Система подготовки питьевой воды

Бытовая водоподготовка

Контроль над соответствием требованиям безопасности параметров подаваемой населению воды давно не является приоритетом для муниципальных служб. Проблему отчасти решает установка дополнительных систем очистки силами граждан. Наиболее доступное решение в этой сфере – бытовые фильтры для воды. Стоимость фильтрующего оборудования обычно невысока, а сложность их монтажа и регулярного обслуживания минимальна.

При отсутствии централизованного водоснабжения возникает однозначная необходимость в более совершенных системах очистки. В загородном доме или на даче источником воды обычно служит закрытый колодец. Даже если качество жидкости устраивает владельцев большую часть года, при сезонных повышениях уровня грунтовых вод оно может резко ухудшаться.

Оптимальным вариантом в этом случае станет установка комплексной системы фильтров, обеспечивающей достаточный уровень очистки от механических загрязнений с последующим обеззараживанием.

Особенно значимую роль играет водоподготовка для котельной частного дома или коттеджа. Возможности по очистке в этом случае ограничены соображениями безопасности: в частности, для умягчения воды и связывания солей жесткости не используются многие эффективные технологии из-за возможного пагубного влияния на здоровье людей. Стоит помнить, что установка любого дополнительного оборудования для бытового газового котла требует обязательного согласования проекта в соответствующих службах.

В воде есть газ

Содержание растворенных газов в воде может быть проблемой. Находясь в толще почвы на большой глубине, вода может газироваться с необычайной легкостью. А в последствии, газ может выделяться из воды в самых неожиданных местах. В лучшем случае, у вас из-под крана будет идти углекислым газом гази́рованная вода и добавляя фруктовый сироп можно начинать продавать газировку соседям. Но ведь газ в воде может быть любым, например, горючим или сильно вонючим, и проблема может возникать не только в виде воздушных пробок в трубопроводах и прочем оборудовании.

Для дегазации воды могут применяться как химические методы, когда газ связывается с другим веществом во время химической реакции или же физическим способом, например, аэрацией. В любом случае, проблема не решается легко и одинаково для всех газов.

Промышленная водоподготовка

На сегодняшний день водоподготовка и водоочистка для нужд производства и коммунальных сетей является обязательной мерой, без которой работа системы водоснабжения попросту невозможна.

Наиболее важна обработка воды в энергетической промышленности, где жидкость выступает в роли теплоносителя. Если при простом перекачивании многие соли жесткости и другие примеси остаются в виде ионов, то нагревание и тем более испарение воды многократно повышает их активность и приводит к оседанию в виде накипи. Недостаточная очистка воды в теплоэнергетике становится причиной порчи дорогостоящего оборудования: котлов, трубопроводов, градирен.

Собственная станция очистки есть и на крупных предприятиях пищевой промышленности. Здесь требования к кондициям воды еще более жесткие, ведь она входит в состав продукции таких комбинатов.

В наименьшей степени водоподготовка значима при использовании жидкости в системах охлаждения и опрыскивания. Тем не менее, даже в этом случае необходимо проведение большинства процедур по ее очистке и обеззараживанию.

Следует учитывать тот факт, что промышленная водоподготовка включает не только методики, применяемые на производстве, но и всякую обработку жидкости с использованием оборудования соответствующего класса. К примеру, очистка воды в коммунальных сетях или хлорирование бассейнов также относятся к этой категории водоподготовки. Сюда же входит водоподготовка для коттеджа или частного дома, если они подключены к станции очистки воды дачного поселка или города.

Как выбрать систему водоподготовки

По результатам лабораторного анализа видно, какие показатели в воде превышены. Теперь нужно установить фильтры, которые последовательно избавят ее от этих элементов.

Типичная для Москвы и Подмосковья система водоподготовки состоит из 1-4 элементов (колонн) и устанавливается в отдельном помещении — например, в котельной. Каждый отдельный модуль отвечает за удаление определенных нежелательных элементов.

Аэрация. В колонне происходит насыщение воды кислородом. Здесь железо, марганец и сероводород подготавливаются для дальнейшего удаления.
Обезжелезивание. Вода проходит через фильтрующий материал, в котором задерживаются выделенные при аэрации элементы. Снижается концентрация других металлов.
Умягчение. Здесь вода избавляется от солей кальция методом ионного обмена. Снижается жесткость.

