Вода из артезианской скважины в большинстве случае превосходит по качеству воду из скважины на песок или «абиссинки». Но не всегда она на 100% отвечает санитарным требованиям. Для полива огорода такая вода подойдёт, а вот для употребления в пищу и других бытовых нужд – вряд ли. Давайте разберёмся, какие вредные примеси встречаются в воде из артезианских источников и какое оборудование поможет от них избавиться.
Очистка воды из скважины на известняк
В артезианской воде, в основном, встречается пять видов загрязнений. Помимо того, что они вредны для здоровья, примеси приводят к следующим нежелательным последствиям:
— Избыток железа. Он даёт о себе знать по неприятному рыжеватому осадку в воде и ржавым следам на сантехнике. Вода пахнет железом. Вещи с трудом простирываются и тоже приобретают неприятный запах.
— Избыток марганца. О нём свидетельствует серый налёт на кранах и смесителях, вода приобретает вяжущий привкус.
— Избыток солей калия и магния. По-другому это называется вода повышенной жёсткости. Если на сантехнике постоянно появляется белый известковый налёт, а на нагревательных элементах чайника и стиральной машины накипь – это как раз ваш случай. Из-за жёсткой воды плохо промывается посуда, она вредно воздействует на волосы и кожу при купании.
— Песок и другие механические примеси. Тут главная опасность – преждевременные поломки техники, начиная от скважинного насоса и заканчивая элементами водопровода и бытовой техникой.
— Вирусы и бактерии. Известны случаи, когда из-за использования загрязнённой артезианской воды возникали серьёзные эпидемии, например, гепатита.
Очистка воды из скважины известью
Самостоятельно очистить скважину от примесей непросто. Скорее всего, понадобится помощь мастеров, которые выезжают на место. Для очистки воды от вредных примесей используется ряд спецсредств:
— Дисковый фильтр, очищающий от песка и других механических включений;
— Автоматический агрегат для смягчения воды и очистки от избытка железа;
— Соль в таблетках для регенерации источника;
— Фильтры тонкой очистки;
— Установки для аэрации, обработки УФ-лучами
Все эти агрегаты монтируются в том же помещении, где установлено водоподъёмное оборудование. Системы очистки отличаются габаритами и некоторыми составляющими в зависимости от количества санузлов в доме. Как же работают эти приборы?
Для очищения воды из скважины применяются следующие методы:
— Грубая(механическая) очистка;
— Ультрафильтрация;
— Обратный осмос;
— Ионный обмен;
— Химическая очистка (или каталитический метод): аэрация (насыщение кислородом), озонирование, хлорирование
Артезианская скважина с песком
Песчинки, а также частицы глины, грунта относятся к механическим загрязнениям. Они видны человеческому глазу и удаляются в первую очередь. Для этого в скважину устанавливают фильтр грубой очистки. Обычно агрегат двухступенчатый. Сначала процеживающее устройство с кварцевым песком, активированным углем, сульфоуглем убирает основную грязь. Вторая ступень – плёночный фильтр. Он «ловит» совсем мелкие частицы. А затем вода проходит через тонкую очистку. Она удаляет из неё железо, марганец, соли металлов.
Фильтр грубой очистки нуждается в уходе. Впрочем, эта процедура проста – прибор время от времени нужно просто помыть и обработать хлором.
Артезианская скважина вода с железом
Прежде, чем выбирать оборудование для очистки воды с примесью железа, устанавливают, какая именно разновидность растворена в воде. Это может быть двухвалентное или трёхвалентное железо.
— Двухвалентное железо. Невооружённым глазом его в воде не увидеть, вещество хорошо растворено. Однако после контакта с кислородом железо окисляется, и вода становится рыжеватой.
— Трёхвалентное железо. Его легко заметить – это плавающие в воде рыжие частички, по-научному, коллоидная форма. «Лучший друг» трёхвалентного железа – железистые бактерии, которые представляют собой слизистые отложения.
Двухвалентное железо в воде из скважины
Двухвалентное железо ликвидируют из скважинной воды тремя способами: обратный осмос, каталитический метод и ионный обмен. Вот что представляют из себя эти способы.
Обратный осмос
Оборудование для обратного осмоса включает в себя мембрану, через которую проходит вода. Мембрана настолько мелкая, что на ней остаются даже микроскопические частицы железа. Фильтры обратного осмоса очищают воду эффективнее, чем бытовое оборудование. Кроме обезжелезивания воды, этим способом удаляются излишки марганца. Важный нюанс: их герметичность. Внутрь прибора не должен попасть кислород, иначе двухвалетное железо окислится и превратится в коллоидное трёхвалентное. Оно оседает на мембране и раньше времени выводит её из строя.
Ионный обмен
Ионные или, как их называют в народе, угольные фильтры появились на рынке давно. Но в современных агрегатах используется не цеолиты и сульфоуголь, а особые смолы с функцией ионного обмена. Они очень действенно очищают воду от железа, а заодно ионов кальция, магния и марганца. Правда, такие фильтры уязвимы к органическим веществам, если они содержатся в воде. Из-за них внутри фильтра могут размножаться бактерии.
Каталитический метод
(химическая очистка)
Его суть в том, чтобы побыстрее превратить двухвалетное железо в трёхвалентное. А затем частицы убираются с помощью механической фильтрации или отстоя. Для этого в воду добавляют вещества-окислители – озон, кислород, хлор.
Очищение скважины от трёхвалентного железа
Ультрафильтрация. Для очищения воды от коллоидного железа устанавливают фильтры с мембранной сеткой, размер ячеек которой составляет 0,05 мк. Время от времени производят обратную промывку мембран, смывая с них налипшие частицы.
