Содержание:
2. Основные системы водоочистки для дома:
2.1. Системы механической очистки
2.2. Системы очистки от железа и марганца
2.4. Системы очистки воды от органических веществ
2.5. Системы обеззараживания воды
1. Проблемы загрязнения воды в частных загородных домах
Жизнь в загородном доме многими людьми непременно ассоциируется со свежим воздухом, отсутствием шума и чистой водой. Притом если качество первых двух элементов (свежий воздух и отсутствие шума) зависит от удаленности от городского центра, то с водой эта зависимость нисколько не работает. Неочищенная природная вода содержит множество вредных примесей и поэтому, вне зависимости от того вода эта центрального водоснабжения, из ручья, скважины или колодца, она требует очистки.
Так владельцы частных загородных домов обычно используют для снабжения дома воду из скважины или колодца, будучи уверенными, что из глубины земли она чиста и готова к употреблению. Однако загрязнения бывают разных видов, и видимая глазу чистота совсем не означает, что вода не вредна для здоровья и ее стоит пить или использовать для бытовых приборов.
Выделяются следующие виды загрязнений:
• Химические:
- «Жесткая вода» (повышенное содержание солей магния и кальция). Жесткость воды измеряется в миллиграмм – эквиваленте на литр и, в зависимости от количества содержащихся в воде солей магния и кальция, вода бывает очень мягкой (< 1,50), мягкой (1,50 – 4,00), средней жесткости (4,00 - 8,00), жесткой (8,00 – 12,00) и очень жесткой (> 12,00). Соответственно, чем большее содержание солей магния и кальция в воде, тем выше значение жесткости. Вода, используемая для питья, должна иметь жесткость ниже 7,00 мг-экв/л. Жесткая вода пагубно влияет на здоровье, является причиной камней в почках и желчном пузыре, провоцирует заболевания ЖКТ, приводит к возникновению болезней суставов. При воздействии воды с мылом на кожу разрушается защитный жировой слой кожи, на ней образуются несмываемые остатки, которые закупоривают поры и в результате могут появиться различные высыпания, аллергическая реакция. В данном случае «жесткая вода» является говорящим названием для загрязнения воды так как воздействие на все, с чем вода контактирует, сильное – посуда тускнеет, ткани быстро изнашиваются, на нагревательных элементах бытовых приборов образуются твердые отложения, волосы тускнеют, ногти истончаются.
- Повышенное содержание железа и марганца. Придает неприятный вкус воде, вызывает отложения металлов на трубах, негативно влияет на организм человека. Повышается вероятность заболевания и расстройства желудочно-кишечного тракта, увеличивается риск инфаркта, а также вероятность проявление аллергических реакций. На вид вода может быть с желтоватым оттенком, на посуде при отстаивании воды могут оставаться бурые пятна.
- Повышенное содержание нитратов, нитритов. Опасность нитратов обусловлена их токсичным действием на здоровье человека. Внешние проявления загрязнения отсутствуют.
- Загрязнение сероводородом. Ускоряет коррозию металла, вода имеет характерных серный запах.
- Загрязнение нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, кислотами, щелочами и другие.
• Физические:
Представляют собой загрязнения взвешенными веществами (твердыми веществами в виде песка, ила, глины, различного рода неорганических и органических соединений). Наличие подобного загрязнения легко обнаружить визуально. Чем мутнее вода, тем более насыщена она взвешенными веществами и тем больше вероятность наличия в воде различных токсичных элементов. Высокое содержание различных примесей не позволяет использовать воду в хозяйственных нуждах и делает непригодной для питья.
• Биологические:
При попадании в воду бактерий, вирусов, результатов жизнедеятельности человека и животных образуются различные патогены. Вероятное последствие питья подобной воды – сильное кишечное отравление. При длительном употреблении загрязненный воды происходит медленное разрушение организма.
