Многие владельцы загородной недвижимости, решив одну из основных задач — водоснабжения участка, как правило, сталкиваются с сопутствующей проблемой — качества воды. Свойственные ей «недуги» в большинстве случаев подлежат «излечению» с помощью таких эффективных средств, как фильтры-корректоры pH, умягчители, обезжелезиватели, угольные и ионообменные фильтры для удаления солей тяжелых металлов и др.
Каким образом происходит подбор оборудования? Естественно, это задача специалистов. Как правило, фирмы, поставляющие водоочистные устройства, сами занимаются забором проб воды и проведением анализа, на основании которого заказчик получает на руки ряд документов. В их числе: протокол исследования химического состава воды; перечень показателей, не отвечающих нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01; технологическая схема очистки воды с техническим описанием и фотографиями входящих в нее элементов; спецификация оборудования с итоговой стоимостью проекта.
В каждом случае проектируют индивидуальную цепочку водоочистки, исходя из состава и степени загрязненности воды, объема и режима водопотребления. После установки системы специалисты выполняют промывку фильтров, опрессовку оборудования и тестируют управляющие настройки. В завершение экспресс-методом проверяют качество очищенной воды и отбирают пробы для полноценного лабораторного анализа.
Готовим воду
О необходимости установки в строящемся загородном доме водоочистного оборудования многие хозяева даже не задумываются. «Главное — воду добыть, — рассуждают они. — А дальше — пей, мой посуду, принимай душ». К сожалению, это не так. Каким образом подается вода в дом — из скважины или из колодца, — не имеет значения, в любом случае ее надо предварительно «готовить» — удалять все вредное и ненужное. Специалисты, работающие в данной области, говорят, что большинство заказчиков «вспоминают» о водоочистке только через год-два после новоселья. Иногда толчком к этому становится выход из строя бойлера, что чаще всего происходит из-за повышенной жесткости воды.
Монтировать водоочистную систему лучше всего до запуска котельного оборудования. Это можно сделать даже тогда, когда источник водозабора есть, внутри здания проложены инженерные коммуникации, но вода еще не подведена в дом (так называемый отложенный запуск)
Типовая схема водоочистки выглядит следующим образом: первым идет фильтр для устранения механических примесей, который устанавливают на входе в здание или на участке подводки к бытовой технике. Второй монтируют систему аэрации воды для удаления растворенных газов (СО2, сероводорода, радона) и насыщения ее кислородом, служащим для окисления железа и органических соединений. Кстати, еще 15 лет назад сероводород редко присутствовал в пробах воды, сегодня же в 95% случаев он есть (в частности, из-за неправильной эксплуатации глубоких скважин). Сероводород удаляют обезжелезивателем, но аэратор его предварительно окисляет.
Третьим устанавливают фильтр-обезжелезиватель. Далее следуют фильтр-умягчитель, с помощью ионообменной смолы снижающий содержание в воде ионов кальция и магния, и патронный фильтр тонкой очистки с картриджем повышенной грязеемкости. В дополнение к этому используют УФ-стерилизатор и засыпной угольный фильтр, задерживающий хлорорганические соединения. Так выглядит наиболее полная цепочка оборудования, в которой отдельных звеньев по тем или иным причинам может и не быть. Иногда первой ступенью водоподготовки (после фильтра очистки от механических примесей) является фильтр-корректор pH.
Фильтры механической очистки
Какую бы систему коррекции химического состава воды мы ни выбрали, ни одна из них не обходится без фильтра очистки от механических примесей. Это оборудование не изменяет состав воды, но очищает ее от частиц песка и ила, тем самым продлевая срок работы сантехники и бытовых приборов. По конструкции фильтры грубой очистки делятся на три группы: самопромывные, картриджные и осадочные (засыпные).
В самопромывных приборах вода проходит через сетку из нержавеющей стали, которую не надо менять после того, как она забьется. Специальное устройство позволяет (автоматически или в ручном режиме) очищать сетку и сбрасывать в канализацию накопившуюся грязь. В картриджных моделях в качестве фильтра использован одноразовый вкладыш-цилиндр из полипропиленовой нити или нетканого материала. Его заменяют новым по мере загрязнения. Осадочный фильтр предназначен для очистки воды с содержанием тонкой фракции ила или глины и задержания частиц размером 80 мкм и крупнее. Он представляет собой баллон, в котором находится фильтрующая загрузка (песок, антрацит, гравий).
