Очистка воды от сероводорода из скважины

Обновлено: 04.07.2024

Как очистить воду от сероводорода из скважины

Сероводород. Характеристики и его влияние на человека

Порог восприятия запаха сероводорода человеком положен в основу установления предельно допустимой концентрации (ПДК) и составляет 0,03 мг/л.

Сероводород токсичен. При больших концентрациях его в воздухе наблюдается поражение обоняния и человек перестает чувствовать тяжелый запах сероводорода. При малых концентрациях вначале отмечается раздражение конъюнктивы и роговицы глаз, симптомы воспаления в носовой полости, кашель, слабость, слюноотделение, головная боль, понижение артериального давления, учащенный пульс, а при более длительном поражении может развиться отек легких.

Сероводород достаточно часто встречается в воде, причем может содержаться как в воде, добываемой из глубоких скважин, так и в поверхностных водах неглубоких скважин и колодцев.

Признаки превышения нормы содержания H₂ S в воде:

Вода имеет неприятный запах, напоминающий запах тухлого яйца,
Вкус пищи искажен и лишен привлекательности,
На сантехнике и белье после стирки появляется жёлтый или черный налет.

Сероводород и продукты его гидролиза в воде интенсифицируют процессы коррозии металлических стенок трубопроводов, баков и котлов. Продуктом коррозии является сернистое железо, которое в свою очередь все быстрее и быстрее вызывает дальнейшую коррозию металла.

Методы удаления сероводорода из воды

В колодцах можно существенно понизить уровень концентрации сероводорода (а нередко даже полностью устранить неприятный запах) путем очистки от осадка на дне колодца и его стенках, что вызывается накоплением огромного количества бактерий, вырабатывающих сероводород. А вот для скважин, вода в которых содержит сероводород, к сожалению, такие методы очистки не применимы.

Тем не менее, при наличии в скважине или колодце запаха сероводорода настоятельно рекомендуем строго соблюдать режим проточности воды, чтобы не допускать застаивания воды, и тем самым препятствовать образованию огромных колоний бактерий и соответственно этому обрастанию стенок.

1. Физический метод очистки воды от сероводорода

Различают напорный и безнапорный вид аэрации:

При напорной аэрации, воздух компрессором нагнетается в водопроводную трубу и поступает вместе с водой внутрь аэрационной колонны. Затем через специальный воздухоотделительный клапан отработанный нерастворившийся воздух сбрасывается в атмосферу, что и позволяет убрать запах сероводорода и других растворенных газов.
При безнапорной аэрации для удаления растворенных газов в систему очистки воды дополнительно устанавливается бак для аэрации. В бак компрессором подается воздух, который через барботирующее (рассеивающее через множество отверстий) устройство распыляется у дна бака с водой. Пузырьки воздуха поднимаются через слой очищаемой воды к поверхности бака, насыщаясь сероводородом и прочими растворенными газами и выводятся вместе с отработанным воздухом в атмосферу через отводящее отверстие в верхней части бака.

2. Химический метод очистки воды от сероводорода

Этот метод очистки способен обеспечить наиболее полное удаление сероводорода. Поскольку он является сильным восстановителем, то, в зависимости от вида и количества окислителя, он может быть окислен как до свободной серы, так и до тиосульфатов, сульфитов и сульфатов.

В качестве окислителя очень эффективно работают такие реагенты, как: хлор, хлорсодержащие соединения (например, гипохлорит натрия), перекись водорода, озон.

На практике наиболее распространенным является метод очистки воды от сероводорода хлорированием. А для хлорирования наиболее часто применяют гипохлорит натрия, раствор которого подается в очищаемую воду специальной системой дозирования реагентов .

(Справочно: На 1 мг окисляемого сероводорода расходуется около 2,1 мг хлора. В результате реакции образуется взвесь коллоидной серы в количестве, приблизительно равном количеству исходного сероводорода. При дозе хлора 8,4 мг на 1 мг сероводорода основными продуктами реакции являются сульфаты. Для полного удаления сероводорода достаточно 5 мг хлора на 1 мг H₂ S.)

Для очистки воды от серы, полученной в результате химической реакции, дополнительно необходимо установить фильтры для полного осаждения продуктов реакции: для этого нужно осуществить их коагуляцию (укрупнение частиц образующегося осадка) и последующее фильтрование на осадочном фильтре.

