Очистка воды из скважины

Актуальность очистки воды для дома из скважины.

На сегодняшний день в России наблюдается устойчивая тенденция малоэтажного строительства. Все больше семей строят загородные дома и дачи для комфортного проживания и отдыха на природе. Одним из главных способов обеспечения водоснабжения в загородном доме, на даче, санаториях, домах отдыха является бурение собственной скважины. Вместе с тем помимо бурения скважины, очень важно обеспечить требуемое качество воды, поступающей из скважины и водопроводов.

1. Основные виды загрязнений воды из скважины

1.1. Механические примеси (песок, глина и др.)

Вода, поступающая из скважин и водопроводов содержит механические примеси и взвешенные вещества, которые повышают ее мутность и цветность. Источником этих частиц является песок, ил, глина на дне скважины, ржавчина на трубах, по которым вода подается потребителям. Содержание в воде механических примесей таких как: песка, ила, глины, ржавчины и других приводит к преждевременному абразивному износу труб ухудшении внешнего вида сантехники, неприятному осадку в чайниках, посудомоечных машинах и стиральных машинах и другой бытовой технике. Поэтому воду необходимо обязательно очищать от механических примесей

1.2. Железо и марганец

Разновидности железа, находящегося в воде из скважины. Железо в воде может содержаться в двух формах: в растворенной (двухвалетное) и нерастворенной (трехвалентной) форме. 1. В растворенной форме. В растворенной форме железо находится в воде, поступающей из скважин, не имеющих доступа к кислороду. Вода, содержащее растворенное железо, сначала часто прозрачная, однако имеет неприятный запах железа. Такая вода при мытье оставляет характерный ржавый налет на коже, сантехнике, трубах и другом оборудовании. В процессе взаимодействия с кислородом, растворенное железо начинает постепенно окисляться и переходит в нерастворенный вид, часто выпадает в осадок. 2. В нерастворенной форме. В нерастворенной форме железо находится в виде взвешенных частиц, имеет бурый, ржавый цвет и неприятный запах. Превышение содержания железа в воде, поступающей из скважины и водопровода вредно влияет на состояние здоровья человека. При попадании в организм, железо оказывает токсичное действие на кровеносную, пищеварительную систему, вызывает нарушение функций желудочно-кишечного тракта, почек и печени. Высокое содержание железа также очень быстро выводит из строя и портит внешний вид сантехники: ржавый налет на унитазах, кранах, смесителях, трубах, ваннах и др. Также приводит к загрязнению и поломкам оборудования для водоснабжения и отопления: котельных, парогенераторов, скважинных, повысительных насосов, гидробаков и др. Повышенное содержание марганца в воде. В подземной воде марганец содержится в растворенной и нерастворенной форме. Обычно марганец находится в виде гидрокарбонатов, сульфатов и хлоридов. Вода, содержащая марганец, отличается неприятным привкусом, черноватой окраской, оказывают разрушительное воздействие на все системы жизнеообеспечения человека: пищеварительную, кровеносную и другие. Поэтому воду с повышенным содержанием марганца также как и железа необходимо тщательно очищать. Железо как и марганец очищаются, в основном, схожими методами: окислением на каталитическом материале, ионным обменом или с помощью систем обратного осмоса.


1.3. Органические соединения и бактерии


Вода, поступающая из скважины и поверхностных источников в большинстве случаев содержит в себе органические соединения и бактерии. Органические соединения, которые содержатся в воде, характеризуются в анализах такими показателями как ПМО – перманганатная окисляемость, повышенная цветность и как правило мутность, а также биохимическим потреблением кислорода (БПК). Органические соединения и бактерии, содержащиеся в воде имеют природное и техногенное происхождение. Органические соединения природного происхождения – это гуминовые и кислоты, а также, в том числе связанные с железом. Органические соединения техногенного происхождения – это те виды веществ, которые образуются и загрязняют воду в результате деятельности человека и предприятий. К ним относятся соединения, образующиеся в результате обработки воды хлором, удобрениями и другими химикатами. Для очистки воды от органических соединений и бактерий используется как правило четыре принципиально разных метода: 1. Окисление – разрушение кислородом воздуха или химическими реагентами. 2. Сорбция – извлечение из воды на активированных углях. 3. Механическое фильтрование – очистка воды на мембранах обратного осмоса и ультрафильтрации. 4. Ультрафиолетовое облучение или обеззараживание.


