Все понимают, что при нашем техногенном образе жизни экологическая обстановка на планете нарушена. Из открытых водоемов пить нельзя, вода в них загрязнена. Небезопасно употреблять содержимое из колодцев или скважин - неизвестно, какие там могут быть примеси. Сомнительные люди даже водопроводную воду опасаются пить. Правильно! Обязательно нужно выявить состав воды, чтобы понять, как нужно очищать, чем именно очищать воду, чтобы точнее подобрать фильтры для удаления всех загрязнений.

Что такое водоочистка, что входит в очистку воды, в чем она заключается

Загрязненная вода - не только та, в которой виден плавающий или осевший на дно мусор. Помимо видимых загрязнений есть невидимые - соли тяжелых металлов, кислотные остатки, газы. Культурный человек должен знать, что загрязняет воду и как ее очищают. 

На законодательном уровне безопасность питьевой воды отражена в ФЗ-52 о санитарно-эпидемиологическом благополучии. В СанПиН 2.1.4.1074-01 на 60 листах расписано, что должно присутствовать в питьевой жидкости, чего в ней не должно содержаться. СанПиН 2.1.4.1116-02 отражает требования к бутилированной воде, которую курьеры развозят по квартирам и офисам. Потребители должны знать, насколько безопасна жидкость, которую они пьют, как лучше очищать воду.

Вода, которая подается населению и предприятиям, проходит водоподготовку и водоочистку в промышленных масштабах. Это главные направления в области контроля её состояния, доведение её до соответствия установленным нормам и определенным требованиям, в зависимости от назначения.

Водоподготовка - технологический процесс, включающий сложный комплекс технических мероприятий. Его задача - получить жидкость с заданными показателями. Технические требования абсолютно разные для питьевой и бутилированной воды, для нефтехимии или медицины, для металлургии или для котловой воды.

При водоподготовке обязательно производят умягчение: удаляют соли, снижают концентрацию кальция и магния, очищают воду от железа, от соединений тяжелых металлов - делают её безвредной. Такая очистка нужна для теплового оборудования: на стенках котлов, на нагревательных приборах не будет оседать накипь, они дольше прослужат без ремонта. Водоподготовка для подачи холодной и горячей воды различается. В жидкость для отопления добавляют химические вещества, уменьшающие накипь, её нельзя использовать для мытья или стирки, и, тем более, для приготовления пищи.

Водоочистка - тонкая очистка водных растворов, которые подаются в водопроводную сеть или на предприятия, где для производственных процессов требуется особо чистая вода, отвечающая ТУ.

Очень часто термин «водоподготовка» используют применительно к технической воде, а «водоочистка» - к питьевой. Это не совсем правильно. Водоподготовка отличается масштабами - большими объемами, мощным оборудованием, производительностью. Водоочистка - более специфический процесс, при котором применяют различные фильтры.

Для чего нужно очищать воду

При заборе воды из разных источников в ней могут быть видимые загрязнения:

• речная, озерная - листья, веточки, песок, частицы грунта, водоросли, останки живности;
• из скважины - камешки, обломки пород;
• из колодца - илистые отложения, частицы мха;
• водопроводная - кусочки ржавчины от металлических труб, слизь.

Невидимые загрязнения - растворенные соли, газы, вирусы, бактерии, микробы, органические вещества. Опасны бор, мышьяк, литий, свинец и многие другие небезопасные элементы в высокой концентрации. Они могут представлять реальную угрозу для жизни. Во многих статьях нашего сайта описано, как грязная вода влияет на здоровье, нагревательные приборы, оборудование.

От чего нужно очищать воду - от всех элементов, присутствующих в ней, если их количество превышает норму, предписанную стандартами.

Для частных домов (из скважины, колодца, водопровода)

Чистая, прозрачная, безупречная на вид жидкость без цвета и запаха не все всегда может быть такой безопасной, как кажется. В дополнительной очистке нуждается вода:

• из неглубоких колодцев - в неё проникают грунтовые, ливневые, талые воды, бытовые и промышленные стоки;
• из глубоководных скважин - она содержит разные элементы в зависимости от пород, между которыми залегает водозаборный пласт;
• из водопровода - проходя по старым ржавым трубам, жидкость вбирает металлические частицы и ржавчину, в ней возрастает содержание железа.

Для домашнего водопользования, помимо умягчения и обезжелезивания, воду нужно обеззараживать, используя УФ-излучатели.

Для многоквартирных домов, поселков, ЖКХ

Для жилищно-коммунального хозяйства, для снабжения многоквартирных домов или коттеджных поселков используют комплексные системы водоподготовки, которые рассчитаны на большое водопотребление.

Предприятия водоканала, которые обеспечивают водой городское население, предварительно очищают питьевую воду. На выходе из водоочистной системы она отвечает всем требованиям ГОСТ, ТУ, СанПиН. Но конечные потребители находятся в десятках километров от станций водозабора и очистки. Если вода проходит по старым, давно не менявшимся трубопроводам, она неизбежно загрязняется. Горожанам стоит подумать о дополнительном фильтровании жидкости перед употреблением. 

