Проблемы качества питьевой воды

Современное обустройство жилого дома, коттеджа обязательно предусматривает установку различного оборудования для водоподготовки с целью получения воды питьевого качества и пригодной для эксплуатации бытовой техники (стиральных и посудомоечных машин, сантехнического оборудования и водонагревательных котлов, др.) В связи с этим перед потребителями воды и технологами по её очистке возникает ряд задач, среди которых оценка качества исходной воды.

Существуют основные показатели качества питьевой воды. Их условно можно разделить на группы:

Органолептические показатели (запах, привкус, цветность, мутность)

Токсикологические показатели (алюминий, свинец, мышьяк, фенолы, пестициды)

Показатели, влияющие на органолептические свойства воды (рН, жесткость общая, нефтепродукты, железо, марганец, нитраты, кальций, магний, окисляемость перманганатная, сульфиды)

Химические вещества, образующиеся при обработке воды (хлор остаточный свободный, хлороформ, серебро).

Микробиологические показатели (термотолерантные колиформные бактерии, общее микробное число, общие колиформные бактерии, колифаги, др.)

В качестве источников водоснабжения используются городской, поселковый водопроводы, и подземные воды (скважины, колодцы). Как правило, для того, чтобы вода соответствовала требованиям СанПиН, необходимо проводить процедуру её очистки.

Опыт работы лаборатории по анализу качества воды показал, что к наиболее распространенным загрязнителям воды (содержание компонентов превышает нормативы), скажем в Московской обл., можно отнести железо, марганец, сульфиды, фториды, соли кальция и магния, органические соединения, др.

В последние десятилетия в результате интенсивного антропогенного воздействия заметно изменился химический состав не только поверхностных, но и подземных вод. Несмотря на относительную высокую защищенность (по сравнению с поверхностными) от загрязнения, в них уже обнаруживаются свинец, хром, ртуть, медь, цинк, др. Естественно, что концентрация тяжелых металлов в подземных водах возрастает на территории близ больших городов и промышленных центров.

Лаборатории по анализу питьевой воды централизованного и нецентрализованного водоснабжения уже сегодня четко определяют тенденцию роста случаев обнаружения в водах из скважин нитратов, фосфатов, что свидетельствует о выбросе в водоносные слои минеральных и органических удобрений. В колодезных водах обнаруживаются фосфаты, азот аммонийный, что говорит о попадании в источник азотных, фосфорных и органических удобрений.

В настоящее время, возможно, в связи с применением минеральных удобрений (суперфосфат), содержащих значительные примеси фторидов, возросли концентрации фторид-ионов не только в поверхностных, но и в подземных водах.

Очень часто исследуемые пробы вод характеризуются содержанием железа и солей жесткости, значительно превышающим оптимальный физиологический уровень и, следовательно, санитарно-гигиенические нормативы. Железо в водной среде присутствует чаще всего в форме бикарбоната, закиси, сульфида. В силу гидрохимических закономерностей в подземных водах железо встречается в различных соотношениях с марганцем.

В последние годы наметилась тенденция обнаружения сероводорода и сульфидов в водах, как следствие загрязнения воды органическими соединениями и серобактериями.

В скважинных водах Москвы и области нередки случаи обнаружения нефти и нефтепродуктов, которые попадают в воду в процессе бурения и вследствие проникновения в неглубокие водоносные слои бензина и дизельного топлива с автозаправочных станций или закачивания под землю производственных отходов.

Кроме того, потребитель может сталкиваться с проблемой микробиологический безопасности воды — ведь даже вода из подземных источников может содержать единичные клетки патогенных микроорганизмов, но основную угрозу представляет вода, вторично загрязняемая микробами при нарушении герметичности водопроводной сети.

В воде источников водоснабжения обнаруживаются несколько тысяч органических веществ разных химических классов и групп. Органические соединения природного происхождения — гуминовые вещества, различные амины, др., которые способны изменять органолептические свойства воды.

По результатам анализа воды можно подобрать водоочистное оборудование, сопоставив концентрации некоторых компонентов и свойства тех или иных сорбентов.

В одной отдельной квартире водопроводную воду можно сделать пригодной для питья и приготовления пищи с помощью бытовых картриджных фильтров «Родничок», «Барьер», импортные фильтры-кувшины (стаканы). Такие фильтры пригодны в случае, если расход воды не более 5–10 л/час. В фильтрах «Родничок» используется картридж на основе угля, покрытого серебром. Такой фильтр способен обеззараживать воду. Фильтры «Барьер» существуют в двух вариантах — на основе угля и комплексного сорбента (обезжелезиватель-седимент и умягчитель на основе цеолитов).

