Даже если вода выглядит чистой и прозрачной, это не значит, что она пригодна для приготовления пищи и использования для бытовых нужд в современном доме. Если в частном доме устроена система автономного водоснабжения, то добываемую воду необходимо подвергнуть лабораторным исследованиям. Знание, содержащихся в воде примесей, позволит правильно подобрать оборудование для водоочистки и водоподготовки в вашем доме.
То что вода нуждается в очистке можно определить и по ряду косвенных признаков. Рассмотрим основные причины загрязнения воды, признаки загрязнения и способы водоочистки, подходящие для каждого случая.
Обычно вода бывает жесткой в тех местах, где имеются глинистые, горные и известняковые формирования. Основной причиной повышеной жесткости воды является содержание в ней ионов кальция, но во время прохождения ее сквозь слои почвы ее состав пополняется и другими минеральными веществами, в том числе ионами магния.
Разделяют: карбонатную (временную, которая устраняется кипячением) и некарбонатную (постоянную) жесткость.
Карбонатной, жесткость называется из-за наличия в воде гидрокарбонатов кальция и магния, некарбонатная жесткость обусловлена присутствием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов и фосфатов этих металлов. Временной, жесткость называют из-за того, что во время кипячения гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются, и выпадают в осадок в виде карбонатов. Этот осадок образует накипь на стенках посуды, в которой кипятится вода.
Постоянной, жесткость называют потому, что в состав воды входят химические соединения, которые не распадаются при кипячении. Сумма временной и постоянной жесткости дает общую жесткость воды.
УРОВЕНЬ | ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ | КОНЦЕНТРАЦИЯ В ПРОМИЛЛЕ (PPM) |
1 | Мягкая | 50 |
2 | Средней жесткости | 50-100 |
3 | Жесткая | 100-200 |
4 | Очень жесткая | 200-300 |
5 | Сверхжесткая | 300 |
При жесткости воды 3 уровня целесообразно умягчать воду для стиральных и посудомоечных машин. Для этих целей существует множество химических препаратов и различных дозирующих устройств. Очень жесткая и сверхжесткая вода ( 4,5 уровень )обычно умягчается с помощью ионного обмена или обратного осмоса.
Умягчение воды ионообменным методом основано на прохождении умягчаемой воды через специальные материалы, способные поглощать из воды положительные ионы Са+2 или Mg+2 в обмен на входящие в их состав ионы Na+ и H+. Каждый вид ионообменного материалы обладает таким важным параметром, как ионообменная емкость, выражающаяся количеством положительно заряженных ионов, которые он может обменять в промежутке времени между циклами его регенерации, а также способность к многократной регенерации в течение длительного времени.
После насыщения ионами кальция и магния, ионообменная смола уже не может быть использована и необходимо провести процедуру регенерации, то есть восстановления ее свойств. Регенерация проводиться раствором, содержащем первоначально присутствующие в смоле ионы. Обычно это концентрированный раствор поваренной соли (для Na+ катионовых умягчителей). Процесс этот в большинстве современных моделях умягчителей производиться автоматически и его частота зависит от его типа и жесткости исходной воды. Так же автоматически после проведенной регенерации, ионообменная смола промывается от избытка солей.
Процесс обратного осмоса является универсальным способом очистки воды от нежелательных примесей.
Причиной повышения кислотности воды является загрязнение атмосферы. Основной причиной повышения уровня кислотности воды является загрязнение атмосферы, когда загрязненная дождевая вода проходит в землю не получая нейтрализации.Для мест с тонким плодородным слоем, для которых характерен недостаток известняка, возможно наличие подземных вод с невысокой кислотностью (рН > 5,5). Там же где подпочвенные воды залегают близко от поверхности наличие подкисленной воды очень вероятно. Присутствие кислой воды (рН < 5,5) характерно для водоемов со стоячей водой: озер, болот, прудов.
Холодная вода с повышенной кислотностью не является опасной, но при повышении температуры на 15 °С ее агрессивность возрастает. Чай, приготовленный на такой воде, будет оказывать разрушающее воздействие на зубы, а вода используемая в бытовых и сантехнических приборах оказывать разрушающее коррозийное воздействие на их составные части, соприкасающиеся с нею. Воду, использующуюся для приготовления в пищу и питья, с кислотностью рН 5,5–6, необходимо нейтрализовать.
Вода, содержащая растворенное железо имеет красноватый оттенок. Красный цвет воды возникает из-за присутствия ионов железа в воде. В скважинах, где воздух над поверхностью воды обогащает ее кислородом, ионы железа вступают в соединение с кислородом и превращаются в оксид железа.Ионы железа также будут контактировать с кислородом, находящимся в напорном баке, где сверху имеется воздушная подушка.
Если содержание железа (0,3–1,5 промилле) в воде невелико ее качество можно значительно улучшить, если предотвратить окисление ионов железа кислородом до того как вода появится из водопроводного крана. Это можно сделать следующими способами:
Если содержание железа в воде превышает 1,5 промилле, то она должна пройти процессы аэрации и фильтрации для обеспечения следующих процессов:
Процесс идет следующим образом: при начале работы насоса включается компрессор, который обогащает перекачиваемую воду кислородом. Ионы железа вступают в реакцию с кислородом, в месте где скорость прокачиваемой воды замедлена, окисленное железо выпадает в осадок. Под этим местом находится фильтрующий резервуар.
Железобактерия может попадать в скважину или колодец либо через водоносный слой, либо снаружи через зараженное предметы (буровое оборудование и т.д.) если до этого предметы находились в инфицированной среде. Самый простой путь проверки воды на наличие железобактерий — это открыть крышку туалетного бачка. Если внутренняя поверхность бачка имеет илистый красный налет, то скорее всего, данная система заражена железобактерией.
