Современные методы и системы очистки воды в бытовых условиях
Очищение питьевой воды весьма актуально для российского потребителя. Избыток соединений хлора, неприятный запах, излишняя жесткость и повышенное содержание растворенного железа — «норма» для системы центрального водоснабжения во многих регионах нашей страны. Что касается частных домовладений, то здесь следует напомнить: природная вода, в зависимости от источника, может быть перегружена солями тяжелых металлов, нефтепродуктами, различными органическими и неорганическими соединениями, а в отдельных случаях — содержать бактерии и вирусы. Чтобы найти правильное решение, подобрав систему фильтрации, отвечающую именно вашим целям и задачам, попробуем разобраться в методах очистки питьевой воды.
Методы очистки питьевой воды в зависимости от типа загрязнения
Если мы говорим о бытовой очистке питьевой воды, то следует понимать, что методы, используемые в домашних фильтрах, отличаются от технологий очистки, применяемых на крупных производствах. Связано это со спецификой производственных процессов, в результате чего вода загрязняется теми веществами, которые обычно не встречаются в скважинной или водопроводной воде.
В данном обзоре мы будем говорить о бытовых фильтрах для очистки питьевой воды и охарактеризуем лишь основные методы, применяемые в них, согласно наиболее типичным загрязнениям водопроводной воды и воды из скважин.
Перед выбором фильтрационной системы желательно провести химический и бактериологический анализ воды, которая используется в доме. В зависимости от обнаруженных видов загрязнений можно будет правильно подобрать систему очистки и отследить эффективность ее работы.
Все методы фильтрации можно разделить на механические (включая отстаивание), физические (обеззараживание ультрафиолетом, кипячение, обратный осмос и т.д.), химические (хлорирование, фторирование, озонирование и др.), биологические (предполагают применение микроорганизмов) и физико-химические (электролиз, ионизация серебром и пр.). Все они применяются в той или иной степени в системах очистки воды и воздействуют на различные виды загрязнений.
Например, механические частицы удаляются с помощью отстаивания воды, коагуляции (осаждения частиц с помощью химических средств) и использования различных фильтрующих материалов. Избыток железа , свойственный российской водопроводной воде, ликвидируется в результате аэрации (интенсификации процессов окисления в трубопроводе), обработки активными окислителями — озоном, фтором, гипохлоритом натрия и пр., фильтрованием через модифицированную загрузку, при котором удаляется не только осадок, но и растворенное двухвалентное железо.
Микробиологические примеси , такие как вирусы, бактерии, другие микроорганизмы, устраняются под воздействием, например, всем известного хлора и ультрафиолетового облучения. Озон оказывает губительное действие на вирусы и споровые формы (в т. ч. устойчивые к хлору) и не образует канцерогенных соединений в отличие от хлора. Однако перед употреблением воды он должен успеть распасться, поскольку является сильнейшим ядом, так же, как хлор и фтор. Поэтому для бытовых нужд подобные способы не рекомендуются.
В случае повышенной кислотности используется гранулированный карбонат кальция или полуобожженный доломит, содержащий магний. Что касается повышенной жесткости, то она образуется из-за высокого содержания солей кальция и магния и ликвидируется с помощью кипячения, катионирования (поглощение ионов кальция и магния с помощью специального вещества), электродиализа (воздействие электрическим током) и обратного осмоса. Последний метод очистки питьевой воды применяется также при загрязнении органическими соединениями, микроорганизмами и солями.
Метод обратного осмоса обеспечивает глубокую очистку воды (до 98%). Представляет собой разделение воды и содержащихся в ней веществ с помощью полупроницаемой мембраны с микроотверстиями. Однако постоянно эту воду пить не рекомендуется, поскольку она очищается не только от большинства вредных веществ, но также и от необходимых организму микроэлементов. По этой причине на выходе многих обратноосмотических установок ставят устройства принудительной минерализации.
Системы очистки воды в частном доме
В частных домах и коттеджах зачастую используются магистральные фильтры, которые встраиваются в трубопровод и очищают весь поступающий объем воды. Магистральные фильтры, как и бытовые, отличаются по назначению и по типу фильтрующего элемента — в зависимости от видов удаляемых загрязнений и объема потребляемой воды. Они могут предназначаться для механической очистки от крупных частиц, для химической — от различных органических соединений, для биологической — от патогенных микроорганизмов, а также для обезжелезивания, умягчения воды и т.д. Как правило, такие системы имеют модульную конструкцию, позволяющую установить нужное количество фильтров определенного типа. Но вначале важно провести анализ воды, которая поступает в ваш загородный дом. Это позволит выбрать наиболее подходящую систему водоподготовки и очистки.
