В последнее время часто практикуется водозабор без резервуара и станции второго подъема. В этом случае погружные скважинные насосы, управляемые частотными преобразователями, подают воду непосредственно в водопровод. Вода в колодце обычно чище, чем в скважинах. Это объясняется тем, что колодец является отстойником. Большая площадь контакта воды с воздухом (приблизительно 0,7 м2) обеспечивает окисление растворенного железа, которое в дальнейшем выпадает в осадок. Недостаток — качество воды в колодце может сильно измениться со временем или меняться в зависимости от сезона. На такие изменения влияют в первую очередь следующие факторы: расположение колодца на участке; качество монтажа колец колодца, отмостка; наличие или отсутствие глиняной прослойки над дном колодца; наличие или отсутствие негерметичных септиков недалеко от колодца (например, у соседей). Поэтому выбор оборудования подготовки воды колодца затруднителен. Например, в пос. Загорянский Щелковского р-на в 1999 г. в одном из домов было установлено оборудование обезжелезивания воды, которая подавалась от колодца. Исходное железо было 1,5–2 мг/л, значение pH = 7,0, жесткость невысокая. Схема установки показана на рис. 1 ~1~;. Принцип работы — аэрация с фильтрацией на зернистой загрузке. Загрузка — Birm — цеолит с покрытием двуокиси марганца. Установка работала в автоматическом режиме приблизительно полтора года. После этого pH колодезной воды резко упал до значения 6,1. Обезжелезивание прекратилось. Заказчик принял решение пробурить артезианскую скважину глубиной 60 м в этом районе. Оборудование водоподготовки не менялось. После подачи на установку артезианской воды функция обезжелезивания восстановилась. Установка эффективно работает и по сей день. Рассмотрим некоторые варианты водоподготовки от собственной артезианской скважины. Нужно заметить, что «классический» принцип аэрации и фильтрации на зернистой загрузке, описанный академиком РАВН Г.И. Николадзе, работает на Подмосковной скважинной воде очень эффективно. Этот метод не требует каких-либо реагентов, прост в обслуживании и надежен. Ограничения по качеству обрабатываемой воды: pH должен быть выше 6,8; железо общее — не более 10 мг/л; содержание двухвалентного железа — не менее 70 % от общего; щелочность — более 2,5 мг.экв/л; окисляемость — не более 6,0 мг•О/л. При выборе установки обезжелезивания имеет смысл обращать внимание не на заявленную продавцом производительность фильтра, а на объем загрузки. Надежность многоходового управляющего клапана тоже очень важна. Не рекомендуется приобретать фильтры с клапанами Autotroll — практика показала низкую надежность таких клапанов. Как правило, загрузка таких фильтров — Birm. Срок службы — от двух до четырех лет. Отечественный аналог — загрузка МЖФ. Вторая проблема подмосковной (как правило, артезианской) воды — повышенная жесткость. Для питьевой воды этот показатель должен быть не выше 7 мг.экв/л. Однако для хозяйственно-бытовых нужд жесткость должна быть низкой. Идеальный вариант — это нулевая жесткость в системе горячего водоснабжения и 2–3 мг.экв/л в системе холодного водоснабжения. Установки умягчения воды позволяют полностью устранить все проблемы, связанные с присутствием в воде солей жесткости, а именно: предотвратить образование накипи в системах горячего водоснабжения и отопления; защитить бытовые водонагревательные приборы (в т.ч. стиральные и посудомоечные машины); значительно улучшить состояние волос и кожного покрова; уменьшить расход моющих средств (порошков и шампуней). Установки выпускаются в двух модификациях. В компактной модификации все элементы установки помещены в общий корпус с изящным современным дизайном; обычный умягчитель состоит из фильтра и отдельного бака-солерастворителя. В качестве фильтрующего материала в таких установках используются катионообменные смолы, имеющие высокую емкость по солям жесткости, а также котионообменный цеолит, позволяющий одновременно с умягчением решить проблему обезжелезивания воды. Периодическая регенерация смолы (восстановление емкости смолы) производится раствором поваренной соли. Работа установок полностью автоматизирована; единственной операцией, производимой вручную 1 раз в месяц, является загрузка твердой соли в баксолерастворитель. Установки умягчения со смолой SR1-L могут и обезжелезивать воду при условии исходного железа до 1,5–2 мг/л. Ограничения по химическому составу исходной воды для большинства умягчителей следующие: жесткость общая — до 15 мг.экв/л; отсутствие сероводорода; отсутствие трехвалентного железа; окисляемость — не более 6 мг•О/л. Установки серии CR группы компаний «Национальные водные ресурсы» способны обезжелезивать методом ионного обмена до питьевой нормы воду с содержанием железа до 10 мг/л. Однако у нее есть и недостаток: большое потребление соли, т.