Схема очистки воды

Трехступенчатый водоочиститель с высокой производительностью обеспечивает эффективную очистку больших объемов воды. Предназначен для доочистки питьевой водопроводной воды от механических загрязнений, активного хлора, тяжелых металлов и других вредных веществ. Идеально подходит для очистки воды в квартирах, коттеджах, частных домах и в организациях общественного питания.

Фильтр БАРЬЕР Бьюти удаляет вредные примеси хлора в воде во время принятия душа. Предотвращает возникновение аллергических реакций и шелушение кожи.

Фильтр защищает оборудование от накипи, каменных отложений, до 40% увеличивает действие моющих средств.

Фильтр обратного осмоса

Фильтр обратного осмоса – это один из самых эффективных и экономичных способов, позволяющих обеспечить семью кристально-чистой и вкусной водой, не уступающей по качеству бутилированной. Кроме того, данная система является превосходным умягчителем воды, которая полностью избавит вашу семью от проблем с образованием накипи.

Для очистки горячей воды от нерастворимых загрязнений: песка, взвесей, ржавчины, окалины и др/ Очистка воды от активного хлора, органических и хлорорганических соединений фенола и других вредных веществ.

Готовы ответить на все вопросы, касающиеся фильтров для очистки воды, по тел. +7 (499) 398-02-35, через форму обратной связи или в комментариях к статье.

Приступим к рассмотрению схем

Кроме сведений о загрязненности на подготовительном этапе уточняют следующие параметры:

• объем финансирования;
• потребности;
• наличие свободного места;
• возможность подключения электроснабжения, других инженерных сетей;
• сложность монтажа собственными силами.

Каждый пункт изучают отдельно. Потребности, например, разделяют на основные группы:

• общие технические – полив огорода и участка, мойка транспортных средств;
• внутридомовые – гигиенические процедуры, уборка, отопление;
• приготовление пищи.

По каждой категории определяют необходимый уровень очистки. Для полива растений достаточно удалить из жидкости крупные механические фракции. В питьевой воде исключают все вредные примеси, обеспечивают безупречные органолептические характеристики. Без подробных объяснений понятны преимущества рационального подхода. Точная формулировка обязательных критериев каждого этапа обработки уменьшит суммарные расходы.

1. От механических примесей

Схема водоочистки частного дома по данной позиции состоит из нескольких этапов:

• первый – слой гранулированной подсыпки на дне колодца (скважины);
• следующий – сетка заборного устройства, предотвращающая повреждение насоса;
• магистральный производительный фильтр создают из бака, заполненного песком;
• на следующих стадиях технологического процесса применяют грязевики, дисковые конструкции, специализированные картриджи.

Общий принцип – последовательное уменьшение протоков. На финишном этапе применяют мембраны с отверстиями, которые немного больше молекул воды. Такие блоки устанавливают в наборах обратного осмоса.

ЦЕНА: 25 000 руб.

Магистральный засыпной фильтр оснащают системой автоматической промывки. Аналогичные устройства применяют в установках ионного обмена. По заданной пользователем программе электромагнитные клапаны подключают необходимые контуры для технологической очистки. Накопленные загрязнения направляются в дренаж. Периодичность процедуры организуют по времени либо с учетом количества обработанной жидкости.

2. От железа и марганца

Схема водоочистки воды из скважин от железа разрабатывается после уточнения формы примесей:

• органические составляющие обрабатывают специальными реагентами (озоном, гипохлоридом натрия);
• коллоиды – укрупняют коагулированием;
• двухвалентное железо переводят в нерастворимое состояние реакцией окисления для последующего задержания частиц механическим фильтром.

ЦЕНА: ОТ 37 000 руб.

Комплексную очистку от железа и марганца выполняют с применением специализированной засыпки-катализатора. Она ускоряет окисление, извлекает из потока жидкости компоненты с электрическим зарядом (ионы). Накопительные свойства наполнителя периодически восстанавливают промывкой раствором перманганата калия. Переключение режимов обеспечивает настроенный соответствующим образом блок автоматики с комплектом электромагнитных клапанов. Аналогичная система водоочистки для загородного применяется, если надо удалить примеси марганца.

