Як вибрати систему очищення води

Перш ніж перейти до обговорення технологій очищення води, поговоримо про те, як використовується вода в побуті, і яким вимогам вона повинна відповідати.

Як було сказано вище, починати потрібно з аналізу води. Висновок, який видає спеціалізована лабораторія, містить фактичні значення показників якості проаналізованої води, а також їх нормативні значення відповідно до діючих вимог до питної води.

Вода для пиття і приготування їжі повинна відповідати найвищому рівню якості, володіти бездоганними смаковими характеристиками і не мати сторонніх запахів. Але чи повинна вся вода, яка використовується в будинку, відповідати цим вимогам? Адже для пиття і приготування їжі ми споживаємо в середньому до 5 літрів води на добу, а для побутових потреб - не менше 200 літрів.

Залежно від кінцевої мети і призначення води існує кілька місць установки фільтрів. Так, фільтри питної встановлюються на кухні в безпосередній близькості від крана, а фільтри очищення води господарського призначення монтуються на вході води в будинок. У приватних будинках і котеджах точка установки розташовується відразу після механічних фільтрів, які є першим етапом будь-якої системи очищення (мал. 1). При цьому потрібно не забувати про організацію відводу води на поливні пристрої. Далі йдуть фільтри, які очищають воду для котлів, санвузлів і кухні.

Схема установки систем очищення води




Мал. 1. Схема установки систем очищення води:

  1. Механічний фільтр;
  2. Фільтр для пом'якшення та видалення заліза і марганцю;
  3. Бойлер для нагрівання води;
  4. Котел;
  5. Фільтр для питної води



Скільки потрібно очищеної води?

Перше, що необхідно знати фахівцю - як правильно розрахувати продуктивність системи, виходячи з потреб в очищеній воді. Для цього потрібно оцінити максимальну витрата води в будинку, тобто кількість води в літрах, яка може витрачатися за одиницю часу, якщо одночасно відкрити всі крани. Для цього достатньо мати на увазі, що один відкритий кран забезпечує витрату води від 8 до 10 літрів в хвилину. Таким чином, для квартири з одним санвузлом та кухнею досить встановити фільтр продуктивністю 16-20 літрів в хвилину або 1,0-1,2 м³/год.
Важливо вибрати фільтр потрібної продуктивності, оскільки, в разі її перевищення, якість очищеної води різко погіршиться. Продуктивність фільтрів визначає їх розміри. Для невеликих квартир існують спеціальні компактні апарати, так звані "кабінети", які можуть вбудовуватися в інтер'єр. Для приватних будинків і котеджів, в зв'язку з великим водоспоживанням, використовуються апарати великих розмірів. Зазвичай їх розміщують в котельнях або спеціальних побутових приміщеннях (мал. 2, 3).

Фільтр пом'якшення води типу кабінет

Мал. 2. Фільтр пом'якшення води типу "кабінет", встановлений під кухонною мийкою.

Система очистки води для всього будинку

Мал. 3. Система очищення води для всього будинку, встановлена в спеціальному приміщенні.

Як вибрати фільтри?

Визначившись з продуктивністю системи і можливими варіантами її розміщення, можна переходити до підбору обладнання. При розробці технології очищення води потрібно починати з видалення найбільших домішок, потім забезпечити очистку води від розчинених солей, і на завершальному етапі - з'єднань, що додають воді запахи і присмаки.

Очищення від механічних домішок

Почнемо з механічних домішок, наявність яких легко визначити "на око" по помутнінню води в склянці або осадку на сітці крана. Для вирішення цієї проблеми застосовують механічні фільтри. У механічних фільтрах вода проходить через пористий матеріал або сітку, пори або розмір осередків яких не перевищують 100 мкм (мікрон). Видалення частинок розміром більше 100 мкм, забезпечує надійний захист трубопроводів і побутової техніки. Механічні фільтри бувають двох типів: картриджні (поліпропіленові або мотузкові) і сітчасті (з нержавіючої сталі) (мал. 4, 5).

Сітчастий механічний фільтр

Мал. 4. Сітчастий механічний фільтр

Картріджні механічні фільтри

Мал. 5. Картриджні механічні фільтри

Для підземної води найкраще використовувати картриджні фільтри, тому що вони надійно "вбирають" забруднення будь-якого характеру, практично не змінюючи своєї пропускної спроможності. Сітчасті фільтри доцільно застосовувати для водопровідної води, яка зазвичай містить менше механічних домішок. Ці фільтри зазвичай обладнані пристроями промивання сітки, тобто при їх експлуатації не потрібна регулярна заміна фільтруючих елементів, на відміну від картриджних. При виборі механічного фільтра, слід мати на увазі, що при очищенні води з високим вмістом заліза, сітка сітчастих фільтрів досить швидко забруднюється аж до блокування фільтрації води.

