тел.: (495) 66-00-77-1, факс: (495) 66-00-77-2 info@medfilter.ru

Установки УВОИ-МФ-1812 для получения «Воды очищенной» по ФС 2.2.020.15

Питьевая вода

В.Б. Смирнов (ЗАО «НПК МЕДИАНА-ФИЛЬТР»)

О качестве питьевой воды сказано многое и многими. На фоне множества статей, книг, сообщений в прессе, кажется, что ситуация с пониманием того, какую воду можно пить, и можно ли ее пить из под крана, как приготовить питьевую воду в загородном доме, все больше и больше запутывается. Для начала, предлагаю разобрать реальную ситуацию с качеством питьевой воды в подмосковных Люберцах. На запрос о качестве воды подаваемой в сеть пгт Люберцы, местный водоканал, представил следующие сведения (на 11.12.2014):

Т.е. совершенно официально, признается, что вода не соответствует по показателю жёсткость, однако если обратить внимание на ионный состав воды, то окажется, что сухой остаток должен быть 700 мг/дм3 и выше, что конечно не превышает требования норматива, но делает питьевую воду на вкус, ощутимо солоноватой. Если учесть, что в сеть подаётся смесь вод из различных скважин, для обеспечения объёма потребления, а минерализация в некоторых их них значительно больше 1 г/л, то становится ясно, что стабильность качества такой воды низкая. Следует отметить, что на водоканале смонтирована установка обратного осмоса, но какой она производительности и работает ли она, в открытых источниках информации мне найти не удалось.

Таким образом, вопросы к качеству потенциально питьевой воды могут возникнуть не только в условиях отсутствия централизованного водоснабжения питьевой водой, например, в загородных домах, где возникает ряд вопросов связанных с тем как обеспечить дом водой наилучшего качества. Из сказанного выше, становиться понятно, что такой же вопрос может возникнуть и у жильцов многоквартирных домов, которые снабжаются водой не соответствующей принятым гигиеническим нормативам1. Не соответствие установлено в некоторых регионах РФ (Пермский край, Краснодарский край и др.) а также в Московская области «новой Москве» и других территориях.
Настоящее сообщение посвящено вопросу приготовления питьевой воды из подземных водоисточников в загородных домах, но будет полезно и жильцам многоквартирных домов, там, где это уместно, буду упоминать о способах улучшения качества воды из системы централизованного водоснабжения.

1. В РФ требование к питьевой воде централизованного водоснабжения задаёт СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

Выбор водоисточника.

Как правило, выбор водоисточника не представляет сложности, обычно отдают предпочтение «скважине». Однако, если неподалёку от загородного дома имеется открытый водоём, то может возникнуть идея использовать именно эту воду. В большинстве случаев использование в качестве источника водоснабжения поверхностного водоема, не целесообразно, из-за нестабильности качества воды и чрезвычайной загрязнённости водоёма микрофлорой. Но на полив территории эта вода вполне подойдёт, после очистки на сетчатых фильтрах. Подземную воду используют, прежде всего, потому что, она лучше защищена от потенциального загрязнения и в ней содержится сравнительно мало органических соединений, а концентрация микроорганизмов и их видовой состав находится на приемлемом уровне. Подземные воды классифицируют в зависимости от глубины ее залегания, в свою очередь глубина залегания в определенной степени определяет состав вод. Большинство подземных вод имеют инфильтрационное или осадочное происхождение, первые образуются путем прохождения через толщу пород формируют водоносный пласт вторые, захороненные вместе с осадками в процессе осадкообразования. Различают грунтовую и артезианскую (межпластовую) воду. Артезианская вода, отличается тем, что заключена между двумя пластами водоупорной породы (глинами) с глубиной залегания от 80-90 м и находится под давленым выше атмосферного. Поэтому при вскрытии водоносного пласта, артезианская вода поднимается выше уровня залегания. Грунтовые воды, обычно залегают до глубины 50 м это наиболее распространённые источники водоснабжения загородных домов, отличаются, например от верховодки тем, что это постоянные для данной территории воды, т.к. образованы на первом протяжённом водоупорном слое породы (постоянно действующие водоносные горизонты). Как правило, грунтовые воды забирают на водоснабжение устраивая водозаборные скважины с глубиной 15-50 м и более, диаметром от 50 до 600 мм или шахтные колодцы с глубиной до 40м и диаметром до 1-2 м. Т.к. в большинстве случаев для водоснабжения используется грунтовая вода, а состав последний и ее мощность (дебет скважины) зависят от поверхностных водоисточников: дождей, уровня поверхности, водоема, сезона то и состав таких вод весьма изменчив. Поэтому, прежде чем пользоваться водозаборной скважиной следует провести полный анализ добытой из нее воды в специализированной лаборатории, например, ГИЦ ПВ или РОСА. Для Московского региона, наряду с жесткостью, щелочностью, содержанием железа, рН, солесодержанием рекомендуется проверить содержание фтора, радона, бария, а также по сезонам нитраты, нитриты, ионы аммония.