3. От жесткости и извести

Типовая система водоочистки для загородного дома подразумевает наличие надежной защиты от накипи. Для решения этой задачи применяют:

• обработку полифосфатами;
• трансформацию солевых примесей сильным магнитным полем;
• ионный обмен;
• мембранную очистку.

ЦЕНА: ОТ 55 000 РУБ.

При выборе подходящей методики надо учитывать специфические преимущества и недостатки. Полифосфаты, например, стоят дешево! Но пользователю надо самостоятельно контролировать заполнение рабочей емкости, так как средства автоматизации отсутствуют. Загрязнение окружающей среды общей жесткость ограничивает сферу применения. Эти реагенты используют для защиты котлов отопления и стиральных машин. Следует исключить возможность их проникновения в контур питьевой воды.

4. От бактерий и вирусов

Высокий уровень надежности обеспечивают системы водоочистки мембранного типа. Установка обратного осмоса принципиально не способна пропускать фракции, крупнее молекул воды. Микроорганизмы всех видов значительно больше. Поэтому при сохранении целостности преграды проблемы для потребителей отсутствуют.

Для обработки больших объемов жидкости (воды в бассейне) применяют:

• хлорирование;
• озонирование;
• обработку специализированными дезинфицирующими средствами;
• ультрафиолетовое излучение достаточной мощности.

При работе с традиционным кипячением для получения необходимого результата применяют длительное (5-10 мин) высокотемпературное воздействие.

5. От нитратов

Этим термином называют солевые соединения азотной кислоты, которые часто используют для улучшения урожайности сельскохозяйственных культур. Эти загрязнения присутствуют в открытых водоемах, колодцах и скважинах на песок. Специалисты подчеркивают особую опасность последовательного преобразования удобрений этой категории в нитриты и нитрозамины. Повышенная токсичность химических соединений способна значительно ухудшить состояние здоровья вплоть до смертельного исхода. По нормативам СанПин предельная концентрация нитратов ограничена уровнем 45 мг на литр.

Для удаления этих примесей применяют установку ионного обмена с наполнением специализированными макропористыми гранулами. Если суммарные потребности не превышают 220-240 литров/ сутки, вполне достаточно возможностей типовой установки обратного осмоса.

Пятый этап.
Фильтры для защиты от накипи.

Эти фильтры ставятся на трубы с подачей холодной воды непременно перед теми бытовыми приборами, в которых потом нагревается вода. Конкретно такими изделиями являются посудомоечная, стиральная машины, и прочие нагреватели воды. В фильтрах против накипи применяют специальный умягчающий картридж с кристаллами гексаметафосфата, способного связывать соли жесткости (прямые виновники образующейся накипи). Большая производительность также не повлияет на скорость движения воды, а ресурс таких картриджей спокойно может пропускать не менее 8 тыс. литров воды перед заменой. Даже в очень жесткой воде (до 6 мг экв/л).

Очистка городских сточных вод. Этап механической очистки.

Факт 1 Полноценная технологическая схема очистки ГСВ состоит из 4 основных процессов

Полноценная технологическая схема очистки ГСВ должна включать в себя 4 основных процесса: механическую очистку, биологическую очистку, обеззараживание очищенной воды и обработку осадка. В ряде случаев могут применяться так называемые «урезанные схемы», в которых отсутствует какой-то процесс – это оправдано в исключительных условиях. Например, технология без биологической очистки – с использованием физико-химической обработки и фильтрационной очистки. Этот процесс вынужденно применяется на некоторых удаленных объектах с временным (сезонным) пребыванием, где сооружения биологической очистки не могут быть использованы, так как они требуют длительного запуска (наращивание биомассы в течение 2–3 месяцев).
И, наоборот, технологическая схема может быть сложнее, если очистные сооружения используются для очистки значительных объемов сточных вод.

Рис. 1 Этапы очистки в полноценной технологической схеме ГСВ

Факт 2 Механическая очистка воды – начальный этап очистки ГСВ

Механическая очистка воды – выделение из сточных вод находящихся в них нерастворенных грубодисперсных примесей, которые имеют минеральную и органическую породу. В основном, механическую очистку используют как предварительный этап биологической очистки или в качестве доочистки стоков.
Для механической очистки воды характерны следующие процессы:

• Процеживание
• Отстаивание
• Фильтрование

Рассмотрим их подробно.

