Качество воды из скважин
Скважина – это наименее опасный источник воды в отличие от колодца, если сравнивать с санитарной точки зрения. Она закрытая и риск внедрения в нее внешних загрязнений значительно меньше. Химический и микробиологический показатель зависит непосредственно от типа скважины.
- Абиссинский колодец. Глубь его примерно 8-12 метров. В основном вода в таком колодце сне сильно минерализованная, относительно чистая. Но ее микробиологический состав оставляет желать лучшего, потому что не всегда соответствует нормам. В ней возможно присутствие различных представителей, относящихся к азотной группе пестицидов и других загрязнений из грунта. Она чище артезианской, но иногда в таком источнике азотная подгруппа и кальций.
- Артезианская скважина самая глубокая. Как правило, она идеальна по своей микробиологии, зачастую минерализованная. В воде этой скважины присутствуют жесткие соли, например, кальций, сероводород, неорганическое железо и марганец. Вода не мутная, но окрашивается и после процесса отстаивания. Если такая питьевая жидкость находится в чайнике либо санитарной технике, на стенках посуды формируется коричневый либо черный налет.
В независимости от разновидности скважины перед ее использованием нужно отвести воду на анализ в специальную лабораторию и провести комплексную очистку воды из скважины – избавить воду от жесткости. Отметим, что большинство скважин делают не очень глубокими, максимум до 45 метров, так как артезианское бурение – трудоемкий процесс, требующий обязательного оформления специального разрешения.
Качество определяется по ниже перечисленным критериям:
- цветность;
- мутноватость;
- железо общее;
- жесткость;
- хлориды;
- нитраты и нитриты;
- аммиак;
- окисляемость;
- щелочи и рН;
- наличие микро бактерий.
Очистка воды от солей магния, марганца и кальция
Повышенная концентрация солей в воде может привести к ее жесткости при допустимой норме в 2-3 мг на литр. Солевые примеси приводят к появлению накипи на посуде, коррозии металла, горьковатому и терпкому вкусу воды и вызывают мочекаменные болезни и их отложения в почках при регулярном употреблении, а также повышают кровяное давление. Для уменьшения жесткости воду рекомендуется кипятить, фильтровать способом обратного осмоса и смягчать ионами смол (регенерируются поваренной солью) или щелочами кальцинированной соды.
Очистка сильно кислотным катионитом или смолой требует использования отдельной емкости и солевого бачка. Самым оптимальным методом считаются фильтры с осмотическими мембранами, которые позволяют полностью очистить жидкости от солей. Также этот способ не потребует дополнительного использования реагентов для регенерации фильтра, так как он самостоятельно очищается обратным потоком воды.
Основные виды, принцип действия и устройство
В процессе производства применяется техническая вода из скважин и поверхностных источников, а также питьевая – из городского водопровода.
Для начальной обработки используют конструктивно несложные устройства – фильтры грубой механической водоочистки. Их предназначение в «отлове» твердых крупных примесей: песчинок, фрагментов ила, ржавчины. Фильтрация воды выполняется через сетки из металла с ячейками разной величины либо посредством применения сыпучих субстанций: песка, керамзитовой крошки, гранулированного алюминиевого силиката.
Производственные устройства тонкой очистки применяются для задерживания мельчайших частичек органики и вредных химических соединений. Очищение в картриджном оборудовании осуществляется за счет угольных наполнителей. Действие обеззараживающих фильтров основывается на очищающем действии ультрафиолета. За час они способны обработать до 9 кубических метров воды. Достоинство перед хлорированием – отсутствие химреагентов, добавляемых в воду.
Химические фильтры тонкого очищения предназначаются для ликвидации растворенного железа или умягчения. Принцип их работы заключается в воздействии на жидкость особых реагентов. Справиться с фрагментами железа позволяют установки с марганцевой средой и песчаным фильтрующим материалом. В умягчителях применяется ионообменная смола. При прохождении жидкости она задерживает ионы кальция и магния, делающие воду жесткой. Они заменяются нейтральными натриевыми ионами.
Избавление от железистых примесей возможно и без использования реагентов. Железо окисляется под воздействием кислорода. Его нагнетают в жидкость при помощи мощного компрессионного устройства. Для ускорения процесса применяются катализаторы: материалы на основе кварца и антрацита.
Мембранные устройства подходят для глубокого очищения воды. Основным элементом такого фильтрационного оборудования, а также аппарата, который работает по обратноосмотической технологии, является пористая мембрана из синтетических материалов. Она улавливает частицы, большие по размеру, чем диаметр пор. Мембранные фильтрующие установки нужны, чтобы получать сверхчистую воду медицинского и технического назначения, для опреснения морской воды, очищения стоков канализации.
