Система очистки воды из скважины: от железа, сероводорода, нитратов, песка и кальция

Различные методы

Есть три группы методов, которые эффективнее всего удаляют сероводород:

• физические – аэрация;
• химические – окисление пероксидом водорода, гипохлоритом натрия, озоном;
• физико-химические – сорбция каталитическим активированным углем, марганцевокислым зеленым песком и другими фильтрующими загрузками.

Первая помощь

Если вы почувствовали запах и привкус сероводорода, сначала выполните такие действия:

1. Удалите ил на дне скважины и со стенок труб. Такую чистку выполняйте 1 раз в 2 года.
2. Прокачайте скважину.
3. Удалите слой глины и песка.
4. Выполните герметизацию труб или замените их.
5. Очистите водонагревательные приборы (бойлер).

Этим вы удалите питательную среду для сульфатредуцирующих бактерий и приостановите образование сероводорода. После можно приступать к непосредственной очистке от сероводорода.

Аэрация

Метод подходит для удаления молекулярного сероводорода H2S. Ионы НS- фильтруются частично, а S2- остаются.

Эффективность аэрации средняя – способ растворяет 65-70% сероводорода. Полное удаление возможно только при подкислении воды до рН меньше 5.

Суть метода: вода насыщается кислородом, который реагирует с сероводородом и расщепляет его на серу и воду. Также параллельно окисляется железо, марганец, аммоний.

Есть 2 типа установок для аэрации:

1. Безнапорные – контактные емкостис распылителями, работающие по типу душа. Кислород равномерно растворяется в каплях воды и реагирует с большей частью сероводорода.Система может быть оборудована маломощным компрессором, который перемешивает воду для донасыщения ее кислородом. Окисленные вещества выпадают в осадок, поэтому накопительную емкость нужно чистить 2-4 раза в год.
2. Напорные – специальные колонны или статические миксеры, в которые под давлением подается кислородная смесь.После механической фильтрациивода попадает в напорную установку, и там происходит интенсивное окисление. При этом погибают анаэробные бактерии.

Плюсы данного метода в следующем:

• дешевизна;
• неплохая эффективность.

Минусы:

• системы громоздкие, занимают много места;
• их нужно регулярно очищать;
• в помещении, где происходит аэрация, неприятно пахнет.

Окисление

Дозирующие установки с определенной периодичностью подают в фильтрующую колонну один из сильных окислителей:

1. Гипохлорит натрия. Соединение расщепляет сероводород до серной кислоты и серы, преобразовывает органические соединения, окисляет железо и марганец. Недостаток метода: концентрат гипохлорита нужно разбавлять только дистиллированной водой, также вещество образует токсичные хлорпроизводные.
2. Перекись водорода. Безопасный и эффективный бытовой окислитель, который подается станцией дозирования реактивов.
3. Озон. Вырабатывается из воздуха специальными системами, которые подключаются к водопроводу.

Озон окисляет почти 90% сероводорода, растворенного железа, превращая их в нерастворимый осадок. Также он убивает вирусы и бактерии.

Плюсы метода:

• высокая эффективность очистки;
• безопасность при соблюдении всех правил.

Минусы:

• нужно периодически покупать реактивы, а они недешевые;
• установки дорогие и энергозатратные.

Сорбция

Воду под напором пропускают через древесный или активированный уголь. На поверхности этих материалов происходят обменные реакции, вследствие чего молекулы H2S окисляются и распадаются на безопасные вещества (серу и ее соединения), а все вредные соединения поглощаются пористой поверхностью.

Один из самых популярных фильтрующих материалов – каталитический уголь Centaur(США). Он очищает воду от:

• сероводорода,
• железа,
• хлораминов,
• нефтепродуктов.

Уголь придает воде приятный вкус и запах. Centaur используют, если концентрация сероводорода в воде не больше 6,0 мг/л. Загрузка удаляет почти весь сероводород, но время контакта должно быть минимум 3 минуты.

