1.     

1. Установки очистки воды артезианских скважин до норм СанПиН для коттеджей, загородных пансионатов, дошкольных учреждений и т.п.

1.1. Установки очистки воды на основе процессов фильтрации, ионного обмена и сорбции.

Каждая установки комплектуется исходя из того, какие именно загрязнения из состава воды необходимо удалить для достижения питьевого качества.

 

Установка очистки воды, в зависимости от химического состава воды, может состоять из:

1.1.1 «Самопромывающийся» сетчатый фильтр грубой механической очистки. Применение этого фильтра оправдано в том случае, если в поступающей исходной воде содержатся мелкие частицы песка или супеси;

1.1.2  Редуктор давления. Применяется в случае, если давление воды на выходе из скважины превышает 5-6 атм;

1.1.3  Расходометр. Предназначен для контроля и регулирования расхода воды, поступающей на установку;

1.1.4  Аэрационная система. Предназначена для насыщения очищаемой воды кислородом воздуха. Растворенный кислород необходим для окисления двухвалентного железа и последующего его удаления из воды при фильтрации. Аэрационные системы, устанавливаемые без разрыва струи, возможны в двух вариантах:

- инжектор – гидроаккумулирующий бак;

- компрессор – аэрационная колонна с пневмоклапанном; желательно предусмотреть также автоматическое выключение компрессора при отсутствии расхода воды.

Первый вариант используется только при сравнительно небольших расходах воды и давлении на входе в установку не менее 3.0 атм.

1.1.5  Насос–дозатор для корректировки рН исходной воды. Применяется при значении рН исходной воды менее 6,7-6,8 т.к., при величине рН меньше указанного значения, процесс окисления железа кислородом резко замедлятся. Повышение значения рН воды осуществляется за счет подачи в трубопровод насосом дозатором 5-10% раствора NaOH. Насос дозатор работает в автоматическом режиме от импульсных сигналов водосчетчика (расходомера);

1.1.6  Насоса-дозатора для повышения щелочности воды. Применяется при значении бикарбонатной щелочности исходной воды менее 1,5 мг-экв/л. При недостаточной щелочности воды снижается эффективность задержания окисленного железа на фильтрующей загрузке и ухудшается качество очищенной воды. Принцип дозирования 10% раствора соды аналогичен предыдущему;

1.1.7  Осветительный фильтр с автоматическим блоком управления. Предназначен для извлечения из очищаемой воды соединений железа и марганца. В качестве фильтрующей загрузки применяются модифицированные или природные каталитические материалы.

Вид каталитического материала, номинальная производительность фильтра определяются исходя из содержания в исходной воде железа, марганца, а также лимитирующих соединений и ионов. Удаление задержанных соединений железа и марганца осуществляется в автоматическом режиме при регенерации (промывке) фильтра. Продолжительность промывки фильтра 15-30 минут. Периодичность проведения промывок от 1 суток. Промывная вода удаляется в канализацию.

1.1.8  Ионообменная фильтрация. Как правило, при этом имеются в виду фильтры для умягчения воды при величине её исходной жесткости более 5-6 мг-экв/л. Регенерация ионообменной смолы осуществляется раствором соли (NaCl) в автоматическом режиме по программе блока управлением фильтра. Продолжительность регенерации 60-90 минут. Расход соли составляет обычно 100-150г на 1г-экв задержанных ионов жесткости. Удаление отработанных регенерационных и промывных вод осуществляется в канализацию. Срок службы ионообменной смолы зависит от условий эксплуатации и составляет 3-5 лет. При включении в состав установки ионообменного фильтра возможно предусмотреть умягчение как всего объема очищаемой воды, так и его части.

Менее распространены ионообменные фильтры для удаления нитратов и фильтры с комбинированной загрузкой (смеси или с «импрегированными» в смолу добавками), позволяющие одновременно с умягчением проводить доочистку от железа и/или окисляемости.

1.1.9  Сорбционные фильтры с активированным углем. Предназначены для удаления из очищаемой воды органических загрязнений (и соответствующей доли цветности, мутности), хлора, тяжелых металлов, запахов.  Следует помнить и о том, что на активированном угле сорбируется и значительная часть радиоактивных примесей.

В качестве сорбционного материала используется активированные угли различных модификаций. Сорбционные фильтры могут быть включены в схему в виде:

- сменных картриджей из прессованного или спеченного порошкового активированного угля, устанавливаемых в специальном герметичном корпусе. Картриджи могут быть установлены как по одному, так и по нескольку штук в одном корпусе;

- корпусных фильтров с гранулированным активированным углем, оборудованных автоматическим или «ручным» блоком управления. Корпус фильтра может быть выполнен из полимерных материалов, легированной стали с полимерным покрытием или нержавеющий стали. Объем активированного угля определятся размером корпуса фильтра.

