51. Процессы и технологические схемы очистки воды для питьевых нужд.

Есть разные способы очистки воды. Все они отличаются друг от друга по принципу работы, по удаляемым веществам, по производительности и иным параметрам.

Механические

Подобные фильтры задерживают нерастворимые довольно крупные твёрдые частицы. В конструкции устройства обычно предусмотрен корпус и сменный элемент: картридж, диск либо сетка. Дисковые фильтры оснащаются специальными дисками, имеющими углубления и соединяющимися друг с другом. Получается цилиндр с очень маленькими отверстиями, через которые пропускается вода. Диски нуждаются в регулярных промывках.

Сетчатые фильтры – это приспособления, главные комплектующие которого – сетки. Они обычно монтируются в точках входа горячего или холодного водопровода, иногда в зонах подключения бытовой техники или даже непосредственно на смесителях.

А картриджные фильтры содержат гранулированные наполнители, задерживающие примеси. Загрязнения остаются в отстойнике, а при очередной замене картриджа убираются.

Системы обратного осмоса

Обратноосмотические системы имеют мембраны, которые способы пропускать только молекулы воды. Все остальные компоненты оседают на мембранной детали, отправляются в слив и поэтому не загрязняют фильтр. Но песок, железо или жёсткость может засорить систему обратного осмоса и вывести её из строя: для предупреждения поломок нужно внедрять в схему дополнительное фильтрующее оборудование. Зато обратноосмотическая установка очищает воду от самых мельчайших частиц, включая микробов.

Сорбционные

В сорбционном фильтре есть картридж, который поглощает все примеси воды и задерживает их. В картридже присутствует засыпка, например, ионитная, угольная или цеолитная. Наиболее востребованный вариант – активированный уголь.

Аэрационные

Станция аэрации подаёт в воду кислород, который запускает реакцию окисления. В ходе этого процесса сероводород, различные металлы и иные частицы переходят в нерастворимую форму и просто оседают, после чего удаляются в отстойниках или механических фильтрах. Аэрационные установки также имеют антикоагулянты, удаляющие органические компоненты и уничтожающие бактерий.

Есть безнапорные и напорные станции. Первые более сложны и почти не используются. В напорной установке есть компрессор, который направляет поток насыщенного кислородом воздуха либо сразу в магистральные трубы водопровода, либо в специальный бак.

Ионообменные

Основа функционирования ионного обмена заключается в замещении катионов железа, магния и кальция ионами натрия. Поток воды очищается благодаря специальной загрузке с каталитическими смолами, задерживающими все загрязнения и нормализующими состав жидкости.

Подобные установки хорошо подходят для обезжелезивания, но для освобождения загрузки от задержанных ею частиц нужны частые промывки. Обычно регенерационный промывочный раствор подаётся в автоматическом режиме, запускающемся специальными клапанами и датчиками. Но мембраны имеют ограниченные рабочие ресурсы.

Озонирующие

Схема очистки воды с озонированием напоминает аэрацию, но отличается от данного метода использованием не кислорода, а озона, который запускает окисление намного быстрее и эффективнее. Но озонирующая колонна имеет крупные габариты, нуждается в регулярных ревизиях и требует непростого обслуживания. Зато озон очень хорошо справляется с полным удалением железа и иных металлов, органики, сероводорода.

Обезжелезиватели

Такой способ актуален при высокой концентрации в воде железа. Фильтрующая загрузка оборудования включает зёрна с каталитической активностью, которая обеспечивает окисление металла и превращает его в нерастворимый элемент – ржавчину или коллоидные хлопья.

Есть два вида обезжелезивателей: реагентные и безреагентные. В первом случае применяются специальные химикаты – реагенты. Во втором случае предварительно выполняется аэрация для насыщения кислородом (при взаимодействии с ним запускается окисление). Второй вариант предпочтителен, так как некоторые реагенты могут быть опасными для здоровья.

Электромагнитные

Схема очистки воды с электромагнитной установкой обеспечивает умягчение при высокой жёсткости. В устройстве предусмотрена катушка, создающая магнитное поле с дальностью действия до 2 км. Кальциевые отложения благодаря такому воздействию просто не образуются.

Ультрафиолетовые

Обработка ультрафиолетом идеально подойдёт для подготовки питьевой воды. Устройство имеет стеклянный кожух с заключённой в нём ультрафиолетовой лампой. УФ-лучи дезинфицируют, то есть уничтожают примерно 95-99% всех существующих микроорганизмов.

Половолоконные

В конструкции подобных систем предусмотрены особые материалы – полые волокна, соединяемые друг с другом в жгуты. Половолоконный картридж находится в металлическом корпусе с патрубками, через которые фильтр подключается к водоснабжению и дренажной линии. Сменные детали нужно периодически промывать.

Комплексные установки

Наилучшим вариантом для коттеджа или частного дома со скважиной будет комплексная схема станции водоподготовки, которая охватывает разные способы фильтрации и удаляет абсолютно все примеси. В такую установку могут входить фильтры грубой и тонкой очистки, обезжелезиватель, умягчитель. Также в конструкции предусмотрены аэрационная система с компрессором, блоки управления и питания.

Этапы технологии водоочистки

1. Механическая предварительная фильтрация. В таком процессе происходит удаление относительно крупных частиц, например, глины и песка. Для этой ступени применяют отстойники и фильтры грубой очистки. В отстойниках осуществляется осаждение, то есть выпадение осадка. А фильтры задерживают механические частицы.

2. Удаление различных химических компонентов, растворённых газов. В этом процессе нормализуется содержание магния, марганца, железа и иных элементов. Один из вариантов такой фильтрации – обезжелезивание.

3. Умягчение. На данном этапе с помощью технологии ионного обмена выполняется удаление солей жёсткости: они выпадают в осадок и уже в виде твёрдых частиц фильтруются в процессе следующей ступени.

4. Тонкая очистка. Применяются фильтры, которые благодаря своей конфигурации удаляют самые мельчайшие частички, размер которых составляет порядка 5 мкм.

5. Обеззараживание. Этот обязательный этап предполагает уничтожение всех патогенных микроорганизмов.

6. Заключительная питьевая водоподготовка. Она выполняется с применением систем обратного осмоса. Но если вода будет использоваться исключительно для бытовых нужд, такой этап не потребуется.