Также, с целью уточнения состава подземных вод территории можно обратиться открытым источникам в интернете, картам запаса подземных вод.
Состав грунтовых вод определяется породами, вмещающими эту воду, а также реакциям протекающими с ней в процессе инфильтрации. Подземные воды всегда содержат растворенные газы и соли. Образуясь за счет атмосферных осадков, они заносят кислород, азот и углекислоту. Проходя через почву и горные породы, в которых содержатся микроорганизмы поглощающие органическое вещество, и кислород подземные воды могут обогатиться продуктами их жизнедеятельности: сероводородом, метаном и др. Циркулируя в порах и трещинах горных пород, вода растворяет минералы, их составляющие, и обогащаются различными солями — карбонатами, сульфатами, хлоридами, а также кремнеземом, окисным железом и др. Грунтовые и сравнительно неглубоко залегающие межпластовые воды тесно связаны с климатом. Для областей с влажным климатом характерны слабоминерализованные или пресные воды. Среди растворенных солей в них преобладают карбонаты кальция и отчасти магния. Для областей с засушливым климатом характерны более минерализованные, солоноватые, а иногда и соленые воды, в которых наряду с карбонатами содержатся сульфаты натрия, калия и кальция, а также хлорид натрия. Это объясняется тем, что в регионах с влажным климатом в водоносные горизонты поступает много пресной воды из атмосферы. Воды, содержащиеся в водоносных горизонтах, сравнительно быстро заменяются новыми, вынося из горных пород легко растворимые соли. Также они обогащаются карбонатами, легко растворяя их в себе благодаря углекислоте, содержащейся в дождевых водах. В засушливых регионах в водоносные слои поступает мало воды, обновление ее запасов происходит медленно соли успевают концентрироваться. При этом растворение в воде одних солей или газов часто способствует или препятствует растворению других. Так, хлористый натрий повышает растворимость сульфата кальция в 4 раза, углекислый газ повышает растворимость карбоната кальция в 3 раза; сульфат магния понижает растворимость сульфата кальция практически до нуля. Медленным возобновлением запасов или даже почти полной застойностью отличаются глубокие пластовые воды, почти не имеющие выхода на земную поверхность. Поэтому они, как правило, везде сильно минерализованы, независимо от климата. Иногда это даже настоящие концентрированные рассолы, пригодные для промышленного выпаривания солей (поваренной и калийных) и извлечения из них таких элементов, как, например, йод и бром. Москва и Московская область находится в средней части обширного артезианского бассейна, верхние водоносные горизонты которого дают обильные пресные воды, пригодные для питьевых целей. Но глубже 350—400 м начинаются водоносные горизонты с минерализованными водами, к которым относится, в частности, добываемая минеральная вода «Московская». Еще глубже располагаются рассолы, из которых с успехом можно выпарить хлорид натрия.
Таким образом, подземная вода, наряду с низким содержанием органических веществ, низкой обсеменённостью микрофлорой, может содержать высокие концентрации солей, которые входят состав пород вмещающих воду и почти не содержит кислорода. Добывая воду из-под земли, использовать ее напрямую, без специальной системы очистки невозможно, а порой и опасно. Выяснив точный химических состав добытой воды, можно ответить на вопрос: «Каким водоподготовительным оборудованием следует воспользоваться, что бы качество воды было приемлемо?». Выше было описано, какие пути проходит вода, прежде чем будет добыта, из чего следует, что какая бы система водоподготовки ни была, в ней всегда должны быть минимум два процесса: аэрация и удаление взвешенных веществ, в большинстве случаев, вода также загрязнена солями железа. Это можно объяснить распространённостью этого элемента, железо занимает четвёртое место после кислорода, кремния и алюминия по распространённости в земной коре, за ним по распространённости в земной коре стоит кальций и натрий.

