоторых типов для бактерицидной очистки в активированный уголь добавляют йодо-содержащую смолу и серебро.

Великолепное качество получаемой воды обусловлено многоступенчатой системой очистки и применением уникальной по своим обеззараживающим свойствам полигалоидной смолы PentaPure, разработанной в США. Эта смола полностью уничтожает болезнетворные бактерии, вирусы и паразиты и в сочетании с активированным углем гарантирует получение действительно чистой воды. Смола защищает уголь от обрастания и тем самым продлевает срок службы угольного блока.

Обычно стационарные установки включают в себя ряд фильтров, в которых последовательно реализуются разные способы очистки. Чем их больше, тем выше качество очищенной воды. Например, фирма "ГЕЛИОС СТАР" предлагает бытовые обратноосмотические системы доочистки питьевой воды серии Osmo фирмы OSMONICS, Inc. (США) с мембранными элементами.

Вода сначала проходит через 4 картриджа предварительной очистки (механический фильтр, два композитных картриджа, картридж с активированным углем из скорлупы кокосового ореха) и очищается от механических частиц размером до 5 мкм, хлора и основной массы примесей. Затем она поступает в блок с обратноосмотической мембраной, где освобождается практически от всех вредных примесей. Завершает очистку воды ультрафиолетовый стерилизатор. К недостаткам такой установки можно отнести малую производительность: на 1 литр воды требуется 12 минут. Поэтому в системе предусмотрен 10-литровый накопительный бак и автоматический клапан отключения воды при наполнении бака. Из бака выведен специальный кран для питьевых нужд.

Среди более простых устройств с меньшим числом фильтров и, значит, стадий очистки хорошие отзывы получили бытовые водоочистители серии "Барьер In-LINE" моделей С1 и С2. Обе модели стационарно устанавливают под раковиной, подключают к водопроводной сети с помощью адаптера с запорным вентилем, который позволяет при необходимости отключить водоочиститель от водопровода.

Помимо приборов, действие которых основано на сорбционном "захвате" примесей, имеются устройства специального назначения. В них используют различные электрические и электрохимические процессы. Так в фильтрах марки "Изумруд" токсичные примеси нейтрализуют посредством электрохимического окисления. В устройствах "Кристалл" уничтожают бактерии и микробы ультрафиолетовым излучением, в приборе RBM воду подвергают магнитной очистке.

Сейчас несколько фирм предлагает потребителю портативные установки иного типа, позволяющие в домашних условиях получить питьевую воду высокого качества. Для очистки воды используют озон, получаемый при электрическом разряде. В качестве примера приведем продукцию фирмы "ОЗОНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ", выпускающие бытовой очиститель воды "Аквамама". Его действие основано на способности озона обеззараживать воду, уничтожая бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, а также переводить ряд органических соединений и ионы металлов в нерастворимое в воде состояние. Прибор изготавливают в виде трех блоков: озонатора, фильтра механических примесей и сорбционного блока с активированным углем. Прибор укомплектован адаптером для подсоединения к водопроводной сети, краном чистой воды и трубопроводами. Внутри корпуса озонатора находится устройство для получения озона, а также звуковой и световой индикаторы ресурсов фильтр-патронов. Вакуумное реле обеспечивает автоматический режим работы озонатора при расходе воды 1,5 - 3 л/мин. При этом давление в подводящей магистрали должно быть не менее 2 атм. В режиме очистки горит лампа - индикатор "Озон". Если ресурс фильтрующих элементов выработан более чем на 90%, включается звуковая и световая индикация "Ресурс".

Очиститель можно устанавливать под раковиной или над столом и включается в электрическую розетку с заземляющим контактом. Холодная вода поступает в прибор через адаптер, а озон вводят инжектором. Насыщенная озоном вода проходит через фильтр - патроны с активированным углем и затем, уже очищенная, поступает в водоразборный кран. Температура воды, поступающей в прибор, не должна превышать 30°С. Максимальная производительность установки - 3 л/мин., при этом ресурс блока с активированным углем достигает 30 тысяч литров. Потребляемая электрическая мощность не превышает 7 Вт.

Используя очистные установки, следует придерживаться определенных правил, чтобы качество очищенной воды удерживалось на уровне, предусмотренном изготовителем водоочистителя. К основным таким правилам можно отнести:

проточные фильтры (независимо от принципа очистки) нужно всегда устанавливать с помощью водопроводного крана или встроенного регулятора предписанный расход воды, иначе эффективность очистки снизится;
картриджи нужно менять немедленно после выработки ресурса, в противном случае через фильтр будет проходить неочищенная вода;
при замене картриджей необходимо следить за их размещением, так как они имеют одинаковые установочные размеры и легко подходят к разным корпусам приборов;
установку фильтров лучше всего поручить специалистам, что обеспечит дальнейшую правильную работу с учетом качества входящей воды.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Проект H-219-1P