1.4. Повышенная жесткость воды

Жесткостью воды называется уровень содержания в ней растворенных солей кальция и магния. Для измерения жесткости воды применяется единица миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л). По уровню жесткости существует следующая классификация типов воды: - жесткая – от 7,0 мг-экв/л (выше норматива для питья СанПин 1074). - вода со средней жесткостью от 3,0 до 7,0 мг-экв/л; - мягкая вода – от 0,5 до 3,0 мг-экв/л. - умягченная вода от 0 до 0,5 мг-экв/л. (используется для оборудования, технологических производств). Например, в котельных, на пищевых производствах, гальванике и др. При нагревании жесткой воды происходит оседание осадка кальция и магния на поверхности котлов, теплообменников, сантехнических приборов и другого оборудования. Это приводит к перерасходу электроэнергии, перегреву и выходу из строя нагревательных приборов. Использование воды с высокой жесткостью для пищевой промышленности и питья также имеет негативные последствия для здоровья человека:
1. Ухудшение вкуса воды. Слишком жесткая вода имеет ярко выраженный кисловато-горький привкус. Пить такую воду неприятно.
2. Снижение качества продуктов питания, получаемых с использованием воды. Вода с высокой жесткостью при длительном хранении вызывает выпадение солей. Это ухудшает качество, например, воды в бутылках, воды, которая используется для изготовления соков, алкогольных и других напитков.
3. Жесткая вода (более 7 мг-экв-л) оказывает негативное влияние на организм человека. Постоянное употребление жесткой воды может привести к проблемам в работе органов пищеварения и почек (камни).
4. Жесткая вода приводит к появлению сухости кожи. Она оставляет налет на волосах, теле и создает неприятное ощущение сухости и стянутости. Поэтому слишком жесткую воду необходимо умягчать.

2. Методы очистки воды из скважины и водопровода

2.1. Механическая очистка воды

Методы механической очистки воды из скважины для дома можно условно разделить на два основных вида: - очистка воды на сетчатых и картриджных (мешочных фильтрах); - осветление воды на осадочных фильтрах (с наполнителем песком и другими материалами).
Описание методов.
1. Очистка воды на сетчатых и картриджных (мешочных фильтрах). В системе очистки воды из скважины последовательно устанавливаются фильтр грубой очистки сетчатый или дисковый для очистки воды от крупного песка, ила, глины и других взвешенных частиц с диаметром сетки от 20-200 мкм, фильтр тонкой очистки типа Big Blue или Slim Line со степенью очистки от 1 до 50 мкм. Использование данных фильтров позволяет достигать степень очистки воды от механических примесей до 1 микрона. Однако использование данных фильтров не может помочь при очистки воды от растворенных солей, органических примесей, железа, газов. Для их очистки используются другие методы, представленные ниже.

2. Осветление воды на осадочных фильтрах (с наполнителем песком и другими материалами). Последовательно устанавливаются фильтр грубой очистки сетчатый или дисковый для очистки воды от крупного песка, ила, глины и других взвешенных, затем ставится фильтр осадочный осветлительный с кварцевым песком или другой загрузкой. В заключении устанавливаются фильтры тонкой очистки типа Big Blue или Slim Line со степенью очистки от 1 до 50 мкм.

Рис. 3 - Схема механической очистки воды из скважины

Рис. 4 - Схема механической очистки воды с помощью сетчатых фильтров и осадочного фильтра

2.2. Обезжелезивание воды


Методы очистки воды от железа условно делятся на реагентные и безреагентные. К безреагентным относятся:


1. Фильтрование через каталитический обезжелезивающий материал в фильтрах обезжелезивателях.
2. Аэрация воды + фильтрование на каталитическом обезжелезивающем материале. К реагентным относятся:
3. Дозирование гипохлорита натрия и фильтрование на обезжелезивателях.
4. Очистка воды на универсальных ионообменных смолах, применяемых для комплексной очистки воды от железа, марганца, жесткости и органических соединений.


Характеристика методов очистки воды от железа.

1. Фильтрование через каталитический обезжелезивающий материал в фильтрах обезжелезивателях. Вода проходит через фильтр обезжелезиватель, в котором происходит окисление и осаждение растворенного в воде железа. По прошествии определенного объема воды, происходит промывка каталитического материала обратным потоком воды в дренаж. Таким образом, происходит самоочищение фильтра обезжелезивателя. Срок службы обезжелезивающего материала зависит от объема водопотребления и содержания железа в исходной воды и составляет обычно от 2-х до 5-ти лет. Данный метод считается наиболее экономичным для очистки воды от железа однако он эффективен при определенных условиях: железо в воде не более 3 мг/л. ПМО не более 5 мг/л., марганец находится в пределах нормы – 0,1 мг/л.