Как уже упоминалось, частым спутником коллоидного железа являются железистые бактерии. Их убирают, применяя хлор и хелатные агенты – это органические вещества, которые соединяются с железными отложениями.
Очистка скважины от извести
«Известью» в народе называют избыточное содержание солей кальция и магния, о которых мы уже упоминали. Отфильтровать вещества стандартным, механическим путём не получится – даже самая тонкая мембрана не способна «поймать» все ненужные элементы.
Нормы жёсткости для воды
Жёсткость воды измеряется в особой величине – градус жёсткости. В России этот показатель регламентирует СанПиН 2.1.4.1074-01 и ГН 2.1.5.1315-03. Его предельная величина — 7 градусов. Жёсткость бутилированной воды по нормам находится в интервале 1,5 – 7, при этом допускается примесь солей кальция 25-130 мг\л; магния – 5-65 мг\л.
Требования Всемирной организации здравоохранения к питьевой воде ниже российских. Международная норма – 20-80 мг кальция и 10-30 мг магния в литре. Качество и состав воды проверяют, сдав образец на анализ в органы СЭС.
Очистить воду из скважины от извести
Дистилляция
Для смягчения воды часто применяют дистилляцию. Принцип этого метода в том, что водопроводная вода в дистилляторе превращается в пар, а затем снова в жидкость. Когда вода переходит в парообразное состояние, она очищается от всех примесей, включая соли металлов. Они оседают на конденсаторе и удаляются с него. В результате получается практически идеальная вода, чистотой 99,5%. При необходимости этот показатель может быть ещё выше – тогда используется бидистилляция.
Использование реагентов
Специальные вещества – гашёная известь, натриевая соль (ортофосфат натрия), кальцинированная сода – связываются с молекулами кальция и магния и выпадают в осадок.
Также для умягчения воды действенны методы ионного обмена и обратного осмоса, о которых уже рассказывалось в этой статье.
Очистить воду из скважины от марганца
Вода очищается от марганца каталитическим методом, по тому же принципу, как и от железа. Распространённый метод каталитической очистки – аэрация или применение веществ окислителей. Только если железо при окислении из двухвалентного превращается в трёхвалентное, то марганец – в четырёхвалентное вещество.
Если используется аэрация, насыщение воды кислородом, аэратор ставится на трубе перед фильтрующей колонной. Между двумя приборами устанавливают промежуточную ёмкость, чтобы вода лучше напиталась кислородом.
Второй вариант – пропускать воду через фильтр с материалами, которые наделены окисляющими свойствами. Это современные вещества, произведённые в лабораториях. В результате марганец вместе с железом в виде коллоидных частиц оседает на поверхности фильтрующего материала. Подбирают фильтрующий материал в зависимости от требований к чистоте воды, от концентрации в ней примесей, а также кислорода, сероводорода, аммиака. Эти параметры предоставляют органы СЭС. Важную роль играет напор и производительность водопровода.
Дезинфекция артезианских скважин
К сожалению, артезианская вода со временем загрязняется. И если поначалу она соответствовала санитарным нормам, то анализ воды, скажем, через год, может быть уже неудовлетворительным. Как попадают вредные микроорганизмы в артезианскую скважину:
— На этапе очистки. Например, при использовании аэратора, микробы способны попадать в воду вместе с кислородом;
— Через внешние воды, которые, хоть и медленно, но просачиваются сквозь слои почвы и загрязняют известковые слои. Особенно часто на глубину проникают вирусы, которые имеют меньший размер и долго сохраняют свои опасные для человека свойства.
Теперь посмотрим, как проводится обеззараживание воды:
Дезинфекция ультрафиолетом
Вода обрабатывается УФ-излучением, которое продуцирует специальная установка. Бактерицидное излучение убивает вирусы и простейшие микроорганизмы. При этом свойства воды не изменяются, а также в воде не образуются токсичные соединения, как, например, при хлорировании. При этом обработка УФ-лучами имеет кратковременный эффект, и в скором времени вода снова может загрязниться.
Химические методы (хлорирование или озонирование)
Имеет пролонгированный эффект, но при этом ухудшает качество воды. При превышении предельно допустимых концентраций хлор образовывает в воде токсичные соединения, опасные для здоровья. Крайне токсичные для человека вещества, такие как пероксиды и броматы, могут появиться и после обеззараживания воды озоном. Кроме того, это дорогая технология, хотя озон прекрасно справляется с вредными микроорганизмами.
В современных условиях для ликвидации бактериологических загрязнений воды из скважины используют смешанный метод – обработку ультрафиолетом и хлорирование. Для этого применяют вещества хлорамины.
Артезианская скважина чистая вода
Выбирая мастеров для выполнения работ по очистке артскважины, заранее поинтересуйтесь несколькими моментами:
1. Гарантируют ли они, что после очистки вода станет отвечать санитарным требованиям и готовы ли вернуть деньги, если проблемы с качеством воды останутся.
2. Предоставляют ли мастера гарантийный срок и гарантийное обслуживание. Уважающие себя организации включают в договор этот пункт.
3. Каков срок службы фильтрующего оборудования или какой период времени после очистки вода будет отвечать нормам СЭС.
4. Насколько бесшумно работает очищающее оборудование, и нужны ли специальные навыки для использования установок.
Зачастую недостаточно пробурить источник и оборудовать насосную станцию, чтобы полноценно ими пользоваться. Очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой осуществляется несколькими способами. Применяют специальные фильтры, отстойники, аэраторы. Выбор зависит от химического состава воды.