3. Биохимический метод очистки воды от сероводорода

Этот метод очистки воды основан на окислении сероводорода под действием сульфобактерий (тиобактерий), которые окисляют восстановленные соединения серы. При этом, необходимая для их жизнедеятельности энергия образуется в результате протекания следующей реакции:

А при недостатке сероводорода тиобактерии производят дальнейшее окисление свободной серы до серной кислоты:

Биохимический метод очистки от сероводорода реализуется по следующей схеме:

первоначально производится аэрация (насыщение воды кислородом воздуха)
затем вода поступает в реактор биохимического окисления,
а после биохимического реактора вода направляется на стадию фильтрации.

Однако, этот метод очистки от сероводорода в виду своей сложности и необходимости постоянного контроля за технологическим процессом применяется в основном только для производств с большим потреблением воды. Для его реализации требуется проведение кропотливых предварительных лабораторных испытаний, на основе которых и определяются оптимальные технологические параметры работы отделения реакторов системы биохимической очистки воды.

Как заказать и купить фильтр для очистки воды

Полезные ссылки

Песочные фильтры грубой очистки воды Сапфир-П

Мембранные системы обратного осмоса для питьевой воды Ключ-М

Почему так опасен сероводород в артезианской воде? Только ли запах мешает использовать такую воду? Как избавиться от сероводорода и, вообще, возможно ли полностью удалить эту примесь из воды, которая подается через артезианскую скважину? Сероводород плохо растворим в воде, поэтому мы и чувствуем его запах, при этом даже в небольшом количестве сероводород весьма токсичен.

Он вызывает тошноту, головокружение, другие неприятные последствия химического отравления. Если высокие концентрации сероводорода однозначно приводят человека в «больничное состояние», но к выделению сероводорода в небольших количествах вызывает паралич обонятельного органа, и мы перестаем чувствовать запах «тухлых яиц», но при этом отравление организма продолжается. Если содержание в воде из скважины сероводорода по перманганатной окисляемости выше 2 мг О2/л, то ни в коем случае нельзя ее употреблять без предварительной очистки.

Прежде, чем говорить о методах удаления сероводорода из воды, надо отметить причины, по которым эта примесь появляется в скважинах, которые до этого использовались много лет без особых проблем. Несмотря на то, что причин обычно бывает несколько, основной специалисты считают активную деятельность серосодержащих бактерий. В процессе окисления бактериями соединений серы, включая и сероводород, до сульфатов серы. Если серобактерии откладывают молекулярную серу внутри клеток воды, то тионовые бактерии как бы «обкладывают» серой сами клетки.

Еще одной частой причиной возникновения сероводородного запаха в процессе эксплуатации артезианской скважины является сама порода, в которой эту скважину пробурили. Высокое содержание в породе сульфида железа приводит к тому, что вода насыщается ионами сульфидов и гидросульфидов. Нарушение герметичности в местах стыковки обсадных труб так же приводит к проникновению грунтовых вод, которые всегда имеют органосодержащие примеси, при разложении которых выделяется сероводород. Кроме того, природная среда имеет свою PH или кислотность, и в зависимости от этого молекулярно растворенный в воде сероводород может до соприкосновения с воздухом может существовать в двух формах сероводорода H2S + сульфиды ионов S2- и гидросульфиды ионов HS-.

Если в воде присутствует железо, то может образоваться сульфид железа – это мелкодисперсный черный порошок.

Теперь становится понятным, что метод очистки воды от сероводорода напрямую связан с причиной его появления в воде. Поэтому, прежде, чем остановиться на каком-либо методе очистки, вам необходимо сделать развернутый биохимический и химический анализ воды из скважины. Если вы хотите знать достоверную цифру содержания сероводорода в воде из вашей скважины, то лаборанта придется пригласить, что называется «на дом», поскольку воду на содержание сероводорода надо анализировать сразу после ее выхода из скважины. Это связано со свойством молекул сероводорода мгновенно вступать в реакцию с молекулярным кислородом воздуха, и переходить в безопасное серосодержащее соединение. 2H2S + O2 = 2H2O + 2S, то есть, привезя пробу воды на анализ в лабораторию, вы можете увидеть обычную серу в воде.

Методы очистки воды от сероводорода делятся:

разбрызгивание воды и полет ее капель через слой воздуха от самих разбрызгивающих насадок до зеркала воды (упрощенная аэрация),
вакуумно-эжекционная аэрация воды, когда для подсоса воздуха в водяной поток используют различные конструкции
напорная аэрация, которая предполагает насильственную подачу воздуха в воду с помощью компрессора.

