Чистая вода

Качество воды в водопроводной сети наших домов оставляет желать много лучшего. Ине только весной и осенью, когда дожди или талая вода несут с собой огромное количество вредных веществ и бактерий

Чтобы защитить нас от их воздействия на очистных сооружениях резко увеличивают количество хлора, дезинфицирующего воду. Кроме хлора в водопроводной воде зачастую присутствует и нерастворимый осадок в виде песка и ржавчины, органические вещества, придающие воде неприятный запах. Все это имеет вполне конкретные причины, одной из которых является изношенность очистных сооружений и водопроводных коммуникаций. Эти проблемы качества питьевой воды актуальны и для водопроводов небольших поселков или коттеджей, не имеющих централизованных водоочистных сооружений и использующих воду из артезианских скважин.

Качество питьевой воды- проблема, остро стоящая не только в нашей стране, но и во всем мире. Принятые в 1996году нормы СанПиН, определяют требования к нему и предельно допустимое содержание в воде бактерий, газов, органических и неорганических веществ. Всписок веществ, подлежащих контролю, включено около 2000параметров, причем обязательному контролю подлежат более 200. Полный анализ качества питьевой воды могут сделать в лабораториях СЭС или специальных аккредитованных лабораториях, однако стоить это будет достаточно дорого.

Самым радикальным способом очистки воды является ее дистилляция, когда в результате перегонки удаляются все примеси, бактерии, газы и растворенные соли. Но надо учесть, что такая вода непригодна для постоянного употребления как питьевая. Если лишить человека поступления в организм солей, произойдет очень быстрое нарушение солевого баланса, что может привести к тяжелым последствиям для здоровья. Но задача улучшения качества питьевой воды может быть решена, если правильно использовать устройства для доочистки воды, а именно разнообразные фильтры. Сейчас на российском рынке представляют свою продукцию более 30 фирм-производителей водоочистной техники. Среди них более половины фирм- американские, есть английские, французские, швейцарские, южно-корейские и, что очень радует, 4российских.

Некоторые требования к питьевой воде согласно СанПиН 2.1.4.559-96

Что нужно знать, чтобы правильно выбрать фильтр

В первую очередь надо решить, с какими видами загрязнений воды вы будете бороться. Большинство из них легко определяются визуально и не требуют специальных химических знаний.

Первый и наиболее распространенный тип загрязнения- наличие в воде нерастворимых механических частиц, песка, ила, ржавчины и других взвесей. Чтобы избавиться от них, используют осадочные фильтры. Иногда в воде присутствуют значительные количества растворенного железа. Вэтом случае изначально прозрачная вода при отстаивании или при нагреве становится бурой, имеет характерный привкус и образует ржавые пятна на посуде и сантехнике. Для решения этой проблемы обычно используются фильтры обезжелезивания.

Чрезвычайно распространенный недостаток- повышенная жесткость воды из-за высокой концентрации растворенных в ней солей кальция и магния. Именно они становятся причиной всем известной накипи. Чтобы избавиться от этого используют фильтры-корректоры жесткости. Впоследнее время в продаже появились портативные измерители суммарной жесткости воды, они достаточно точны и при этом не слишком дороги.

Кислотно-щелочной показатель (pH) воды на глаз и на вкус не определишь, помогут лишь имеющиеся в продаже портативные рН-метры.

Неудовлетворительные органолептические показатели воды- неприятный запах, привкус и цвет обычно связаны с присутствием в ней органических веществ, остаточного хлора или сероводорода. Эта проблема решается с помощью угольных фильтров.

Самыми неподдающимися очистке являются загрязнения воды солями тяжелых металлов. Наличие этих веществ без лабораторных исследований не определишь. Специальных устройств для их удаления нет, но с этим довольно хорошо справляются фильтры умягчения воды.

И в заключение- бактериологическая загрязненность. Сней борются с помощью ультрафиолетовых стерилизаторов или озонирования. Информацию об особенностях воды в вашем регионе можно получить, обратившись в местную СЭС. Впринципе, систему очистки воды можно комплектовать из отдельных блоков, а можно сразу приобрести систему комплексной очистки воды.

