В соответствии с Водной стратегией Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 августа 2009 года N 1235-р, развитие жилищно-коммунального комплекса, ориентированное на обеспечение гарантированного доступа населения России к качественной питьевой воде, рассматривается как задача общегосударственного масштаба, решение которой должно быть осуществлено за счет реализации мероприятий федеральной целевой программы «Чистая вода» на 2011-2017 годы.
Цель Программы — обеспечение населения питьевой водой, соответствующей требованиям безопасности и безвредности, установленным санитарно-эпидемиологическими правилами.
Одной из основных проблем качества исходной воды для водозаборных узлов с подземными источниками водоснабжения является повышенная концентрация растворённого железа в воде на выходе с ВЗУ для потребителей. При высокой концентрации растворённого железа вода приобретает характерный привкус, характерный запах. В такой жидкости при контакте с воздухом проходят процессы окисления, сопровождающиеся выпадением осадков рыжего цвета. Образованные некрасивые потеки отличаются высокой стойкостью. Перечисленные неприятности ликвидируют с помощью установки станции обезжелезивания.
Не на многих водопроводных узлах, построенных несколько десятилетий назад, физически не возможно разместить довольно объёмное оборудование водоподготовки. В такой ситуации на помощь приходит установка утеплённых контейнеров или быстро-возводимых небольших утеплённых павильонов с размещённым в них оборудования водоподготовки и автоматических насосных станций с подключением к инженерным сетям существующего ВЗУ.
Стоимость капитального строительства «пристройки» к зданию и стоимостью контейнера для размещения станции обезжелезивания существенно различаются.
Контейнерные станции обезжелезивания – это современные мобильные, сооружения в которых можно разместить оборудование водоподготовки необходимое для решения задач с водоснабжением объекта водопотребления.
Контейнерные станции для очистки природной воды предназначены для обеспечения качественной водой, где невозможно строительство капитальных сооружений или же отсутствуют утеплённые помещения для расположения станций водоподготовки. Простота в монтаже и подключения к существующим сетям обеспечивает высокий спрос данных конструкций. Контейнерная станция обеспечивает надежную работу размещенного в нем оборудования на открытых площадках в любых климатических условиях. Она оснащена системами обогрева, освещения, вентиляции и теплоизоляцией. Возможно энергонезависимое исполнение системы, укомплектованное дизельным электрогенератором. Все контейнерные станции соответствуют нормам пожаробезопасности и сделаны в антивандальном исполнении. Они полностью готовы к эксплуатации и, обладая минимальными габаритами и весом, удобны при транспортировке на любом грузовом транспорте. Так же система может быть дополнена отдельным контейнером с системой хранения и раздачи чистой воды с насосной станцией и автоматикой управления.
В современных водопроводных узлах, где имеется достаточно свободного места или запроектировано место для размещения станции обезжелезивания, нет необходимости в контейнерных станциях водоподготовки. Там размещается стационарное оборудование водоподготовки и автоматики.
Водоподготовка — обработка воды, поступающей из природного водоисточника, для приведения её качества в соответствие с требованиями технологических потребителей. Качество подготавливаемой воды для пищевых целей описывается в СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода.
Система очистки воды может включать в себя следующие категории оборудования:
- осадочные фильтры грубой очистки воды (автоматические установки с фильтрующими средами, фильтры патронного типа со сменными картриджами, сетчатые самопромывные и т.п.);
- реагентные и безреагентные установки обезжелезивания (автоматические системы с промывкой фильтрующих сред реагентами или водой);
- натрий-катионитные установки умягчения (автоматические установки, в основе которых лежит обмен ионов солей жесткости на ионы пищевой поваренной соли при фильтровании воды через слой ионообменной смолы);
- сорбционно-осветлительные фильтры (в качестве фильтрующих сред используются легкие пористые материалы, активированный уголь, кварцевый песок, гидроантрацит и т.д.);
- системы обеззараживания (за счет пропорционального дозирования реагентов или УФ-облучения);
- многоступенчатые компактные бытовые установки на основе обратного осмоса (предназначены для получения небольшого количества воды высокой степени очистки — для питьевых нужд).
Цели водоподготовки. Водоподготовка заключается в освобождении воды от грубодисперсных и коллоидных примесей и содержащихся в ней солей, тем самым предотвращаются отложение накипи, унос солей паром, коррозия металлов, а также загрязнение обрабатываемых материалов при использовании воды в технологических процессах.
Безреагентное обезжелезивание. Сейчас для очистки воды от железа используется специальная загрузка, которая засыпается в корпус фильтров и позволяет осуществить реакцию окисления железа намного быстрее. Загрузка разработана таким образом, что одновременно является и катализатором прохождения реакции и сорбентом осадка – вся образовавшаяся ржавчина оседает на гарнулах в фильтре обезжелезивателе и остается внутри него. Процесс очищения не занимает и одной минуты, а субстанция совершенно свободно проходит из водопровода прямо в дом. Когда же фильтрующая поверхность полностью забивается, ее можно очистить с помощью простого промывания.
Реагентное обезжелезивание. Если концентрация железа в воде превышает 5 мг/л, необходимо использовать более мощные фильтры с применением загрузок иного класса. После того, как такой фильтр засорился, обычное промывание дополняют обработкой специальными растворами, позволяющими восстановить их окислительную способность.
Умягчение. В настоящее время наиболее популярным и доступным методом смягчения жесткой воды в домашних условиях является ионный обмен или натрий-катионирование. Умягчитель состоит из загрузки с ионообменной смолой, которая реагирует с отрицательно заряженными ионами солей жесткости в водопроводной воде. При этом если проводить катионирование однократно, жесткость снижается до 0,05-0,1мг-экв/л, а при двукратном процесса очистки – до 0,01мг-экв/л. Очистка этим методом не требует никаких дополнительных затрат энергии, поскольку умягчение происходит за счет обычной обменной реакции, однако со временем ионообменная загрузка забивается ионами магния и кальция и перестает справляться со своей функцией. Особенностью такого устройства является то, что со временем умягчитель необходимо промывать регенерирующим раствором поваренной соли. Здесь идет обратная реакция обмена и смола отдает воде ионы магния и кальция, забирая из нее ионы натрия. Чтобы определить время, когда необходимо промыть умягчитель регенерирующим раствором, необходимо учитывать такие показатели как жесткость воды, ее расход и ряд других факторов. Ориентируясь на расчетные таблицы, можно легко определить срок ресурса смолы и в необходимый момент устроить регенерирующую промывку. Современные системы очистки воды от жесткости предусматривают компьютерное управление и автоматизированное промывание загрузки регенерирующим раствором.
Фильтры-корректоры уровня кислотности воды (рН) используются при слишком низком (рН=6) или слишком высоком (рН=8) уровне кислотности. Низкая кислотность вызывает коррозию, высокая может неблагоприятно влиять на водоподающие устройства. Для понижения кислотности используются засыпки на основе природных кальцитов, для повышения — засыпки со слабокислотными свойствами.
Угольные фильтры нужны для улучшения органолептических показателей воды. Они хорошо задерживают растворенный хлор, а также органические соединения, устраняя запахи и привкусы. К сожалению, органика плохо выводится из угля при обратной промывке, поэтому засыпку приходится периодически менять. Самый лучший активированный уголь производится из скорлупы кокоса: по словам изготовителей, его абсорбционная способность в два—четыре раза выше, чем у угля из древесины березы.
Справочная техническая информация по загрузочным материалам и корпусам засыпных фильтров
Обеззараживание в настоящее время в основном используется хлор, озон и УФ-стерилизация.