Еще в системе могут быть фильтры грубой очистки, компрессор, ультрафиолетовый стерилизатор и другие элементы.

Важно: вода под вашим участком может быть другой, как и рекомендованная система для ее подготовки. В примере выше приведен усредненный комплекс, исходя из статистики по московскому региону

Сколько стоит система водоподготовки?

Нужно ли обслуживать систему водоподготовки?

Обслуживание системы необходимо проводить один раз в два года. Специалисты прочищают жиклеры и заменяют фильтры грубой очистки. Менять фильтрующий материала в колоннах нужно один раз в полгода.

Еще раз самое главное:

При использовании централизованного водопровода система водоподготовки не обязательна: скорее всего, вода соответствует нормам и полностью безопасна. Но это не значит, что улучшение ее качества будет лишним. Все упирается в вопрос, готовы ли вы потратить эти деньги на комфорт и здоровье. Но провести анализ тоже не помешает.
Если вы добываете питьевую воду из колодца или скважины, то она вряд ли полностью безопасна без фильтрации. Лабораторный анализ позволит узнать, какие показатели превышены.
Система водоподготовки проектируется индивидуально. Количество элементов в ней зависит от того, какие загрязнения показал анализ воды. Фильтры призваны снизить их до безопасного количества.
Фильтры и другие элементы системы требуют периодического обслуживания.

Особенности технологии производства минеральной и питьевой воды

Технологический процесс производства минеральной и питьевой воды включает следующие основные стадии и операции: фильтрование добытой минеральной воды, насыщение диоксидом углерода, обеззараживание и фасование.

В условиях малого предприятия можно осуществлять добычу и фасование природных минеральных вод, производство искусственно минерализованных вод и чистой питьевой газированной и негазированной воды.

Около 44 % питьевых минеральных вод относится к неуглекислым. Их химический состав стабилен, поэтому отпадает необходимость в специальных технологических режимах для переработки таких вод, за исключением обработки неуглекислых сульфатсодержащих вод.

Расчет стоимости оборудования для очистки и розлива питьевой воды

Комплект оборудования для пункта продажи и розлива питьевой воды
Итого:	336,000 руб.
Название	Стоимость (в рублях)
Механический фильтр	5,000
Механизм очистки углем	70,000
Обратный осмос	182,000
Емкость объемом 1000 л	7,000
Генератор озона (дезинфекция)	17,000
Насос для осмотической воды	30,000
Ультрафиолетовая лампа	25,000

Если розлив все же из природных источников, а не городского водопровода, к данной сумме можно прибавить еще дополнительное оборудование.

Сюда же следует приплюсовать оплату за установку и бурение, так как лучше самостоятельно этим не заниматься, а нанять специалистов.

Это выльется в дополнительные 100,000, а то и больше, из которых около 68,000 – за само оборудование, а остальная сумма за услуги установки.

Среди зарубежных брендов, которые производят оборудование для очистки воды на розлив, наиболее известными на рынке являются: Osmonics, Purolate, Ametek и еще парочка.

Примерная стоимость рассчитана со ссылкой именно на них, поэтому она может меняться в зависимости от курса доллара.

Цены на оборудование для розлива также могут зависеть напрямую от его мощности и количества литров выработки дистиллированной воды в час.

Поскольку вода может иметь разный химический состав, выбор фильтров происходит индивидуально, от чего тоже стоимость может колебаться.

Ультрафиолетовая очистка

Сейчас уже нередко можно встретить в системах очистки в загородных домах этакие продолговатые металлические утолщения на трубах с электрическим кабелем. Это ультрафиолетовые лампы. Подобные приборы, только более мощные и отличающиеся по конструкции, применяются и в промышленности, на станциях очистки воды. Назначение УФ — убить по возможности как можно больше вирусов и бактерий. Ультрафиолетовое излучение негативно сказывается на живых организмах, когда его слишком много. Именно так процесс и происходит, лампа облучает воду, живые организмы и вирусы погибают.

В реальности, как правило, при водоподготовке применяются сразу несколько типов фильтров, дабы привести воду к стандарту максимально. Ведь природная подземная вода зачастую «страдает» сразу множеством «болячек».