При проведении аэрации, вода, которая содержит сероводород, соприкасается с кислородом воздуха, где парциальное давление приближается к нулю, и за счет этого создаются условия, когда растворимость сероводорода и его концентрация в воде становятся допустимыми. Установки для аэрации можно условно разделить на:

пленочные дегазаторные, которые представляют собой колонки с различными насадками, через которые вода протекает очень тонкой пленкой
пенные дегазаторные (барботажные дегазаторные), где сжатый воздух продувается через слой медленно дегазируемой воды
вакуумные дегазаторные, где при помощи вакуумных насосов, паро- или водоструйных эжекторов вызывается кипение воды при нормальной температуре в вакуумной среде.

К примеру, раньше достаточно часто использовался для связывания сероводорода свободный хлор, причем после выделения коллоидной серы требовались дополнительная коагуляция и фильтрование воды. Понятно, что при очистке воды из скважины этот метод мало приемлем. Кроме того, неприятный запах надо еще удалять с помощью фильтрации воды через активированный уголь.
Окисление H2S кислородом воздуха возможно лишь в присутствии катализаторов (KMn04, FeSCM омарганцованный песок, активный уголь, графит, дробленый магнетит). При взаимодействии сероводорода и перманганата калия получается опять же коллоидная сера и взвесь тонкодисперсного диоксида марганца. Всегда возникает опасность перенасыщения воды солями марганца, а, следовательно, потребуется длительная водоочистка теперь уже от его солей. Альтернативой служит очистка воды от сероводорода (при непрерывном добавлении KMn04) в те фильтры, где накапливается уже отработанный марганец глауконитового песка, который, в свою очередь часто используют для очистки воды от растворимого железа, марганца и сероводорода. Происходит двойная регенерация с помощью перманганата калия. В ходе химической реакции окисления перманганат калия переходит в нерастворимый гидроксид марганца, который в данном случае будет действовать как коагулянт и адсорбент.
Удаление сероводорода с помощью перекиси водорода с образованием серы. Затем воду дополнительно фильтруют через активированный уголь, при этом полностью исчезает запах, увеличивается количество растворенного в воде кислорода, а при помощи суспензии гидроксида железа образуется сульфид железа, который выделяют отстаиванием. Вторичная продувка воздухом этого соединения восстанавливаем его до исходной суспензии, которую можно использовать неоднократно.

Вывод: Если вам необходима очистка воды, которая поступает из скважины, не начинайте никаких действий без тщательного анализа водных проб и проб грунта. Только на основе этих данных можно выбрать метод, который позволит вам избавиться от сероводорода в воде.

Обустраивая частное домовладение, многие сталкиваются с необходимостью создания источника питьевой воды прямо на участке своей.

Очистка воды от сероводорода

Если вода из вашей скважины приобретает резкий неприятный запах, сильно напоминающий запах протухших яиц, становится мутной, это практически на 100% свидетельствует о том, что в этой воде сильно повышено содержание сероводорода.

Это означает, что вашу скважину срочно необходимо оборудовать специальными очистными сооружениями. До этого следует воздержаться от употребления указанной воды.

Причины появления сероводорода в воде

Сероводород в воде является продуктом жизнедеятельности бактерий, относящихся к классу анаэробных (т.е. живущих в среде, в которую не поступает кислород ). Они преобразуют различные соединения серы (сульфаты и сульфиты), которые находятся в воде, в сероводород. Артезианские скважины или илистые донные отложения в колодцах наиболее оптимальная для них среда обитания.

Кроме замутнения воды и придания ей неприятного запаха, сероводород ещё и ядовит. Попадая в организм человека в количествах, превышающих разрешённые ПДК, это вещество вступает в реакцию с гемоглобином крови. Это приводит к уничтожению последнего и может стать причиной смерти от удушья, т.к. гемоглобин отвечает за перенос кислорода в организме. Кроме этого, сероводород (Н2S) инициирует коррозию металла, играя роль её катализатора.

Методы очистки

Удалить из воды в скважине выявленный в ней H2S можно несколькими способами. Все они делятся на три группы, каждая из которых позволяет провести дезодорацию и стабилизацию состава воды:

Физические методы (аэрация).
Биохимические методы (окисление с использованием специальных бактерий).
Химические методы (подразумевает применение сильных окислителей).

Метод аэрирования (физическая очистка)

Использование указанного метода позволяет удалить только молекулярную часть сероводорода (H2S) и в крайне незначительных количествах HS -. Полностью удалить сероводород удаётся только после того, как выполняется подкисление воды, снижающее уровень рН ниже 5 единиц. Это приводит к тому, что повышенная концентрация ионов водорода подавляет диссоциацию сероводорода и переводит в молекулярную форму.

Использование аэраторов различных конструкций позволяет удалить порядка 65-70 % сероводорода, растворённого в воде. Главное в этом случае условие заключается в том, что количество подаваемого воздуха должно быть оптимальным. Соприкасаясь с воздухом в процессе аэрации, вода, содержащая Н2S, попадает в условия, при которых концентрация сероводорода и растворимость его в воде становятся пренебрежимо малыми.

