Станции водоподготовки и водоочистки, используемые в производстве и частных домах загородного типа.

Поселки коттеджного типа, в отличии от городского водоснабжения, обычно, снабжаются водой из скважин глубокого бурения, которые распологаются рядом с поселками. Основные вопросы которые появляются при этом связаны с качеством воды. Потому что вода из скважин, часто, не подходит по показателям нормативов (Сан ПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»). Поэтому для такой воды необходима дополнительная очистка. Однако вода используется не только для приготовления пищи, но и для бытовых нужд, из этого следует, что нет необходимости в воде с одинаковой степенью очистки.
Для воды, используемой на бытовые и хозяйственные потребности, требуется чаще всего устранение запаха (неприятного) и железа в различных соединениях. При использовании такой воды без очистки, можно наблюдать ржавые следы на сантехнике и почве, в сочетании с неприятным запахом. Если ПДК в норме по сероводороду, примесям железа и марганца, то достаточно провести очистку от механических примесей для воды, используемой на бытовые и хозяйственные потребности. Это поможет защитить оборудование от повреждений в следствии засорения и увеличит срок работы всей системы водоснабжения. К питьевой воде предъявляются требования к воде более высокие, и поэтому степень очистки воды выше. Обычно производится умягчение воды Модули умягчения.

На фотографии ‘Модули умягчения’.

Требования к воде для системы отопления, специфичны, и по этому каждый дом обеспечивается, чаще всего отдельной защитой системы обогрева от отложения солей и коррозии.

При проектировании станции водоподготовки важно определить нужную степень для очистки воды, которая определяется данными анализа воды и необходимой производительностью. Ориентировочную оценку присутствия примесей природного происхождения в подземных водах регионов России, содержание которых может быть выше установленных ПДК, можно получить в СанПиН 2.1.5.1059-01 (Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения). Данные о составе водоносного горизонта можно получить в региональном геологическом центре Министерства природы.

Неполная информация о подземных водах может привести к ошибочному выбору схемы водоочистки и как следствие увеличит затраты на эксплуатацию системы в целом. Например, в радиусе 6,2 км в Московской обл. были пробурены на глубину до 35 м. В этих скважинах в составе воды присутствовало до 10 ПДК железа, при жесткость составляла 3 мг-экв/л. Удаление избытка железа происходило индивидуально потребителями при отстаивании и при помощи бытовых фильтров. Когда при наличии всего лишь одной коллективной скважины и станции водоподготовки примеси железа были бы удалены на фильтрах осветлительно-сорбционных с предварительной аэрацией Фильтры осветлительно-сорбционные.

На фотографии ‘фильтры осветлительно-сорбционные’.

По проекту была намечена скважина той же глубины, однако бурение произвели на глубину 100м. В составе этого водоносного слоя содержание примесей железа было в норме, а жесткость воды превышала исходную в 3,3 раза. И были ошибочно смонтированы умягчители, когда требовались осветлительно-сорбционные фильтры. Как результат, для безопасного использования воды при уменьшении жесткости в два раза появилась необходимость в повышении затрат на эксплуатацию в десять раз. Данный пример подтверждает, что нужно не только ответственно подходить к проекту водоочистной станции, но и точно в соответствии с проектом осуществлять реализацию. Особенно важно знать состав воды, которая будет использоваться уже в начале подготовки проекта станции водоподготовки.

Для точного определения состава оборудования станции водоподготовки требуются показатели анализа воды :

Эти показатели с их комбинациями то, на что мы опираемся в подборе оборудования и сорбентов для комплектации водоподготовительной станции. Важен также точный расчёт производительности станции для бесперебойной подачи воды рассчитанного качества.

Производительность станции водоподготовки на практике должна быть больше на 20%-50% выше от расчётной. Если система очистки воды не сможет обеспечить обычный или пиковый объем воды для потребления, то возможно попадание в водопровод неочищенной воды. Но и чрезмерное завышение производительности может влиять на завышение расходов строительства и эксплуатации, а недостаточный расход воды приведет к росту микроорганизмов на фильтрах.