2. Аэрация воды и фильтрование на каталитическом обезжелезивающем материале.

Вода с помощью компрессора и датчика расхода насыщается воздухом. Затем водовоздушная смесь поступает в накопительную емкость, в которой происходит первичное окисление железа и марганца. Из накопительной емкости вода поступает на каталитический фильтр обезжелезиватель, в котором происходит окисление и осаждение железа и марганца.

Рис. 6 - Обезжелезивание воды аэрацией

3. Дозирование гипохлорита натрия и фильтрование на обезжелезивателях.

С помощью насоса дозатора в воду поступает раствор гипохлорита натрия, который ускоряет реакцию окисления растворенного в воде железа, марганца и органических соединений. Вода с гипохлоритом поступает в накопительную емкость, в которой происходит окончательное окисление железа. Для эффективного и надежного окисления время контакта гипохлорита с водой должно составлять не менее 20-30 минут. Затем вода поступает на фильтр обезжелезиватель, в котором происходит осаждение железа и марганца. Для снижения остаточного хлора применяется метод сорбционной очистки воды на активированных углях.

4. Очистка воды на универсальных ионообменных смолах, применяемых для комплексной очистки воды от железа, марганца, жесткости и органических соединений.

Вода проходит через универсальную ионообменную смолу, которая находится в колонне фильтра. За время прохождения воды протекает реакция ионного обмена ионов натрия на ионы железа, марганца, жесткости и органических соединений. После прохождения определенного объема воды, смола теряет свою способность так как все ионы натрия уже заместились на ионы железа, марганца и органических вещество. Необходимо провести регенерацию (восстановление) ионообменных свойство смолы с помощью поваренной соли, которая отдает обратно ионы натрия в воду, а забирает ионы железа, марганца, жесткости, органики и сливается в дренаж. Обычно на регенерацию расходуется примерно 120-180 г соли на 1 литр фильтрующего материала. Период между регенерациями рассчитывается исходя из объема водопотребления и содержания железа, марганца, органики в исходной воде и составляет обычно от 3-х дней до двух недель.

Рис. 8 - Схема очистки воды с универсальным фильтром от железа, жесткости, марганца, органики

2.3. Очистка воды от органических соединений и бактерий

Из тех методов, которые можно использовать для очистки воды из скважины от органических соединений в условиях загородного дома нам хотелось бы выделить следующие:

1. Система реагентного окисления воды (гипохлоритом натрия – хлоркой).
2. Система обратного осмоса.
3. Ионообменная очистка воды от органических соединений.
4. Ультрафиолетовое обеззараживание воды.

1. Реагентная очистка воды от органики производится, с применением раствора гипохлорит натрия. В результате его контакта с водой производится окисление органических веществ, железа и марганца. Для эффективного окисления воды необходимо обеспечить время контакта менее 30-минут хлора с водой.
Дозу хлора устанавливают технологическим анализом из расчета, чтобы в 1мл воды, поступающей к потребителю, оставалось 0,3-0,5мг хлора, не вступившего в реакцию. Остаточный хлор эффективно удаляется из воды с помощью угольных фильтров или фильтров с угольными картриджами.
2. Система обратного осмоса применяется для комплексной очистки воды, ее деминерализации в составе комплекса очистки воды. Фильтры с обратным осмосом обеспечивают надежную очистку воды, устанавливаются под мойку и используются как правило на завершающей стадии очистки. После них вода получается питьевого качества, полностью соответствующей установленным требованиям. Это связанно с тем, что мембрана обратного осмоса под давлением пропускает в основном только молекулы воды и предназначена для того, чтобы дать потребителям максимально очищенную воду. Полотно мембраны свернуто в рулон и размещается в фильтре. Размеры пор материала мембраны настолько малы, что пропускают только молекулы воды, отфильтровывая растворенные соли, газы, органику. Скорость очистки значительно ниже, чем у других фильтров, поэтому целесообразно использовать накопительный бак для сбора воды. Обычно бак наполняется в момент когда отсутствует водопотреблением. Под давлением вода подается в краник на кухню из бака. Очищенную на обратном осмосе воду можно безопасно употреблять для питья и приготовления пищи.

