Системы водоочистки: выбираем лучшие

Системы водоочистки: выбираем лучшие

Системы водоочистки: выбираем лучшие

Качество жизни любого человека зависит, в первую очередь от того, чем он дышит и что пьет. Неслучайно территории долгожителей – это горы с чистым воздухом и талой водой ледников. Индустриальное развитие общества оборачивается ухудшением экологической обстановки. На земле осталось мало мест, где можно пить воду из ручьев и, тем более, рек. Человеку пришлось придумать защиту от своего же пагубного влияния на экологию – системы водоочистки. Они включают набор оборудования, выполняющего ряд функций: непосредственно очистку, промывку и/или регенерацию фильтров, содержание очищенной воды. В предлагаемой статье описываются существующие системы водоочистки и специфика их эксплуатации.

Из этой статьи вы узнаете:

Какие системы водоочистки существуют

Как выбрать систему водоочистки

Как качество воды влияет на выбор системы водоочистки

Как установить систему водоочистки

Как обслуживать системы водоочистки

Какими бывают системы водоочистки

Рассмотрим наиболее распространенные системы очистки воды, ориентируясь на их важнейшие потребительские характеристики.

Производительность оборудования

По этому признаку выделим три группы систем водоочистки и водоподготовки:

Cистемы, более всего подходящие для небольшого частного дома, имеют производительность порядка 2,5 м 3 /час. Они просты в эксплуатации, понятны для контроля и обеспечивают необходимое качество очистки.

Комплекс оборудования с мощностью до 10 м 3 /час предназначен для обслуживания 4−5 частных домов. Главное преимущество этого решения – экономичность. Недостаток – стандартная программа водоподготовки, не меняющаяся в зависимости от времени суток. Если источником водоснабжения является артезианская скважина с большим дебитом – это как раз то, что нужно.

Когда требуется очищать воду лишь для приготовления пищи и питья, достаточно использовать простой фильтр из нескольких кассет, устанавливаемых под мойкой. Но чистая вода бывает нужна также для сантехники и бытовых приборов. В таком случае приходится выбирать одну из систем водоочистки, представленных в первых двух вариантах.

Направленность действия и принцип работы

Общая схема системы водоочистки представлена ниже:

Весь вопрос в том, как реализовать эту схему, наилучшим образом выбрать отдельные элементы, начиная с труб и насоса и заканчивая набором фильтров тонкой очистки.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Номенклатура предлагаемого на рынке оборудования водоочистки весьма разнообразна. Как принято в математике, прежде всего надо уточнить начальные условия:

Физико-химические характеристики воды (от каких примесей следует очистить воду).

Требования к качеству воды на выходе (для питья, хозяйственных нужд).

Финансовые возможности (высококлассное оборудование иностранных производителей или достаточно качественное отечественное).

Перейдем к рассмотрению характеристик отдельных устройств.

Для удаления крупных взвесей используют фильтры грубой очистки, содержащие металлическую сетку или песчаную засыпку крупной фракции, способствующую уменьшению мутности воды.

Если вода содержит высокие концентрации железа, необходимо дополнительно купить устройство, способное справиться с таким видом загрязнения. Такая проблема чаще всего возникает при использовании артезианских скважин. Следует учитывать, что вода из артезианских скважин может содержать и другие нежелательные примеси: марганец, метан, сероводород и даже радон.

Поэтому при выборе оборудования лучше найти комплексное решение по системе водоочистки. Обезжелезивание и деманганация обеспечиваются фильтрованием с предварительным окислением. Это хорошо отработанный технологический процесс, применение которого в частном доме обеспечит длительную эффективную эксплуатацию труб, бытовой техники и санитарного оборудования и, главное, – сохранит ваше здоровье. Фильтровальные устройства не требуют частой замены.

Окисление осуществляется аэрацией или специальными реагентами. Озонирование в частных домах применяется редко. Дело в том, что фильтры с озонированием имеют ряд недостатков. Во-первых, стоки, образуемые в результате промывки фильтра, нужно утилизировать. Во-вторых, необходимо своевременно менять реагенты, используемые в аэрационном оборудовании. В-третьих, в период промывки фильтр не может выполнять свои функции.

Умягчение – самая частая процедура водоочистки, применяемая для коттеджей, частных домов и квартир. Вода при этом максимально очищается от солей жесткости. Нельзя сказать, что приближение состава воды к дистилляту, это неоспоримое благо. Недостаток кальция в организме чреват заболеваниями опорно-двигательной системы, а недостаток магния может спровоцировать инфаркт. Это приводит к необходимости установки дополнительной ступени минерализации. В то же время для бытовых приборов, а также для экономии моющих средств лучше использовать именно мягкую воду.

