Очистка воды после скважины: особенности процедуры и виды фильтров

Зачастую недостаточно пробурить источник и оборудовать насосную станцию, чтобы полноценно ими пользоваться. Очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой осуществляется несколькими способами. Применяют специальные фильтры, отстойники, аэраторы. Выбор зависит от химического состава воды.

Почему скважинную воду надо очищать

Выкачанная вода в некоторых случаях может быть пригодной для питья, но риск загрязнения все равно сохраняется всегда. В масштабах городов этот ресурс обязательно проходит через отстаивание, насыщение кислородом, умягчение, обеззараживание. Но даже после этого пользователи ставят на краны фильтры для удаления примесей. Такой же принцип применяется по отношению к источникам около частных домов: оборудование для очистки воды из скважины менее габаритное, но при этом процедура более тщательная.

Вода из скважины содержащая примеси

Как правило, наблюдается превышение норм содержания железа, марганца, извести. Сероводород появляется при загрязнении органикой. Вещества разъедают металл насосных станций. Образуются отложения, быстро закупоривающие трубы, выводя из строя бытовую технику. Нередки также случаи заражения микроорганизмами, проникающими из грунтовых вод. Вред для здоровья человека очевиден. Очистка воды из скважины исключит эти риски.

Чтобы полностью обезопасить себя от вредных веществ в воде, нужно провести ее химический анализ, а затем довести до максимального уровня пригодности к употреблению с помощью специальных фильтров.

Особенности загрязнения по видам скважин

Существуют такие закономерности:

• качество зависит от параметров водоносных слоев и местности
• чем меньшая глубина (обычный колодец, скважина «на песок»), тем выше вероятность превышения уровня нитратов, пестицидов, сероводородных соединений, железа, органики. В такие системы часто попадают грунтовые воды с указанными веществами. Каждое повышение их уровня, выпадение осадков становится причиной загрязнения
• для глубоких (артезианских) скважин шансы получить пригодную воду выше. Но глубина не гарантирует чистоту: в плотно закупоренных пластах возникает сероводород, внутрь проникают соли, и необходимо избавлять воду от жесткости. Если ствол проходит через пласты с рудами, то есть риск их попадания внутрь

Воду из неглубоких скважин будет легче довести до уровня питьевой при минимальных затратах на специальное оборудование, если в близости отсутствуют болота, септики, фермы, поля обрабатываемые пестицидами. Все же большую надежность гарантирует артезианское бурение. Оно дороже, но затраты на очистку меньшие.

Следует отметить, что большинство скважин делают не глубокими — до 25 – 45 м, поскольку артезианское бурение более трудоемкое и для него необходимо оформлять разрешение.

Химический анализ

Редко кто из владельцев автономных источников делает химанализ регулярно, но очистка скважин без этого будет неполноценной. Это обязательная процедура, если нужно правильно подобрать фильтры. При этом сопоставляют данные исследований и нормативы. Экологические стандарты по допустимому количеству веществ в пригодной для питья воде прописаны в СанПиН 2.1.4.1074-01.

Основы работы систем и составляющие

Классический пример, как выглядит схема фильтрации по порядку:

На дне вместо песчано-глиняной подушки рекомендуют насыпать крупный щебень, а на конце трубы перед помпой поставить сетчатый грубый самоочищающийся (донный) отсеиватель. Это обеспечит начальную, самую грубую обработку.

1. Механическая очистка скважин. Применяют прибор для отсеивания примесей фракцией 80 – 100 мкм («грязевик»). Он выглядит как тройник, врезающийся в выводящую трубу, один выход которого оснащен полой колбой со сменными блоками цилиндрической формы из полипропилена или материала с волокнами, способными удерживать мелкие зернистые частицы (песок).
2. Аэрационный узел (дегазатор) и одновременно осуществляемая им очистка воды от запаха обязательные, если наблюдается повышенный уровень сероводорода. Этот газ в процессе процедуры улетучивается. Двухвалентное железо, мышьяк, олово и подобные соединения выпадают в осадок.  Задача агрегата – насыщение кислородом, поэтому агрегат ставят, даже когда нет загрязнения – это придает дополнительную пользу. Он выглядит как бак с компрессором, который нагнетает воздух в находящуюся в нем воду.
3. Узконаправленные приборы, для смягчения (например, очистка воды солью), а также убирающие и приводящие в норму те элементы, содержание которых нарушает нормы: железные, калийные, марганцевые соединения. Какой агрегат ставить и его наполнитель определяют на основе данных химического анализа.
4. Биозащита: механизмы с угольными блоками, обеззараживающими УФ-лучами.
5. Тонкая обработка. Это финишный этап, на нем улавливаются включения до 5 мкм. Такие приборы распространены в быту, они устанавливаются, в том числе и на краны. Их установка обязательная для любых скважин.

