Фундаментальная концепция подготовки проблемной воды «в точке входа в дом» предусматривает применение технологий ионного обмена и/или окисления и фильтрации. Обе этих технологии обеспечивают приемлемый результат, не обладают унивесальностью и имеют ограничения. То, что традиционно ограничивает эффективность этих технологий – бактерии, биопленки и блокирующие примеси.
Проблемная вода.
Традиционная водоподготовка включает 5 основных этапов: механическая очистка, окисление (дезинфекция), фильтрация, умягчение и получение питьевой воды высокой степени чистоты. Исходный состав воды может позволить пропустить отдельные этапы. Традиционные методы очистки основаны на предварительном дозировании хлора (окислитель и дезинфектор) с последующей фильтрацией через гранулированную среду c противоточным способом промывки. После фильтра обычно следует ионообменный умягчитель и система обратного осмоса.
Это традиционный, но далеко не единственный вариант построения системы водоподготовки. Однако, здесь мы рассмотрим именно этот вариант с использованием хлора. Известно, что каждый окислитель обладает собственными преимуществами и недостатками. Хлор – наиболее универсальный и широко применяемый в водоподготовке окислитель. Его популярность объясняется наличием дезинфицирующих свойств с пролонгацией действия. Недостатки хлора –большое время контакта с водой и побочные продукты. В свою очередь озон действует практически мгновенно и не оставляет побочных продуктов. Перекись водорода – еще один мощный окислитель, функционирующий в широких пределах рН. Однако NSF после применения перекиси водорода или озона требует последующего фонового хлорирования воды. Атмосферный кислород – очень эффективный окислитель растворенного железа, однако, его обособленное применение в качестве окислителя способствует размножению бактерий. Итог сравнения: озон и перекись водорода не обладают пролонгацией действия, а атмосферный кислород (аэрация воды) не обладает дезинфицирующими свойствами и требует антимикробного усиления.
Логично было бы «усилить» доступный и эффективный атмосферный кислород хлорированием, получив более эффективную систему окисления. Однако, аэрация и хлорирование предполагают наличие контактной емкости (не забываем о времени контакта для дезинфекции хлором и окисления кислородом). Наличие аэрационной атмосферной емкости способствует также флокуляции и накоплению осадка окисленных частиц, физическому отведению сероводорода, метана и углекислого газа. Традиционно атмосферные емкости имеют плоское дно, что затрудняет их промывку и очищение от осадка. Для подачи воды в дом используется насос повышения давления, установленный перед осадочным фильтром с противоточным способом промывки. Далее фильтр с активированным углем и опционально система умягчения. Это эффективная мультибарьерная система, но ее очевидная проблема в том, что в процессе циклов промывки фильтров в канализацию сливается огромное количество подготовленной воды, часто сопоставимое с объемом очищенной воды. Вторая проблема – постоянное накопление отложений на дне контактной аэрационной емкости. Третья проблема (может стать первой по значимости если аерация осуществляется без антибактериального усиления)- «фоулинг» бактериями и окисленным железом проточных компонентов — насоса и фильтра.
Есть ли возможность улучшить эффективность фильтрации и предотвратить накопление осадка?
Проблемы устраняются перемещением осадочного фильтра из его традиционного места установки так, чтобы фильтрация воды осуществлялась внутри контактной емкости. Установка фильтра перед контактной емкостью не корректна – процессы окисления не начаты и не завершены, окисленные частицы не флоакулированы, осадочный фильтр эффективно работать не будет. Однако, мы можем фильтировать воду внутри емкости в режиме тайминга или даже в режиме 24/7, организовав отдельный контур циркуляции воды через фильтр с применением небольшого циркуляционного насоса. В итоге фильтр отфильтрует воду несколько раз прежде чем насос повышения давления обеспечит подачу воды к другому водоочистному оборудованию.
Такая схема уже предоставляет ряд преимуществ: уменьшается износ насоса повышения давления (работа с чистой водой) и устраняется проблема осадка внутри контактной емкости. Однако, не решена проблема обратной промывки фильтра на основе неэкономичного использования очищенной хлорированной воды из емкости.
Только один цикл для фильтра – противоточная промывка.
Стандартные клапаны управления допускают только один источник подачи воды в одном направлении, что не позволяет решить проблему сброса очищенной воды из емкости в канализацию в цикле промывки. Однако, используя простой клапан In-Out, два трехходовых клапана и таймер, мы можем изменить не только источник подачи воды для промывки, но и направление потока внутри корпуса фильтра. Таймер также позволяет установить время начала и длительность цикла обратной промывки. В результате мы получим эффективное удаление накопленных частиц без использования подготовленной, хлорированной и ранее очищенной воды из контактной емкости. Обратная промывка будет осуществляться сырой водой, сброс в септик очищенной хлорированной воды осуществляться не будет. Небольшое количество сырой воды, попавшей в фильтр, в итоге будет смешано с очищенной водой в контактной емкости и отфильтровано в процессе последующей циркуляции через фильтр.
Да, вода в контакной емкости, отфильтровывается несколько раз, остается практически чистой, но не на 100%, так как она ситуативно смешивается с сырой водой при отборе. Также эта вода содержит остаточный хлор. По этой причине после насоса повышения давления также нужен осадочный и угольный фильтры для удаление остаточного хлора и окисленного железа. Таким фильтром могут быть даже два стандартных ВВ20, установленных последовательно: первый ВВ20 с механическим картриджем, второй — с угольным картриджем.
Высокая еффективность и экономичность работы такой аерационной системы многократно подтверждена для подготовки воды с содержанием железа вплоть до 10 мг/л.
P.S. Работа бытовой системы обратного осмоса также предполагает наличие сброса воды с концентрированными примесями в соотношении к очищенной воде приблизительно 5:1. Этот технологический «концентрат» из обратного осмоса также можно сбрасывать в контактную емкость, повышая эффективность обратного осмоса до 100%.