Типичные проблемы с водой

За исключением совсем редких и уникальных случаев, большинство пользователей сталкиваются с одними и теми же проблемами со скважинной водой. Я постараюсь их все свести в некий реестр и надеюсь, что моему читателю будет проще, впоследствии, ориентироваться во всем многообразии проблем. Но, даже несмотря на все классификации, в некоторых случаях, лучше обратиться в специализированные компании, ведь профессионалы могут заметить те нюансы в вашей воде, которые вы просто пропустите, не обратив на них никакого внимания.

Слишком много марганца

В тех случаях, когда в воде встречается повышение уровня железа, часто встречается еще и повышение уровня содержания марганца. Превышение содержания марганца приводит к ухудшению вкуса воды, темным пятнам на сантехнике и черном налете на водопроводных трубах.

Избавиться от марганца сложнее, чем от железа, однако на практике применяются проверенные методы, позволяющие достигать достойного результата при средних затратах. Для деманганации применяют вакуумную аэрацию, либо ионный обмен. Как и железо, марганец переводится из двухвалентной в трехвалентную форму, либо окислением кислородом, либо на катализационных загрузках, последние периодически необходимо восстанавливать, прибегая к промывке их сложными составами. А вот ионообменный способ позволяет избегать излишней суеты и удаляет марганец попутно с железом, а заодно и умягчает воду.

Обратный осмос

Осмосом называют процесс, когда жидкость, являющаяся растворителем, старается проникнуть через мембрану в сторону наивысшей концентрации того, что жидкость может растворить. Так, например, если разделить сосуд мембраной с очень мелкими порами, через которые могут проходить только молекулы воды, с одной стороны налить воду, а с другой раствор соли и уравновесить давление на стенки мембраны, то вода, постепенно будет просачиваться сквозь мембрану к солевому раствору, постепенно понижая его насыщенность.

Обратный же осмос, построен на противоположном движении растворителя (воды). В установках обратного осмоса применяется все тоже разделение жидкостей и мембрану с тончайшими отверстиями проницаемыми только для молекул воды. Но, благодаря создаваемому давлению, со стороны неочищенной воды, она продавливается сквозь мембрану. Причем продавливается практически дистиллированная вода, состоящая практически исключительно из молекул H₂O. Остатки воды, с повышенной концентрацией отфильтрованных веществ смывается в дренаж.

Бытовой фильтр с системой обратного осмоса.

Эффективность установки по очистке методом обратного осмоса зависит от давления, развиваемого со стороны очищаемой воды, состояния мембраны и изначального «загрязнения» воды. Возможно применение многоступенчатых обратноосмотических установок, где фильтрация на мембране происходит несколько раз.

Установки обратного осмоса применяются в основном на производствах, либо для опреснения морской или солоноватой воды. В последнее время, подобные системы появились и в быту. Компактные приборы устанавливаются под мойку и позволяют получать относительно чистую воду. Следует учитывать, что система обратного осмоса, несмотря на свою эффективность, очищает воду только от молекул вещества, которые крупнее молекул воды. А вот от растворенных газов она не спасает, впрочем, как и от веществ с меньшими размерами молекул, нежели водяные.

Но нарекания системы обратного осмоса вызывают совсем по другой причине. Многие слышали, что употребление дистиллированной воды, воды бедной минералами вредно для здоровья. Дело тут в том, что, потребляя такую воду человек не только уменьшает приток полезных минералов в свой организм, но и вымывает их из него (вспоминаем осмос). Но сторонники применения систем обратного осмоса настаивают на том, что человек получает необходимое ему количество минералов с пищей, поедая продукты питания. В общем, точка в этом споре так до конца еще и не поставлена, но производители фильтров уже стараются удовлетворить все запросы потребителей и выпускают системы обратного осмоса с дополнительной минерализацией. Но и тут все не так просто. Да, картриджи с минерализацией помогут насытить отфильтрованную воду полезными элементами, но в существующих на рынке системах нет возможности регулировать уровень минерализации. И получается, что, когда минерализатор новый, уровень минерализации воды будет высоким, а ближе к концу срока службы минерализация будет снижаться.

