После установки водоподъемного оборудования необходимо оценить качество и область допустимого применения полученной воды.
При использовании артезианских вод на территории Ленинградской области можно выделить следующие основные проблемы качества исходной воды:
Просмотр таблицы| Особенности качества воды | Гидрогеологические характеристики скважины | Районы Ленинградской области |
|---|---|---|
|
повышенное содержание железа (марганца, сероводорода) |
Скважины глубиной до 100 –120 п.м. на межморенные водоносные комплексы четвертичных отложений, представленные песками различной фракционности и валунно-галечными отложениями | Всеволожский |
| Скважины глубиной до 150 метров, редко глубже, на водоносные комплексы трещинно-жильных вод скальных пород / в основном граниты / | Выборгский Приозерский |
|
|
повышенное содержание солей жесткости |
Скважины глубиной до 80 м на водоносные комплексы ордовиковских известняков | Гатчинский Ломоносовский Волосовский |
|
повышенное содержание хлоридов (повышенная минерализация) |
Скважины глубиной до 290 м на Гдовский горизонт | Всеволожский Кингисеппский Санкт-Петербург |
В соответствии с требованиями нормативных документов (СанПиН 2.1.4.1175 "Питьевая вода") Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества: питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.
Для очистки артезианской воды и получения питьевой воды обычно используются следующие технологии:
- обезжелезивания;
- умягчения;
- опреснения (деминерализации);
- обеззараживания (особенно при эксплуатации контура водоснабжения с использованием накопительных баков и насоса второго подъема в случае малодебитной скважины);
- адсорбционного фильтрования.
В каждом случае проблемы с качеством воды решаются с учетом особенностей конкретного объекта. При разработке системы очистки и водоснабжения рассматривается химический состав исходной воды, режим водопотребления (суточная, часовая производительность), пространственные ограничения подсобных помещений для установки выбранного оборудования, а также индивидуальные пожелания заказчика.
Нормативы контроля качества питьевой воды
По материалам СанПиН 2.1.4.1175 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества"
Просмотр таблицы| Показатели | Единицы измерения концентрации |
ПДК |
|---|---|---|
| Обобщенные показатели | ||
| Показатель рН | ед.рН | 6-9 |
| Общая минерализация | мг/л | 1000(1500) |
| Жесткость общая | мг экв/л | 7,0(10,0) |
| Окисляемость перманганатная | мгО2/л | 5,0 |
| Органолептические показатели | ||
| Запах | Баллы | 2 |
| Привкус | Баллы | 2 |
| Цветность | Градусы | 20 |
| Мутность | мг/л | 1,5 |
| Неорганические вещества | ||
| Алюминий | мг/л | 0,5 |
| Барий | мг/л | 0,1 |
| Бериллий | мг/л | 0,0002 |
| Бор | мг/л | 0,5 |
| Железо | мг/л | 0,3 |
| Кадмий | мг/л | 0,001 |
| Марганец | мг/л | 0,1 |
| Медь | мг/л | 1,0 |
| Молибден | мг/л | 0,25 |
| Мышьяк | мг/л | 0,05 |
| Никель | мг/л | 0,1 |
| Нитраты | мг/л | 45 |
| Ртуть | мг/л | 0,0005 |
| Свинец | мг/л | 0,03 |
| Селен | мг/л | 0,01 |
| Стронций | мг/л | 7,0 |
| Сульфаты | мг/л | 500 |
| Фториды | мг/л | 1,5 (1,2) |
| Хлориды | мг/л | 350 |
| Хром | мг/л | 0,05 |
| Цианиды | мг/л | 0,035 |
| Цинк | мг/л | 5,0 |
Обезжелезивание
При попадании железистых вод из разрабатываемых артезианских скважин на поверхность часто встречается следующее явление. Совершенно чистая и прозрачная вода при взаимодействии с кислородом из окружающей среды постепенно начинает менять свой цвет на мутно-жёлтый или даже ржавый (оттенок обычно тесно связан с процентом содержания железа в жидкости). По истечении нескольких часов муть превращается в отдельные крупицы, опускающиеся на дно используемой ёмкости. Формирование осадка занимает до нескольких дней. Процесс по своей длительности определяется температурой, процентным содержанием железа и иных примесей. Существует возможность определения железа в жидкости по органолептическим показателям. Если оно составляет 1-1,51 мг/л, то водный состав приобретает вкус металла. Игнорирование полученных высоких показателей железа в получаемой воде в скором времени дополняется определёнными проблемами: появление характерного налёта на поверхности сантехники, поломки бытовых приборов, выход из строя отопительной системы. Причём в системах с горячим водообеспечением неприятные сбои из-за наличия железа постоянно увеличиваются. Образование илистого остатка, хлопьев рыжего цвета закупоривает установленные батареи, трубы, уменьшает их проходимость и теплоотдачу. Появление таких явлений вызывает содержание железа, равное 0,51 мг/л.