Почему скважинную воду надо очищать
Выкачанная вода в некоторых случаях может быть пригодной для питья, но риск загрязнения все равно сохраняется всегда. В масштабах городов этот ресурс обязательно проходит через отстаивание, насыщение кислородом, умягчение, обеззараживание. Но даже после этого пользователи ставят на краны фильтры для удаления примесей. Такой же принцип применяется по отношению к источникам около частных домов: оборудование для очистки воды из скважины менее габаритное, но при этом процедура более тщательная.
Вода из скважины содержащая примеси
Как правило, наблюдается превышение норм содержания железа, марганца, извести. Сероводород появляется при загрязнении органикой. Вещества разъедают металл насосных станций. Образуются отложения, быстро закупоривающие трубы, выводя из строя бытовую технику. Нередки также случаи заражения микроорганизмами, проникающими из грунтовых вод. Вред для здоровья человека очевиден. Очистка воды из скважины исключит эти риски.
Чтобы полностью обезопасить себя от вредных веществ в воде, нужно провести ее химический анализ, а затем довести до максимального уровня пригодности к употреблению с помощью специальных фильтров.
Особенности загрязнения по видам скважин
Существуют такие закономерности:
- качество зависит от параметров водоносных слоев и местности
- чем меньшая глубина (обычный колодец, скважина «на песок»), тем выше вероятность превышения уровня нитратов, пестицидов, сероводородных соединений, железа, органики. В такие системы часто попадают грунтовые воды с указанными веществами. Каждое повышение их уровня, выпадение осадков становится причиной загрязнения
- для глубоких (артезианских) скважин шансы получить пригодную воду выше. Но глубина не гарантирует чистоту: в плотно закупоренных пластах возникает сероводород, внутрь проникают соли, и необходимо избавлять воду от жесткости. Если ствол проходит через пласты с рудами, то есть риск их попадания внутрь
Воду из неглубоких скважин будет легче довести до уровня питьевой при минимальных затратах на специальное оборудование, если в близости отсутствуют болота, септики, фермы, поля обрабатываемые пестицидами. Все же большую надежность гарантирует артезианское бурение. Оно дороже, но затраты на очистку меньшие.
Следует отметить, что большинство скважин делают не глубокими - до 25 – 45 м, поскольку артезианское бурение более трудоемкое и для него необходимо оформлять разрешение.
Химический анализ
Редко кто из владельцев автономных источников делает химанализ регулярно, но очистка скважин без этого будет неполноценной. Это обязательная процедура, если нужно правильно подобрать фильтры. При этом сопоставляют данные исследований и нормативы. Экологические стандарты по допустимому количеству веществ в пригодной для питья воде прописаны в СанПиН 2.1.4.1074-01.
Основы работы систем и составляющие
Классический пример, как выглядит схема фильтрации по порядку:
Принцип работы системы в том, чтобы отсеивать примеси по мере возрастания их фракции, то есть, если есть аппараты для тонкой работы, то желательно, чтобы перед ними были те, которые избавят от песка и крупных частиц, так как они быстро засорят их.
Дополнительное применение установки осмоса обратного типа обеспечит исключительную чистоту.
Нужно учесть, что при создании полноценной системы с технической стороны в нее включаются приборы, которые требуют электропитания:
- компрессор для аэратора
- помпа, поддерживающая давление, так как оно падает при прохождении через дополнительные устройства
- дозирующий насос при реагентной очистке
- автоматизация для фильтров, их восстановления и включения в систему (блоки управления)
Схема
Комплексная очистка воды из скважины схематически:
- Грубый очиститель.
- Аэрационная колонна с компрессором.
- Обезжелезиватель.
- Баки для соли и марганцовки для водоподготовки.
- Умягчитель.
- Магистральный прибор тонкой очистки.
- Стерилизатор ультрафиолетом.
- Бытовой фильтратор для питьевой воды.
Система очистки воды из скважины выглядит так: в выводящую трубу делается врезка еще одной, на которую подсоединяют все перечисленные агрегаты. Основная труба находится в рабочем состоянии, но перекрывается байпасом, чтобы воду направить в комплекс очистки. Это также даст возможность отключать систему при необходимости, например, для профилактических работ, и пользоваться только основным водопроводом. Кроме этого, приборы соединяются шлангами для промывной водой, для слива которой в конце системы предусмотрен специальный кран.
Комплекс оборудования должен обеспечить 4 элементарные этапы: механическое освобождение от нерастворимых зерен – удаление железа, марганца, сероводорода – смягчение – обеззараживание.
Очистка скважин включает установку таких фильтров для самой простой системы: приспособления первичной, грубой, тонкой очистки и обеззараживания. Остальные подбираются индивидуально.
Удаление песка и глины
Для малорастворимых загрязнителей применяется механическая очистка воды. Она включает такие приспособления:
- для улавливания частиц до 4 мм на дне и на всосе помпы перед аккумулирующей емкостью
- для грубой очистки иногда ставят большие засыпные фильтры. Они выглядят как габаритные емкости с песком и специальными сетчатыми блоками внутри. По сути, это большая промывная бочка с песком
- отсеивающие фрагменты от 80 мкм – «грязевики» – металлические врезные колбы со сменными картриджами на выходной трубе насоса. Для малых объемов добычи подойдет на 10 дюймов, а для больше 2 куб/час – на 50 дюймов
- для тонкой чистки используют фильтр, удаляющий зерна до 5 мкм. Он делает мутную жидкость прозрачной и завершает цикл
Иногда ставят два фильтра грубой очистки подряд: первый для отсеивания частиц до 100 мкм, второй – до 20 мкм. Так картриджи придется менять реже, а вода будет чище.
