Фильтры очистки воды

Главная / Полезная информация / Фильтры очистки воды

Монтаж, установка фильтров тонкой и грубой очистки
на системе горячего и холодного водоснабжения

Тема очистки воды далеко не нова. На протяжении последних 7-8 лет она регулярно освещается в печати. И все же, хотя авторы публикаций действительно стараются помочь читателям найти способы решения накопившихся проблем, вопросы у частных застройщиков остаются и даже множатся. Причин тому несколько. Во-первых, экологическая обстановка вокруг городов продолжает ухудшаться. И возникающие горы мусорных мешков вдоль всех пригородных дорог и автострад - лишь дополнительное этому подтверждение. Начали загрязняться даже глубокозалегающие водоносные слои, и вода из артезианских скважин перестала быть символом природной чистоты. Во-вторых, неуклонно расширяющееся коттеджное строительство увеличивает число водопользова-телей и порождает новые ситуационно-технологические проблемы.

При просачивании через грунт вода изменяет свой солевой состав. Кроме природных солей жесткости (солей кальция и магния), из грунтов в воду поступают и другие примеси: железо, марганец, барий, хром, селен, мышьяк, радий, уран, фтор... В общем, в воде может оказаться едва ли не половина элементов таблицы Менделеева, встречающихся в грунтах в составе разных солей. В ходе эволюции человеческий организм к ним как-то приспособился: важнейшие водно-солевые и кислотно-щелочные обменные процессы, построение костной ткани, ферментативные процессы просто невозможны без участия многих минеральных веществ, которые человек получает вместе с пищей и водой. Все дело в их дозировке. И избыток, и недостаток вредны для здоровья, а списки сопутствующих заболеваний (встречающиеся в разных публикациях) пугающе пространны.

Чем опасны железо и соли жесткости

Железо. В воде подземных горизонтов Центрального региона России, включая Подмосковье, концентрация железа может достигать 15 мг/л. Уже при концентрации 0,5 мг/л в горячей воде железо начинает интенсивно окисляться, что приводит к появлению хлопьев, при осаждении которых образуется рыхлый шлам. При температуре 65-95°С он затвердевает на внутренних поверхностях труб. Этот осадок постепенно забивает теплообменники, радиаторы, трубопроводы. Пластинчатые теплообменники в приборах подготовки горячей воды могут полностью зарасти всего за несколько месяцев. А что происходит с приборами автоматики и сантехники, которые то и дело выходят из строя из-за шламовых пробок, вы и сами догадываетесь.
Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием железа приводит к заболеваниям печени, увеличивает риск инфарктов, вызывает аллергические реакции. Избыток марганца вызывает окраску воды, вяжущий привкус, а длительное употребление такой воды - заболевание костной системы. Поэтому в питьевой воде, в соответствии с ГОСТом, концентрация железа не должна превышать 0,3 мг/л, а марганца - 0,1 мг/л.
Жесткая вода, образующая при воздействии высоких температур накипь, не менее вредна. Кроме того, накипь химически активна и буквально "съедает" не только электронагревательные элементы бытовых приборов, но и прокладки и уплотнения. Помимо этого, в бытовых приборах отказываются служить устройства с мелкими отверстиями: душевые сетки, разбрызгивающие головки стиральных и посудомоечных машин, гидромассажные насадки. К этим напастям добавляется перерасход энергии: слой накипи всего в 1,5 мм приводит к уменьшению теплопередачи в нагревательных приборах приблизительно на 15%. Со временем жесткая вода вызывает мочекаменную болезнь, склероз, гипертонию. И единственный действенный способ борьбы со всеми этими явлениями - использование как можно более мягкой воды.