Отечественные нормы санитарии требуют, чтобы вода, используемая для хозяйственных и питьевых потребностей, содержала железа менее 0,3 мг/л. Для артезианских скважин установлена норма 0,51-20 мг/л. Следует отметить, что высокий уровень железных примесей даёт возможность предположить, что жидкость будет содержать превышающий норму сероводород, растворённый марганец.
Обезжелезивать воду возможно реагентным или безреагентным способом. При работе со скважинами чаще всего используют безреагентные варианты, фильтровку при переменных загрузках вкупе с реагентно-промывочными прогонами для воссоздания ёмкости окисления фильтрующих сред.
AUTOTROL – конструкция с клапаном управления для очистки вод от неблагоприятных составляющих сероводорода, железа, марганца
Комплект установки включает корпус, автоматизированный блок для управления, специальную фильтрующую среду, слой поддерживающего гравия, дренажно-распределительную систему, бак, в котором готовится регенерирующий раствор из перманганата калия.
Спецфильтры содержат зернистую среду для обеспечения очищения. Эта среда – катализатор в химреакции окисления: растворённые железо и марганец превращаются в нерастворимые формы с последующим выпадением в осадок. Он остаётся в фильтр-слое загрузки (можно использовать и цеолит Manganese Greensand, и синтетический аналог МТМ), постепенно вымываясь в ходе восстанавливающей промывки в дренаж. Неприятный сероводородный запах удаляется путём окисления сульфида иона, который переходит в иные анионы. Фильтр функционирует с ароматизатором.
В ситуациях, когда зафиксированы показатели железа свыше 12 мг/л, а также высокий уровень сероводорода в полученной жидкости, требуется использование вспомогательного окислителя, им может стать раствор озона, перманганата калия, гипохлорита натрия.
Умягчение
Простейшим примером жёсткости воды является знакомая большинству людей накипь в чайнике. В такой воде плохо вспениваются стиральные порошки и иные средства из категории моющих (ПАВ). Любимые ежедневные напитки типа кофе или чая рекомендуется заваривать мягкой питьевой водой. А качественное пиво или водку вообще невозможно изготовить на основе жёстких вод.
Жёсткая вода является основной причиной поломки паровых котлов, бойлеров, работающих на газу или электроэнергии. Их внутренние стенки постепенно обрастают накипью, которая уменьшает теплоотдачу, увеличивая при этом расход основного топлива прибора.
Сумма содержания растворённых солей магния, кальция определяет значение жёсткости жидкости. Это свойство воды, поступающей из скважины, не меняется от температуры и других сезонных особенностей. Опыт показывает, что показатели жёсткости воды из артезианских скважин в границах Ленинградской обл. РФ, находятся в пределах 2-12 мгэкв/л.
Сегодня достаточно распространены следующие методы умягчения воды из скважин: реагентный, термический, электродиализ, обратноосмотический, дистилляция, катионообмен. Однако именно катионный способ пользуется наибольшей популярностью. Для его осуществления необходимо специальная установка с катионообенной загрузкой гранул.