к. одновременно с обезжелезиванием происходит умягчение воды. Это особенно ощутимо, например, при заполнении бассейна. Такую установку имеет смысл ставить при повышенном железе и жесткости исходной воды, а также при малых суточных расходах. На рис. 2 ~2~ показан вариант установки CR с цеолитом Chrystal-Right с бактерицидной ультрафиолетовой лампой (рис. 3 ~3~). Если принято решение использовать одну установку для умягчения и обезжелезивания воды, то нужно иметь в виду, что умягчение в этом случае будет полным. Некоторым потребителям это не нравится. Хотя у мягкой воды есть масса преимуществ. Обеззараживание воды рекомендуется после любых засыпных фильтров, а также перед угольными и картриджными фильтрами, перед емкостями. Самый эффективный безреагентный метод — обеззараживание ультрафиолетом. Преимущества: не изменяет химический состав и физические свойства воды; высокая эффективность (до 99,9 %); простота в обслуживании; не требует реагентов; малое энергопотребление; отсутствие токсичных побочных продуктов. Ультрафиолетовая лампа заменяется раз в год — два года. Лидеры производства УФ-ламп — российские фирмы «ЛИТ» и «Национальные водные ресурсы». Многоступенчатая обратноосмотическая установка (рис. 4 ~4~) размещается обычно под мойкой на кухне. Качество очищенной воды на обратном осмосе по всем показателям соответствует европейским стандартам. Объем очищенной воды — до 50 л в день. Постоянный запас очищенной воды — до 6 л. Ресурс мембранного элемента — до 2 лет. Автоматическое включение/выключение при пополнении запаса очищенной воды. Минимальный сброс воды в канализацию. Первая ступень очистки — патронный фильтр для извлечения механических частиц. Вторая ступень — патронный фильтр на основе активированного угля для удаления запахов, привкусов, свободного хлора. Третья ступень — мембранный полиамидный рулонный элемент, в котором растворенные соединения удаляются на ионном и молекулярном уровнях (методом обратного осмоса). Четвертая ступень — сменный фильтр на основе активированного угля для придания очищенной воде высоких вкусовых качеств. Эффективность удаления загрязнений: механические частицы — 100 %, привкусы и запахи — 100 %, свободный хлор — 100 %, растворенные соли — 80–90 %, токсичные органические вещества — 95–98 %, тяжелые металлы — 97–99 %, токсичные неорганические соединения — 97–99 %, одноклеточные микроорганизмы — 99%. На рис. 5 ~5~ показана универсальная схема установки подготовки воды для дома в Подмосковье. Такая схема подходит практически под любую воду. Она включает несколько степеней очистки: аэрация и дегазация — насыщает исходную воду кислородом воздуха, «выдувает» сероводород; обезжелезивание на зернистой загрузке; обеззараживание ультрафиолетом; полное умягчение горячего водоснабжения и частичное для холодного. Установка обезжелезивает полностью исходную воду и подает ее через бактерицидную лампу в систему холодного водоснабжения, смешиваясь при этом с мягкой водой до получения результата 2–3 мг.экв/л по общей жесткости. Умягченная вода после установки умягчения подается в систему горячего водоснабжения (на второй контур котла или на бойлер). Такая подготовка гарантирует отсутствие накопления накипи, а также трехвалентного железа в трубопроводах. На кухне под мойкой желательно установить обратноосмотическую установку или патронный фильтр тонкой очистки или патронный угольный фильтр, но в этом случае при условии подмешивания мягкой воды необходимо установить после умягчителя еще одну бактерицидную УФ-лампу. Одна из многочисленных ошибок — это установка угольных фильтров без предварительного обеззараживания. Уголь является питательной средой для бактерий, и предварительное обеззараживание обязательно! В принципе в артезианской подмосковной воде окисляемость (содержание органических веществ) всегда в норме, и применение угольных фильтров не обязательно. Обеззараживание желательно также перед любыми фильтрами тонкой очистки, т.к. они задерживают большинство бактерий, которые могут в дальнейшем размножаться в патроне. Фильтры грубой очистки устанавливаются на входе установок водоподготовки. Лидером в производстве таких промывных фильтров является фирма Honeywell. Однако практика показывает, что применять такие фильтры нужно в крайних случаях. Например, когда скважина песочит. Это может происходить у скважин, пробуренных некачественно на песчаный водоносный горизонт. В Подмосковье их глубина обычно до 30 м. С появлением песка лучше бороться не фильтром грубой очистки, а ремонтом самой скважины. Сетки фильтров грубой очистки со временем сильно обрастают железом и создают значительное гидравлическое сопротивление, даже при регулярных промывках. Выбор оборудования водоподготовки для скважин «на песок» практически не отличается от того, что описан выше. Нужно только учитывать, что производительность такой скважины не всегда может обеспечить достаточный поток воды для регенерации установки водоподготовки. Например, производительность установки обезжелезивания воды с загрузкой Birm серии BF-10 составляет 1 м3/ч, а поток воды на обратную промывку — 2 м3/ч, что для некоторых скважин «на песок» является недопустимым или максимальным показателем. Для центрального водопровода идеальным решением является станция обезжелезивания и обеззараживания воды, смонтированная непосредственно на водозаборном узле. Такая станция производительностью 65 м3/ч смонтирована, например, на ВЗУ коттеджного поселка «Экопарк», Томилино Люберецкого района. Станция введена в эксплуатацию в 2002 г. и исправно работает практически без технического обслуживания. Водоподготовка для обычной водопроводной воды, подаваемой от ВЗУ без станции второго подъема и водонапорной башни, не отличается от водоподготовки для собственной артезианской скважины. Если на водозаборном узле находится башня или резервуар для станции второго подъема, то в этом случае применение установок «два в одном» (обезжелезивание и умягчение методом ионного обмена) недопустимо, такой метод не терпит взвесей трехвалентного железа (ржавчины). В случаях, когда исходная вода содержит большое количество железа и сероводорода имеет смысл использовать установку с загрузкой manganese, которая регенерируется марганцовкой. С точки зрения эксплуатации это наиболее дорогая установка. Описанные варианты установок водоподготовки смонтированы на различных объектах Подмосковья, отличаются высокой эффективностью очистки и надежностью.