Strict Standards: Declaration of OPCloader::getModel() should be compatible with JView::getModel($name = NULL) in /home/zhlobinm/public_html/components/com_onepage/helpers/loader.php on line 26
Системы водоочистки для коттеджа. Что нужно знать при выборе?

Системы водоочистки для коттеджа. Что нужно знать при выборе?

 

С развитием коттеджного строительства проблема чистой бытовой воды становится все более актуальной. Ведь водоочистка для владельца коттеджа - дело сугубо личное. И в случае чего жаловаться ему будет некому - ни государственные, ни муниципальные службы на помощь не придут.


Насколько чист родник?

Во-первых, экологическая обстановка вокруг городов продолжает ухудшаться. Начали загрязняться даже глубокозалегающие водоносные слои, и вода из артезианских скважин перестала быть символом природной чистоты. Во-вторых, неуклонно расширяющееся коттеджное строительство увеличивает число водопользователей и порождает новые ситуационно-технологические проблемы. Наконец, сам объект нашего внимания  - вода - таит в себе много непознанного, пусть она и занимает 2/3 поверхности Земного шара и составляет около 80% массы тела человека.

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 соли жесткости и железо?

Жесткость воды - один из показателей качества воды, который обуславливается присутствием в воде солей кальция, магния и некоторых других металлов. Оптимальный физиологический уровень жесткости воды составляет 1,2-2,5 мг-экв/л. Жесткость выше 3,0 мг-экв/л приводит к интенсивному накоплению осадка в системе водоснабжения и на сантехнике, мешает работе бытовых приборов. В инструкциях по эксплуатации бытовой техники рекомендованная жесткость воды не должна превышать 1,2 мг-экв/л.

В воде подземных горизонтах Жлобинского района, концентрация солей жесткости может достигать 6-8 мг-экв/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%.

Постоянное употребление внутрь воды с повышенной жесткостью приводит к накоплению солей в организме и, в конечном итоге, к заболеваниям суставов (артриты, полиартриты), к образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях, гипертонии. Умягчение воды позволяет предотвратить образование нерастворимых соединений кальция и магния при нагреве воды, т.е. продлить срок службы бытовой техники, защитить водопровод и сантехнику, сэкономить на электроэнергии и моющих средствах и просто получить удовольствие от мягкой воды.

При умывании мягкой водой остается субъективное впечатление "несмываемости мыла, кожа остается скользкой, как бы намыленной. Связанно это явление с тем, что после удаления из воды солей жесткости уже не образуются "мыльные шлаки", которые уничтожают тончайшую жировую пленку, покрывающую поверхность здоровой кожи и защищающую ее от вредных внешних воздействий. Именно эта пленка и дает ощущение скользкости. И это не только не вредно, но наоборот крайне полезно! К сожалению, мы больше привыкли мыть тело и волосы "до скрипа" в жесткой воде, а затем пытаться восстановить нарушенную защитную пленку с помощью кремов и лосьонов.

Железо. В воде подземных горизонтах Жлобинского района, 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.

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).

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.

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, 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.

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.

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).

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. Если растворенного кислорода не хватает (при большом содержании железа, аммиака, сероводорода), используют аэратор, который насыщает воду воздухом.

Фильтры для "умягчения". Для снижения жесткости воды, то есть уменьшения растворенных в ней солей кальция и магния (точнее, их ионов) до оптимальной величины, применяются так называемые умягчители. В них засыпается катионообменная смола, в результате чего происходит обмен ионов кальция и магния из воды на ионы натрия из смолы. Катионообменная смола после пропускания определенного количества жесткой воды теряет свою поглощающую способность и требует восстановления (в среднем 1-2 раза в неделю). Оно осуществляется с помощью раствора поваренной соли. Процесс включает в себя растворение соли, впрыскивание раствора в баллон, регенерацию, обратную и прямую промывку и длится 1ч 48 мин. Срок службы такого оборудования 6-8 лет.

