Современные методы и системы очистки воды в бытовых условиях
Очищение питьевой воды является одной из наиболее актуальных задач для российских потребителей. Во многих регионах нашей страны, излишек соединений хлора, неудачный запах, избыточная жесткость и повышенное содержание растворенного железа не являются исключением для системы центрального водоснабжения. Кроме того, для частного сектора важно помнить, что природная вода, в зависимости от источника, может быть загрязнена различными веществами, включая соли тяжелых металлов, нефтепродукты, различные органические и неорганические соединения, а также содержать бактерии и вирусы. Чтобы найти правильное решение для очищения питьевой воды, необходимо подобрать систему фильтрации, которая соответствует целям и задачам каждого отдельного случая, и для этого давайте разберемся в основных методах очистки питьевой воды.
Особенности очистки питьевой воды в зависимости от типа загрязнения
Методы очистки питьевой воды в домашних фильтрах и на крупных производствах заметно отличаются друг от друга, так как специфика производственного процесса приводит к тому, что вода загрязняется теми веществами, которые обычно не встречаются в скважинной или водопроводной воде.
В данном обзоре мы рассмотрим лишь основные методы очистки питьевой воды в домашних фильтрах в зависимости от типа загрязнения. Для того, чтобы правильно подобрать систему очистки и отследить эффективность ее работы, перед выбором фильтрационной системы рекомендуется провести химический и бактериологический анализ воды, которая используется в доме.
Все методы очистки воды можно разделить на несколько типов: механические (включая отстаивание), физические (обеззараживание, кипячение, обратный осмос и другие), химические (хлорирование, фторирование, озонирование и другие), биологические (используют микроорганизмы) и физико-химические (например, ионизация серебром или электролиз). Все они применяются в системах очистки воды и воздействуют на различные виды загрязнений.
Механические частицы удаляются с помощью отстаивания воды, коагуляции (осаждения частиц с помощью химических средств) и использования различных фильтрующих материалов. Избыток железа, который свойственен российской водопроводной воде, ликвидируется в результате аэрации (интенсификации процессов окисления в трубопроводе), обработки активными окислителями — озоном, фтором, гипохлоритом натрия и др., 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 же оказывает губительное действие на вирусы и споровые формы, в том числе устойчивые к хлору, и не образует канцерогенных соединений в отличие от хлора. Однако перед употреблением воды он должен успеть распасться, поскольку он является сильным ядом, так же, как и хлор и фтор.
Если вода имеет повышенную кислотность, то используется гранулированный карбонат кальция или полуобожженный доломит, содержащий магний. Повышенная жесткость 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 также применяется при загрязнении органическими соединениями, микроорганизмами и солями.
Самый эффективный метод очистки воды – это обратный осмос, который обеспечивает глубокую очистку воды до 98%. Однако стоит помнить, что она очищается не только от вредных веществ, но и от необходимых организму микроэлементов. Поэтому постоянное употребление этой воды не рекомендуется, и на выходе многих обратноосмотических установок ставят устройства принудительной минерализации.
Системы очистки воды для частных домов
В частных домах и коттеджах часто используют магистральные фильтры, которые встроены в трубопровод и очищают объем всей поступающей воды. Эти фильтры, как и бытовые, различаются по предназначению и типу фильтрующего элемента, в зависимости от вида загрязнений и объема потребляемой воды. Они могут быть предназначены для механической очистки от крупных частиц, химической очистки от органических соединений, биологической очистки от патогенных микроорганизмов, обезжелезивания, умягчения воды и т.д. Эти системы имеют модульную конструкцию, позволяющую установить нужное количество фильтров определенного типа. Однако перед установкой таких систем важно провести анализ воды, которая используется в вашем загородном доме, для выбора наиболее подходящей системы очистки и подготовки воды.
В зависимости от желаемого результата, можно использовать системы для грубой или тонкой очистки. В первом случае на выходе получается вода для технических нужд, во втором — вода для питья. Желательно устанавливать фильтры для тонкой механической очистки после оборудования для грубой очистки, таким образом фильтр будет медленнее загрязняться.
