С заботой о воде
С заботой о воде.
Если у вас на участке пробурена скважина или выкопан колодец, это не означает, что проблема водоснабжения уже решена. Даже если вода приятна на вкус…
Евгений ГРИДЬКОТакая разная вода
В зависимости от источника водоснабжения вода характеризуется определенным «набором» загрязнений.Так, вода из неглубоких колодцев и мелких скважин (из первого водоносного слоя, «верховодки») — обычно обладает повышенной жесткостью, зачастую — повышенным содержанием железа. Она может быть загрязнена органическими веществами, а также подвергаться бактериальному загрязнению вследствие антропогенного воздействия.Вода из артезианской скважины (15-40 м) обычно свободна от загрязнений антропогенного характера (если не был загрязнен водоносный слой из-за безграмотного бурения скважин поблизости), однако зачастую также обладает высокой жесткостью и повышенным содержанием железа.Наконец, вода из водопровода, как правило, нуждается в доочистке от хлора и хлорорганических веществ.
Нормативы качества воды
В Украине действуют нормы ГОСТа 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования, контроль за качеством», а также СанПиН №383(186/1940).Основные требования к питьевой воде состоят в том, что она должна соответствовать бактериологическим и органолептическим показателям (не содержать микроорганизмов и взвешенных частиц выше пороговых значений и не иметь выраженного вкуса и запаха), а концентрации токсичных химических веществ в ней не должны превышать предельно допустимые.
Нормативы качества питьевой воды
Показатель Норматив Количества микроорганизмов в 1 см3 воды, не более 100 Количество бактерий группы кишечных палочек в 1 дм3 воды (колииндекс), не более 3 Мутность по стандартной шкале, мг/дм3, не более 1,5 Нитраты (NO3), мг/дм3, не более 45 Свинец (Pb), мг/дм3, не более 0,03 Фтор (F) мг/дм3, не более 0,7 Водородный показатель, рН 6-9 Железо (Fe), мг/дм3, не более 0,3 Жесткость общая, моль/м3, не более 7 Марганец (Mn), мг/дм3, не более 0,1 Медь (Cu2+), мг/дм3, не более 1 Сульфаты (SO42-), мг/дм3, не более 500 Сухой остаток, мг/дм3, не более 1000 Хлориды (Cl), мг/дм3, не более 350 Цинк (Zn2+), мг/дм3, не более 5
Если в доме предполагается использовать водонагревательное оборудование, стиральные машины, сантехнику, то следует обзавестись специальными установками по умягчению и (зачастую) обезжелезиванию артезианской воды.
Высокая жесткость приводит к образованию накипи на водонагревательных частях оборудования и преждевременному выходу его из строя, а соли железа «ответственны» за наличие коричневых потеков на сантехнике и также способны нанести оборудованию вред.Качество воды для полива не регламентируется. Для расчета необходимо всего лишь учесть эту характеристику в общем дебете (объем подаваемой воды) скважины и при выборе насоса. При расчете водо-подготовительного оборудования вода для полива не учитывается.
Зачем нужен анализ воды?
Чтобы быть уверенным в том, что вода не повредит здоровью ваших близких и не нанесет ущерб бытовому оборудованию и сантехнике, необходимо провести экспертизу качества этой воды из природного источника.
Анализ воды
Первичный анализ воды проводят практически все фирмы, занимающиеся установкой водоподготовительного оборудования. Они делают это либо самостоятельно, либо обращаются в сертифицированные лаборатории. В зависимости от сложности анализа и иных факторов услуга может быть бесплатной (экспресс-анализ на жесткость, содержание железа и рН) или платной: от 150 гривен (анализ 10 основных показателей) до 400 (24 показателя).Исходя из результатов анализа, выбирают количество и тип оборудования. Желательно, чтобы экспертизу провела независимая лаборатория.Результаты анализа воды вместе с расчетом водопотребления (производится разработчиком, исходя из наличия ванны, душевой кабины, стиральной машины и т. д., а также количества жильцов) — отправная точка проектирования системы водоподготовки для частного дома. По статистическим данным на одного человека, проживающего в коттедже с ванной, туалетом и кухней, в сутки требуется не менее 250 литров воды. Подбирая систему фильтров для получения питьевой воды, можно руководствоваться тем, что в среднем человек потребляет около трех литров воды, а с учетом использования ее для приготовления пищи — около шести. Для более точного расчета нужно воспользоваться СНиПом 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий». После монтажа и запуска системы водоподготовки для проверки эффективности ее работы необходимо произвести повторный анализ воды.Варианты схем
Чудодейственных систем, позволяющих сделать воду абсолютно чистой, не существует. Более того, вода, на 100 процентов состоящая из молекул Н20, далеко не идеальна ни с точки зрения врача, ни с точки зрения инженера-проектировщика. Природная вода представляет собой раствор различных веществ, многие из которых необходимы для нормальной жизнедеятельности организма человека. К тому же «идеальная» вода, предназначенная для питья и для хозяйственно-бытовых нужд, различается по составу. Например для стирки, принятия ванны и мойки посуды наилучшей будет мягкая вода с минимальным содержанием солей жесткости, а вот для питья определенная жесткость воды даже приветствуется: растворенные в воде соли положительно влияют на ее вкус.
