Схема водоподготовки
От качества воды зависят здоровье человека, а также состояние и работа бытовой техники. Именно поэтому важно грамотно продумать систему водоочистки, которая позволит нормализовать водный состав и улучшить основные характеристики.
Схема водоподготовки – это, как правило, многоступенчатый процесс, включающий несколько этапов и элементов. И чтобы правильно её составить, важно учесть особенности источника воды, её назначение, а также нюансы эксплуатации и технического обслуживания. Из данной статьи вы узнаете существующие схемы водоподготовки и основные критерии выбора способа очистки, а также ответы на самые актуальные вопросы.
Источники загрязнения воды
Загрязняться может не только вода из колодца. Скважинная или водопроводная также может содержать вредные и опасные примеси. Но как они попадают в воду? Есть множество возможных загрязнителей:
- Трубы водопровода. На их внутренней поверхности могут быть ржавчина, известковый налёт, различные бактерии и вирусы. Если трубы старые, то степень их загрязнения наверняка будет высокой.
- Осадки. Даже в дождевой или талой воде, образовавшейся после таяния снега, могут содержаться вредные примеси, которые попадают из выхлопов автомобилей, дыма предприятий тяжёлой промышленности.
- Почва. В ней могут присутствовать органические компоненты, образовавшиеся при разложении растений или животных. Такие соединения способны оставаться в грунте долгое время и попадать в систему водоснабжения с грунтовыми водами, например, если скважина пробурена на небольшую глубину.
- Слои горных пород, затронутые при бурении скважины, особенно артезианской. В них могут содержаться тяжёлые металлы и иные химические элементы, которые будут неизбежно поступать вместе с водой.
- Сточные воды, которые формируются из осадков и продуктов хозяйственной и сельскохозяйственной деятельности, а также промышленной и бытовой.
- Водоёмы. Они загрязняются предприятиями промышленности и людьми, выбрасывающими бытовые отходы и иной мусор в озёра и реки. Вода из водоёмов обычно используется для организации водоснабжения в крупных городах. И хотя она проходит очистку, далеко не все примеси удаляются полностью.
Независимо от того, какой источник загрязнения преобладает в том или ином случае, организация очистки воды необходима и обязательна, даже если водные ресурсы будут использоваться не для потребления, а для хозяйственно-бытовых нужд.
Что может содержаться в воде
В воде из колодца, скважины или водопровода могут содержаться:
- Соли жёсткости: кальция, магния. Именно из-за высокой жёсткости воды появляется накипь, известковый налёт на бытовой технике (стиральных и посудомоечных машинах, котлах отопления и водонагревательных бойлерах), сантехнике и трубах. При значительной концентрации солей магния и кальция требуется умягчение, осуществляемое специальными фильтрами-умягчителями.
- Железо. Оно в состав воды входит в разных формах: растворённой двухвалентной и нерастворимой трёхвалентной, органической, коллоидной, бактериальной. Железо влияет на качество и вкусовые свойства воды, оставляет пятна и разводы на вещах при их стирке, а также образует налёт ржавчины. Железистая вода требует специальной обработки – обезжелезивания.
- Песок. В систему водоснабжения он проникает из грунтовых вод. Частицы песка способны засорять и выводить из строя насосное оборудование и фильтры. Для предупреждения проблем необходима механическая грубая очистка.
- Сероводород. На его содержание указывает неприятный характерный запах протухших яиц. Сероводород провоцирует коррозию меди и латуни, а его газ оказывает отравляющее воздействие на организм человека.
- Марганец. Из-за него вода желтеет и мутнеет, обретает неприятный привкус. Также марганец при высоком содержании может вредить здоровью.
- Патогенные микроорганизмы, к примеру, вирусы, болезнетворные бактерии. Они нередко становятся причиной отравлений и различных инфекционных заболеваний. При обнаружении микроорганизмов нужно обеззараживание (дезинфекция).
- Иные примеси, например, тяжёлые металлы, минеральные вещества, хлориды, нитраты и так далее.
