Оборудование для очистки воды: как подобрать установку

О пользе потребления чистой питьевой воды известно практически каждому. Между тем найти воду, достойную называться чистой, сегодня непросто. Поступает ли в жилье вода из городского водопровода или качается из скважин неподалеку от дома — все равно никаких гарантий того, что в ней отсутствуют вредные примеси, нет. Более того, санитарные правила (СанПиН 2.1.4.1116-02) допускают содержание солей, газов, металлов, неметаллических примесей и органических загрязнений, хоть и в относительно небольшом количестве.

Почему нужно очищать воду?

Попадая в организм человека, загрязненная вода воздействует на внутренние органы человека, кровь, лимфу. Избыток соединений железа в воде повышает риск возникновения инфарктов и инсультов, вызывает болезни зубов, почек, печени, кишечника, ухудшает репродуктивные возможности человека. Повышение концентрации цинка грозит развитием заболеваний двигательного аппарата, ухудшением работы желудка. Рост содержания марганца приводит к болезням мочеполовой системы, костно-мышечного аппарата, к осложнениям во время беременности. Избыток хлорсодержащих соединений в воде вызывает болезни печени и почек, нервной и иммунной систем, аллергии, нарушения функционирования сердечно-сосудистой системы. Рост концентрации соединений фтора ухудшает состояние зубов, костей, суставов, желудочно-кишечного тракта. Повышенное содержание сульфатов увеличивает риск появления камней в почках, как и риск возникновения заболеваний сердца. Высокая концентрация нитратов в воде отравляет организм и ведет к заболеваниям крови, сердца, к мочекаменной болезни. Тяжелые металлы, радиоактивные вещества, пестициды, нефтепродукты и прочие органические соединения могут вызывать онкологию. Бактерии и другие микроорганизмы, содержащиеся в воде, часто инициируют болезни желудочно-кишечного тракта.

При этом необходимо очищать не только воду, используемую для питья. К примеру, полив огорода или сада водой, содержащей следы нефтепродуктов, также не принесет пользы. Жесткая вода — в которой повышена концентрация ионов кальция и магния — плохо воздействует на кожу, ухудшает вкус блюд при использовании в приготовлении, увеличивает расход моющих средств, затраты на электроэнергию.

Также примеси несут опасность для оборудования и любых соприкасающихся с водой поверхностей. Одни вещества настолько едки, что постепенно сами разъедают материалы, другие способствуют коррозии, третьи образуют накипь или взвесь, препятствующие работе устройств и механизмов, выводящие их из строя. Поэтому установка системы очистки воды — это не только забота о здоровье, но и способ сохранить дорогое сантехническое и отопительное оборудование, технику.

Установки очистки воды: выбираем характеристики

Выбирая оборудование для водоподготовки и очистки воды, нужно принять во внимание следующие факторы:

• нормы потребления. Следует сразу оценить, какой объем воды расходуется ежедневно, чтобы поставить аппаратуру соответствующей мощности;
• сезонность использования. Возможно, на даче потребуется консервация системы очистки воды на период сезонного отсутствия хозяев;
• где будет использоваться система очистки — в доме или в квартире, на какой площади и в каких условиях, для каких целей нужна вода. От этого зависят, например, ограничения по размеру, по площади монтажа, по производительности аппаратуры.

Но самое важное условие: выбирать модули системы очистки воды нужно, отталкиваясь от химического и бактериологического состава загрязнений. Поэтому предварительно нужно провести анализ используемых источников воды.

Очистка воды — сложный, многоэтапный процесс. Можно выделить следующие общие этапы:

1. Механическая очистка. Очищение воды начинается с удаления крупных механических примесей, таких как песок, частицы глины, ржавчины, минеральных отложений. Нередко используется также осветление, то есть устранение более мелких примесей, присутствующих в виде коллоидной взвеси, суспензии.
2. Обезжелезивание. Помимо железа, на этом этапе порой удаляются и примеси оксидов других металлов, например марганца или меди.
3. Тонкая очистка, которая включает в себя процессы умягчения, обессоливания, удаления растворенных газов, биологической очистки воды от микроорганизмов.

Прошедшая через все эти этапы очистки вода не имеет вредных механических, химических и бактериологических загрязнений, в ней отсутствуют любые образования размером свыше 0,1 микрона.