Если в воде присутствуют железобактерии, то воду нельзя будет очистить от ионов железа не проведя предварительного уничтожения железобактерии с помощью хлорирования. Вода должна хлорироваться напрямую в скважине, чтобы предотвратить размножение бактерий.
Для питьевой воды содержание марганца на должно превышать 0,1 мг/л. Повышенное содержание марганца в питьевой воде оказывает неблагоприятное воздействие на высшую нервную деятельность человека, а увеличенная концентрация железа накапливается в печени и вызывает разрушение ее клеток. И марганец и железо извлекаются из воды одинаковым способом. Железобактерия и марганцевая бактерия уничтожаются хлорированием скважины, причем первоначально необходимо провести так называемое шоковое хлорирование. То есть концентрация хлора в воде должна быть не менее 25 промилле. После накачки сжатым воздухом скважины и фильтрации воды через песчаный фильтр воду, содержащую мертвые бактерии, необходимо откачать и пропустить через фильтр и напорный бак чтобы снизить содержание хлора до 0,5 промилле. После этого можно хлорирование можно проводить в штатном режиме.
Воду, содержащую сероводород, довольно легко определить по запаху тухлых яиц.
Традиционные механические, химические или реагентные способы очистки воды не обеспечивают в большинстве случаев необходимую эффективность очистки.
Отдельно стоят способы очистки воды, основанные на мембранных процессах, такие как обратный осмос, микрофильтрация и ультрафильтрация. Отличие их друг от друга определяется размером растворённых частиц, задерживаемых мембраной, то есть низкомолекулярных растворенных вещества, таких, как неорганические соли или органические молекулы.
Обратный осмос для очистки воды, стал использоваться с 60-х годов прошлого века и применялся в основном для очистки морской воды. Развитие технологий сделало возможным применение этого уникального метода в недорогих и эффективных системах очистки воды в домашних условиях. Сегодня в системах очистки, работающих по принципу обратного осмоса, производится очистка сотен тысяч тон воды в сутки. Уникальность метода очистки заключается в том, что в течение одной операции загрязненная вода очищается от неорганических и от органических примесей на молекулярном уровне с помощью обратноосмотической мембраны. Она же является основным и самым дорогостоящим элементом системы очистки.
Основным элементом подобных водоочистных установок являются обратноосмотические мембраны, способные очищать воду на молекулярном уровне, удаляя из нее практически все примеси, растворенные химические соединения и вирусы.
В зависимости от установленной мембраны процент очистки для большинства неорганических элементов составляет 85%-98%. Органические вещества с молекулярным весом 100 и более удаляются полностью; а с меньшим – проникают через мембрану в незначительных количествах. Вирусы и бактерии вследствие их большого размера не могут проникнуть через мембрану вообще.
Таблица: Степень очистки, обеспечиваемая обратноосмотической мембраной.
ТИП ЗАГРЯЗНЕНИЯ | СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ |
Механические частицы/мутность | >99% |
Неорганические элементы: | |
Натрий | 90-95% |
Кальций | 93-98% |
Магний | 93-98% |
Железо | 93-98% |
Марганец | 93-98% |
Медь | 93-98% |
Никель | 93-98% |
Цинк | 93-98% |
Стронций | 93-98% |
Ртуть | 93-98% |
Свинец | 93-98% |
Хлориды | 90-95% |
Бикарбонаты | 90-95% |
Нитраты | 85-90% |
Фосфаты | 93-98% |
Цианиды | 90-95% |
Сульфаты | 93-98% |
Радионуклиды | 93-98% |
Органические вещества: | |
Органические молекулы с молекулярным весом >200 | >99% |
Основной проблемой для обратноосмотической мембраны является загрязнение ее поверхности отложениями солей жесткости и оксидов железа. Они становятся причиной снижения КПД, повреждению мембраны или ее полного выхода из строя. Для предотвращения этого поток воды разделяется, и часть его жидкости движется в противоположную сторону вдоль мембраны, смывая отфильтрованные частицы в канализацию.
Схема системы комплексной водоочистки дома.
Количество воды, стекающей в канализацию, составляет от 30 до 45%. Кроме того, существуют определенные требования к качеству подаваемой на обратноосмотическую мембрану воды, при соблюдении которых, обеспечивается наибольший срок эксплуатации. Поэтому, как правило, в зависимости от качества исходной воды, проводят ее предварительную подготовку. Система предварительной очистки подаваемой на установку воды, конечно же, зависит от ее химического состава. Если установка работает на водопроводной воде, то следует устанавливать угольный фильтр для защиты от хлора. Если исходная вода поступает из скважины, то обязательно устанавливают обезжелезиватель для очистки от железа во всех его формах и соединениях и марганца, встречающегося в большинстве случаев вместе с железом. В зависимости от концентрации железа иногда достаточно установки дозирующего насоса для ингибитора осадкообразования, препятствующего образованию отложений. Но вследствие постоянно ухудшающегося состояния подземных вод в большинстве случаев требуется более серьезные средства предварительной очистки, такие как устройства каталитического окисления с последующей фильтрацией или удаление солей жесткости методом ионного обмена. Стандартная установка обратного осмоса обязательно включает в себя средства предварительной очистки входной воды. Но кроме этого она также включает в себя УФ-стерилизаторы или озонаторы, которые препятствуют росту бактерий в уже очищенной стерильной воде.
Чтобы вызвать сантехника отправьте Заявку через форму обратной связи или позвоните по телефону + 7 (495) 741-12-38 с 9 до 20 часов по Москве.