Чистая вода для частного дома

С развитием коттеджного строительства проблема чистой воды волнует частного застройщика все в большей степени. Ведь вопрос очистки воды для владельца коттеджа - дело сугубо "личное". Жаловаться на плохую воду тут некому - ни государственные, ни муниципальные службы ему на помощь не придут.

В большинстве случаев подземная вода имеет повышенное содержание железа и марганца, а также так называемых солей жесткости - солей кальция и магния. Использовать её без предварительной очистки нежелательно, так как при этом страдает дорогостящее бытовое оборудование, а употребление для питья не лучшим образом сказывается на здоровье. Железо. В воде подземных горизонтов Центрального региона России, включая Подмосковье, концентрация железа обычно составляет 5-7 мг/л, но может достигать и 15,0 мг/л. Санитарная норма - 0,3 мг/л. При концентрации 0,5 мг/л в горячей воде железо начинает интенсивно окисляться, что приводит к появлению хлопьев, при осаждении которых образуется рыхлый шлам, затвердевающий при температурах порядка 65 - 95°С на внутренних поверхностях труб. Этот осадок постепенно забивает теплообменники, радиаторы отопления, водопроводные трубы и полностью зарасти они могут всего за несколько месяцев. Зримые признаки наличия железа в воде - рыжие потеки на раковинах.

Длительное употребление человеком воды с повышенным содержанием железа приводит к заболеваниям печени, увеличивает риск инфарктов, негативно влияет на репродуктивную функцию организма. Таким образом, задача номер один - удаление железа, обезжелезивание. Жесткая вода, образующая накипь в чайнике, не менее вредна. Трехмиллиметровый слой накипи снижает мощность отопительного котла на 25%, а слой накипи всего в 1,5 миллиметра приводит к уменьшению теплопередачи в радиаторе отопления приблизительно на 15%. Следствие - повышенный расход топлива для отопления. Кроме того, накипь химически активна и буквально "съедает" электронагревательные элементы в бытовых приборах, прокладки и уплотнения. Забиваются мелкие отверстия - душевые сетки, разбрызгивающие головки стиральных и посудомоечных машин, гидромассажные насадки. Единственный действенный способ борьбы со всеми этими явлениями - умягчение воды.

Кроме перечисленных примесей в подземной воде могут содержаться, как уже было сказано, летучие органические соединения, пестициды, нитраты и нитриты, барий, хром, ртуть, селен, мышьяк, радий, уран, радон и фтор. Вот почему для владелец коттеджа должен установить систем водоочистки, наиболее подходящую для данных конкретных условий.

С чего начать?

Начинать решать вопрос водоподготовки для коттеджа лучше всего еще на стадии приобретения участка под его строительство. Точнее еще до его приобретения. Вроде бы все просто - приехал, посмотрел участок, увидел невдалеке красивый лесок, чудесную солнечную полянку, на которой будет стоять будущий дом. Понравилось - приобрел. На самом деле все не так просто и визуальным ощущениям доверять можно не всегда. А вдруг за увиденным красивым леском находится большая свалка? Её может быть и не видно, и даже запах от неё не чувствоваться. Главное не в том, что свалка портит вид или запах, а в том влиянии, которое она оказывает на экологическую обстановку в прилегающем к ней районе. И, прежде всего, на подземные водоисточники.

Поэтому, осматривая новый участок, прежде всего, необходимо решить вопрос - где вы будете брать воду, когда построите дом. Колодец ли это будет, скважина или в поселке будет (или уже есть) водопровод. Тот, кто вам продает площадку, просто обязан ответить вам на вопрос - каким образом и с какого горизонта будет браться вода. И если с этого горизонта уже есть водозабор (например, в одном из построенных домов уже есть скважина), то попросите показать вам анализ этой воды. Если анализа нет, не поленитесь и наберите в пластиковую бутылку этой самой воды, заверните пробкой и заберите с собой для проведения анализа. Результат этого анализа Вам необходимо знать до оформления покупки земли.

И этот результат обязательно должен включать общую токсичность и микробиологию. Если эти показатели в норме, а в анализе присутствует повышенное содержание железа, марганца, солей жесткости и даже органики (под Москвой практически нет районов, которые бы не грешили повышенным содержанием указанных элементов), то ничего страшного нет - устранить эти элементы технически не так уж и сложно. И при таком результате предлагаемый участок земли можно смело покупать. Но вот если общая токсичность и микробиология в вашем анализе вышли за нормы, то от покупки следует однозначно отказаться. Откуда взялись эти загрязнения? Очень вероятно, что источником бед является та самая свалка, которая "за леском не видна", точнее так называемый "фильтрат", вытекающий со свалки.

