Очистка воды для коттеджа

Традиционным источником водоснабжения коттеджа является индивидуальная скважина. Подземные воды содержат большое количество растворенных в воде веществ. Артезианские воды (скважина глубиной порядка 90-150 метров - до слоя залегания известняка) чисты в микробиологическом отношении, но содержат, как правило, большое содержание солей жесткости и железа, приводящие в негодность дорогостоящее водонагревательное оборудование, сантехническую арматуру (краны, вентили) и бытовую технику, но самое главное пагубно влияют на наше здоровье.   Вода из скважин глубиной порядка 10 метров (в слой песка) содержит меньшее количество солей жесткости, но подвержена влиянию грунтовых вод, приносящих в водоисточник следы удобрений (нитраты), может содержать колиформные бактерии (E.coli) и, следовательно, не безопасна в микробиологическом плане.

С примерами систем очистки воды для коттеджей Вы можете ознакомиться здесь.

Для эффективной защиты здоровья людей и технического состояния водонагревательного оборудования, водопроводных систем, сантехнической арматуры и бытовой техники необходимо оборудовать коттедж системой водоочистки. Расчет системы очистки воды осуществляется на основании:

• Результатов анализа воды (желательно по 22 показателям)
• Данных об условиях водопотребления (пиковый и среднесуточный расход воды - рассчитывается на основании данных о скважине, насосе, точках водораздела и количества проживающих человек)
• Требований пользователя к качеству выходной очищенной воды - под технические нужды или питьевого качества.

С примерами систем для очистки воды в коттеджах Вы можете ознакомиться здесь.

Как правило (в каждом конкретном случае система рассчитывается индивидуально), система состоит из следующих ступеней:

1.      Механическая фильтрация 200-5 мкм для удаления твердых нерастворенных в воде примесей (песок, образовавшаяся ржавчина и пр.)

2.      Обезжелезивание воды производится путем окисления растворенного в воде железа с его последующем улавливании в слое фильтрующей загрузки. В качестве окислителя используется кислород воздуха или гипохлориты. Окисление происходит на каталитических засыпках,  некоторые из которых  могут требовать регенерации перманганатом калия (реагентное обезжелезивание). Кроме того, дозация в воду окислителя способствует разрушению коллоидных комплексов железа, органики, сероводорода,  гибели микроорганизмов и препятствует инактивации каталитической засыпки (из-за зарастания тонкой пленкой органики), вследствие чего отпадает необходимость в применении ультрафиолетового обеззараживания воды (облучением).

3.      Для защиты организма человека, водонагревательного оборудования и сантехники от отложения солей жесткости - «водного камня» (карбонатов кальция и магния) необходимо удалять из воды избыточное содержание ионов Ca2+ и Mg2+ - этот процесс называется умягчение воды. В коттеджах это целесообразно реализовывать с помощью пропускания воды через ионообменную смолу, забирающую из воды ионы  Ca²⁺ и Mg²⁺, заменяя их ионами Na⁺.

4.      Для улучшения органолептических свойств воды (вкуса, запаха) она пропускается через фильтрующий элемент - активированный уголь, абсорбирующий на себя хлор, органику и пр.

Существует принципиальная минимальная схема очистки воды в коттедже. Она включает в себя узел обезжелезивания и умяг­чения. Такая схема пригодна для очистки подземных вод, в которых отсутствуют биологические и органические загрязнения. В первом фильтре производится механическая фильтрация и обезжелезивание. В зависи­мости от количества железа и марганца в исходной воде используется:

• Очистка на загрузке типа «Birm» с вводом дополнительного возду­ха эжектором или компрессором, включающимся по сигналу от датчика протока.
• С использованием засыпки типа «Greensand» с регенерацией его раствором перманганата
• С использованием засыпки типа «Greensand» с системой его пропорционального дозирования. В этом случае возможно удаление сероводорода, обеззараживание воды и окисление органики.
• С использованием засыпки Quantum DMI-65 с дозацией гипохлорита натрия. В этом случае возможно удаление сероводорода, обеззараживание воды и окисление органики.

На очистку вода с введенным воздухом, или другим окислителем (перманганат, гипохлорит)  посту­пает в блок управления (головку) и из нее в верхнюю часть фильтра, вводится внутрь через распределительную систему, фильтруется сверху вниз через слой загрузки, очищается при этом от железа и взвешенных частиц и через расположенный внизу фильтра дренаж, помещенный в слой гравия, выводится из фильтра в блок управления.

