Особенности обратного осмоса
Виды фильтров, принцип работы и устройство
Имеющиеся в продаже фильтры классифицируются по способу обработки воды:
- механическая обработка:
- обработка электромагнитными волнами;
- ультрафильтрация;
- обработка с помощью обратного осмоса;
- ионообменные установки.
Метод механической обработки предполагает использование в фильтрах насыпных материалов (песок, гравий, цеолит) либо активированного угля. Хорошая фильтрация обеспечивается мягкопористой структурой угля из кокосовой скорлупы и лиственных пород древесины. Такой адсорбент способен задержать частицы извести небольших размеров, а также устранить другие примеси. Кварцевый песок и цеолит также эффективно очищает благодаря своей зернистой структуре.
Электромагнитные фильтрующие установки применяют против известкового осадка на любых поверхностях, в том числе внутренних и труднодоступных. Такие очистители используют в системах централизованного отопления и водоснабжения как составные части системы водоподготовки либо как независимые приборы. В результате уменьшается поверхностное натяжение и капиллярность воды (требуется меньше моющих средств). Вода также может быть обработана при помощи простой магнитной установки. Она не требует затрат электричества, но может применяться только для холодной воды, поэтому используется редко.
При ультрафильтрации вода с растворенными примесями и другими включениями проходит через одну или несколько мембран с ячейками размером 0,01-0,1 микрометра. В результате мембрана задерживает известь и частицы другого происхождения.
Противоизвестковая обработка с использованием обратного осмоса выполняется примерно по тому же принципу. Отличие состоит в гомогенности обратноосмотической мембраны: она способна удалять загрязняющие проточную воду частицы на ионном и молекулярном уровнях. При этом не вся жидкость протекает через мембрану. Ее часть формирует концентрированный раствор, спускаемый в канализацию.
Почему в жесткой воде появляется известь?
Жесткая вода? Что это значит? Это говорит о том, что в воде растворено много солей кальция, то есть извести. Уровень концентрации данного вещества и определяет жесткость-мягкость воды.
Откуда же попадает это вещество в воду? Обычно из природы, но бывают и случаи просачивания из промышленных недоочищенных стоков. Повышенное количество извести встречается не только в воде из водопроводов, но и в родниковой, колодезной и в воде из скважин.
Такая вода обладает ярко выраженным малоприятным вкусом, который меняется, если количественный уровень солей кальция уменьшить.
Также рекомендуем ознакомиться с нашими статьями которые подскажут как пробурить скважину для воды и что нужно для чистки скважин своими руками.
Очищение методом химической фильтрации
В данной методике для очистки используется гашеная известь. Она засыпается в воду, которая должна быть очищена. Вещество вступает в реакцию с солями кальция, в результате чего они выпадают в осадок в виде карбоната кальция. Затем очищенная вода должна отстояться, после чего она сливается.
Главной проблемой этого метода является правильное определение количества гашеной извести, исходя из объёма воды, подлежащей очищению. Плюсом этой методики является её простота и доступность. К недостаткам стоит отнести сложности в вычислении точного объёма вещества.
Очищение воды из скважины или шахтного колодца от солей кальция – это лишь часть процесса водоподготовки. Для полноценной и надёжной очистки водной среды, получения качественной питьевой жидкости необходимо выполнить целый комплекс очистных мероприятий с соблюдением технологии, использованием специальных приспособлений и химических веществ.
Виды систем фильтрующих известковые примеси
Фильтры для очистки
Фильтры грубой и тонкой очистки воды
Избавиться от растворенных солей магния и кальция можно при помощи хороших фильтров. Полноценно справляются с поставленной задачей системы обратного осмоса, угольные и др.
Механический фильтр
Подразумевает две степени очистки — грубую и тонкую. Первый ставится на точке водозабора. Сетчатая конструкция грубого фильтра задерживает более крупные примеси величиной 400 мкм и больше. Подобные установки еще называют грязевиками.
Дальше монтируют фильтр тонкой очистки. Он уже удаляет мельчайшие частички примесей. Если жидкость предварительно обогащена озоном или кислородом, такие установки вполне справляются с её очисткой от извести.