В поселках водоснабжение производится из открытых или подземных водозаборов. Лучше очищать воду из скважины перед подачей в дома. Нужно подбирать системы водоочистки в зависимости от источника водоподачи. Вода из колодцев имеет не особо приятный вкус и запах, а та, что поднимается из глубоководных залежей, отличается высоким содержанием солей. Выбор оборудования водоочистки зависит от ее химического состава.

Для кафе, ресторанов

В заведениях общественного питания очень большой расход воды, она требуется для мытья сырых продуктов и посуды, для приготовления блюд, для технологических процессов. Она должна быть абсолютно безопасной, иначе неизбежны массовые отравления. Даже вкус еды, приготовленной на обычной водопроводной (хлорированной) и на очищенной, умягченной, деионизированной воде абсолютно разный. Посетителям сразу заметно, где очищают питьевую воду, а где этого не делают.

Заведения общественного питания находятся под особым контролем СЭС, от их деятельности зависит здоровье и жизнь сотен людей. Если применяемая вода не отвечает санитарным нормам, контролирующие службы потребуют закрыть пищевое предприятие. От того, насколько компания уделяет внимание качеству воды, во многом зависит ее успешность на рынке.

Для линии розлива бутилированной воды

Водопроводная вода формально считается чистой, но ее нельзя разливать по бутылкам: качество не соответствует ГОСТ Р 52109-2003 и санитарным нормам, которые разработаны специально для бутилирования жидкости. Поэтому на линиях розлива монтируют специальное оборудование, которое очищает воду от загрязнений.

По бутылкам разливают минеральную водичку. В этом случае устанавливают такие системы фильтрации, которые при выходе дают нужный состав минералов.

Для опреснения соленой воды

Невозможно пить даже слегка солоноватую водичку, а если концентрация солей превышена в десятки раз (35г/кг), это может быть смертельно опасно. Солоноватой может быть жидкость, которую добывают в районах с залежами соляных шахт, такую воду специально очищают для питья. В местностях с острой нехваткой пресной водицы и на морских судах приходится соленую воду превращать несоленую. Для этого используют специальные установки-опреснители для обессоливания.

Для медицины, фармацевтики

Вода, предназначенная для медицины и фармацевтики, должна отвечать разным санитарным требованиям, быть стерильной, дехлорированной, деионизированной:

Высокоочищенные растворы применяют для изготовления нестерильных лекарств, санитарной обработки, получения пара, мытья тары и посуды.

Вода для инъекций используется для стерильных лекарственных препаратов и ополаскивания тары после мытья.

Воду для инъекций получают из очищенных водных растворов, подвергая их более тонкой очистке. Отдельные нормы устанавливают к воде для инъекций, для инъекций в ампулах и флаконах.

Для ТЭЦ, теплоэнергетики, котельных станций

На тепловых станциях и в котельных требуются очень большие объемы воды для теплоносителей. От ее качества зависит срок работы дорогого оборудования и теплоснабжение города или поселка. Требуется многоступенчатая комплексная водоподготовка, которая предотвратит поломки и выход из строя ТЭЦ или иной энергетической системы. Загрязненную воду очищают разными способами. Для предотвращения отложений накипи жидкость смягчают, используя химические средства. Такую воду безопасно использовать в системах нагрева для подачи воды или для образования пара.

Для микроэлектроники

В микроэлектронной промышленности используют воду сверхтонкой очистки, соответствующую ОСТ 11.029.003-80 или американскому стандарту ASTM D -5127-90:

• дистиллированная с электросопротивлением от 200 кОм*см;
• сверхчистая с электрическим сопротивлением 12-18 МОм*см.

Для очистки требуется специальное оборудование, в котором жидкость проходит многоступенчатую обработку до полного удаления всех примесей. На выходе получается деионизированная (обессоленная) вода нужного класса чистоты: А, Б или В.

Для автомоек

Почему на автомойке нельзя использовать грязную, жесткую воду из ближайшего водоема, для чего необходимо её очищать:

• плохо пенятся шампуни, невозможно отмыть грязь;
• присутствующие соли, высыхая, оставят на кузове трудноудаляемые белесые разводы;
• крупные соринки и песок, действующий как абразив, повредят лакокрасочное покрытие;
• невозможно качественно промыть автомобиль плохой водой.

Детейлинг-центры давно поняли, что нужно очищать воду на автомойке, что установки водоочистки быстро окупаются. При их использовании расходы на покупку моющих средств снижаются на 20-40%. Не нужно использовать агрессивную автохимию, с загрязнениями справляются деликатные средства.

Для сельского хозяйства

Вода для полива растений, для поения птицы или скота должна быть безопасной. От ее качества зависит вкус и польза овощей, фруктов, мяса, яиц. Даже для хозяйственных фермерских операций (мытье тары и инвентаря, уборка мест содержания животных) нельзя использовать неочищенную воду, животные могут заболеть. Если нет централизованного водоснабжения, откуда поставляется чистая жидкость, для децентрализованной подачи требуется предварительная водоподготовка.

Для промышленных предприятий

Чистота и химический состав жидкости доводится для норм, отвечающих требованиям предприятия:

• металлургического комбината;
• текстильной промышленности;
• лакокрасочного производства;
• автопрома;
• нефтехимической отрасли.

Как очищают воду в промышленности? Водоочистка включает умягчение, обезжелезивание, дегазацию, дистилляцию и прочие операции, которые позволят получить раствор нужного качества.

Для предприятий социальной сферы

Разным требованиям должна отвечать вода, которая предназначена для:

• отелей, гостиниц, мотелей;
• образовательных учреждений;
• развлекательных заведений;
• торговых центров;
• спорткомплексов с душевыми и бассейнами.

Она должна быть абсолютно безопасной для питья и наружного применения.

Как можно очищать воду - лучшие методы

Бытовые способы

Как лучше всего очищать воду дома:

• Кипячение - снижает концентрацию солей. Они выпадают в осадок и оседают на стенках посуды и оборудования. Их нужно периодически удалять, иначе они вызовут поломку приборов.
• Замораживание - заморозку доводят до замораживания половины объема, воду сливают, лёд растапливают, получают талую водичку.
• Дистилляция - используют специальные приборы, в которых происходит превращение жидкости в пар и оседания конденсата.

Это самые простые способы, позволяющие очищать питьевую воду в небольших объемах.

Профессиональная очистка

При водоподготовке используют сложную водоочистную систему, состоящую из ряда ступеней.

1. Механическая очистка - удаление видимых крупных загрязнений. Это первый и самый важный этап водоподготовки, который продлевает срок службы оборудования для тонкой очистки. В систему водоподачи устанавливают фильтры грубой очистки: картриджные, дисковые, промывные. Они улавливают нерастворенный мусор, задерживают камушки, песчинки, частицы глины и земли.

2. Обезжелезивание + аэрация - не менее важный этап, при котором очищают воду от железа. При этом удаляется сопутствующий ему марганец и некоторые другие соли. При аэрации водный раствор насыщается пузырьками воздуха. Под действием кислорода железо меняет валентность, превращается из растворенного в нерастворимое, его улавливают фильтры обезжелезивания. При аэрации из системы выдуваются летучие газы:

• хлор, азот, аргон,
• метан, аммиак,
• углекислый газ, сероводород.

При такой обработке устраняются все побочные запахи, улучшается цвет и вкус за счет того, что вода очищена от железа, придающего ей металлический привкус.

3. Смягчение, ионный обмен - раствор пропускают через ионообменные фильтры умягчения для снижения жесткости. В качестве фильтрующих элементов используют смесь из разных экологически чистых и безвредных смол. Они улавливают ионы солей, вытягивают их, очищая жидкость. Ионообменный способ используют в промышленных масштабах. Качественные фильтрующие загрузки позволяют быстро очищать большие объемы водных растворов, извлекая из них растворенные соли минералов и вредных металлов.

4. Сорбция - этап глубокого очищения воды с помощью угольных фильтров. Древесный уголь служит лучшим сорбционным материалом, он связывает и удерживает частицы органических веществ и оставшиеся примесей. Он лучше других фильтров поглощает растворенную и нерастворенную органику. Угольные фильтры используют на завершающем этапе очистки для удаления самых маленьких концентраций примесей, которые все ещё остаются в воде.

5. Обеззараживание. При обычной фильтрации невозможно устранить вирусы, микробы и прочую микроскопическую патогенную живность. После очитки воду для питья, пищевого производства, медицины и фармацевтики дополнительно обеззараживают, применяя УФ-стерилизаторы. Приборы излучают волны определённой длины, которые губительно действуют на микроорганизмы. Бактериологический анализ поможет точно подобрать волновое излучение, определить его интенсивность и длительность для максимально полного обеззараживания воды.

6. Обессоливание с помощью обратного осмоса - обратноосмотические установки могут заменить сразу несколько разных систем фильтрации. В них используют селективные мембраны с микропорами размером 0,0001 микрон. Фильтры пропускают лишь молекулы Н₂О, не давая проникать всем другим примесям. Производится глубокая очистка со степенью 97-99%. Для насыщения раствора необходимыми минералами в систему встраивают минерализатор. Очищать воду с большим содержанием железа лучше перед подачей в обратноосмотическую установку.

7. Насосные станции - подача воды в систему производится с помощью насоса. Он поможет выкачивать воду под определенным давлением из любых источников. Для обработки больших объемов рационально использовать насосные станции, которые легко встроить в любые линии водоочистки.

8. Дозация реагентов - при химическом обезвреживании воды важно применять реагенты в строго дозированных пропорциях. Это удобно делать с помощью дозаторов. Они снижают затраты на водоподготовку и контролируют выбросы в окружающую среду.

Компания Diasel Engineering скомплектует простые и сложные линии, смонтирует блочно-модульные станции для комплексной водоподготовки или подберет любую фильтрующую установку нужной мощности для определенного типа водоочистки.