Этапы промышленной очистки воды
Станция водоподготовки
Подготовка воды для промышленных целей выполняется в несколько этапов, которые указываются в регламенте. Допускается проведение дополнительных мероприятий, которые определяются составом жидкости и требованиями потребителей.
Среди основных стадий водоподготовки выделяют:
- Осветление.
- Очистку от железа.
- Умягчение.
- Физические и химические технологии очистки.
- Ионирование.
- Дегазация.
- Дистилляция.
Механическая очистка
С помощью процедуры можно очистить состав от взвешенных частиц для последующей обработки. Из воды удаляется песок, глина, органические элементы и прочие примеси.
Грубый метод требует использования металлической сетки с крупными ячейками. Их размер определяется типом частиц, которые нужно вывести.
Механический способ включает в себя микро и ультрафильтрацию. Вместо сетки с ячейками применяется мембрана из синтетических материалов. Такой подход позволяет избавиться от коллоидных включений, масел и органических молекул.
Обезжелезивание
Современные обезжелезиватели способны создавать нерастворимые вещества из железных соединений и формировать легкий шлам, который выводится механическим образом.
В качестве рабочего вещества используются специальные реагенты, которые способствуют переходу железа из 2-валентного в 3-валентное состояние.
Роль реагента может выполнять засыпка на основе зеленого песка марганца. В таком случае устанавливается специальная помпа, поставляющая перманганат калия в воду.
Стерилизация
Передовые системы поддерживают ультрафиолетовую обработку и обладают производительностью до 9 м³ воды в час. Поскольку в питьевую жидкость не попадает хлор или другие реагенты, ее начальные вкусовые свойства и цвет не меняются.
С помощью таких фильтров можно избавиться от всех вирусов и бактерий, что делает их востребованными для фармацевтической, пищевой и парфюмерной отраслей.
Конструкция системы состоит из УФ-лампы и резервуара для жидкости, где она подвергается облучению.
Умягчение воды
Для выбора подходящего фильтра с такой технологией необходимо учитывать требуемый объем жидкости, производительность и количество электроэнергии, потребляемой за час работы.
Как часто необходима смена картриджей
Очищающие фильтры, кассетные детали, картриджи необходимо периодически менять, чтобы водичка всегда поступала в краны без грязи и вредных химических примесей. Есть, конечно, и самоочищающиеся устройства, но стоят они весьма дорого.
Периодичность смены фильтров зависит от многих факторов: степени загрязнения воды, объемов потребляемой жидкости, способа очистки и типа устройства. Влияет и объем первоначального резервуара, а также качество самого устройства.
Очень важно определить, какая вода поступает из крана. Она может включать:
- грибки;
- водоросли;
- аммиак;
- соединения хлора;
- кислоты;
- сероводород;
- ржавчину;
- песок.
Образец воды можно сдать в ближайшую лабораторию санэпидемстанции. Экспертиза покажет точный кислотно-щелочной баланс, цвет, уровень жесткости, наличие органических соединений – фтора, железа, хлора. Такие данные помогут подобрать идеальный фильтр. При сильно загрязненной и жесткой воде потребуется хорошее устройство с многоступенчатой системой фильтрации.
Устройства тонкой очистки
Это тип фильтрующих устройств, которые могут быть:
- многофункциональные;
- однофункциональные.
Последние убирают вредные микроэлементы, соли, хлор, тяжелые металлы. Первые производят некоторый комплекс действий
Очень важно вовремя заменять фильтрующие картриджи, чтобы система могла выполнять свои функции
Выделяют фильтрационные системы тонкой очистки:
- сорбционные – это пластиковый резервуар, который содержит активированный уголь;
- с обратным осмосом – обладают несколькими ступенями очистки;
- ионообменные – емкости, наполненные ионами особых смол, они смягчают водичку и удаляют вредные химические соединения;
- минеральные – это особые цилиндры с мелкой минеральной крошкой, она убирает соли и химические соединения;
- тканевые – это цилиндрические резервуары, перемотанные жгутом или веревками, они устраняют металлические окиси, вредные соли и химические соединения.
На чистоту воды также оказывает влияние влажность и температурные условия окружающей среды, степень ее загрязненности вредными отходами химических предприятий.
