Очистка воды в коттедже в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.

Часто вода из скважины или колодца нуждается в очистке от множества загрязнений. Процесс доведения качества воды до требуемых нормативов называется водоподготовкой. Главным вопросом является выбор оптимальной схемы системы водоподготовки, способной работать долгое время без вмешательства специалистов. Как выбрать оптимальную схему? Для начала надо разобраться, какие бывают основные загрязнения и методы их очистки.

Основные загрязнения воды.

Взвешенные частицы (песок, ржавчина, глина, ил). Взвешенные частицы содержатся в воде в нерастворенном виде. Их присутствие приводит к ускоренному абразивному износу и засорению сантехнических приборов и трубопроводов. Появляется осадок и налет на поверхностях, контактирующих с водой.

Соли жесткости. Еще одной серьезной проблемой является общая жесткость, которая определяется количеством растворенных в воде солей кальция и магния. Жесткая вода - причина осадка, разводов на поверхностях, накипи. Накипь нарушает процессы теплообмена, тем самым приводит к выходу из строя водонагревательные приборы.

Растворенное железо и марганец. Значительные неудобства доставляет присутствие в воде растворенного железа и марганца. Такая вода сначала прозрачная, но при отстаивании или нагреве становится желтой с маслянистой пленкой на поверхности, после чего снова осветляется, образуя осадок в виде ржавчины. Железо и марганец приводят к образованию пятен на белье и сантехническом оборудовании, придают воде неприятный запах и привкус. Бактерии размножаются, используя энергию растворенного железа, при этом железо переходит в трехвалентное состояние и сохраняется в желеобразной форме вокруг бактерии. Поэтому, помимо ржавых потеков и железистого привкуса в трубах накапливается желтая слизь. Следует также сказать, что превышение содержания железа и марганца оказывает негативное воздействие на печень, может вызывать заболевания кожи.

Органолептические показатели (привкус, запах, цветность). Большое значение имеют органолептические показатели, на которые оказывают, как правило, влияние находящиеся в воде органические вещества, остаточный хлор, сероводород.

Методы очистки воды.

Удаление песка и ржавчины. Для удаления из воды незначительного количества взвешенных частиц, можно обойтись обычными фильтрами с картриджами механической очистки, стандарта 10SL, 10BB, 20BB. Целесообразностью выбора размера данного фильтра должна служить частота замены картриджа (не чаще 2-х раз в год). При большом содержании в воде взвешенных частиц намного экономичней установить фильтр осадочный с автоматическим клапаном управления наполненный фильтрующей загрузкой Filter AG. Качество очистки высокое, срок службы загрузки от 3 лет. Типоразмер корпуса фильтра следует выбирать исходя из максимального расхода воды.

Удаление глины и ила. Отдельно стоит сказать о глине. Глина легко проходит сквозь фильтры с картриджами и фильтры осадочные автоматические, имея чешуйчатую структуру, обладает способностью покрывать поверхность, с которой она контактирует, слоем, обладающим высоким сопротивлением потоку воды. Избавиться от глины только фильтрами эффективно не получится. Фильтры тонкой очистки частично задержат только крупную глину. Мелкая глина легко проходит картриджи 20 мкм., сетчатые фильтры типа HONEYWELL с автоматом промыва, осадочные фильтры с загрузкой Filter Ag. При этом забивает все на своем пути, что приводит к полной остановке подачи воды. Проблему с глиной эффективнее решать путем предварительного отстаивания через систему емкостей. Это самый надежный и работоспособный способ борьбы с глиной.

Удаление жесткости. Эффективным способом борьбы с жесткостью является ионообменный фильтр. Ионообменный фильтр удаляет жесткость полностью. Если вода не загрязнена другими веществами, то можно использовать незначительный подмес жесткой воды. Реализовать это можно, приоткрыв вентиль подмеса. Отдельно стоит сказать об ионообменном фильтре кабинетного типа. Его отличает расположение баллона с загрузкой внутри корпуса, также выполняющего роль солевого бака. Главное преимущество такого фильтра его компактные размеры. Из минусов можно отметить высокую стоимость и малое количество ионообменной смолы. Поэтому перед приобретением фильтра кабинетного типа нужно обращать внимание на его производительность и показатели воды, ограничивающие использование кабинета. В обычных ионообменных фильтрах солевой бак располагается отдельно от баллона и не ограничивает выбор размера баллона и количество смолы.

Удаление железа и марганца. Для удаления растворенного железа из воды, как правило, используют методы окисления или ионный обмен. Окисление производят кислородом (аэрация) или гипохлоритом натрия (дозирование), с последующим удалением окисленного железа на осадочном фильтре механической очистки с загрузкой Filter Ag. Так же окисление железа происходит в фильтрах с каталитическими загрузками, например Pyrolox и сорбентами АС и МС. Рядом преимуществ обладает ионообменный метод для удаления железа, но также имеет ограничения по применению. Все эти методы рассмотрим ниже.

