0 просмотров

Подбор оборудования для очистки воды. Расчет и подбор систем очистки воды. Чем опасна повышенная минерализация и жесткость

Содержание

Привет. В этой статье потом буду рассказывать о том как все внимательно посчитать:

Сколько Вам нужно воды для дома? Производительность системы водоочистки.

Когда меня спрашиваю — сколько стоит система водоочистки — один из встречных вопросов, которые возникают для подбора оборудования — а сколько воды Вам нужно?

Статья в тему:  Что обозначает летать во сне. К чему летать с мамой или любимым. Парить во сне в воздухе без крыльев: что это значит

Ответить на этот вопрос очень просто: посчитайте количество кранов в доме и соотнесите это с количеством пользователей, а теперь посчитайте максимальный моментальный водоразбор дома. Я считаю так:

  • душ, ванна — 12-15л/мин
  • кухонная мойка 7л/мин
  • раковина в сан.узле, биде, унитаз, стиралка, посудомойка 5л/мин

Допустим, санузлов у Вас в доме шесть, а людей всего трое.

Значит, максимальное количество одновременно открытых кранов надо считать по количеству пользователей — выходит не более 4-5 (два душа, кухонная мойка, посудомоечная машина, стиралка и унитаз — это максимально возможный водоразбор в доме).

Считаю… 12*2+7+5*3=46л/минуту = 2,76 куба воды в час — производительность Вашей системы водоочистки. При этом мы берем для расчета самую сложную ситуацию, которая будет случаться не часто, поэтому при желании сэкономить можно позволить себе уменьшить мощность системы водоочистки до 2-х кубов в час. Имейте ввиду, что производительность ограничена в большей степени максимально допустимой скоростью фильтрации загрузки фильтров, поэтому кратковременное превышение скорости фильтрации вполне допустимо. Об этом даже производители загрузок говорят, не указывая точного времени при этом.

Другой пример — на даче 3 крана и 5 человек. Душ, унитаз, раковина, стиральная машина — одновременно 12+5+7+5 = 29л/мин, всего 1,7 куба в час максимальный водоразбор. Вполне подойдет система водоочистки 1.5 куба в час.

Рассчитали максимальный водоразбор? Окей. Теперь считаем сколько воды понадобится, чтобы качественно взрыхлять загрузку обезжелезивателя.

Статья в тему:  Как почистить подгоревшую кастрюлю. Как очистить кастрюлю от пригоревшего варенья или другой пищи

Сколько воды реально нужно для работы водоочистки?

Допустим, мы определились с максимальным водоразбором 1.5 куба в час. Теперь нужно понять сколько воды понадобится для промывки загрузки обезжелезивателя, который в режиме фильтрации дает нам 1.5 куба в час. Не буду утомлять тех, кому не хочется погружаться в детали — Как правило, это цифру нужно умножать на 1.5. Хотите полтора куба воды в час — значит Ваш насос должен давать не менее 2.25 кубов в час. Потому что практически все фильтрующие материалы в обезжелезивателях требуют большого потока воды для обратной промывки. Как происходит обратная промывка читайте здесь. Большинство фильтрующих материалов имеют скорость фильтрации 15-20 метров в час, а обратная промывка 25-40 метров в час. Это надо смотреть в параметрах выбранной загрузки. Все они немного разные скорости имеют. Тяжелые загрузки в больших колоннах промывают водо-воздушной смесью, а иногда еще иногда очищенной водой.

Какой нужен насос для скважины и гирдоаккумулятор, чтобы все это работало без проблем?

Видео по расчету скважинного насоса:

Методы очистки воды с минерализацией

Наиболее распространенные методы понижения минерализации воды, используемые для подготовки питьевой, санитарной и технической воды — это выпаривание с последующей конденсацией, электромембранная и баромембранная очистка.