В зависимости от желаемого результата можно использовать системы для грубой или тонкой очистки. В первом случае на выходе получается вода для технического использования, во втором — для питья. Фильтры тонкой фильтрации желательно устанавливать после оборудования для грубой очистки, таким образом фильтр будет медленнее загрязняться.
Сетчатые фильтры предназначены для грубой механической очистки, а картриджные — для тонкой механической, хотя от производителя к производителю могут быть исключения. Умягчающие фильтры бывают двух видов — наполненные гранулами полифосфата или регенерируемые, с ионообменной смолой. Если полифосфатные гранулы всего лишь предотвращают образование накипи, что спасает бытовые приборы, но не делает воду пригодной для питья, то регенерируемые фильтры очищают и смягчают воду достаточно глубоко. Однако их стоимость довольно высока — порядка 500–1200 долларов.
Метод обратного осмоса, о котором мы говорили выше, также может использоваться в системах очистки питьевой воды для загородных домов. При этом на выходе получается практически дистиллированная вода. Однако в этом и заключается недостаток данной системы, ведь человеческий организм получает из потребляемой воды до 60% суточной нормы кальция, магния и калия. Таким образом, метод обратного осмоса лишает нас значительной доли важных микроэлементов (особенно если вода используется не только в питьевых целях, но и для приготовления пищи), что может привести к хронической нехватке жизненно необходимых веществ. Кроме того, обратноосмотическая установка требует высокого давления в водонапорной сети.
Магнитные и электромагнитные магистральные фильтры также применяются для смягчения воды. В первом случае используется постоянное магнитное поле, во втором — электромагнитные волны частотой 1–50 кГц. Под их воздействием соли жесткости, имеющиеся в воде, теряют способность откладываться в виде накипи в бытовых приборах и трубах.
Наконец, магистральные фильтры отличаются по количеству ступеней очистки. Чем больше ступеней (модулей), о которых было сказано выше, тем большее количество разнородных загрязнений удаляется в результате их прохождения. Например, первый фильтр — для грубой механический очистки, за ним — второй, для тонкой очистки, удаления хлора, биологических примесей и неприятного запаха, на третьей ступени происходит смягчение воды и удаление нерастворенного железа. В зависимости от выбранной модели в структуру могут входить фильтры самых разных видов — магнитные, ионообменные и т.д. Таким образом, компонуя различные принципы фильтрации, реализованные в различных модулях, на выходе можно получить питьевую воду высокого качества.
Фильтры для очистки водопроводной воды
В условиях центрального водоснабжения необходимости в магистральных фильтрах нет, так как вода, поступающая в наши квартиры, — что бы там ни говорили — достаточно безопасна. Ее можно пить, просто дав ей постоять какое-то время (для испарения оставшихся соединений хлора). Тем не менее дополнительная очистка и умягчение водопроводной воды пользуются популярностью у россиян. Для этой цели применяются самые разнообразные методы — фильтры-кувшины и системы фильтрации, которые размещаются под мойкой или крепятся непосредственно на кран либо душевую лейку.
Кувшинные фильтры наиболее удобны в том случае, если нет необходимости в больших объемах питьевой воды. Вода наливается и используется только по мере необходимости, что для многих россиян является вполне приемлемым вариантом. Такие фильтры достаточно хорошо очищают воду, а их стоимость невелика — порядка 400–500 рублей. Тем, кому необходимо очищать сразу весь объем поступающей воды, можно порекомендовать проточный фильтр для воды. Они бывают трех видов — под мойку, настольные (устанавливаются рядом с мойкой) и фильтры на кран. Примерная стоимость фильтра под мойку в зависимости от количества ступеней, производительности и типа фильтрации — порядка 3000–12 000 рублей, фильтров на кран — 800–900 рублей, фильтров рядом с мойкой — 4000–7000 рублей. Порточные обратноосмотические фильтры обойдутся в сумму 10 000–20 000 рублей (в зависимости от количества ступеней и производительности).
Итак, выбор фильтра для очистки питьевой воды должен основываться прежде всего на ее качестве непосредственно в вашем доме. Чтобы получить достоверные и полные данные о ее составе, рекомендуется заказать предварительный анализ в аккредитованной лаборатории. Если же нет желания тратить время и деньги, пусть и незначительные, на исследования, можно сразу приобрести многоступенчатую систему для очистки и умягчения воды, рассчитанную на самый неблагоприятный прогноз. Но в этом случае экономия на анализе питьевой воды обернется постоянными расходами на замену различных ступеней очистки, хотя без некоторых из них вполне можно было бы обойтись.
