Как обеспечит чистую воду

Как получить чистую питьевую воду в частном доме: выбираем систему водоподготовки с обратным осмосом

• 

Нередко бывает так, что вода, поступающая в дом из автономного или поселкового водопровода, не соответствует качеству питьевой. Выходом из положения может стать организация собственной системы водоподготовки, основанной на принципе обратного осмоса, что позволяет получать чистую, пригодную для питья воду

Качество и состав воды

Природная вода, содержащая в себе взвешенные частицы (песок, ржавчину и пр.) и растворенные неорганические и органические вещества, нуждается в очищении. Основная задача — не удалить из нее абсолютно все примеси, а свести их наличие к предельно допустимым концентрациям (ПДК). Безопасны ли для человека те или иные показатели, можно узнать, сверившись с «СанПиН 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». При содержании примесей ниже их ПДК и отсутствии бактериального загрязнения воду можно считать пригодной для питья. Соответственно, если допустимые значения превышены, такую воду используют лишь для хозяйственно-бытовых нужд, и даже в этом случае она должна быть очищена от твердых включений, а также от избытка железа и солей жесткости.

Химический и бактериологический анализ

Чтобы определить качество поступающей в дом воды, необходимо провести ее химическое и бактериологическое исследование.

Скважинная вода из общей (поселковой) сети, разумеется, должна быть проверена на безопасность, но надо иметь в виду, что после очистки на центральном водозаборном узле она может быть загрязнена при прохождении по трубам, состояние которых зачастую оставляет желать лучшего. Пробы воды из своего колодца или скважины следует периодически сдавать на анализ, так как ее состав может меняться в зависимости от времени года (осадки, таяние снега и т. п.).

Анализ можно заказать в лабораториях специализированных организаций, например в Главном контрольно-испытательном центре питьевой воды (ГИЦ ПВ) или Научно-производственном центре (НПЦ) «Звезда», либо в крупных компаниях, монтирующих системы водоподготовки.

Количество позиций, по которым проводят исследование, определяется в зависимости от источника водоснабжения и характерных для конкретной местности видов загрязнений. Чем подробнее анализ, тем больше уверенности в том, что будут обнаружены все превышающие ПДК примеси. Обычно эксперты рекомендуют делать анализ по 22 показателям химического состава воды, но если заказчик изъявляет желание проверить пробы на наличие редко встречающихся примесей, перечень показателей будет расширен. Кроме того, специалист лаборатории может подсказать, следует ли проводить дополнительные исследования (например, на суммарное альфа- и бета-излучение).

Результаты исследования представляют собой протокол с показателями качества воды, в котором выделены примеси, превышающие величины ПДК. Если, скажем, «зашкаливает» общее содержание железа, то можно самостоятельно установить мощный обезжелезивающий фильтр на вводе в дом водопровода. Но чаще всего таких показателей несколько, и потребуются фильтры разного типа. Для их подбора следует обратиться к специалистам по системам водоподготовки. После монтажа фильтрационной установки необходимо провести повторное исследование воды.

Стоимость химического анализа колеблется от 600 до 3000 руб., а сроки — от 12 ч до 2–3 дней. Но если компания будет монтировать тот комплект фильтров, который она подбирает сама на основании проведенных ею же исследований, то обе пробы воды — исходная и контрольная — обойдутся заказчику бесплатно

Анализ на бактерии обязательно следует провести, если источником воды является колодец, песчаная скважина и тем более родник. В скважинах, пробуренных на известняк, бактериальные загрязнения отсутствуют. Но поскольку они могут попасть в водопровод при монтаже очистной системы, перед ее пуском баканализ воды будет не лишним.

Каким количеством питьевой воды должен быть обеспечен дом ежедневно?

Питьевая вода – это жидкость, состоящая из взаимосвязанных молекул водорода и кислорода с присутствием (в необходимых количествах) различных полезных микроэлементов. В таком виде она нормализует обмен веществ в организме человека: кальций укрепляет кости, суставы и связки; фосфор требуется для функционирования центральной нервной системы; магний стабилизирует сердечный ритм; калий нужен почкам, натрий – мышцам и т. д.