Примеси железа и сероводород
Это самая распространенная проблема. Причиной образования этих двух элементов является отсутствие достаточной насыщенности кислородом: железо не проходит окисление, а сероводород образовывается анаэробными бактериями, которые живут в такой среде.
Подбирают приборы, нейтрализующие 2 и 3-валентное железо. Стандартно очистка воды от сероводорода и указанного элемента имеет 3 этапа:
- насыщение кислородом. Происходит окисление, железо выпадает в осадок, сероводород улетучивается
- дополнительная аэрация, удаляющая тухлый запах сероводорода
- прогонка через фильтр с синтетическими наполнителями (каталитические смолы), связывающие и задерживающие окисленные элементы в виде осадка. Если этого не сделать, то налет быстро покроет стенки оборудования.
Схема такая: донные грубые фильтры – поочередный проход через блоки дегазаторов, аэрации, блок с каталитическими смолами — тонкая обработка – выход к точкам потребления, которые могут быть дополнительно оборудованы бытовыми фильтрами.
Аппараты с каталитическими смолами, нейтрализующие железо и серу являются наиболее качественными и практическими для очистки воды в частном доме. Они обладают способностью регенерировать автоматически или в ручном режиме. После того как прошел рекомендуемый согласно инструкции цикл использования, их промывают, выводя накопленные окислы. Для этого достаточно повернуть в обратную сторону течение жидкости, что взрыхлит наполнитель и избавит от накопленных вредных взвесей. Как промывочное средство используется солевой раствор, это полностью восстановит состав смол.
Каталитический фильтр
Принцип очистки от химических элементов состоит в их трансформации (химическая реакция связывания) в твердый осадок, который накопляется и удаляется дополнительной фильтрацией. Для удаления конкретного химвещества синтетические наполнители устройств должны иметь специальную пропитку волокон, что указывается в инструкции. Стандартное место их расположения – вход в аккумулирующий бак.
Соли марганца
Определить, есть ли марганец можно опытным путем: жидкость желтоватая и обладает слегка вяжущим привкусом. Процедура его нейтрализации такая же, как описано выше, но применяются агрегаты «заточенные» именно на этот элемент.
Кремний
Кремниевая вода полезная, только если он содержится в допустимых количествах (10 мг/л). Если элемента много, то это опасно для здоровья, он образовывает бурую силикатную накипь на трубах. Очистка воды от кремня осуществляется стандартными аппаратами, но со специальными наполнителями. Применяется осаждение известью, сорбция окисями алюминия и железа, электрокоагулирование, магнезиальные сорбенты. Это старые методы, а более качественные такие: ионный обмен, ультра и нанофильтрация, электродеионизация, осмос.
Известь
Именно известь образовывает всем известный белый налет или накипь. Чем больше вода имеет ее в своем составе, тем она жестче, поэтому процедура удаления называется смягчением. Процедура такая же, как описано выше, при этом подбираются узконаправленные фильтры. Допустимая норма этого элемента составляет до 0,3 мкм/л. Для смягчения применяется очистка воды солью (таблетированной) – она имеет способность изолировать ионы кальция и магния, что препятствует образованию отложений.
Обратный осмос
Даже пройдя через все описанные агрегаты, есть вероятность, что останутся вредные частички. Сведет к нулю этот риск система обратного осмоса. Не все ее ставят и, с одной стороны, она не критически важная. Но если владелец скважины хочет получить идеальную воду по всем параметрам, то необходимо смонтировать указанное оборудование. Оно имеет сложную конструкцию с большим количеством элементов.
Принцип работы обратного осмоса для скважин на воду простой. В емкости станции есть две камеры разделенные мембраной, содержащие два вида жидкости: скважинную, только что прошедшую через предыдущие фильтры, и окончательно чистую. Микроскопические поры мембраны пропускают только чистую воду, задерживая самые мелкие взвести, которые затем смываются в канализацию.
По осмосу есть существенные особенности: не применяется, если содержание железа повышенное, выход составляет 1/3 от закачанного объема (остальным смывается отфильтрованная грязь). Он эффективен для промышленных целей, хотя иногда его ставят и на домашние скважины.
Обеззараживание
Это окончательный этап перед получением качественного продукта. Для процедуры используют следующее:
- блоки с углем или иными сорбентами
- облучение ультрафиолетом. Прибор для этого выглядит как стальной корпус с кварцевым чехлом и УФ лампой внутри, через который прогоняется вода
- хлорирование, фторирование, а также дезинфекция с последующим удалением оставшейся взвеси
Выбор системы очистки воды зависит от биосферы грунтовых вод, результатов химических исследований жидкости, наличия в ней анаэробных микроорганизмов. Обычно в домашних станциях используют первых два способа.
Перед покупкой оборудования учитывают объем потребления, возможности канализации для слива промывочных отходов, степень автоматизации, размеры. Комплекс может состоять только из одного – двух баллонов и бака с реагентом. Вместе с грубым и бытовым фильтром обычно этого достаточно для частного дома. Иногда дешевле поставить очистной комплекс, чем менять сломанное вследствие накопления отложений и коррозии оборудование, бытовые приборы, не говоря уже о пользе для здоровья.
Быть счастливым обладателем автономного источника водоснабжения на своем участки желает практически каждый владелец загородного дома, находящегося в удалении от централизованных систем подачи пожарно-питьевой воды. Да и те люди, чьи дома подключены к водопроводной сети местного водоканала, зачастую стремятся иметь свою скважину.
Ведь если в населенном пункте по центральному водопроводу поставляется вода, взятая из , то до потребителя жидкость доходит, отчасти теряя свои характеристики. Вода протекает по трубам и подвергается хлорированию, которое позволяет получать пролонгированную дезинфекцию.
