ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДОМА И УЧАСТКА

Очистка воды

Актуальность проблемы очистки воды ни у кого не вызывает сомнения. Самый простой и доступный спо­соб очистки и обеззараживания воды - кипячение. Но этот способ не так эффективен, как думают многие. При кипячении погибают лишь некоторые микроорга­низмы и болезнетворные бактерии, при этом в воде ос­таются соли тяжелых металлов и разрушаются полез­ные вещества - соли кальция и магния, которые оседа­ют в виде накипи на стенках и спиралях чайников. Кро­ме того, при кипячении хлорированной воды получают­ся опасные канцерогены, способствующие развитию многих болезней.

Вода, пригодная для употребления внутрь должна отвечать критериям качества, то есть быть безопасной для здоровья и приятной на вкус. В мировой практике эти критерии были утверждены Европейским сообще­ством и приняты каждой из стран. В нашей стране дей­ствует ГОСТ "Вода питьевая", согласно которого муни­ципальные службы обязаны бдительно следить за каче­ством питьевой воды. И хотя российские чиновники ут­верждают, что качество отечественной водопроводной воды находится на должном уровне, верить этому сов­сем не обязательно. Тем более, что практически во всем мире отказались от хлорирования воды, которое в нашей стране еще достаточно популярно.

В системах водоканалов построены специальные очистные сооружения, где вода проходит очистку от вредных примесей и хлорируется для уничтожения ви­русов и бактерий. Хлор придает воде неприятный запах и вредит здоровью, зато практически избавляет от опасности заболеть многими болезнями. Чтобы дезин­фекция продолжалась и водопроводной сети, протя­женность которой часто достаточно велика, хлор до­бавляют в воду с запасом. Особенно сильно хлорируют воду веной, когда тает снег, и осенью, в сезон обильных дождей. От хлора в воде образуется диоксин - силь­нейший яд, поражающий иммунную систему, который практически не выводится из организма.

Поэтому даже централизованная очистка водопро­водной воды не дает гарантии ее качества. Длинная сеть водопроводов во время эксплуатации сильно за­грязнена, обогащая воду целым "букетом" вредных компонентов. Проблемы очистки воды в городских квартирах и загородных домах несколько различны. В первом случае львиную долю "черновой" работы вы­полняют муниципальные службы водоснабжения, а во втором - 100%-ная забота ложится на плечи владельца дома. Чистая и полезная вода получается при правиль­ной организации ее очистки в установках, которые в большом ассортименте выпускает современная про­мышленность. Конструкторские коллективы всего мира постоянно работают над этим вопросом, совершенст­вуя методики и создавая установки как промышленно­го, так и локального значения. Такие установки отлича­ются по производительности, методам, на которых ос­нована их работа, дизайну, степени автоматизации, на­дежности и другим параметрам. Их устанавливают как в городских квартирах, так и домах индивидуального пользования, стараясь довести потребляемую воду до необходимых параметров. Однако выбор установки для очистки воды не такая простая задача, как это может показаться с первого взгляда. Для этого недостаточно просмотреть рекламные проспекты и остановить свой выбор на установке, которая больше всего подходит по ценовым параметрам. Конечный результат во многом зависит от правильности способа очистки воды, а для этого сначала нужно получить и проанализировать сле­дующую информацию:

— состав воды с учетом типичных сезонных колеба­ний, а также о наличие и формы вредных примесей;

— технологические характеристики очистных уста­новок, их надежность и бактериологическая устойчи­вость к воздействию тех или иных вредных факторов, присутствующих в воде;

— количество и состав отходов, получаемых при очистке воды и методы их утилизации;

— себестоимость очистки воды и всех процессов с этим связанных;

— ремонтноспособность установки и возможности приобретения комплектующих деталей и очищающих материалов.