Технологически, процессы аэрации, удаления взвесей и удаления железа, удобно реализуются в двух устройствах: аэрационной колонне и осадочном фильтре. Для увеличения эффективности фильтрования, и что не менее важно, легкой отмывке от задержанных взвесей, в осадочных фильтрах используют относительно легкие материалы: алюмосиликаты или гидроантрацит, иногда для увеличения емкости по удаляемым взвесям, используют многослойную загрузку, например песок и гидроантрацит. Так как удаление растворенного железа связано с формированием взвеси гидроокиси железа (III), то удаление не железистых взвесей, происходит совместно с удалением железа.
Существует много различных способов реализации указанных в предыдущем абзаце технологий, в каждый способ имеет свои цели, например, использование специальных фильтрующих материалов с модифицированной поверхностью для эффективного удаления железа с первых объемов воды. Обычные фильтрующие материалы, такие как песок, гидроантрацит, FAG хорошо фильтруют взвеси, но ни как не влияют на скорость превращение растворимых соединений железа (II) в нерастворимые соединения железа (III), тогда как специальные, модифицированные засыпные материалы, ускоряют это превращение. Однако и обычные фильрующие материалы, песок, гидроантрацит, FAG приобретают эту способность спустя 1-2 суток работы (заряжаются). Многослойные фильтры хороши при высокой нагрузке по взвешенным веществам (мутные, железистые воды), однако, повышая грязеемкость фильтрующего материала, становится труднее отмыть такую сильно загрязненную загрузку, приходится предусматривать специальные меры: увеличивать интенсивность и длительность промывки, использовать воздушную продувку, водо-воздушную промывку, что неудобно в бытовых условиях. Поэтому в большинстве случаев для обеспечения простоты эксплуатации и долговечности работы технологического оборудования рекомендуется не перегружать фильтр взвесями, обеспечив регулярную его регенерацию, а в качестве загрузки использовать легкодоступные материалы: гидроантрацит или FAG (алюмосиликатный материал).
Аэрирование воды призвано выполнить две задачи: окислить легко окисляемые соединения, насытив воду кислородом и «отдуть» летучие соединения и газы. Окислению кислородом воздуха в нормальных условиях подвергаются, упомянутые выше, соединения железа (II), также угнетается деятельность облигатных анаэробов.

