Водоподготовка для коттеджных поселков

Особенности.

Оборудование водоподготовки в коттеджных поселках типично, однако, при его подборе необходимо учитывать специфические особенности водоснабжения коттеджей.

Основные отличия таковы:
1. Водоочистка может быть значительно децентрализована, что дает ей возможность без значительных капиталовложений преодолевать проблемы, которые в условиях города, решаются с трудом. Механическую очистку и удаление Fe₂₊ можно установить на центральной очистной станции, а малогабаритные установки умягчения и обратного осмоса для питьевой воды рассредоточить по коттеджам, не прогоняя через них хозяйственную воду. Большая часть домовладельцев предпочтет иметь собственный источник воды, что даст им независимость.
2. Водопотребление в поселках очень неравномерно. Летом, в выходные, оно сильно увеличивается, а зимой в течение нескольких месяцев может полностью отсутствовать. Поэтому оптимальная производительность определяется отдельно для каждого случая и в основном исходя из опыта проектировщиков и технологов.
3. В коттеджных поселках отсутствует обученный персонал для обслуживания водоподготовительных устройств, поэтому оборудование должно иметь большой срок между сервисными работами, простым в управлении и автоматизированным.

Оптимальная схема.

Источники воды можно разделить на две группы: поверхностные и подземные. В основной массе, очистная технология для поверхностных значительно сложнее, чем для подземных. Необходимо применять более низкие скорости, что увеличивает размер оборудования и его стоимость, необходимо большое количество реагентов, что требует квалифицированного персонала, возможно микробиологическое загрязнение и так далее. Поэтому воду предпочтительно брать из подземных источников, исключая те случаи, когда подземная вода сильно минерализована. Примером таких случаев являются Среднее и Нижнее Поволжье, Ростовская область. Подземные воды в них содержат 2÷3 г/л солей. Доведение их до питьевого качества возможно только обратным осмосом, который сам требует предварительной очистки воды, поэтому система получается очень дорогой и громоздкой, проще использовать поверхностную воду.

Наружная разводка в коттеджных поселках, чаще всего делается из стальных труб, а внутренняя из полимерных. Стальные трубы для внутрянки применять не рекомендуется из-за сильной коррозии при отсутствии водоразбора. Лучше наружную разводку также делать из пластика, тогда вопрос о коррозии сети вообще будет снят, это также сделает возможным централизованное обезжелезивание.

Высокая концентрация в исходной воде взвесей делает обязательным централизованное осветление/обезжелезивание, для предотвращения наружных сетей от зарастания. Необходимость стабилизационной обработки оценивается по величине индекса Ланжелье. При повышенном содержании карбоната кальция требуется предварительное умягчение или дозирование ингибитора осадкообразования. Если сети из стальных труб и вода с высокой кислотной активностью требуется дозирование щелочи, известняковые фильтры или дозирование ингибитора коррозии. Остаточную подготовку целесообразней проводить непосредственно у потребителей.

С точки зрения производительности, оптимальный вариант — наличие на центральной станции накопительного резервуара подготовленной воды. Желательно в водонапорной башне, при этом экономятся средства на насосах второго подъема и насосах на промывных фильтрах. В противном случае требуется использование насосов с частотным регулированием, т.к. разбор будет колебаться от 200 л/ч до нескольких десятков кубов в час. Экономически самый невыгодный вариант, когда система работает сразу на сеть и рассчитана на пиковую производительность.

Обычно в коттеджах одновременно находится от трех до шести человек и суточное потребление составляет не более 0,5÷1,5м³ и локальные установки подбираются под этот объем потребления.

В поселках, зачастую, отсутствует система водоотведения и вопрос отведения промывных вод требуется решать отдельно. Иногда эту проблему невозможно решить из-за отсутствия нужных согласований, тогда водоочистка должна быть полностью децентрализована. При сбросе канализации в локальные системы с биосептиками накладываются ограничения на используемые реагенты, чтобы не вызвать гибель активного ила.

Методы и оборудование.

Водоочистка должна выполняться на автоматизированном оборудовании для минимизации количества квалифицированного персонала.

Первая ступень любой системы водоочистки — фильтры грубой очистки, для механического удаления крупных частиц. В случае индивидуальной системы, достаточно грязевика. Подойдет и сетчатый фильтр с автоматической промывкой, если в воде нет большого количества железа, иначе сетка быстро зарастет ржавчиной.