Начинать с анализа воды необходимо в любом случае: если вы приобретаете готовый дом, водоснабжение которого уже организовано (колодец, скважина, централизованное водоснабжение) или давно приобрели участок, и только сейчас начали решать проблему водоснабжения. В последнем случае не стоит полностью доверять анализу, который делал сосед, пробурив собственную скважину (построив колодец) - даже скважины (колодцы), находящиеся на расстоянии 50 метров и вроде бы питающиеся от одного водонесущего слоя, могут сильно отличаться друг от друга по составу воды.

Как отобрать пробу воды для анализа?

Заливаете воду в стеклянную или пластиковую (очень чистую) бутылку, причем 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. Отобранную пробу воды нужно в самые кратчайшие сроки доставить в лабораторию, которая будет делать анализ воды (рекомендуемое время доставки не должно превышать 6 часов). Куда можно обратиться? В Москве наверняка можно обратиться в любую районную СЭС. В Московской области, а так же в других городах и областях можно так же обратиться в районную СЭС или местное отделение Водоканала. Сделать анализ воды так же можно в любой крупной фирме, занимающейся подбором и установкой систем водоочистки.

Лаборатории выполняют два вида анализа: экспресс и полный химический анализ. Экспресс-анализ включает в себя минимальное количество параметров, по которым уже можно судить о качестве воды (стоимость такого анализа в различных фирмах колеблется в пределах от 30 до 80 дол.) Полный химический анализ делается как минимум по 20 параметрам. Стоимость такого анализа, естественно, значительно выше, зато и представление о воде по данным такого анализа Вы получаете почти исчерпывающее (именно этот вид анализа следует выполнить, когда Вы отобрали самую первую пробу воды). Только по результатам анализа воды в зависимости от той технической задачи, которую Вы хотите решить (общее водоснабжение дома, вода для питья и т.п.), и должен производиться подбор оборудования.

Как и чем чистят воду?

Условно способы очистки можно разделить на группы тремя способами:

1. Коммунальные и частные. Коммунальные очистные сооружения, как правило, используют традиционные способы очистки - химическая обработка с последующим отстаиванием и фильтрацией (реализовано на муниципальных водоочистных сооружениях). Очистка воды производится до соответствия действующим нормам. Частник использует любые методы и чистит воду до приемлемого для себя состояния.

2. По способам очистки в зависимости от типов загрязнений. К ним относятся:

- Сорбция на активированном угле. Для реализации этого способа очистки используются фильтры на основе активированного угля или его производных. Основным механизмом удаления загрязнений из воды является сорбция;

- Ионный обмен. Используются фильтры, в которых вода проходит через загрузку из ионообменных смол (реализовано в фильтрах-умягчителях, используемых для уменьшения жесткости воды).

- Каталитическое окисление. Сначала происходит насыщение воды воздухом, а затем фильтрация продукта окисления и вынос растворенных газов или летучих органических веществ с потоком воздуха. Примером могут служить фильтры-обезжелезиватели. Внутри таких фильтров находится катализатор, многократно ускоряющий реакцию окисления железа. В результате этой реакции железо переходит из растворимой формы в нерастворимую и приобретает вид "хлопьев", которые легко отлавливается фильтром механической очистки.

Особняком стоят фильтры для обезжелезивания с фильтрующей загрузкой Manganese Greensand. Эта засыпка сама обладает окислительными свойствами, то есть удаляет растворенное железо из воды без аэрации. Восстановление окислительной способности фильтрующей среды (загрузки фильтра) производится растворенной марганцовкой (подробнее см. ниже).

- Обратный осмос: Принципиальное отличие состоит в использовании мембраны с диаметром пор 3-5 ангстрем. Именно такая очистка позволяет удалить более 95% всех известных видов загрязнений, так как через поры мембраны при таком их диаметре могут проскочить только молекулы воды. В настоящее время системы очистки, использующие обратный осмос предлагаются в двух видах: установки с большой производительностью, способные очистить практически любое количество воды для хозяйственных нужд и установки небольшой производительности (2-5 л/ч), для очистки питьевой воды. В последнее время малые установки доказали свою эффективность и стали очень популярны - их широко используют в качестве завершающей ступени водоподготовки. Наиболее эффективный способ очистки от солей жесткости, железа и любых других примесей является использование обратного осмоса. Но если в установках малой производительности (установки для питьевой воды) он уже сейчас нашел довольно широкое применение, то его применение в установках большой производительности в настоящее время сдерживается довольно большой ценой самих установок, а так же трудностями при решении вопросов их технического обслуживания.

3. По степеням очистки. Фильтры для подготовки воды можно разделить на 3 группы:

- фильтры для предварительной механической очистки воды на входе в коттедж/дом/квартиру или перед тем как направить её в бытовую технику;

- фильтры для "корректировки" химического состава воды - умягчители, обезжелезиватели и т.д. из набора которых и составляется стандартная система очистки;

- фильтры для получения питьевой воды - дочищают воду до качества питьевой.