Но всегда ли качество воды из собственной скважины соответствует нормам ПДК СанПиН 2.4.1074-01? Надо ли проводить водоподготовку? И как это сделать наилучшим образом?
Нужно ли очищать воду из скважины
Вода из скважин, особенно артезианских, в отличие от поверхностных вод реже загрязнена органическими соединениями, микроорганизмами, тяжелыми металлами и другими антропогенными загрязнителями. Но важно понять, что скважинная вода далеко не всегда обладает надлежащим качеством.
Так, артезианская вода нередко отличается высоким содержанием железа, марганца и солей жесткости. Поэтому скважинную воду нужно пропускать через автономные системы водоподготовки, подбор и монтаж которых должен производиться специалистом с учетом анализа воды и необходимой производительности.
Рассмотрим принципы доведения до нормативов воды по тем показателям, которые имеют отклонения чаще всего.
Обезжелезивание и деманганация (удаление марганца)
Зачастую, видя воду после первичной раскачки скважины, люди, посчитав ее визуально чистой, начинают использовать ее для водоснабжения своего дома без предварительного анализа в водной лаборатории. Но через некоторое время обнаруживается, что на санитарных приборах образуется ржавый, а иногда и черный налет, в чайнике – коричневый осадок, а вода в банке сначала становится белесой, а после – желтой или даже коричневой с темным осадком.
Всему виной железо, которое находится в воде в неокисленной двухвалетной растворимой форме. Оно окисляется кислородом воздуха и выпадает в виде желтого или коричневого осадка. Такая вода часто имеет железистый привкус. Кроме того, железу в скважинной воде сопутствует часто двухвалентный марганец, который при окислении дает в черный осадок.
Отрицательное влияние железа и марганца, нормы ПДК
Помимо ухудшения органолептических свойств воды, железо и марганец, содержащиеся в питьевой воде, оказывают негативное воздействие на сантехническое оборудование и здоровье человека.
- В процессе тока воды по трубам железо и марганец окисляются и выпадают в осадок, закрывающий постепенно просвет труб.
- В трубах в осадке размножаются железобактерии.
- Осадок обладает лучшими адгезивными свойствами по отношению к железу и марганцу, то есть формирование железо-марганцевого слоя на внутренней поверхности труб происходит быстрее, а трубный просвет уменьшается с большей скоростью.
- На сантехнических приборах формируется желтый, а из-за марганца — черный налет, который трудно удаляется даже самыми сильными чистящими средствами.
- На постиранных в железистой воде вещах остаются подтеки.
- Марганец обладает канцерогенными свойствами, нарушает процесс образования красных кровяных клеток, отрицательно сказывается на работе центральной нервной системы, нарушает обмен веществ.
- Железо хоть и не оказывает столь сильного негативного влияния на здоровье человека, но ухудшает состояние кожи, волос. Соединения железа скапливаются в печени и постепенно разрушают ее клетки.
В связи с этим для содержания железа и марганца достаточно строгие требования по ПДК, составляющие 0,3 мг/л и 0,1 мг/л соответственно.
Методы борьбы с железом и марганцем в воде
Для деманганации и обезжелезивания скважинной воды в загородном доме на сегодняшний момент существует ряд установок различных производителей. Однако работа их основана на нескольких простых принципах.
1. Окисление
В связи с тем, что железо и марганец находятся в воде в неокисленной форме, которая растворима в воде, то на первом этапе необходимо произвести окисление. Для этого используют процесс аэрации и окисление кислородом воздуха или же реагентное окисление . В качестве реагентов применяют гипохлорит натрия, перекись или марганцовку. Аэрацию воздуха можно заменить озонированием, особенно в случае присутствия марганца, так как озон является более сильным окислителем, чем кислород.
Если применяется аэрирование, то вода со скважины попадает сначала в специальный бак, куда подается компрессором воздух. В случае применения другого способа окисления марганца и железа, окислители подаются в трубопровод при помощи специального дозатора непосредственно перед фильтром.
Иногда в качестве третьей ступени очистки используют фильтры с угольной загрузкой, позволяющей удалить даже следы железа и марганца в воде.
В последнее время очень часто применяют фильтрацию через модифицированную загрузку с предварительным окислением или без него. Модификация засыпки заключается в обработке ее специальным реагентом (например, марганцовкой), в результате чего на поверхности гранул загрузки формируется пленка катализатора, которая вызывает окисление железа, в меньшей степени марганца, и обладает высокой адгезией к этим металлам.
В продаже имеются уже готовые модифицированные загрузки, например, Бирм, Гринсенд, Пиролюзит и другие аналоги.
Простую фильтрацию через модифицированную загрузку применяют для очистки воды с незначительным превышением концентрации железа в сравнении с ПДК. При более высоком содержании железа в исходной воде, применяют аэрацию с последующей фильтрацией. При высоком содержании железа и превышению по марганцу, лучше обрабатывать воду до фильтрации реагентами или озоном.
Иногда совмещают несколько способов окисления железа и марганца.
Обратите внимание! Фильтр периодически требует обратной промывки, которая позволяет удалить из него взвеси. Но промывочную воду нельзя сбрасывать в автономные канализационные станции очистки, так как марганец может вызвать гибель микробиоты, поэтому необходимо предусмотреть сбор промывных вод в отдельную емкость.
Промывку обычно программируют на ночное время, когда фильтром пользоваться нельзя. Если необходима круглосуточная работа системы водоподготовки, то нужно установить 2 фильтра, работающих попеременно.
