Установка доочистки питьевой воды для квартиры с центральным водоснабжением из поверхностного источника может быть представлена в двух видах: с использованием обратного осмоса и без него.
Основной принцип подбора технологии водоочистки заключается в том, что из воды должны последовательно удаляться загрязняющие вещества, причём по принципу «от большего к меньшему». Поэтому сначала из очищаемой воды должны быть выведены (отфильтрованы) грубодисперсные примеси.
Для этого на первом этапе очистки необходимо поставить картриджный фильтр для механической очистки воды. В нём обычно установлен фильтрующий картридж из полипропилена. Фильтрация воды происходит тупиковая, то есть все загрязнения остаются на поверхности картриджа со стороны исходной воды. Самый маленький рейтинг фильтрации картриджа составляет 1 мкм, то есть все частицы с размером более 1 мкм задерживаются картриджем.
Затем из воды необходимо удалить железо, тяжёлые металлы и органику. Для удаления растворённого железа и тяжёлых металлов необходимо использовать ионообменную смолу. Последней должно быть немного. Дело в том, что если весь картридж засыпать только смолой, то вначале пойдёт полностью умягчённая вода, что может быть причиной, например, горького чая и т. п., так как при кипячении подобной жидкости в ней будет образовываться «щёлочь» (едкий натр) и, соответственно, будет расти рН. Тем более что после прохода 150–200 л очищенной воды смола будет полностью истощена по ионам натрия и станет работать только на удаление тяжёлых металлов. Но для удаления последних не требуется такого большого количества смолы. Поэтому она только будет занимать ценное пространство корпуса фильтра.
В данном случае лучше использовать комбинированную загрузку. Как основной вариант — смола и активированный уголь в соотношении 30/70%. В этом случае смолы будет достаточно для удаления ионов железа и тяжёлых металлов, и активированный уголь будет работать на удаление органики из воды, коллоидных примесей, а также хлора.
На третьем этапе необходимо установить фильтр финишной очистки или «фильтр кондиционирования воды». Этот устройство должно содержать только активированный уголь. Причём практика показывает, что на третьем этапе очистки картридж с активированным углём должен быть не насыпной, а прессованный.
В результате жидкость после очистки может содержать незначительное количество органики, а также галогенсодержащие соединения.
Такая вода формально является питьевой. Но для полного удаления из воды органики и ГСС её необходимо дополнительно пропускать через обратноосмотическую мембрану. В результате получаем воду очень высокого качества.
Бытует мнение, что такая вода является якобы «мёртвой». На самом деле это настоящая «живая» вода — естественно, при использовании низкоселективных мембранных элементов, эффективно работающих по многозарядным ионам и органике и (или) при установке постфильтра с кальцитом. Потому что «мёртвая вода» — это либо предельно солёная вода ближневосточного Мёртвого моря, либо полностью обессоленная вода.
Теперь разберём ещё один очень важный вопрос: производительность бытовой системы очистки.
Если посмотреть характеристики производителей подобных систем, то в них утверждается, что производительность стандартной системы очистки со стандартными диаметрами картриджей (около 60 мм) равна 2,0–2,5 л/мин.
Давайте посмотрим на это утверждение глазами химика-технолога.
Итак, линейная скорость фильтрации воды через фильтрующий материал изначально известна для каждого фильтрующего материала и определена на основании многолетних практических наблюдений. Так, линейная скорость фильтрации для активированного угля составляет 6–10 м/ч, то есть через сечение определённой площади вода должна протекать со скоростью 6–10 м/ч (0,167–0,278 см/с).
Если скорость фильтрования быстрее, то не происходит полноценного процесса адсорбции загрязняющих веществ углём.
В случае с картриджем диаметром 60 мм, засыпанным углём, получаем, что при пропускании через него воды с расходом, равным 2,5 л/мин. (0,156 м³/ч), линейная скорость фильтрования получается равной: 0,156/(0,062×0,785) = 55,2 м/ч (1,533 см/с), где знаменатель — это площадь круга диаметром 60 мм.
Линейная скорость фильтрования получается более чем в пять раз (!) больше необходимой. Соответственно, полноценной очистки воды не происходит.
Поэтому на самом деле производительность подобных систем должна быть в пять раз меньше. Необходимо ограничивать расход очищенной воды после таких установок очистки на уровне не более 0,5 л/мин. (максимум 1 л/мин.). В результате мы получаем слабый ручеёк, и чайник объёмом 1,5 л будет набираться достаточно долгие три минуты.
В этой ситуации вполне возможно рассмотреть обыкновенный и дешёвый фильтр-кувшин. За счёт конструкции он медленно и поэтому эффективно доочищает водопроводную воду. При этом время ожидания по очищенной воде будет лишь немногим больше, чем при использовании многоступенчатых фильтров. А заманчивое желание увеличить расход воды через многоступенчатый фильтр всего лишь приведёт к ухудшению качества очищенной жидкости.
Конечно, картридж кувшинного фильтра необходимо менять каждый месяц, а большие картриджи многоступенчатых фильтров — один раз в три-шесть месяцев. Но их стоимость таких картриджей (для кувшина и для многоступенчатого фильтра) отличаются на порядок. Поэтому лично моё мнение — если уж и ставить многоступенчатую доочистку воды для дома, то только с обратным осмосом. Это хотя бы имеет реальный смысл в плане получения высококачественной воды. А если потребителю достаточно только удалить из воды тяжёлые металлы и запах хлора, причём с небольшим эффектом кондиционирования, то вполне достаточно обычного кувшинного фильтра.
Если источник водоснабжения — артезианская скважина, то возможно очень большое количество различных вариаций в очистке такой воды. Но основная тенденция — в артезианской воде, как правило, повышено солесодержание, однако из-за отсутствия контакта с атмосферой в ней нет органики. Данная вода весьма подходит для очистки обратным осмосом. При этом уменьшается солесодержание, а мембрана не забивается органикой.
Ещё важно отметить, что в артезианской воде возможно образование сероводорода и аммиака — как раз из-за отсутствия контакта с атмосферным воздухом. Здесь можно говорить об аэрации воды или дозировании хлора, но в данном случае это решается отдельно для каждого конкретного эпизода.
