<< вернуться назад   хотите разместить рекламу на сайте?

Главная / Статьи / Анализ воды и выбор системы очистки

Анализ воды и выбор системы очистки

20.06.08
 

Анализ воды и выбор системы очисткиБольшинство из нас не удовлетворены качеством водопроводной воды. Проблем может быть множество, начиная от безобидной, но хорошо заметной накипи в чайнике, заканчивая содержанием неощутимых, но вредных веществ - хлорорганических соединений, солей тяжелых металлов, не говоря уже о бактериях.

Все негативные свойства воды можно условно разделить на две категории: органолептические, такие как неприятный привкус, запах, жесткость (они существенно не влияют на здоровье) и вредные примеси. Обязательное требование к фильтру - как можно лучше удалять вредные примеси, желательное - сделать воду максимально приятной для употребления. При этом цена фильтра должна быть приемлемой, а производительность - достаточной.

Фильтры для квартиры

Итак, мы решили поставить фильтр в квартире. На рынке представлено большое количество различных конструкций, начиная от насадок на кран, заканчивая комплексными системами водоснабжения всей квартиры. Наиболее распространены трехступенчатые фильтры. Первая ступень задерживает сначала крупные частицы песка, ржавчины, а потом нерастворимые микрочастицы и коллоидные вещества. По сути дела это механическая фильтрация сначала крупноячеистым, а затем мелким наполнителем. Ресурс такого фильтра определяется степенью его засорения, при котором уменьшается ток воды через фильтр. Вторая ступень: адсорбция органически растворимых соединений, соли хлора и тяжелых металлов при помощи угольного фильтра. Активированный уголь обладает очень большой площадью поверхности и высокой адсорбирующей способностью, т.е. возможностью этой поверхности захватить появившуюся поблизости молекулу из раствора. Вода процеживается через угольный порошок, и большинство тяжелых молекул оседают на поверхности угля. Однако они никуда не исчезают и через некоторое время, когда поверхность наполняется адсорбированными молекулами, способность к очистке уменьшается. Это определяет ресурс данного фильтра. Считается, что уголь из скорлупы кокоса обладает большей адсорбционной способностью (примерно в 4 раза), чем уголь, получаемый из древесины, поэтому он используется в большинстве фильтров. В некоторых моделях вместо угля применяется угольное волокно. По утверждениям производителей, его адсорбционная способность еще выше.
В качестве третьей ступени используется дополнительный фильтр, который в большинстве случаев можно выбрать исходя из параметров водопроводной воды у вас дома. Например, если вода жесткая, т.е. содержит много двухвалентных ионов (чаще всего кальция и магния), то полезен фильтр, смягчающий воду. В нем вода проходит через шарики из ионнообменной смолы, с которой ионы вступают в реакцию. Другой вариант - в воде много солей железа. Это плохо, т.к. железо выводит из организма жизненно необходимый йод. Избежать этого можно, используя фильтр с марганцевым цеолитом. Также существуют фильтры, убивающие бактерии, которые хоть и с небольшой вероятностью, но все же могут пройти через угольный фильтр. В домашних фильтрах для этого в основном используют картриджи с солями серебра.
Фильтров для очистки воды в квартире на вышеописанном принципе существует огромное количество. Как же сделать правильный выбор? Ресурс фильтров напрямую зависит от количества заложенного вещества, поэтому нужно иметь в виду, что большие по размеру фильтры придется менять реже, следовательно, такая покупка более оправдана. Фильтры на небольшой ресурс - до тысячи литров - чаще всего монолитные, т.е. все вышеописанные реактивы скомпонованы в одном корпусе. Когда ресурс заканчивается, фильтр как единое целое заменяется новым. Их стоимость - от ста рублей. В кувшинном исполнении такие фильтры гораздо удобнее насадок на кран, т.к. они не занимают кран во время фильтрации.
Наиболее распространенным решением для дома на сегодня являются трехмодульные фильтры на 5-10 тыс. л стоимостью около 3000 руб. Они, как правило, содержат три сменных картриджа, у каждого из которых свой ресурс. Это дает возможность своевременной замены нужного картриджа, выработавшего свой ресурс. Еще одно удобство - возможность установки картриджа для очистки именно вашего типа воды. Конструктивно фильтры монтируются в ответвление водопроводной трубы, а чистая вода выводится отдельным краном. Стоимость комплекта картриджей составляет примерно треть стоимости фильтра. Модульное исполнение позволяет также создать комплексную систему водоснабжения, где вся вода в квартире фильтруется механическим и смягчающим фильтром и предохраняет краны от засорения, а стиральную машину от накипи на нагревательном элементе. Та часть воды, которая идет на питье и приготовление еды, дополнительно фильтруется угольным фильтром и бактерицидным фильтром.
При выборе фильтра обратите внимание в инструкции на его показатели очистки от различных примесей. Однако эта информация зачастую не помогает сравнить характеристики разных фильтров, поскольку разные фирмы измеряют эти значения по своей методике. Например, фильтр, на этикетке которого указано "гарантирует 95% очистку воды, содержащей 100 ПДК бензола", не лучше того, который "обеспечивает 60% очистку от 1 ПДК". Ведь чем меньше концентрация примеси, тем менее эффективно идут химические реакции - основа процесса очистки.