При выборе сорбционного фильтра следует учитывать:

- однокартриджные фильтры имеют небольшой ресурс по сорбционной ёмкости. Как правило, она эквивалентна 1000-2500 литрам пропущенной воды (для картриджей 20”). По исчерпании сорбционной ёмкости картридж утрачивает возможность очищать воду от растворимых загрязнений и работает как механический фильтр (более того, накопившаяся органика может стать питательной средой для размножения болезнетворных бактерий). Поэтому, при относительной дешевизне однокартриджных фильтров, эксплуатационные расходы при розничной цене картриджа 1000-2000 рублей являются существенными. Однокартриджные фильтры ограничены также эффективной пропускной способностью, что сужает область их применения.

- мультипатронные картриджные фильтры. В одном корпусе могут быть установлены от 3 до 200 картриджей. Значительно расширяется диапазон пропускной способности, но имеют те же недостатки, что и однокартриджные фильтры, связанные с ограниченным ресурсом и заменой.

- корпусные фильтры с насыпным гранулированным углем. Имеют большую сорбционную ёмкость за счет значительного объёма активированного угля. Как правило, размер корпуса фильтра, а, следовательно, и объём активированного угля подбирают таким образом, чтобы его замена производилась не чаще одного раза в год. Основным недостатком данных фильтров является относительная трудоёмкость замены угля. Фильтры с гранулированным углём могут служить так же финишным фильтром доочистки воды после фильтров обезжелезивание без снижения из-за этого сорбционной ёмкости угля. Для этого устройство фильтров предусматривает периодическое выполнение промывки загрузки от задержанных загрязнений в автоматическом или ручном режиме.

 

1.1.10 Наполнительная ёмкость очищенной воды с автоматической насосной станцией подачи воды в сеть потребителя. Данный узел предназначен для:

- обеспечения условия работы установки при постоянном расходе очищаемой воды. Иначе, при подключении водоочистной установки непосредственно к сети потребителя, а также через гидроаккумулирующий бак, резко возрастает количество включений-отключений установки в работу. При этом расход очищаемой воды через установку имеет непостоянное значение. Указанные недостатки имеют существенное влияние на количество очищенной воды;

- возможности подачи очищенной воды от установки в сеть потребителя с расходом, превышающим её номинальную производительность в течение расчетного периода времени (в период «пикового потребления»).

 

2. Очистка питьевой воды

1.2  Как правильно выбрать установку.

Подачу воды на установку осуществляет погружной насос, устанавливаемый в скважину. Номинальные характеристики насоса, глубина его погружения, динамический уровень воды в скважине, являются важными показателями. От них зависит, с каким напором и расходом вода поступит на установку.

Для обеспечения работоспособности установки напор исходной воды должен быть не менее 2,5 атм.

Ожидаемый напор воды перед установкой можно рассчитать по формуле:

H уст.= Ннас.ном - Нпогруж.+ Ндин., где:

Нуст. – напор воды на поверхности, м.вод.ст;

Ннас.ном. – номинальный напор погружаемого насоса по тех.паспорту, м.вод.ст;

Ндин. – уровень воды в скважине над насосом, м.вод.ст;

Например: напор (номинальный) развиваемый насосом по тех.паспорту = 70 м .вод.ст. (примерно 7 атм или 7 бар). Глубина погружения насоса составляет 35 м , динамический уровень воды над насосом составляет 10 м .вод.ст.

Тогда ожидаемый напор воды составит:

Нуст.= 70 – 35 + 10 = 55 м .вод.ст. или примерно 5,5 атм.

Получив ориентировочное значение напора воды по графической зависимости «Н - Q », указываемой в техническом паспорте насоса, можно определить расход воды, подаваемой насосом при известном напоре. Полученное значение расхода воды должно не только соответствовать номинальной производительности установки, но и обеспечивать требуемый расход воды для выполнения операций по промывке фильтров, величина которого может существенно, в 2-3 раза, превышать номинальную производительность установки.

В том случае, если подача погружного насоса ниже требуемого расхода промывной воды для установки с определенной номинальной производительностью, то потребуется либо снижение номинальной производительности установки, либо включение в состав установки дополнительного промывочного узла (что увеличит её стоимость, энергопотребление и необходимую площадь для размещения), либо подбора погружного насоса с большей производительностью.

При устройстве новой скважины требуйте от производителя работ оформления документации, содержащей следующие данные:
- глубина скважины;
- геология грунтов;
- отметки динамического и статического уровня воды;
- расчетный дебет скважины;
- глубина погружения обсадной трубки, её диаметр и материал.