Механічні фільтри обох типів вимагають мінімального обслуговування, з яким легко справляється сам користувач. У картриджних фільтрах заміну фільтруючого елемента необхідно робити, якщо показання манометрів до і після фільтра відрізняються на 1 атм, але не рідше ніж раз на півроку. Для сітчастих фільтрів досить періодично на 1-2 хвилини відкривати кран промивки. Частота промивання визначається кількістю накопичених на сітці домішок. У багатоповерхових будинках рекомендується використання сітчастих фільтрів з клапанами зниження тиску, які нейтралізують скачки тиску у водопроводі.
На наступному етапі з води видаляють розчинені мінеральні домішки: солі кальцію і магнію, сполуки заліза і марганцю, нітрати, амоній або знижують загальний солевміст в залежності від складу води.

Пом'якшення

І для водопровідної, і для артезіанської води найактуальнішим завданням є зниження жорсткості води. Для її вирішення застосовується спеціальний фільтруючий матеріал - катіонообмінна смола (катіоніт). Смола поглинає іони кальцію і магнію, в обмін на іони натрію, які переходять в воду.

Для домашнього використання іонообмінний матеріал засипають в компактні повністю автоматичні апарати-пом'якшувачі. Процес очищення здійснюється при проходженні води через шар фільтруючого матеріалу. В апаратах також передбачена можливість автоматичного видалення накопичених домішок - регенерація фільтруючого матеріалу. Для відмивання матеріалу використовується вода і кухонна сіль, яка випускається в таблетованому вигляді. Термін служби фільтруючого матеріалу в середньому становить близько 5 років.

Видалення заліза, марганцю та органічних сполук

Як уже зазначалося, для свердловинної води типовою проблемою є присутність сполук заліза і марганцю. Існує кілька методів знезалізнення і деманганізаціі. Більшість з них незручні в експлуатації в домашніх умовах. Для одних потрібне використання вкрай дефіцитного і агресивного реагенту - перманганату калію (марганцівки) для регенерації; для інших - високопродуктивних насосів і каналізації; для третіх - існують обмеження за складом води, не дотримання яких тільки посилює проблеми з марганцем. Однією з найбільш невередливих і надійних технологій видалення заліза і марганцю є технологія Ecomix, розроблена українськими вченими в 1999 році. Ця технологія дозволяє впоратися з високими концентраціями заліза - до 15 мг/л і марганцю - до 3 мг/л. Крім того, Ecomix ефективно пом'якшує воду, знижує вміст органічних речовин і амонію. Всі ці процеси відбуваються одночасно в одну стадію і в одному фільтрі. Матеріал широко застосовується в Україні для очищення артезіанської води, для якої характерно одночасна присутність всіх перерахованих вище домішок в надмірних кількостях. Матеріал засипається в апарати аналогічні пом'якшувачам, і при запуску фільтра багатокомпонентна суміш самостійно розшаровується (рис. 6).

Мал. 6. Зовнішній вигляд фільтра для котеджу з матеріалом Ecomix.

Відмивання від домішок, що видаляються здійснюється з використанням все тих же солі і води. Після фільтра, що містить Ecomix, концентрація солей жорсткості, заліза, марганцю, амонію і органічних речовин повністю відповідає вимогам до питної та побутової води.

Матеріал Ecomix також доцільно застосовувати для очищення водопровідної води поверхневого водозабору. По-перше, навіть у водопровідній воді зустрічається підвищений вміст заліза і марганцю, по-друге, для неї характерна присутність органічних сполук природного походження, які обумовлюють жовте або жовто-коричневе забарвлення води. Це характерно для багатьох міст України - Києва, Черкас, Дніпра, Запоріжжя, Миколаєва, Одеси та інших. Фільтр Ecomix очистить воду не тільки від солей жорсткості, а й знебарвить її.

Пом'якшувачі води і фільтри Ecomix представляють собою обладнання, яке складається з фільтра з керуючим клапаном, заповненого фільтром - катіонітом або Ecomix, і сольового бака, призначеного для зберігання солі та приготування регенеруючого розчину. Апарати типу "кабінет" представляють собою єдиний пристрій, в якому, з метою економії простору, фільтр розміщений безпосередньо в сольовий бак (рис. 6).

Процес очищення здійснюється в міру проходження води через шар фільтруючого матеріалу. Після очищення певної кількості води, вбудований в керуючий клапан електронний контролер автоматично запускає процес регенерації, тобто відновлення робочих властивостей фільтруючого матеріалу. При цьому через систему пропускається розчин солі, в результаті чого вилучені з води забруднення витісняються з поверхні катіоніту або Ecomix і змиваються в каналізацію. Електронний контролер реєструє витрату очищеної води і здійснює регенерацію фільтруючого матеріалу тільки, коли це необхідно.