Правильное определение необходимой производительности станции водоподготовки влияет не только на стоимость фильтров, но и на комплектующие для системы: водопроводные трубы, запорные узлы, аппаратуры для регулировки и контроля, измерительных приборов и составляет до 20% от стоимости оборудования. Необходимо также определить тип нагрузки на систему водоподготовки, который может быть:

• равномерным;
• равномерный с пиковой нагрузкой;
• периодический;
• периодический с пиковым водопотреблением
• Оборудование с резервуаром.

Для четвертого типа, а он чаще всего встречается, используются станции меньшей производительности, но с резервуаром после водоочистки и повысительной насосной станцией для удешевления проекта.

На фотографии ‘Водоочистное оборудование в контейнере’.

На фотографии ‘Вид помещения для водоочистного оборудования’.

Особенностью при проектировании является то, что необходимо учитывать, размер помещения для установки оборудования и коммуникаций. Нужные размеры помещения определяются после того, как осуществлён расчёт производительности и сделан анализ химического состава воды.

Так, например, для установок осветлительно-сорбционных фильтров и систем умягчения производительность которых больше 10 м3/ч необходимо помещение высотой не менее 2,5 м, а для установок — больше 20 м3/ч высота уже составляет 2,8 м. (фото 4).

Часто встречается проблема, определяемая габаритами агрегатов ( корпуса фильтров ), которые представляют из себя неразборные конструкции и габариты которых превышают проемы, через которые устанавливается оборудование. Это тоже должно учитываться при проектировании помещений станций водоподготовки Контейнер для станции водоподготовки.Фото 5(фото 5).

Для обеспечения проектной производительности станции водоподготовки, необходим расчёт трубопровода, он проводится на основе документа СНиП 2.04.01-85. Упрощённую оценку диаметра трубопровода можно получить исходя из того, что линейная скорость водного потока должна быть в пределах 1,5-2,5 м/с. Поэтому, например, для производительности станции в 55 м3/ч нужен диаметр условного трубопровода 90 мм. Для качественного монтажа необходимо также определить тип присоединения к системе ( фланцевое, резьбовое, приварное).Трубопровод для станции водоподготовки.Фото 6(фото 6).

Определённые трудности создаёт канализация, пропускная способность которой не может быть меньше, чем расход воды при обратной промывке фильтров. Расстояние до общей канализации не должно превышать 3м с условным диаметром, равным диаметрам трубопроводов на входе и выходе. Если канализационная труба от фильтра более 5м или проложена выше фильтра на более 1м, то отведение осуществляется по трубопроводу с диаметром большим, чем диаметр на входе, выходе. Для предотвращения попадания газов в помещение из канализации необходимо использовать гидрозатвор при сбросе сточных вод.

Электропитание. Потребляемая мощность зависит напрямую от используемого оборудования водоочистки. Если нет надобности в использовании насосов для повышения давления в системах умягчения, осветление, сорбции то потребление по электропитанию ориентировочно составляет 20-60вт на единицу оборудования. Электропитание в помещениях станций водоподготовки осуществляется по требованиям ГОСТ Р 51330.9-99. Для исключения попадания воды на цепи электропитания электронных модулей и блоков фильтров розетки должны быть установлены выше труб, подводящих воду.

На фото ‘Электрощит для станции водоподготовки’.

В современных станциях водоочистки и водоподготовки используется система «Аквастоп«, она перекрывает подачу воды на входе при попадании её на пол помещения и подаёт аварийный сигнал оператору.

Для обеспечения нормальной работы всех систем станции требуется создать постоянное давление на входе подачи воды 2,5 — 6 атм (бар). При меньшем давлении резко возрастает вероятность потери работоспособности узлов гидроуправления, а при длительном воздействии повышенного давления появляется возможность массовых утечек в соединениях системы. Эти элементы системы рассчитаны только на кратковременное давление ( опрессовка ) при 10 бар. Поэтому аппаратура контроля давления устанавливается на входе и выходе трубопроводов и после фильтров. Поддержание нужного давления на станции водоподготовки возможно осуществить визуально ( используя манометры ) ; используя датчики с выведенными показаниями на панель в электрощите ; используя насосные станции с автоматическим поддержанием давления в сети.(фото 8) При перепадах давления на соседних элементах системы нужно произвести промывку и заменить фильтры.

На фотографии ‘Насосы для станции водоподготовки.’.