Используемые в настоящее время аэрационные установки делятся на следующие типы:

Дегазаторные плёночные. Указанное оборудование представляет собой колонки, оснащённые различными насадками, по которым тонкой плёнкой стекает вода.
Дегазаторные пенные.
Дегазаторные барботажные. В этих системах сжатый воздух продувается через слой воды, проходящей медленную дегазацию.
Дегазаторные вакуумные. В них создаётся вакуум за счёт использования пароструйных и водоструйных эжекторов а также вакуумных насосов. Вакуум вызывает кипение жидкости при текущей температуре.

Методы химической очистки

Данные методы позволяют добиться максимально полной дегазации. Главным фактором очистки выступает окисление соединений, содержащих сероводород либо их связывание с молекулами других веществ и перевод в формы менее активные в воде. Третье направление – окислительно-восстановительные процессы.

Важно понимать, что H2S является сильнейшим восстановителем. В зависимости от количества и вида окислителя соединения, его содержащие, могут окисляться до сульфатов, сульфидов, тиосульфатов или свободной серы.

Чаще всего на территории России воду от сероводорода очищают хлором. На 1мг H2S требуется 2,1мг Cl. Реакция приводит к образованию коллоидной серы во взвешенном состоянии, количество которой приблизительно равно количеству H2S либо гидросульфитов. Если дозу хлора увеличивают до 8,4мг на 1 мг сероводорода, то продуктами реакции становятся сульфаты.

Чтобы удалить сероводород полностью, необходимо соотношение Cl/H2S = 5/1.

Полученная в результате химической реакции сера удаляется фильтрованием и использованием методов коагуляции.

Полное устранение неприятных запахов после выполнения хлорирования и аэрирования достигается посредством фильтрования сквозь активный уголь. Иногда в целях очистки воды используется диоксид хлора. Это возможно при незначительных концентрациях сероводорода и при величине рН равной 6,8 – 8,5.

В результате реакции в указанном случае образуются сульфат-ионы и тиосульфат, сера и сульфит – ионы.
Выполнить окисление H2S кислородом, содержащимся в воздухе, можно исключительно при наличии специальных катализаторов, в качестве которых выступают соединения переходных металлов, органических веществ, тиокислот и их солей. В качестве наиболее действенных можно отметить KMnO4, применяемый одновременно с использованием загрузок зернистых типов MSG+ или MSG.

Для окисления 1мг H2S требуется 6мг KMnO4.

При взаимодействии двух вышеназванных компонентов получается сера коллоидная и диоксид марганца в виде тонкодисперсной смеси. Последний придаёт воде бурый цвет и мутность. При этом высока вероятность насыщения марганцем и соединениями последнего воды из скважины. В таких случаях придётся делать сложную дополнительную водообработку.

Альтернативным вариантом очистки от сероводорода скважинной воды является в настоящее время непрерывное добавление в фильтры, которые предварительно обработаны марганцево-глауконитовым песком (MGS), 1-4 % раствора перманганата калия. Он применяется для выведения из воды сероводорода, растворённого марганца и железа. Регенерация песка выполняется перманганатом калия.

Образующиеся при этом нерастворимые соединения остаются на фильтре. Если перманганата калия добавлено меньше, чем требуется, то MGS удаляет неокисленные соединения водорода, а если его в избытке, то последний используется для регенерации песка, в процессе которой перманганат калия восстанавливается до состояния нерастворимого гидроксида марганца, обладающего свойствами адсорбента и коагулянта.

Для целей очистки воды от сероводорода может применяться диоксид водорода. В обработанной им воде образуется сера. Вода фильтруется через угольные фильтры, так убирается неприятный цвет и запах, и повышается процентное содержание кислорода.

Ещё одним используемым вариантом является использование гидроксида железа. Когда это вещество в суспензии добавляется в воду, загрязнённую сероводородом, гидроксид железа связывает сероводород с образованием сульфида железа в воде. Они выпадают в осадок, который затем удаляется элементарным отстаиванием и последующим фильтрованием или регенерацией, которая выполняется продувкой атмосферным воздухом. Причём суспензия может использоваться неоднократно. Этот метод гарантирует практически 100% очистку воды.

Очень действенным окислителем для растворённых в воде соединений сероводородных выступает озон, выполняющий триединую задачу: обеззараживание, дезодорацию, обесцвечивание воды. Расход реагента – 0,5мг на 1мг сероводорода позволяет окислить последний до элементарной среды. Если увеличить количество озона до 1,87мг на 1 мг H2S, то на выходе образуется серная кислота.