Принцип работы системы в том, чтобы отсеивать примеси по мере возрастания их фракции, то есть, если есть аппараты для тонкой работы, то желательно, чтобы перед ними были те, которые избавят от песка и крупных частиц, так как они быстро засорят их.

Дополнительное применение установки осмоса обратного типа обеспечит исключительную чистоту.

Нужно учесть, что при создании полноценной системы с технической стороны в нее включаются приборы, которые требуют электропитания:

• компрессор для аэратора
• помпа, поддерживающая давление, так как оно падает при прохождении через дополнительные устройства
• дозирующий насос при реагентной очистке
• автоматизация для фильтров, их восстановления и включения в систему (блоки управления)

Схема

Комплексная очистка воды из скважины схематически:

1. Грубый очиститель.
2. Аэрационная колонна с компрессором.
3. Обезжелезиватель.
4. Баки для соли и марганцовки для водоподготовки.
5. Умягчитель.
6. Магистральный прибор тонкой очистки.
7. Стерилизатор ультрафиолетом.
8. Бытовой фильтратор для питьевой воды.

Система очистки воды из скважины выглядит так: в выводящую трубу делается врезка еще одной, на которую подсоединяют все перечисленные агрегаты. Основная труба находится в рабочем состоянии, но перекрывается байпасом, чтобы воду направить в комплекс очистки. Это также даст возможность отключать систему при необходимости, например, для профилактических работ, и пользоваться только основным водопроводом. Кроме этого, приборы соединяются шлангами для промывной водой, для слива которой в конце системы предусмотрен специальный кран.

Комплекс оборудования должен обеспечить 4 элементарные этапы: механическое освобождение от нерастворимых зерен – удаление железа, марганца, сероводорода – смягчение – обеззараживание.

Очистка скважин включает установку таких фильтров для самой простой системы: приспособления первичной, грубой, тонкой очистки и обеззараживания. Остальные подбираются индивидуально.

Удаление песка и глины

Для малорастворимых загрязнителей применяется механическая очистка воды. Она включает такие приспособления:

• для улавливания частиц до 4 мм на дне и на всосе помпы перед аккумулирующей емкостью
• для грубой очистки иногда ставят большие засыпные фильтры. Они выглядят как габаритные емкости с песком и специальными сетчатыми блоками внутри. По сути, это большая промывная бочка с песком
• отсеивающие фрагменты от 80 мкм – «грязевики» – металлические врезные колбы со сменными картриджами на выходной трубе насоса. Для малых объемов добычи подойдет на 10 дюймов, а для больше 2 куб/час – на 50 дюймов
• для тонкой чистки используют фильтр, удаляющий зерна до 5 мкм. Он делает мутную жидкость прозрачной и завершает цикл

Иногда ставят два фильтра грубой очистки подряд: первый для отсеивания частиц до 100 мкм, второй – до 20 мкм. Так картриджи придется менять реже, а вода будет чище.

Примеси железа и сероводород

Это самая распространенная проблема. Причиной образования этих двух элементов является отсутствие достаточной насыщенности кислородом: железо не проходит окисление, а сероводород образовывается анаэробными бактериями, которые живут в такой среде.

Подбирают приборы, нейтрализующие 2 и 3-валентное железо. Стандартно очистка воды от сероводорода и указанного элемента имеет 3 этапа:

• насыщение кислородом. Происходит окисление, железо выпадает в осадок, сероводород улетучивается
• дополнительная аэрация, удаляющая тухлый запах сероводорода
• прогонка через фильтр с синтетическими наполнителями (каталитические смолы), связывающие и задерживающие окисленные элементы в виде осадка. Если этого не сделать, то налет быстро покроет стенки оборудования.