Необходимость применения

После использования водопроводной воды, которая прошла очистку в городских стационарных сооружениях, нередко наблюдается налет, например, в чайнике, на раковинах или в стиральной машине. Это легкий известковый налет, который необходимо регулярно чистить, чтобы он не превратился в известковый камень. Употреблять воду такого качества опасно для здоровья, так как рано или поздно это приводит к образованию камней в почках. Страдает от такого состава жидкости и бытовая техника. Стиральные и посудомоечные машины быстро выходят из строя, когда на нагревательных элементах регулярно образуется накипь.

Это далеко не все проблемы, которые возникают в результате использования воды низкого качества в бытовых условиях. Поэтому возникают дополнительные расходы, связанные с установкой очистительных мини-станций в своем доме или в квартире.

Одна из сфер применения установок водоподготовки — предприятия по производству пива. Здесь к жидкости предъявляются очень строгие требования, она является основным сырьем. Для получения 1 литра хмельного напитка потребуется 20 литров воды. Именно от ее качества зависит вкус готового продукта, его стойкость, мягкость, а также процесс брожения.

В составе не должно присутствовать излишков солей магния и кальция, иначе это придаст соленоватость и нехарактерную кислинку. Не допускается также использование щелочной воды. На пивзаводах работают высокотехнологичные станции водоподготовки, которые позволяют добиться высокого качества продукции.

Отдельными местами, где производится предварительная обработка, являются отстойники. Они представляют собой железобетонные сооружения проточного типа, которые очень медленно пропускают воду. Это называется очисткой в ламинарном режиме, загрязнения просто выпадают в осадок, а затем потоки направляются на дальнейшую очистку.

Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии

Для очистки жидкости от железосодержащих примесей используют различные способы. Некоторые из них можно легко реализовать в своем доме, другие технологии сложны и используются в промышленных масштабах.

Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания

Такой способ отличается простотой, но при этом требует наличия большой емкости для отстаивания жидкости. Реализация его в городской квартире связана с рядом неудобств, поэтому к такой очистке воды прибегают владельцы дачных домов или загородных коттеджей. Объем резервуара должен быть равен суточному объему потребления влаги.

Важными преимуществами данного метода являются его независимость от подачи электроэнергии, а также дополнительная очистка жидкости от содержащегося в ней сероводорода. Однако при ежедневном отстаивании в емкости накапливается большое количество осадка, который нужно периодически удалять. Эту возможность необходимо предусмотреть при выборе резервуара.

Аэрационный метод

Схема аэрационной очистки воды.

Использование аэрационного метода обеспечивает более качественную очистку, чем простое отстаивание жидкости. Этого удается достичь за счет контакта жидкости с воздухом: при аэрации примеси железа контактируют с кислородом, который содержится в воздухе, окисляются и трансформируются в Fe(III). В таком состоянии примеси этого металла выпадают в осадок. Задерживать данный осадок способен бытовой механический фильтр, устанавливаемый на выходе из емкости, куда попадает жидкость после аэрации.

Преимуществом аэрационного метода называют его экологичность, так как при очистке воды не используются химикаты. Однако для аэрации больших объемов нужна стабильная работа электросетей. Также проблемой может стать необходимость частой смены фильтрующих кассет, которые задерживают ржавчину.

Процесс озонирования

Очистка воды озонированием позволяет обеззаразить и обесцветить жидкость, избавить ее от железа и посторонних привкусов. Основу процесса озонирования составляет окисление. Через специальные генераторы, которые вырабатывают газ-окислитель, пропускается очищаемый объем жидкости. При прохождении этого газа через воду в нее проникают свободные атомы кислорода. Эти атомы вступают в реакцию с молекулами органических и неорганических соединений, загрязняющих жидкость. В результате окисления происходит выделение кислорода, углекислого и других газов.

Схема очистки воды из скважины озоном.

Преимуществом метода озонирования является его универсальность. Озон безопаснее хлора, он разлагает не только химические соединения, но и бактерии. Этот газ обладает способностью переводить растворимые соединения, в том числе содержащие железо, в нерастворимую форму. Однако монтаж установки озонирования своими руками невозможен. Расчет ее мощности и установку оборудования должна производить специализированная организация.

Ионообменный способ

Применение ионообменного способа подразумевает установку специального фильтра. Это устройство содержит свободные ионы натрия. При реакции с водой, в которой содержатся примеси железа, частицы натрия заменяют ионы этого металла.