Следующим действием в решении задачи обеспечения Вашего объекта водой питьевого качества, в обязательном порядке, должно являться определение химического состава воды скважины (колодца, водоема, гор. сети водопровода и т.д.). Только при наличии необходимых данных химического анализа состава воды квалифицированный специалист может правильно выбрать требуемую технологическую схему её очистки и следовательно подобрать правильный состав оборудования установки.
Для оценки химического состава воды необходимо в отобранной пробе выполнить следующие определения:
рН, железо общее, марганец, щелочность общая, перманганатная окисляемость, жесткость общая, жесткость кальциевая, бикарбонаты, азот аммония, нитраты, гумус, кремний, фтор, общее солесодержание, сульфиты, хлориды, сульфаты, цветность, мутность, запах, нефтепродукты.
По нормам радиационной безопасности артезианскую воду также следует анализировать как минимум на содержание родона.  При более «кратком» анализе после пуска установки возможны «сюрпризы» - отсутствие очистки от ряда примесей, или, например, некорректный выбор загрузки фильтра обезжелезивания из-за недостатка исходных данных.   Пробы следует отбирать в чистые пластиковые емкости (бутылки), предварительно тщательно ополоснув их отбираемой водой. Набирать емкости необходимо полностью, до горлышка. Требуемый объем пробы воды на полный химанализ не менее 2 литров. Для анализов на нефтепродукты требуется специальная стеклянная посуда.


Выполнять хим. анализ воды необходимо только в специализированных аналитических хим. лабораториях, имеющих соответствующую аккредитацию. Время между отбором пробы и доставки её в лабораторию не должно превышать 2-х часов. Как правило, прием проб воды в лабораторию производится с утра. В исключительных случаях допускается хранение отобранной пробы в темном, прохладном месте сроком не более одних суток.
Перед отбором воды из новой скважины её необходимо предварительно «прокачать» в течение нескольких дней. При этом прокачку скважины следует выполнять тем погружным насосом, который впоследствии и будет эксплуатироваться (или насосом с аналогичными характеристиками).

  Установки, основанные на принципах фильтрации воды через загрузку (обезжелезивания, сорбции, ионный обмен) подразделяются на:
- установки, работающие без разрыва струи. Подача очищенной воды потребителю осуществляется за счет остаточного давления насоса скважины;
- установки с накопительной емкостью очищенной воды. Подача очищенной воды потребителю осуществляется из накопительной емкости автоматической насосной станцией.

   Номинальная производительность любой установки определяется наименьшей из номинальных производительностей составляющих её фильтров. Под номинальной производительностью отдельного фильтра принимается гидравлическая нагрузка, определяемая для каждого процесса очистки воды допустимой скоростью фильтрования. Технологический параметр скорости фильтрования (в м/час) имеет для каждого процесса определенные допустимые значения в пределах которых очистка воды является эффективной.

Допустимая скорость фильтрования связана с номинальной производительностью фильтра следующим уравнением:

         Qном. = Sф х Vдоп., где Sф – площадь сечения корпуса фильтра.

 Размеры корпусов неметаллических фильтров принято обозначать в дюймах (1 дюйм =25,6 мм). Первые две цифры – диаметр корпуса, вторая пара цифр – высота корпуса фильтра. Например, корпус 1054.
Площади корпусов фильтров основных типоразмеров составляют:
S10” = 0,049 м2, S12” = 0,07 м2, S14” = 0,096 м2, S16” = 0,125 м2, S18” = 0,159 м2.
По нормам СНиП допустимые скорости фильтрования для различных процессов очистки воды составляют:

- обезжелезивание воды на всех видах фильтрующих материалов,  в т.ч.  каталитических

 -до 10м/час

- ионообменное умягчение воды

-до 20м/час

- сорбция на активированном гранулированном угле

 -до 25м/час

 

Указанные скорости фильтрования рассчитаны на высоту фильтрующего слоя загрузки 1,2-2,0м. Сочетание величин высоты слоя загрузки и скорости фильтрования обеспечивает необходимое время контакта очищаемой воды и фильтрующего материала. При меньшей высоте слоя фильтрующего материала (а в корпусных фильтрах перечисленных выше типоразмеров фильтрующий слой не превышает 1,0), расчетную скорость фильтрования следует также уменьшать.
Расчетная скорость фильтрования зависит и от содержания извлекаемого из очищаемой воды  компонента. Чем выше его концентрация, тем меньше должна быть скорость фильтрования. 
Ниже, для ряда процессов очистки воды, приведены ориентировочные значения скоростей фильтрования, в зависимости от исходных концентраций.