Размеры установки обезжелезивания и деманганации зависят от ее производительности, а именно от объема водопотребления. Правильный расчет всех узлов очистки должен производить специалист.
Если вы пользуетесь скважиной нечасто, то воду можно просто отстаивать, установив, например, на чердаке дома обычный бак. Поступая в него, вода будет контактировать с воздухом, железо будет окисляться и выпадать в осадок. Место отведения воды из бака должно быть выше образующегося осадка.
Повышенная жесткость и методы борьбы с ней
Говоря о жесткости, чаще всего понимают содержания ионов кальция в воде. В этом есть доля правды. Но в формировании жесткости играют роль и катионы магния, а среди анионов – преимущественно гидрокарбонт-ионы.
Свойственна ли вашему источнику жесткость, понять достаточно легко: об этом свидетельствуют накипь на нагревательных приборах, чайниках, белесая пленка на поверхности чая или кофе.
Вред повышенной жесткости и нормирование ее в питьевой воде
Проблему необходимо решать, потому как накипь негативно сказывается на функционировании техники и состоянии трубопроводов, также жесткость влияет не лучшим образом на организм человека и животных.
- Покрывшийся накипью нагревательный элемент стиральной, посудомоечной машины или тэна водонагревателя не только не сможет выполнять свою функцию, но и полностью выйдет из строя.
- В связи с тем, что в жесткой воде моющие средства хуже образуют пену, происходит их значительный перерасход.
- Жесткая вода является причиной образования камней в почках, а также потери эластичности кровеносных сосудов, ухудшению состояния кожи и системы пищеварения.
Для жесткости питьевой воды СанПин устанавливает норму 7 мг-экв./л. Для техники, особенно для нагревательной, чем ниже жесткость, тем лучше.
Если на ваших приборах активно формируется накипь, то стоит сдать воду на анализ в лабораторию и с результатами обратиться в фирму, занимающуюся водоподготовкой. На сегодняшний день есть масса готовых решений, позволяющих довести воду по показателям жесткости до норматива.
Варианты умягчения воды и их принципы
Процесс избавления воды от солей жесткости называется умягчением .
Можно выделить несколько наиболее распространенных методов умягчения воды.
1. Термическое умягчение основано на выпадении солей кальция в осадок при нагревании воды. Прибегают к такой методике в основном в промышленном масштабе, а также для получения дистиллированной воды.
2. На общегородских водоочистных сооружениях часто умягчают воду, добавляя в нее реагенты, которые приводят к выпадению в осадок соединений кальция или магния. После чего воду фильтруют. В условиях загородного дома этот метод не получил распространения, так как необходимо утилизировать осадок с фильтров и точно рассчитывать дозу реагента.
3. Умягчение воды при помощи ионообменных смол тоже можно отнести к реагентному способу, так как между смолой и солями жесткости происходит химическое взаимодействие.
Принцип работы этого способа удаления кальция и магния следующий: смолы обогащены ионами натрия или водорода, которые в итоге проникают в воду, а на их место встают кальций и магний. Смоляные гранулы представляют собой загрузку, которую засыпают в емкость фильтра. Именно этот способ получил наибольшее распространение среди владельцев частных домов. Схема помимо фильтра со смолой включает в себя емкость с реагентом, необходимым для регенерации загрузки. Через некоторое время смолу необходимо будет заменить.
Обратите внимание! При очень большом показателе жесткости нужно учесть, что ионы кальция и магния в итоге заменятся на ионы натрия, чрезмерное содержание которых может сделать воду непригодной для питья. По этой причине в частных домах применяют ионообменные умягчители с целью подготовки воды для мытья посуды, ванны и т.д., для питья же можно установить, к примеру, осмотический фильтр.
4. В быту все чаще начали использовать установки, помогающие понизить жесткость путем обратного осмоса. Установка по умягчению воды этим методом представляет собой с мембраной, проницаемой для молекул воды и непроницаемой для примесей, в том числе и солей жесткости, а также соединений железа. В системе создается давление, под действием которого вода течет из области высокой концентрации солей в область низкой концентрации, проходя через мембрану, задерживающую соли.
При этом, чтобы избежать забивания мембранных пор, поток исходной воды направляют параллельно мембране. Таким образом вода разделяется на 2 потока: очищенный и концентрированный.
Этот способ позволяет получить воду высокого качества. Но у него есть существенный минус. В некоторых случаях происходит чрезмерное обессоливание воды, что также вредно для здоровья.
Отклонения по другим показателям качества воды
Как было сказано выше, вода из скважины редко содержит вредные микроорганизмы, а также органику и такие вещества, как медь, мышьяк, свинец и т.д.
Но помимо высокой концентрации солей жесткости, марганца и железа вода из скважин может содержать в себе сероводород, придающий характерный запах тухлых яиц, особенно усиливающийся в процессе нагрева воды. Чаще всего сероводород характерен для железистых вод. Но окисление кислородом, озоном и другими веществами удаляет и сероводород из воды. То же самое касается и высокой цветности и мутности воды.
Превышение такого показателя, как окисляемость для артезианской воды также связано с наличием двухвалентного железа, марганца и сероводорода. Поэтому на этапе обезжелезивания и деманганации происходит и снижение показателя окисляемости.
Если вода в вашей скважине имеет множество проблем, например, высокую жесткость и превышение по концентрации железа и марганца, то необходимо комплексно подойти к проблеме водоподготовки. Специалисты в зависимости от анализов должны выбрать наиболее качественную схему очистки.
Обратите внимание! Отдавая воду на анализ в лабораторию, не просите провести проверку воды только на описанные нами показатели, ведь для подбора правильной методики водоподготовки специалисты должны видеть общую химико-бактериологическую характеристику воды.
