Вода из скважины не пригодна для питья и работы сантехнического оборудования без предварительной очистки. О том, какие фильтры бывают, где и как их нужно устанавливать для обеспечения загородного дома чистой водой при автономном водоснабжении, мы расскажем в этой статье.
Очистка воды из скважины обязательна почти во всех случаях. Решение о количестве и видах фильтров принимается по результатам анализа воды на содержание различных веществ и микроорганизмов, а также в соответствии с производительностью насосной станции.
Виды загрязнений и выбор фильтров
Воду на анализ нужно сдавать не только при запуске скважины в эксплуатацию. Показатели могут меняться, что связано с изменением характеристик водного потока и с загрязнением фильтрующего оборудования.
Загрязнение воды из скважины бывает:
- механическое (песок, глина, ил);
- химическое (железо, марганец, калий, магний, сероводород);
- биологическое (железобактерии и патогенные бактерии).
Например, анализ показал превышение показателей по мутности, жёсткости и общему железу. Значит, в систему водоподготовки нужно будет включить фильтр грубой очистки, обезжелезиватель, умягчитель и фильтр тонкой очистки.
Выбор фильтров очистки от механических примесей
Механические примеси, присутствующие в большой концентрации, а также крупнофракционные взвеси (песок), отделяют непосредственно в скважине. Для этого устанавливают фильтры грубой очистки, конструкция которых включает трубу с перфорированной поверхностью в виде сетки, проволочной решётки, отверстий круглой или продолговатой формы. Таких слоёв фильтрации может быть больше одного.
При выборе фильтра желательно отдать предпочтения тем, которые выполнены из нержавеющих марок стали. Оцинкованные элементы имеют значительно меньший ресурс, стойкость пластиковых — ещё ниже. Однако если в воде присутствует сероводород и свободный кислород, фильтр желательно выбрать из нейтрального к их воздействию пластика (по согласованию с СЭС). Выбор фильтра зависит и от почвы, окружающей скважину и водный горизонт. В твёрдых известняках мало взвесей, нормальная кислотность, практически отсутствуют биологические загрязнения — это один из самых чистых источников природной воды. Скважина «на песок» обязательно оборудуется фильтром, иначе остальной водопровод моментально забьётся.
Проволочные фильтры грубой очистки для скважины
Щелевые фильтры грубой очистки
Высота фильтра в скважине рассчитывается по формулам, исходя из толщины водоносного слоя и фракционного состава взвеси. Ориентировочно, длина при среднезернистом и крупном песке составляет от одного до двух метров, мелкозернистый песок улавливают фильтром до 4 м длины, а пылевидные осадки — до 6 м (если толщина водоносного горизонта позволяет). Диаметр труб должен соответствовать скважине, располагаясь в ней так, чтобы обеспечивался свободный проток воды, и составляет обычно 70–150 мм.
Выбор фильтров очистки от химических примесей
Для очистки воды от химических загрязнений используют более сложные аппараты. Как правило, требуется последовательно установить несколько фильтров и умягчителей, чтобы качество воды соответствовало нормам на питьевую воду и не наносило вред сантехнике, бойлеру, трубам.
Устройства можно разделить на группы:
- для удаления растворенного железа (двухвалентного);
- для удаления железа в виде твёрдых частиц (трёхвалентного);
- для удаления кальция и магния.
Для обезжелезивания от двух- и трёхвалентного железа применяются различные схемы и устройства.
Для перевода растворенного железа в твёрдую фазу необходим кислород. Поэтому первой стадией обезжелезивания может быть напорный или безнапорный аэратор. Напорный включает в схему компрессор, подающий воздух в бак с водой, благодаря чему она бурно перемешивается и контактирует с воздухом. Безнапорный работает благодаря установке форсунок-распылителей, увеличивающих площадь соприкосновения воды с воздухом. Первый способ более продуктивен. Иногда для усиления эффекта аэрационная колонна представляет собой комплекс способов: с форсунками и компрессором.
Аэратор для окисления двухвалентного железа: 1 — входной патрубок от скважины; 2 — компрессор и воздуховод с аэрирующим камнем на оконцовке; 3 — выходной патрубок к фильтру тонкой очистки и потребителю; 4 — осадок окисленного трехвалентного железа
Наглядный пример аэратора, используемого в промышленных очистных сооружениях
Далее окисленные соли железа, перешедшие в твёрдую фазу, нужно уловить в фильтрах реагентного или безреагентного типа. Оба эти фильтры содержат засыпку, удерживающую твёрдые ферритовые соли от попадания в систему водоснабжения. Отличие их состоит в том, что реагентные включают подачу сильного окислителя (марганцовки, хлора), ускоряющего окисление двухвалентного железа до трёхвалентного. Безреагентные фильтры обязательно работают в паре с аэратором, а реагентные могут быть единственной ступенью обезжелезивания при содержании ферритов ниже 5 мг/л.
Марганец и сероводород улавливают так же, как и железо, одновременно с ним в тех же аппаратах.
Удаление кальция и магния требуется для умягчения воды. Лучшим фильтром для этого является ионообменная полимерная смола, которая находится в резервуаре и замещает ионы вредных веществ на эквивалентное количество ионов безвредных (например, натрия). В зависимости от кислотности воды применяют катионитные или анионитные фильтры. Также смолы различают по структуре: пористой или гелевой.