Перед подачей воды в фильтр воду нужно аэрировать, для этого используют компрессоры или эжекторы. Промывка загрузки осуществляется противотоком воды, специальных восстановителей не нужно.

Еще одна хорошая фильтрующая загрузка – марганцевокислый зеленый песок (ManganeseGreensand).

Это марганцевый цеолит, который получают при обработке природного минерала глауконита.

На активной поверхности происходит окисление сероводорода до серы и сульфатов. Образовавшийся остаток отфильтровывается слоем гранулированного материала. Мешка на 28 л хватает на 3 года и больше.

Плюсы метода:

• извлечение 98% сероводорода;
• комплексная очистка и дезодорация воды;
• обработка большого объема жидкости.

Минусы:

• сорбенты дорогие;
• нужно много воды на промывку;
• низкая скорость фильтрации.

Механическая очистка.

Крупные частицы и нерастворимая взвесь устраняются каскадом из нескольких фильтров.

При простейшей двухфильтровой системе первый фильтр устанавливается прямо на входе подающей трубы, в скважине или в колодце, это примитивная самоочищающаяся сеточка, через которую не проходят крупные частицы, способные повредить насос. Второй, сменный, фильтр ставится перед накопительным баком, он задерживает нерастворимые частицы мути размером около 100 микрон и должен заменяться по мере накопления на нём фильтрата.

Если в скважину установить первый фильтр не получается, можно применить объединённый двух- или трёхступенчатый фильтр, в котором происходит последовательная фильтрация крупных, а затем мелких частиц.

Народные умельцы в качестве фильтра используют бочку, с засыпанным в неё песком или щебнем, и пропускают воду через этот слой засыпки, получая неплохой результат.

Если вода слишком жёсткая или в ней много солей металлов, то вместо песка засыпают специальный катализатор, предварительно снижающий концентрацию нежелательных веществ.

Достоинство «народного метода» в дешевизне, недостаток – слабая, по сравнению с промышленным фильтром, очистка.

Особенности проведения анализа

Очистка скважинной воды – неизбежный процесс, для эффективности которого необходимо подобрать соответствующее загрязнениям оборудование для фильтрации. Чтобы сделать правильный выбор, следует исследовать жидкость из скважины. Для ее правильного анализа нужно строго придерживаться следующих правил:

1. Осуществлять водозабор рекомендуется только в стеклянную или пластиковую новую тару.
2. Перед использованием емкости требуется промывка.
3. Не следует набирать застоявшуюся жидкость. Нужно дать ей стечь в течение 10 минут.
4. Производить забор лучше всего при среднем напоре.

В результате комплексного анализа в лаборатории часто наблюдается повышенное содержание железа в исследуемом составе. В этом случае потребуется обезжелезивание скважинной воды.

Комплексное очищение

Проведя анализ добываемой из скважины воды, определяют тип оборудования, необходимого для узконаправленной водоочистки. Например, ионообменные колонны устанавливают, как правило, только при чрезмерном содержании солей и минералов.

Однако практически любая очистная система включает следующие компоненты:

• Механический предфильтр, возможно – самоочищающийся. Задерживает крупные частицы песка, железа и т.д.
• Гидроаккумулятор – резервуар, часто выполняющий функцию отстойника, всегда включенный в работу. Предназначен для бесперебойной подачи воды.
• Аэрационный резервуар, являющийся также и отстойником. Насыщает жидкость кислородом, способствует окислению и выпадению в осадок растворенных металлов, солей, минералов.
• Насос второго подъема, создающий или повышающий давление после аэрации.
• Обезжелезиватель, представляющий собой подсистему из 2-3 баллонов, заполненных фильтрующей загрузкой. На данном этапе также происходит умягчение воды и удаление примесей размером до 1мкм.
• Обеззараживающий узел, который может быть представлен как реактором для дозированного хлорирования (или смешивания с перекисью водорода), так и УФ облучателем.
• Финальный фильтр, как правило – угольный. Призван для дополнительной водоочистки от химических реагентов. Может замещаться или дополняться обратноосмотической установкой.

