Степень очистки воды зависит от области ее приме­нения, однако существуют определенные критерии, ко­торым должна отвечать вода. В целях экономии средств очистку воды следует производить в два этапа: для получения "хозяйственной" воды и для питьевой воды. Что такое система очистки воды, например, для коттеджа? Это — завод в миниатюре. Современный уровень во­доочистного оборудования обеспечивает почти полную автоматизацию. Невозможно в одном аппарате избавиться сразу от всех загрязне­ний и поэтому существует конкретное оборудование для очистки воды от конкретных примесей. Традици­онная схема очистки воды включает в себя несколько этапов. На фильтрах из толщи воды последовательно удаляются различные фракции взвешенных веществ. При обработке воды коагулянтами и флокулянтами с последующим отстаиванием происходит окисление химических соединений с их дальнейшим осаждением. При обработке воды дезинфицирующими веществами или физическими методами удаляются за­грязнения бактериального, вирусологического и пара­зитологического характера. Специальные технологии используются для освобождения воды от избыточной концентрации фтора, железа, марганца и проч. Для удаления неприятных запа­хов и окисления органических соединений применяет­ся озонирование.

Конечный результат очистки воды во многом зависит от выбора правильного способа очистки, а для этого предварительно нужно получить и проанали­зировать следующую информацию:

  • состав воды с учетом сезонных колеба­ний, а также наличие вредных примесей;
  • технологические характеристики очистных уста­новок;
  • себестоимость очистки воды и всех процессов, связанных с этим;
  • ремонтно способность установки и возможность приобретения комплектующих деталей и очищающих материалов.

Предпочтение следует отдавать отечественным технологиям, как наи­более приближенным к реальным условиям.  К основным проблемам, касающим­ся очистки воды, можно отнести:

  • удаление нерастворенных частиц, взвесей и кол­лоидных веществ с использованием механических фильтров;
  • устранение "железистого" привкуса с помощью специальных фильтров для обезжелезивания;
  • умягчение воды посредством умягчителей;
  • неприятный запах, привкус и цвет удаляют с по­мощью угольных фильтров;
  • бактериологическая загрязненность нейтрализу­ется с помощью ультрафиолетовых стерилизаторов, озонаторов или мембранных фильтров.

Очистка воды для бытовых нужд

Очистка воды для бытовых нужд обычно осуществляется в точке ввода водопроводной сети в дом. Основными процессами очистки воды является ее просветление и обеззараживание.

Просветление применяют для освобождения воды от взвешенных частиц, которые делают ее мутной. От крупных примесей вода освобождается процежива­нием через решетки и сетки, а мелкие взвешенные час­тицы извлекают путем отстаивания в отстойниках, где вода движется с небольшой скоро­стью. Время оседания взвешенных частиц зависит от их размера. Чем меньше частицы, тем больше времени требуется для их осадки. Коллоидные частицы находят­ся во взвешенном состоянии и не осаждаются.

Чтобы сократить время отстаивания и получить более просветленную воду, применяют коагулирова­ние, добавляя в неё химический реагент — коагулянт, который, реагируя с солями, создает хлопья. Хлопья выпадают в виде осадка, захватывая за собой частицы суспензии и коллоидного вещества, которое содержится в природной воде. Для просветления воды может использоваться фильтрование, то есть пропуск воды через слой фильтрующего материала.

 Самое популярное и современное оборудование для удале­ния примесей из воды — это фильтры-автоматы бал­лонного типа, в частности системы "Autotrol"фирмы "Osmonics" (США). Достоинство этих фильтров заключается в том, что участие человека в их обслужи­вании сводится к минимуму, а надежность работы проверена многолетним опытом. 

Фильтры подразделяются на следующие группы — обезжелезиватели, умягчители, фильтры механической очистки и угольные фильтры. Система "Autotrol" самая совершенная на сего­дняшний день технология обезжелезивания воды. Она имеет самые низкие эксплуатационные расходы. Толь­ко эта технология позволяет полностью удалить из во­ды железо и сероводород. На выходе из системы получается кристально чистая, прозрачная вода.