Каким же образом обезопасить себя и свою технику от вредных примесей воды? Существует мнение, что высокие температуры способны справится с данной проблемой и люди, проведя термическую обработку воды (кипячение), используют кипяченную воду, хотя проблема не исчезла. Данный способ частично полезен, чтобы избавиться от биологического загрязнения и практически бесполезен при физическом и химическом загрязнениях, а они не менее опасны для здоровья.
Загрязнение воды могут вызывать более 400 видов веществ, оказывающих различное влияние на здоровье человека и срок эксплуатации домашнего оборудования. Разумеется, вода, добываемая из артезианской скважины, и вода, получаемая из неглубокого колодца, имеет разные проблемы загрязнения и содержит в своем составе не одинаковые вещества, это обусловлено ее местонахождением, расположением промышленных объектов, природными факторами. Это воды с разным составом и требует разного подхода к очищению. Чтобы получить достоверную информацию о состоянии воды в частном загородном доме, следует сдать воду в лабораторию для анализа. На основе полученных данных подбирается лучшее решение для очистки воды от вредных элементов и, так же как существуют различные виды загрязнений, существуют различные системы водоочистки для дома.
2. Основные системы водоочистки для дома:
Загородный частный дом, как правило, существует автономно и не имеет централизованного городского водоснабжения, поэтому в каждом доме следует организовать свою систему очищения воды – аналог городских очистных сооружений в уменьшенном варианте. Ведь если установить обычный бытовой фильтр, какой устанавливают в городских квартирах, он быстро придет в неисправное состояние. Если источником водоснабжения служит речная или озерная вода, то фильтр засорится из-за большого количества содержащихся в воде песка, ила и прочего. Вода из скважины и колодца содержит множество неорганических веществ и природных органических гуминовых кислот, что также сократит срок службы бытового фильтра. В зависимости от потребности различают несколько видов систем очистки воды.
2.1. Системы механической очистки
Механическая очистка воды – процесс, при котором происходит пропускание воды через фильтрующий элемент, и используемый при физическом загрязнении воды. В процессе фильтрации вода очищается от физического загрязнения.
Существует классификация фильтров для механической очистки.
Так выделяют:
• Фильтры для грубой механической очистки воды.
Целесообразно использование для начального этапа очистки воды, поскольку подобные фильтры задерживают только визуально различимые примеси (ржавчина, глина, мусор, песок и т.д.), качество воды после подобной фильтрации не позволяет ее использовать для питья. К данному виду относится сетчатый фильтр. Данный фильтр представляется собой небольшую систему, основным элементов которой выступает сетка, задерживающая при пропускании воды взвеси от двадцати до пятисот микрон.
Рис. 1 Фильтр грубой очистки
• Фильтры для тонкой механической очистки воды.
Фильтры данной очистки, так же как фильтры грубой механической очистки, избавляют воду от нерастворимых загрязнений, однако размеры задерживаемых элементов колеблются от 0,1 до 100 мкм. Качество воды после подобной фильтрации значительно лучше. К фильтрам данного вида относят картриджные фильтры и с промывными мембранами. При внешнем сходстве между ними есть различия. Картриджный фильтр представляет собой колбу (из пластика или металла) с находящимся внутри картриджем. Принцип действия – вода пропускается через картридж (как правило, из вспененного полипропилена) и загрязнения, размером от пяти до ста микрон, имевшиеся в воде, остаются внутри картриджа. Произвести очистку самого картриджа невозможно или нецелесообразно и, в связи с этим, картридж требует периодической замены.