Обратите внимание! Водоподготовка порой преследует различные цели (например — для бассейна или мойки машины). В зависимости от целей, на разных этапах делают ответвления – техническое, бытовое, питьевое

Такой подход в значительной мере способствует экономии расходных материалов и времени.

Домашние способы обезжелезивания при очистке питьевой воды

За неимением фильтрующих систем очистку от железа можно выполнить при помощи проверенных домашних способов:

1. Самый простой способ – отстаивание. Для этого достаточно наполнить ёмкость водой и оставить её на ночь. Для употребления годится 2/3 часть, аккуратно слитая в чистую посуду. В оставшемся объёме будут содержаться примеси, осевшие за ночь.

   Процесс отстаивания

2. Известно, что талая вода обладает полезными свойствами. Поэтому ещё одним популярным способом очистки в домашних условиях является её замораживание. Для этого воду ставят в открытой посуде в морозилку и ждут, пока она замёрзнет наполовину. Получившийся кусочек льда можно размораживать и пить.

   Замораживание – эффективный и полезный способ очищения питьевой воды от вредных примесей

3. Более сложный способ – каталитический, заключается в том, что воду наливают в ёмкость с насыпным фильтром в виде пористого материала (цеолит, доломит, глауконит), хорошо поглощающего молекулы железа. После окисления вода проходит этап отстаивания. При этом происходит выпадение осадка.

   Фильтрация воды из скважины может производиться при помощи универсальных устройств

Виды железа в воде из скважины

Существует несколько групп железистых соединений, к ним относят коллоидную органику, присутствующую в водяной среде в виде мелких (размер до 0,1 мкм) взвесей железосодержащих частиц. Иногда в природе встречается бактерии, перерабатывающие железо из растворимой формы в водонерастворимую — они образуют на поверхности источника радужную пленку.

Перечисленные виды соединений обычно не встречаются в артезианских скважинах из-за слишком большой глубины нахождения водоносного горизонта — вода из артезианок отличается кристальной чистотой.

Основные виды железа, которые в ней можно обнаружить:

Двухвалентное Fe2+. Присутствует в водной среде в свободном состоянии и полностью в ней растворено, поэтому невозможно на глаз определить его наличие и концентрацию. На предварительном этапе после бурения скважины убедиться в присутствии Fe2+ можно попробовав или понюхав воду.

В скважинной воде встречаются следующие разновидности растворимых железосодержащих соединений двухвалентного железа, к которым относят бикарбонат Fe(НСО3)2, карбонат FеСО3, сульфид FeS и сульфат FeSO4.

Трехвалентное Fе3+. При контактировании воздушных масс с Fе2+, последнее окисляется и образует водонерастворимые соединения Fe3+, от которых избавляются обычным отстаиванием или механической фильтрацией.

Другие разновидности железа. При контакте со стальной арматурой или трубами образуется водонерастворимая ржавчина, включающая в себя трехвалентный оксид железа Fe2O3 и метагидроксид Fe(OH)3, намного реже в воде встречается сульфаты (Fe2(SO4)3. Все эти реагенты могут быть легко отфильтрованы на различных этапах водоочистки.

Рис. 4 Схема реагентной водоочистки

Типы фильтров и советы по выбору

Высокоэффективные устройства очищения воды в скважинах, которые смогли бы исключить все мелкие примеси, отсутствуют. Много фильтров для воды устраняют только несколько элементов. Это зависит от того, что в каждом регионе вода отличается по составу, причем в ней будут присутствовать некоторые постоянные вещества. Из-за этого хорошие установки для скважин не способны исключить все примеси.