Песок отдельно, вода отдельно
(осадочные фильтры)

Для очистки от механических примесей на магистральную трубу при входе воды в квартиру или дом устанавливают осадочные, или как их иногда называют, «седиментационные», фильтры. Их можно разделить на две большие группы по материалу, из которого сделан фильтрующий элемент.

Более просты и дешевы осадочные фильтры картриджного типа. Они позволяют очищать воду от частиц размером от нескольких микрон. Наиболее распространенные- фильтры с порами 20-50 мкм(0,02-0,05мм), которые обладают ограниченной грязеемкостью и требуют довольно частой промывки, хотя в ряде моделей предусмотрена автоматическая очистка фильтра.

Недостаток устройств этого типа- невозможность точно определить степень выработки фильтрующего элемента. Новые модели с небьющимися прозрачными корпусами позволяют лишь приблизительно контролировать загрязнение и определять необходимость замены картриджа. Срок службы картриджа существенно зависит как от загрязненности, так и от количества пропущенной через него воды и составляет от двух месяцев до полугода. Необходимо также учитывать, что на трубы с горячей водой необходимо устанавливать только фильтры, рассчитанные на температуру выше 40С. Сейчас в магазинах можно встретить картриджи, изготовленные из полипропиленового шнура, намотанного на полипропиленовый сердечник, из плиссированного полиэстера, меланинцеллюлозные, сетчатые из нержавеющей стали (сразмером пор до50мкм) и целый ряд других. Кроме материала фильтрующие картриджи различаются по длине и диаметру. Существуют три основных размера по длине: 5 (127мм),10 (254мм) и 20 дюймов (508мм).

Выбирая осадочный фильтр или картридж к нему, надо помнить, что повышение степени очистки воды, а именно снижение размера отфильтровываемых частиц, напрямую связано с уменьшением размера пор, через которые должна пройти вода, а ведь чем меньше поры, тем больше сопротивление фильтра давлению и тем значительнее фильтр ослабит напор воды на выходе. Цена картриджных осадочных фильтров колеблется от30 до100долларов за устройства с ручной промывкой или сменным картриджем и 200-500 долларов за фильтры с полуавтоматической и автоматической промывкой. Стоимость сменного фильтрующего картриджа колеблется в диапазоне от5 до50долларов в зависимости от его сложности.

Вторая группа осадочных фильтров- это системы засыпного типа. Основные их элементы- баллон для засыпки фильтрующей среды (алюмосиликатов или специальной керамики) и автоматический блок управления. Фильтрующие свойства среды периодически восстанавливаются за счет промывки, производимой в автоматическом режиме, при этом накопившиеся в фильтре отложения сбрасываются в дренаж. Достоинство таких систем- высокая производительность и долговечность (нескольколет). Однако они достаточно громоздки и дороги. Оптимальным вариантом может стать установка общего фильтра на дом (коттедж) или на подъезд.

Устройства для регулировки жесткости воды

Следующая ступень улучшения качества воды- ее умягчение. Высокая жесткость не столь сильно влияет на вкусовые качества питьевой воды, зато весьма отрицательно сказывается на работоспособности современной бытовой техники, систем горячего водоснабжения и отопления. Именно отложение накипи на внутренних стенках теплообменников и в трубах, приводящее к перегреву систем, в 90% является причиной выхода из строя бойлеров. Накипь, сравнительно безобидная на стенках чайника, может стать причиной преждевременного выхода из строя сантехники, посудомоечных и стиральных машин.

Экономически оправданный и эффективный способ борьбы с высокой жесткостью воды- применение фильтров-умягчителей, в основе которых лежат ионообменные смолы. Суть процесса заключается в замене ионов кальция и магния, соли которых делают воду жестче, на ионы, соли которых не образуют твердых отложений. Этот процесс давно и хорошо известен и широко применяется в химической промышленности. Современные ионообменные смолы отличаются высокой надежностью и долговечностью и работают в системах с высокой производительностью. Некоторые из них способны убирать из воды не только соли жесткости, но и растворимые соли железа, неорганические соли свинца, бария, других тяжелых металлов и даже радиоактивный радий 226/228. Срок службы таких смол достигает 6-8лет и зависит лишь от качества исходной воды.