Вопросы жесткости
Жесткость воды определяется суммарным содержанием в ней растворенных солей кальция и магния. Распространено мнение, что жесткая вода — это плохая вода. На самом же деле ситуация с солями жесткости неоднозначна. Повышенная жесткость особенно присуща артезианским водам.Схема фильтра-умягчителя с солевым баком
Для систем горячего водоснабжения рекомендуют использовать воду с жесткостью 0,5-1 миллиграмм-эквивалентов на литр. Для холодной воды, используемой в том числе и для питья, этот показатель должен составлять от полутора до семи миллиграмм-эквивалентов на литр.
Блок умягчения воды. На переднем плане (справа) - солевой бак, на заднем - картриджные механические фильтры с датчиками давления
Способы очистки
| железо: фильтр с каталитической загрузкой, напорный аэратор; жесткость: ионнообменный фильтр; органические вещества: угольный фильтр; бактерии: ультрафиолетовая лампа; взвешенные частицы: механический фильтр. |
Чтобы получать качественную воду из природной скважины, используют регенерируемые фильтры либо установку мембранной очистки воды, работающую по принципу обратного осмоса (нанофильтрации).Содержание солей жесткости и железа в воде из водопровода обычно находится на приемлемом уровне. Лишь для воды, предназначенной для питья, желательна очистка от остаточного хлора и хлорорганических веществ, с чем успешно справляется установка обратного осмоса малой мощности. Такие же установки часто используют, чтобы дополнительно очистить обезжелезенную и умягченную воду для питья.
Выбор необходимого оборудования
Сначала, независимо от результатов анализа, необходимо установить фильтр грубой очистки, или механический — для отделения грубодисперсных частиц. Самые простые и дешевые — фильтры на основе картриджа. Картридж удаляет механические примеси размером 0,5-20 микрон. Срок службы картриджа ограничен и составляет 0,5-2 года в зависимости от количества механических примесей и расхода воды. Замена осуществляется по перепаду давления на фильтре (определяется по разности показаний манометров, установленных на входе и выходе устройства).
Ионообменный фильтр отлично впишется в интерьер санузла.
Также для механической очистки воды можно установить сетчатый фильтр. Он не требует замены картриджа. Для промывки достаточно открыть кран, при желании ее можно автоматизировать.
Максимальной степени очистки можно достичь с помощью засыпного фильтра, но обычно достаточно картриджного или сетчатого.
Если результаты расширенного анализа показывают, что содержание примесей не превышает норм, можно ограничиться установкой механического фильтра.
Установка на базе регенерируемых фильтров
Если содержание железа в воде превышает 0,3 миллиграмма на литр, устанавливают аппарат для удаления железа: это устройство обычно рассчитывают на весь расход воды, подаваемой в дом (как питьевой, так и для водонагревателя). Обусловлено это негативным влиянием растворенного железа как на здоровье человека, так и на бытовую технику. Если концентрация железа в исходной воде высока (более 3 миллиграмма на литр), можно установить либо напорный аэратор в комбинации с безреагентным фильтром-обезжелезивателем, либо реагентный фильтр-обезжелезиватель. При умеренном содержании этого элемента (до 3 миллиграмм на литр) используют безреагентный фильтр-обезжелезиватель.В аппаратах железо окисляется и переходит из растворимой формы в нерастворимую с последующим осаждением на фильтрующий материал. Фильтры этого типа предусматривают автоматическую регенерацию, проводящуюся раствором перманганата калия (в реагентном фильтре) либо обратной промывкой — в безреагентном. В зависимости от частоты регенераций (которая, в свою очередь, зависит от концентрации железа в исходной воде) фильтрующий материал через некоторое время (3-5 лет) нуждается в замене.