Очистка от песка
Первичная очистка от частиц песка, кусочков глины и других крупных включений, осуществляется фильтром грубой очистки, опущенным в скважину. Это обычный механический фильтр грубой очистки. Он состоит из перфорированной зоны, покрытой мелкой сеточкой и отстойника. По мере засорения и уменьшения потока получаемой воды, его нужно очищать. Промышленные фильтры выпускаются разных типов конструкции. Сетчатый, материал фильтрующего элемента сетка из нержавеющего металла. Проволочный, щелевой или комбинированный с гравийной набивкой. Фильтр может быть самоочищающийся. Для неглубоких скважин оптимально использовать фильтрующий материал из нержавеющей стали или пластиковый. Фильтр грубой очистки можно изготовить в домашних условиях.
[su_youtube url=»https://www.youtube.com/watch?v=b2IsU24SDfs»]
Если взвеси много, нужно установить не один фильтр, иначе он быстро забьется. Лучше поставить систему с ячейками различных размеров. К примеру, вода из скважины поступает в фильтр, удерживающий включения размером до 100 мкм, затем попадает в фильтр, очищающий от частиц 20 мкм. Таким образом можно убрать почти все механические примеси.
Этапы промышленной очистки воды
Обычно применяются гравийные фильтры механической трехступенчатой очистки воды промышленные и мультимедийной загрузки. Лишь при сочетании всех этих характеристик на выходе можно получить продукт необходимого качества.
Механическая очистка.
Обработка ведется тремя видами фильтрующей массы разной дисперсности. Верхний слой включает в себя крупную фракцию, здесь оседают большие элементы, в среднем, соответственно, средние, и в последнем остаются мельчайшие частицы, в том числе песок размером в 20 микрон. При этом способе устраняются основные загрязнения, а промышленный фильтр для воды способен долгое время исправно функционировать без промывки. Это является главным плюсом трехслойной механической модели в отличие от однослойной.
Обезжелезивание.
После механического этапа в дело идут бактерицидные промышленные фильтры для воды, обезжелезиватели. Здесь может быть один водный фильтр либо целый набор. У воды улучшаются органолептические свойства, напрямую зависящие от ее химического состава.
Поговорим об обезжелезивателях. Все они направлены на формирование нерастворимых веществ из соединений железа для образования легкого шлама. Такой осадок удаляют механическим путем. Здесь применяют химические вещества, то есть реагенты. Они вступают в реакцию с соединениями, из-за чего железо переходит из двухвалентной в трехвалентную форму.
Вместо реагентов может использоваться засыпка из марганцевого песка зеленого цвета, она тоже прекрасно выполняет функцию обезжелезивания. Для этого ставят помпу, дозирующую регенератор (перманганат калия) в жидкость.
Стерилизация.
Третьим шагом при обработке воды становится стерилизация. Дело в том, что в воде содержится множество бактерий, вирусов, которые невозможно устранить одной механической очисткой. Их жизнедеятельность является причиной образования слоя ила на оборудовании. В пищевой отрасли это влечет за собой риск появления заболеваний.
Стерилизующие промышленные фильтры для воды работают с ультрафиолетом. За час они способны справиться с девятью кубометрами воды. В этом случае, в отличие от обработки хлором, в воду не попадают дополнительные вещества, а значит, не портится вкус и цвет итоговой жидкости. Такие фильтры удаляют практически все бактерии и вирусы, их обязательно устанавливают в пищевой, парфюмерной, фармацевтической промышленностях.
Система здесь несложная, она включает в себя ультрафиолетовую лампу и кювет для воды. В этом кювете жидкость некоторое время подвергается облучению.
Умягчение воды.
Ионообменные установки снижают жесткость. Устройства очистки на производствах определяют объем воды, его можно изменить при помощи блока управления.
Чтобы подобрать промышленный фильтр для очистки воды, важно уточнить производительность, мощность оборудования, количество потребляемой энергии, условия работы, требования к физическому, химическому, биологическому составам.
Читайте материал по теме: Магистральный фильтр для очистки воды
Устройства для предварительной фильтрации
Разными методиками можно очищать воду с любых водозаборов. Чаще всего очищение происходит при помощи:
- ультрафиолетового воздействия – эффективно и без вреда, но не всегда возможно из-за природных условий; необходимо, чтобы вода была сама по себе высокого качества;
- хлора – самый простой и недорогой способ, но не безвредный; в итоге вода неприятно пахнет и приобретает привкус.
По трубам водопровода живительная жидкость с водозабора поступает на производства и квартиры. Обычно они ремонтируются и чистятся крайне редко, поэтому в них может застаиваться мелкий песок, ржавчина и грязь. В этих случаях и необходима система фильтрации. Такие устройства бывают разных типов: магнитные, тонкой, средней и глубокой очистки, а также угольные.