Конструкция умягчения воды AUTOTROL со специальным управляющим клапаном
Комплектация системы очистки: корпус установки, автоматический блок управления, специальная фильтрующая среда, надёжный поддерживающий слой гравия, система дренажно-распределительная, ёмкость-бак для приготовления спецрегенерационного раствора из хлорида натрия.
В качестве распространённого фильтрующего материала используется катионнообменная смола марки С100Е.
Процесс промывки раствором осуществляется после сигнала таймера автоматически с использованием раствора с поваренной солью.
Деминерализация
Очищение вод от избытка солей осуществляется благодаря обратноосмотическим технологиям. Этот распространённый метод позволяет производить даже глубокое опреснение жидкости. Причём процент деминерализации может достигать солидных значений – 95-98. Отделить содержащиеся в водных пластах вещества от самой жидкости помогает специальная полунепроницаемая мембрана. Она может быть полиамидной или ацетатцеллюлозной, с полыми волокнами или рулонной конструкцией. Через незаметные отверстия-поры мембраны легко просачивается вода, а содержащиеся в ней органические вещества, микроорганизмы, соли и другие компоненты остаются на мембранной поверхности.
Производительность и эффективность процесса деминерализации определяется общим солесодержанием жидкости, температурой, напором.
Перед началом соответствующих работ осуществляется предварительная обработка водных проб. При обнаружении жёсткости превышающей 1,0-3,0 мгэкв/л следует произвести умягчение или продозирование ингибиторного раствора, связанного с осадкообразованием карбонатов на поверхностной части используемой мембраны.
Положительным свойством обратного осмоса является высокий уровень экологической безопасности.
В зависимости от эффективности выделяют следующие обратноосмотические установки:
- Питьевые конструкции с производительностью 200л/час легко закрепляются под мойкой, предполагают выведение отдельного крана с питьевой водой.
- Системные устройства с показателями от 250 л/час используются для обеспечения домашнего водоснабжения. Исключить пиковые перепады в водоснабжении (1-1,5 м3/ч) позволяет вариант применения резервного бака для чистой воды, второго подъёмного насоса.
Обратноосмотическую систему выбирают при решении следующих задач:
- деминерализации исходных вод;
- очищения жидкости от двухвалентного железа высокого содержания;
- получения чистой прозрачной питьевой воды (вместо окислительных способов);
- отделения высокомолекулярного органического комплекса, обнаруженного в водных пластах.
Обеззараживание
Обеззараживание воды является заключительным этапом подготовки воды питьевого качества. Использование питьевой воды из артезианской скважины обычно допустимо без обеззараживания, если водопотребление осуществляется без промежуточных накопительных емкостей.
Традиционными методами обеззараживания являются:
- хлорирование
- озонировнание
- ультрафиолетовая стерилизация.
Конкретный метод обеззараживания определяется с учетом производительности и особенностей схемы и режима водопотребления.
Наибольшее распространение получили технологии хлорирования и ультрафиолетовой стерилизации.
Хлорирование осуществляется путем введения в трубопровод определенной дозы раствора гипохлорита натрия (пропорционально расходу воды). Процесс регулируется дозирующим насосом. Преимущество метода заключается в пролонгированном действии. Часто используется при водоснабжении нескольких домов (объектов) с большой протяженностью водоподводящей магистрали и (или) при использовании резервирования воды (наличие РЧВ).
При УФ-облучении используется УФ лампы; длина волны – 253,7 нм.
Кварцевая лампа смонтирована в корпусе из нерж. стали.
Производительность от 0,5 м3/час.
Адсорбционное фильтрование
Фильтрование на активированных углях чаще применяется на заключительных этапах водоподготовки, особенно при реагентных (коагуляционных) схемах. Также используется в случаях, когда требуется устранить незначительные нарушения показателей органолептики исходной воды.
При эксплуатации систем абсорбционной очистки используются трехцикловые клапана автоматического действия. Промывка фильтрующей загрузки осуществляется по сигналу таймера.
В некоторых случаях допустимо использование картрижных систем. Замена картриджа - по мере исчерпания адсорбционной емкости сорбента.
Смотрите также:
