Нередко качество добываемой из скважины или колодца воды не соответствует установленным нормам (СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая»). Поэтому постскважинная подготовка подаваемой в дом воды просто необходима. Ниже мы рассмотрим общие принципы устройства систем водоочистки.
Состояние водоносных горизонтов в Московской области
В последние десятилетия отмечается рост превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязнителей подземных водозаборов. Эта тенденция отражает влияние техногенных факторов на гидрохимический фон Московского региона. Впрочем локальные анализы месторождений показывают, что степень искусственного воздействия, значительно различается по территории, а также в зависимости от удалённости водоносов от дневной поверхности.
Например, глубина водоупорной кровли среднекарбоновых и нижнекарбоновых напорных горизонтов колеблется по региону в широких пределах – опускаясь до 70 м. В результате артезианские источники, беря своё начало в трещиноватых отложениях доломита и известняка, находятся в изоляции от влияния поверхностных факторов.
Напротив, подпитка верхних грунтовых и песчаных уровней происходит напрямую за счет осадков, а также речных вод, преимущественно в периоды весеннего подъёма. В верхних водоносных горизонтах значительно чаще, чем известняковых, проявляются последствия жизнедеятельности человека. Именно поэтому мы не рекомендуем бурить скважины на песок.
Какие задачи ставятся перед водоподготовкой?
Различия в гидрогеологии водоносов сказываются на особенностях их химических примесей. В верхних слоях встречаются превышение ПДК по нитратам, пестицидам, нефтепродуктам, сульфатам, тяжелым металлам, могут присутствовать следы бактериального заражения, при несоблюдении охраняемых санитарных зон сооружений. Воды известняковых горизонтов часто показывают карбонатно-магниевую жесткость, излишки фторидов и железа.
Очевидно, что функции, которые выполняет очистка воды из скважины в загородном доме, обозначаются довольно значительным спектром конечных задач. Так, водоподготовка для питьевых, хозяйственных или систем теплоснабжения будут отличаться. Например, если перед заполнением отопительного контура дома жидкость достаточно довести до норм жесткости, то питьевая вода потребует комплексного подхода к очистке, с изменением органолептических свойств на выходе к потребителю.
На что влияют распространённые примеси в воде из скважин?
а) Жесткость.
Являясь жизненно необходимыми минералами, кальций — Ca и магний – Mg в избыточных концентрациях представляют угрозу не только здоровью человека, но и технике. Присутствие ионов Ca и Mg, измеряется параметром жесткости воды, а их переизбыток:
- ухудшает вкус воды;
- ведёт к перерасходу моющих средств;
- за счет отложения солей на нагревательных элементах систем теплоснабжения, способствует увеличению потребления топлива и электроэнергии;
- образует карбонатно-магниевую корку, которая вызывает зарастание проходов труб, поломку сантехнического оборудования;
- делает воду непригодной в ряде технологических процессов. Например, для приготовления некоторых строительных растворов или водорастворимых красок.
б) Железистость.
Основную опасность избыток железа несет для технологического оборудования, вызывая образование минеральных и бактериальных наростов внутри трубопроводов и сантехнических приборов.
Повышенное содержание железа помогает устранять водоподготовка воды из скважины, с улучшением вкусовых свойств, устранением рыжеватого цвета и удалением ржавых хлопьев.
в) Сероводород.
Сероводород является продуктом жизнедеятельности анаэробных бактерий, преобразующие в летучий газ сульфаты и сульфиды. Помимо неприятного запаха тухлых яиц, он является токсичным веществом. Содержащие серу соединения, могут попадать в скважину двумя основными путями:
- с органикой, смываемой поверхностными водами, при недостаточной герметизации затрубного пространства;
- если в обсадной колонне, проходящей через водонасыщенные пласты сульфидных руд, нарушена целостность соединений или имеются трещины.
г) Фториды.
Превышение ПДК по соединениям фтора, оказывает влияние на минерализацию костной ткани человека, его иммунную и нервную системы, работу щитовидной железы. Концентрация фторидов близкая к 2-3 мг/л способствует развитию флюороза зубов.
д) Мутность.
Возникает от повышенного содержания взвесей органического или неорганического происхождения. Может просто ухудшать органолептические показатели воды, но иногда является следствием серьёзного загрязнения источника, делающим его непригодным к эксплуатации.
Реагенты и способы удаления примесей
а) Механическая очистка.