Для умягчения используется фильтр с ионообменной смолой или системы обратного осмоса.

Основой смолы являются иониты – нерастворимые полиэлектролиты. Ионит имеет форму каркаса с ионами противоположного знака. При контакте ионов каркаса с ионами другого знака происходит смена ионитов.

В системах обратного осмоса вода под давлением проходит через мембраны, проницаемые только для водных молекул.

Тонкая очистка обеспечивает удаление из воды органики, нитритов, нитратов, солей тяжелых металлов, нефтепродуктов. Такая система очистки обычно требуется для воды, поступающей из неглубоких скважин. Используется сорбционный фильтр, который обеспечивает максимальную степень очистки, но требует периодической замены дорогостоящей загрузки.

Обеззараживание может потребоваться и для очистки воды из скважины, если при ее бурении нарушены санитарные требования.

Для дезинфекции воды после фильтров грубой очистки ставятся ультрафиолетовые излучатели. Ультрафиолет уничтожает бактерии и вирусы.

Для удаления микроорганизмов можно использовать также сорбционные фильтры и системы водоочистки обратного осмоса.

Все перечисленные способы очистки могут использоваться как независимо, так и в качестве ступеней системы водоочистки для загородного дома.

Автоматические и ручные системы

Регулировка работы системы очистки воды ограничивается переключением из рабочего режима в режим промывки. Самый простой способ регулировки – замена кассет в бытовом фильтре. Автоматические системы, хотя и обходятся дороже, но практически не требуют вмешательства человека, и, кроме того, обеспечивают автоматический контроль режима очистки. При ручной регулировке системы хозяин дома должен своевременно осуществлять переключение с рабочего режима на режим промывки и обратно. Немудрено, что при ручной регулировке возрастает риск допустить ошибку.

На что следует обратить внимание при выборе системы водоочистки

Необходимость применения устройств очистки воды диктуется гигиеническими и санитарными нормами, а также требованиями к качеству воды, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения. Хорошо подобранные компоненты системы водоочистки для квартиры или дома гарантируют не только высокое качество питьевой и бытовой воды, но и надежность работы отопительного оборудования. Грамотное проектирование систем очистки обеспечивает одновременно существенную экономию денежных средств и высокое качество жизни.

Приборы, предназначенные для очистки воды, существенно отличаются друг от друга как по конструктивному исполнению и применяемым технологиям, так и по стоимости. Прежде чем купить систему водоочистки, необходимо определиться с собственными требованиями к качеству воды. Для этого вы должны, прежде всего, уточнить физико-химические характеристики воды в доступном вам источнике: колодце, скважине, сети водоснабжения.

Ясно, что для использования в системе отопления необязательно очищать теплоноситель до состояния питьевой воды. В то же время нельзя экономить на своем здоровье. К воде, предназначенной для питья и приготовления пищи, должны предъявляться самые строгие требования, особенно при наличии проблем со здоровьем.

Нужно исходить из того, что вода может различаться по ряду важнейших биологических, органических и химических характеристик. Весь набор характеристик воды, в основном, определяется особенностями используемого источника. Например, в артезианских скважинах вода обладает специфическими свойствами: чаще всего это повышенное содержание ионов жесткости и растворенного железа, а в ряде случаев – превышение допустимой концентрации фтора и сероводорода. Кроме того, современное состояние природной среды в промышленно развитых регионах России характеризуется огромным количеством токсичных загрязнений промышленного и антропогенного происхождения: ионов тяжелых металлов и радионуклидов, органических соединений, гербицидов, пестицидов, нитратов и т. д.

При использовании воды из колодца потребитель ставит себя в самые трудные условия. Он должен сразу ориентироваться на приобретение и установку многофункциональных, дорогих комплексов водоочистки. Дело в том, что грунтовые воды имеют нестабильный состав и повышенный уровень объема загрязнителей (железа, органических веществ и растворенных газов – продуктов гниения и жизнедеятельности почвенных бактерий и т. п.). Более того, такой источник не может обеспечить надежное поступление необходимого количества воды вследствие особенностей ее формирования поверхностными стоками.

Итак, при наличии любого из источников воды в обязательном порядке следует сделать ее анализ, чтобы определить показатели:

ТОП-5 схем водоочистки для частного дома

Основные загрязнители воды из скважин и колодцев

Для снабжения частного дома часто применяют индивидуальные источники. Такое решение позволяет самостоятельно контролировать потребительские параметры жидкости. Воду без посторонних примесей можно использовать для питья и приготовления пищи, стирки вещей и мойки автомобиля. При минимальном уровне жесткости бытовая техника выполняет свои функции с максимальным КПД. Отсутствие железа предотвратит появление на видных местах некрасивых пятен ржавчины.