Для сохранения естественной структуры воды ее следует пить «сырой» (из-под крана), а не кипяченой. Так, многие врачи рекомендуют выпивать стакан некипяченой воды натощак. В течение же дня каждый член семьи обычно потребляет 2–3 л питьевой воды. Плюс еще столько же расходуется на приготовление пищи. Таким образом, в среднем для семьи из пяти человек требуется 20–25 л питьевой воды в сутки, с учетом того, что стирка, мытье посуды, умывание, прием душа и прочие туалетные процедуры осуществляются с применением технической воды.

Две стадии водоподготовки

Если кроме «обычных» загрязнений (соединения железа, мутность, сероводород, соли жесткости) вода содержит еще и тяжелые металлы, фтор, бор, кремний и т. п., рекомендуется проводить две стадии водоподготовки. На первом этапе вода, проходя через основную фильтрационную установку, очищается от типичных загрязнений и бактерий. Чем больше превышена ПДК по той или иной примеси, тем выше должна быть производительность фильтра для ее удаления. (В частности, во многих районах Подмосковья, где вода отличается очень высоким содержанием железа, для очистки от этой примеси применяют двухступенчатые фильтры.) Вода, прошедшая первую стадию подготовки, может использоваться для хозяйственных нужд.

Чтобы вода была пригодна для питья, она должна пройти вторую стадию водоподготовки. На данном этапе имеет смысл подвергать обработке не всю поступающую в дом воду, а лишь ее часть (иначе очень большой объем воды будет просто уходить в дренаж: отношение получаемой питьевой воды к сливаемой в дренаж может достигать 1:10). Для этой цели отлично подойдет компактная установка с обратноосмотической мембраной, которую обычно дополняют системой проточных фильтров разного типа (от 2 до 5 штук): так, фильтр механической очистки задерживает крупные частицы загрязнений, предотвращая засорение мембранных ячеек, а сорбционный фильтр удаляет из воды хлор, разрушительно действующий на материал мембраны.

Постепенно любые фильтры засоряются удаляемыми примесями, и время от времени их необходимо менять. Периодичность этой процедуры зависит от состава и температуры исходной воды, а также от расхода питьевой воды. Основанием для незамедлительной замены фильтров является резкое падение производительности установки либо появление у питьевой воды постороннего вкуса или запаха

Как правило, установку обратноосмотической очистки помещают под кухонной мойкой и ставят либо отдельный кран для питьевой воды, либо специальный кран с двумя изливами — для питьевой воды и для технической.

Системы обратного осмоса разных марок отличаются производительностью, количеством фильтров перед мембраной, габаритами, перечнем дополнительных функций и типом гидробака для сбора питьевой воды.

Чаще всего выбирают установки, обеспечивающие подачу до 7–10 л/ч (до 190 л/сут) воды. При бóльших потребностях ничто не мешает использовать несколько таких установок или одну с производительностью 280 или 380 л/сут.

Что такое обратный осмос?

Под осмосом (греч. оsµоўs– толчок) понимают перетекание растворителя (в данном случае воды) через полупроницаемую мембрану от слабого раствора в концентрированный. Ячейки мембраны настолько малы, что пропускают лишь небольшие молекулы воды, задерживая основную часть растворенных в ней веществ с более крупными молекулами. Концентрация раствора, находящегося по одну сторону мембраны, постепенно снижается за счет перетекания в него молекул чистой воды. При обратном осмосе давление, превышающее осмотическое, выталкивает молекулы воды через ту же мембрану, но в противоположном направлении, задерживая практически все содержащиеся в растворе вещества. Этот процесс используют для отделения от раствора чистой воды.

Гидробак для питьевой воды

После прохождения через обратноосмотическую мембрану вода поступает в бак объемом от 5 до 12 л. Он может находиться в одном корпусе с фильтрами или быть отдельностоящим (в напольном или настенном исполнении). При наполнении водой давление в баке повышается за счет гибкой перегородки, а как только оно достигнет определенной величины, процесс обратного осмоса прекращается. Когда происходит забор воды, давление падает, и процесс запускается снова.

Хранить питьевую воду в гидробаке дольше недели не стоит из-за возможности попадания туда примесей через перегородку и из воздуха

По способу давления на перегородку — воздухом или водой — гидробаки подразделяются на воздушно-водяные и водо-водяные. Соотношение питьевой и спускаемой в дренаж воды составляет у них 1:8–1:10 и 1:4–1:6 соответственно. Для обратного осмоса в баках первого типа требуется давление в системе не менее 3,5 бар, а для баков второго типа хватит и 2 бар. Если давления в водопроводе для воздушно-водяного бака недостаточно (например, оно достигает максимум 2,5 бара или держится на уровне всего 1 бар), рекомендуется использовать обратноосмотическую установку, оснащенную на входе повысительным насосом.