Когда емкость смолы полностью исчерпана (ионов для безвредного обмена больше нет), выполняют её замену или регенерацию с помощью соли.
Многие примеси, в том числе растворенные, можно вывести из воды с помощью фильтра обратного осмоса. Принцип действия такого фильтра состоит в продавливании через мембрану под давлением исключительно молекул воды. Все прочие включения, в том числе химические вещества и органические соединения, а также радионуклиды, имеющие молекулы большего размера, не могут проникнуть за мембану. Степень очистки — 90–99%. Однако почти 60% воды тратится лишь на то, чтобы очистить мембрану от загрязнений и не поступает потребителю, сливаясь в канализацию.
Бытовой фильтр обратного осмоса
Система очистки обратного осмоса высокой производительности
Обратный осмос комплектуется несколькими последовательно установленными фильтрами предварительной более тонкой очистки, которые не дают основному фильтру слишком сильно засоряться. Для очистки мембраны в конструкции фильтра предусмотрено разделение потока воды, причём второй поток предназначен для смывания в канализацию ферритного осадка с мембраны.
Фильтры очистки от бактериологических примесей
Железобактерии могут значительно загрязнить источник, да так, что дальнейшая фильтрация не сможет быть эффективной. При поражении водоносного слоя этими микроорганизмами требуется шоковое хлорирование источника. Процедура эта требует точного расчёта и лабораторного контроля анализов, поэтому лучше, чтобы её выполнила специализированная компания. При хлорировании источника в систему водоподготовки целесообразно добавить фильтр с угольным картриджем для нейтрализации хлора.
В воде из скважины часто встречаются анаэробные микроорганизмы, железобактерии. Если скважина неглубокая, есть риск обнаружения патогенных аэробных бактерий
Патогенные бактерии, которые могут попасть в неглубокие водные горизонты, благополучно уничтожаются ультрафиолетовым обеззараживателем. В центральном водопроводе эту функцию выполняет хлорирование.
Ультрафиолетовая установка обычно встраивается после основных фильтров и снабжается датчиком при снижении интенсивности её воздействия. Необходимая расчётная доза облучения, указанная в характеристиках УФ-установки, выбирается в зависимости от степени поражения воды микробиологическими организмами. Устанавливать излучатель можно вертикально или горизонтально.
Место установки и рекомендации по монтажу
Надёжная работа системы зависит в том числе от правильно выбранной схемы и места установки, а также от корректности монтажа.
Рекомендации по размещению
Для защиты водопровода от гидроударов, а насосов от частых срабатываний, а также для поддержания стабильного напора, в систему водоснабжения встраивают гидроаккумулятор. Сигнал на включение/отключение насосной станции подается от реле давления.
Общая схема системы фильтрации воды из скважины. 1 — фильтр грубой очистки до 100 мкм; 2 — насос; 3 — фильтр грубой очистки до 20 мкм; 4 — аэратор; 5 — компрессор; 6 — фильтр с ионообменной смолой; 7 — УФ-обезараживатель; 8 — фильтр тонкой очистки до 2 мкм, в том числе угольный
Систему водоподготовки, как правило, устанавливают после гидроаккумулятора и автоматики. На первый взгляд, фильтры логичнее расположить до них, однако следует учитывать, что фильтры имеют тенденцию забиваться, особенно если их вовремя не прочищать. В этом случае по диаграмме напор/расход насосное оборудование выходит из рабочей зоны: сигнал на отключение не поступает (автоматика установлена после фильтра), напор при этом высокий, а нормальной производительности мешают засоренные фильтры — насос перегревается и выходит из строя.
Вторая схема, в которой фильтры установлены перед гидроаккумулятором, должна включать ещё одно реле давления, прекращающее работу насоса.
Рекомендации по монтажу
Для монтажа системы водоподготовки желательно выделить отдельное помещение. Там же можно разместить отопительный котёл и бойлер горячей воды.
Все части, согласно схеме, нужно расположить последовательно и соединить их трубами ПНД или другими на выбор. Трубы должны немного отступать от стен — на 15–20 мм, для удобства их ремонта или замены. Аппараты настенного расположения можно зафиксировать на предварительно закреплённом мебельном щите или специальных кронштейнах. Монтаж фильтров нужно осуществлять согласно инструкции или паспорту, приложенных к аппарату.
Установить запорные клапаны, манометры, реле давления. Подсоединить напорное и энергозависимое фильтрующее оборудование к сети, выполнив предварительно заземление.
Все сливы нужно врезать во внутридомовую канализацию. Гибкие шланги необходимо зафиксировать хомутами к стационарному оборудованию или трубам.
После монтажа нужно проверить систему на герметичность и, в случае протечек, исправить плохо выполненные соединения элементов. Все резьбовые соединения должны быть посажены на уплотнитель (лён, фум-лента), затянуты, но не перетянуты.
Воду, поступающую в водопровод сразу после пуска системы, лучше не пить. Нужно слить или использовать на хозяйственные нужды примерно 2–3 объёма полного заполнения системы.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