Для окисления 1 мг железа (II) требуется 0,143 мг кислорода, обычно в подземной воде московского региона содержится от 0,3 до 10 мг/л растворенного железа, в большинстве случаев (80%) встречается вода с содержанием железа 3-5 мг/л. Т.е. для окисления требуется до 1,43 мг/л кислорода. При аэрации воды температурой 15 грд содержание кислорода может достигать 10 мг/л, т.е. его вполне достаточно для окисления всего железа, даже если последнего 10 мг/л. На процесс окисления железа сильное влияние оказывает рН и равновесная концентрация углекислоты, чем ниже рН и чем больше концентрация углекислоты, тем медленнее идет процесс окисления железа. Т.о. пропуская воздух сквозь воду или просто разбрызгивая ее мы обеспечиваем насыщение ее кислородом воздуха и одновременно отходящий, не растворившейся, воздух увлекает за собой углекислоту и другие растворенные в воде газы («отдувка» газообразных примесей), причём степень этого уноса тем выше, чем меньше этих газов в воздухе направленном на барботаж (прохождение пузырьков воздуха сквозь толщу воды). В процессе удаления углекислоты, рН воды повышается, создавая благоприятные условия для окисления железа. Для окисления всего железа, в среднем необходимо 14 минут, однако это не влияет на объем аэрационной установки, поскольку окисление железа практически мгновенно происходит, на следующим за аэрационной установке, загрузке фильтра, благодаря каталитическим свойствам последней (приобретенным в процессе работы или изначально предусмотренным). Технология аэрации согласно вышеописанным фактам может быть оформлена в виде упрошенной аэрации, когда вода подаётся в емкость через разбрызгивающее устройство. В виде напорной аэрации, когда воздух под давлением вводится в поток воды, обычно для организации отделения избыточного воздуха, напорную аэрацию оформляют в виде баллона с системой ввода и отведения воздуха. Выбор между упрощённой и напорной аэрацией осуществляют исходя из следующих показаний к применению:

- Занимаемое пространство (напорная аэрация компактнее упрощённой).
- Необходимость обеспечения запаса, на случай перерывов в источнике (упрощённая аэрация подразумевает использование резервуара, в котором есть запас воды если источник водоснабжения работает не стабильно).
- Минимальное энергопотребление (т.к. упрощенная аэрация подразумевает использование безнапорной ёмкости, то для обеспечения дальнейшее очистки воды необходимо предусматривать дополнительный насосный агрегат, тогда как в напорной аэрации подразумевается, что напора скважинного насоса хватит и на обеспечение очистки воды),
- Наличие в воде высоких концентраций растворенных газов. (Для обеспечения максимального удаления растворенных газов из подготавливаемой воды, необходимо снизить давление воздуха, который как носитель, увлекает за собой все растворенные примеси. Согласно закону Генри, чем меньше парциальное давление компонента газа над водой, тем более полно происходит его удаление из жидкой фазы. В общем случае давление воды подаваемой от скважинного насоса может находиться в диапазоне 0,35-0,6 МПа (3,5- 6 бар), следовательно, в сравнении с упрощённой аэрацией при напорной аэрации газовые компоненты будут удаляться хуже в 3-6 раз).

В большинстве случаев для системы водоподготовки загородных домов выбирают напорную аэрацию поскольку она более компактна и не требует дополнительной насосной установки, кроме того в накопительной ёмкости со временем скапливается осадок, который периодически необходимо удалять.