Опасное железо
Типичная картина, которая наблюдается при подъеме железистой воды из скважины, такова. Вначале вода прозрачна и кажется чистой, но проходит 30-40 минут, и она мутнеет, приобретая специфический желтый оттенок. Через несколько часов муть начинает оседать, образуя рыхлый осадок.
Высокая концентрация железа в воде вызывает аллергические реакции, которые могут привести к заболеваниям крови. В результате употребления воды, содержащей железа больше милли грамма на литр, желтеет кожа, блекнут и теряют естественный цвет волосы.
Железистая вода портит эмаль и фаянс сантехники, кафельную плитку. Желто-коричневые образования можно удалить с поверхности только кислотосодержащими моющими средствами.
В системе горячего водоснабжения уже при концентрации полмиллиграмма на литр появляется осадок, который забивает трубопроводы, сужая их проходное сечение.
При концентрации железа в полтора-три миллиграмма на литр шаровые краны и смесители выходят из строячерез несколько месяцев. Санитарные нормы ограничивают концентрацию железа в воде для хозяйственно-питьевых нужд до 0,3 миллиграмма на литр. В подземной же воде содержание этого элемента колеблется от 0,2 до 20 миллиграмов на литр.
Наличие железа можно определить, просто попробовав воду: концентрация свыше миллиграмма на литр даст неприятный металлический привкус.
Блок обезжелезивания с напорным аэратором применяется при высоком содержании железа в исходной воде. Эта схема позволяет также избавиться от сероводорода
После обезжелезивания потоки воды разделяются. Для дальнейшей очистки чаще всего используют установку для умягчения водыдля водонагревателя и горячего водоснабжения и установку для приготовления питьевой воды, размещаемую перед кухонным краном либо отдельно.Умягчение воды производится с помощью фильтрования через слой ионообменной смолы в фильтре-умягчителе. При этом смола задерживает ионы кальция и магния, заменяя их ионами натрия. Конструктивно аппарат подобен фильтру-обезжелезивателю. Регенерируется раствором поваренной соли, также в автоматическом режиме.
Электромеханический блок управления ионообменным фильтром
Хотя артезианские воды изначально свободны от бактериального загрязнения и загрязнения органическими веществами, нельзя исключать возможность их вторичного загрязнения поверхностными, в том числе из-за подсосов, возникающих чаще всего в результате неграмотного бурения скважин в конкретном водоносном горизонте. Также могут быть загрязнены подземные воды, находящиеся вблизи крупных предприятий. Поэтому нелишним будет установить систему доочистки питьевой воды. Обычно она включает угольный фильтр и бактерицидную ультрафиолетовую лампу. Для гарантированной очистки питьевой воды часто дополнительно размещаютмембранные обратноосмотические установки малой производительности (2-5 литров в час).
Кран с питьевой водой обычно располагают возле мойки
Если содержание железа в исходной воде не превышает 0,3 миллиграмма на литр, можно обойтись без обезжелезивателя, который, кстати, довольно много стоит (30-60 % от общей стоимости установки). Тогда схема упрощается: помимо фильтра грубой очисткииспользуется только фильтр-умягчитель и установка малой мощности для получения питьевой воды.
Система доочистки питьевой воды компактна и помещается под мойкой
Наконец, в случае если и жесткость, и содержание железа умеренно превышают нормативы, можно сэкономить, установив комбинированный фильтр. Он стоит больше фильтра-умягчителя, но меньше комплекта «обезжелезиватель + умягчитель». Преимущества схемы на основе регенерируемых фильтров. Комплексная, гибкая: производительность и наличие тех или иных элементов определяются исходя из наличия и концентрации загрязнителей. В питьевой воде возможно сохранить полезные элементы.
Недостатки. Довольно громоздкая и сложная схема, обычно требующая отдельного помещения. Образовывается немало регенерационных вод, что необходимо учитывать при устройстве канализации.