Угольный фильтр
Устройство угольного фильтра для воды
Оборудование с зернистыми сорбционными закладками хорошо выполняет очищение воды от растворенных солей магния и кальция. В качестве засыпок используют активированный или древесный уголь. Их мелкие поры уверенно задерживают известь. Чтобы фильтры работали полноценно, нужно регулярно менять закладки в них.
Электромагнитная установка
Воду пропускают через электромагнитное поле. В результате растворенные соли теряют способность преобразовываться в известь. Чаще такие установки используют в промышленных целях.
Мембранный фильтр (ультрафильтрация)
Вода из колодца или скважины с примесями растворенных солей проходит через мембрану под высоким давлением. В результате барьер пропускает только молекулы жидкости, но не сторонних примесей. Мембранные фильтры можно использовать как в быту, так и на производстве
Важно регулярно производить замену сетчатого барьера
Обратноосмосные установки
Самую высокую степень очистки воды дает установка обратного осмоса
Такие фильтры состоят из нескольких колб с разными загрузками в них. Вода при обратмоосмосной обработке проходит несколько степеней очистки. Иногда выполняется дополнительное ее обогащение полезными микроэлементами.
Принцип работы фильтра обратного осмоса заключается в следующем:
- жидкость проходит через полупроницаемую мембрану, которая эффективно задерживает любые примеси;
- вода отправляется на угольную фильтрацию и обогащение;
- все отсеянные отходы сбрасываются в канализацию.
Фильтры на основе обратного осмоса ставят под раковину с выводом отдельного крана на питьевую воду. Для использования в домашних условиях это самый оптимальный вариант.
Выбирать фильтры для скважинной воды нужно только после проведения анализа жидкости. На основании показателей удается точно выяснить, с какими примесями нужно бороться.
Очистка воды кипячением
Под воздействием высокой температуры происходит стерилизация воды, в которой уничтожаются многие виды опасных бактерий, вирусов и возбудителей паразитарных заболеваний. Кроме того, кипяченая вода становится более мягкой, в ней уменьшается количество свободного хлора и опасных для здоровья элементов и соединений.
Однако получить подобный эффект можно, соблюдая два условия:
- Кипятить воду следует не менее 15 минут.
- Емкость, в которой кипятится вода, нельзя накрывать крышкой.
Несмотря на свою простоту и популярность, этот метод имеет существенные недостатки:
- Свежая вода содержит кислород, сероводород, ионы кальция, магния, натрия, калия. Кипячение вытесняет кислород из воды. Ионы вступают между собой в реакцию под воздействием высоких температур, в результате чего образуются соли кальция и других элементов, оседающих в виде накипи на стенках посуды для кипячения воды. В итоге мы получаем не просто “мертвую” воду, но еще и вредную для здоровья: так, соли кальция со временем могут стать одним из пусковых механизмов к образованию камней в почках, развитию артрозов и артритов.
- Кипячением нельзя удалить из воды соли железа, свинца, ртути и других тяжелых металлов, опасных для здоровья.
- Наконец, хлор и его соединения, вступая в процессе нагревания в реакцию с органическими соединениями, образуют тригалометаны и диоксин – канцерогенные вещества, которые, накапливаясь в организме, могут привести к развитию серьезных заболеваний, включая онкологию.
Основные методы очистки
Существует несколько способов устранения извести из воды. Одни из них простые и доступные для применения, а другие требуют использования специальных устройств.
Отстаивание и кипячение
Отстаивание наиболее простой метод очистки. Оно эффективно, если в жидкости присутствуют частицы солей размером более одного микрометра. Частицы оседают на дно емкости под воздействием естественной силы тяжести.
Рис. 2 Отстаивание воды от извести
Преимуществом такого метода является его простота, поэтому он может использоваться на даче, где нет особых приспособлений. Приборы и реагенты в процессе не понадобятся.
К недостаткам относят малую эффективность, необходимость заливать и сливать воду, убирать осадок. Чтобы отстоять нужное количество воды, потребуются емкости значительных объемов. Если жидкости требуется много, то нужны будут насосы для перекачивания.
Еще одним простым способом является кипячение. При нагревании соли осаждаются и вода очищается. Но таким способом очищается небольшой объем, а удалить накипь довольно сложно.