Большинство фильтров для регуляции жесткости воды достаточно крупногабаритны (высотой примерно 1,5м и диаметром 200-300мм) и рассчитаны в первую очередь на использование в коттедже. Стоимость такой установки составляет 500-600 долларов. Но если эта проблема стоит очень остро, в продаже можно найти достаточно компактные устройства (примерно 0,50,30,7(0,2)м) для установки в квартире.

В последнее время стали появляться фильтры для умягчения воды полифосфатом. Они невелики по размеру и не очень дороги (примерно 35долларов), а 1,5килограммовая упаковка гранулированного полифосфата обойдется примерно в 15долларов.

Стоит сказать и о магнитных фильтрах снижения жесткости воды, которые рекомендуется устанавливать в квартирах для стиральных или посудомоечных машин, водонагревателей. Они компактны и достаточно недороги- 70-80 долларов. Вкачестве примера можно привести магнитный нейтрализатор кальциевых отложений, он имеет производительность до 0,72м³/час при максимальной температуре воды до 95С и давлении до16атм.

Некоторые осадочные фильтры, монтируемые на водопроводных коммуникациях

(*) — данные по водопроводной воде.

Фильтры обезжелезивания

Присутствие железа в воде делает ее непригодной как для питья, так и для использования в бытовых целях. Это наиболее остро ощущают жители сельских районов, владельцы загородных домов, отдыхающие в санаториях и на турбазах. Именно подземные воды, используемые в таких жилых комплексах, содержат значительные количества растворенных солей железа. Самым простым и распространенным способом очистки является превращение их в результате окислительно-восстановительных реакций в нерастворимые окиси (ржавчину). Для этого используют различные окислители, такие как озон, гипохлорит натрия или перманганат калия (марганцовка). Образовавшаяся ржавчина может быть легко отфильтрована. Такие фильтры обезжелезивания способны, кроме того, удалять из воды и соединения марганца, а некоторые и сероводород.

Эти фильтры достаточно громоздкие и поэтому имеет смысл устанавливать их на коттедж либо на группу сооружений. Большинство фильтров такого типа имеет автоматическую регенерацию, осуществляемую по сигналу таймера или счетчика воды. Эксплуатация фильтров удаления растворенного железа требует определенной предварительной очистки воды. Вней должны отсутствовать сероводород и нефтепродукты, а также нерастворимый осадок. Такое устройство будет работоспособно только в комплексе с фильтром из активированного угля и осадочным. Обычно эти установки либо продаются в комплекте с предфильтрами, либо уже имеют в своей конструкции такие защитные функции. Здесь нельзя не упомянуть об отечественных установках серии УОВЖ, принцип действия которых основан на аэрации с последующей фильтрацией на комбинированных фильтрах.

Стоимость таких установок для удаления растворенного железа как отечественного, так и импортного производства колеблется от420 до3500долларов.

Фильтры из активированного угля

Для улучшения органолептических показателей воды давно и успешно используют фильтры из активированного угля (одни из самых старых и наиболее распространенных). Благодаря своей высокой адсорбционной способности активированный уголь весьма эффективно поглощает растворенные газы и органические соединения. Но накопившаяся органика трудно выводится из угля, поэтому чтобы избежать возможного залпового выброса загрязнений в очищенную воду, фильтры из активированного угля требуют периодической замены. Для увеличения ресурса работы фильтров сейчас используют активированный уголь, получаемый из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 4раза выше, чем у угля, получаемого, например, из древесины березы. Для того, чтобы избежать бактериологического зарастания таких фильтров, применяют угли со специальными бактериостатическими присадками, самой простой из которых является коллоидное серебро.

Устройства для доочистки питьевой воды

Разнообразные устройства для дополнительной очистки питьевой воды можно условно разделить на три группы.
Первая- это фильтры-кувшины, где вода просачивается через сменный картридж в нижний сосуд.
Вторая- проточные устройства, устанавливаемые непосредственно на смеситель.
Итретья- это специальные системы, которые подключаются к трубе холодной воды, устанавливаются рядом с раковиной, а чаще- под раковиной, и имеют отдельный кран.