Аэрация с применением аэрационной колонны с компрессором и датчиком потока называется закрытой аэрацией. Этот метод не требует применения химикатов и является безреагентным. Из недостатков имеет высокую стоимость и требует грамотного и частого обслуживания. В аэрационной колонне под высоким давлением находится сжатый воздух. Окислы железа через некоторое время начинают забивать воздухоотводчики. В итоге происходит завоздушивание всей системы, что приводит к гидроударам, в результате которых происходит разрыв трубопроводов. В случае применения аэрации как способа окисления, лучше использовать открытую емкость, при необходимости укомплектованную компрессором. В емкости стоит предусмотреть возможность слива накапливаемого осадка и автоматическое отключение по наполнению. В таком варианте потребуется больше места и дополнительный насос второго подъема для подачи воды из емкости.

Дозация гипохлорита натрия. При окислении с помощью дозирования наибольшую популярность среди реагентов приобрел гипохлорит натрия. Дозирование гипохлорита является простым и надежным способом окисления железа, также выполняет функции обеззараживания воды. Принцип действия очень простой. Насос дозатор, получая сигнал от импульсного расходомера, впрыскивает в поток гипохлорит натрия согласно установленной настройке. После дозации окисленное железо как и после аэрации задерживается осадочным фильтром механической очистки. В случае правильного использования, хлор не вызывает возникновения запаха и привкуса. Появление запаха и привкуса хлора в воде свидетельствует о передозировке при хлорировании. При расчете и подборе оборудования с использованием дозации гипохлорита надо учитывать, что избыток хлора вреден, также хлор образовывает в воде хлорорганические соединения, поэтому после осадочного фильтра, на который подается вода с хлором, рекомендуется использование фильтра с активированным углем. Именно удаление остаточного хлора и хлорорганических соединений должно быть причиной включения в схему водоподготовки фильтра с активированным углем.

Каталитическое окисление. Особенностью каталитического окисления с последующей фильтрацией является то, что реакция окисления железа происходит на поверхности гранул специальной фильтрующей загрузки, обладающей свойством ускорителя химической реакции окисления (катализатора). Фильтрующих загрузок, обладающих подобными свойствами немало. Наиболее популярными загрузками являются Pyrolox и сорбенты АС и МС.

Pyrolox является сильным окислителем, способен окислять железо марганец и сероводород. Однако стабильно работает при значении РН от 6,8 и выше и для промывки требует большого потока воды. Например, чтобы очистить воду с расходом 1 м3/час (2 открытых крана) необходимо обеспечить в момент промывки поток 5 м3/час., что не под силу большинству бытовых насосов. Поэтому при использовании фильтра с загрузкой Pyrolox следует провести гидравлический расчет.

Сорбенты АС и МС не способны удалять железо и марганец в таких количествах, как Pyrolox, но прекрасно работают в комплексе с методом дозирования окислителя. Сорбенты АС и МС, являясь алюмосиликатом гораздо легче загрузки Pyrolox. Еще одной особенностью сорбентов АС и МС является их способность повышать РН исходной воды, из-за чего диапазон их применения расширяется.

Ионный обмен. Обезжелезивание и деманганация методом ионного обмена происходит при помощи загрузки, называемой ионообменная смола. Ионы растворенного железа и марганца проходят через смолу и обмениваются на ионы натрия. Предельно допустимая концентрация по содержанию натрия в воде высокая, на качество воды натрий  влияет мало, в итоге на выходе получается очищенная вода. Смола представляет собой мелкие полистирольные шарики, покрытые катионообменным или анионообменным составом (в зависимости от назначения). Скорость фильтрации на ионообменной смоле высокая, срок службы длительный. Регенерация (восстановление) смолы по исчерпанию ресурса происходит при помощи солевого раствора. Использование фильтров на ионообменном принципе предполагает грамотную настройку параметров стадий регенерации, правильную настройку потока дренажа, качественный монтаж солезаборной системы. Неграмотная настройка в лучшем случае приведет к перерасходу соли, в худшем случае к преждевременной замене загрузки. Используя ионообменную смолу, следует учитывать, что вместе с железом она уберет из воды соли жесткости, содержание остаточного хлора или сероводорода в воде приводит к разрушению гранул смолы, окисленное железо вызывает зарастание гранул. Выбор размера баллона и соответственно количество смолы не должен опираться только на требуемый расход, большое значение имеет емкость ионообменной смолы, влияющая на частоту промывок. При работе смола не расходуется, но при промывке гранулы постепенно истираются, соответственно, если Вы хотите  долго пользоваться фильтром без замены загрузки, прежде чем выбрать размер баллона нужно рассчитать частоту регенераций, основываясь на емкости смолы выбрать оптимальный вариант. Часто получается, что больший баллон в процессе длительной эксплуатации оказывается дешевле меньшего. Особенностью работы ионообменного фильтра также является стадия регенерации «протяжка солью». Протяжка представляет собой медленное пропускание концентрированного солевого раствора, засасываемого из солевого бака при помощи водо-водяного насоса,  установленного в корпусе клапана, через загрузку фильтра с подмешиванием исходной воды. Длительность протяжки составляет 50-90 минут, при этом расход воды на регенерацию незначителен. На качество протяжки серьезное влияние оказывает изменение  давления по времени, значение минимума и максимума, поэтому следует обращать внимание на способ управления насоса подачи воды и при необходимости изменять или корректировать элементы автоматики  управления.