После установки и пуска очистного сооружения рекомендуется повторно отобрать пробу воды и отвести ее на анализ в лабораторию, несвязанную с фирмой, которая устанавливала оборудование для водоподготовки. Это позволит не только проконтролировать работу компании, предоставившей оборудование, но и при необходимости подкорректировать работу системы очистки.
Часто возникает необходимость очистки артезианской воды. В статье кратко описываются способы очистки воды из скважины, наиболее часто применяемые в личном хозяйстве (дачи, коттеджи) и промышленности. Конечно, оптимальный вариант – сделать это на этапе проектирования, что и выполняется для промышленных объектов. Но часто этот вопрос возникает уже после начала эксплуатации.
Первое, что нужно сделать, взять пробы воды и сдать их на анализ в СЭС (химический и бактериологический). По результатам анализа можно принимать решение о том, какая система очистки воды из скважины наиболее подходит для вашего случая. Целесообразно обойти ближайшие скважины и узнать, какая вода у них.
Для очистки воды применяются следующие системы:
- механическая;
- аэрация;
- обратный осмос;
- озонирование;
- хлорирование.
При положительных результатах всех анализов обычно воду не очищают (по согласованию с СЭС), а делают периодические очистки всей системы, чаще всего хлорирование. Это относится к скважинам для заполнения пожарных емкостей, некритичным к воде производствам, частным хозяйствам, дачным поселкам, коттеджам и др. В таком случае, каждый потребитель может установить собственную систему.
Механический способ очистки
Механическая очистка воды из скважины избавляет от механических примесей и нерастворенных продуктов переработки нефти. Она обязательно применяется во всех системах очистки, как первый элемент в цепочке фильтров. Механические фильтры также устанавливают после аэрационных и озоновых фильтров.
В устройствах используются два типа процессов – процеживание и пленочное фильтрование. В первом случае используются заполнители (сульфоуголь, кварцевый песок), во втором специальные ленты в виде рулона. Фильтры устанавливаются последовательно, второй обеспечивает более тонкое фильтрование. Фактически, механическая фильтрация – это подготовка к более глубокой очистке другими способами. Сам фильтр очистки воды из скважины при засорении подлежит промывке и дальнейшему использованию.
Для очистки воды для технологических нужд или заполнения водоемов применяют механические фильтры с рециркуляцией.
Аэрация
Метод применяется для очистки от железа, марганца, сероводорода, органических соединений. Очистка воды со скважины методом аэрации основана на окислении примесей кислородом воздуха, она действует и на другие примеси, но не так эффективно. В результате образуются соединения, нерастворимые в воде, которые удаляются механическими способами (фильтрация, отстой). Для лучшего удаления таких примесей в воду добавляются коагулянты (вещества, ускоряющие объединение мелких частиц в более крупные). Существует два метода аэрации:
- напорная система применяется редко из-за низкой производительности и сложности;
- безнапорная аэрация проще и производительнее первой, требует минимальных затрат. Она состоит из бака, компрессора и насоса. Техпроцесс аэрации включает три элемента – разбрызгивание воды при подаче в бак, продувание воды в баке воздухом и последующая механическая очистка.
Основные достоинства этого метода:
- экологичность;
- экономичность (не нужны реагенты);
- насыщение воды кислородом, что улучшает вкус воды.
- повышенная защищенность от микроорганизмов (кислород-окислитель).
Обратный осмос
Технология обратного осмоса обеспечивает очистку практически от всех примесей, кроме тех, у которых размеры молекул соизмеримы с молекулами воды. Прежде всего, это газы – сероводород, хлор, фтор. Степень очистки составляет 96-99%. Применение осмоса для очистки воды из артезианской скважины требует соблюдения некоторых условий:
давление перед фильтром – 3 атм и более, иначе осмос не работает. Более того, от величины давления зависит производительность установки, больше давление – выше производительность.
Повышенные требования к предварительной очистке, примеси значительно уменьшают срок службы мембраны.
Чувствительность мембраны к некоторым веществам, которые способствуют их разрушению – хлор, сероводород, фтор. Поэтому на входе могут потребоваться от 1 до 3-х угольных фильтров.
Тем не менее, это единственный способ очистить воду от таких примесей, как соли натрия, калия и др. К недостаткам очистки обратным осмосом относятся:
очень высокая степень очистки, такая вода не рекомендуется для питья. Установки очистки часто усложняются добавлением средств минерализации.
Чувствительность к некоторым примесям.
Большая стоимость. Такие установки для очистки воды из скважины следует применять, когда другие способы не действуют.
Озонирование
Суть метода такая же, как при аэрации, только озон намного более сильный окислитель, чем кислород. Для получения озона используются специальные генераторы. Озон удаляет большинство примесей, точнее переводит их в нерастворимые:
- растворенные металлы – железо, марганец;
- соли тяжелых металлов;
- органика;
- сероводород и аммиак.
Для фильтрации образующихся нерастворимых веществ используются угольные фильтры или фильтры с кварцевым песком. Очистка воды из скважин озоном гарантирует полную дезинфекцию.
Оставшийся озон быстро разлагается на кислород, повышая, таким образом, качество воды. В связи с постепенным удешевлением генераторов озона, метод становится все более востребованным.
Хлорирование
Прямое хлорирование для очистки воды уходит в прошлое. Тем не менее, хлорирование продолжает применяться в схемах очистки воды из скважины в сочетании с другими методами – обратный осмос, озонирование. Это гарантирует защиту от случайных попаданий микроорганизмом в трубопроводы, чаще всего при ремонте.