Фильтр с промывными мембранами при схожем строении имеет иной принцип действия. Загрязнения задерживаются на поверхности мембраны и фильтрующий элемент легко очищается снаружи. Промывка осуществляется обратным гидроударом, и накопившиеся загрязнения сбрасываются в канализацию. В результате срок службы подобного фильтра значительно выше. Размеры задерживаемых частиц могут достигать минимальных размеров - 0,1 мкм.
 |
 |
 |
 |
Рис. 2 Фильтры тонкой очистки Big Blue 10" и 20", Slim Line 10" и 20"
2.2. Системы очистки от железа и марганца
Железо и марганец - одни из самых распространённых загрязнителей. Как правило, если норма содержания железа в воде превышена, то и содержание марганца выше допустимого. Для избавления воды от данных элементов проводится процессы обезжелезивания и деманганации. Суть методов одна: и марганец, и железо могут пребывать в воде в двух состояниях – окисленном и растворённом, а так как в подземных источниках кислорода нет, то данные элементы пребывают в воде в растворённом виде, соответственно требуется их окислить и затем удалить взвеси из воды.
В настоящее время используют следующие системы очистки воды:
• Фильтры с ионообменным картриджем (в очистителе содержится специальная смола, на которой оседают ионы железа, марганца и прочих тяжелых элементов и после восстановления воды натрием вода готова к употреблению).
• Фильтр обратного осмоса (ряд последовательных процессов: предварительная очистка – прохождение воды через мембраны – накопление отфильтрованной воды – финишная очистка – получение воды, готовой к употреблению).
• Устройство каталитического окисления (в данном устройстве используется катализатор, который приводит элементы к нерастворимой форме с последующим удалением через механический фильтр).
• Отстаиватели.
Выделяют несколько методов умягчения воды:
• Химический (реагентный и полифосфатный методы). Данный метод подходит только для умягчения воды, используемой для технических нужд, и основывается на добавлении в воду специальных реагентов, способствующих преобразованию элементов, придающих жесткость воде, в нерастворимые соединения с последующим их оседанием.
• Магнитный и электромагнитный методы (при пропускании через фильтрующий элемент, под магнитным воздействием соли кальция и магния преобразуются в нерастворимую форму и образовавшийся осадок выводится через канализационную систему).
Данные методы применяются в небольших фильтрах, закрепляемых на трубе, предназначенной для определенных устройств (стиральная или посудомоечная машины и прочее).
• Метод ионного обмена. Принцип действия основан на том, что содержащиеся в воде ионы кальция и магния посредством реакции ионного обмена остаются внутри фильтра, а вода обогащается ионами натрия. В фильтре используется ионообменная смола. Данный метод широко применен в фильтрах со сменными картриджами, небольших очистительных установках и ионообменных колонах с солевыми баками. Для частного загородного дома последний вариант является наиболее популярным и оптимальным, ввиду хорошей производительностью и меньшей стоимостью в сравнении с системой, работающей по методу обратного осмоса.
• Метод обратного осмоса. В обратноосмотической системе используется специальная мембрана, которая позволяет добиться почти стопроцентной деминерализации и, соответственно, снизить жесткость воды.
2.4. Системы очистки воды от органических веществ
При очистке воды от органики для бытовых и технических нужд используют различные методы:
• Окисление до СО2 и Н2О. Для применения данного метода используются сильные химические вещества (хлор, озон, кислород и перманганат калия). При применении данных веществ легкоокисляемые органические соединения «сжигаются» и микроорганизмы погибают.
• Метод излечения (сорбция, коагуляция и мембранный метод).
Сорбция предполагает использование различного типа активного угля для фильтрации. При данном методе на поверхности сорбента происходит процесс сорбции (поглощения) молекул органических веществ.
Суть метода коагуляции заключается в укрупнении мелких коллоидных загрязнителей с помощью специальных химических средств и последующее механическое их удаление. Сам по себе не всегда эффективен, так как требует дополнительное применение окислителя, при условии, что органические частицы недостаточно крупные.
Мембранный метод. Происходит фильтрация через специальную мембрану, которая пропускает частицы не более определенного размера и задерживает все иные. Существует несколько систем, работающих по данному принципу:
- обратноосмотическая система;
- нанофильтрационная система;
- ультрафильтрационная установка.