Комплектация установки и дополнительные функции

Большинство потребителей выбирают обратноосмотические установки с четырьмя фильтрами. Это два фильтра для предварительной очистки (их располагают перед мембраной), один, карбоновый, — для тонкой очистки воды и фильтр-минерализатор в качестве дополнительной опции. Все фильтры и мембрана имеют одинаковые размеры и выполнены в виде сменных картриджей, которые легко снимаются и вставляются на место.

Первым в дело вступает фильтр механической очистки, призванный задержать твердые включения (песок, окалина, ржавчина и пр.) размером свыше 5 мкм. Следующим барьером для загрязнений является фильтр, предназначенный для глубокой сорбционной очистки воды. Он устраняет из нее соединения хлора и марганца, а также умягчает ее (до 2 мг-экв/л и более). Если в воде отмечается высокое содержание хлора, то еще на первой ступени водоподготовки (для получения технической воды) необходимо использовать дополнительный угольный фильтр для его удаления.

Далее вода поступает на мембрану обратного осмоса, где она обессоливается, освобождается от мути, бактерий, вирусов, нитратов, нитридов и прочих растворенных веществ.

Устанавливаемый уже после мембраны карбоновый фильтр окончательно делает воду собственно питьевой. На данном этапе удаляются следы примесей, могущие попасть в нее из перегородки гидробака.

Фильтрующие материалы для обратноосмотической установки постоянно совершенствуются всеми производителями картриджей. Основное направление разработок — расширение перечня удаляемых примесей, повышение качества очистки воды и производительности процесса

• 

Вариант компоновки системы водоочистки в доме

Что касается фильтра-минерализатора, то это, как было сказано, дополнительный элемент системы. Он насыщает воду неорганическими солями, необходимыми для нормальной жизнедеятельности человека. Ведь чистая вода — совсем не значит «живая». При прохождении через мембрану из нее удаляются как вредные вещества, так и полезные, в результате чего по составу она становится почти дистиллированной. Для бытовой техники (утюги, парогенераторы, увлажнители и т. п.) это благо, но для нашего здоровья — нет. Постоянно пить такую воду медики не рекомендуют, и потому после очистки ее нужно обогащать полезными минералами и микроэлементами. Оптимальный уровень минерализации — не ниже 40 мг/дм³.

Еще одним дополнительным компонентом установки является подключаемый к электросети TDS-тестер (или солемер): он измеряет и выводит на ЖК-дисплей показатели жесткости воды, позволяя таким образом контролировать количество содержащихся в ней солей и минералов, определять ее электропроводность, оценивать производительность фильтрационной системы.

Полезной функцией будет и принудительная промывка обратноосмотической мембраны, мельчайшие ячейки которой постепенно засоряются отфильтрованными взвесями. Процедура запускается микропроцессором, самостоятельно определяющим сроки ее проведения, и продлевает рабочий ресурс мембраны в полтора-два раза.

Случается, что в «благополучных» прежде скважинах появляются загрязнения, которых там раньше не было. И фильтровальное оборудование, исправно работавшее с одним составом воды, дает сбои в новых условиях. Не стоит во всем винить старые фильтры. Для исправления ситуации достаточно провести анализ воды и сравнить его с первоначальным. Если разница велика, то нужно задуматься о серьезной модернизации очистной установки. Если же показатели близки, то, скорее всего, удастся обойтись изменениями в настройках оборудования и минимальными его доработками.

УФ-дезинфекция воды

Хотя система обратного осмоса способна задерживать бактерии и вирусы, содержащиеся в исходной воде, но весной велика опасность попадания в водопровод талых вод (в особенности при заборе из неглубокого колодца), в микробиологическом отношении отнюдь не небезопасных. Дезинфицировать такую воду рекомендуется с помощью специальной УФ-лампы, помещаемой после мембраны. Она инактивирует вирусы и штаммы бактерий (лишает их способности размножаться), а также устраняет неприятные запахи. Этот амальгамный источник света должен излучать в диапазоне 250–270 нм дозу не менее 25 мкВт•с/см², что гарантирует полную дезинфекцию воды, которой удается достичь только путем традиционного хлорирования. Лампу устанавливают в разрыв трубопровода, подающего питьевую воду к крану, и включают в электросеть. Обычно она рассчитана на 8000–9000 ч непрерывной работы, но ее защитную кварцевую гильзу следует периодически протирать.