Сорбционный метод очистки

Адсорбентами чаще всего выступают древесные активированные угли. Иногда их совмещают с окислителями, что приводит к уменьшению требуемого количества реагентов и сорбентов. Процесс адсорбции прямо зависит от структуры используемого угля, концентрации H2S в воде, и структур образующихся на угле оксидов. Реализуют указанные методы на напорных или открытых угольных фильтрах, предварительно введя в обрабатываемую воду окислитель.

Метод биологической очистки

Указанный метод используется в тех случаях, когда требуется очистить от сероводорода биологически загрязнённую воду. Основную роль при этом играют серобактерии. Указанный метод реализуется по двухступенчатой схеме – аэроокислитель и скорый фильтр. Чтобы предотвратить образование в нижних слоях фильтров анаэробных бактерий и процессов восстановления сернистых соединений до сероводорода, в водяную подушку фильтра вводится хлор либо выполняется периодическая продувка снизу вверх с использованием сжатого воздуха.

При наличии желания и необходимых финансовых возможностей устранить загрязнение сероводородом воды, поступающей из вашей скважины, можно практически на 100%. Выполнять указанные работы должны специалисты.

Из скважины

Нужно ли очищать воду из скважины, если она и так чистая? Однозначный ответ даст только химический анализ, проведенный в лаборатории.

Однако вода, добытая из скважины, зачастую становится чемпионом по содержанию тяжелых металлов, окислов, газов и солей. А такие элементы, как песок или железо, присущи вообще любым источникам.

Что касается микроорганизмов, на глубине 100-150 метров их, конечно, меньше, но они все равно присутствуют.

Основные методы очистки воды из скважины

Выделяют три степени очистки – грубая, средняя и высшая. Однако, помимо этого, применяют промежуточные стадии чистки, например – аэрацию. Иногда они становятся самостоятельным этапом водоподготовки.

Таким образом, распространенными способами водоочистки являются:

Отстаивание (механическая очистка);
Аэрация, повторное механическое очищение;
Ионообменный способ;
Озонирование;
Обратный осмос;
Обеззараживание.

Пункты данного перечня дополняются друг другом, в зависимости от конфигурации всего комплекса. Причем часть из них применятся в обязательном порядке (механическое очищение, аэрация, обеззараживание).

Справка! Необходимость использования узконаправленных методов и их конкретный тип устанавливается по результатам анализа.

Отстаивание

Само отстаивание представляет собой процесс выпадения примесей в осадок за счет гравитации.

Жидкость, проходя через резервуар (отстойник), движется с такой скоростью, чтобы грязь успела осесть на дно.

Соответственно, чем больше размеры отстойника и затраты времени, тем более качественной получается водоподготовка.

Обратите внимание! Отстойники бывают нескольких видов – горизонтальные, вертикальные и радиальные. Качество чистки они выдают приблизительно одинаковое, однако отличаются занимаемой площадью и временными затратами.

Удаление осадка со дна резервуара может осуществляться автоматическим либо ручным способом через иловую трубу. Во втором случае, как правило, отстойник выключают из работы системы, опустошают его и смывают грязь струей из шланга (брандспойта).

Механизированный способ предполагает установку скребковой системы, для работы которой выключение резервуара необязательно. Осадок может удаляться как самотеком, так и посредством специальных насосов.

Аэрация

Этот этап водоподготовки заключается в насыщении воды кислородом. Его целью является окисление растворенных металлов, а также летучих веществ (сероводорода и прочих газов).

Производится путем распыления воды или, наоборот, пропусканием кислорода сквозь нее. В очистных сооружениях, как правило, применяют один из двух видов аэрационных систем.

Напорный. Отличительной особенностью является осуществление аэрации в герметичной емкости (аэрационной колонне). Воздух нагнетается в нее специальным компрессором, а его излишки сбрасываются воздухоотводчиком. Преимуществом такого устройства является ненужность насоса «второго подъема». Недостаток – наличие дополнительных клапанов и датчиков, существенно снижающих надежность оборудования.
Безнапорный. Зачастую применяют в качестве первой стадии водоподготовки, включающей и отстаивание. Основной элемент здесь – аэрационный резервуар, в который вода из скважины подается через аэратор. Распыляясь, она практически сразу мутнеет и начинается осаживание железа на дно.

Ионный обмен

В результате ионного обмена происходит не только механическая очистка воды, но и ее умягчение, то есть снижение содержания солей кальция и магния.

Данный способ подготовки представляет собой процесс, при котором вода проходит сквозь специальные фильтры.