Рейтинг лучших марок водоочистителей
Среди ведущих изготовителей фильтрационных систем выделяют следующих:
- Aqualine – тайваньская фирма изготовляет системы обратного осмоса, недорогие и качественные.
- Raifil – изготовитель фильтров из Южной Кореи. Имеет весьма неплохие отзывы и выпускает устройства разного типа, служащие длительное время.
- Барьер – российская марка с широким ассортиментом – фильтрами-кувшинами, проточными настольными устройствами, а также более качественные фильтры с обратным осмосом и ультрафиолетовой обработкой воды.
- Аквафор – известный российский бренд, который предлагает варианты в недорогой ценовой категории. Сменные картриджи для кувшинов продают практически в каждом супермаркете. Очень востребованы системы обратного осмоса данной марки, так как стоят недорого и отлично фильтруют проточную, колодезную или скважинную воду.
- Гейзер – еще один неплохой российский бренд. Их фильтры подходят для жесткой воды и полной бактериальной очистки. Некоторые модели кувшинов имеют индикатор замены картриджа.
Если установить хороший фильтр, из крана ежедневно будет течь чистая питьевая вода, которую можно давать детям без кипячения. Она благотворно влияет на кожные покровы и не сушит их, не вредит здоровью человека.
Критерии выбора
При выборе оборудования для очищения воды следует руководствуются технологическими картами, стандартами, техусловиями на определенные виды технологического процесса.
Параметры, на которые обращают внимание в первую очередь:
- режим работы – бесперебойный или периодический;
- температура суспензий и промывных жидкостей;
- производительность устройства и качество очистки;
- стоимость фильтрующих элементов и сменных реагентов;
- наличие дополнительных устройств, к примеру, манометра для регулировки выходного давления потока жидкости;
- длительность службы;
- возможность продления эксплуатационного срока индустриального оборудования;
- виды удаляемых взвесей.
Часть фильтрационных элементов для удаления железа может убирать из воды и другие соединения, которые могут оказаться нужными для производства.
Стоимость оборудования определяется его разновидностью, типом применяемой среды и продуктивностью. Цены на промышленные фильтры для механической очистки воды стартуют от 10 тысяч рублей. Расходы на обезжелезивающие установки варьируется в диапазоне 30–80 тысяч рублей. Цена на угольные модели приблизительно идентичны. На умягчители придется потратить немного больше – примерно 50–100 тысяч. Дороже всего обходятся обратноосмотические системы. Самый недорогой обратноосмотический фильтр популярного бренда «Гейзер» стоит 75 тысяч рублей.
Промышленный фильтр грубой очистки воды
Производственные фильтры грубой очистки востребованы в тех условиях, где в воде содержится большое количество крупных элементов, оказывающих негативное воздействие на оборудование
Даже если внешне жидкость выглядит чистой, это не исключает важность дополнительной фильтрации
Грубая очистка считается ключевым и начальным этапом, который выводит из состава твердые примеси и большие частицы. Даже если на предприятии имеются другие фильтры, такой агрегат является обязательным.
Технология позволяет избавиться от однородных включений, к которым относится:
- Песок с размерами 15 мкм.
- Гравий.
- Прочие твердые частицы.
Для эффективной фильтрации необязательно устанавливать большое количество фильтров, поскольку это только снизит давление и поднимет сопротивление в магистрали. Лучше установить мощные промышленные агрегат и насос.
При выборе фильтров очистки лучше отдавать предпочтение простым конструкциям, обладающим большим эксплуатационным сроком. Производство и продажа систем водоочистки в Москве постоянно усовершенствуется, поэтому в продажу поступают мощные установки.
Грязевик
Такой фильтр отличается простым устройством, но демонстрирует высокую эффективность грубой очистки. Система способна улавливать частицы размером до 300 мкм. В зависимости от конструкционных особенностей грязевики бывают:
- Горизонтальными.
- Вертикальными.
- Y-образными.
Но чтобы система работала максимально качественно, нужно следить за показателями гидравлического сопротивления. Некоторые производители оснащают прибор съемным днищем или боковым люком, который открывается при повышении значений до критического уровня.
По способу подключения грязевики бывают приварными и фланцевыми.
Сетчатые фильтры грубой очистки
Модель оснащается специальной сеткой с мелкими ячейками. Их размер варьируется от 20 до 500 мкм. Выбирая фильтр, нужно предварительно ознакомиться с его внешним видом по фотографиям. Передовые модели промышленного типа поддерживают функцию автоматической обратной промывки. Это исключает необходимость разборки системы для очистки от загрязнений.
