Фундаментальна концепція підготовки проблемної води «у точці входу до будинку» передбачає застосування технологій іонного обміну та/або окиснення та фільтрації. Обидві ці технології забезпечують прийнятний результат, не претендують на унівесальність та мають обмеження. Те, що традиційно обмежує ефективність цих технологій – бактерії, біоплівки та блокуючі домішки.
Проблемна вода.
Традиційна водопідготовка включає 5 основних етапів: механічне очищення, окислення (дезінфекція), фільтрація, пом’якшення та отримання питної води високого ступеня чистоти. Початковий склад води може дозволити пропустити окремі етапи. Традиційні методи очищення засновані на попередньому дозуванні хлору (окислювач та дезінфектор) з подальшою фільтрацією через гранульоване середовище з протиточним способом промивання. Після фільтра зазвичай слідує іонообмінний пом’якшувач і система зворотного осмосу.
Це традиційний, але не єдиний варіант побудови системи водопідготовки. Однак тут ми розглянемо саме цей варіант з використанням хлору. Відомо, що кожен окислювач має власні переваги і недоліки. Хлор – найбільш універсальний та широко застосовуваний у водопідготовці окислювач. Популярність хлору пояснюється наявністю властивостей дезінфектора з пролонгацією дії. Недоліки хлору – великий час контакту з водою та утворення побічних продуктів. Озон або перекис водню діють практично миттєво і не залишають побічних продуктів. Однак NSF після застосування перекису водню або озону вимагає подальшого фонового хлорування води. Атмосферний кисень – дуже ефективний окислювач розчиненого заліза, проте його відокремлене застосування як окислювача сприяє розмноженню бактерій. Підсумок порівняння: озон і перекис водню не мають пролонгації дії, а атмосферний кисень (аерація води) не має дезінфікуючих властивостей і вимагає антимікробного посилення.
Логічно було б посилити доступний і ефективний атмосферний кисень хлоруванням, отримавши більш ефективну систему окислення. Однак, аерація та хлорування припускають наявність контактної ємності (не забуваємо про час контакту для дезінфекції хлором та окислення киснем). Наявність аераційної атмосферної ємності сприяє також флокуляції та накопиченню осаду окислених частинок, фізичному відведенню сірководню, метану та вуглекислого газу. Традиційно атмосферні ємності мають плоске дно, що ускладнює їх промивання та очищення від осаду. Для подачі води в будинок використовується насос підвищення тиску, встановлений перед фільтром осаду з протиточним способом промивання. Далі фільтр з активованим вугіллям та опціонально система пом’якшення. Це ефективна мультибар’єрна система, але її очевидна проблема в тому, що в процесі циклів промивання фільтрів у каналізацію зливається величезна кількість підготовленої води, що часто можна порівняти з об’ємом очищеної води. Друга проблема – постійне накопичення відкладень на дні контактної аераційної ємності. Третя проблема (може стати першою за значимістю якщо аерація здійснюється без антибактеріального посилення) – «фоулінг» бактеріями та окисленим залізом проточних компонентів – насоса та фільтра ( фото нижче).
Чи є можливість покращити ефективність фільтрації та запобігти накопиченню осаду?
Проблеми усуваються переміщенням осадового фільтра з його традиційного місця установки так, щоб фільтрація води здійснювалася всередині контактної ємності. Установка фільтра перед контактною ємністю не коректна – процеси окиснення не розпочаті і не завершені, окислені частинки не флоакульовані, відповідно, осадовий фільтр ефективно працювати не буде. Однак, ми можемо фільтрувати воду всередині ємності в режимі таймінгу (або навіть у режимі 24/7), організувавши окремий контур циркуляції води через фільтр з невеликим циркуляційним насосом. У результаті фільтр відфільтрує воду кілька разів, перш ніж насос підвищення тиску забезпечить подачу води до іншого водоочисного обладнання.
Така схема вже надає ряд переваг: зменшується зношування насоса підвищення тиску (робота з чистою водою) і усувається проблема осаду всередині контактної ємності. Однак, не вирішена проблема зворотного промивання фільтра з неекономічним використанням очищеної хлорованої води з ємності.
Потрібен тільки один цикл для фільтра – протиточне промивання.
Стандартні клапани управління допускають лише одне джерело подачі води в одному напрямку, що не дозволяє вирішити проблему скидання очищеної води з ємності каналізацію в циклі промивання. Однак, використовуючи простий клапан In-Out, два триходові клапани і таймер, ми можемо змінити не тільки джерело подачі води для промивання, але й напрямок потоку всередині корпусу фільтра. Таймер також дозволяє встановити час початку та тривалість циклу зворотного промивання. В результаті ми отримаємо ефективне видалення накопичених частинок без використання підготовленої, хлорованої та раніше очищеної води з контактної ємності. Зворотне промивання здійснюватиметься сирою водою, скидання в септик очищеної хлорованої води не здійснюватиметься. Невелика кількість сирої води, що потрапила у фільтр, у результаті буде змішана з очищеною водою в контактній ємності та відфільтрована в процесі подальшої циркуляції через фільтр.
Так, вода в контакній ємності, яка філлтрується кілька разів, залишається практично чистою, але не на 100%, так як вона ситуативно змішується з сирою водою при відборі. Також ця вода містить залишковий хлор. З цієї причини після насоса підвищення тиску також потрібен осадовий та вугільний фільтри для видалення залишкового хлору та “проскоку” окисленого заліза. Таким фільтром можуть бути навіть два стандартні ВВ20, встановлені послідовно: перший ВВ20 з механічним картриджем, другий – з вугільним картриджем.
Висока ефективність і економічність роботи такої аераційної зберігається для води з критично високим вмістом заліза (10 мг/л і вище).
P.S. Робота побутової системи зворотного осмосу також передбачає наявність скидання води з концентрованими домішками у відношенні до очищеної води приблизно 5:1. Цей технологічний «концентрат» із зворотного осмосу також можна скидати в контактну ємність, підвищуючи ефективність зворотного осмосу до 100%.