Пример содержания примесей в колодезной воде до и после водоподготовки (Павлово-Посадский р-н Московской обл.)

Показатель качества воды, единица измерения

Методика испытаний (ссылка на нормативный документ)

Источник

Как выжать чистую воду из водопроводной?

Обратноосмотическая вода обладает целым рядом уникальных свойств и преимуществ. Это практически чистая Н2О — она подобна натуральной дождевой воде в нетронутых цивилизацией уголках Земного шара

Выбрать систему осмоса

Метод обратного осмоса стал применяться для очистки воды в быту и промышленности лишь два—три десятилетия назад. Но он уже успел завоевать симпатии профессионалов и доверие потребителей. Обратноосмотическая вода обладает целым рядом уникальных свойств и преимуществ. Это практически чистая Н2О — она подобна натуральной дождевой воде в нетронутых цивилизацией уголках Земного шара. А процесс ее получения прост, надежен и экономичен. Он обеспечивает стабильное качество и полную безопасность очищенной воды, не накладывая жестких требований к исходной воде.

Обратный осмос — самый передовой метод водоочистки — становится всё более применимым во многих сферах — пищевой промышленности, общественном питании, медицине, фармацевтике, парфюмерии, микроэлектронике, химической промышленности, а также для опреснения морской воды.

Обратноосмотическая вода создала новый стандарт потребления, а также вошла в состав многих самых современных технологий, предъявляющих повышенные требования к чистоте используемой воды. В числе клиентов «Русфильтра» не только сотни тысяч пользователей бытовых систем обратного осмоса, но и сотни промышленных предприятий, значительная доля которых работает в сфере инновационных технологий.

Принцип обратного осмоса, или Как выжать чистую воду из водопроводной?

Явление осмоса — выравнивание концентраций растворов, разделенных мембраной — лежит в основе жизнедеятельности клеток и обмена веществ в живых организмах. Если же запустить этот процесс вспять, то градиент концентраций растворов по разные стороны мембраны станет, наоборот, возрастать. В итоге по одну сторону мембраны останется чистая вода, по другую — концентрированный раствор.

Чтобы столь полезный процесс пошел, необходимо лишь давление воды — помимо, конечно, самой мембраны. Нужно лишь продавить воду через мембрану и тем самым «выжать» чистую воду из водопроводной. Чудеса? Ничуть! Давление как раз уже есть в водопроводе, а мембраны производятся корпорацией DOW (США) и обеспечивают фантастические параметры очистки воды:

• отторгают все частицы крупнее 1/10000 микрона (1 ангстрема) и пропускают через себя лишь молекулы воды и растворенных газов;
• задерживают более 99% примесей;
• требуют давления воды всего лишь от 2,8 атм.;
• при прочих равных условиях они в 1,5—2 раза производительнее мембран других марок, чем с лихвой оправдывают свою более высокую стоимость.

И не нужны никакие реагенты! Не нужно и кипятить (а затем остужать) воду после такой фильтрации — даже для младенцев, поскольку мембрана задерживает все 100% бактерий и вирусов. Пейте Свежевыжатую Воду!

Революция без жертв

Обратный осмос занимает особое место среди прочих методов водоподготовки. Ни механическая фильтрация сетками, ни осаждение примесей в объеме гранулированной фильтрующей среды, ни их адсорбция мелкоячеистыми материалами или активированным углем, ни ионный обмен, ни окисление и аэрационное осаждение растворенного железа — все вместе! — не дают воды, даже отдаленно сравнимой с обратноосмотической. Более того, мембраны недороги. А еще они компактнее других фильтров, и зачастую значительно.

Однако, отказаться от старых технологий, перечисленных выше, и применять только обратный осмос невозможно — потому что обратноосмотические мембраны слишком тонки и уязвимы. Грубые примеси, содержащиеся в исходной воде, способны очень быстро вывести мембрану из строя. Для ее защиты нужна предварительная очистка воды — механическими и адсорбционными средствами. И лишь затем можно подавать поток на мембрану — для очистки воды уже на молекулярном уровне.