В классическом исполнении фильтр оснащают клапаном регулировки давления. Преимуществом системы является поддержка защиты трубопровода и бытовой техники от гидроударов или скачков давления. Чтобы удобно следить за уровнем давления, необходимо использовать манометр.
К основным плюсам фильтров очистки с сетчатым полотном следует отнести:
- Удобство эксплуатации.
- Практичность.
- Доступная стоимость.
Однако если конструкцией предусмотрена обратная промывка, нужно позаботиться о наличии дренажной трубы для отвода грязной жидкости.
Дисковые фильтры грубой очистки
Такие промышленные фильтры для очистки воды оснащаются разными элементами и подключаются к коллекторам. Рабочий элемент похож на пакет из дисков с отверстиями и насечками по обеим сторонам.
В процессе фильтрации вода оказываются внутри фильтрующего диска, а крупные примеси остаются снаружи. Для промывки элементов от загрязнений предусмотрена функция обратной подачи воды. Процесс занимает 10-30 секунд, что минимизирует расходы.
Высокоскоростные очистные конструкции
Такой тип фильтров предназначается для первичной обработки в промышленных масштабах. Внешне модель похожа на колонну-емкость со специальными очистительными узлами внутри. Из плюсов конструкций выделяют высокую производительность и возможность удерживания фракций размеров от 30 мкм.
Что касается минусов, то к ним следует отнести:
- Крупные габариты установки.
- Необходимость монтажа в постройках с комфортным температурным режимом.
- Требуется подключение к дренажному водопроводу для бесперебойного протекания восстановительных процессов.
Фильтры засыпного типа
Если необходима грубая механическая фильтрация, нередко используются промышленные агрегаты с засыпным принципом работы. Они оснащены специальными зернистыми и пористыми материалами, через которые проходит грязная вода.
Для подготовки агрегата к работе нужно выбрать гидравлический режим, интервал и интенсивность взрыхляющей промывки. Для регенерации не обязательно использовать химические вещества, поскольку процесс осуществляется достаточно быстро.
Очищение промышленных стоков
В ходе производства появляется немалое количество отходов, в том числе и сточные воды. Чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды, их обязательно очищают и сливают в расположенный поблизости водоем либо отправляют на фильтрационные поля для земляной доочистки.
В первую очередь проводится грубая механическая фильтрация. В процессе такой очистки задерживается крупный мусор, песок и иные твердые включения.
Мелкие твердые примеси, которые остаются в виде взвеси, осаждаются при помощи коагуляционных устройств.
Наиболее сложный процесс – удаление растворенных веществ. Именно они максимально опасны для природы и человеческого здоровья. Чтобы избавиться от них, применяют химические реагенты, но чаще выбирают аппараты биоочистки на основе активного ила. Перед сбросом отфильтрованные стоки дополнительно обеззараживают.
Модельный ряд сетчатых фильтров
Модели: F-200E, F-900, F-9800, F-7500, F-700
Самопромывной автоматический сeтчатый фильтр с гидравлическим приводом применяют во многих промышленных сферах и сельском хозяйстве. Гидравлические фильтры используют при очистке сточных вод до уровня пригодности к повторному использованию, также применение данной конфигурации возможно при подготовке необработанной воды. При рейтинге фильтрации 120 мкм производительность системы составляет 30-1500 м3/ч. Значение рейтингов лежит в пределах от 10 до 3000 мкм. Для эффективной фильтрации рабочая температура установки составляет 95°С при рабочем давлении от 2 до 40 бар.
Модели: F-200, F-800,
Ручные и полуавтоматические сетчатые фильтры используются в промышленности и сельском хозяйстве. Данная конфигурация спроектирована в соответствии с принципами свободной циркуляции прямого потока воды вдоль фильтровальной емкости. Вода свободно проходит сквозь цилиндрические сeтчатые участки, а в нижней части оседают твердые частицы. Чтобы очистить фильтровальную установку от скопившихся частиц, ненадолго открывают спускной клапан, если фильтр ручной, или вращают рукоятку привода механизма очистки полуавтоматического устройства.
Модели: SA-500C, SA-500, F-100/200, F-400,
- Производительность от 2,5 до 1000 м3/ч (при рейтинге фильтрации 120 мкм).
- Рейтинг фильтрации от 60 до 3000 мкм.
- Рабочая температура до 65 °С.
- Рабочее давление от 1 до 10 бар.