Среди фильтров-кувшинов наиболее распространены фильтры типа "Барьер", Brita, Kenwood, и ряд других. Их отличает друг от друга внешний вид, состав и очищающая способность (емкость) фильтрующей кассеты. Так фильтрующий элемент WaterFresh рассчитан на фильтрацию всего 3,78литра воды в течение 1дня. Фильтрующий элемент "Барьера" рассчитан на доочистку 500литров воды в течение примерно 2-3месяцев. Они выпускаются в трех модификациях: для мест, где есть вероятность бактериального заражения ("Барьер3"), этот элемент состоит из активированного угля с нанесенным на него коллоидным серебром; для города ("Барьер4"), в этом случае серебро не наносится; и элемент с фторирующим эффектом ("Барьер5»).

Фильтрующий элемент водоочистителя Brita кроме активированного угля с нанесенными на него ионами серебра содержит и ионообменные смолы, собирающие ионы тяжелых металлов. емкости такого элемента хватает примерно на 100литров воды.

В состав проточных фильтров как правило входит осадочный фильтр и элемент из активированного угля. Их емкость невелика- картридж рассчитан на снабжение семьи питьевой водой в течение нескольких месяцев, после чего его нужно заменить. Ктаким фильтрам относятся российские "Родник", "Гейзер", "Богатырь" и импортные Instapure моделей F-2CE (3CE, 6E), Rowenta AquaTop2000 и ряд других. По внешним параметрам импортные фильтры превосходят отечественные, но не надо забывать, что они рассчитаны на воду достаточно хорошего качества. Ав водопроводных магистралях, например, дачных участков, лучше использовать отечественные фильтры. Они достаточно надежны, а главное, гораздо дешевле импортных.

Более сложные устройства глубокой доочистки питьевой воды содержат в себе последовательность из двух и более фильтрующих элементов. Они устанавливаются рядом с раковиной или под раковиной. Самые простые из них отличаются от монтируемых на смеситель тем, что имеют отдельный подвод воды и кран. Кроме того, емкость фильтрующих элементов этой группы фильтров существенно больше, они как правило рассчитаны на очистку нескольких тысяч литров воды в течение примерно полугода. Их стоимость колеблется от170 до270долларов. Кэтой же группе надо отнести и более сложные очистные установки, в состав которых кроме осадочного и угольного фильтров входят фильтры из ионообменных смол, которые задерживают ионы тяжелых металлов.

Второй вид- электрохимические устройства. Они работают, используя процессы электрохимического окисления и восстановления, благодаря которым нейтрализуются содержащиеся в воде токсичные вещества. Эти устройства требуют питания от электросети, но потребляемая ими мощность невелика. Они имеют большой ресурс работы, однако требуют регулярной (примерно 1раз в 2месяца) промывки. Такие устройства (например, серии «Изумруд») хорошо очищают воду от катионов металлов и органики, несколько хуже удаляют анионы (кислотные остатки).

Третья группа включает наиболее сложные устройства, основанные на принципе обратного осмоса (транспорт чистой воды через мембрану). Такая установка обычно состоит из предварительного осадочного фильтра с размером пор около 20мкм, предварительного фильтра из активированного угля и тонкопленочной композитной мембраны, обеспечивающей очень высокую степень очистки воды. На этой стадии удаляется примерно 90-95% всех примесей, а для финишной очистки устанавливается еще один элемент с активированным углем для удаления оставшихся органических веществ, неприятного запаха и вкуса.

Внаиболее сложных установках число фильтрующих узлов достигает 6, кроме того, они снабжаются специальным насосом для поддержания давления воды. Для микробиологической очистки воды используют ультрафиолетовые (UV) лампы. Обычно такие установки имеют емкость для сбора очищенной воды. Стоимость таких устройств составляет 340-800 долларов.

Комплексные устройства доочистки питьевой воды