Они заполнены сыпучим ионообменным материалом (ионитами), «засасывающим» ионы солей при прохождении (дренировании) жидкости. Благодаря этому происходит ее умягчение.

Расходным материалом является ионообменная смола, внешне схожая с рыбьей икрой. Это смесь различных химикатов, и состав ее меняется во время работы, утрачивая нужные свойства. В среднем, ресурс 50 литров обменного вещества до регенерации составляет 4-6 тыс. л воды.

Однако смолу можно восстановить, добавив раствор обычной поваренной соли (примерно 200г на литр смолы). Благодаря такой регенерации, одно наполнение работает до трех лет.

Процесс ионного обмена

Ионный обмен обладает следующими особенностями:

Высокое качество водоподготовки – как чистки, так и умягчения;
Простота обслуживания;
Дороговизна расходных материалов и необходимость особой утилизации отходов.

Важно! Данный метод обычно применяют при высокой минерализации источника. (150-200 мг/л).

Участие человека требуется для засыпания поваренной соли в предназначенную для этого емкость, а также смены конечных фильтрующих картриджей или засыпки.

Озонирование

Данный метод очистки представляет собой процесс насыщения воды озоном – одной из форм кислорода. Так как он является мощным окислителем, то способен уничтожать практически все бактерии, вирусы и микробы.

Кроме того, такая обработка выводит в осадок все металлы и соли. При этом озон проявляет активность краткое время, а затем, проходя через угольный фильтр, трансформируется в кислород. Поэтому при правильном применении не представляет опасности для человека.

Справка! Для работы озонирующей установки не требуются расходные материалы и человеческое вмешательство.

Принцип действия озонирующей установки заключается в следующем:

генератор озона преобразует кислород в активный газ;
эжекторный насос насыщает им воду;
затем вода поступает в самоочищающийся угольный фильтр, завершающий ее очистку.

Причем он же является и деструктором, превращающим остаточный озон в кислород. Далее система направляет объект очищения потребителю. Более эффективных, экологически чистых и экономичных в работе способов водоочистки на сегодняшний день не существует.

Однако существенные недостатки имеются:

озоновая обработка не способна удалить все фенольные высокотоксичные примеси;
высока цена озонирующей установки;
вдыхание озона представляет опасность (проявляется при неправильном применении).

Водоочистной комплекс включает в себя несколько компонентов и располагается вне жилых помещений. К тому же, его устройство предполагает значительные денежные траты. Поэтому недостатки озоновой чистки нивелируются слаженной работой всего комплекса.

Схема озонирования

Обратный осмос

Смысл этой популярной технологии заключается в «продавливании» воды через полупроницаемую синтетическую мембрану. Она пропускает лишь молекулы H2O и некоторые газы – углекислоту, сероводород.

Таким образом, получаемая вода (пермеат) близка к дистиллированной. Это считают как достоинством, так и недостатком, связанным с отсутствием необходимых микроэлементов. Остающийся концентрат примесей, как правило, сливают.

Недостатками фильтров с обратным осмосом являются:

Необходимость химического снятия осадков с мембраны (регенерации) или ее замены;
Низкая скорость и объем работы.

Обратите внимание! Обратный осмос не может заменить собой все ступени водоочистки. Требуется предварительная грубая фильтрация, а также, в некоторых случаях, финишная обработка, например, ультрафиолетовым излучением или прохождением пермеата через угольный фильтр.

Обеззараживание

Данная стадия водоочистки (дезинфекция) призвана уничтожать микроорганизмы, остающиеся после предварительной фильтрации. Применяют различные способы дезинфекции.

Наиболее популярны следующие:

Хлорирование, которое применяют, как правило, только для централизованных водопроводных магистралей – на очистных станциях. Зачастую способствует образованию канцерогенных и прочих токсичных веществ.
Озонирование.
Дезинфекция серебром, принцип действия которого – связывание микроорганизмов ионами серебра. Отличается невысоким качеством обеззараживания и вредным воздействием самого серебра, накапливающегося в организме.
УФ-излучение, являющееся на сегодняшний день одним из наиболее эффективных способов дезинфекции (при соблюдении технологии уничтожает до 99,9% микроорганизмов). Основное влияние на качество работы излучения оказывает цвет и мутность воды, поэтому его применяют на конечном этапе водоочистки.

Недостатками технологии являются:

необходимость специальной утилизации ртутных ламп, а также их замены;
низкая степень или отсутствие эффекта при отклонениях от требуемых условий применения.