После того, как в воду попал кислород, начинается процесс окисления соединений железа, как правило, остальные примеси (органические) не доступны для окисления кислородом воздуха в указанных условиях, их окисление может протекать за счёт жизнедеятельности микрофлоры закреплённой на загрузке следующих за аэрацией засыпных фильтров (режим биофильтров). В подземной воде соединения железа представлены исключительно в виде основной соли образованной угольной кислотой и железом (II), в результате окисления которого в железо (III), это соединение становится не устойчивым и разлагается на гидроксид железа (III) и углекислоту, которая уносится воздухом при аэрации. Количественно окисление солей железа (II) осуществляется на поверхности загрузки засыпного фильтра. В РФ нормируемая концентрация всех форм железа закреплена в нормативе СанПиН 2.1.4.1074-01 и равна 0,3 мг/л. Эта концентрация также совпадает с той, при превышении которой на санитарно-технических изделиях будут формироваться окрашенные в красно-коричневый цвет отложения. Превышение концентрации железа 0,35-1,0 мг/л заметно влияют на вкус воды и ее эстетические свойства, но в указанных концентрациях отрицательное влияние на здоровье человека не доказано. Поэтому ВОЗ не регламентирует содержание железа в питьевой воде с точки зрения влияния на здоровье, но по тому же принципу что и СанПиН 2.1.4.1074-01 устанавливает допустимую концентрацию 0,3 мг/л. Если в подземной воде не содержится органических соединений (карбоновые кислоты, гидроксо- соединения) то концентрацию железа, таким простым способом, можно довести до 0,1-0,05 мг/л, при таких концентраций затруднено развитие железобактерий, а также вода, например, в бассейнах выглядит абсолютно прозрачной и бесцветной.
Процесс обезжелезивания совмещён с процессом удаления взвешенных веществ, следует помнить, что очень мелкие частицы (глина), а тем более коллоиды проходят сквозь фильтр транзитом. Для их улавливания используют различные методы укрупнения мелких взвесей, например коагуляцию, однако в силу сложности процесса в бытовых условиях такие методы малопригодны. Как уже было сказано выше, в качестве фильтрующих загрузок используются многие разновидности, торговые марки различных зернистых материаов, при отсутствии органических соединений и достаточном щелочном резерве воды, существенной разницы в эффективности между ними нет, поэтому для небольших систем предпочитают использовать лёгкие материалы которые отмываются низкими потоками воды, сопоставимыми со скоростью фильтрации. В промышленных системах предпочитают использовать песок, гидроантрацит или керамзит в силу их низкой стоимости по сравнению со специальными засыпками (FAG, Birm). Для автоматизации процесса фильтрования и регенерации загрузки в бытовых системах используют так называемые «управляющие клапаны», которые представляют собой устройство организующее потоки в корпусе фильтра. Одним из самых распространённых управляющих клапанов является изделия компании Pentair марки Autotrol.

Рис. 1. Управляющий клапан Autotrol. Общий вид.