Фильтры-корректоры pH
Первое, что отслеживают в результатах анализа проб воды, уровень рН. Как известно, рН отражает степень кислотности или щелочности среды. В дистиллированной воде показатель pH = 7, в ней ионы H+ и гидроксила OH— уравновешивают друг друга. При рН < 7 вода будет кислотной, при рН > 7 — щелочной. Кислотная реакция способствует быстрой коррозии труб, арматуры, водонагревателей и выходу их из строя. Неблагоприятно влияет вода с пониженным значением рН и на человека, приводя к уплотнению эпидермиса и оказывая «дубящее» действие на кожу. Но и у воды со щелочной реакцией свои минусы. Она также обладает повышенным коррозионным воздействием, а кроме того, вызывает раздражение глаз, слизистых оболочек и кожи, имеет характерную «мылкость», неприятный запах. Показатель pH — это тот индикатор, который позволяет определить, из каких компонентов будет состоять система очистки.
Если уровень рН находится в пределах нормы, то его корректировка не требуется. Однако, если он ниже 6,5, это уже критично. Дело в том, что одна из наиболее характерных «болезней» воды в Москве и Подмосковье — высокое содержание железа. При рН < 6,5 железо находится в такой форме, что обычными окислителями его сложно удалить. В этом случае лучше поставить фильтр-корректор.
Важно учитывать, что рН — непостоянная величина, подверженная колебаниям. К примеру, в скважинах с высотой ствола менее 40 м, в зависимости от местности и от того, как залегают пласты, состав воды может меняться из-за попадания в так называемую подводную реку. Даже в глубоких скважинах во время интенсивного водозабора слои в нижних пластах смешиваются, и происходит изменение состава воды (особенно это характерно для больших коттеджных поселков). Такие отклонения не только сказываются на вкусе, запахе и внешнем виде воды, но и влияют на эффективность работы очистной системы, поскольку некоторым ее составляющим для полноценного выполнения своих функций требуется определенное значение рН. Так, при отклонении рН от идеального показателя (даже на 0,5) большая часть дезинфицирующих реагентов действует не в полную силу, что заметно снижает качество воды в бассейне загородного дома.
На всех уровнях очистки воды очень важен тщательный контроль водородного показателя рН
Для связывания находящейся в воде агрессивной углекислоты и эффективной борьбы с коррозией, а также для обеспечения оптимального режима работы систем водоочистки используют фильтры-корректоры рН, способные изменять кислотно-щелочной состав проходящей сквозь них жидкости. Эти устройства представляют собой напорный бак, куда последовательно засыпаны песчано-гравийная подложка и фильтрующая среда. В качестве последней применяют кальциты, доломиты, обожженный магнезит. Верхняя и нижняя распределительные системы делают водные потоки по сечению фильтра равномерными, а регулирует их движение управляющий клапан.
Процесс коррекции кислотно-щелочного состава воды осуществляется следующим образом. В режиме фильтрации вода попадает в управляющий клапан и посредством верхней распределительной системы направляется на фильтрующую среду. Находящаяся в воде свободная углекислота вступает в реакцию с фильтрующей загрузкой, которая при этом растворяется, вызывая небольшое повышение жесткости воды. Далее вода проходит сквозь песчано-гравийную подложку и через нижнюю распределительную систему подается по водоподъемной трубке из фильтра потребителю. Чтобы предотвратить слеживание фильтрующей среды, управляющий клапан направляет поток исходной воды в подъемную трубку (движение снизу вверх), в результате чего загрузка перемешивается. Притом ее мелкие частички, создающие дополнительное гидравлическое сопротивление, удаляются вместе с примесями. Затем клапан переключает поток воды в направлении сверху вниз, отправляя в канализацию первые порции фильтрата.
Фильтры-корректоры химического состава предназначены для подготовки добываемой из скважины или колодца воды к применению в хозяйственных целях
Фильтры-обезжелезиватели
Эти устройства призваны удалять из воды излишки железа, марганца и, как говорилось выше, сероводород. Растворимые соединения в них окисляются, превращаясь в нерастворимые, и отфильтровываются. Обезжелезиватели бывают реагентными (хлор, озон, марганцовокислый калий в виде гранул, выступающих катализатором окислительной реакции) и безреагентными.