Новые технологии водоподготовки

Выше была описана традиционная система водоподготовки, которая, несмотря на ее низкую цену, вполне эффективна (разумеется, при условии строгого соблюдения ресурса фильтра). На двух относительно новых технологиях остановимся подробней.
Технология обратного осмоса позволяет доочистить предварительно обработанную воду эффективнее, чем это возможно угольным фильтром.
Дело в том, что эффективность адсорбции через уголь напрямую зависит от времени процеживания и нельзя удалить больше примесей, не увеличив время фильтрации. В обратноосмотическом фильтре используется пористая мембрана, размер отверстий которой позволяет проходить только небольшим молекулам: воды, легких минеральных солей, кислороду. С одной стороны мембраны - водопроводная вода, с другой - уже очищенная.
Избежать прохождения уже очищенной воды в обратную сторону позволяет давление водопровода. При соблюдении этого условия происходит полная очистка. На практике такая система, конечно не идеальна, но обеспечивает очень высокую степень очистки. Недостаток систем обратного осмоса - высокая цена мембраны. Некоторые производители бутилированной воды утверждают, что вода, полученная методом обратного осмоса, аналогична дистиллированной. Это не так, потому что, во-первых, вода, проходя через мембрану, не претерпевает никаких изменений структуры, а, во-вторых, наряду с водой проходят и растворенный кислород, и минеральные соли. Однако это касается только легких молекул массовым числом до ста, а более тяжелые, среди которых множество вредных для здоровья, задерживаются.
Технология электрохимической активации заслуживает внимания уже потому, что она обеспечивает высокую степень очистки и при этом не требует смены картриджей. Такой фильтр практически вечен, но энергозависим - для его работы необходимо электричество. Фильтр осуществляет комплексную очистку и, в отличие от осмотической мембраны, работает на воде из водопровода без предварительной очистки. Сначала под действием электрохимических реакций на катоде разрушаются сложные органические соединения, ионы тяжелых металлов при этом превращаются в нерастворимые соединения. Далее во флотационном реакторе они притягиваются к отрицательно заряженным пузырькам водорода (которые появляются под действием тока) и удаляются в дренаж. В процессе анодной обработки вода насыщается оксидантами - атомарным кислородом и хлором, которые разрушают оставшиеся органические соединения. После этого в электрокаталитическом реакторе электрическими микроразрядами в пузырьках убиваются микроорганизмы и разрушаются сложные соли. И, наконец, разрушаются соединения активного хлора. В результате очистки вода приобретает антиоксидантные свойства, обуславливающие повышение физиологической совместимости воды с внутренней средой организма. Наряду с этими существует еще множество технологий, например озоносорбция, но подробно описать их все невозможно, тем более, что многие производители не раскрывают принципы работы своих изделий.

Водоснабжение офиса

Для водоснабжения офиса очень распространены так называемые "кулеры", разливающие воду из канистр. Эти аппараты охлаждают и нагревают воду. Они, безусловно, очень удобны в местах, где воды нет, например, в бытовых помещениях, на стройках и т.д. Однако в большинстве офисов водопровод проведен. В этом случае более удобны фильтры средней производительности - не надо регулярно заказывать бутыли с питьевой водой. Обслуживание таких фильтров проводится техническими специалистами раз в полгода. Стоимость воды с учетом всех затрат на эксплуатацию системы гораздо меньше. Преимущество кулеров - они не только разливают воду из бутыли, но еще и поддерживают нужную температуру. Поэтому в последнее время появились гибридные устройства, которые очищают водопроводную воду, после чего она накапливается в специальной емкости, поддерживающей температуру.
Распространенный аргумент в пользу кулера - вода в бутылках гарантировано качественная, в отличие от воды из фильтра. С одной стороны это так, потому что фирмы, разливающие воду, делают ее анализ, но с другой стороны фильтры - также устройства весьма надежные и проверенные. При соблюдении сроков обслуживания проблем с качеством воды не возникает. Более того, бутилированная вода некоторых производителей не очень высокого качества. Так что в каждом конкретном случае оценить свойства воды может только независимая экспертиза, и не всегда стоит слепо верить рекламным уверениям как производителей бутилированной воды, так и фильров.