Сетчатые фильтры предназначены для первичной очистки воды, а картриджные фильтры - для более тонкой очистки, хотя у разных производителей могут быть исключения. Умягчающие фильтры могут быть двух видов — наполненные гранулами полифосфата или регенерируемые, с ионообменной смолой. Полифосфатные гранулы предотвращают образование накипи, что защищает бытовые приборы, но вода, проходящая через них, не становится пригодной для питья. Регенерируемые фильтры очищают и смягчают воду более глубоко, но стоят довольно дорого — от 500 до 1200 долларов.
Метод обратного осмоса, который был упомянут выше, также может использоваться в системах очистки питьевой воды для загородных домов. Он производит практически дистиллированную воду, однако этот метод имеет недостаток — человеческий организм получает из потребляемой воды до 60% суточной нормы кальция, магния и калия. Это означает, что метод обратного осмоса не только очищает воду, но и удаляет важные минералы из воды, которые необходимы для здоровья. Кроме того, такая система требует высокого давления в водопроводной сети.
Обратите внимание! 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. Соли жесткости, присутствующие в воде, теряют способность отложиться в виде накипи в бытовых приборах и трубах под их воздействием. Наконец, магистральные фильтры отличаются по количеству ступеней очистки. Чем больше ступеней (модулей), тем большее количество разнородных загрязнений удаляется в результате прохождения воды через них. Например, первый фильтр — для грубой механической очистки; на второй фильтр механической очистки, удаления хлора, биологических примесей и неприятного запаха; третий фильтр для смягчения воды и удаления нерастворенного железа. В различных моделях в структуру могут входить фильтры разных типов, такие как магнитные, ионообменные и другие. Компонуя различные принципы фильтрации и реализуя их в различных модулях, на выходе можно получить питьевую воду высокого качества.
Фильтры для очистки водопроводной воды
В среде центрального водоснабжения магистральные фильтры не являются необходимостью, так как вода, поступающая в квартиры, вполне безопасна для употребления. Можно пить ее, просто дав ей отстояться какое-то время (для испарения оставшихся соединений хлора). Однако, несмотря на это, дополнительная очистка и умягчение водопроводной воды становится все более популярной у российских граждан. Для этой цели используются различные методы, включая кувшинные фильтры и системы фильтрации, которые могут размещаться под мойкой или крепиться непосредственно на кране или душевой лейке.
Кувшинные фильтры наиболее удобны в том случае, если нет необходимости в больших объемах питьевой воды. Вода наливается и используется только по мере необходимости, и этот вариант является вполне приемлемым для многих россиян. Эти фильтры эффективно очищают воду, а их стоимость невелика, составляет порядка 400-500 рублей. Проточные фильтры для воды предназначены для устранения необходимости в очистке сразу всего объема поступающей воды. Они бывают трех видов: под мойку, настольные (устанавливаются рядом с мойкой) и фильтры на кран. Примерная стоимость фильтра под мойку зависит от количества ступеней, производительности и типа фильтрации и составляет порядка 3000-12000 рублей. Цена на фильтры на кран составляет 800-900 рублей, а фильтры, установленные рядом с мойкой, - от 4000 до 7000 рублей. Проточные обратноосмотические фильтры стоят от 10 000 до 20 000 рублей в зависимости от количества ступеней и производительности.
Таким образом, выбор фильтра для очистки питьевой воды в первую очередь должен основываться на ее качестве в вашем доме. Для получения достоверных и полных данных о составе воды рекомендуется заказать предварительный анализ в аккредитованной лаборатории. Если же нет времени или желания тратить деньги на исследования, можно сразу приобрести многоступенчатую систему для очистки и умягчения воды, рассчитанную на самый неблагоприятный прогноз. Однако, в этом случае экономия на анализе питьевой воды в итоге обернется постоянной заменой различных ступеней очистки, которые в некоторых случаях можно было бы избежать.
Фото: freepik.com