Механическая фильтрация
Механическую фильтрацию часто применяют для очистки воды от известковых включений. Используют способ при наличии включений, размер которых превышает пять микрометров. Для очистки потребуется специальный прибор с фильтрующим материалом. В этом качестве может выступать песок, уголь или шунгит, а также искусственные наполнители с увеличенной площадью поверхности. Последние производят на основе натуральных минеральных компонентов.
Рис. 3 Схема засыпного фильтра для очистки воды от извести
Засыпные фильтры удаляют только довольно крупные частицы, размер которых больше двадцати микрометров. Фильтр в этом случае довольно громоздкий, а цена высокая.
Лучшую очистку обеспечивают картриджи с наполнением из пенополипропилена. Они удаляют частицы размером более пяти микрометров и могут устанавливаться в любые картриджные агрегаты.
Коагуляция для очистки воды от извести
Соли кальция в воде создают мелкие включения, которые трудно удалить. Они плохо осаждаются и отфильтровываются фильтрами грубой очистки. Чтобы такие загрязнения легче удалялись, их необходимо укрупнить. Для такой цели подходят коагулянты. После обработки включения объединяются в крупные хлопья. Они быстрее осаждаются и легче отфильтровываются. Часто в качестве коагулянта применяют раствор полиакриламида двадцатипятипроцентной концентрации.
Рис. 4 Процесс коагуляции
После применения коагулянтов скорость очищения увеличивается. Эффективность способа также высокая.
Минусы у метода коагуляции также имеются. К ним относят необходимость подготовки емкостей и насосов, значительную затрату реагентов и наличие фильтрующих установок.
Методы ультрафильтрации и обратного осмоса
Наиболее тщательная очистка воды от известковых включений выполняется при помощи установок ультрафильтрации или обратного осмоса.
Ультрафильтрация представляет собой процесс очистки воды, при котором жидкость с включениями пропускают через мембрану. Ячейки мембраны небольшие, они составляют от одной сотой до одной десятой микрометра. В процессе мембраной задерживаются не только известковые частицы, но и другие включения.
Рис. 5 Схема удаления включений разных размеров
Сходным образом выполняется очистка при помощи обратного осмоса. Отличием является то, что обратноосмотическая мембрана гомогенная и способна удалять вещества на ионном и молекулярном уровне. При очистке обратным осмосом через мембрану проходит не вся вода. С одной стороны остается концентрированный раствор, который спускается в канализацию.
Рис. 6 Процесс обратного осмоса
Обратный осмос и ультрафильтрация имеют сходные преимущества и недостатки. Плюсами является полное удаление извести и других включений. Характеристики воды значительно улучшаются.
К минусам относят существенную стоимость установок и необходимость приобретения сложных приборов. Если загрязнений много, то мембраны надо будет довольно часто менять.
Рис. 7 Внешний вид фильтра от известковой воды с обратным осмосом
Конкретный способ очистки выбирается в зависимости от имеющихся целей и характеристик известковых включений. При наличии крупных частиц можно использовать осаждение и механическую фильтрацию. Если же частицы мелкие, а вода на выходе требуется чистая, то выбирают мембранные варианты фильтров.
Советуем почитать: Обратный осмос что это такое
Очистка воды от извести народными методами
Если в загородном доме проживают не круглый год, то избавиться от примесей в скважине можно более простыми способами. Крупные частицы (песок, глину, железо) легко убрать бытовыми «кувшинами». Фильтровая сетка приборов не справляется с известью, поэтому для солей калия используют проверенные народные методы.
Отстаивание
Воду очистить методом отстаивания.
Самый простой вариант, который поможет получить свежую, чистую воду. В ведро набирают жидкость, оставляют на ночь для фильтрации. На дне емкости оседают вредные примеси из колодца. Аккуратно сцеживают 2/3 влаги в другую посуду, стараясь не потревожить нижний слой.
Простой метод не требует от человека наличия профессионального оборудования, реагентов. Для бытовых нужд большой семьи понадобятся объемные цистерны для сбора, отстаивания жидкости.
Чтобы облегчить слив из крупного бака, надо приобрести специальный насос для перекачки. Выпавший осадок регулярно смывают с поверхности посуды.
Кипячение
Во время термической обработки воды известь собирается в виде накипи на внутренних стенках емкостей. Кипячение в течение 15 минут убивает бактерии, примеси выпадают в осадок. Много жидкости таким способом не очистить. Трудности удаления толстого слоя на стенках и стоимость электричества нивелируют пользу метода. Для очистки большого объема придется приобретать крупную посуду или чаще греть.