Схема такая: донные грубые фильтры – поочередный проход через блоки дегазаторов, аэрации, блок с каталитическими смолами — тонкая обработка – выход к точкам потребления, которые могут быть дополнительно оборудованы бытовыми фильтрами.

Аппараты с каталитическими смолами, нейтрализующие железо и серу являются наиболее качественными и практическими для очистки воды в частном доме. Они обладают способностью регенерировать автоматически или в ручном режиме. После того как прошел рекомендуемый согласно инструкции цикл использования, их промывают, выводя накопленные окислы. Для этого достаточно повернуть в обратную сторону течение жидкости, что взрыхлит наполнитель и избавит от накопленных вредных взвесей. Как промывочное средство используется солевой раствор, это полностью восстановит состав смол.

Каталитический фильтр

Принцип очистки от химических элементов состоит в их трансформации (химическая реакция связывания) в твердый осадок, который накопляется и удаляется дополнительной фильтрацией. Для удаления конкретного химвещества синтетические наполнители устройств должны иметь специальную пропитку волокон, что указывается в инструкции. Стандартное место их расположения – вход в аккумулирующий бак.

Соли марганца

Определить, есть ли марганец можно опытным путем: жидкость желтоватая и обладает слегка вяжущим привкусом. Процедура его нейтрализации такая же, как описано выше, но применяются агрегаты «заточенные» именно на этот элемент.

Кремний

Кремниевая вода полезная, только если он содержится в допустимых количествах (10 мг/л). Если элемента много, то это опасно для здоровья, он образовывает бурую силикатную накипь на трубах. Очистка воды от кремня осуществляется стандартными аппаратами, но со специальными наполнителями. Применяется осаждение известью, сорбция окисями алюминия и железа, электрокоагулирование, магнезиальные сорбенты. Это старые методы, а более качественные такие: ионный обмен, ультра и нанофильтрация, электродеионизация, осмос.

Известь

Именно известь образовывает всем известный белый налет или накипь. Чем больше вода имеет ее в своем составе, тем она жестче, поэтому процедура удаления называется смягчением. Процедура такая же, как описано выше, при этом подбираются узконаправленные фильтры. Допустимая норма этого элемента составляет до 0,3 мкм/л. Для смягчения применяется очистка воды солью (таблетированной) – она имеет способность изолировать ионы кальция и магния, что препятствует образованию отложений.

Обратный осмос

Даже пройдя через все описанные агрегаты, есть вероятность, что останутся вредные частички. Сведет к нулю этот риск система обратного осмоса. Не все ее ставят и, с одной стороны, она не критически важная. Но если владелец скважины хочет получить идеальную воду по всем параметрам, то необходимо смонтировать указанное оборудование. Оно имеет сложную конструкцию с большим количеством элементов.

Принцип работы обратного осмоса для скважин на воду простой. В емкости станции есть две камеры разделенные мембраной, содержащие два вида жидкости: скважинную, только что прошедшую через предыдущие фильтры, и окончательно чистую. Микроскопические поры мембраны пропускают только чистую воду, задерживая самые мелкие взвести, которые затем смываются в канализацию.

По осмосу есть существенные особенности: не применяется, если содержание железа повышенное, выход составляет 1/3 от закачанного объема (остальным смывается отфильтрованная грязь). Он эффективен для промышленных целей, хотя иногда его ставят и на домашние скважины.

Обеззараживание

Это окончательный этап перед получением качественного продукта. Для процедуры используют следующее:

• блоки с углем или иными сорбентами
• облучение ультрафиолетом. Прибор для этого выглядит как стальной корпус с кварцевым чехлом и УФ лампой внутри, через который прогоняется вода
• хлорирование, фторирование, а также дезинфекция с последующим удалением оставшейся взвеси

Выбор системы очистки воды зависит от биосферы грунтовых вод, результатов химических исследований жидкости, наличия в ней анаэробных микроорганизмов. Обычно в домашних станциях используют первых два способа.

Перед покупкой оборудования учитывают объем потребления, возможности канализации для слива промывочных отходов, степень автоматизации, размеры.  Комплекс может состоять только из одного – двух баллонов и бака с реагентом. Вместе с грубым и бытовым фильтром обычно этого достаточно для частного дома. Иногда дешевле поставить очистной комплекс, чем менять сломанное вследствие накопления отложений и коррозии оборудование, бытовые приборы, не говоря уже о пользе для здоровья.