При всем многообразии установок предпочтение следует отдавать отечественным технологиям, как наи­более приближенным к реальным условиям, даже если они имеют несколько сниженные характеристики по сравнению с их зарубежными аналогами. И дело даже не в цене, хотя этот фактор имеет большое значение. В условиях нестабильности рынка может внезапно пре­кратиться поставка тех или иных элементов, необходи­мых для очистки, и в результате дорогостоящая уста­новка окажется неработоспособной. В случае исполь­зования отечественных установок фактор риска значи­тельно снижается. К основным проблемам, касающим­ся очистки воды можно отнести:

— удаление нерастворенных частиц, взвесей и кол­лоидных веществ. Для этого используют механические фильтры;

— удаление "железистого" привкуса с помощью специальных фильтров для обезжелезивания;

— умягчение воды при помощи умягчителей;

— неприятный запах, привкус и цвет удаляют с по­мощью угольных фильтров;

— бактериологическая загрязненность удаляется с помощью ультрафиолетовых стерилизаторов, озона­торов или мембранных фильтров.

В целях экономии средств очистку воды следует производить в два этапа: очистку "хбзяйственной" воды и очистку питьевой воды. Дело в том, что нормативы для "хозяйственной" воды, используемой для бытовых нужд, несколько занижены, поэтому себестоимость ее очистки будет меньше. Потребность в питьевой воде не такая большая, поэтому для ее очистки можно приме­нять более дорогостоящие средства. Типовая схема во­доочистки индивидуального коттеджа приведена на рис. 19.

Очистка для бытовых нужд

Очистка воды для бытовых нужд обычно осуществ­ляется в точке ввода водопроводной сети в дом. Для этого на вводной трубе устанавливают многосту­пенчатые системы очистки, технические характерис­тики которых позволяют очистку воды до состояния, когда состав воды не оказывает отрицательного влия­ния на бытовую технику (котлы, водонагреватели, сти­ральные машины и т. д.).

На первой ступени очистки воду пропускают через фильтры (предфильтры), отделяющие грязь, песок, взвешенные частицы. Наличие этих примесей выводит из строя бытовую технику, делает воду непригодной для употребления. Фильтры могут сетчатыми, дисковы­ми или засыпного типа. Их выбор зависит от анализа используемой воды и цены.

На втором этапе воду обеззараживают. Для этого ее хлорируют, пропускают через ультрафиолетовые стерилизаторы или другие установки, убивающие бо­лезнетворные микроорганизмы. Фильтры - обеззара - живатели предназначены главным образом для удале­ния из воды железа, марганца, находящихся в раство­ренном состоянии. В качестве фильтрующей среды ис­пользуют различные природные вещества, включаю­щие в свой состав двуокись марганца и выполняющие роль катализатора реакции окисления. В результате этой реакции растворенные в воде железо и марганец переходят в нерастворимую форму и выпадают в оса­док. Этот осадок задерживает слой фильтрующей сре­ды и в дальнейшем вымывают в дренаж при обратной промывке.

На третьем этапе воду умягчают. Для этого можно использовать фильтры-умягчители, представляющие собой целый класс устройств, служащих для снижения жесткости воды. Фильтры этого типа могут обладать комплексным действием и способны удалять из воды определенные количества железа, марганца, солей тя­желых металлов, органических соединений. В этих ус­тановках в качестве фильтрующего материала исполь­зуют высококачественные ионообменные смолы, име­ющие высокую обменную емкость и отличные механи­ческие характеристики, что обеспечивает длительный ресурс их работы.

На завершающем этапе воду пропускают через угольные фильтры, которые давно применяют для улуч­шения органолептических показателей воды. Благодаря своей высокой адсорбционной способности активиро­ванный уголь эффективно поглощает хлор, растворен­ные газы, органические соединения, устраняя тем са­мым посторонний привкус, запахи и цветность. Для это­го в современных угольных фильтрах используют специ­альные угли с бактериостатическими присадками.

Очистка для питьевых нужд

Очистку питьевой воды осуществляют на конечном водоразборном кране. Обычно это кухонный смеси­тель, из которого берут воду для питья и приготовления пищи. В фильтрах очистки питьевой воды чаще всего для фильтрующего элемента используют сорбент (по­глотитель вредных веществ). В большинстве случаев это активированный уголь, полученный из скорлупы ко­косового ореха. Уголь позволяет очистить воду от рас­творенных в ней органических соединений, хлора и ми­кроорганизмов, в тоже время сохранив в воде полез­ные вещества. Более тридцати производителей по­ставляет на российский рынок свои очистительные ус­тановки, утверждая, что их продукция самая эффектив­ная. Разобраться в таком многообразии совсем непро­сто. Устройства окончательной очистки воды условно можно разделить на три типа.