Первые две системы предназначены для коррекции солевого состава, однако при наличии в воде невысокой концентрации органических веществ, хорошо справляются с задачей очистки воды. Ультрафильтрационная установка, в свою очередь, предназначена для очистки именно от органических соединений и адаптирована иным специальным мембранным элементом, технологией промывки.
2.5. Системы обеззараживания воды
Обеззараживание воды проводится с целью уничтожения бактерий, вирусов и грибков.
Существует несколько способов обеззаразить воду:
• хлорирование представляет собой насыщенные воды хлором. Является эффективным методом для борьбы с бактериями, вирусами и грибками, однако повышенное содержание хлора в воде также представляет с собой опасность для здоровья человека. Примерная схема работы системы обеззараживания воды по методу хлорирования – в емкость для смешивания поступает вода и дозированное количество хлора, затем пропускается через сорбционный фильтр для удаления излишков хлора.
• озонирование. При данном методе происходит окисление воды озоном, что приводит к гибели вирусов, бактерий, а также спор растений и грибков. Метод является популярным, а главное экологически чистым способом обеззараживания воды.
• ультрафиолетовое обеззараживание. Данный метод представляет собой обеззараживание воды, посредством воздействия ультрафиолетовых лучей. Для этого используются волны длинной 250-270 нанометров. Принцип действия – ультрафиолетовые лучи проникают сквозь клеточную мембрану микроорганизмов в воде, и под воздействием лучей клетка теряет способность к делению, что приводит к смерти микроорганизма. Преимуществом данного метода является его естественность, также под воздействием ультрафиолетовых лучей не меняются физико-химические свойства воды.
Таким образом, существует большое количество разнообразных фильтров, из которых составляются системы очистки воды. В первую очередь выявляется проблема – вода сдается на анализ в лабораторию и дальше, в зависимости от результатов, подбирается необходимая водоочистная система. Универсального варианта системы водоочистки, которая бы подошла для всех владельцев частных домой, не существует, все элементы подбираются индивидуально в каждый дом. От ответственного подхода к подбору системы водоочистки во многом зависит комфорт проживания в доме, состояние здоровья жильцов и не в последнюю очередь размер финансовых затрат на первоначальную покупку и установку системы и последующее обслуживание водоочистной системы. Поэтому так важно получить достоверную информацию о состоянии воды из источника. Это позволит избежать лишних затрат, ведь возможно в Вашем источнике загрязнение только одного вида, либо имеющаяся проблема имеет выгодное решение – все зависит от исходных качественных показателей воды.
Есть также иной вариант, когда вопросу не уделено достаточно внимания и, например, для воды, источником которой является скважина, был установлен только фильтр грубой очистки воды, в то время как вода жесткая и показатели содержания железа превышают допустимую норму. В таком случае вероятней всего, что средства, сэкономленные на установке полноценной системы очистки воды, пойдут на скорую починку или замену вышедших из строя дорогостоящих приборов. И хорошо, если обойдется затратами на приборы, в ином случае вопрос может коснуться и здоровья.
Наряду с получением химического анализа воды, необходимо определить требуемый суточный объем фильтрации воды (сколько людей проживают в доме) и до какого качества воды требуется очистка. Следует рассмотреть разные варианты – в некоторых случаях целесообразно установить систему, предусматривающую очистку всей воды до определенной степени, и организовать отдельный источник с питьевой водой (например, на кухне) либо установить отдельные фильтры для техники. Данные меры помогут оптимизировать затраты в соответствии с нуждами владельца. Также нередко бывает, что очистные системы достаточно громоздкие и занимают немало места, и если Вы только планируете постройку дома, то уже на этом этапе следует учесть какая система будет использоваться и ее расположение – в этот момент меньше внешних условий и больше возможностей для оптимального выбора.
Ниже представлено видео по сборке фильтра умягчителя воды
Комментарии