Существуют следующие виды фильтров:

• сетчатые: в них специальная сетка задерживает частицы, фильтры нужно регулярно промывать, имеют высокое качество, но в эксплуатации экономичные;
• картриджные: фильтрующий элемент – картридж. Исходя из вида установки, картриджи выполняют биологическое очищение, обезжиривание, сдерживают химические элементы. Такие картриджи предназначены для фильтрования в частном доме, поскольку чистят воду в небольшом объеме;
• сорбционные: комбинированного типа, способны очистить повышенный уровень хлора, микрофлоры, продукты нефти, пестициды.

Жесткость воды понижают до 18,0 мг/литр (подробнее о магистральных фильтрах, применяющихся для смягчения воды, узнаете в отдельном материале). Длительность использования наполнителя в фильтре будет определена составом очищаемой жидкости, средний срок 5-8 лет. После наполнитель меняется.

При присутствии биологической флоры необходима система очистки воды из скважины для частного дома уф-лампами. Когда грунтовые воды низкого качества, лучше подобрать системы многофункционального типа. Они способны убрать вредные добавки, устранить мутность, плохие запахи.

Существующие типы фильтров:

Песок

Чтобы в воде не было песчаных, глиняных добавок, торфяных образований, применяют фильтрацию механического типа. Обычным методом является отстаивание на протяжении 2-3 дней и дальнейшее кипячение воды. Это допустимо, если вода загрязнена не сильно, при допущении простого устройства с осмосом для очищения на молекулярном уровне.

Железо

Процесс очищения от железа заключается во влиянии кислорода на воду. Установки фильтрации должны оказывать воздействие на 2-3-х валентное железо. Следующая фаза – это аэрация.

Чтобы провести очищение воды от железа, через жидкость нужно пропустить кислород. Метод аэрации способствует удалению плохого запаха. Примеси железа сдерживаются очистителем, который оснащен наполнителем из искусственных каталитических смол. В них происходит накопление отложений этого вещества. Исключить железо из живительной влаги возможно самостоятельно либо в автоматическом режиме.

Сероводород

Данное очищение сероводорода осуществляется вместе с очищением от железных добавок. Возвратный осмос в данном случае не используется.

Система фильтрации комплексная с включением:

• окисления электрохимического вида;
• процесса осветления с использованием ионитов;
• обработки аэрацией;
• биохимического очищения;
• сорбционного влияния.

Известь

Когда присутствуют примеси извести в воде, растет величина магния с кальцием, что ведет к росту жесткости жидкости.

Устранить жесткость в полной мере не выйдет, ведь очистительные установки промышленного типа не способны с этим справиться. Для использования живительной влаги из скважины в хозяйстве требуется понижение присутствующей извести в жидкости до естественных показателей – 0,3 мкм. Данный исход возможен, применив очиститель каталитического типа с присутствием смол.

Марганец

Наличие соли ведет к тому, что вода становится жесткой, появляется осадок, наслоение на приборах. Для снижения жесткости пользуются кипячением, вымораживанием.

Полезно воспользоваться способом возвратного осмоса и проводить отделку ионов смол.

Возможно и очищение содой кальцинированного вида. Действенность предусмотрена и очисткой катионом со значительным кислотным воздействием либо смолой. Но чтобы его применить, нужен определенный бак, солевая емкость.

Применение очистителя с мембранами осмотического вида полностью очищают воду со скважины от солей.

Критерии грамотного выбора

Экономить на дачном фильтре для воды не стоит. Дешевое оборудование в лучшем случае не даст желаемой степени очистки, а в худшем – добавит посторонних примесей.

Выбирая устройство, обращайте внимание на такие параметры:

1. Количество ступеней очистки – чем больше модулей, тем лучше результат на выходе.
2. Производительность – модели кувшинного типа способны удовлетворить потребности одного-двух домочадцев. Для большой семьи лучше приобретать стационарные модели.
3. Особенности фильтрации – устройство стоит подбирать индивидуально, ориентируясь на состав воды.

Поскольку фильтр постоянно контактирует с водной средой, все его элементы должны быть выполнены из устойчивых к ее негативному воздействию материалов.