Метод обратного осмоса

Схема очистки воды методом обратного осмоса.

По степени очистки метод обратного осмоса считают наиболее эффективным. Мембранный фильтр способен улавливать даже железо, которое присутствует в воде в растворенной форме. Одновременно с этим металлом жидкость очищается от всех органических и неорганических примесей. Благодаря такой тщательной очистке она приближается к дистиллированной воде, поэтому требует дополнительной минерализации.

Метод обратного осмоса максимально эффективен, но отличается сложностью и высокой стоимостью. Фильтрующая установка обратного осмоса — это комплексная система из нескольких элементов. Чаще всего такие системы устанавливают для полной водоподготовки в коттеджных поселках или многоквартирных домах, а также на промышленных предприятиях.

Применение реагентов

Чтобы обезжелезить воду в промышленных масштабах, используют различные реагенты, одним из них является гипохлорит натрия. Принцип такой фильтрации — возникновение химической реакции между примесями железа и используемым реагентом. В результате этой реакции выпадает нерастворимый осадок, на выходе он задерживается фильтрующим элементом.

Механический

Применение механической очистки едва ли не самый древний способ подготовки воды. Механические фильтры способны избавить воду от песка, камешков и прочих объектов. Суть механической очистки очень похожа на методику обратного осмоса, только вместо мембраны применяется механический фильтр с более грубыми ячейками и крупными порами.

В качестве фильтрующего вещества, в зависимости от фракции вещества для отсева, могут применяться различные материалы. На практике, распространены следующие виды механических фильтров:

Фильтры грубой очистки — сеточки в косых фильтрах. Применяются в закрытых системах либо для ловли частиц износа оборудования. Такие фильтры не обладают способностью к очистке слишком большого объема загрязнений в силу своего небольшого размера и применяются там, где вода уже должна быть предварительно очищенной.
Промывные фильтры — близкие родственники сеточек косых фильтров, но уже большего размера. Применяются для первичной очистки воды от крупных частиц. Конструктивно фильтр выглядит как колба с установленной сеткой внутри. Поток воды проходит через колбу и сетку, а загрязнитель остается за пределами области отсеченной сеткой. При необходимости, когда отфильтрованного материала накапливается уже достаточно, открывается клапан в колбе и поток воды смывает все в дренаж. Таким образом, путем промывки фильтра водой, он может служить без замены самого фильтрующего элемента долгое время.
Пропиленовые фильтры — одни из самых распространенных, выглядят как отрез мягкой «поролоновой» трубы. Благодаря пористой структуре, фильтр достаточно эффективно задерживает загрязнения. Более того, подобные фильтры недороги и отличаются по размеру задерживаемых загрязнений. Наиболее распространенные варианты фильтров задерживают загрязнения размерами в пределах 5–10 микрон, хотя на рынке присутствуют фильтры с порами для фильтрации объектов до 1 микрона.
Нитевые фильтры — похожи по принципу действия на пропиленовые, но изготавливаются путем тугой намотки нити. Вода, проходя через такую бобину с несколькими слоями нитей, вполне сносно фильтруется. Нитевой фильтр проще в изготовлении, однако не обеспечивает фильтрацию совсем уже мелких загрязнений.
«Нанофильтры» — в эту категорию попадают различные «изобретения» местных и зарубежных умельцев, которые обещают за недорого очистить воду от всего. Фирмы производители или продавцы заявляют одно, а люди на форумах и в жизни говорят про такие фильтры совсем другое. В качестве яркого примера можно привести промывной фильтр из намотанной металлической нити покрытой стеклом или серебром. По заявлениям авторов, зазор между витками нити настолько маленький, что сквозь него проходит только вода с полезными элементами, а дополнительное покрытие стеклом или серебром — еще больше отпугивает вредные для здоровья элементы. Но толи изготавливаются такие чудо-фильтры небрежно, толи они принципиально неработоспособные, но народ отзывается о них негативно.

Что такое правильная вода

Кроме соответствия вышеупомянутым требованиям, вода должна иметь структуру. От этой структуры зависит ее воздействие на организм человека: положительное или отрицательное.