Фильтры кувшинного типа. Самые простые и удоб­ные фильтры кувшинного типа (например, Активатор

Кувшин). Этим водоочистителям не нужен водопровод: просто наливают в него воду, которая просачивается через сменное фильтрующее средство (засыпка или картридж) в нижерасположенный сосуд. Однако такие фильтры имеют недостатки, так как вода фильтруется медленно (примерно три литра в час), а у фильтрующе­го модуля очень маленький ресурс (150 - 300 литров). Его приходится менять каждый месяц, в результате че­го затраты за год могут превысить стоимость самого фильтра. Среди фильтров-кувшинов можно отметить такие марки, как "Барьер", "Кеосан", "Источник "БИО", Brita, Kenwood, PUREit и др. Сменные элементы во мно­гих из них многослойны и включают активированный уголь, часть которого обработана серебром, и ионооб­менные смолы.

Проточные фильтры различают по производитель­ности: от 100 до 400 литров в час и более 500 литров в час. Основное их назначение избавление от запаха хлора, доочистка и обеззараживание. Достаточно удобны в использовании фильтры-насадки на кран (Ак - вафор Модерн, Аквафор В300 и т. д.). С помощью спе­циального переходника их легко и быстро надевают на кран только на время водоочистки. Скорость фильтра­ции воды и ресурс фильтрующего модуля при этом зна­чительно возрастают. Однако в устройствах такого рода все фильтрующие компоненты заключены в одном кор­пусе и не могут справиться со всеми загрязнениями, и их сменный картридж рассчитан на очистку приблизи­тельно 1000 литров воды (питьевая потребность семьи из трех человек на три месяца).

Стационарные фильтры можно подключать к об­щему водоразборному крану или снабдить отдельным краном для питьевой воды. Под кухонной мойкой мон­тируют компактную установку, которую подключают к магистрали холодной воды. Обычно это патронные картриджные системы, предназначенные для исполь­зования в схемах водоснабжения квартир, загородных домов и коттеджей. Примером стационарных фильтров с отдельным краном для питьевой воды могут служить установки Авафор Соло, Дуэт, Трио, Аквафор В150 (рис. 20). Для получения чистой воды достаточно от­крыть кран и вода потечет практически с обычной ско­ростью. Как правило, эти фильтры имеют достаточні" большой (до 15 000 литров) ресурс, они компакт» и просты в обслуживании. Достоинством установки та­кого типа состоит в том, что отпадает необходимость использования ресурса фильтрующей установки при

Разборе воды, не требующей очистки высокого качест­ва, например для мытья посуды и т. п.

Нужно помнить, что при всех своих положительных качествах уголь в фильтрующих установках имеет и се­рьезные недостатки. Прежде всего, это ограниченный ресурс и быстрая "засоряемость" активированного уг­ля, когда вода просто перестает очищаться. Уголь не удаляет ионы тяжелых металлов, а при обилии влаги в угле обильно начинают размножаться бактерии, гриб­ки и плесень. Для компенсации этих недостатков уголь используют в комбинации с другими сорбентами. На­пример, с помощью ионообменных смол отлично уда­ляют ионы тяжелых металлов. Очень эффективно ис­пользование углеродного волокна аквален. Этот сор­бент, по сравнению с углем, имеет большой ресурс во­доочистки, убивает микроорганизмы и бактерии, не да­ет им размножаться, легко справляется с другими при­месями. В установках некоторых типов для бактерицид­ной очистки в активированный уголь добавляют йодо- содержащую смолу и серебро.

Великолепное качество получаемой воды обуслов­лено многоступенчатой системой очистки и примене­нием уникальной по своим обеззараживающим свой­ствам полигалоидной смолы PentaPure, разработан­ной в США. Эта смола полностью уничтожает болезне­творные бактерии, вирусы и паразиты и в сочетании с активированным углем гарантирует получение дейст­вительно чистой воды. Смола защищает уголь от обра­стания и тем самым продлевает срок службы угольно­го блока.

Обычно стационарные установки включают в себя ряд фильтров, в которых последовательно реализуются разные способы очистки. Чем их больше, тем выше ка­чество очищенной воды. Например, фирма "ГЕЛИОС СТАР" предлагает бытовые обратноосмотические сис­темы доочистки питьевой воды серии Osmo фирмы OSMONICS, Inc. (США) с мембранными элементами.