Факт 3 Первый этап механической очистки сточных вод – процеживание

Процеживание – выделение плавающих грубых примесей и частично взвешенных веществ на решетках и ситах для обеспечения корректной работы сооружений и оборудования. В таблице 1 представлен перечень наиболее распространенного оборудования для процеживания.

Оборудование

Краткое описание

Технологические характеристики

Реечные (стержневые) решетки

Сточная вода проходит через совокупность стержней, которые установлены под наклоном к потоку и имеют фиксированные расстояния между каждым стержнем, и работающим скребком, который прочищает и поднимает наверх задержанные отбросы

Ширина прозоров от 60–80 мм (при использовании для предварительного грубого процеживания) до 5–6 мм.

Благодаря фиксированным прозорам происходит одномерное процеживание, при котором длинные узкие включения могут проходить через решетки

Очищаемая вода проходит через совокупность ступенчатых полотен, которые установлены под наклоном к потоку и имеют фиксированные расстояния между собой. Наборы полотен — через одно — подвижные и неподвижные. Возвратно-поступательные движения полотен — со ступени на ступень — обеспечивают подъем отбросов.

Обеспечивает размер прозора до 3 мм. Эффективно работает с намывным слоем отбросов, обеспечивающим более

Ленточные (реечные и перфорированные)

Сточная вода протекает через совокупность пластиковых секций небольшой длины (либо фрагментов сит), оснащенных крючками и шарнирно связанных

между собой в бесконечную ленту

Перфорированные устройства обеспечивают глубокое процеживание с двумерным эффектом (задерживаются все

включения, которые больше размера отверстий). Реечные устройства по эффективности занимают промежуточное положение между ситами и стержневыми решетками

Сточная вода протекает изнутри наружу через барабанное вращающееся сито. Уловленные отбросы по центральному каналу отводятся шнеком

Наиболее эффективные устройства. Требуют предварительного удаления

крупных включений. По производительности применимы до больших ОС включительно.

Об эффективности используемого оборудования судят по массе удержанных отбросов. Согласно действующим нормам* допускается не предусматривать решетки в случае подачи сточных вод на станцию очистки насосами при установке перед насосами решеток с прозорами не более 16 мм или решеток-дробилок, при этом длина напорного трубопровода не должна превышать 500 м и на насосных станциях предусматривается вывоз задержанных на решетке отбросов.
Не рекомендуется дробить отходы на входе на очистные сооружения ГСВ, т.к. это приводит к увеличению сброса частиц мусора с очищенной воды.

Рис. 2 Решетки для очистки сточных вод

Факт 4 На этапе отстаивания из сточных вод удаляются и осаждаются (осветляются) взвешенные вещества.

Отстаивание – выделение из сточных вод взвешенных веществ (далее ВВ) под действием силы тяжести на песколовках, отстойниках, нефтеловушках, масло- и смолоуловителях, а также на гидроциклонах и центрифугах – под действием центробежных сил.

Песколовки применяются для выделения нерастворенных минеральных примесей и предусматриваются в очистных сооружениях при производительности больше 100 м³/сут. Количество песколовок или отделений должно быть не менее 2-х, причем все – рабочие. При объеме улавливаемого осадка до 0,1 м³/сут. допускается удалять осадок вручную, при большем объеме выгрузка осадка механизируется.
Об эффективности задержания песка судят по содержанию песка в осадке первичных отстойников. Содержание песка, не создающее трудностей для эксплуатации, не более 6 % от сухого вещества осадка (не более 3 % при использовании высокоскоростных центрифуг для обезвоживания осадка).

Рис. 3. Аэрируемая прямоугольная песколовка

Отстаивание в отстойниках является самым простым, доступным и наименее трудоемким методом выделения из очищаемых стоков грубодиспергированных примесей, плотность которых не равна плотности воды. Такие примеси оседают на дно или всплывают на поверхность. Отстойники классифицируются по характеру работы, технологической роли, направлению движения потока воды, способу обеспечения флокуляции взвешенных веществ и способу выгрузки осадка.