Обезжелезивание

Содержание железа
До    3,0 мг/л
3 - 6 мг/л
6 -10 мг/л

Скорость фильтрования, м/час
До 10
8-6
6-5

Умягчение воды

Жесткость общая, мг-экв/л
До 5
До10
До 15

 

15
10
6-8

Сорбция на активном угле

Окисляемость, мг О2/л
6-7
7-8
8-10

 

15
10
8-5

   
Руководствуясь приведенными данными и результатами химического анализа исходной воды можно достаточно точно подобрать требуемый для нужной производительности типоразмер фильтра или проверить соответствие этих параметров у предлагаемой Вам установки. Эта рекомендация может иметь большое значение, т.к. некоторые «продавцы» установок заявляют их производительность по паспортным данным максимальной пропускной способности, без учета применяемой фильтрующей загрузки и рекомендаций ее производителей.

Также при расчете фильтра можно пользоваться рекомендациями производителей конкретной фильтрующей загрузки, где параметры могут несколько отличаться от требований отечественных  СНиПов, а высота фильтрующего слоя зачастую достаточна 0,6-0,8м.

 

   Для установок очистки воды без разрыва струи номинальная производительность принимается равной максимальному водопотреблению. Наличие в составе таких установок гидроаккумулирующего мембранного бака не отменяет этого требования вследствие того, что он в первую очередь предназначен для:
- вкл / откл. насоса скважины от сигнала реле давления, входящего в комплектацию бака;
- избежания частого срабатывания насоса скважины при разовом, небольшом водопотреблении из сети.

Кроме того, необходимо учитывать, что объем воды, поступающей в сеть водопотребления из емкости гидробака, до момента включения насоса, превышает 50% его расчетного объема и не может приниматься в расчет на покрытие максимального водопотребления. После включения насоса, через отрегулированную установку, начинает идти расход воды не превышающей её номинальную производительность. При неотрегулированной на номинальную производительность установке, последняя, при достаточном напоре воды, может пропустить существенно больший номинальный расход воды, но практически всегда приводит  к снижению качества очищаемой воды.

Установки с накопительной емкостью. 
Возможности установки по забору от неё очищенной воды в сеть потребителя определяются номинальной (расчётной) производительностью установки, выраженной в м 3 \час и резервом очищенной воды в накопительной ёмкости, который характеризуется её рабочим объёмом (от нижнего до верхнего допустимых уровней воды). Номинальная производительность установки представляет собой оптимальную для процессов очистки воды гидравлическую нагрузку.

Как правило, основная часть суточного водопотребления приходится на 4-8 часов в течение суток, а в остальные и особенно в ночные часы суток водопотребление снижается или практически отсутствует. Поэтому приобретать установку водоочистки с номинальной производительностью, рассчитанной на максимальное водопотребление, является экономически нецелесообразным.

В ряде случаев, ошибочным будет и решение выбрать установку с номинальной производительностью по среднечасовому водопотреблению, т.к. это потребует увеличения объёма накопительной ёмкости, а, следовательно, и площади для её размещения.

По этому, для того чтобы правильно выбрать установку по производительности необходимо знать или рассчитать:

- среднесуточное потребление воды, Q ср.сут. [м3 /сутки];

- максимальный секундный расход воды, Q мах.сек [л/сек];

- «пиковый» расход воды в час максимального водопотребления, Qmax .час [м3 /час].

 

Для оптимального выбора установки необходимо соблюдение следующих условий:

- номинальная производительность установки Q ном.уст. не менее Q ср.сут. / (4-8) [м3/час];

- номинальная подача сетевого насоса Q нас.сет. не менее Qmax .сек. х 3,6 [м3/час];

- Q ном.уст. + V раб.накоп. не менее Q мах.час.

Пример: - среднесуточный расход воды = 10 м3 /сут.;

- максимальный секундный расход = 0,8 л/сек или 2,88 м3 /час;

- расход воды в час максимального водопотребления = 2,5 м3 /час.

- режим основного водопотребления – 8 часов в сутки.

Номинальная производительность должна быть не менее 10 м3 /сут. / 8 =1,25 м3 /час. Принимаем номинальную производительность равной 1,5 м3 /час.

Номинальную производительность насоса выбираем равной 3,0 м3 /час ( >2,88 ).

Минимальный рабочий объём накопительной ёмкости должен составлять не менее 
V раб. накоп.= Q мах.час –  Q ном.уст. = 2,5 – 1,5 = 1,0 м3.

Скачайте опросный лист «Индивидуальные системы очистки воды», заполните его и пришлите нам на электронную почту  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .
Для консультации звоните по телефону 8 (343) 328-01-68 или используйте удобную форму "Обратной связи".