По мере работы фильтра происходит загрязнение фильтрующего материала задержанными взвесями. Загрязнение не равномерно распределено по высоте фильтрующего материала, наиболее сильное загрязнение наблюдается на поверхности загрузки, и снижается по высоте фильтровальной колонны. Теоретически ёмкость фильтра по взвесям определяется массой взвесей задержанных фильтром до момента «проскока» взвесей в выходящую из фильтра воду. Однако до такого состояния фильтр как правило не доводят, потому что высоконагруженную загрузку фильтра, чрезвычайно трудно отмыть от загрязнений, в некоторых случаях загрузка слипается в плотный ком, разбить который применяя обычную промывку не удаётся, поэтому для расчёта ёмкости фильтров используют ориентировочную ёмкость по взвешенным веществам равную 0,5 г/л (полграмма на литр фильтрующего материала).
Приведем пример расчёта фильтроцикла осадочного фильтра, исходя из следующих сведений: в доме живут 4 человека, среднесуточное потребление каждого 450 л/д, пиковый расход 1200 л/ч (работает душ и кран на кухне, периодически включается стиральная машина), при расчёте будем исходить из того, что запаса чистой воды (резервуара) в доме нет. Мутность скважинной воды 3,1 мг/л, содержание железа 1 мг/л, вклад в концентрацию взвешенных веществ железа определяют умножая концентрацию железа на коэффициент 1,9 т. о общая расчётная мутность принята 3,1+1,9*1 = 5 мг/л. В сутки (день) объем воды составит: 450*4=2700 л/д, т.о на фильтре будет задержано 2700*5=13500 мг/д (13,5 г/д) взвесей (для простоты, считаем, что все взвеси были задержаны фильтром), если принять что ёмкость загрузки составляет 0,5 г/л; то объем засыпки, который ежесуточно может задержать всю взвесь равен 13,5/0,5= 27 л. Рекомендованная частота регенерации находится от одного раза в сутки, но не реже 1 раза в неделю. Для подбора типоразмера осадочного фильтра для бытового применения, следует учитывать, что скорость фильтрации рекомендуется выдерживать около 6-8 м/ч, но не выше 10-15 м/ч, скорость ниже 1-3 м/ч может привести к каналообразованию, когда большая часть потока воды протекает не через весь объем загрузки, а только через небольшую его часть. Исходя из 1200 л/ч (1,2 м.куб/ч) для обеспечения скорости 10 м/ч необходимо задаться площадью равной: 1,2 (м.куб/ч)/ 12 (м/ч) = 0,1 м.кв, такой площади фильтрации соответствует фильтр типоразмера 1465 с объёмом загрузки 97 литров, без учёта поддерживающего слоя. Теперь можно рассчитать периодичность регенерации такого фильтра: 97/27= 3,6 дней, т.е каждые 3- 3,6 дня необходимо останавливать фильтр на регенерацию. В случае когда в результате расчёта получается значение периода регенерации фильтра более чем 7 дней, например, при мутности воды менее 2 мг/л при прочих равных условиях фильтроцикл равен 9 дням, в таком случае устанавливают еженедельную регенерацию, т.к при более редких регенерациях, засыпка слёживается, интенсифицируются процессы вторичного микробиологического загрязнения вне зависимости от нагрузки на нее. Также следует обратить внимание, что расчет в итоге сводится к выбору типоразмера колонны в которую можно загрузить не менее 27 л загрузки и диаметр которой обеспечит оптимальную скорость фильтрования, при этом следует учесть доступный модельный типоряд корпусов (колонн), а также обеспечить, объем на расширение загрузки (30-50% в зависимости от материала). Правильно подобранный засыпной фильтр долговечен в эксплуатации и обеспечит хорошее удаление большей части взвешенных веществ. Замену засыпки, как правило, рекомендуют осуществлять каждые 3 года.

Кроме взвешенных веществ в природной воде, также, часто содержаться соли жёсткости, содержание которых регламентируется СанПиН 2.1.4.1074-01 на уровне 7 мг-экв/л. Большинство речных вод на территории европейской части РФ имеют жёсткость от 0,8 до 4,5 мг-экв/л, для подземных вод питьевого назначения глубокого залегания не редки значения в 10-15 мг-экв/л. ВОЗ устанавливает комфортный для потребителя диапазон в 2-6 мг-экв/л, при этом отмечается, что указанный диапазон связан не с обеспечением здоровья, а носит иной характер: при жёсткости более 4 мг-экв/л вода не стабильна и при нагревании выпадает карбонат кальция, моющие средства на основе жирных карбоновых кислот, образуют осадки, вода становится не комфортной в бытовом использовании, при значении жёсткости менее 2 мг/л интенсифицируется коррозия металлических труб. Рекомендуется корректировать жесткость воды либо полностью (полное умягчение), либо, для экономии регенеранта (соли) организовывать подмес до 3- 4 мг-экв/л. В быту большие объёмы воды предпочитают умягчать в колоннах (баллонах) загруженных ионообменной смолой. Ионообменная смола (часто называемая просто «смола»), представляет собой полимер в виде небольших сферических гранул 0,3-0,6 мм способный обменивать ионы двухвалентных элементов из воды (кальций, магний). Ёмкость смолы для большинства товарных продуктов равна 1,2 г-экв/л. Восстановление обменной ёмкости смолы проводят раствором хлорида натрия, как правило, расход соли на литр смолы принимают 120г. Таким образом, для обеспечения функционирования фильтра умягчителя в отличие от осадочного фильтра, требуется реагент (поваренная соль) и устройство для его растворения (солевой бак)

Рис.2. Общий вид фильтра-умягчителя с солевым баком. Потоки указаны для стадии регенерация.