Таблица 2. Классификация отстойников

Тип классификации

Деление

По характеру работы

Периодического и непрерывного действия

По технологической роли

Первичные отстойники (для осветления сточной воды)

Вторичные отстойники (для отстаивания воды, прошедшей биологическую обработку)

Третичные отстойники (для доочистки)

Илоуплотнители и осадкоуплотнители

По направлению движения потока воды

Вертикальные, горизонтальные, радиальные и наклонные тонкослойные

По способу обеспечения флокуляции взвешенных веществ

Активная флокуляция и пассивная флокуляция

По способу выгрузки осадка

Сооружения со скребковыми механизмами, илососами и гидросмывом

В стадии механической очистки воды используются первичные отстойники вертикальной, горизонтальной радиальной и наклонной тонкослойной конструкции. В технологической схеме первичные отстойники располагаются непосредственно после песколовок и предназначены для выделения взвешенных веществ из сточной воды. Основной характеристикой работы первичных отстойников является эффективность осветления (отстаивания). В большинстве случаев эффект осветления составляет 40-60%, что приводит также к снижению величины БПК в осветленной сточной воде на 20-40%. Для станции полной биологической очистки концентрация ВВ в воде после первичных отстойников не должна превышать 150 мг/л во избежание повышенного прироста активного ила или биопленки.
Использование отстойников позволяет уменьшить нагрузку на стадию биологической очистки, что, в свою очередь, позволяет уменьшить объем образующихся осадков и сократить до 30-50% затраты электроэнергии на процесс очистки в целом.
Первичное осветление является основой технологии физико-химической очистки, которая используется в тех случаях, когда биологическая очистка по объективным причинам не применима. Применение коагулянтов позволяет достичь глубокого удаления взвешенных веществ и очистки по БПК₅ до 80 %.

Рис 4. Радиальный отстойник с мостовым скребковым механизмом

Нефтеловушки, смоло – и маслоуловители применяются для очистки производственных сточных вод, которые содержат всплывающие грубодиспергированные примеси (нефть, легкие смолы, масла) при концентрации выше 100 мг/л.

Гидроциклоны и центрифуги используют принцип осаждения в поле центробежных ускорений, которое позволяет значительно сократить объем и увеличить гидравлическую нагрузку по сравнению с отстойными сооружениями.

Факт 5 Фильтрование, как механический метод, применяется для доочистки сточных вод ГСВ после стадии биологической очистки

Фильтрование – задержание очень мелкой суспензии во взвешенном состоянии на сетчатых (барабанных) и зернистых фильтрах. Фильтровальная станция доочистки сточных вод обычно включает в себя приемный резервуар, насосную станцию для подачи воды, фильтровальные установки, резервуар для сбора промывных вод, насосную станцию для их перекачки в начало очистной станции канализации, а также другое оборудование. Рис. 5

Рис. 5 Станция доочистки сточных вод с фильтрованием

1-приемный резервуар, 2,8,10 –насосные станции, 3-барабанные сетки, 4-фильтровальные сооружения, 5-контактный резервуар для хлорирования, 6-аэратор-быстроток, 7-резервуар для сбора промывной воды, 9-резервуар для промывки фильтров

Регенерацию зернистых фильтрующих материалов производят промывкой водой и воздухом, синтетические материалы обычно отжимают для регенерации. Для промывки фильтров используют водопроводную воду или воду после барабанных сеток и фильтров

Факт 6 Как самостоятельный метод механическую очистку применяют редко для очистки ГСВ

Такая возможность существует, если при использовании только механической очистки по условиям сброса в водоем обеспечивается необходимое качество воды (для производственных сточных вод – повторный возврат в технологический процесс).
В большинстве случаев, механическую очистку используют в качестве начального этапа, перед биологической очисткой или в качестве доочистки стоков.
О биологической очистке ГСВ будет рассказано в следующих выпусках рассылки.

Сокращения, используемые в статье:

ГСВ – городские сточные воды
ОС – очистные сооружения
ВВ – взвешенные вещества
БПК — биологическое потребление кислорода

* Свод правил СП 32.133330-2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

При написании статьи использовались материалы пособий: «Механическая очистка сточных вод», «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов»