Очистка подземной и артезианской воды из скважины

Для начала стоит разобраться, откуда в недрах земли вода. Это атмосферные осадки, которые просачиваются через слои почвы и горных пород. Частично подземные воды формируются конденсируемым водяным паром, который вместе с воздухом попадает в пористые и трещиноватые отложения, находящиеся под землёй.

В природе фактически происходит естественная фильтрация подземных вод. Когда они проходят через грунт, горные породы и песок, то большинство их примесей, включая патогенную микрофлору и органику, задерживается. При этом при перемещении происходит обогащение состава минералами, зависящими от конкретной территории.

Накопление воды происходит над водонепроницаемыми, то есть водоупорными пластами, создаваемыми глиной, базальтом, гранитом. Водоносные слои пролегают в природных материалах, к которым относятся обладающие высокой пористостью пески, твёрдые трещиноватые известняки и суглинки.

По глубине залегания выделяют такие виды подземных вод:

• Почвенные. Они также называются верховодкой и располагаются в самых верхних слоях грунта. Такие воды для питьевого водоснабжения не применяют из-за значительной степени загрязнённости, обусловленной проникновением стоков и неочищенных атмосферных осадков. Даже при использовании для технических нужд требуется предварительная комплексная обработка.
• Грунтовые. Они находятся глубже почвенных – над первым водоупорным слоем. Грунтовую воду часто применяют для водоснабжения, так как она достаточно чистая и для добычи не требует сложного оборудования с мощными насосами. Обычно выкапывают колодцы или бурят скважины на небольшую глубину. Так как сверху нет защиты водоупорным слоем, то грунтовые воды зависимы от климата, времени года, погодных условий и деятельности человека. Например, весной в период таяния снегов и паводков объёмы значительно увеличиваются. Состав может меняться из-за проникновения в водоносный горизонт сточных вод, отходов предприятий, продуктов жизнедеятельности животных, сельскохозяйственных удобрений. Для водоподготовки используют комплексные системы очистки.
• Межпластовые. Они расположены на большой глубине, между двумя водоупорными пластами, например, базальтовыми, глиняными, гранитными. Нижний называется ложем, а верхний – кровлей. Такие воды являются самыми чистыми из-за глубокого залегания. Также они имеют высокую степень минерализации за счёт контакта с горными породами, в которых могут содержаться различные химические элементы. Если межпластовые воды занимают полностью всё пространство между водонепроницаемыми пластами, то они выходят наружу из-под земли под давлением и носят название артезианских. В противном случае водоносный горизонт безнапорный, и для его разработки требуется насосное мощное оборудование. По составу и свойствам артезианская вода может быть уникальной, что обусловливает возможность её применения для лечения или профилактики отдельных заболеваний.

Очистка грунтовых вод обязательна, как и почвенных, ведь в них в большей мере просачиваются загрязнения с поверхности земли. Но и артезианские также требуют подготовки, особенно если их конечное желаемое качество должно соответствовать жёстким стандартам.

Даже если вода визуально кажется чистой, прозрачной, не имеющей посторонних оттенков, странного привкуса, специфического запаха или других признаков, это не говорит о её идеальной чистоте и пригодности для питьевых нужд.

Подземные воды отличаются от поверхностных составом и свойствами. В них практически не бывает растворённого кислорода и углекислого газа. За счёт природной фильтрации почвой отсутствуют органические вещества. Патогенные микроорганизмы типа бактерий, грибков и вирусов, в подземные воды также не проникают, особенно в глубинные. Это исключает биологические примеси. Техногенные загрязнения также маловероятны.

Зато в процессе прохождения через слои грунта и горные породы происходит насыщение солями металлов, минералами, прочими химическими веществами и соединениями, содержащимися в недрах земли.

В воде из скважины могут содержаться такие вещества:

• магний;
• натрий;
• нефтепродукты;
• калий;
• марганец;
• железо;
• тяжёлые и редкоземельные металлы;
• механические частицы, такие как глина, фрагменты металлов, ржавчины, пластика или окалины, песок;
• сероводород.

Обычно такие примеси в состав входят не в чистом виде, а в форме соединений. Соли магния и кальция вызывают повышенную жёсткость, из-за которой на сантехнике, в трубах водопровода и на нагревательных элементах бытовой техники формируется налёт накипи. Сероводород придаёт воде специфический неприятный запах тухлых яиц. Тяжёлые и редкоземельные металлы причиняют вред организму, как и другие примеси, откладываемые в разных органах и системах человека и вызывающие сбои в их работе.

По содержанию примесей подземные воды из скважины делятся на три вида: сульфатные, бикарбонатные и хлоридные. Последние встречаются очень часто, отличаются привкусом с солёностью. Первые чаще обнаруживаются в южных местностях России и других стран. Их особенность – вкус с ощутимой горечью. Бикарбонатные относятся к самым распространённым, являются жёсткими. Также существуют комбинированные, смешанные воды, например, сульфатно-хлоридно-натриевые. Они имеют сложный состав. Система очистки воды зависит в том числе от её вида.