Дистилляция

Выпаривание с последующей конденсацией позволяет почти на 100 % уменьшить минерализацию воды, но дает низкие результаты по очистке от летучих органических соединений. К недостаткам дистилляции относят высокую энергоемкость и интенсивный рост отложений на стенках испарителя.

Статья в тему:  Как отключить уведомления от приложений на Xiaomi? Mi Браузер Xiaomi: как включить и отключить уведомления Как отключить уведомления браузера в xiaomi

Электродиализ

Способ основан на способности ионов металлов и кислотных остатков перемещаться в направлении противоположно заряженных электродов под действием постоянного электрического тока. В установках для электродиализа используются селективные мембраны, проводящие только катионы или анионы. В пространстве, ограниченном мембранами, происходит снижение минерализации воды.

К недостаткам такого способа относят высокую стоимость установки. Энергопотребление зависит от требований к конечной чистоте воды.

На что следует обратить внимание при выборе системы водоочистки

Необходимость применения устройств очистки воды диктуется гигиеническими и санитарными нормами, а также требованиями к качеству воды, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения. Хорошо подобранные компоненты системы водоочистки для квартиры или дома гарантируют не только высокое качество питьевой и бытовой воды, но и надежность работы отопительного оборудования. Грамотное проектирование систем очистки обеспечивает одновременно существенную экономию денежных средств и высокое качество жизни.

Приборы, предназначенные для очистки воды, существенно отличаются друг от друга как по конструктивному исполнению и применяемым технологиям, так и по стоимости. Прежде чем купить систему водоочистки, необходимо определиться с собственными требованиями к качеству воды. Для этого вы должны, прежде всего, уточнить физико-химические характеристики воды в доступном вам источнике: колодце, скважине, сети водоснабжения.

Ясно, что для использования в системе отопления необязательно очищать теплоноситель до состояния питьевой воды. В то же время нельзя экономить на своем здоровье. К воде, предназначенной для питья и приготовления пищи, должны предъявляться самые строгие требования, особенно при наличии проблем со здоровьем.

Статья в тему:  Как сделать перегородки в доме из бруса. Межкомнатные каркасные перегородки в деревянном доме — устройство, монтаж и цены на материал Каркасная перегородка в брусовом доме

Нужно исходить из того, что вода может различаться по ряду важнейших биологических, органических и химических характеристик. Весь набор характеристик воды, в основном, определяется особенностями используемого источника. Например, в артезианских скважинах вода обладает специфическими свойствами: чаще всего это повышенное содержание ионов жесткости и растворенного железа, а в ряде случаев – превышение допустимой концентрации фтора и сероводорода. Кроме того, современное состояние природной среды в промышленно развитых регионах России характеризуется огромным количеством токсичных загрязнений промышленного и антропогенного происхождения: ионов тяжелых металлов и радионуклидов, органических соединений, гербицидов, пестицидов, нитратов и т. д.

При использовании воды из колодца потребитель ставит себя в самые трудные условия. Он должен сразу ориентироваться на приобретение и установку многофункциональных, дорогих комплексов водоочистки. Дело в том, что грунтовые воды имеют нестабильный состав и повышенный уровень объема загрязнителей (железа, органических веществ и растворенных газов – продуктов гниения и жизнедеятельности почвенных бактерий и т. п.). Более того, такой источник не может обеспечить надежное поступление необходимого количества воды вследствие особенностей ее формирования поверхностными стоками.

Итак, при наличии любого из источников воды в обязательном порядке следует сделать ее анализ, чтобы определить показатели:

Пример

Дано: загородный дом.

Сколько человек живет в доме: 3 человека.

Количество сантехнических приборов:

  • 1 этаж (ванная комната и туалет): унитаз, биде, раковина, душевая кабина;
  • 1 этаж (кухня): смеситель в раковине и посудомоечная машина;
  • 2 этаж (ванная комната и туалет): унитаз, биде, ванна, душ.
Статья в тему:  Гидрофобные смеси для бетона. Гидрофобизатор для бетона. Какой фирмы гидрофобизатор лучше купить. Обзор пропиток для бетонных поверхностей

Решение: 1 этаж ванной комнаты и туалета (1,0 м3/час) + кухня (0,25 м3/час) + 2 этаж ванной комнаты и туалета (1,0 м3/час)= 2,25 м3/час.