Удаление цветности. Цветность воды вызвана наличием в ней мелких частиц, которые не способен задержать осадочный фильтр. Чтобы укрупнить мелкие частицы до размера, при котором осадочный фильтр работает стабильно, используют коагуляцию. Коагулянт (сульфат алюминия) впрыскивается в поток дозатором. При коагуляции следует обратить внимание на то, что для эффективности процесса, коагулянт должен разойтись в очищаемом объеме воды до поступления на осадочный фильтр. Также важно знать, что с коагулированные частицы разбиваются рабочим колесом центробежного насоса и если коагуляцию проводить в предварительную емкость для отстаивания до насоса, нужного результата не будет. Оптимальную дозу впрыска коагулянта рассчитать не просто. Если происходит передозировка, в воду попадает алюминий, который очень вреден для здоровья, если доза недостаточна, происходит проскок загрязнений. Качество поступающей воды может меняться, а понять, что происходит передозировка сульфата алюминия, можно только сделав анализ.

Прекрасно справляются с органикой ионообменные фильтры. О принципах их работы Мы уже говорили. Сейчас активно используют в водоподготовке смеси ионообменных смол. Например, Экотар, Экомикс и др. Они отличаются тем, что могут одновременно удалять из воды железо, марганец, органику, соли жесткости. При выборе данного способа очистки стоит обратить внимание на ограничения по применению.

Рекомендации по выбору системы очистки воды.

По опыту можно сказать, что надежно работает правильно подобранная система очистки из нескольких фильтров, универсальных  фильтров, к сожалению нет. Например, при дозации мы намеренно занижаем дозу впрыска, тем самым уходя от риска передозировки хлора или коагулянта, а остатки загрязнений добираем последующим фильтром, например ионообменным. Выбор системы очистки из нескольких фильтров оправдан с точки зрения качества очищаемой воды, надежности-устойчивости к изменениям качества исходной воды, экономически в перспективе долгосрочного использования.

Водоподготовка требует комплексного подхода. На качество очистки будут влиять не только сами фильтры, важно откуда приходит вода, какой дебет источника, какое насосное оборудование подает воду, и какие органы управления насосом используются. Много нюансов, которые можно рассматривать как отдельные темы. Существуют особенности монтажа, последовательности расположения фильтров, способы автоматизации схемы водоподготовки.

Ну и конечно выбор схемы водоподготовки должен начинаться с анализа воды. Попытка подобрать фильтр без анализа не даст желаемого результата. Разумеется, лучше сразу определиться и правильно подобрать систему очистки, выделить под нее достаточно места и подвести коммуникации, чем потом ломать голову, почему вода не чистится и куда поставить дополнительное оборудование.

За много лет работы в области очистки воды нам доводилось неоднократно ставить системы, которые практически повторяли друг друга, отличаясь лишь незначительными деталями. И мы задались целью создать систему, перекрывающую по своим характеристикам все технологические процессы водоподготовки, необходимые для удаления наиболее часто встречающихся загрязнений в Ленинградской области. Задача состояла в изготовлении компактной, универсальной системы, готовой к применению. Получилась система водоподготовки, смонтированная на раме, нужно только подключить ее к воде любым удобным способом. Система имеет компактные габариты, мобильна, оборудована удобно расположенными для обслуживания грязевыми фильтрами на входе и выходе из системы, имеет байпас (обводную линию), в случае необходимости легко отключается и перемещается, при этом потребитель без воды не останется, имеется блок дозации, автоматический фильтр механической очистки, ионообменный и угольный. Наша готовая и универсальная система очистки воды прекрасно себя зарекомендовала в Ленинградской области и на сегодняшний день пользуется огромным спросом.