В результаті від користувача потрібно тільки:

  • раз в 3-6 місяців виконувати дозагрузку солі в сольовий бак.
  • періодично проводити технічне обслуговування установки за допомогою фахівців авторизованих сервісних центрів.

Зниження кількості солі

Найбільшу складність представляє очищення води із загальним солевмістом більше 1000 мг/л. Єдино можливим рішенням для такої води в домашніх умовах є застосування технології промислового зворотного осмосу. Зворотний осмос - це фізичний метод очищення води, який заснований на використанні спеціальних мембранних елементів. Мембрани пропускають молекули води і затримують розчинені солі. На відміну від процесів пом'якшення, технології зворотного осмосу вимагають додаткового обладнання: накопичувальної ємності, в яку подається вода після очищення, і насосної станції. Фільтри зворотного осмосу для домашнього використання випускаються як модульні установки, які включають всі необхідні елементи.

Модульні установки зворотного осмосу дозволяють досягти найбільш глибокого очищення води, але в той же час є найдорожчими. У більшості випадків вода після зворотного осмосу є також фізіологічно повноцінною, тому вирішується відразу два завдання: підготовка води для всього будинку і для питних цілей.

При відносно низькому солевмісті очищена вода буде містити менше 200 мг/л солей. У цьому випадку для отримання фізіологічно повноцінною питної води буде потрібна додаткова мінералізація.

Очищення від нітратів

Окремої уваги заслуговують нітрати у воді. Відомо, що вода з нітратами завдає шкоди тільки при вживанні всередину і абсолютно нешкідлива при побутовому використанні. Далі ми обговоримо особливості очищення води від нітратів тільки тому, що їх видалення за допомогою фільтрів питної води ненадійне, не завжди ефективно і часто небезпечно для споживача.

Для видалення нітратів використовуються два способи: спеціальні фільтруючі матеріали - аніонообмінні смоли або зворотний осмос. Другий спосіб значно надійніший, але дорожчий. Застосування смол вимагає більш детального аналізу вихідної води і ретельних розрахунків. Не дивуйтеся, якщо Вас попросять провести додаткові дослідження води на вміст хлоридів, сульфатів і гідрокарбонатів (показник лужність).

Основна складність очищення води від нітратів полягає в тому, що паралельно з їх видаленням також поглинаються сульфати і гідрокарбонати. Ці домішки конкурують між собою, тому можливий випадок, коли накопичені нітрати будуть виштовхувати "конкурентами" в очищену воду. В результаті споживач отримає воду, в якій вміст нітратів буде вищим від початкового. Ретельний розрахунок тривалості роботи фільтра потрібно для того, щоб вчасно його зупинити і провести регенерацію. Важливо відзначити, що при високому вмісті нітратів (більше 150 мг/л) може застосовуватися комбінація перерахованих методів.

Видалення запахів

Завершальним етапом технології підготовки води для всього будинку є видалення з води запахів. Для очищення водопровідної води від хлору використовують активоване вугілля, вироблене з шкаралупи кокосових горіхів. Вугілля забезпечує ідеальну воду для душу, ванної і просто для побутового застосування. Обезхлорена вода не викликає подразнень шкіри і очей.

Для видалення сірководню, що додає свердловинній воді запах тухлих яєць, використовують спеціальне активоване вугілля Centaur (Центавр). У великих концентраціях сірководень токсичний, проте навіть при низькому вмісті він викликає корозію металевих предметів - столових приладів, кухонного приладдя, ванн та ін.

Активоване вугілля завантажують в компактні апарати, висотою 55 см і діаметром 30 см, які можуть використовуватися для квартир і невеликих котеджів.

Пристрої працюють повністю в автоматичному режимі. Видалення накопичених домішок відбувається шляхом промивання матеріалу водою. Термін служби вугілля, як правило, не перевищує 1,5 року. Після закінчення цього часу їх замінюють на нові.

Як зробити все правильно?

Ми досить детально розглянули основні фільтри, які використовуються в домашніх умовах. Резонно припустити, що у Вас виникло питання: "Як буде виглядати комплект фільтрів, скажімо, для квартири в місті Києві з одним санвузлом?". Для відповіді на нього потрібно буде:

  • подивитися в аналіз води і визначити домішки, які слід видалити;
  • вибрати необхідні фільтри і їх послідовність;
  • розрахувати потребу води, щоб вибрати потрібний розмір фільтра.

Керуючись коротким переліком вихідних даних легко вибрати правильне рішення. Відповідь на поставлене вище питання не займе і хвилини. Аналогічні рішення існують також для котелень з котлами різної потужності. Підводячи підсумок, ми наводимо узагальнену таблицю, де показані основні типи забруднень, симптоми їх прояву в побуті і способи видалення. Все це необхідно знати для правильного вибору системи очищення води для будинку. Сподіваємося, що наші відповіді полегшать фахівцям вибір системи очищення води для будинку або квартири і заощадять час для нових проектів!

Основные типы загрязнений