Вводная часть статьи объясняет не только преимущества качественной очистки. Понятна необходимость внимательного изучения состава примесей. Эта информация нужна для точного выбора функциональных компонентов специального оборудования.

В простейших инженерных сооружениях (колодцах, скважинах на песок) относительно большое содержание следующих загрязнений:

• бытовых и промышленных отходов;
• удобрений;
• биологически активных микроорганизмов;
• ила, песка, других механических примесей.

Чтобы отделить перечисленные компоненты с помощью природной фильтрации увеличивают глубину источника. В артезианских скважинах меньше органики, «следов» человеческой деятельности. Однако увеличивается концентрация:

Точный вывод может дать фирма, которая занимается очисткой воды, а потом сделать по результатам лабораторного анализа. Пробы набирают в чистую тару с заполнением до пробки без воздушного промежутка. Желательно использовать период паводков, когда уровень загрязненности – максимальный.

В развернутом исследовании заказчику передают данные по десяткам позиций. Но и упрощенный вариант лучше по сравнению с упрощенной оценкой тестовыми индикаторными полосками. Официальный документ, заверенный подписью исполнителя, пригодится для профессионального проектирования. Эти данные помогут контролировать объективно эффективность установленного комплекта оборудования.

Приступим к рассмотрению схем

Кроме сведений о загрязненности на подготовительном этапе уточняют следующие параметры:

• объем финансирования;
• потребности;
• наличие свободного места;
• возможность подключения электроснабжения, других инженерных сетей;
• сложность монтажа собственными силами.

Каждый пункт изучают отдельно. Потребности, например, разделяют на основные группы:

• общие технические – полив огорода и участка, мойка транспортных средств;
• внутридомовые – гигиенические процедуры, уборка, отопление;
• приготовление пищи.

По каждой категории определяют необходимый уровень очистки. Для полива растений достаточно удалить из жидкости крупные механические фракции. В питьевой воде исключают все вредные примеси, обеспечивают безупречные органолептические характеристики. Без подробных объяснений понятны преимущества рационального подхода. Точная формулировка обязательных критериев каждого этапа обработки уменьшит суммарные расходы.

1. От механических примесей

Схема водоочистки частного дома по данной позиции состоит из нескольких этапов:

• первый – слой гранулированной подсыпки на дне колодца (скважины);
• следующий – сетка заборного устройства, предотвращающая повреждение насоса;
• магистральный производительный фильтр создают из бака, заполненного песком;
• на следующих стадиях технологического процесса применяют грязевики, дисковые конструкции, специализированные картриджи.

Общий принцип – последовательное уменьшение протоков. На финишном этапе применяют мембраны с отверстиями, которые немного больше молекул воды. Такие блоки устанавливают в наборах обратного осмоса.

ЦЕНА: 25 000 руб.

Магистральный засыпной фильтр оснащают системой автоматической промывки. Аналогичные устройства применяют в установках ионного обмена. По заданной пользователем программе электромагнитные клапаны подключают необходимые контуры для технологической очистки. Накопленные загрязнения направляются в дренаж. Периодичность процедуры организуют по времени либо с учетом количества обработанной жидкости.

2. От железа и марганца

Схема водоочистки воды из скважин от железа разрабатывается после уточнения формы примесей:

• органические составляющие обрабатывают специальными реагентами (озоном, гипохлоридом натрия);
• коллоиды – укрупняют коагулированием;
• двухвалентное железо переводят в нерастворимое состояние реакцией окисления для последующего задержания частиц механическим фильтром.

ЦЕНА: ОТ 37 000 руб.

Комплексную очистку от железа и марганца выполняют с применением специализированной засыпки-катализатора. Она ускоряет окисление, извлекает из потока жидкости компоненты с электрическим зарядом (ионы). Накопительные свойства наполнителя периодически восстанавливают промывкой раствором перманганата калия. Переключение режимов обеспечивает настроенный соответствующим образом блок автоматики с комплектом электромагнитных клапанов. Аналогичная система водоочистки для загородного применяется, если надо удалить примеси марганца.

3. От жесткости и извести

Типовая система водоочистки для загородного дома подразумевает наличие надежной защиты от накипи. Для решения этой задачи применяют:

• обработку полифосфатами;
• трансформацию солевых примесей сильным магнитным полем;
• ионный обмен;
• мембранную очистку.

ЦЕНА: ОТ 55 000 РУБ.

При выборе подходящей методики надо учитывать специфические преимущества и недостатки. Полифосфаты, например, стоят дешево! Но пользователю надо самостоятельно контролировать заполнение рабочей емкости, так как средства автоматизации отсутствуют. Загрязнение окружающей среды общей жесткость ограничивает сферу применения. Эти реагенты используют для защиты котлов отопления и стиральных машин. Следует исключить возможность их проникновения в контур питьевой воды.