Как понять, требуется ли очистка
Если вода применяется для питья и готовки еды, а также для гигиенических процедур, то она должна быть чистой. Водопроводная вода проходит несколько ступеней очистки (включая хлорирование) и подаётся пригодной для употребления. Но если трубопровод старый, из него могут проникать вредные компоненты, и в таком случае необходимо дополнительное очищение фильтром. Вода из колодца и скважины (даже артезианской) также нуждается в фильтрации, ведь её состав зависит не только от бытовых, но и от природных факторов.
На необходимость очистки могут указать явные признаки, обнаруживаемые во время органолептического самостоятельного исследования, то есть оценки запаха и вкуса, цветности и мутности. Загрязнённая вода может быть мутной. Часто она имеет посторонние запахи, специфический привкус. При высокой степени загрязнённости вода содержит взвешенные частицы (взвеси) или осадок, появляющийся во время отстаивания.
Но иногда вода выглядит вполне нормальной и чистой, но при этом является загрязнённой или даже опасной для здоровья и жизни. Точно определить состав поможет анализ, который проводится в специализированных лабораториях. В результатах такого исследования будут указаны все важные показатели: кислотность, общая жёсткость, электропроводность, концентрация железа, общее микробное число, а также наличие и точные концентрации некоторых отдельных элементов.
Важно! Есть определённые требования СанПиН, которые устанавливаются и действуют для разных классов воды. Для каждой категории определяются допустимые концентрации тех или иных элементов состава, а также необходимые уровни очистки.
Как выбрать схему водоподготовки
- Фильтр-грязевик с обратной промывкой
- Компрессор для нагнетания воздуха в аэрационную колонну
- Аэрационная колонна
- Фильтр-обезжелезиватель
- Фильтр-умягчитель
- Бак для таблетированной соли
- Угольный фильтр
- Общая бейпасная линия водоочистки
- Байпасная линия умягчителя, для регулировки уровня жесткости исходящей воды
При выборе подходящего способа фильтрации воды важно учитывать следующие факторы:
- Состав воды. В зависимости от того, какие химические элементы и органические вещества в ней обнаружены в ходе анализа, подбирается походящая схема эффективной водоочистки.
- Производительность – количество очищенной воды на выходе. Водный объём, который выдаёт станция водоподготовки, зависит, во-первых, от объёмов потребления и нужд потребителей, во-вторых, от производительности источника водоснабжения.
- Тип имеющейся канализации. Вещества, от которых очищается вода, требуют обязательной утилизации, осуществляемой посредством направления удалённых примесей в канализацию. И если на участке загородного частного дома или дачи организован простой септик, то его содержимое может со временем проникать в водоносный слой, на котором находится насосное оборудование скважины. В таком случае система обработки воды должна быть многоступенчатой, задерживающей все вредные компоненты.
- Размеры оборудования. Они зависят от вида и особенностей работы техники, от производительности фильтров, а также от наличия свободного места в помещении, в котором осуществляется монтаж водоподготовки.
- Возможность подключения инженерных сетей, особенно электроэнергии. Автоматизированные и имеющие насосы фильтрующие способы работают от сети, поэтому требуют наличия в непосредственной близости источника электричества.
- Сложность монтажа. Если пользователь планирует установить оборудование самостоятельно, то следует выбрать схему, не требующую сложной установки. Но всё же в большинстве случаев монтаж многоступенчатых систем требует работы специалистов.
- Обслуживание. Некоторые системы требуют регулярных ревизий (осмотров и проверок) для оценки состояния важных узлов и деталей.
- Нужды. Нужно сразу определиться, для каких целей вода будет использоваться. Так, если это полив участка на даче, то при наличии неопасных частиц организовывать сложную систему подготовки необязательно. Для бытовых нужд (уборки частного дома, стирки, эксплуатации бытовой техники, отопления, гигиенических процедур) воду очищать нужно. А питьевая вода и та, которая используется для приготовления пищи и обработки продуктов питания, нуждается в качественной и полноценной фильтрации.
- Степень автоматизации. Многие варианты фильтрации воды работают в разных режимах: основном и восстановительном. Основной – это непосредственно очистка. А восстановление загрузки (засыпки) нормализует её свойства и удаляет все частицы, которые фильтры извлекли из воды и задержали. Переключение режимов может быть ручным или автоматическим. Второй вариант лучше, так как не всегда есть возможность выполнить даже простые манипуляции вручную.