Очистка грунтовых вод или артезианских планируется после выяснения точного состава, который может быть установлен только в ходе лабораторного анализа. Лаборатория, проводившая исследование, выдаст заключение с результатами – перечислением и концентрациями всех обнаруженных примесей.

Как очищать, воду из скважины, добываемую из недр земли? Схема подготовки определяется с учётом выясненного точного состава. Очистка подземных вод может осуществляться следующими способами:

• Механическая фильтрация. Она предполагает задержание глины, песка и прочих относительно крупных и твёрдых загрязнений размера от 80 или 100 мкм. Механический фильтр для артезианской скважины может быть дисковым, сетчатым, мешочным. Очистка грунтовых вод всегда предполагает внедрение в схему оборудования данного вида. Далее следуют другие этапы комплексной водоподготовки.
• Обеззараживание. Оно необходимо на этапе доочистки, если вода должна быть питьевой. Один из методов – хлорирование. Но его обычно выполняют в городских сетях при подаче водопроводной воды потребителям – жителям многоквартирных домов. Дезинфекция хлором скважины, предназначенной для индивидуального пользования, проводится редко, так как требует точного расчёта дозы и трудоёмких действий. Для дезинфекции также применяют ультрафиолетовые установки. Их УФ-волны уничтожают патогенных микроорганизмов, делая воду пригодной для питья, для приготовления еды.
• Аэрация. Система очистки воды должна включать аэрационную колонну при содержании железа и сероводорода. Эти вещества при напорной аэрации (принудительной подаче воздуха компрессором) окисляются и переходят в другую форму. Например, двухвалентное растворённое железо при окислении становится трёхвалентным нерастворимым. Оно осаждается, и далее осуществляется удаление осадка фильтрацией.
• Реагентное обезжелезивание. В воду вводятся специальные реагенты, запускающие окислительные процессы. Но для скважин, для питьевой воды такая технология не применяется из-за возможной опасности химикатов.
• Ионный обмен. При нём очистка грунтовых вод с высокой жёсткостью осуществляется в модуле, резервуаре со специальной смолой – ионообменной загрузкой в виде гранул. Данный ионит меняет состав, замещая ионы магния и кальция (иногда других веществ, в зависимости от селективности гранулированной засыпки) ионами водорода или натрия. По мере исчерпания рабочего ресурса загрузки фильтра-умягчителя проводятся восстановления обменных свойств смолы регенерационным раствором, как правило, на основе поваренной соли. Он поступает из отдельной ёмкости. А формирующийся концентрат загрязнений отправляется в канализацию.
• Обратный осмос. Обратноосмотические фильтры также называют мембранными, так как их основной элемент – обладающая полупроницаемой и мелкопористой структурой мембрана. Через неё под давлением проталкивается очищаемый водный поток. Мембрана пропускает только частицы воды. А все прочие вещества задерживаются и поступают в канализационную систему. Очищенная же вода выходит из крана. Но она по составу схожа с дистиллированной, поэтому для обогащения минеральными полезными веществами в схеме предусматривается минерализатор.
• Сорбция. Сорбционный фильтр для артезианской скважины способен задерживать самые мельчайшие частички, которые по размеру составляют до 1 мкм. В качестве загрузок в данных устройствах обычно используют активированный уголь.
• Кондиционирование. С его помощью удаляют примеси с целью изменения состава, который после очистки должен соответствовать определённым требованиям и иметь конкретные свойства. Кондиционирование – процесс комплексный, многоэтапный. С его помощью можно эффективно скорректировать pH, добиться хороших органолептических свойств, получить чистую воду высокого качества.
• Коагуляция. Она для проведения требует введения в воду специальных коагулянтов и позволяет превращать взвеси в более крупные скопления – хлопья, которые далее возможно легче отфильтровать механическим путём.

Выбор способа решения проблемы очистки подземных вод зависит от ряда факторов:

1. Исходный состав, а именно примеси и их концентрации. Он зависит от расположения и глубины залегания источника подземных вод. Оценка состава проводится лабораторией.
2. Водопотребление – объёмы расходования воды из скважины на участке частного дома или иного объекта. Они влияют на требуемую производительность скважины.
3. Площадь зоны установки оборудования. Если она небольшая, то смонтировать крупногабаритное очистное сооружение не получится.
4. Условия работы водопроводной системы: температура воды, показатель рабочего давления.
5. Назначение, ожидаемое конечное качество воды. Так, при необходимости получения питьевой требуется комплексная очистка с высокой эффективностью. А вода для хозяйственно-бытовых, для технических нужд может содержать некоторые примеси.

Полезная информация! Фильтры различаются по стоимости, которая зависит от вида, главных характеристик установки.

Независимо от источника, вода требует очистки. Для неё можно использовать разные способы. Но как понять, какие фильтры очищают наиболее эффективно, какие работают лучше? В последнее время люди достаточно ответственно относятся к качеству воды, и новости за несколько прошедших лет подтверждают это.

Чтобы вода из подземного источника соответствовала стандартам, которые установлены СанПиН, нужно использовать эффективные технологии очистки. Сначала следует заказать анализ, а потом подбирать метод. Наша компания готова предложить готовые решения и комплексные системы для любых объектов.