Талая вода

Существует несколько способов сделать талую воду. Самый простой – двойная заморозка. В процессе приготовления приходится дважды ставить воду в морозилку. Первый раз, при образовании тонкой корочки льда, нужно вынуть емкость из морозильной камеры, убрать образовавшуюся корочку. Второй раз – достать емкость со льдом, убрать оставшуюся внутри жидкость. Лед разморозить. Талая вода готова.

Более трудоемкий и не менее эффективный способ.

5 л воды;
емкость;
5 – 7 штук кремния черного.

5 литров воды отстаивать двое суток.
Слить, оставляя на дне немного воды.
Нагреть до 95 градусов.
Сразу же охладить, подставив под холодную струю.
В полученную жидкость добавить черный кремний, оставить на два дня, плотно закрыв емкость крышкой.
По прошествии двух дней перелить в другую емкость, убрать в морозилку, убрав нижний слой в 2 – 4 см.
Первый лед убрать и поставить снова в морозилку.
При образовании корочки льда, толщиной в 1 – 2 см, сделать отверстие и вылить оставшуюся воду.

Характеристика сырья и продукции

Минеральные воды содержат практически все известные химические элементы в виде ионов, молекул, коллоидных систем и комплексных соединений. Наиболее часто встречаются катионы и анионы: Ca2+, Mg2+, Na2+, HCO₃–, SO₄2–, Cl–.

Наиболее распространенные минеральные воды составляют группы, в которых они сгруппированы по наличию главного компонента, например, лечебные без специфических компонентов и свойств, мышьяковистые с высоким содержанием марганца, меди, бромистые, радоновые и кремнистые минеральные воды.

По химическому составу можно выделить три основных типа минеральных вод: гидрокарбонатные, хлоридные и сульфатные.

В качестве столовых вод используются хлоридно-натриевые минеральные воды минерализацией не выше 4,0…4,5 г/л (для гидрокарбонатных вод минерализация составляет около 6 г/л).

Как связано качество питьевой воды и методы очистки воды

Технология очистки воды до питьевой — это процесс подготовки природной воды, включающий различные методы удаления нежелательный частиц, минералов, биологических веществ и газов, результатом которого является получение пригодной питьевой воды.

Прежде чем выбрать способы очистки воды питьевой воды, необходимо разобраться, от чего чистить воду. К основным загрязнениям пресной воды (водопроводной, колодезной, родниковой, скважинной) относят:

механические примеси — песок, ил, глина, ржавчина;
микроорганизмы, бактерии, вирусы и органические соединения;
железо, марганец и тяжелые металлы;
гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, соединения азота и свободных лор;
легкорастворимые соли и газы.

Реализуемые современные методы очистки воды до питьевой различны и подбираются в зависимости от качества исходной воды, которое проверяют путем лабораторного исследования.

Способы очистки воды для питья

Ниже приведены наиболее популярные, простые методы очистки.

Кипячение

Под воздействием высоких температур вода становится мягкой. Зато теряет все полезные свойства. Не рекомендуется заменять обычную на кипяченую полностью.

Очистка с помощью шунгита

Еще во времена Петра Iбыли обнаружены очищающие свойства шунгита. Чтобы приготовить такую воду потребуется два камня весом в 300 грамм и 3 литра воды. Настаивать — в течение трех суток. По прошествии времени – слить 2,5 литра в отдельную емкость. Вода готова к употреблению.

Механический метод

Популярный, простой способ. Достаточно приобрести в специализированном магазине фильтр, установить, действуя в соответствии с инструкцией. Менять фильтр нужно своевременно.

Выводы про оборудование для розлива питьевой воды

Оборудование для розлива воды производится как за рубежом, так и в России.

Но поскольку отечественные компании обычно изготавливают лишь составляющие полного комплекса, выходит, что основная часть оборудования является импортом из других стран, а отечественная компания в роли дистрибьютора занимается реализацией в России.

Тем не мене, это не столь важно, так как на рынке очень много качественного продукта. Впрочем, иногда можно встретить подделку

Для того, чтобы быть уверенным в качестве данной продукции, стоит более внимательно ознакомиться с сертификацией и документацией на товар фирмы поставщика.

О том, какое необходимо оборудование для производства

воды на розлив, вы наглядно узнаете из этого видеоролика:

В случае с природным источником затраты на оборудование могут увеличиться, но в дальнейшем это лишь сэкономит деньги.