Перечислим типовые элементы систем водоочистки, позволяющие избавиться от примесей.

• Для удаления механических примесей используются осветлительные фильтры. С целью повышения качества очистки воду можно пропускать последовательно через слои макропористого угля, где будут отфильтровываться частицы покрупнее, а затем через микропористую структуру, задерживающую частицы меньшего диаметра. Помимо механических загрязнений, такие фильтры частично задерживают микроорганизмы и органические соединения. Кроме угольных, могут использоваться фильтры аналогичного назначения на основе алюмосиликатов или цеолитов.
• Обезжелезиватели. Как правило, очистка основана на реакции окисления: двухвалентное железо окисляется до трехвалентного, после чего отфильтровывается. Для окисления может использоваться аэрация или же добавление реагентов-окислителей. Распространено также пропускание воды через угольные или иные фильтры с катализаторами, ускоряющими окисление.
• Умягчители. Для снижения жесткости воду обычно пропускают через ионообменную смолу: при этом ионы Ca²⁺ и Mg²⁺ заменяются на ионы Na⁺.

• Для удаления солей и большинства прочих примесей используются фильтры обратного осмоса. В таких фильтрах вода под давлением проходит через полупроницаемую мембрану. Это наиболее универсальная и глубокая очистка, вода на выходе имеет самое высокое качество, однако и стоимость подобных фильтров заметно выше прочих.
• УФ-фильтры: для очистки от микроорганизмов поток воды обрабатывается светом мощной ультрафиолетовой лампы. Такие фильтры ставят только после систем механической очистки: мутная вода плохо просвечивается, а значит, эффективность УФ-обработки значительно снижается.

Виды установок для очистки и водоподготовки

Если рассматривать в целом установки очистки питьевой воды, их можно отнести к системам либо ступенчатого, либо мембранного фильтрования.

Система ступенчатого фильтрования основана на последовательном пропускании воды через несколько картриджей, каждый из которых отвечает за очистку от определенного вида загрязнений. В первую очередь происходит очистка от механических примесей, затем почти всегда используются умягчители на основе ионообменных смол. А вот последующие картриджи подбираются в зависимости от того, какие примеси преобладают в данной воде. Это может быть очистка от железа, нефтепродуктов, растворенных газов, бактериологических примесей — всего от трех до семи узконаправленных картриджей.

Плюсом системы является ее относительная дешевизна: подобные картриджи обычно стоят недорого. Но такое ее достоинство, как возможность оптимальной «настройки» под преобладающие в данной местности виды загрязнений, становится недостатком в условиях, когда состав загрязнений широко варьируется и, по сути, непредсказуем, как это часто бывает в городах.

Система мембранных фильтров оборудования для очистки воды работает на основе использования обратного осмоса. Как уже говорилось, главное достоинство осмотических мембран — универсальность. Они справляются с очисткой от загрязнений любого типа, начиная от механических микропримесей, ионов растворенных солей, органических молекул и заканчивая бактериями и прочими микроорганизмами.

Особенность фильтрования с помощью обратного осмоса состоит в том, что загрязнения не оседают на мембране, играющей роль фильтра (иначе она бы мгновенно забилась), а отводятся частью входящего в картридж потока воды. Поэтому на каждый литр очищенной воды приходится от одного до пяти литров неочищенной, с повышенной концентрацией примесей. Вода к мембране должна подаваться под давлением. Поэтому, если в водопроводе оно недостаточное, может понадобиться установка дополнительной помпы для регулирования давления при подаче воды.

Первое время все мембранные фильтры выпускались с накопительным баком — их производительности не хватало на то, чтобы очищать сразу весь поток, и фильтрация происходила заранее и постепенно. Сейчас производительность мембран заметно выросла, и во многих новых моделях накопительный бак не устанавливается — в нем просто нет необходимости.

Если через картриджи долгое время не проходит вода, на мембранах может появиться слизь, что-то вроде плесени. Поэтому перед тем, как покинуть дом на неделю и больше, хозяевам желательно законсервировать установку: отключить воду, снять картриджи и, обернув полиэтиленом, убрать в холодильник.

Если вы хотите добиться эффективной фильтрации загрязнений, не стоит ориентироваться на общие характеристики воды в вашей местности. Даже в источниках, удаленных друг от друга на четыре–пять метров, состав воды может отличаться.