Водоподготовка: схема организации

Вода, которой пользуется современный цивилизованный человек, может быть получена из двух основных типов источников:

из водопроводной сети, предварительно пройдя очистку в городских очистных сооружениях водозабора;
или из индивидуальных источников — колодца, скважины.

Чтобы вода из второго типа источников отвечала санитарно-гигиеническим нормам, она должна контролироваться и обрабатываться в специально подобранных по типу очистных сооружениях и системах водоподготовки.

Впрочем, вода из общегородских источников водоснабжения тоже далеко не всегда отвечает строгим санитарным требованиям. Причины—в изношенности сетей, в устаревших конструкциях водоочистных сооружений, а также в чрезмерном использовании обеззараживающих реагентов, которые способствуют образованию вторичных хлорорганических загрязнителей.

Интересно, что современный уровень развития оборудования очистных сооружений позволяет очистить воду практически любой степени загрязнения. В общем случае все устройства для водоочистки и водоподготовки можно называть фильтрами.

Фильтры для воды классифицируют в зависимости от того, какие конкретные примеси и загрязняющие вещества они удаляют из воды. Даже фильтры одного класса и назначения могут иметь совершенно отличную конструкцию и принципы действия.

Ниже перечислены наиболее распространенные загрязнители, удаляемые из воды водоочистными фильтрами:

нерастворимые механические примеси;
металлы (железо, марганец), в виде растворенных в воде соединений;
ионы, обеспечивающие жесткость воды;
неприятные органолептические показатели — запах, привкус, цвет;
микробиологические загрязнители (вирусы, бактерии, возбудители заболеваний).

Загрязняющие вещества и примеси могут присутствовать в воде в многообразных сочетаниях и в разных концентрациях.

Виды фильтров для воды

Осадочные фильтры

Осадочные фильтры используют гравитационную силу для удаления из раствора примесных частиц. Применяются в водоподготовке для очистки воды от
- крупных механических примесей,
- взвешенных осадков,
- коллоидных примесей.
Для удаления крупных частиц (более 50 мкм) применяют фильтры грубой очистки дискового или сетчатого типа.

Недостаток фильтров грубой очистки — невысокая грязеёмкость, необходимость частой промывки. Это ограничивает использование данного типа фильтров в промышленных масштабах водоподготовки.

Автоматизированные очистные системы засыпного типа более целесообразно использовать для очистки больших объемов воды. Фильтрующей средой служит обезвоженный алюмосиликат. Он обеспечивает улавливание примесей размером более 20 микрон. При необходимости очистки от более мелких примесей используют фильтры с керамической засыпкой.
Фильтры-умягчители

Фильтры –умягчители относятся к широкому классу устройств, предназначенных для удаления из воды ионов жесткости. Специально подобранные засыпные материалы позволяют добиться комплексной водоподготовки и совместно удалить из воды:
- соединения железа и марганца,
- нитраты и нитриты,
- соли тяжелых металлов,
- органические загрязнители.
Фильтры-умягчители имеют дополнительный бак для приготовления солевого раствора, используемого для регенерации засыпного материала (солевой бак).
Угольные фильтры

Угольные фильтры используют в качестве фильтрующего материала активированный уголь различных марок. Водоподготовка активированным углем
- улучшает показатели качества воды,
- убирает посторонние запахи,
- убирает привкус и цвет,
- эффективно удаляет из воды растворенный хлор,
- удаляет растворенные газы,
- удаляет органические соединения.
Недостаток метода удаления растворенной органики угольными фильтрами — трудность удаления загрязнений в процессе обратной промывки и существующая возможность залпового сброса загрязнителей на выход фильтра. Чтобы избежать этого нежелательного эффекта, необходимо регулярно заменять в фильтре засыпку из активированного угля.

Установлено, что активированный уголь из кокосовой скорлупы в несколько раз превышает поглотительную способность традиционного активированного угля из древесных пород. При этом увеличивается и рабочий ресурс угольной засыпки в фильтре.

Для предотвращения бактериального зарастания угольной засыпки применяют специальные бактериостатические присадки.
Фильтры-обезжелезиватели

Фильтры этого типа удаляют из воды
- растворенные соединения марганца,
- соединения железа.
Обезжелезиватели широко используют в водоподготовке производств и в бытовых целях, для очистки водопроводной воды.

Фильтрующей средой в этом типе фильтров являются специальные вещества, в состав которых входит диоксид марганца. Например, это материалы под торговыми марками Birm, Filox, Greensand.

Диоксид марганца катализирует реакции окисления, в результате которых растворенные соединения железа и марганца переходят в нерастворимые формы. Образовавшийся нерастворимый осадок задерживается в слое фильтровального материала и при промывке смывается в дренаж.

Сопутствующий эффект в водоподготовке с применением некоторых фильтров-обезжелезивателей — удаление из воды сероводорода в процессе окисления железа и марганца.

Фильтрующие материалы чаще всего регенерируются раствором перманганата калия.

Если концентрации растворенного железа и марганца в воде очень высоки, можно использовать более интенсивные методы каталитического окисления этих соединений.
Ультрафиолетовые стерилизаторы

Ультрафиолетовое обеззараживание — наиболее эффективный и широко распространенный метод борьбы с микробным загрязнением воды. Облучение воды УФ-лампами рассчитывается таким образом, чтобы добиться практически полной стерилизации воды.

Ультрафиолетовые лампы устанавливаются в жестком корпусе фильтра. Вода проходит сквозь фильтр, где подвергается облучению и обеззараживанию.
Установки водоподготовки – обратный осмос

Обратноосмотические установки для водоподготовки питьевой воды на сегодняшний день являются самыми высокотехнологичными способами очистки воды. Они позволяют добиться степени очистки от загрязняющих веществ более 99%. Вода, прошедшая через осмотическую мембрану, приобретает высокие вкусовые качества, подобные талой ледниковой воде.

Для обеспечения хорошей работы установки обратного осмоса она оснащается предварительным системами очистки — насосами, картриджными фильтрами и другим необходимым оборудованием для водоподготовки.

Подобные системы водоподготовки устанавливаются на кухне, и используются для получения воды только в питьевых целях или для приготовления пищи.