Приведем пример расчёта фильтроцикла фильтра умягчителя, исходя из следующих сведений: в доме живут 4 человека, среднесуточное потребление каждого 450 л/д, пиковый расход 1200 л/ч, при расчёте будем исходить из того, что запаса чистой воды (резервуара) в доме нет, умягчать воду будем полностью, жесткость исходной воды примем 13,1 мг-экв/л (значение соответствует для подземной воды пгт Люберцы).
В сутки объем воды составит: 450*4=2700 л/д, т.о на фильтром будет извлечено 2700*13,1=35370 мг-экв/д ( 35,4 г-экв/д) солей обуславливающих жесткость, если принять что ёмкость загрузки составляет 1,2 г-экв/л; то объем засыпки который ежесуточно может задержать все соли жесткости равен 35,4/1,2 = 29,5л. Рекомендованная частота регенерации находится от одного раза в сутки но не реже 1 раза в неделю. Для подбора типоразмера фильтра умягчителя для бытового применения, следует учитывать, что скорость фильтрации не рекомендуется задавать ниже 1 м/ч, иначе это может привести к каналообразованию, когда большая часть потока воды протекает не через весь объем загрузки, а только через небольшую его часть. Верхний предел скорости в 25-30 м/ч определяется сопротивлением создаваемым потоку воды загрузкой. При расчёте умягчителя, чаще задаются удобной частотой регенерации, например, частота регенерации принята один раз в двое суток, выбираем из любого доступного каталога такое оборудование, которое содержит 29,5 (л)*2 (сутки)= 59 л смолы, колонна типоразмера 1252 как раз содержит такой объем смолы.

Теперь проверим скорость воды в баллоне: поток 1,2 м.куб/ч площадь баллона типоразмера 1252 равна 0,07 (м.кв) т.о. линейная скорость 1,2/ 0,07 * 17 м/ч, что для умягчителей приемлемо (3-20 м/ч). Рассчитаем расход соли на одну регенерацию, 120г*59= 7080 г ( 7 кг) поваренной соли. Расход соли можно снизить, организовав подмес исходной воды.
Приведённые выше расчёты демонстрируют «удобные» для расчёта значения концентраций загрязнителей. При других исходных условиях эти значения могут значительно отличаться, и выбор оборудования может быть затруднён из-за множества близких альтернативных решений, в таком случае следует также исходить из стоимости оборудования, выбирая более экономичный вариант при почти прочих равных условиях. Кроме того, при проведении расчётов следует учитывать дополнительные возможности по снижению затрат на обслуживание: подмес исходной воды, организация буферных ёмкостей. Поэтому для принятия решения о том, какой производительности оборудование, в конце концов, следует использовать, необходимо принимать во внимание все возможности, предоставляемые вспомогательными устройствами с учетом характера потребления воды и пр. индивидуальных параметров.
Выше мы рассмотрели простейшую схему очистки подземной воды, которая подходит в большинстве случаев, для того что бы привести качество воды к нормативным показателям. Однако приведенная схема подготовки воды не всегда достаточна для получения воды предназначенной для питья. Если обратить внимание на такой комплексный показатель как солесодержание (или минерализация), то окажется что в большинстве случаев подземная вода удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01, не более 1000 мг/л, и по согласованию с главным санитарным врачом региона эта величина может быть повышена до 1500 мг/л. ВОЗ в своем руководстве (Guidelines for Drinking-water Quality 5-th) указывает значение 1000 мг/л как величину выше, которой вода становится неприятного вкуса горьвато-соленой, значение 600 мг/л и менее обозначено как приемлемый уровень минерализации. Также ВОЗ отмечает, что сам по себе показатель минерализации со здоровьем населения не связан, т.к. следует рассматривать влияние отдельных солей обуславливающих общую минерализацию. Что касается наших рекомендаций по этому показателю, мы считаем, что значение минерализации 150-350 мг/л является приемлемым и не требует дополнительной коррекции солевого состава воды. Во всех остальных случаях мы всегда рекомендуем, устанавливать бытовые мембранные системы обессоливания воды (установки обратного осмоса).