- Бюджет. На рынке представлено большое количество систем с разными ценами. Заранее определите, сколько денег вы готовы выделить.
Чтобы выбрать способ водоподготовки питьевой воды или используемой для иных нужд, нужно учесть все факторы.
Способы очистки воды
Есть разные способы очистки воды. Все они отличаются друг от друга по принципу работы, по удаляемым веществам, по производительности и иным параметрам. Рассмотрим ниже существующие методы.
Механические
Подобные фильтры задерживают нерастворимые довольно крупные твёрдые частицы. В конструкции устройства обычно предусмотрен корпус и сменный элемент: картридж, диск либо сетка. Дисковые фильтры оснащаются специальными дисками, имеющими углубления и соединяющимися друг с другом. Получается цилиндр с очень маленькими отверстиями, через которые пропускается вода. Диски нуждаются в регулярных промывках.
Сетчатые фильтры – это приспособления, главные комплектующие которого – сетки. Они обычно монтируются в точках входа горячего или холодного водопровода, иногда в зонах подключения бытовой техники или даже непосредственно на смесителях.
А картриджные фильтры содержат гранулированные наполнители, задерживающие примеси. Загрязнения остаются в отстойнике, а при очередной замене картриджа убираются.
Системы обратного осмоса
Обратноосмотические системы имеют мембраны, которые способы пропускать только молекулы воды. Все остальные компоненты оседают на мембранной детали, отправляются в слив и поэтому не загрязняют фильтр. Но песок, железо или жёсткость может засорить систему обратного осмоса и вывести её из строя: для предупреждения поломок нужно внедрять в схему дополнительное фильтрующее оборудование. Зато обратноосмотическая установка очищает воду от самых мельчайших частиц, включая микробов.
Сорбционные
В сорбционном фильтре есть картридж, который поглощает все примеси воды и задерживает их. В картридже присутствует засыпка, например, ионитная, угольная или цеолитная. Наиболее востребованный вариант – активированный уголь.
Аэрационные
Станция аэрации подаёт в воду кислород, который запускает реакцию окисления. В ходе этого процесса сероводород, различные металлы и иные частицы переходят в нерастворимую форму и просто оседают, после чего удаляются в отстойниках или механических фильтрах. Аэрационные установки также имеют антикоагулянты, удаляющие органические компоненты и уничтожающие бактерий.
Есть безнапорные и напорные станции. Первые более сложны и почти не используются. В напорной установке есть компрессор, который направляет поток насыщенного кислородом воздуха либо сразу в магистральные трубы водопровода, либо в специальный бак.
Ионообменные
Основа функционирования ионного обмена заключается в замещении катионов железа, магния и кальция ионами натрия. Поток воды очищается благодаря специальной загрузке с каталитическими смолами, задерживающими все загрязнения и нормализующими состав жидкости.
Подобные установки хорошо подходят для обезжелезивания, но для освобождения загрузки от задержанных ею частиц нужны частые промывки. Обычно регенерационный промывочный раствор подаётся в автоматическом режиме, запускающемся специальными клапанами и датчиками. Но мембраны имеют ограниченные рабочие ресурсы.
Озонирующие
Схема очистки воды с озонированием напоминает аэрацию, но отличается от данного метода использованием не кислорода, а озона, который запускает окисление намного быстрее и эффективнее. Но озонирующая колонна имеет крупные габариты, нуждается в регулярных ревизиях и требует непростого обслуживания. Зато озон очень хорошо справляется с полным удалением железа и иных металлов, органики, сероводорода.
Полезная информация! В конструкции присутствуют угольный и кварцево-песчаный фильтры для механической очистки. А озон обрабатывается особым способом и превращается в кислород, благоприятно влияющий на качество и состав воды.
Обезжелезиватели
Такой способ актуален при высокой концентрации в воде железа. Фильтрующая загрузка оборудования включает зёрна с каталитической активностью, которая обеспечивает окисление металла и превращает его в нерастворимый элемент – ржавчину или коллоидные хлопья.