Ультрафиолетовое облучение
Такой способ, как и хлорирование, используется в качестве вспомогательного. В отдельных случаях, при хорошем качестве воды, допускается применение только ультрафиолета в сочетании с механической очисткой.
Электрохимическая очистка
Этот способ основан на протекание в загрязненной воде определенных химических реакций при пропускании электрического тока (постоянного). При этом также образуются нерастворимые вещества. Такая очистка воды из скважины применяется только на промышленных предприятиях. Для питьевой воды она неприемлема, так как при изменении состава воды трудно предсказать состав образующихся веществ, особенно это касается органики. Кроме того, требуются значительные затраты электроэнергии, и установки сложные и трудоемкие в эксплуатации.
Вывод
Говорить о преимуществах различных видов очистки воды из скважины нельзя, без тщательного анализа физических, химических и бактериологических показателей артезианской воды. Только после такого анализа можно принимать решение об установке системы очистки.
Видеозапись процесса монтажа системы очистки воды из скважины.
Артезианские скважины, как правило, бурятся на глубину в несколько десятков метров. Именно на такой глубине обычно залегают артезианские водоносные слои воды под давлением, или без него. При достижении такого слоя вода иногда самотеком выходит наружу. Артезианская вода считается чище грунтовой (пример - любой деревенский колодец), потому что залегает гораздо глубже и вследствие этого не подвержена поверхностным загрязнениям.
В такой воде часто присутствует повышенное содержание металлов, в частности растворенного железа. Конечно, чистота воды зависит от географии и глубины залегания. В любом случае, после бурения и предварительной промывки берут пробу скважинной воды для лабораторного анализа .
При превышении норм загрязнений, во избежание возможных проблем со здоровьем, обязательно принимайте меры для правильной водоподготовки.
Чаще всего приходится производить обезжелезивание скважинной питьевой воды, а также очистку ее от сероводорода.
Очистка скважинной воды
Вам нужна эффективная очистка питьевой воды из скважины от железа и других загрязнений? В нашей производственной компании ОЗОН-МОНТАЖ вы можете приобрести инновационное эффективное оборудование для водоочистки. В его основе лежит метод озонофильтрации, без сменных элементов и фильтрозагрузок.
В зависимости от объема водопотребления из скважины можно установить очистной комплекс с небольшой производительностью: от 200 литров до 5 куб. м в час для дачи, коттеджа, любого частного дома за городом. А высокопроизводительные станции очистки - 500 кубометров в час и более - позволят решить проблему с чистой водой в целых поселках и городах.
Метод озонофильтрации
В нашем оборудовании применяется метод озонофильтрации. Несколько ключевых преимуществ данной технологии:
- озон является природным окислителем, на 100% экологически чист;
- после контакта с загрязнениями он переводит их из растворенного во взвешенное состояние для последующей фильтрации, а сам вновь превращается в кислород;
- глубоко и комплексно очищает воду и эффективно ее обеззараживает.
В процессе воздействия озона все вредоносные для человеческого организма соединения приобретают взвешенную форму, при которой они не растворяются в воде, поэтому легко улавливаются фильтрующей загрузкой. Она является несменяемой, что дает возможность экономить средства и время на обслуживании оборудования ОЗОН-М. Процесс очистки очень глубокий, после него вода приобретает не только полезные свойства, но и приятный вкус, без запаха и послевкусия.
Технология озонофильтрации позволяет получать полностью обеззараженную воду, из которой будут удалены такие вредные примеси, как железо, органика, сероводород, соли металлов, марганец, хлор и другие вещества.
Преимущества, исходя из которых многие выбирают системы очистки ОЗОН-М:
- очистка артезианской воды не требует постоянных капиталовложений;
- оборудование максимально компактное;
- установка озонофильтрующей системы производится в сжатые сроки по технологии, отработанной годами;
- неограниченный срок эксплуатации, отсутствие необходимости смены фильтров;
- возможность консервации оборудования в случае, если на зиму жилье покидается, а сам объект не отапливается во время отсутствия хозяев.
Оборудование очистки воды ОЗОН-М эффективно очищает артезианскую, водопроводную и поверхностную воду от всех возможных растворенных окисляемых загрязнений, наиболее распространенными из которых являются:
| Показатель загрязнения воды | Возможное загрязнение воды | ПДК по СанПиНу | ПДК Евросоюза | После оборудования ОЗОН-М |
|---|---|---|---|---|
| Железо | > 160 мг/л | 0,3 мг/л | 0,2 мг/л | < 0,05 мг/л |
| Марганец | > 6 мг/л | 0,1(0,5) мг/л | 0,05 мг/л | < 0,01 мг/л |
| Сероводород | > 3 мг/л и более | 0,003 мг/л | - | < 0,001 мг/л |
| Аммоний | > 12 мг/л | 2 мг/л | 0,5 мг/л | < 0,1, мг/л |
| Перманганатная окисляемость | > 90 мг/О 2 /л | 5 мг/О 2 /л | 5 мг/О 2 /л | 1мг/О 2 /л |
| Кремний | > 16мг/л | 10мг/л | - | 2 мг/л |
| Нефтепродукты | > 0,8 мг/л | 0,1 мг/л | - | < 0,001 мг/л |
| Цветность | > 600 град | 20 град | - | < 5 град |
| Мутность | > 240 ЕМ/л | 2,6 ЕМ/л | 5 ЕМ/л | ~ 0 |
| Запах | Без ограничения | 2 балла | - | ~ 0 |
В таблице приведены самые распространенные опасные для здоровья загрязнения. В реальности номенклатура вредных загрязнений, которые могут содержаться в питьевой воде, гораздо шире.
