УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ — УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ ИЗ ГОРОДСКОГО ВОДОПРОВОДА.

Admin 25 июня 2015

Первов А.Г., профессор, д-р. техн. наук;
Андрианов А.П., доцент, канд. техн. наук

Качество воды из городского водопровода часто оставляет «желать лучшего», однако, не все потребители знают эффективные технические приемы для улучшения качества питьевой воды и могут грамотно выбрать систему доочистки водопроводной воды.

Проблема качества водопроводной воды в Москве и других городах России – это, прежде всего, проблема состояния распределительных сетей. Поэтому вода доходит до потребителя, загрязненная продуктами коррозии (окалина, коллоидное железо), взвеси (ранее осевшей в трубах) и бактериями (результат биообрастаний). Наиболее часто население жалуется на запах воды, железо, «ржавую» воду и просто на неудовлетворительное качество питьевой воды. Вторую главную проблему составляют хлорорганические вещества (продукты хлорирования воды), которую придают воде хлорный запах.

В небольших городах, использующих подземные источники водоснабжения, основной проблемой является отсутствие станций обезжелезивания. Даже при небольшом содержании железа в исходной воде при наличии кислорода (например, в водонапорной башне, в резервуарах) начинается процесс его окисления и выпадения в осадок. Эти осадки накапливаются в трубах и при колебаниях расхода воды выносятся к потребителям.

Рис. 1. Фото ультрафильтрационной установки под мойку.


Рис. 2. Технологическая схема ультрафильтрационной установки: 1 – шаровые краны для врезки в водопровод; 2 – сетчатый фильтр; 3 – магнитный клапан; 4 – ультрафильтрационные аппараты; 5 – напорный бак; 6 – реле давления.



Технология удаления этих загрязнений хорошо отработана. Обычные фильтры (картриджи) имеют размер пор не менее 5 мкм и пропускают бактерии и мелкие коллоидные вещества, задерживая из воды только часть взвеси и крупные включения (окалину). Для удаления бактерий и взвесей используются ультрафильтрационные мембраны. Размер пор таких мембран составляет 0,1–0,01 мкм, что позволяет эффективно очищать воду от всех взвешенных и коллоидных веществ, включая окисленное железо («желтая» вода) и гидроокись алюминия (белый хлопьевидный осадок, выпадающий после долгого отстаивания), бактерий и вирусов. Хлорорганические вещества удаляются путем пропускания воды через патронный фильтр, загруженный активированным углем.

Таким образом, технология очистки водопроводной воды заключается в пропускании воды через угольный фильтр, а затем – через ультрафильтрационный аппарат. Для защиты угольного фильтра от забивания большим количеством взвеси перед ним устанавливается картридж грубой очистки – 20–50 мкм. Установка доочистки водопроводной воды производительностью 100 л/ч показана на рис. 1. Ультрафильтрационные мембраны заменяются в среднем 2 раза в год, картриджи – 3–4 раза в год.

Описанная система рассчитана на малый расход воды только для питьевых целей. Тем не менее, вода для хозяйственно-питьевых нужд (в том числе горячая вода) тоже подлежит очистке – от окалины, взвеси, коллоидного железа для защиты сантехники, стиральных и посудомоечных машин от загрязнения, засорения и поломки. В этом случае также используются ультрафильтрационные мембраны, однако пропускаемые через них объемы воды существенно больше, поэтому установки работают с периодическими гидравлическими промывками. На поверхности ультрафильтрационных мембран образуются осадки взвешенных веществ, которые удаляются в автоматическом режиме путем открытия магнитных клапанов по сигналу при отключении установки или по заданному времени (рис. 2). Такие системы улучшения качества холодной и горячей воды показаны на фото 3. Они монтируются в ванной комнате или в специальном помещении. «Сердцем» данных установок являются мембранные элементы. Производительность таких установок зависит от числа мембранных элементов и варьируется от 500 до 1500 л/ч.

Рис. 3. Фото систем ультрафильтрации для доочистки холодной и горячей воды в квартире.

Рис. 4. Ультрафильтрационная установка производительностью 1000 л/ч




Рис. 5. Схема ультрафильтрационной установки для очистки поверхностной воды 1 – сетчатый фильтр предварительной очистки; 2 – смеситель; 3 – магнитный или пневматический клапан; 4 – ультрафильтрационные аппараты; 5 – бак чистой воды; 6 – насос обратной промывки; 7 – насос подачи воды потребителям; 8 – установка УФ-обеззараживания.


В загородном доме или таунхаусе при наличии собственного постоянно работающего бойлера система устанавливается только на трубу подачи холодной воды. Такие установки могут обеспечивать чистой водой как всю квартиру, так и отдельные ванные комнаты. Они устанавливаются в разрыв трубопроводов подачи холодной и горячей воды около стояков или в другом удобном месте. Малые габариты и гибко трансформируемая конструкция позволяют разместить их в стесненных условиях городской квартиры – под ванной, под мойкой на кухне, в сантехнических нишах. Для повышения электробезопасности при размещении системы очистки воды в помещениях с повышенной влажностью все элементы автоматики работают под напряжением 24 В.

Многие городские потребители имеют повышенные требования к составу водопроводной воды по содержанию жесткости, железа, бактерий, взвешенных частиц. Это медицинские оздоровительные центры, клубы здоровья,поликлиники, школы, офисные здания, элитные жилые дома. Для таких объектов используются автономные системы водоснабжения, гарантирующие постоянно высокое качество воды вне зависимости от паводков, перебоев в подаче воды и других причин сбоя в работе городских очистных сооружений. Эти системы производительностью 1–20 м3/ч изготавливаются на основе промышленных ультрафильтрационных аппаратов, поставляемых компанией «Райфил». Установки для доочистки
водопроводной воды поставляются компанией «Райфил» в готовом виде и включают мембранные аппараты, насосы, системы автоматизированной промывки (рис. 4).

Мембранные ультрафильтрационные аппараты и установки «Райфил» могут эффективно использоваться для доочистки поверхностной воды прямо из водоема. Для этого перед подачей исходной воды в мембранные аппараты вводят флокулянты для связывания мелких коллоидов и природных органических веществ, образующих цветность – для более эффективного их фильтрования с помощью мембран. Технологическая схема процесса показана на рис. 5.