Рис. 9 - Система обратного осмоса под мойку

3. Ионообменная очистка воды от органических соединений аналогична очистке воды от железа и марганца. Вода проходит через специальную ионообменную смолу (типа Purolex PLUS), которая находится в колонне фильтра. Пока вода проходит через колонну, происходит реакция ионного обмена, в ходе которой из воды извлекаются ионы органических соединений, железа и марганца. После прохождения определенного объема воды, смола теряет свою способность очищать органику. Затем проводится регенерация (восстановление) свойств смолы с помощью поваренной соли, которая отдает обратно ионы натрия в воду, а забирает ионы железа, марганца, жесткости, органики и сливается в дренаж. Обычно на регенерацию расходуется примерно 120-180 г соли на 1 литр фильтрующего материала. Период между регенерациями рассчитывается исходя из объема водопотребления и содержания железа, марганца, органики в исходной воде и составляет обычно от 3-х дней до двух недель. Длительность регенерации составляет 1,5 часа поэтому она проводится обычно в ночное время, когда потребность в воде отсутствует.

4. Ультрафиолетовое обеззараживание воды. При бактериологическом загрязнении вода представляет непосредственную опасность для здоровья человека. Пить и употреблять в пищу такую воду категорически запрещено. Бактериологическое загрязнение воды обусловлено наличием микроорганизмов: бактерий, вирусов и др. Многие из них представляют опасность здоровью и жизни человека (такие как легионеллез, сальмонеллёз и другие). Действие ультрафиолетового метода обеззараживания воды основано на способности ультрафиолетовых лучей уничтожать бактерии и вирусы в воде.
Ультрафиолетовые лучи убивают многие виды бактерий во много раз быстрее хлора, после обеззараживания воду сразу можно подавать в точки водопотребления. Наибольшим бактерицидным действием обладают ультрафиолетовые лучи с длиной волны 254нм. Для эффективного обеззараживания воды необходимо обеспечить достаточную прозрачность воды, иначе лучи будут преломляться и эффективность обеззараживания будет снижаться. Поэтому ультрафиолетовые стерилизаторы устанавливают на самой последней стадии очистки воды перед непосредственной подачей потребителю

Рис. 10 - Ультрафиолетовый обеззараживатель воды

2.4. Умягчение воды
Для умягчения воды в частных домах и на предприятиях используются в основном два принципиальных метода:
1. Ионный обмен на фильтрах умягчителях.
2. Обратноосмотическая очистка воды

1. Ионный обмен на фильтрах умягчителях. Очистка воды от жесткости с помощью ионного обмена основано на способности ионообменных смол замещать ионы кальция и магния на натрия или водорода. В емкостей для умягчения используются фильтры колонного типа, в которые устанавливается управляющий клапан и присоединяется солевой бак для приготовления раствора соли для проведения регенерации (восстановления) смолы. После истощения обменной емкости катионит теряет способность умягчать воду и его необходимо восстанавливать. Восстановление ионообменной смолы производится с помощью поваренной соли с концентрацией раствора от 6 до 15%.
2. Обратноосмотическая очистка воды. В процессе обратного осмоса происходит удаление солей кальция и магния, которые не пропускает мембраны обратного осмоса. Чистая вода поступает в фильтрат (чистую воду), а ионы кальция и магния остаются в концентрате и сливаются в дренаж. В частном доме системы обратного осмоса используются в основном для доочистки питьевой воды (под мойку). Для умягчения воды во всем доме в большинстве случаев используются фильтры умягчители.

Рис. 11 - Схема умягчения воды с использованием системы обратного осмоса

Выводы и рекомендации по выбору очистки воды из скважины. Таким образом, можно сделать вывод о том, что единого метода очистки воды из скважины на «все случаи» жизни не существует. Выбор методов и схемы очистки воды в частном доме и на предприятии выбирается исходя из качества исходной воды и требований к воде очищенной. Однако следует отметить что наибольшее распространение для очистки воды из скважины в домах и на предприятиях получили промывные фильтры колонного типа: умягчители, обезжелезиватели, сорцбионные и другие. Системы обратного осмоса в частных домах следует использовать только «под мойку» для ее доочистки до питьевого качества. После системы обратного осмоса и ультрафиолетвого стерилизатора вода может употребляться без кипячения.

Для подбора и консультации свяжитесь с нами удобным для Вас способом:

1) Форма "Бесплатный звонок"

2) Форма "Оставить заявку"
3)Напишите нам при оформлении корзины заказа - укажите интересующий Вас вопрос по услуге в поле "Примечания к заказу"
4) Просто позвоните нам или отправьте на электронный адрес info@dovody.by и задайте интересующие Вас вопросы по услугам по телефону +375 29 77 900 22