В первом случае фильтрующая среда переводит содержащиеся в воде железо и марганец в твердую форму, и они осаждаются в слое загрузки, удаляясь при обратной промывке в дренаж. После того, как загрузка пропустит через себя определенный объем воды, ей необходима регенерация, которая может производиться в периодическом или постоянном режиме. Периодическая (или отложенная) регенерация предусматривает обратную промывку обезжелезивателя (в ночные часы, при отсутствии расхода воды) с последующим введением в фильтр раствора марганцовокислого калия (KMnO4, бытовое название — марганцовка). Продолжительность восстановительной процедуры — один-два часа; частота зависит от концентрации и состава примесей, интенсивности водоразбора и пр. При постоянной регенерации (в таком режиме, как правило, работают промышленные установки) раствор подается в трубопровод перед фильтром в количестве, пропорциональном расходу воды (дозацию определяет импульсный водосчетчик, стоящий после обезжелезивателя). Таким образом, для восстановления свойств слою загрузки требуется только обратная промывка, а длительность операции сокращается до получаса. И в том и в другом случае раствор для регенерации фильтра готовится в специальном реагентном баке.
К достоинствам реагентных обезжелезивателей можно отнести более широкий спектр очистки. Недостатков же значительно больше. Прежде всего, высокие эксплуатационные расходы. В месяц тратится 2–3 кг реагента, а его пополнение обходится в 1700 руб. (ведро 13 л). Один раз в три года нужно полностью менять фильтрующую нагрузку. Кроме того, к недостаткам оборудования стоит отнести невозможность сброса промывных вод в ЛОС, поскольку присутствующий в них реагент убивает бактерии, необходимые для функционирования этого канализационного устройства. Осложняют пользование реагентными обезжелезивателями и так называемые форс-мажоры. Например, отключилось электричество, таймер сбился, и регенерация может произойти не ночью, а утром или днем, когда кто-то из домашних пользуется водой. В итоге реагент попадает в систему, и марганцовкой окрашивается все, на что попала такая вода. То же самое может случиться, если во время плановой регенерации кто-то из домочадцев (по забывчивости) или гостей (по незнанию) открыл кран. На заре развития отрасли водоочистки большинство фильтров были реагентными, но с совершенствованием технологий многие фирмы ушли от этого вида обезжелезивателей. Сегодня профессионалы рекомендуют использовать их в основном лишь при очень высоких концентрациях в воде железа и марганца (более 10 и 0,4 мг/л соответственно).
Чтобы вода была пригодной для питья, необходимо оборудование, которое обеззараживает и доочищает ее до требуемого уровня качества
На текущий момент наиболее эффективной является безреагентная технология напорной аэрации. Работают такие обезжелезиватели следующим образом. Перед фильтром устанавливают аэратор, который, насыщая воду кислородом, производит предварительное окисление растворенных в ней веществ. Воздух в аэрационную колонну нагнетает компрессор, срабатывающий по команде датчика потока; выделенные из воды и находящиеся под давлением газы отводятся через специальный клапан. При попадании в фильтр окисленные твердые частицы удаляются из воды, осаждаясь в загрузочном слое (пиролюзит — диоксид марганца 2), и смываются в канализацию при обратной промывке. При этом добавление каких-либо реагентов для регенерации фильтрующего материала не требуется.
Аэрационные обезжелезиватели отличаются высокой эффективностью, функционируют полностью в автоматическом режиме и, что немаловажно, допускают сброс загрязненной воды в ЛОС. Это несомненные плюсы, что же касается минусов, то он, пожалуй, только один: наличие аэратора, воздухоподающего компрессора и датчика потока удорожает систему водоочистки.
Основные требования к современным водоочистным установкам – максимальная автоматизация управления, низкие эксплуатационные расходы и стабильно высокое качество очистки на протяжении всего рабочего ресурса. Фильтрационные устройства ведущих зарубежных и отечественных марок в полной мере удовлетворяют этим требованиям и неизменно подтверждают свою эффективность. Если говорить о стоимости системы очистки воды, то все зависит от набора ее компонентов. Так, например, цена комплексного решения Clack Ecodisk («Экодар») с комплектующими от известных мировых брендов – от 120 тыс. руб.
Фильтры-умягчители
Несмотря на то что вода из артезианских скважин самая чистая (по органолептическим и бактериологическим показателям) по сравнению с водой из песчаной скважины или колодца, она отличается большей жесткостью. В Московской области ее уровень у артезианских вод колеблется от 3 до 15–20 мг-экв/л в зависимости от местоположения и характеристик скважины. Норма жесткости, определенная СанПиН, — 7 мг-экв/л, но, как показывает практика, налет на нагревателе в чайниках, стиральных машинах и т. п. появляется даже при значении 4 мг-экв/л. Понятно, что почти каждая система водоочистки обязательно включает в себя фильтр-умягчитель.