Не растворившийся в воде воздух, который собирается в верхней части фильтра, выводится из него через автоматический воздухоотдели­тель (клапан сдувки), а другие окислители улавливаются фильтрами-сорбентами (активированный уголь).

При забивании загрузки фильтра загрязнениями увеличивается пе­репад давления и падает производительность. В период проведения пусконаладочных работ в блоке управления устанавливается периодич­ность и время (обычно ночью), в которое фильтр автоматически пере­ключается в режим регенерации загрузки. Регенерация проводится путем подачи воды с большой скоростью снизу вверх и сбросом загрязненных вод в канализацию. Скорость устанавливается выше скорости псевдо­ожижения загрузки такой, при которой она расширяется на 30-50%, что позволяет полностью удалить из нее задержанные загрязнения.

Очищенная от взвесей и железа вода умягчается на катионите в Na- форме. Конструкция и состав этого фильтра практически одинаковы у всех производителей. Отличия состоят в типе блока управления и узлах солерастворителя.

Вода подается в блок управления установки умягчения. В блоке расположены: счетчик расхода очищенной воды; программно-времен­ное устройство, обеспечивающее проведение регенерации катионита, его отмывки и взрыхления; многоходовой клапан с электроприводом.

При работе установки умягчения на очистке, вода из блока управ­ления поступает в корпус фильтра, фильтруется сверху вниз через слой катионита в Na-форме, очищается от солей жесткости, катионов тяже­лых металлов и через расположенный внизу корпуса фильтра дренаж выводится из него.

После исчерпания емкости катионита качество умягчения значи­тельно ухудшается. При проведении пуско-наладочных работ в блоке управления устанавливается объем раствора, после обработки которого фильтр автоматически переключается в режим регенерации катионита.

Регенерация катионита включает в себя следующие технологиче­ские операции:

• медленная отмывка сверху вниз;
• быстрая отмывка сверху вниз;
• подача в бак-растворитель заданного объема умягченной воды.

Для бытовых целей в блоке управления обычно предусматривается режим проведения т. н. отложенной регенерации, когда она производит­ся после сигнала счетчика об исчерпании емкости фильтра в те же сутки ночью, когда расход воды отсутствует. Используется также вариант с периодической регенерацией через определенное число суток вне зави­симости от расхода воды. Преимуществом такого варианта является меньшая на 5-7% стоимость, снижение возможности обсеменения за­грузки при длительном отсутствии жильцов, а недостатки состоят в по­вышенном расходе соли и нестабильном качестве умягчения воды.

Важным моментом в расчете коттеджной установки является уста­новление размеров фильтров, которые и определяют ее стоимость. Осно­вой для расчета должно быть максимальное потребление воды, когда от­крыто наибольшее, но реальное, количество потребителей. Возникает вро­де бы парадоксальная ситуация, когда для дома с суточным водопотреблением менее 1 м³ необходима установка производительностью 1-3 м³/ч. Невыполнение этого условия приводит при большом расходе воды к резкому ухудшению ее качества и уменьшению напора в системе. Кри­тическим элементом в такой схеме является фильтр обезжелезивания. Его удельная производительность не должна превышать 10-12 м/м²*ч (рабочая скорость 10-12 м/ч) вне зависимости от применяемой загрузки и вводимого окислителя. Удельная производи­тельность фильтра умягчения может быть вдвое выше, и качество воды не так сильно зависит от ее скорости. К сожалению, многие производи­тели с целью снижения стоимости или повышения рентабельности за­вышают допустимые рабочие скорости, например, рассчитывая фильт­ры при работе с «Greensand» и перманганатом на скорость до 30 м/ч.

Для коттеджей очень важно правильно выбрать метод обезжелези­вания. По нашему мнению, применение систем с регенерацией пер­манганатом, которые выводят из строя биосептики, допустимо только в случаях, когда концентрации железа и марганца очень велики и их не удается окислить воздухом, либо наряду с ними в воде присутствует сероводород. Другим эффективным путем удаления сероводорода и окисления железа является интенсивная аэрация воды при ее подаче в промежуточную емкость до установки очистки. Такой спо­соб целесообразен и при нестабильной подаче воды из централизован­ного водопровода, поскольку позволяет иметь ее запас, а давление под­держивать собственным насосом.