Современные методы и системы очистки воды в бытовых условиях
Актуальность вопроса очистки питьевой воды остается очень высокой для российских потребителей. Центральные системы водоснабжения во многих регионах страны имеют специфические проблемы, такие как избыток соединений хлора, неприятный запах, повышенная жесткость воды и высокое содержание растворенного железа. Однако, жители частных домов также сталкиваются с проблемами качества воды - естественно вдавливаемые ключи бывают избыточно загружены солями тяжелых металлов, нефтепродуктами, различными органическими и неорганическими соединениями, а иногда содержат бактерии и вирусы. Чтобы выбрать наилучшую систему фильтрации для конкретных нужд, следует разобраться в методах очистки питьевой воды и выбрать подходящую для конкретной задачи систему фильтрации.
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