Тем не менее, именно обратный осмос дает финальный и непревзойденный результат водоподготовки, в то время как старые технологии выполняют теперь всё чаще лишь вспомогательную функцию. Произошла отраслевая революция. Переход к новому технологическому укладу в сфере очистки воды потребовал не более двух десятилетий — совсем немного времени, если учесть, насколько фундаментальны, универсальны, эффективны и развиты были старые технологии с многовековой историей.

Экономика обратного осмоса: ценность сильно превышает цену

Технологический прорыв был реализован благодаря прежде всего финансовой целесообразности обратного осмоса, который не только кардинально улучшил качество воды, но и обеспечил ей привлекательную стоимость. А во многих случаях он приносит прямую выгоду по сравнению со старыми технологиями.

Владельцы бытовых систем обратного осмоса, установленных на кухнях, получают литр девственно чистой воды по цене 1–2 руб., если пользуются аппаратом лишь в течение двух лет. А чем дольше он эксплуатируется, тем дешевле обходится вода. Сравните: бутилированная вода уже не дешевле 10 руб. за литр, и ее цена, наоборот, растет год от года.

Еще больший выигрыш получают офисы, образовательные учреждения, предприятия общественного питания. Они используют уже более производительные — коммерческие — модели. И получают обратноосмотическую воду еще дешевле.

Но максимума выгоды достигают владельцы крупных систем водоподготовки — заводы, гостиницы, операторы транспортной инфраструктуры и т.д. Им нужна бесперебойная круглосуточная очистка воды при потоках 10—50 куб. метров в час. Раньше такая задача решалась путем дорогостоящего дублирования линии водоочистки: если фильтр переходил в режим регенерации (промывки) или с ним случалось что-то неладное, мгновенно включался в работу его дублер. Но системы обратного осмоса лишены необходимости дублирования: в них просто нечему выйти из строя или дать сбой. А еще они почти не требуют обслуживания, регенерации и реагентов для нее. И занимают в разы меньше места в цеху.

Железо полезно для организма, но не в виде ржавчины или гвоздя

Преимущества воды, полученной в результате обратного осмоса, неоспоримы. Но иногда в СМИ всплывают заказные статьи о том, что обессоленная вода якобы вредна для человека, т.к. в ней нет минеральных веществ. Приведем ряд аргументов против этого заблуждения, выгодного производителям бутилированной воды.

Во-первых, количество минеральных веществ, растворенных даже в очень минеральной воде, слишком мало для того, чтобы обеспечить потребности человека. Во-вторых, минеральные вещества присутствуют в воде в неорганической форме, плохо усваиваются организмом и вызывают отложения солей. Не случайно даже в Баден-Бадене рядом с минеральными источниками висят таблички: «Не пейте более 0,5 литра этой воды в день».

В-третьих, минеральные вещества прекрасно усваиваются организмом из пищи, находясь в ней в составе органических веществ. В-четвертых, именно в пище минеральные вещества присутствуют в нужных человеку количествах, превышая в десятки раз концентрации тех же веществ в составе воды. Просто нормально питайтесь — и с минералами у вас всё будет в порядке.

Натуральная вода для обмена веществ

Вода, полученная с помощью обратного осмоса, приобретает в наши дни особую роль из-за нерационального питания. Мы едим большое количество сильно минерализованной — и потому вкусной пищи. Проблема нашего современника — избыток, а вовсе не дефицит минералов в организме.

Система обратного осмоса может стать прекрасным решением для тех, кто желает заняться очищением организма. Обратноосмотическая вода не содержит в себе никаких примесей и поэтому обладает максимальной способностью к усвоению и отводу избыточных веществ из тканей человеческого тела. Кстати, аналогичную воду человечество употребляло на протяжении всей истории до ХХ века — то есть до загрязнения поверхностных источников промышленными отходами. Дождевую воду. Натуральную.

Но даже если у Вас со здоровьем всё хорошо, система обратного осмоса поможет Вам сохранить его на долгие годы. Обратноосмотическая вода способствует обмену веществ, снижению уровня холестерина, удержанию нормального веса. А также является чудесным подспорьем в занятиях спортом, при посещениях сауны и в прочих оздоровительных практиках.

Источник