Специфика водоподготовки в коттедже

Если системы фильтрации для офисов всего лишь логическое продолжение бытовых, то для систем водоснабжения частного дома специфика очистки совсем другая. Вода в дом поступает либо из водопровода, либо из скважины. Если водопровод обеспечивает приемлемое качество (а в случае выбора системы для коттеджа полезно провести экспертизу воды), то принципы очистки аналогичны применяемым для квартирной водоподготовки.
Неподготовленная вода требует более тщательной очистки. Традиционное мнение, будто вода из скважин и родников чище водопроводной, неверно. Если проследить путь воды до скважины, выясняется, что в нее попадают грунтовые воды, т.е. атмосферные осадки, прошедшие через слой почвы. С одной стороны почва - хороший механический фильтр и задерживает нерастворимые частицы. А с другой, вода, при просачивании через почву растворяет множество вредных для здоровья веществ - удобрения, тяжелые металлы, пестициды и т.д. В итоге получается, что ключевая вода неподалеку от промышленных городов не такая уж и чистая. Можно использовать без глубокой очистки лишь воду проверенных артезианских источников, т.к. в почве над артезианским слоем находится водонепроницаемый слой. Он не дает грунтовым водам смешиваться с артезианскими. Состав воды из таких скважин почти не меняется со временем.
Из-за большого объема потребляемой воды фильтры для коттеджей нужны высокопроизводительные, и простое укрупнение бытовых фильтров со сменными картриджами сделало бы воду слишком дорогой. Сегодня главная тенденция - использование сменных и регенерируемых реактивов, а также вытеснение химической очистки физической. Можно назвать эти фильтры промежуточными между бытовыми и промышленными. Характерная деталь фильтров такого типа - аккумулятор давления.
Вся поступающая вода сначала проходит механическую очистку. Причем в отличие от большинства бытовых фильтров, система механической очистки полупромышленных фильтров дополнена системой дренажа. В неподготовленной воде содержание нерастворимых частиц может быть существенным, и обычный механический фильтр придется менять слишком часто. Промывка фильтра осуществляется периодическим прокачиванием через него в обратном направлении чистой воды. Вода с вымытыми частицами при этом уходит в дренаж. Тем не менее фильтрующие вещества все же требуют периодической замены. Грубую очистку обычно производят алюмосиликатом, а частицы меньше 20 мк задерживаются специальным керамическим порошком.
Следующая ступень удаляет растворенные соли железа и марганца. В качестве фильтрующей среды используются вещества, включающие в свой состав двуокись марганца. Она служит катализатором реакции окисления, и растворенные в воде железо и марганец выпадают в осадок, который задерживается в слое фильтрующей среды, а при обратной промывке вымывается в дренаж. В процессе окисления железа и марганца некоторые фильтры удаляют растворенный в воде сероводород. Фильтрующая среда постепенно истощается и требует периодической регенерации перманганатом калия или замены. В первом случае предусмотрен специальный бак с регенерирующим растровом.
Для снижения жесткости вода проходит через ионнообменный фильтр, который попутно с солями жесткости удаляет также ионы некоторых тяжелых металлов. Регенерация этого фильтра происходит специальным солевым раствором.
Последний этап химической очистки - адсорбционный фильтр с углем. Процессы в нем аналогичны описанным выше в бытовых фильтрах, но в отличие от них фильтры для коттеджей бывают регенерируемыми. Регенерация происходит путем обратной прокачки воды.
Один из важных этапов - обеззараживание, ведь неподготовленная вода может содержать огромное количество болезнетворных бактерий. Химические технологии, применяемые для этого в бытовых фильтрах, слишком дороги. Стандартное решение - ультрафиолетовой лампой. Вода прокачивается через прозрачную кювету, освещаемую ультрафиолетовой лампой. Срок действия такого фильтра практически не ограничен, и эта технология нашла широкое применение не только в коттеджных, но и в промышленных установках.
Если вы думаете, что на этом заканчивается водоподготовка, то вы ошибаетесь. Описанный выше процесс проходит вся вода, используемая в коттедже, а питьевая после всего этого должна еще пройти дополнительную доочистку обычным бытовым фильтром, вроде тех, что устанавливают в квартирах. Здесь процесс можно немного упростить, ведь в воде уже нет солей железа, жесткости, бактерий. Осталось ее немного доочистить, и вы можете пить воду самого высокого качества!