Однако экологическую проблему создали не столько минеральные примеси, сколько продукты деятельности человека. Именно они существенно ухудшили качество воды в реках, озерах и верхних водоносных горизонтах, загрязнив их огромным количеством растворенных токсичных веществ антропогенного характера (таких как летучие галогеноводороды, высокомолекулярные органические вещества, гербициды, пестициды, нитраты, нитриты, ионы тяжелых металлов и даже радионуклиды). Вода с некоторыми из этих загрязнений для питья практически непригодна, а борьба с ними может обойтись настолько дорого, что дешевле будет всю жизнь завозить воду в дом из отдаленных мест (а может быть, и бросить приобретенный участок).
Подготовка хорошей питьевой воды является проблемой для всех стран. Примеси в воде контролируются, их состав и концентрация нормируются. Всего насчитывается 6 групп таких примесей: органолептические, обобщенные, неорганические, органические, биологические, радиологические. Общее же число контролируемых показателей качества воды превышает 50. Правда, в разных странах состав контролируемых примесей и их допустимые пределы различаются. В сводной таблице мы показали только часть примесей, нормируемых по требованию Всемирной Организации Здравоохранения, Комитета по охране окружающей среды EPA (США), Совета EC и отечественного СанПиН 2.1.4.1074-01. Конечно, в вашем источнике воды может обнаружиться лишь часть компонентов общего списка, но вот какая - зависит от судьбы.

Как взять пробу воды для анализа?

Воду, только что взятую из источника (не стоялую), заливаете в стеклянную или пластиковую бутылку (1,5 л), промытую исследуемой водой, под верхний обрез горлышка и плотно заворачиваете пробку, чтобы свести к минимуму контакт с кислородом воздуха. Застойная или редко используемая скважина (водопровод) предварительно прокачивается минимум 2-3 часа. Наклейте этикетку с указанием вида источника (но не местоположения), времени, Ф. И. О. Отобранную пробу воды нужно в кратчайший срок доставить в лабораторию (время доставки не должно превышать 6 ч).
Куда следует обращаться? Прежде всего, на районную станцию СЭС или в фирму, обладающую лицензией и аттестованными контрольно-измерительными приборами. Если обратиться сразу в ту фирму, которая потом будет выполнять заказ, получится, что одни и те же люди сделают анализ, порекомендуют установку, смонтируют ее и проведут окончательный анализ воды, подтверждающий, что с очисткой все в порядке. И есть большая вероятность, что проконтролировать правильность их действий вы не сможете. Поэтому надо постараться воплотить в жизнь схему, суть которой в следующем. Делаете минимум два анализа: один в независимой организации, второй - в фирме, выполняющей вам систему под ключ, включая анализы. Выясняете причину расхождений, если они имеют место. После монтажа и сдачи системы в эксплуатацию правильность "выходного" анализа перепроверяете в той же независимой организации. Кстати, серьезные фирмы-поставщики сами предлагают проведение дублирующих анализов.


К наиболее часто встречающимся проблемам с водой, требующим применения какого-то оборудования для водоподготовки, можно отнести:

  • наличие механических примесей (песок, глина и др.);
  • растворенные в воде железо и марганец;
  • жесткость воды;
  • привкус, запах, цветность;
  • присутствие бактерий и микроорганизмов;
  • загрязненность органикой (пестициды, нефтепродукты, фенолы, СПАВы).

Список этот может существенно удлиниться в зависимости от экологической обстановки и природных условий в конкретной местности.
С чего начать?