По статистике, в ванной комнате и туалет находится 1 человек. Он использует только один прибор. Для расчета необходимо взять только прибор, у которого максимальная производительность.

Нельзя забывать и про дополнительные временные потребления. Сюда можно отнести: бассейн, оранжерея, джакузи, сауна и так далее. При расчете необходимо учитывать абсолютно все. Расход воды происходит неравномерно в течение всего дня. Если ночью его значение сокращается до 0, то основное потребление воды приходится на дневное и вечернее время. Нужно понимать, что если в среднем на семью из 3 человек приходится 600 литров в сутки, то при одновременном открытии всех кранов воду можно использовать за 3 часа.

Нюансы выбора оборудования для системы водоочистки загородного дома

Современный загородный дом оснащен по последнему слову техники. Он включает в себя все инженерные системы, которые обеспечивают его жизнедеятельность и комфорт для жителей. Важную роль среди них играет водоснабжение, задача которого — не только подать воду для принятия ванны, мытья посуды, приготовления еды и, тем более, для питья, но и специальным образом ее подготовить.

Вода – это не просто Н2О. В воде присутствуют как полезные, так и вредные примеси. Полезные — это минеральные соли, которые в слишком большом количестве, наоборот, пользы не приносят. При выборе компонентов системы водоочистки, в первую очередь, пользователя должны волновать вредные примеси, иными словами — загрязнения.

Для понимания сути всё «вредное» можно разделить на:

  1. Механические примеси, нерастворённые в воде. Это — песок, ил, глина, взвеси, ржавчина и т.д.
  2. Растворенные химические соединения:
  • неорганические вещества: лишние соли жесткости, соединения железа, марганца, тяжелых металлов, также в воде могут встречаться и радиоактивные вещества;
  • органические соединения, в том числе природные гуминовые кислоты, содержащиеся в почве, а также токсичные, хлорсодержащие вещества и т.д.
  1. Биологические загрязнения — бактерии и вирусы.
Статья в тему:  Происходит процесс фотосинтеза значит. Процесс фотосинтеза в листьях растений

Вредные вещества могут попасть в почву, а оттуда – в воду, например, в колодец или неглубокую скважину, из-за сброса промышленных отходов, выхлопных газов транспорта. Зачастую участки под ИЖС выделяются в местах, где раньше интенсивно велось сельское хозяйство, и весь «химический коктейль» от удобрений давно проник в грунт.

Поэтому вся вода, как питьевая, так и техническая, используемая для стирки, мытья посуды и т.д., должна соответствовать санитарным правилам и нормам. Качество воды в городских сетях регулируется требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 (Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения).

Горожане, не удовлетворенные качеством воды, централизованно поставляемой муниципальными службами (Водоканалами), могут установить в квартире бытовые фильтры. Такие фильтры очистят воду от механических примесей, например, ржавчины (попавшей в воду из-за старых труб), «химии», «органики», бактерий и т.д.

Загородный житель, в отличие от проживающего в городе и имеющего «первую линию обороны» в виде водопроводной станции «Водоканала», такого преимущества лишён. Отсюда: владелец загородного дома при очистке воды должен руководствоваться правилом «позаботься о себе сам».

Загородный дом обычно не подключен к централизованной системе водоподготовки, поэтому покупкой и установкой простого бытового фильтра не отделаешься. Он быстро засорится, если на него подавать речную или озерную воду с большим количеством песка, ила, водяной живности и т.п. Губительной может быть колодезная и скважинная вода из-за обилия неорганических веществ и природных органических гуминовых кислот. Поэтому перед бытовым фильтром нужно установить специальную систему очистки воды для коттеджей – аналог городских очистных сооружений, но в индивидуальном формате.