Чтобы облегчить кипячение, надо воду из скважины предварительно фильтровать. Простые агрегаты механически собирают частицы крупнее 5 мкг. В качестве засыпки в приборах используют песок из кварцевой крошки, шунгит. У каждого компонента есть зарезервированная пропускная способность, после которой надо менять состав.
Заморозка
Эмалированную кастрюлю наполняют водой, ставят посуду в пустую морозильную камеру. Через несколько часов половина влаги замерзает. В центре льда скапливаются примеси, грязь. Если сверху полить кипятком, то опасные добавки легко удалить. Для питья, приготовления пищи используют жидкость из затвердевшего куска.
Способ очистки воды заморозкой.
Минусом метода является низкая скорость очистки. Если нет вместительного морозильника, то процесс занимает много времени. Очищенная вода по характеристикам подобна дистиллированной, не содержит полезных микроэлементов.
Вещество нельзя регулярно употреблять или надо дополнительно минерализировать. В остатках жидкости из кастрюли много опасных компонентов.
Очистка активированным углем
При производстве бытовых фильтров в качестве сорбента используют активированный уголь. В домашних условиях аптечный препарат поможет убрать посторонние ароматы и примеси в жесткой воде. 5 таблеток заворачивают в кусок чистой марли, помещают на 12 часов в емкость с жидкостью. Утром аккуратно вынимают мешочек с остатками компонента, стараясь не рассыпать черное вещество.
Известь в скважине — это опасный элемент, который негативно влияет на здоровье человека, работу бытовой техники. Фильтрование поможет избавить воду от всех посторонних примесей, улучшит вкусовые качества. Популярные способы очистки влаги в загородном доме можно комбинировать, добиваясь максимального результата.
Как устроена система очистки для скважины
Фильтр – участок обсадной колонны в рабочей зоне. Его назначение заключается в предотвращении попадания крупных частиц внутрь устройства, при этом должна беспрепятственно проходить чистая вода вовнутрь колонны. Помимо этого фильтр будет дополнительной защитой поверхностей ствола от непредвиденного обрушения. Конструкция включает в себя три основные части:
- Фильтр, пористая перегородка, разделяющая твердую и жидкую часть водоносного слоя. Другими словами он отсекает песок, мелкий гравий и ил от воды.
- Участок над фильтром. Это особая зона, которая играет роль фитинга при фиксации изделия на обсадной трубе.
- Отстойник для скопления крупных частиц породы, которые могут просочиться внутрь обсадной трубы.
Схема скважинного фильтра
Как выбирать фильтры для воды из скважины для очистки от извести и песка
Способы удаления известковой примеси
Необходимые советы по использованию
Для того, чтобы обезопасить собственное здоровье от возможного нежелательного влияния известняковой воды, рекомендуется придерживаться нескольких правил, которые помогут решить поставленную задачу в максимально короткие сроки и с минимальными потерями. Также стоит понимать, что наличие извести — это не всегда плохо, поэтому придерживаясь советов от специалистов, можно извлечь для себя определенную выгоду от ее появления. Это:
- Приготовление действенной мази от ожогов. Она готовится достаточно просто и быстро. Ее нанесение способствует угнетению признаков воспалительного процесса: покраснения, отека и болезненности. Для этого нужно смешать одинаковые доли чистого растительного масла и жидкости. Полученная масса хорошо перемешивается до получения однородной субстанции. В полученной смеси обмакивается ватный шарик, который прикладывается к месту повреждения кожи, и обматывается небольшим слоем бинта или пластырем. Для полного излечения эту процедуру стоит повторять на протяжении одной недели.
- Для борьбы с диареей у ребенка можно добавить немного извести в противодиарейные препараты. Это поможет усилить терапевтический эффект и ускорить наступление лечебного эффекта.
- При наличии проблемной кожи, покрытой прыщами или угрями, можно смочить ватку в известняковой воде и обработать ей кожные покровы. Уже через несколько дней можно заметить улучшения.
- Постановка клизмы с добавлением этой смеси имеет отличные результаты при лечении язвенного колита.