Есть два вида обезжелезивателей: реагентные и безреагентные. В первом случае применяются специальные химикаты – реагенты. Во втором случае предварительно выполняется аэрация для насыщения кислородом (при взаимодействии с ним запускается окисление). Второй вариант предпочтителен, так как некоторые реагенты могут быть опасными для здоровья.
Электромагнитные
Схема очистки воды с электромагнитной установкой обеспечивает умягчение при высокой жёсткости. В устройстве предусмотрена катушка, создающая магнитное поле с дальностью действия до 2 км. Кальциевые отложения благодаря такому воздействию просто не образуются.
Ультрафиолетовые
Обработка ультрафиолетом идеально подойдёт для подготовки питьевой воды. Устройство имеет стеклянный кожух с заключённой в нём ультрафиолетовой лампой. УФ-лучи дезинфицируют, то есть уничтожают примерно 95-99% всех существующих микроорганизмов.
Половолоконные
В конструкции подобных систем предусмотрены особые материалы – полые волокна, соединяемые друг с другом в жгуты. Половолоконный картридж находится в металлическом корпусе с патрубками, через которые фильтр подключается к водоснабжению и дренажной линии. Сменные детали нужно периодически промывать.
Комплексные установки
Наилучшим вариантом для коттеджа или частного дома со скважиной будет комплексная схема станции водоподготовки, которая охватывает разные способы фильтрации и удаляет абсолютно все примеси. В такую установку могут входить фильтры грубой и тонкой очистки, обезжелезиватель, умягчитель. Также в конструкции предусмотрены аэрационная система с компрессором, блоки управления и питания.
Этапы технологии водоочистки
Технология комплексной водоподготовки включает несколько этапов:
- Механическая предварительная фильтрация. В таком процессе происходит удаление относительно крупных частиц, например, глины и песка. Для этой ступени применяют отстойники и фильтры грубой очистки. В отстойниках осуществляется осаждение, то есть выпадение осадка. А фильтры задерживают механические частицы.
- Удаление различных химических компонентов, растворённых газов. В этом процессе нормализуется содержание магния, марганца, железа и иных элементов. Один из вариантов такой фильтрации – обезжелезивание.
- Умягчение. На данном этапе с помощью технологии ионного обмена выполняется удаление солей жёсткости: они выпадают в осадок и уже в виде твёрдых частиц фильтруются в процессе следующей ступени.
- Тонкая очистка. Применяются фильтры, которые благодаря своей конфигурации удаляют самые мельчайшие частички, размер которых составляет порядка 5 мкм.
- Обеззараживание. Этот обязательный этап предполагает уничтожение всех патогенных микроорганизмов.
- Заключительная питьевая водоподготовка. Она выполняется с применением систем обратного осмоса. Но если вода будет использоваться исключительно для бытовых нужд, такой этап не потребуется.
Самые распространённые схемы водоподготовки
Очистные сооружения для использования в частных домах бывают разными. Выбор зависит, прежде всего, от целей и нужд, а также от исходного состава воды. Рассмотрим варианты для разных примесей.
Механические загрязнения
Механическое фильтрование может включать:
- слой гранулированной засыпки на самом дне скважины либо колодца;
- сетку заборного оборудования для защиты насоса от засоров;
- магистральный фильтр с автопромывкой, который может представлять собой заполненную песком ёмкость;
- фильтры механической очистки (картриджные, мембранные, сетчатые, дисковые).
Протоки должны уменьшаться последовательно, чтобы создавалось несколько ступеней очистки, а на завершающем этапе задерживались мельчайшие частицы. Пользователь может установить программу с автоматическими подключениями нужных контуров специальными электромагнитными клапанами. Все задержанные загрязнения устремляются в дренаж.
Марганец и железо
Схема водоподготовки составляется после определения формы металла. Так, при органическом железе актуально использование озона либо материалов с реагентами, такими как гипохлорид натрия. Коллоидная форма подвергается коагуляции для получения крупных взвесей. Двухвалентное железо нужно переводить в трёхвалентную форму с помощью окисления (далее нерастворимые частицы механически фильтруются).