Важно! Ультразвуковая обработка и йодирование не нашли применения в скважинных водоочистных комплексах. Йодные таблетки, например, подходят для использования в полевых условиях, а ультразвуком обеззараживают медицинские инструменты. Кипячение воды применяют исключительно в быту.

Методы водоочистки направленного действия

Существуют как стандартные способы водоподготовки (отстаивание, аэрация, обратный осмос), так и узконаправленные. Несмотря на то, что они во многом пересекаются и дополняются, имеет смысл рассмотрение методов удаления конкретных веществ.

Песок

Заиливание или запесочивание скважины – актуальная проблема, связанная, как правило, с ошибочными расчетами или монтажом скважинного оборудования.

Устранить песок из воды легко – выручает последовательная фильтрация и отстаивание.

Однако решение проблемы в целом – непростая задача, предполагающая, как минимум, промывку скважины. В худшем случае восстановление источника нецелесообразно вообще.

О том, как очистить воду со скважины от песка читайте здесь.

Железо

Данная примесь присутствует практически всегда, и речь идет не о полном ее удалении, а о снижении содержания. Как правило, в борьбе с железом помогают все или почти все способы водоочистки, начиная от отстаивания и заканчивая обратным осмосом.

Подробнее про очистку воды из скважины от железа можете прочитать здесь.

Сероводород

Удаление сероводорода – это комплекс мер, включающий как непосредственное очищение воды, так и промывку или ремонт скважины. Водоочистку производят несколькими способами:

Аэрация – наиболее простой, эффективный и популярный метод борьбы с сероводородом. Благодаря активному насыщению жидкости кислородом, посторонние газы (в том числе и сероводород) окисляются и выпадают в осадок.
Хлорирование, обработка марганцовкой или йодом, редко реализуемые в частных водопроводных сетях.
Озонирование – также действенный способ удаления сероводорода. Отличия от аэрации – высокая скорость и степень очищения, а также дороговизна оборудования.

Для устранения источника сероводорода следует его, во-первых, найти. Для этого необходимо провести анализ жидкости, взятой на разных этапах водоподготовки. Вполне вероятно, что достаточно промыть или заменить предфильтр, чтобы решить проблему.

Более подробную информацию вы можете получить, посмотрев видео-ролик об очистке воды от сероводорода и железа:

Известь

Соли кальция и магния присутствуют в любом источнике. В зависимости от уровня их содержания, воду называют жесткой или мягкой. Для умягчения воды в той или иной степени годятся все способы фильтрации.

Начиная от предфильтра и заканчивая финишной доочисткой, происходит удаление частиц извести. Например, обратный осмос обеспечивает снижение содержания солей до 95-99%.

Справка! Также эффективны и другие способы – отстаивание, аэрация, озонирование, ионный обмен, многоступенчатая механическая фильтрация. Вполне действенны и нетрадиционные методы – магнитный и электромагнитный фильтры.

Еще больше информации про очистку воды от извести можете получитьздесь.

Марганец

Удаляют аналогичными обезжелезиванию способами:

фильтрация,
аэрация,
коагулирование,
отстаивание и т.д.

Как правило, для больших объемов воды используют фильтрационные и сорбционные колонны с песочным или подобным ему наполнителем. Для малых объемов достаточно бытового обратноосмотического комплекса.

В случаях же существенного (например – 15-тикратного) превышения допустимой нормы, необходимо применять целый комплекс очистных мероприятий:

Установка дозатора хлора или хлористых соединений (гипохлорита натрия);
Установка емкости для хлорирования (реактора);
Обезжелезивание;
Многоступенчатая механическая фильтрация;
Обратный осмос.

Важно! Хлорированную воду не сливают в обычный септик, а подготавливают для этой цели отдельную яму.

Нитраты (соли азота)

Для удаления нитратов подходит как ионообменный способ, так и метод обратного осмоса. Первый вариант предполагает использование специальных нитратселективных смол. Их объем зависит от объема водоочистки, например – стандартная упаковка анионита Purolite А520Е содержит 25 л вещества, которые справятся с удалением нитратов из 5 куб. м. воды в неделю.

Соответственно, регенерацию состава придется осуществлять также раз в неделю, что потребует расхода 1 кг поваренной соли (NaCl).

Точные подсчеты всех объемов возможны только при наличии данных анализа и водопотребления.

Обратноосмотическая фильтрация тоже удаляет нитраты. Однако из-за низкой скорости осмоса объем фильтрата получается незначительный. С другой стороны, избавлять от данной примеси нужно только питьевую воду. Ее требуемый объем, в среднем, составляет не более 10% от всего расхода.

Глина

Мелкодисперсная глина в воде – распространенное явление. Наиболее вероятные причины – неверные расчеты глубины и места бурения, а также ошибки при установке обсадной трубы или другого оборудования.