- В подростковый период многие дети страдают от проблемной кожи. Справиться с этим можно при помощи специального раствора, в состав которого входят куриные яйца и немного известки. Полученной смесью обрабатывается лицо до полного исчезновения нежелательных элементов.
Как очистить известковую воду из скважины от мела при помощи фильтров
Прогресс не стоит на месте и инженерная мысль значительно упростила процесс очистки. На рынке на данный момент есть огромное разнообразие устройств на любой случай. При необходимости можно подобрать прибор, способный профильтровать любой объем от стакана до нескольких тонн в сутки. В зависимости от характера нежелательных примесей, разработаны разные технологические приемы. На выходе возможно получение практически дистиллированной воды.
Механическая фильтрация
Скважинный источник плох тем, что количество грубых взвесей бывает достаточно большим. С этой проблемой легко справляются устройства, задерживающие твердые частицы. В них оседают песок, глина, биологические остатки. Средние устраняют элементы размером до 20 нанометров. Тонкая очистка позволяет задержать вкрапления вплоть до крупных молекул.
Коагуляция
Метод заключается в присоединении к коагулянту свободных частиц. В результате получается твердый осадок, легко удаляющийся механическим путем. Этот способ достаточно эффективен, но требует специального оборудования, постоянного введения реактивов и регулярного обслуживания устройства. В виде присадок чаще всего используют раствор полиакриламида.
Химическая фильтрация
Известкование (очистка воды известью). Довольно старый способ, который эффективно применяется и в наши дни. Не стоит бояться, этот продукт применялся многими народами для консервирования, обеззараживания и умягчения источников. Суть операции заключается в том, что в емкости растворяют некоторое количество вещества, перемешивания и отстаивания до появления явного осадка. Кроме удаления солей кальция, происходит снижение кислотности. Процесс не получил широкого распространения из-за трудоемкости и сложности с дозировкой. Однако, в частном доме или на даче вполне можно организовать такую технологию. Ведь для ее осуществления не нужно ничего, кроме емкости и пакетика гашеной извести.
Обратный осмос
Современная технология позволяет создавать мембраны со столь малыми отверстиями, что через них проходят объекты, сопоставимые с молекулой. Это позволило произвести пленочную систему, которая пропускает сравнительно небольшие частицы воды и задерживает большие по размеру растворенные вещества.
В идеале через мембрану проходят кислород, водород и их соединения. В результате можно получить свободную от всех примесей чистую субстанцию. Так как такая стерильность делает воду «мертвой», приходится использовать дополнительную минерализацию и ионизацию. Само устройство достаточно дорого стоит и не подлежит очистке. Поэтому приходится постоянно покупать сменные картриджи.
Ультрафильтрация
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)
Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)
О том, как осуществить очистку известковой воды из скважины от кальция и убрать известь, позаботились инженеры, создав систему ступенчатого удаления разных фракций нежелательных элементов в среде.
Конечно, схематичное изображение не дает полного представления о сложности данной конструкции. Это устройство обычно выглядит как батарея картриджей с разными наполнителями. Часть из них может быть с функцией промывки, а вот последние два элемента обычно приходится регулярно менять. Производительность таких систем напрямую зависят от объема фильтрующих цилиндров.
Предварительная очистка задерживает крупные вкрапления (песок, глину, гравий, растительные остатки). На втором этапе через песчаную преграду тормозятся фрагменты в пределах десяти микрометров. Следующий сосуд является препятствием для объектов до 0,1 мкм. А это уже размеры простейших биологических форм. И на последнем этапе происходит отделение растворенных солей и кислот. В итоге получается очищенная вода, даже если брать ее из болота.
Цена на систему может неприятно удивить, но стоимость оправдывается эффективностью.
Отдельной группой стоят установки по удалению железа. Процесс вкратце заключается в обогащении кислородом с последующим удалением выпадающего твердого оксида.
Итак, стало понятно, что очистка иногда требует целой химической лаборатории. Подобрать для вашего случая технологическую цепочку и подходящее оборудование возможно только в специализированных центрах, например, в . Так как выбор зависит от примеси и свойств источника, регулярности использования, объемов и характеристик конечного продукта, то разобраться в этом вопросе самостоятельно трудно, так как он требует специфических знаний и опыта. Только профессионалы смогут найти исчерпывающее решение.