Аэрация осуществляется нагнетанием воздуха в аэрационную колонну, расположенную пе­ред фильтром обезжелезивателем при помощи воз­душного компрессора.  Включение и выключение компрессо­ра происходит по сигналу с датчика потока, который ус­тановлен после фильтра обезжелезивателя. Работа фильтра полностью автоматизирована.

 В бытовых условиях хорошо зарекомендовали себя самопромывные сетчатые фильтры грубой очистки производства немецкой фирмы Honeywell. Конструкция этих фильтров позволяет осуществлять их промывку без прекращения подачи воды потребителю. Фильтру­ющим элементом является сетка с размером ячеек от 100 до 200 мкм. 

 Промывка сетки производится в автоматическом ре­жиме. HONEYWELL принимает на себя первый удар са­мой грязной воды и отфильтровывает грубые меха­нические примеси.

Для тонкой очистки воды после фильтра обеэжелезивателя устанавливаются патронные фильт­ры UNI. В качестве фильтрующего элемента использу­ется сменный высокопроизводительный картридж, за­держивающий частицы размером до 7 мкм. Так как на этот фильтр поступает уже чистая вода, он не требует частой замены картриджа и обладает очень большим ресурсом.

В некоторых случаях, когда исходная вода содержит изрядное количество примесей илистого характера, не обойтись без установки фильтра механической очи­стки засыпного типа. Сетчатый фильтр в этом случае будет быстро забиваться.

На втором этапе воду обеззараживают. Для этого во­ду хлорируют, пропускают через ультрафиолетовые стерилизаторы или другие установки, убивающие бо­лезнетворные микроорганизмы. Фильтры — обеззараживатели предназначены главным образом для удале­ния из воды железа, марганца, находящихся в раство­ренном состоянии. В качестве фильтрующей среды ис­пользуются различные природные вещества, включаю­щие в свой состав двуокись марганца и выполняющие роль катализатора реакции окисления. В результате этой реакции растворенные в воде железо и марганец переходят в нерастворимую форму и выпадают в оса­док. Этот осадок задерживается в слое фильтрующей среды и в дальнейшем вымывается в дренаж при об­ратной промывке.

На третьем этапе воду умягчают. Для этого можно использовать фильтры-умягчители, представляющие собой целый класс устройств, служащих для снижения жесткости воды. Фильтры этого типа могут обладать комплексным действием и способны удалять из воды определенные количества железа, марганца, солей тя­желых металлов, органических соединений. В этих ус­тановках в качестве фильтрующего материала исполь­зуются высококачественные ионно обменные смолы, имеющие высокую обменную емкость и отличные меха­нические характеристики, что обеспечивает длитель­ный ресурс их работы.

На завершающем этапе воду пропускают через угольные фильтры, которые давно применяют для улучшения органолептических показателей воды. Бла­годаря своей высокой адсорбционной способности активированный уголь эффективно поглощает хлор, растворенные газы, органические соединения, устра­няя тем самым посторонний привкус, запахи и цвет­ность. Для этого в современных угольных фильтрах используют специальные угли с бактериостатическими присадками.

Очистка питьевой воды

Очистку питьевой воды лучше осуществлять на конечном водоразборном кране. Обычно это кухон­ный смеситель, из которого берут воду для питья и приготовления пищи. В фильтрах для очистки пить­евой воды чаще всего для фильтрующего элемента используется сорбент (поглотитель вредных ве­ществ). В большинстве случаев это активированный уголь, полученный из скорлупы кокосового ореха. Именно он используется ведущими производителями водоочистителей. Уголь позволяет очистить воду от растворенных в ней органических соединений, хлора и микроорганизмов, в то же время сохранив в ней по­лезные вещества.