Например, нередко глубинный насос выбирают слишком мощный или фиксируют чересчур глубоко. Если же присутствие глины – особенность данного водоносного слоя, то это, как правило, приводит к небольшому ресурсу скважины – 3-5 лет, после чего требуется ее капитальное переустройство.

Наиболее действенным методом выведения глины в осадок является отстаивание жидкости с предварительным коагулированием примесей. Причем радиальный отстойник, работающий по принципу центрифуги, предпочтительней прочих. Обычная многоступенчатая фильтрация, завершающаяся обратным осмосом, также способна сделать воду прозрачной и питьевой.

Комплексное очищение

Проведя анализ добываемой из скважины воды, определяют тип оборудования, необходимого для узконаправленной водоочистки. Например, ионообменные колонны устанавливают, как правило, только при чрезмерном содержании солей и минералов.

Однако практически любая очистная система включает следующие компоненты:

Механический предфильтр, возможно – самоочищающийся. Задерживает крупные частицы песка, железа и т.д.
Гидроаккумулятор – резервуар, часто выполняющий функцию отстойника, всегда включенный в работу. Предназначен для бесперебойной подачи воды.
Аэрационный резервуар, являющийся также и отстойником. Насыщает жидкость кислородом, способствует окислению и выпадению в осадок растворенных металлов, солей, минералов.
Насос второго подъема, создающий или повышающий давление после аэрации.
Обезжелезиватель, представляющий собой подсистему из 2-3 баллонов, заполненных фильтрующей загрузкой. На данном этапе также происходит умягчение воды и удаление примесей размером до 1мкм.
Обеззараживающий узел, который может быть представлен как реактором для дозированного хлорирования (или смешивания с перекисью водорода), так и УФ облучателем.
Финальный фильтр, как правило – угольный. Призван для дополнительной водоочистки от химических реагентов. Может замещаться или дополняться обратноосмотической установкой.

Схема очистки воды в загородном доме до питьевой

Далее можете увидеть схему комплексной очистки воды из скважины для загородного дома:

Нюансы выбора

Скважинные фильтры для частных и загородных домов представляют собой нижнюю часть обсадной трубы, снабженную перфорацией. Высота данного участка трубы, а также геометрическая форма отверстий зависят от свойств грунта водоносного слоя.

Специалисты, производящие бурение, как правило, сами выбирают тип этого фильтра. Однако если выбор приходится делать самому, желательно знать особенности их видов.

Щелевой или дырчатый тип сетчатого фильтра

Щелевые фильтры применяют, когда водоносный слой представлен, по большей части, склонными к обрушению породами.

Это может быть, например:

скально-обломочный грунт;
галька;
крупнофракционный песок.

Отличие дырчатого фильтра заключается в меньшей пропускной способности отверстий. Однако необходимость именно такой конструкции обоснована сферой применения – мелкофракционным грунтом.

Сетчатыми эти фильтры называют из-за сетки, намотанной на трубу. Она может быть пластиковой либо из нержавеющей стали, а также иметь различное плетение, в зависимости от преобладающей породы. Например, для крупных жестких фракций (гальки) применяют сетку с плетением в форме квадрата. Ее назначение – защита перфорации от забивания.

Гравийный скважинный фильтр

Является, по сути, дополнением к перфорированной снизу обсадной трубе. Смысл конструкции – защита щелевой или дырчатой перфорации от забивания грунтом. Устройство гравийного фильтрования предполагает диаметр шахты, превышающий габариты обсадной трубы на 10 и более сантиметров.

Справка! Применяют данный метод только для неглубоких песочных или «абиссинских» скважин.

Выбор фильтра для жесткой воды

Данный выбор напрямую зависит от содержания различных солей в добываемой жидкости, от дебета скважины, а также требуемого объема умягченного фильтрата.

В простых случаях вполне достаточно фильтра-кувшина, стоящего в конце цепочки. При существенном превышении допустимых норм, как правило, используют ионообменные установки.

Более подробно о фильтрах для жесткой воды можете почитать здесь.

Заключение

Пробурив скважину, многие надеются на кристальную чистоту добываемого продукта. Однако соли, металлы, газы и микроорганизмы присутствуют и на большой глубине. Определить допустимость употребления такой воды в пищу можно только на основании нескольких качественных анализов.

Как правило, очистные сооружения устраивают независимо от результатов тестов. Ими корректируется лишь направление воздействия некоторых этапов водоподготовки. Однако механическая фильтрация, отстаивание и аэрация осуществляются практически всегда.

Читайте также: