Выбираем фильтры для очистки воды в загородном доме

Характер примесей во многом определяется источником происхождения воды. Вода из скважин, например, часто отличается повышенной жёсткостью воды, обусловленной солями кальция и магния; очень часто в ней имеются и соединения двухвалентного железа. Колодезная вода обычно более мягкая, но содержит органические примеси, а также другие вещества, попадающие в воду с поверхности земли. Все эти типы загрязнений в разной степени снижают качество воды, негативно отражаются на внутридомовом отопительном оборудовании и бытовой технике, ухудшают органолептические свойства воды (вкус и запах), а подчас и вовсе могут быть опасны для здоровья. В городе очистка воды производится централизованно, ну а за городом домовладельцам придётся браться за дело самостоятельно. 

Анализ загрязнений

За городом, как правило, существует три основных источника водоснабжения:

• местный водопровод;
• поверхностные источники (каптажная камера родника, колодец, другие естественные и искусственные водоёмы);
• напорные и безнапорные скважины (подземные источники воды).

У всех них есть свои достоинства и недостатки. Вкратце они сведены в таблице ниже.

Практика показывает, что многие владельцы загородных домов предпочитают идти по наиболее простому пути и сначала использовать местный водопровод (если он, конечно, есть), а через некоторое время полностью или частично переходят на скважинное водоснабжение. Колодцы и другие поверхностные источники плохи тем, что вода в них легко может быть загрязнена. Во всяком случае, использовать их в густонаселённых районах или в местах с интенсивной сельскохозяйственной деятельностью следует очень осторожно. Для всех источников рекомендуется регулярно (не реже раза в год) делать лабораторный анализ воды на основные типы загрязнений; колодцы рекомендуется проверять сразу после весеннего половодья, когда наиболее велика опасность их загрязнения.

Первый раз рекомендуется производить комплексный анализ воды, который проводится по нескольким десяткам (примерно 50) типов загрязнений, оцениваются органолептические свойства воды, мутность, запах, содержание нитратов, карбонатов, сероводорода, солей тяжёлых металлов и других примесей. Впоследствии можно ограничиться сокращённым анализом по 15–20 наиболее важным типам загрязнений. Комплексный анализ стоит 5–6 тыс. руб., а сокращённый примерно вдвое дешевле. С результатами анализа уже можно идти в компанию, которая занимается разработкой и продажей систем водоочистки. Подбором фильтров должен заниматься специалист. От вас же потребуется (помимо анализа воды) ответить на вопрос о желаемом количестве воды, которую предстоит очищать.

Пользователь должен рассчитать, сколько воды потребуется ему ежесуточно, какой расход воды ожидается в моменты её пикового потребления, будет ли система использоваться круглогодично или, скажем, только в летний сезон, сможет ли обеспечить необходимое количество воды на промывку фильтров. От ответов на эти вопросы зависит производительность фильтров, а в конечном итоге — и стоимость всей системы. 

Основыне типы загрязнений

Типы используемых фильтров

Система водоподготовки включает в себя фильтры, рассчитанные на удаление определённых видов загрязнений. Фильтры подключаются последовательно, и вода проходит через каждый из них по очереди. Вначале производится очистка от механических примесей, таких как песок, затем очистка от растворённых химических соединений, затем биологическая.

Фильтры механической очистки

Различают фильтры грубой и тонкой очистки, задерживающие разные фракции нерастворимых соединений. Выполняются в виде мелкоячеистых сеток (сетчатые фильтры), наборных пластин (пластинчатые фильтры лепесткового типа). Первым на входе в дом после шарового крана устанавливается сетчатый фильтр грубой очистки, а затем, при необходимости, картриджный.

В этих фильтрах скапливаются нерастворимые загрязнения, которые периодически необходимо удалять. Самые простые фильтры грубой очистки выполнены в виде У-образного тройника, одно ответвление тройника снабжено заглушкой. Фильтр устанавливают на водопровод­ную трубу так, чтобы можно было периодически открывать заглушку и извлекать сетку с сором. В сетчатых фильтрах более сложной конструкции имеется возможность промывать фильтр с помощью тока воды. Различают модели прямой и обратной промывки, оборудованные специальным промывным клапаном (трёхходовым краном). Обратная промывка обеспечивает более эффективное удаление нерастворимого осадка, но такие фильтры стоят дороже. Так, например, сетчатый фильтр Honeywell на трубу ½ дюйма с прямой промывкой и без дополнительных устройств будет стоить 2–3 тыс. руб., а аналогичный фильтр с обратной промывкой уже 5–6 тыс. руб. А если фильтр оснащён парой шаровых кранов и парой манометров на входе и выходе (если разность показаний давлений манометров составляет 0,5 атм и больше — фильтр пора промывать), то такая комплексная система может стоить 15–20 тыс. руб.

Большая часть нижеперечисленных фильтров являются моделями засыпного типа, которые представляют собой в общем случае ёмкости, заполняемые засыпкой нужного типа. 

Фильтры для снижения жёсткости воды

В них используются засыпки на основе ионообменных смол. Эти смолы задерживают ионы металлов, заменяя их в воде на ионы натрия. Смеси на основе ионообменных смол используют для комплексной очистки «от всего» (нитратов, нитритов, сульфатов, марганца, некоторых органических соединений). Применяют их и для обезжелезивания при небольшом превышении предельно допустимой концентрации.

Фильтры для коррекции кислотности воды

В них используется засыпка из карбоната кальция или оксида магния.

Фильтры для удаления органических соединений

Как правило, это фильтры на основе тонкомолотого древесного угля. Благодаря высокой адсорбционной способности активированный уголь эффективно поглощает не только органические соединения, но также остаточный хлор и растворённые газы. Применяется активированный уголь из древесины берёзы и из скорлупы кокоса, последний стоит дороже, но адсорбционные свойства у него почти вчетверо выше.

Ультрафиолетовые стерилизаторы

Используются для борьбы с бактериологическим загрязнением.

Фильтры-обезжелезиватели

В случае обезжелезивателей для засыпки используются смеси, содержащие в своём составе двуокись марганца в разной концентрации либо смеси на основе ионообменных смол. У всех этих смесей есть свои преимущества и недостатки, свои сферы применения.

Смеси с малым и средним содержанием двуокиси марганца, такие как Birm (в составе 1–2 % двуокиси марганца), Greensand (5–10 %), используются для обезжелезивания растворов с небольшой и средней концентрацией железа (1–5 мг/л). Birm рекомендуется использовать при дополнении засыпного фильтра аэратором, в котором двухвалентное железо доокисляется кислородом из воздуха. Pyrolox (содержит до 90 % двуокиси марганца) справится и с высокой концентрацией железа (до 10–20 мг/л).

Все засыпные фильтры необходимо периодически промывать. Обычно промывку проводят несколько раз в месяц, но можно и 1–2 раза в неделю. Частая промывка полезна для восстановления полезных свойств засыпки, но при этом резко увеличивается расход воды и нагрузка на канализацию, ведь на один фильтр уходит до нескольких сотен литров воды, нужно создать мощный поток с расходом до 50–100 л воды в минуту. Для этого, возможно, потребуются дополнительный накопительный резервуар (если дебит источника не позволяет отбирать воду с такой интенсивностью) и насос, способный перекачивать до 5–6 м³ воды в час.

Кроме промывки многим засыпкам необходимо проводить регенерацию, восстановление их полезных свойств. Так, ионообменные смолы необходимо обрабатывать раствором поваренной соли, восполнять растраченные ионы натрия (уходит в среднем 5–10 кг соли на одну промывку). Марганцесодержащие смеси типа Greensand восстанавливаются с помощью раствора марганцовки (необходимо продумать, куда вы будете сливать этот раствор, как разбавлять его до неопасной концентрации). А засыпку в угольных фильтрах приходится периодически менять, так как органика плохо выводится из угля при обратной промывке.

При использовании фильтров очистки воды от механических примесей необходимо следить за чистотой фильтрующего элемента и вовремя его менять или производить регенерацию

Какой источник выбирать?

Для загородного водоснабжения важное значение имеет стабильный характер работы источника воды, чтобы он не пересыхал летом, а состав примесей в нём не менялся бы от сезона к сезону. В этом отношении наиболее хороши подземные источники воды, на дебит которых засуха и другие поверхностные катаклизмы оказывают, как правило, незначительное влияние. Стабильный минеральный состав примесей позволяет подобрать оптимальный комплект фильтров, который не придётся менять из года в год. Колодцы и другие поверхностные источники, к сожалению, не отличаются подобной стабильностью, хотя в хороших условиях они вполне могут исправно работать в течение десятилетий.

Различные источники водоснабжения

Готовим  питьевую воду

Полная очистка воды производится, как правило, с помощью наборов картриджных фильтров, картриджи которых содержат те же ионообменные смолы, порошок активированного угля или фильтры механической очистки. В некоторых устройствах картриджи не промываются, их засыпка не регенерирует свои свойства, и поэтому их нужно регулярно менять.

Перспективной системой подготовки питьевой воды являются обратноосмотические системы. Основной компонент системы обратного осмоса — полупроницаемая мембрана, задерживающая все типы загрязнений. Такие системы требуют предварительной очистки воды, обычно с помощью картриджных фильтров, напора воды не менее 2–3 атм и расхода воды на промывку. Стоят подобные бытовые комплексы примерно 5–15 тыс. руб.  

Для приготовления питьевой воды в небольших количествах (литры или десятки литров воды в сутки) используются картриджные фильтры и системы обратного осмоса.

Как сократить расходы на систему фильтрации?

К сожалению, система водоподготовки для коттеджа с ежедневным потреблением 1–2 м³ воды является уже достаточно дорогим удовольствием (ценник, скорее всего, потянет на 100–200 тыс. руб., в зависимости от степени загрязнения воды). Поэтому имеет смысл водопотребление сократить, а толику «технической» воды подвергать лишь частичной очистке. Скажем, воде для полива обычно вообще не требуется очистка. Вода для унитаза нуждается в очистке от железа. А полная очистка необходима только для воды, использующейся для питья и приготовления пищи. Поэтому загородные коттеджи обычно оборудуются многоступенчатой системой водоподготовки, в которой часть воды забирается на доочистку до необходимого питьевого качества.

Примерная схема индивидуальной системы водоподготовки

• Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№230