Вода сначала проходит через 4 картриджа предвари­тельной очистки (механический фильтр, два композит­ных картриджа, картридж с активированным углем из скорлупы кокосового ореха) и очищается от механиче­ских частиц размером до 5 мкм, хлора и основной мас­сы примесей. Затем она поступает в блок с обратноос - мотической мембраной, где освобождается практичес­ки от всех вредных примесей. Завершает очистку воды ультрафиолетовый стерилизатор. К недостаткам такой установки можно отнести малую производительность: на 1 литр воды требуется 12 минут. Поэтому в системе предусмотрен 10-литровый накопительный бак и авто­матический клапан отключения воды при наполнении бака. Из бака выведен специальный кран для питьевых нужд.

Среди более простых устройств с меньшим числом фильтров и, значит, стадий очистки хорошие отзывы получили бытовые водоочистители серии "Барьер ln - LINE" моделей СI и С2. Обе модели стационарно уста­навливают под раковиной, подключают к водопровод­ной сети с помощью адаптера с запорным вентилем, который позволяет при необходимости отключить во­доочиститель от водопровода.

Помимо приборов, действие которых основано на сорбционном "захвате" примесей, имеются устройства специального назначения. В них используют различные электрические и электрохимические процессы. Так в фильтрах марки "Изумруд" токсичные примеси нейт­рализуют посредством электрохимического окисле­ния. В устройствах "Кристалл" уничтожают бактерии и микробы ультрафиолетовым излучением, а приборе RBM воду подвергают магнитной очистке.

Сейчас несколько фирм предлагает потребителю портативные установки иного типа типа, позволяющие в домашних условиях получить питьевую воду высокого качества. Для очистки воды используют озон, получае­мый при электрическом разряде. В качестве примера приведем продукцию фирмы "ОЗОНОВЫЕ ТЕХНОЛО­ГИИ", выпускающие бытовой очиститель воды "Аквама - ма". Его действие основано на способности озона обез­зараживать воду, уничтожая бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, а также переводить ряд органических соединений и ионы металлов в нерастворимое в воде состояние. Прибор изготавливают в виде трех блоков: озонатора, фильтра механических примесей и сорбци - онного блока с активированным углем. Прибор укомп­лектован адаптером для подсоединения к водопровод­ной сети, краном чистой воды и трубопроводами. Внут­ри корпуса озонатора находится устройство для получе­ния озона, а также звуковой и световой индикаторы ре­сурсов фильтр-патронов. Вакуумное реле обеспечивает автоматический режим работы озонатора при расходе воды 1,5 - 3 л/мин. При этом давление в подводящей магистрали должно быть не менее 2 атм. В режиме очи­стки горит лампа - индикатор "Озон". Если ресурс фильтрующих элементов выработан более чем на 90%, включается звуковая и световая индикация "Ресурс".

Очиститель можно устанавливать под раковиной или над столом и включается в электрическую розетку с за­земляющим контактом. Холодная вода поступает в при­бор через адаптер, а озон вводят инжектором. Насы­щенная озоном вода проходит через фильтр - патроны с активированным углем и затем, уже очищенная, по­ступает в водоразборный кран. Температура воды, по­ступающей в прибор, не должна превышать 30°С. Мак­симальная производительность установки - 3 л/мин., при этом ресурс блока с активированным углем дости­гает 30 тысяч литров. Потребляемая электрическая мощность не превышает 7 Вт.

Используя очистные установки, следует придержи­ваться определенных правил, чтобы качество очищен­ной воды удерживалось на уровне, предусмотренном изготовителем водоочистителя. К основным таким пра­вилам можно отнести:

— проточные фильтры (независимо от принципа очистки) нужно всегда устанавливать с помощью водо­проводного крана или встроенного регулятора предпи­санный расход воды, иначе эффективность очистки снизится;

— картриджи нужно менять немедленно после вы­работки ресурса, в противном случае через фильтр бу­дет проходить неочищенная вода;

— при замене картриджей необходимо следить за их размещением, так как они имеют одинаковые уста­новочные размеры и легко подходят к разным корпусам приборов;

— установку фильтров лучше всего поручить специ­алистам, что обеспечит дальнейшую правильную работ с учетом качества входящей воды.