Практически ни одна водоочистка воды из скважин не обходится без механических ступеней. Они позволяют отделить взвешенные частицы, улучшая прозрачность жидкости, подготавливая воду к углублённой очистке. Фильтры механической водоподготовки, как самостоятельный элемент, способствуют продлению срока службы сантехники. Выпускаются в виде картриджей из полипропилена, сетчатых или дисковых вставок. Также к механической очистке относятся песчаные и гравийные фильтры.
б) Активированный уголь.
Наиболее распространенное абсорбирующее вещество. Благодаря низкой себестоимости и способности взаимодействовать с широким диапазоном примесей, очистка воды из скважины активированным углём, используется как самостоятельная технология, так и в качестве элементов ступеней комплексных установок.
Способность удерживать загрязнители – адсорбировать, базируется на процессах межмолекулярного взаимодействия гравитационными силами Ван-дер-Ваальса. Активированные угли имеют развитую микропористую поверхность, на которой происходит удержание примесей.
При одинаковом химическом составе на базе углерода, эксплуатационные свойства активированных углей зависят от природы их происхождения. На поглощающую способность влияют форма и размеры микропор. Так, более крупные поры активированных углей, полученных из каменного угля, улавливают большие органические молекулы, а поглотители из кокосовой скорлупы – лучше справляются с небольшими молекулами. Самые крупные поры получаются у активированных углей на основе древесины.
Связывание некоторых веществ, таких как хлор, формальдегиды, аммиак затруднено простой адсорбцией. Поэтому активированные угли дополнительно подготавливают – импрегнируют химическими реагентами. В результате Поглотитель приобретает свойства хемосорбции.
в) Ионообменные смолы.
Картриджи и насыпные материалы, содержащие ионообменные смолы, способны удалять из воды ионы различных элементов – фтора, магния, кальция, ртути, фенолов и многие другие. Однако чаще всего их задействуют как умягчители воды. Содержащиеся в ионообменной смоле ионы натрия, замещают Ca и Mg в солях жёсткости, лишая их способности образовывать отложения на внутренних поверхностях сантехнического оборудования.
Ионообменные смолы, по мере насыщения, подвергаются регенерации насыщенным раствором хлорида натрия, которым промывают гранулы активного вещества в обратном направлении.
г) Обеззараживание.
Дезинфекция направлена на подавление патогенной микрофлоры. Применяют хлор, ультрафиолетовые обеззараживатели, реагенты с активным кислородом. Если у вас осуществляется очистка воды из скважины своими руками с помощью хлорирования, то проявляйте особую осторожность и соблюдайте дозировки, чтобы не получить отравление. Ввод в эксплуатацию скважины, возможен после тщательной многократной прокачки, до полного удаления запаха хлора.
д) Обратный осмос.
Технология, позаимствованная из микромира живых клеток. Мембраны обратного осмоса пронизаны мельчайшими порами — около 0,0001 микрона. Такие крохотные отверстия задерживают молекулы любых примесей, а также вирусы и бактерии, благодаря чему достигается наивысшая степень очистки питьевой воды.
Блоки обратного осмоса работают в комплекте с подготовительными ступенями механической очистки и угольными картриджами, которые позволяют значительно продлить срок службы нежных мембран.
е) Своими руками.
Случаются ситуации, когда возникает вопрос: «Как очистить воду из скважины своими руками?» Такое иногда происходит при ремонтных работах на водоподающем оборудовании или при отсутствии стационарных фильтрующих установок. Конечно, полностью удалить загрязнители из воды не получится, но некоторое улучшение качества осуществить можно после:
- Отстаивания. Нахождение воды в открытой ёмкости, от нескольких часов до суток, позволяет избавиться от летучих соединений, в том числе от хлора и аммиака. Взвешенные частицы оседают на дно сосуда, там же собирается доокисленный кислородом воздуха избыток железа, образуя бурый осадок.
- Кипячения. Излишек солей жёсткости оседает на стенках нагреваемой ёмкости – вода становится мягче. Большая часть микроорганизмов погибает после кипячения не менее 10-15 минут.
- Вымораживания. Используя разницу в температуре замерзании чистой и солёной воды можно практически полностью удалять растворённые примеси, особенно соли тяжёлых металлов.
Заключение
Несмотря на то что среднестатистический показатель содержания ПДК загрязнителей в питьевых источниках увеличивается, каждое месторождение требует индивидуального рассмотрения. Планируемая очистка воды в доме из скважины, рассчитывается на основании тщательного исследования гидротехнического сооружения. Выводы делаются, после внешнего осмотра, тестовых откачек, лабораторного химанализа, а при необходимости, каротажной диагностики.