Для стационарных моделей, подключаемых к водопроводу, ключевым критерием выбора являются долговечные и прочные материалы.

Типы фильтров очистки воды

Во всех случаях необходимыми будут фильтры механической (предфильтр) и бактерицидной (постфильтр) очистки.

Фильтры смягчения воды и устранения из неё металлов и солей понадобятся, если эти примеси превышают предельную концентрацию.

Почти всегда на раздачу питьевой воды ставят мембранные фильтры обратного осмоса. Но при установке этих фильтров придётся поломать голову, куда использовать воду, омывающую и очищающую от грязи мембрану. Если анализ покажет, что эта вода пригодна, например, для полива — её можно закачивать в накопительный бак технической воды.

Ещё одним важным параметром при расчёте системы очистки воды будет потребляемый в сутки объём. Пропускная способность фильтрующих блоков должна обеспечивать бесперебойность подачи.

Система очистки воды из скважины или колодца для коттеджа, дачи, загородного дома — технически сложная система. Беперебойность и качество её работы влияет на безопасность здоровья и жизнеобеспечение жилища.

Обеззараживание

Последним этапом очистки воды из скважины до питьевой является обеззараживание, устранение биологической активности в жидкости. Для этого применяют:

• Угольные фильтры
• Облучение ультрафиолетом
• Хлорирование и дезинфекция с последующим выделением дезинфицирующих средств.

Для частного дома подойдут первые два варианта. Комбинировать их необязательно, подбирается эффективный метод исходя из данных анализа, проведенного в самом начале. Есть различие между микроорганизмами, обитающими на большой глубине в артезианских водах в условиях отсутствия кислорода – анаэробные бактерии и одноклеточные, и биосферой грунтовых вод, преимущественно аэробные. Фильтр подбирается только в соответствии с рекомендациями и установками СЭС.

Специфика анализа в зависимости от глубины скважины

Поверхностная вода

Чистота поверхностного слоя зависит от ландшафта и экологических условий. На его состав влияют климатические изменения и химические выбросы. Верхний водоносный слой может содержать пестициды, удобрения, продукты жизнедеятельности человека или животных, нитраты, соли тяжелых металлов. Этот слой наиболее уязвим для загрязнителей.

До 30 метров

На эту глубину бурится песчаная скважина, вода добывается из верхнего песчаного слоя. При бурении такого источника необходим фильтр, который очистит жидкость от примесей песка. Для дальнейшего ее использования в пищу потребуется дополнительная очистка, т.к. в поверхностные водоносные толщи могут проникать токсины, осадки, промышленные выбросы.

30-70 метров

На эту глубину производится бурение скважин на известняк. Вода, добываемая таким способом, называется артезианской. Она имеет сбалансированный химический состав, пригодна для питья, однако может содержать угольную кислоту, соли, иметь повышенную окисляемость.

Анализа воды в зависимости от глубины скважины.

100 метров и более

Источник, находящийся на глубине более 100 м, считается безопасным для водозабора – жидкость в нем отфильтрована несколькими слоями песка и глины, но соседство с залежами поваренной соли обеспечивает высокий уровень минерализации, а отсутствие воздуха способствует развитию серных бактерий, которые добавляют протухший запах. Бурение скважины на глубину более 100 м требует получение лицензии, для которой необходима экспертиза.

Это интересно: Современные фасадные материалы для наружной отделки дома: описываем со всех сторон

Эксплуатация и уход за установками

При использовании оборудования водоочистки строго соблюдают инструкции по эксплуатации.

Основные мероприятия:

• Замена фильтров, картриджей.
• Выпуск загрязненной воды после долгого времени простоя оборудования.
• Промывка системы после истечения рекомендованного срока или после очистки определенного инструкцией объема воды.
• Соблюдение рекомендованных режимов работы – мгновенный и длительный расход, давления в трубах.
• Консервация на зимний период или при перерывах.