Для аэрирования лучше применять малошумящие миникомпрессоры типа Аir Рump 2, работающие по датчикам протока. Вместо компрессора возможно применение воздушных эжекторов, но у него есть ограничения в диапазоне производительности и при малом водоразборе эффективность падает. К тому же снижается напор воды в системе.

Если железа много, перед фильтрами ставится аэрационная колонна, а присутствие сероводорода или метана делают необходимым наличие открытой емкости с изливом воды или через эжектор или в пленочном режиме. Использование аэрации усложняет и удорожает водоподготовки, но резко сокращает расход реагента и практически исключает вероятность его проскока в фильтрат.

Огромное большинство схем водоподготовки строятся на фильтрах с разнообразной зернистой загрузкой. В зависимости от наполнителя такие фильтры выполняют большое количество задач: удаление железа. марганца, взвешенных частиц, органических примесей, кальция и т.д. Подбирая осветлительные и сорбционные фильтры опираются на скорость фильтрования через сечение корпуса, определяемой технологией. Фильтры для умягчения выбираются в соответствии с конкретным составом воды и требуемым циклом.

Корпуса фильтров отечественного производства делаются из стали и с большим шагом по диаметру. Импортные с большим многообразием пластиковых и стальных корпусов. Обычно это полиэтиленовый корпус с наружной оплеткой из стеклопластика. Не подвержены коррозии, привлекательны на вид, но боятся ударов, особенно на морозе. Стальные корпуса с эпоксидным или цинковым покрытием подвержены коррозии, нельзя использовать с активированным углем и с раствором поваренной соли. Также есть на рынке корпуса небольших диаметров из нержавейки.

Автоматизация обслуживания фильтров производится блоками управления, которые устанавливаются вместо ручной запорной арматуры и позволяют делать промывку или регенерацию без персонала.

Ионообменные блоки имеют встроенный инжектор солевого раствора. Различаются по пропускной способности фильтрования и производительности инжектора. Полностью система управляется при помощи контроллера.

Загрузки.

Рассмотрим зерновые загрузки для фильтров. Они делятся на каталитические, ионообменные, инертные, сорбционные. Самая дешевая инертная и наиболее распространенная — кварцевый песок. При обезжелезивании такие наполнители начинают работать через какое-то время, после того как «зарядятся». Такой недостаток отсутствует у каталитических наполнителей типа MTM, Birm, AMDX. Это искусственные материалы, содержащие оксид марганца. Высота слоя у каталитических загрузок меньше, возможно использование низких фильтров.

При необходимости одновременного обезжелезивания и умягчения воды эффективно использование синтетического цеолита CristalRight. Этот материал катионообменный, но удаляет не только ионы жесткости, но и Fe₂₊, Mn₂₊ и аммиак без аэрации или окислителей. Как и при обычном умягчении регенерация делается раствором поваренной соли.

Перед обезжелезиванием для предотвращения коррозии применяют гранулированный кальцит, повышающий pH. Недостаток этого метода в том, что повышается жесткость и требуется регулярное добавление загрузки. Более эффективен активированный уголь, у которого большая сорбционная емкость и стойкость к истиранию, но при застое воды в нем быстро размножаются микробы.

Все чаще применяются в коттеджных поселках обратный осмос и нанофильтрация — мембранные методы очистки воды. Такие установки дороги требуют грамотное обслуживание и предварительную очистку, поэтому применяются только в случае невозможности другого решения. Обратный осмос, например, для удаления кремния, бора, нитратов, а нанофильтрацию для воды с очень большой жесткостью.

Обеззараживание.

Последний этап подготовки питьевой воды. Ультрафиолетовая обработка воды хорошо обеззараживает воду, и не ухудшает органолептические ее свойства, но отсутствует продолжительность обеззараживания. Если присутствуют резервуары очищенной воды, ультрафиолетовую обработку необходимо делать после них, или хлорировать воду по СНиП. К тому же хлорирование предотвращает размножение микроорганизмов в трубах. Наиболее распространены железобактерии и сульфатредуцирующие бактерии, вызывающие появление в воде сероводородного запаха. Ультрафиолетовые лампы хорошо подходят для индивидуальных установок, когда разводка выполнена пластиковыми трубами.

Итог.

Водоподготовка для коттджных поселков имеет определенные отличия от систем городских. Правильно учесть такие особенности могут только технологи с большим опытом. Проект подобного водоочистного сооружения делается только на основании конкретных условий применения, химических свойств воды, количества в ней механических примесей и т.д.