Работа таких устройств основана на применении ионообменных смол, проходя сквозь слой которых вода освобождается от солей жесткости. Это происходит за счет замещения в ней ионов кальция и магния — ионами натрия, присутствующими в смоле. За восстановление свойств фильтрующего материала отвечает автоматика фильтра:управляющий клапан запускает режим регенерации, и на смолу из специального бака подается раствор очищенной поваренной соли (NaCl).
Автоматизированные системы водоочистки с запрограммированной периодичностью промывки фильтров дороже установок с ручным управлением на 30–35%
Комбинированные фильтры
Речь идет о так называемых системах «2 в 1», где в одной емкости находится специальный наполнитель, одновременно выполняющий функции обезжелезивателя и умягчителя. Комбинированные фильтры позиционируются некоторыми производителями как решение всех проблем, связанных с водоочисткой. На первый план выносятся такие их достоинства, как меньшая стоимость, экономия площади. Однако есть у данного оборудования и существенный минус — невозможность регулировать параметры очищенной воды. Стандартный фильтр-умягчитель снижает ее жесткость почти до нуля. Но очень мягкая вода — коррозионноактивная, поэтому используют байпас, который подмешивает к ней воду, прошедшую в обход умягчителя. Если же мы ставим один комбинированный фильтр, то получаем на выходе либо нулевую жесткость, либо (при добавлении исходной воды) более высокую, но в этом случае с подмесом в систему попадают загрязнения (железо, марганец — то есть то, от чего вода должна очищаться). Кроме того, комбинированный фильтр не удаляет сероводород и не работает при высоком содержании железа (> 10 мг/л).
Водоочистная техника некоторых фирм имеет защиту (до двух суток) от несанкционированного отключения электричества (мини-батарейка, сохраняющая заданные параметры)
Фильтры тонкой очистки, УФ-стерилизаторы
После обезжелезивания и умягчения вода проходит через фильтр тонкой очистки, который удаляет из нее следы наполнителей, основную массу органических примесей и остаточный хлор, устраняет посторонние запахи и привкус. Для обеззараживания воды служит убивающий бактерии УФ-стерилизатор.
Если владельцы глубокой скважины могут обойтись без данного оборудования, то обладателям водных источников в виде колодцев стерилизаторы совершенно необходимы, ведь больше всего органики содержится именно в колодцах (частицы пыли, дождевая вода, гербициды с соседних полей и т. д.). Но следует помнить, что если в системе использован угольный фильтр тонкой очистки, то УФ-стерилизатор также обязателен, поскольку на угле осаждаются и в дальнейшем размножаются микроорганизмы.
Вполне понятно желание владельцев загородных домов сэкономить. Например, обойтись обезжелезивателем и умягчителем, а последние звенья водоочистной цепочки заменить фильтром для питьевой воды, устанавливаемым под мойкой (всего-то 6000–8000 руб.). Да, пить вы будете очищенную воду, но ведь существуют еще такие гигиенические процедуры, как чистка зубов, принятие душа, мытье рук. И делается это в ванной, где питьевой фильтр отсутствует. А значит, болезнетворная органика будет попадать в организм.
Как определяют производительность водоочистной системы?
При расчете прежде всего учитывают количество точек водоразбора (мойка, раковина, душевая кабина, ванна, унитаз) и число проживающих в доме людей. Причем ориентироваться надо не на среднесуточное водопотребление, а на пиковое. Как показывает практика, производительность установки для дома, где обитает семья из трех человек, составляет минимум 1000 л/ч (1–1,2 м³/ч). Разумеется, при наличии бассейна и джакузи эта цифра вырастет. Система, рассчитанная на 1 м³/ч, может работать и с нагрузкой 5 м³/ч, другое дело, что при повышенной скорости фильтрации качество очистки воды существенно снизится.
Обслуживание системы
Чтобы водоочистка осуществлялась качественно, за работой оборудования нужно регулярно следить. К примеру, если в его состав входят реагентные фильтры, задача владельца — вовремя пополнять реагент (производитель дает указания, каким образом и как часто это надо делать). Кроме того, раз в полгода замене подлежит угольный фильтр.
Как и любая сложная техника, фильтры нуждаются в профилактическом обслуживании. В ходе работы системы могут накапливаться какие-то внутренние проблемы, увидеть которые под силу только профессионалу. Сервисный договор заключают на год. Как правило, специалист приезжает раз в квартал (разборка всех управляющих клапанов с частичной заменой, проверка, смазка всех узлов). Стоимость услуги зависит от комплектации установки, количества выездов, удаленности объекта и в среднем составляет от 10 тыс. руб. в год.