4. От бактерий и вирусов

Высокий уровень надежности обеспечивают системы водоочистки мембранного типа. Установка обратного осмоса принципиально не способна пропускать фракции, крупнее молекул воды. Микроорганизмы всех видов значительно больше. Поэтому при сохранении целостности преграды проблемы для потребителей отсутствуют.

Для обработки больших объемов жидкости (воды в бассейне) применяют:

• хлорирование;
• озонирование;
• обработку специализированными дезинфицирующими средствами;
• ультрафиолетовое излучение достаточной мощности.

При работе с традиционным кипячением для получения необходимого результата применяют длительное (5-10 мин) высокотемпературное воздействие.

5. От нитратов

Этим термином называют солевые соединения азотной кислоты, которые часто используют для улучшения урожайности сельскохозяйственных культур. Эти загрязнения присутствуют в открытых водоемах, колодцах и скважинах на песок. Специалисты подчеркивают особую опасность последовательного преобразования удобрений этой категории в нитриты и нитрозамины. Повышенная токсичность химических соединений способна значительно ухудшить состояние здоровья вплоть до смертельного исхода. По нормативам СанПин предельная концентрация нитратов ограничена уровнем 45 мг на литр.

Для удаления этих примесей применяют установку ионного обмена с наполнением специализированными макропористыми гранулами. Если суммарные потребности не превышают 220-240 литров/ сутки, вполне достаточно возможностей типовой установки обратного осмоса.

Идеальная схема, какая она?

Выше рассмотрены типовые инженерные решения. Однако некоторые способы монтажа можно усовершенствовать с помощью дополнительных средств. Так, при наличии примесей двухвалентного железа в скважине применяют следующие технологии ускоренного окисления:

• распыление под давлением;
• безнапорное разделение потока на несколько мелких струй;
• принудительную компрессорную аэрацию;
• впрыск озона через эжектор.

После предварительно обработки жидкость направляют в емкость с каталитической засыпкой или активированным углем. В дополнительном слое из песка задерживают механические примеси.

Обратный осмос по уровню фильтрации сопоставим с качественной дистилляцией. Тем не менее, при длительных перерывах в работе оборудования нельзя исключить вторичное заражение. Чтобы такая система водоочистки для загородного дома выполняла свои функции безупречно, комплект дополняют блоком УФ-обработки.

Приведенные примеры объясняют необходимость тщательного изучения всех важных деталей инженерного проекта. Идеальная схема водоподготовки и водоочистки в точности соответствует действительным потребностям. Она не увеличивает чрезмерно обязанности пользователей в процессе эксплуатации. Чтобы сделать точный экономический расчет, берут временной интервал не менее 10 лет. Суммируют затраты по следующим позициям:

• обслуживание;
• расходные материалы;
• плановый ремонт (замена отдельных блоков).

Какую систему водоподготовки и водоочистки лучше установить в частном доме?

При схеме подключения к глубокой артезианской скважине можно рассчитывать на удаления большинства вредных примесей природной фильтрацией. На финишной стадии применяют кувшин с встроенным картриджем для устранения остатков примесей. Однако в подобных источниках повешена концентрация кальциевых фракций, которые превращаются в накипь при нагреве.

Локальную защиту отдельных единиц техники можно организовать с помощью полифосфатного фильтра. Однако удобнее пользоваться общей системой водоочистки для загородного дома. Задерживают соли жесткости установкой ионного обмена. Для экономии свободного пространства в частном доме применяют систему водоочистки. Мощность генератора выбирают по соответствию дальности действия протяженности трассы подключенного трубопровода.

Дополнительное преимущество электромагнитного «умягчителя» – простая схема подключения:

• катушку наматывают изолированным проводом (20-25 витков);
• основной блок ставят на полу или фиксируют в вертикальном положении на стене;
• подсоединяют питание от сети 220 V (мощность – не более 25 Вт);
• рабочий режим поддерживается автоматически без настроек и тщательного контроля.

Для подготовки питьевой воды в очистительную схему загородного дома добавляют комплект обратного осмоса. Для насыщения жидкости полезными веществами после мембраны устанавливают минерализатор.

Типовая комплексная схема системы водоподготовки и водоочистки состоит из следующих функциональных блоков:

• удаление механических примесей;
• обезжелезивание;
• уменьшение уровня жесткости либо защита от накипи;
• подготовка питьевой воды.

Чтобы исключить ошибки вместе с излишними затратами, предварительно уточняют состав примесей. Если личное проектирование вызывает затруднения – обращаются к специалистам. Оборудование подбирают с учетом заводских гарантий и планового срока службы.