Системы на основе обратного осмоса
Такие установки отличаются универсальностью: они удаляют из воды большинство различных загрязнений (железо, ионы жесткости, вирусы и т. д.), причем в одну ступень. Установка обратного осмоса высокой производительности может заменить систему раздельной очистки на фильтрах, поэтому возникает соблазн использовать достаточно мощные установки для водоснабжения всего коттеджа. Принцип их работы заключается в фильтрации исходной воды через мембрану с очень малым размером пор, через которые свободно проходят молекулы воды, но задерживаются более крупные частицы (органические вещества, вирусы), и частично — ионы растворенных в воде солей.
Доочистка питьевой воды
Современные нанофильтрационные мембраны снижают содержание одновалентных ионов (Cl-, F-, Na+) на 40-70 процентов, двухвалентных (Ca2+, Mg2+) — на 70-90, а также полностью удаляют органические и бактериальные загрязнения. Водоподготовка с использованием мембранных установок включает дозирование на литр исходной воды одного-пяти миллиграммов реагентов, обработку воды на мембранных установках, регулярные гидравлические (со сбросом давления) и химические (регенерационные) промывки мембранных фильтров. В ряде случаев на выходе очищенной воды из установки предусматриваются ультрафиолетовые бактерицидные лампы.
Преимущества. Компактность, универсальность, очистка от большинства загрязнений в одну стадию.
Недостаток. Высокая стоимость: обратноосмотическая установка обойдется в полтора-два раза дороже, чем фильтрационная той же производительности.
Стоимость очистки
Примерная конфигурация и стоимость системы очистки воды (в зависимости от имеющихся загрязнений) производительностью два кубометра в час
- Содержание железа и жесткость воды - в пределах нормы, вода из водопровода.
Фильтр грубой очистки — 100 евро, обратноосмотическая система — около 500.- Высокое содержание железа и солей жесткости жесткость.
Фильтр грубой очистки — около 100 евро, напорный аэратор и фильтр-обезжелезиватель — приблизительно 3000, фильтр-умягчитель — примерно 1000, обратноосмотическая система доочистки питьевой воды — приблизительно 500.- Умеренное превышение содержания железа и солей жесткости.
Фильтр грубой очистки — около 100 евро, универсальный фильтр — примерно 2000, обратноосмотическая система доочистки питьевой воды — около 500- Содержание железа не превышает норм, жесткость выше нормы.
Фильтр грубой очистки — около 100, фильтр-умягчитель — примерно 1000, обратноосмотическая система доочистки питьевой воды — приблизительно 500.
Словарь
Активные (активированные) угли — пористые углеродные тела, зернистые или порошкообразные, с развитой системой пор.Водоподготовка — комплекс операций подготовки воды для дальнейшего использования.Грубодисперсные частицы — твердые включения в природной воде (например песок), которые можно удалить, отстаивая. Иониты — твердые нерастворимые вещества, которые в своем составе содержат функциональные (ионогенные) группы, способные к ионизации в растворах и обмену ионами с электролитом.Карбонатная (временная) жесткость — жесткость, обусловленная содержанием гидрокарбонатов магния и кальция и устраняемая кипячением.Катиониты — иониты с закрепленными анионами или анионообменными группами, обменивающиеся с внешней средой катионами.Мембранные процессы — пропускание жидкости через пористую среду (мембрану).Нанофильтрация — удаление молекул и многозарядных ионов размером от 0,001 до 0,01 микрона, органических молекул с молекулярной массой выше 300, а также всех вирусов.Обратный осмос — очистка воды с использованием мембран с размером пор, соизмеримых с размером одиночных ионов.Очистка воды — извлечение определенных загрязнений до заданных норм.Распределительная система — устройство, обеспечивающее равномерную подачу жидкости или газа по сечению аппарата.Регенерация фильтра (автоматическая) — восстановление работоспособности фильтра путем промывки его специальными реагентами.Ультрафильтрация — извлечение из воды коллоидных частиц, микроорганизмов (бактерий, вирусов), крупных органических макромолекул, имеющих размер 0,01-0,1 микрона и молекулярную массу более 1000.Умягчение — извлечение из воды солей жесткости.Фильтрация — пропускание жидкости через пористую среду.
Комбинация механического, угольного фильтра и бактерицидной лампы — недорогая альтернатива обратному осмосу для доочистки водопроводной воды