Правильный выбор в соответствии с задачами, своевременное техническое обслуживание обеспечивают комфортное проживание в загородных домах, не ощущая дефицита в питьевой воде.

Фильтрация сохранит и сбережет внешний вид сантехнических приборов. Монтаж и настройка оборудования специализированными организациями позволит получить гарантию и техническое обслуживание.

Кабинетные фильтры очистки воды. Компактные системы очистки воды

Принцип работы:

• Большая часть кабинетов, это просто колонна с солевым баком в красивой коробочке. Принцип точно такой же, как у фильтра умягчителя. То есть Вы переплачиваете не за компактность, а за красоту. Потому что можно купить маленькую колонну и намного дешевле.
• Water boss от Аквафор это единственный кабинет принципиально отличающейся от колонны. Благодаря своей уникальной фильтрующей загрузке, они добились компактности, не потеряв производительность.

Важно знать:

Очень много жуликов продают кабинеты через интернет, в итоге кабинет приходит без фильтрующей загрузки или не справляется.

Основы работы систем и составляющие

Существуют различные технологии очистки жидкости из скважины от примесей. Выбор оборудования зависит от характеристик источника, желаемого результата фильтрации, объема потребляемой жидкости.

В своей работе системы очистки воды используют принцип отсеивания частиц примесей в зависимости от их размера. Поэтому на входе в систему устанавливается механический фильтр грубой очистки, который задерживает крупные частицы и очищает влагу от песка, глины, ржавчины. Если пропустить этот элемент системы, крупные частицы примесей будут быстро засорять другие установки водоочистки. Фильтр грубой механической очистки улавливает частицы размером более 50 мкм.

Установка аэрации воды избавляет жидкость от сероводорода, придающего ей неприятный запах, а также примесей железа. Вступая в окислительную реакцию с кислородом, эти химические соединения выпадают в осадок.

Специальные установки для смягчения воды избавляют жидкость от солей кальция и магния. Угольные фильтры очищают воду от органических соединений. УФ-облучатели обеззараживают жидкость, а механические фильтры тонкой очистки улавливают в ней даже мельчайшие частицы примесей, размер которых превышает 5 мкм.

Какие составляющие войдут в систему очистки скважинной воды, определяет ее химический анализ. Он выявляет количественный и качественный состав примесей и позволяет точно подобрать фильтры для нормализации жидкости, поступающей в дом из скважины.

Схема

Комплексная система очистки скважинной воды для частного дома может выглядеть следующим образом:

• фильтр грубой очистки, установленный на входе в систему;
• аэрационная колонна, оборудованная компрессором;
• фильтр-обезжелезиватель;
• установка, очищающая жидкость от марганца;
• умягчитель воды;
• фильтр тонкой очистки;
• УФ-стерилизатор;
• бытовой угольный фильтр для дополнительной очистки.

Если качество источника позволяет установку более простой системы, она будет включать 4 основных элемента:

• фильтр грубой очистки
• установка аэрации жидкости;
• фильтр-обезжелезиватель;
• угольный фильтр.

Безреагентное и реагентное обезжелезивание

Устранить оксид железа можно используя химические вещества или воздействуя на воду кислородом.

Безреагентная очистка основана на использовании аэрации воды, природных катализаторов процесса окисления. Жидкость обогащается кислородом, и двухвалентная форма, растворимая в воде, преобразуется в трехвалентную, выпадающую в осадок. Аэрация эффективна при концентрации железа, не превышающем 10мг на 1 л жидкости и подходит для очищения воды из скважины или колодца.

Реагентное обезжелезивание предполагает взаимодействие воды с химикатами, являющимися активными окислителями. Недостаток таких фильтров — попадание в воду частиц реагента, являющегося потенциально опасным для здоровья. В качестве очистителя используют гипохлорит калия, марганцовку. Использовать такие фильтры в быту небезопасно, чаще они применяются в промышленности, однако при большом водопотреблении допускается внедрение установки, которая автоматизирована на подачу нужного количества реагента.