Начинать решать вопрос водоподготовки для коттеджа лучше всего еще на стадии приобретения участка под строительство, а то и до приобретения. Осматривая новый участок, прежде всего, необходимо решить, где вы будете брать воду для дома. Колодец ли это окажется, скважина, или в поселке предполагается (или уже есть) водопровод. Тот, кто продает вам площадку, просто обязан ответить, какова гидрологическая обстановка окружающей местности и как залегают водоносные слои. Сведения следует уточнить, переговорив с соседями или даже обратившись в районный комитет по земельным ресурсам и землеустройству. Затем постарайтесь получить результаты анализа воды с данного или близлежащего участка (разузнайте в соседних поселениях или сделайте сами). Главное - определить санитарно-токсикологическую и бактериологическую загрязненность воды. Если эти данные в норме, а анализ показывает повышенное содержание железа, марганца, солей жесткости и даже органики (под Москвой практически нет районов, которые бы не грешили повышенным содержанием указанных элементов), ничего страшного - устранить эти элементы технически не особенно сложно. И при таком результате предлагаемый участок земли можно смело покупать. Но вот если микробиологические показатели выходят за пределы нормативов, от покупки следует однозначно отказаться. Откуда взялись эти загрязнения? Путей для них - десятки. Это свалки и предприятия, иногда расположенные за десятки километров от вашего участка. Это окружающие сельхозполя и фермы. Автотрассы. Речки и озера.
Анализ воды необходим в любом случае: если вы приобретаете готовый дом, водоснабжение которого уже организовано (колодец, скважина, централизованное водоснабжение), или давно купили участок и только сейчас начали решать проблему водоснабжения. В последнем случае не стоит полностью полагаться на анализ, который делал сосед, пробурив собственную скважину (построив колодец) - даже находящиеся на расстоянии 50 м и вроде бы питающиеся от одного водонесущего слоя скважины (колодцы) могут сильно отличаться друг от друга по составу воды. Экспресс-анализ по трем-четырем обобщенным параметрам обойдется вам приблизительно в $ 10, а полный, на 20-25 параметров, достаточный, чтобы правильно подобрать оборудование, - в $ 25-40.
Только по результатам анализа воды и в зависимости от технической задачи, которую вы хотите решить (общее водоснабжение дома, вода для питья и т. п.), и должен производиться подбор оборудования для системы водоочистки.
Рынок оборудования для водоочистки постоянно расширяется. Скажем, если 7-8 лет назад в той же Москве покупателю предлагалось оборудование всего двух-трех фирм, и фирмы эти были исключительно иностранными, то в настоящее время за потребителя борются почти 40 производителей. Среди них есть американские, немецкие, английские, шведские, французские, швейцарские и южнокорейские. Пытаются "отвоевать" у иностранцев свою долю российского рынка и наши фирмы, причем делают это весьма успешно.

Система водоподготовки
Большая часть воды (в современных домах - до 300 л в сутки на человека) используется на хозяйственно-бытовые нужды (стирка, мытье посуды, душ). Вода для питья и приготовления пищи составляет небольшую часть общего водопотребления.
Коттеджная система водоподготовки состоит из трех групп устройств, различающихся по назначению:
оборудование для предварительной очистки воды от механических примесей на входе в коттедж (дом, квартиру) или перед использованием в бытовой технике;
устройства для коррекции химического состава воды (умягчители, обезжелезиватели, угольные и ионообменные фильтры для удаления солей тяжелых металлов), из набора которых и составляется конкретная система очистки;
оборудование для получения питьевой воды - обеззараживает и дочищает воду до качества питьевой в количестве, необходимом для суточного потребления семьи (до 5 л на человека); оно зачастую локально размещается вблизи питьевого крана.
Первые две группы обеспечивают основной объем воды для хозяйственных нужд и требуют максимальных финансовых затрат.