Возникает вопрос: как выбрать такое оборудование и произвести его монтаж? Начать нужно с детального лабораторного анализа (состава) воды.

Статья в тему:  Самостоятельная замена счетчика электроэнергии. Порядок замены счетчика электроэнергии: от и до

Это позволит узнать, какие примеси и вредные вещества находятся в воде, по каким из них превышены допустимые концентрации, а затем подобрать систему водоочистки, наилучшим образом подходящую для конкретной ситуации.

Определение жесткости воды

Наиболее легкий метод – взять данные с карты жесткости воды в вашей местности. Существует прибор – кондуктометр (TDS-метр), работающий на принципе измерений электропроводимости воды, в быту именуемый «солемер». Чем больше значение, отображаемое прибором, тем выше содержание солей в воде и ее жесткость. Для определения точного численного значения нужно использовать специальные таблицы.

При отсутствии специального оборудования наличие солей жесткости в воде можно определить органолептически по следующим признакам:

  • мыло и другие средства стирки плохо пенятся;
  • накипь в чайнике появляется уже после нескольких использований;
  • на свежевымытой посуде видны разводы;
  • некоторые люди чувствуют, что вода немного горькая на вкус;
  • белый осадок образуется в емкостях, где отстаивают воду.

Фильтры против кальция, извести и ржавчины

Перечисленные проблемы с примесями можно решать с помощью других технологий. В этом разделе представлены особенности альтернативных способов защиты от накипи и ржавчины.

Магнитный фильтр

Переменное силовое поле можно имитировать при перемещении загрязненной жидкости через рабочую зону, сформированную комплектом из нескольких постоянных магнитов. Эти элементы устанавливают последовательно с противоположным направлением полярности. Собранный блок размещают в корпусе с фланцевыми или резьбовыми выходами для подключения к магистрали.

Статья в тему:  Отравляющие вещества первой мировой войны. Химическое оружие

Главный недостаток технологии: защитные функции работают только при движении воды по магистрали. Система из постоянных магнитов эффективна при уровне жесткости не более 6 мг-экв/л. Для монтажа требуется разборка трубопровода. Производители не указывают дальность действия, поэтому такой фильтр против накипи устанавливают на небольшом расстоянии от котла отопления или другого защищаемого оборудования.

Химический фильтр

По этой технологии соли жесткости преобразуют в нерастворимый осадок добавлением специальных реагентов. Для увеличения эффективности процесса выбирают реактивы с учетом исходного состава примесей.

Тщательно контролируют:

  • количество добавок;
  • температуру;
  • время обработки.

Химический способ защиты от накипи применяют в промышленных масштабах для водоподготовки с высокой производительностью. В этом случае экономически оправданы вложения в сложное оборудование. Подготовленный персонал обеспечивает корректное выполнение рабочих операций.

Качественное воспроизведение технологии в домашних условиях затруднительно. Придется устанавливать специализированные дозаторы, самостоятельно выполнять обслуживание.

Какие фильтры для очистки воды лучше выбрать для городской квартиры?

Теперь попробуем разобраться, какой лучше выбрать фильтр для очистки воды в квартире и почему. Предварительная степень системы очистки для такого объекта была отмечена выше. Магистральный фильтр с устройством поддержания давления обеспечит хорошую защиту. Его надо попробовать установить с подключением к дренажу. Это упростит промывку. Для автоматизации данной операции устанавливают дополнительный электромагнитный клапан с блоком управления по таймеру.

Дальнейшие действия зависят от результатов анализов. Для питьевой воды здесь и в других случаях подходит установка фильтра обратного осмоса Аквафор. Но надо понимать, что вместе с накопительным баком (от 8 л. и более) она займет много места под мойкой и внутри кухонной корпусной мебели. При небольшом уровне загрязнений применяют кувшин или стационарные фильтры с картриджами. Неприятные привкусы и запахи устраняют наполнителями из активированного угля и других сорбентов.