Фильтры комбинированной очистки. Благодаря большому разнообразию смол, при их правильном подборе (виды, объем, чередование слоев) удается создать фильтры, выполняющие одновременно функции обезжелезивателя, умягчителя, а также частично очищающие воду от нитратов, сульфатов, солей тяжелых металлов, органики. Для регенерации этих фильтров тоже требуется поваренная соль. Стоят они процентов на 20 дороже умягчителей, а заменяют два устройства. Правда, работают они при не сильно загрязненной воде.

Адсорбционные фильтры предназначены для уменьшения содержания органических примесей и остаточного хлора, устранения запахов и постороннего привкуса. Стационарные промывающиеся угольные фильтры представляют собой "универсальные корпуса", заполненные активированным углем (из расчета 60 дм3 на 1 м3/ч производительности). Чаще всего применяются гранулированный активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов и уголь, импрегнированный серебром. Ресурс таких фильтров значительно выше, чем картриджных (за счет удаления посторонних включений и частичного обновления поверхности гранул при промывке).

Автоматизированная система водоподготовки

Если вы живете в загородном доме постоянно, вам, конечно же, больше подойдет автоматизированная стационарная система водоподготовки. Она строится ступенями из набора упомянутых "универсальных корпусов" и управляющего блока с клапанами переключения режимов работы фильтра. Каждый "универсальный корпус" имеет соответствующую загрузку, справляющуюся с определенным видом (группой) загрязнителей. Количество необходимых ступеней подбирается, исходя из химического анализа воды. Как правило, такая система включает в себя осадочный фильтр, обезжелезиватель, умягчитель и угольный фильтр. Устанавливаются они последовательно, один за другим. Объем загрузки и размер "универсального корпуса" каждой ступени определяется содержанием примеси в воде и расходом воды.

Управление процессом водоподготовки. В автоматизированной системе водоподготовки для дома любой фильтр работает по командам индивидуального автоматического блока управления. Каждый из них настраивается на свою программу действий. Существует два вида контроля работы системы: по времени и по расходу воды.

Контроль по времени. Основным элементом управления является таймер, который и дает промывным и прочим клапанам необходимые команды. Автоматика фильтра работает в режиме реального времени, и задача пользователя сводится к тому, чтобы выставить режим промывки на любое удобное время и на любой удобный день недели. Его можно назначить, например, на понедельник и четверг в 2 часа ночи (оба дня рабочие, и, значит, в это время все в доме будут спать). При необходимости можно провести принудительную регенерацию вне расписания.

Контроль по расходу. "Главнокомандующий" в системе - расходомер, точнее, микропроцессор, соединенный с сенсор-турбиной, измеряющей расход воды через фильтр. Компьютер строит график расхода воды по дням недели, он же периодически тестирует систему и назначает промывку в тот день, когда "грязеемкость" наполнителя фильтра исчерпывается. Благодаря такой схеме управления не просто оптимизируется расход воды, но и продлевается срок службы наполнителя фильтра. Эта схема считается наиболее эффективной на сегодняшний день.

Системы непрерывного действия применяются в тех случаях, когда необходима подача очищенной воды без перерыва на регенерацию. Для этого на каждой ступени очистки устанавливаются по два параллельных фильтра, объединяемых общим блоком управления (система Twin). Если один фильтр находится в режиме "работа", то второй может находиться либо в режиме "регенерация", либо в режиме "резерв" и включиться в "работу", как только первый встанет на "регенерацию". Переключение баков с одного режима на другой происходит автоматически. В основном по такой схеме соединяются фильтры-умягчители, используемые в системах горячего водоснабжения с проточными водонагревательными приборами (иначе последние быстро забиваются накипью).

Мембранные системы для получения питьевой воды

Свое название система получила от полупроницаемой полимерной пленки, которая работает по принципу обратного осмоса и, подобно стенкам клеток живых организмов, пропускает через свои мельчайшие поры (3-5 ангстрем) лишь воду и частицы, соизмеримые с молекулами воды. В результате композитная полимерная мембрана становится непреодолимым препятствием для большинства нежелательных компонентов, находящихся в воде: микроорганизмов, вирусов, пестицидов, коллоидов, высокомолекулярной органики и ионов тяжелых металлов. Поэтому для приготовления питьевой воды мембранная очистка подходит как нельзя лучше. Для того чтобы загрязнения не закупоривали поры мембраны, исходная вода течет вдоль ее поверхности с высокой скоростью, смывая все отфильтрованные загрязнения в канализацию.

Для приготовления питьевой воды используются малогабаритные установки небольшой производительности (2-5 л/ч). Малое количество можно считать платой за высокое качество очистки воды. Во избежание неудобств, связанных с разовой нехваткой очищенной воды, система снабжается эмалированным или нержавеющим баком-накопителем объемом около 10 л. При его заполнении система автоматически отключается. Установка отличается простотой обслуживания и легкостью монтажа (под кухонной раковиной).

Проблемы выбора

Комплектование и эксплуатация автоматических систем порождает проблемы, о которых владельцу полезно знать заранее. Помимо вопросов, от чего и чем очищать воду, хозяин дома решает задачу выбора производительности оборудования, поскольку от этого сильно зависит стоимость всей системы.

Когда заказчику по результатам расчетов, проведенных на основании представленных им же самим данных о составе семьи и количестве сантехнических приборов, говорят, что ему необходима установка производительностью, скажем, 2 (а то и 3) м3/ч, он вдруг начинает спорить. Мол, такое количество воды он едва ли расходует за целый день и установка ему нужна с гораздо меньшей производительностью. Причина разногласия в том, что владелец имеет в виду среднесуточное водопотребление, а специалист - пиковое.

Пусть семья расходует в день всего 1,5-2 кубометра воды, но расходует она их в течение практически двух часов - утром, когда все собираются на работу, и вечером, когда все одновременно с работы вернулись. Значит, пиковая нагрузка большая - до 1 м3/ч. Она и определит скорость фильтрации (время контакта воды с фильтрующей средой). Если допустимую скорость превысить, вода просто перестанет очищаться, то есть возникнут проскоки солей жесткости и железа - тех самых солей, с которыми и ведется борьба. Специалист это учитывает.

А теперь определим сами необходимую производительность системы для семьи из четырех человек. Итак, утром задействованы: мойка (360 л/ч), душ (720 л/ч), ванна (720 л/ч) и гидромассажная ванна (1200 л/ч). Итого пиковый расход (грубо) 3720 л/ч. Применяем поправочный коэффициент 0,5. Коэффициент этот используется для поправки интенсивности, потому что не случается часто, чтобы все точкизабора воды в доме использовались одновременно. Принимается, что в течении 99% времени использования, только половина этих точек может быть задействована одновременно (отсюда коэффициент 50 %).

Получается, что для семьи из четырех человек при общем водопотреблении около 1 м3 (3720×0,5) производительность системы должна составлять 1,5-2 м3/ч . Ну, а если взять все-таки меньше? Да ничего смертельного. Просто в часы пик пойдет плохо очищенная вода. Только за что боролись?

Снизить производительность установки можно, если смонтировать накопительную емкость для очищенной воды. Правда, у такого варианта есть свои недостатки. Емкость хочешь не хочешь, а надо периодически чистить. Ее монтаж тоже требует дополнительных капиталовложений: затраты на саму емкость + затраты на автоматику для поддержания уровня воды в этой емкости + затраты на повысительный насос, который будет создавать необходимое давление в сети (после емкости), + затраты на подводки и разводки, необходимые для ее подключения. Так что вполне может оказаться, что этот вариант обойдется не дешевле.

Важнейшими условиями работы системы водоочистки являются круглосуточная плюсовая температура (помещение должно отапливаться) и наличие канализации. На регенерацию фильтров системы производительностью 1 м3/ч расходуется около 125 л воды в неделю - при расчетах автономной канализационной системы эту цифру надо учитывать, ведь объем септика утраивается относительно объема стоков в него.