Жёсткость
Умягчение и улучшение состава воды при высокой жёсткости предполагает:
- использование полифосфатов;
- уничтожение солевых отложений электромагнитным полем;
- мембранную фильтрацию;
- ионообменную установку.
Вирусы, бактерии
Микробы и иные опасные микроорганизмы уничтожаются в домашних условиях при кипячении, но для всего водоснабжения следует использовать схему с обратным осмосом, который задерживает все частицы крупнее молекул воды (размеры любых микроорганизмов больше). Также может применяться озонирование или ультрафиолетовая обработка (последняя ступень).
Нитраты
От таких соединений на 100% воду сможет очистить обратноосмотическая система, имеющая загрузку из особых микропористых гранул. Типовая установка вполне подойдёт для водоснабжения с производительностью до 250 литров в сутки.
Примеры систем водоочистки для разных источников водоснабжения
Схема водоподготовки зависит от источника водоснабжения. Предлагаем узнать варианты, подходящие для применения в разных случаях.
Для артезианских скважин
Типовая схема фильтрации артезианской воды обычно состоит из:
- Фильтра грубой очистки с обратной промывкой. Он задерживает нерастворимые крупные частицы.
- Компрессора. Он подаёт поток воздуха под напором и направляет его в аэрационную колонну.
- Аэрационной колонны, наполненной воздухом. Она оснащается клапаном, нормализующим уровень давления.
- Безреагентного обезжелезивателя со специальной загрузкой. Он задерживает железо.
- Умягчителя. Такой элемент нормализует жёсткость.
- Солевого бака. В него загружается пищевая соль в таблетках, применение которой позволяет дополнительно умягчать воду.
- Полировочного фильтра, удаляющего мельчайшие частицы и повышающего качество воды.
- Байпаса. Такая обводная линия увеличивает ресурс и предупреждает поломки и преждевременный выход из строя.
Песчаная скважина с грунтовыми водами
В состав схемы очистки воды с подачей из песчаной скважины входят:
- фильтр грубой очистки, задерживающий песок;
- универсальная фильтрующая установка с многофункциональной загрузкой без содержания реагентов;
- солевой резервуар с таблетированной солью, из которой готовится восстанавливающий раствор;
- фильтр тонкой очистки с угольным картриджем;
- байпас;
- УФ-стерилизатор.
Скважинную воду такого типа нужно очищать от механических, известковых, органических и микробных загрязнений.
Колодец
Если водоснабжение дома или дачи осуществляется с помощью колодца, то в конструкции схемы очистки воды должны предусматриваться:
- фильтр грубой очистки, который также называется грязевиком;
- устройство с полифункциональной универсальной засыпкой для обезжелезивания и удаления металлов, органических соединений;
- резервуар с солью для приготовления восстановительного раствора;
- засыпное фильтрующее устройство, загружаемое активированным углём;
- механический фильтр тонкой очистки;
- байпас;
- ультрафиолетовый стерилизатор.
Колодезная вода должна очищаться от органики, опасных микроорганизмов, солей жёсткости и тяжёлых металлов.
Водопроводная вода
Водопроводная вода проходит очистку с дезинфекцией, поэтому из неё нужно удалять металлы, вероятные нерастворимые частицы и соли жёсткости. В установке для фильтрации могут предусматриваться:
- фильтр грубой очистки с промывкой обратного вида;
- универсальный засыпной фильтр-умягчитель с ионообменной смолой;
- солевой резервуар для получения восстанавливающего раствора;
- фильтр тонкой очистки;
- обводная линия.
Грамотно продуманная схема является гарантией высокого качества и полной безопасности воды. Любая система должна состоять из высококачественного, надёжного и оригинального оборудования. Фильтры и комплексные установки от ведущих производителей этого года поставляет наша компания.
Мы предлагаем отдельные устройства и готовые технологические решения – проекты и комплексы, разработанные с учётом потребностей клиентов и особенностей водоснабжения. Материалы данной статьи помогут принять верное решение, а наши специалисты посоветуют оптимальный способ водоочистки.
Теги в статье:
Рекомендуемые товары