Статья в тему:  Моё понимание поэзии «чистого искусства», в лирике А. А. Фета, Ф. И. Тютчева. Московский государственный университет печати

В городской квартире и доме экономно относятся к свободному пространству, поэтому для понижения уровня жесткости применяют специализированные картриджи. Еще меньше места занимают фильтры грубой очистки с полифосфатами. Чтобы не загрязнять воду этими химическими соединениями – устанавливают электромагнитные преобразователи. При габаритах корпуса прибора профессиональной серии (22 х 15 х 10 см) найти место для монтажа под мойкой не трудно. Катушку для создания поля наматывают двумя проводами на участке трубы системы водоснабжения (длина от 70 до 100 см). Потребление 20 Вт в час не увеличит заметно расходы домашнего бюджета.

Характеристики жесткой воды

Жесткость – интегральный показатель содержания в воде солей щелочноземельных металлов, преимущественно кальция и магния. Складывается она из двух составляющих. Постоянная жесткость определяется присутствием солей серной, соляной и азотной кислоты. Временная – складывается из суммы содержания гидрокарбонатов, а также карбонатов Mg и Ca. При уровне pH выше 8,3 либо нагревании эти компоненты образуют накипь на стенках или выпадают в осадок. Поскольку именно гидрокарбонаты определяют вкусовые качества, разница между родниковой и кипяченой водой ощутима при первом же глотке.

Российский СанПиН 2.1.4.1074-01 определяет допустимую величину жесткости при питьевом водоснабжении равной 7 мг-экв/л. Но градации для мягкой и высокоминерализованной воды не установлены однозначно, и существенно отличаются не только в разных странах, но даже в пределах одного государства.

Статья в тему:  Ютуб строим баню своими руками. Как построить баню своими руками. Строительство бани под ключ от фундамента до крыши. Шаг IV — внутренние отделочные работы

Таблица 1. Классификации жесткости воды в России, Германии, США

В России чаще используется четырехступенчатая классификация жесткости в зависимости от содержания в воде солей (мг-экв/л):

  • мягкая – 0-1,5;
  • оптимальная – 1,5-2;
  • жесткая – 2-5;
  • сверхжесткая – 5-7.

При превышении допустимого значения поступающая к потребителю вода считается технической.

Зависимость жесткости от источника водоснабжения

Значение жесткости может существенно варьироваться даже в пределах одного региона. Чаще всего это зависит от типа водозабора. В пресных поверхностных водоемах и реках вода мягче вследствие постоянной подпитки от тающего снега и атмосферных осадков. Для них характерны сезонные колебания, зависящие от режима питания водных объектов.

Подземные воды в большей степени обогащены солями, содержащимися в водоносных горизонтах. Их концентрация мало зависит от времени года и количества осадков. Скважинные водозаборы отличает повышенная жесткость и постоянство химического состава.

Пределы и особенности умягчения

Необходимость удаления избыточных солей даже при пользовании централизованными источниками водоснабжения очевидна. Негативное влияние жесткой воды проявляется уже при концентрациях 3-7 мг-экв/л, которые считаются допустимыми. Это следует учитывать, выбирая фильтр для питьевой воды.

Для бытовой техники и внутридомовых инженерных сетей это чревато рядом серьезных проблем:

  • снижением КПД, сокращением срока службы посудомоечных и стиральных машин из-за образования накипи на нагревательных элементах;
  • уменьшением пенообразования при применении моющих средств;
  • ускоренным износом сантехнических приборов и запорно-регулировочной арматуры из-за известковых отложений;
  • сокращением сечения в теплообменниках котлов, водонагревателях и радиаторах автономного отопления;
  • поломкой циркуляционных насосов;
  • увеличением расхода электроэнергии.
Статья в тему:  Затопленные села на волге. О невидимом городе мологе

Для человека снижается эффективность гигиенических процедур, обезжиривается и пересыхает кожа, повышается риск развития мочекаменной болезни, растет вероятность заболеваний сосудов и костной системы.