Оборудование для предварительной механической очистки воды

Песок, глина, ил и прочие содержащиеся в воде частицы разрушают бытовые приборы и сантехнику - она покрывается пятнами, перестает блестеть и быстрее изнашивается. Простейший способ борьбы с этими явлениями - очистить воду от механических примесей, установив или самопромывной, или картриджный, или осадочный (засыпной) фильтр.
В самопромывных фильтрах вода фильтруется через сетку из нержавеющей стали, которую не надо менять после "забивания", - в конструкции имеется специальное устройство, с помощью которого сетка промывается, а весь накопившийся на ней осадок сбрасывается в дренаж (канализацию). Промывка может осуществляться как вручную, так и в полностью автоматическом режиме (автомат открывает клапан и промывает фильтр в течение 15 секунд через программируемые интервалы времени). Сетчатые фильтры грубой очистки и редукторы давления к ним производят фирмы RBM (Италия), HONEYWELL BRAUKMANN (Германия), SYR (Германия). В зависимости от производительности, ручные фильтры стоят $ 80-400, автоматические дороже приблизительно на $ 200. Конкуренцию сетчатым приборам пытаются составить дисковые и пружинные. Дисковый фильтр DF1-75 (ARKAL, Израиль) с пропускной способностью до 4 м3/ч стоит $ 110. Недавно в продаже появился оригинальный отечественный прибор "Термофильтр" (ООО "ЭКОСЕРВИС ТЕХНОХИМ-М"), использующий батарею пружинных фильтрующих элементов. Он способен удалять не только механические примеси, но и коллоиды, нефтепродукты, причем успешно работает даже на горячей воде.
В картриджных устройствах фильтрующим элементом, как правило, является "катушка" из полипропиленовой нити. После того как "грязеемкость" элемента иссякает (примерно через полгода), его просто заменяют (за этим приходится следить хозяевам). Такие фильтры изначально значительно дешевле самопромывных (корпус стоит от $ 15 до $ 85, картридж - от $ 5 до $ 20), а вот в эксплуатации вполне могут оказаться значительно дороже. С какой периодичностью придется заменять картриджи, заранее не определишь - точно это можно узнать только после первой замены. Производят такие фильтры компании ATOLL, US FILTER, ATLAS, "ГЕЙЗЕР", "РУСФИЛЬТР" и др. На смену намоточным картриджам приходят сетчатые непромывные и выполненные из нетканого материала элементы.
Если в воде присутствует тонкая фракция (типа глины или ила), ни сетчатый, ни намоточный фильтр не подходит - примеси слишком быстро забивают фильтрующую поверхность. Бороться с такими примесями призван осадочный фильтр. Он состоит из так называемого "универсального корпуса" (баллона) и фильтрующей загрузки (песок, антрацит, гравий для дренажного слоя) и задерживает частицы от 80 мкм. Алюмосиликаты (например, Filter-Agregat в фильтрах модели ST-PF от KINETICO) пропускают лишь частицы менее 20 мкм. Такие фильтры почти всегда включаются в состав автоматизированной стационарной системы водоподготовки. "Универсальным" их корпус называют потому, что он может использоваться практически в любой из ступеней системы водоочистки, надо лишь поместить в него загрузку соответствующего состава. "Универсальные корпуса" делают из пищевого полиэтилена, стеклопластика высокой прочности и даже нержавеющей стали (ЗАО "МЕМБРАННАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ"). Баллоны способны работать под давлением до 8,8 атм и выдерживать гидравлический удар до 53 атм. Стоимость осадочного фильтра импортного производства составляет $ 600-800 в расчете на 1 м3/ч производительности. Отечественный "Сапфир П 20А" (автомат) от МТТ раза в два дешевле.

Оборудование, корректирующее химический состав воды

Фильтры для обезжелезивания. Растворенное в воде железо, а также часто сопровождающий его марганец в автономных системах убирают путем каталитического окисления. Для этого в "универсальный корпус" засыпают гранулы, обладающие свойствами катализатора (ускорителя реакции). В его присутствии железо интенсивно окисляется кислородом, содержащимся в воде, переходит в нерастворимое состояние и оседает на гранулах. При промывке обратным потоком воды этот осадок удаляется и сбрасывается в канализацию (дренажную систему). Пропустив определенное количество воды, фильтр останавливается на регенерацию. Особенно распространены фильтрующие среды на основе диоксида марганца: Birm, MGS (Manganese GreenSand), Filox, Pyrolox. Причем если первая из них удаляет только железо, а для восстановления свойств (регенерации) ей достаточно обратной промывки водой в течение получаса, то вторая удаляет еще марганец и сероводород, зато для регенерации требует промывки марганцовкой, а потом и удаления остатков последней. Если растворенного кислорода не хватает (при большом содержании железа, аммиака, сероводорода), используют аэратор, который насыщает воду воздухом.
У способа каталитического окисления есть некоторые ограничения: он не удаляет органическое железо, малоэффективен при высоком содержании железа (выше 15 мг/л), а вода не должна быть кислотной (рН менее 7). Иначе приходится применять специальные меры - например, использовать корректор кислотности (дополнительный корпус, устанавливаемый перед обезжелезивателем). Фильтры для обезжелезивания производительностью 1,5 м3/ч стоят $ 1000-1300.