В квартире (офисе) также возможна установка по комплексной очистке воды (автомат очистки воды), который не только очистит воду от вредных примесей, но и подогреет (охладит) её до нужной температуры.

Если нужно очистить воду в многоквартирном доме на входе из городской магистрали, то применяются засыпные фильтры. Как правило, оборудование ставится для очистки горячей и холодной воды. Например, очистка холодной воды московского водопровода может предусматривать установку следующих фильтров — агрегатов.

Для чего используются фильтры.Фильтр механической очистки (грязевик). Он входит в комбинированный миниводозаборный узел. Последний состоит из манометра, фильтра механической очистки, редукционного клапана. Предназначен для удаления крупнодисперсных примесей, трубной окалины, песка, др (схема, для чего они используются)

Фильтр тонкой очистки (например, картридж повышенной грязеемкости на основе волокна с угольной пропиткой) для удаления органических соединений, в т. ч. нефтепродуктов, хлора, запаха и механических частиц размером до 10 мкм.

Умягчитель для удаления избыточных количеств солей магния и кальция (некоторые фирмы предлагают в качестве альтернативы умягчению на катионообменниках прибор «Медиагон», который предотвращает образование накипи на приборах).

система биофильтрации и обеззаражнивания воды (например, фильтры на основе специальной смолы PENTA PURE (производства США), а также бактерицидная лампа.

Для очистки горячей воды, как правило, бывает достаточно установки фильтров механической очистки и фильтра тонкой очистки, а также умягчителя.

«Станция» водоподготовки для загородного дома может предусматривать:

Наличие системы интенсивной аэрации воды для удаления растворенных газов (сероводорода, углекислого газа, метана) и насыщения обрабатываемой воды воздухом и окисления железа и органических соединений. Интенсивная аэрация воды способствует защите водоочистного оборудования от развития микроорганизмов на загрузке фильтров.

Грязевик промывной (размер пор ячеек 600 мкм), предназначенный для защиты автоматики водоочистного оборудования от крупнодисперсных взвешенных веществ (песок, трубная окалина)

Фильтр-обезжелезиватель. Существует несколько видов сорбентов-обезжелезивателей. Фильтр на основе (что такое) Birm Fine удаляет растворенное и нерастворенное в воде железо с помощью процесса окисления, задерживая выпавшие в осадок железо в толще наполнителя, а также снижает мутность воды. (схема, завершенность) Фильтр на основе Manganese Green Sand (что такое) удаляет растворенное и нерастворенное в воде железо, марганец, сероводород, задерживая выпавшие в осадок железо в толще наполнителя, а также снижает мутность воды. Фильтр на основе МТМ, представляющего собой гранулированную фильтрующую загрузку, обогащенную оксидом марганца (II), для удаления железа, марганца, сероводорода.

Фильтр — умягчитель для снижения содержания в воде ионов кальция, магния, и снижения концентрации ионов тяжелых металлов (меди, кадмия, свинца) с помощью ионообменной смолы (например, смолы IO NACC −249).

Фильтр тонкой очистки с картриджем повышенной грязеемкости (волокно с угольной пропиткой или угольный картридж).

УФ — стерилизатор (напр. УДВ 1, 5/1 — Россия) для обеззараживания воды от находящихся в ней вирусов и бактерий. УФ лучи с длиной волны 254 нм. УФ — стерилизатор устанавливается непосредственно на линии потребления, чтобы избежать повторного заражения воды. В случае необходимости (при наличии сероводородного запаха воды или повышенном содержании органических соединений (высокое ПО) после всей очистки применяется угольный засыпной фильтр на основе кокосового угля.

Очистная станция для воды из колодца может предусматривать наличие:Фильтра — грязевика (размер пор 100 мкм) для задержания песка, гравия, окалины.

Дозирующей станции (для пропорционального дозирования гипохлорита натрия с целью коагуляции и окисления органических комплексов и обеззараживания воды. При содержании железа больше ПДК применяют, как правило, сорбент на основе «Birm».

Сорбционный фильтр — наполнителем может служить гранулированный активированный уголь из скорлупы кокосов (производитель «Sutcliffe Speakmen Carbons», Великобритания).

Фильтр — умягчитель — установки различной конструкции на основе катионообменной смолы (напр., IONAC С-249 с полной обменной емкостью 1,9 г-экв/л, С 100Е, С-266, СР1Л НА). В случае повышенной концентрации анионов в воде (напр., нитратов) целесообразно использовать комплексный катионо-анионный фильтр с регенерацией хлоридом натрия.

Схема водоподготовки воды, подбор различных сорбентов и установок для эффективного улучшения состава воды и доведения её до состояния пригодности для питья может осуществляться только на основе реальных данных химического и микробиологического анализа воды с учетом вида воды, объемов её использования.