Рис.3. Типичный вид бытовой установки обратного осмоса с двумя предфильтрами, одной мембраной RO и одним постфильтром.

В подавляющем большинстве случаев на выходе из таких систем вода получается с солесодержанием 2,5- 50 мг/л. Такое низкое солесодержание не должно пугать т.к. в том же руководстве ВОЗ (р.98-99. Ch.6.5) сказано, что вода со сниженным солесодержанием не является угрозой потенциальной нехватки, каких либо микроэлементов. Данной теме было посвящено отдельное сообщение, где я попытался раскрыть свою точку зрения на тему потребления воды со сниженной минерализацией полученной методом обратного осмоса. Кроме того, являясь барьерным методом очистки воды мембраны обратного осмоса задерживают все микроорганизмы, включая вирусы, крупные органические молекулы и олигомеры. Поэтому в общем случае, без относительно минерализации воды, мы рекомендуем, в точках использования воды на питьевые нужды, устанавливать бытовые системы с мембранными элементами вне зависимости от ее исходной минерализации. Также такие системы рекомендуется использовать жильцам многоквартирных домов, даже если качество воды централизованного водоснабжения удовлетворительно.
Многие производители водоподготовительного оборудования всегда рекомендуют в систему водоподготовки загородных домов, и локальные системы для питьевых нужд устанавливать картриджи или баллоны с активированным углем, мотивируя это дополнительной ступенью очистки от органических загрязнений, а также меру, которая значительно улучшит вкус воды и это совершенно справедливо. Однако следует всегда помнить, что упомянутые положительные эффекты можно достигнуть, только обеспечив скорость фильтрации через площадь активированного угля не более 5 м/ч, также регулярно заменяя засыпную среду или картридж с ней.
Также угольные фильтры, как и любые засыпные фильтры не терпят застоя воды. Например, отсутствие водопотребления около недели, приводит в негодность загрузку угольного фильтра, более того он, становится источником дополнительной микробной нагрузки. Любой фильтр с зернистой загрузкой по истечении приблизительно недели начинает работать как биофильтр, когда микрофлора закрепляется на поверхности и улавливает загрязнения из воды, застой (отсутствие водопотребления) приводит к ее гибели, для обычных осадочных фильтров это нестрашно т.к. сама структура загрузки не такая пористая, как у активированного угля и хорошо очищается при обратной промывки. Если обычные осадочные фильтры достаточно двукратно промыть обратным током воды, и они восстановятся после такого простоя (микробный фон придет в норму), то угольные не восстановят свою способность к сорбции т.к. их поры будут блокированы микрофлорой. Поэтому мы рекомендуем устанавливать фильтры с активированным углём только по показаниям: посторонние привкусы в воде (постфильтр после бытовой установки обратного осмоса), посторонние запахи углеводородами (угольный фильтр на всю систему водоподготовки). В случае если угольный фильтр необходимо установить на весь поток обрабатываемой в доме воды, то после него рекомендуется установить ультрафиолетовую лампу.
В некоторых уже скомплектованных бытовых системах обратного осмоса, угольные фильтры идут в комплекте, следует отметить, что в этом оборудовании они предназначены для удаления свободного хлора, на случай если их будут использовать на воде из централизованных систем водоснабжения, где всегда присутствует остаточный хлор, который негативно влияет на мембраны обратного осмоса.
Жильцам многоквартирных домов, также можно рекомендовать установить угольные фильтры на магистраль, для удаления остаточного хлора, т.к. у некоторых людей есть аллергия на хлор, которая проявляется в виде дерматитов. Однако при этом следует помнить, что вода после такого фильтра лишена бактериостатических свойств и следует регулярно менять такой фильтр, особенно после простоя, например отпуска.