Оборудование для предварительной механической очистки воды

Большая часть воды используется на хозяйственно-бытовые нужды (стирка, мытье посуды, душ), в то время как вода для питья и приготовления пищи составляет небольшую часть общего водопотребления. Песок, глина, илы и т.п. частицы, содержащиеся в воде, разрушают бытовые приборы и сантехнику - она покрывается тусклыми пятнами, перестает блестеть и изнашивается гораздо быстрее. Простейший способ борьбы с этими явлениями - отфильтровать воду от механических примесей, установив самопромывной, картриджный или осадочный 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 полностью в автоматическом режиме (автомат открывает клапан и промывает фильтр в течение 15 секунд через программируемые интервалы времени). Устройство не прекращает подачу воды в дом даже во время промывки.

Необходимо отметить некоторые особенности эксплуатации самопромывных фильтров с ручным режимом промывки в загородных условиях. Если вода не проходит предварительной водоподготовки (в отличие от городской водопроводной), фильтрующая сетка может начать зарастать конгломератом из песка, выпавших на сетке солей жесткости, частиц железа и т.д. - вручную режим промывки включишь вовремя далеко не всегда. От этой беды довольно неплохо защищен самопромывной фильтр с автоматической промывкой - он включается сам "по расписанию" и, следовательно, как нельзя лучше подходит для загородных условий. Правда, стоимость у такого фильтра значительно выше, чем у фильтра с ручной промывкой. Например, популярный самопромывной фильтр фирмы Honeywell Braukmann (США - Германия) с ручной промывкой в зависимости от производительности обойдутся в 180- 400 у.е. Доукомплектация фильтра с ручной промывкой приводом для автоматической очистки обойдется еще в 200 у.е.

В картриджных фильтрах фильтрующим элементом, как правило, является "катушка" из полипропиленовновой нити. После того как "грязеемкость" такого элемента иссякает, его просто меняют (за эти приходится следить хозяевам системы). Эти фильтры являются более дешевой альтернативой самопромывным фильтрам. Изначально они значительно дешевле, а вот в эксплуатации вполне могут оказаться значительно дороже. Корпус такого фильтра стоит от 15 до 85 у.е., картридж - от 5 до 20 у.е. И с какой периодичностью придется заменять картриджи выяснится только после первой замены.

Если самопромывные фильтры используются, как правило, для фильтрации крупных примесей (песок, камешки, крупные взвеси, ржавчина и т.д.) при подготовке воды для целого дома, то картриджные - для фильтрации воды, уже прошедшей предварительную обработку, или для водоснабжения бытовой техники водой муниципальных водопроводов. Если в воде присутствует тонкая фракция типа глины или ила, то ни сетчатый, ни намоточный фильтры не подходят - такие примеси слишком быстро забивают фильтрующую поверхность, прекращая работу фильтра. Поэтому бороться с такими примесями приходится путем использования осадочного фильтра. Он изготавливается с использованием так называемого "универсального корпуса".

"Универсальными" эти корпуса называются потому, что они могут использоваться для изготовления каждой из ступеней системы водоочистки, путем помещения в такой корпус соответствующего вида загрузки. "Универсальный корпус" сконструирован из пищевого полиэтилена и стекловолокна высокой прочности, и способен работать под давлением до 8,8 атмосфер и выдерживать гидравлический удар до 53 атмосфер. Оптимальное соотношение диаметров и высоты позволяет использовать весь объем наполнителя и обеспечивает его надежную обратную промывку. В качестве фильтрующей засыпки для создания осадочного фильтра используются гравий, песок, антрацит и т.п. (фильтр убирает из воды тонкую фракцию за счет её пропускания через значительный объем зернистой засыпки). Стоимость такого фильтра составляет от 600 до 800 у.е. за один кубометр производительности.

Автоматизированные стационарные системы очистки воды

Если человек проживает в загородном доме постоянно, то ему, конечно же, больше подойдет автоматическая стационарная система водоподготовки. Такая система строится ступенями из набора универсальных корпусов, каждый из которых имеет соответствующий вид загрузки, справляющейся с определенным видом (группой) загрязнителей. Количество необходимых ступеней подбирается исходя из химического анализа воды и необходимой его производительности системы. Как правило, такая система включает в себя осадочный фильтр (см. выше), обезжелезиватель, умягчитель и угольный фильтр.

Устанавливаются они последовательно один за другим. Гипотетически можно пойти и другим путем - установить обратноосмотическую систему большой производительности, которая позволит очистить вашу воду практически от любых примесей и получить её при этом в любых необходимых количествах. Изготавливает такие системы тоже отечественный производитель, точно так же комплектуя их из импортных (а теперь все чаще и отечественных) частей и деталей. Такой вариант организации очистки воды для всего дома настолько интересен, насколько же и спорен, что вполне заслуживает подробного разговора о себе в отдельной статье.