Но и полное обессоливание воды несет определённые проблемы. В частности, в технической сфере жесткость менее 2 мг-экв/л чревата усилением коррозийного воздействия теплоносителя на элементы систем обогрева. Поэтому при использовании умягчителей важно выбивать технологию, которая гарантирует на выходе воду с оптимальной жесткостью.

Методы умягчения

Мягкую воду получают несколькими способами. Наиболее древний из них – термоумягчение, или кипячение. Однако этот метод устраняет лишь временную жесткость, и применяется преимущественно в быту. Гораздо больше востребованы технологии мембранной очистки, ионного обмена и реагентного умягчения. Они отличаются глубиной, селективностью очистки, сферой применения – используются для обработки питьевой или исключительно технической воды.

Ионный обмен

Ионообменное умягчение – классическая технология, при которой жесткость устраняется замещением ионов кальция и магния исходной воды нейтральными катионами натрия. В коттеджных и промышленных системах водоочистки ионообменная установка умягчения воды – обязательный элемент водоподготовки. В качестве загрузки здесь работают катионообменные смолы, которые входят также в состав многокомпонентных смесей Ecotar, применяемых в фильтрах комплексной очистки Aquachief.

В фильтрах-кувшинах для корректировки жесткости служит ионообменный волокнистый материал «Каталон». В бытовых стационарных системах водоочистки умягчение осуществляется при помощи традиционных картриджей с катионообменной смолой (БС), а также инновационного материала «Арагон 2» с интегрированной в полимер ионообменной смолой. Выбор моделей для мягкой, жесткой и сверхжесткой воды позволяет получать из любой исходной жидкости фильтрат с оптимальными характеристиками.

Статья в тему:  Как сохранить осенние листья яркими. Как сохранить и креативно использовать осенние листья

Мембранная очистка

Обратный осмос – самый кардинальный способ изменения характеристик воды, который позволяет получать полностью обессоленное химическое соединение. Метод основан на продавливании жидкости через полупроницаемую мембрану с пористостью 0,0001 мкм. Преграда проницаема лишь для молекул H2O и некоторых газов.

Технология в чистом виде используется как промышленная водоочистка в ряде производственных процессов, медицине, при переработке стоков. Питьевая вода на последнем этапе обратноосмотической очистки может обогащаться природными минералами для восстановления оптимального солевого баланса. Применение наномембран с размером пор 0,001 микрометра снижает жесткость на 70-80%, но сохраняет естественный баланс минералов. Предпочтение той или иной технологии определяется химическим составом исходной жидкости и областью применения очищенной воды.

Реагентное умягчение

Механизм снижения жесткости основан на свойствах ряда химических веществ вступать в реакцию с солями кальция и магния. В результате образуются нерастворимые карбонаты и сульфаты, выпадающие в осадок. Ранее в качестве реагента применялись гашеная известь или кальцинированная сода. В настоящее время смягчение жесткой воды чаще всего выполняется фильтром с полифосфатной загрузкой.

Этот способ нельзя использовать в линии питьевого водоснабжения, но он весьма эффективен при установке в трубопровод подачи холодной воды к стиральной и посудомоечной машинам. Связывание солей жесткости препятствует появлению накипи на нагревательных элементах, сокращает расход электричества, повышает эффективность работы бытовой техники.

Чтобы не ошибиться с выбором метода умягчения и типом фильтра, проконсультируйтесь с нашими специалистами. Чистая вода с оптимальным минеральным составом – залог здоровья потребителя и долгой работы линий водоснабжения и бытовой техники, поэтому лучше не пренебрегать водоподготовкой.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector