Чем отличается очистка артезианской воды от водопроводной

Зачастую обыватели не понимают различия в составе и происхождении артезианской и водопроводной воды. Но они есть. Поэтому используются разные подходы к очистке. Понимание этих различий поможет принять обоснованное решение, позволит избежать дорогостоящих ошибок при выборе системы водоподготовки и очистки.

Откуда берется артезианская и водопроводная вода, различия в составе

Чтобы понять, почему очистка артезианской воды отличается от водопроводной, необходимо начать с основ. Артезианской воде, прежде чем попасть к потребителю нужны десятки, а иногда и сотни лет.

Ее путь начинается с дождевых капель или талых вод, которые медленно просачиваются через слои почвы, песка и горных пород. Этот процесс можно сравнить с естественной фильтрацией. Но вода, проходя через породы, насыщается различными минералами и химическими элементами. К моменту, когда она достигает водоносного горизонта на глубине 30-300 метров, ее состав кардинально отличается от исходного.

Водопроводная вода проходит иной путь. Она забирается из поверхностных источников:

• рек;
• озер;
• водохранилищ;
• неглубоких скважин.

После забора вода поступает на централизованные станции подготовки, где подвергается стандартизированной обработке по единым нормативам. Она включает коагуляцию, отстаивание, фильтрацию через песок и активированный уголь, обеззараживание хлором или ультрафиолетом.

Исследования зафиксировали следующие различия:

1. Средняя жесткость водопроводной воды в России составляет 3-7 мг-экв/л.
2. У артезианской воды этот показатель может достигать 15-25 мг-экв/л.

Но содержание железа в артезианской воде нередко превышает норматив в 10-50 раз, достигает концентраций 5-15 мг/л при допустимых 0,3 мг/л.

Химический состав – различия, определяющие подход к очистке

Понимание химических особенностей каждого типа воды помогает объяснить, почему универсальных решений в водоподготовке не существует. Каждый источник требует индивидуального подхода, основанного на глубоком понимании биологических, химических процессов.

В артезианской воде избыточное содержание растворенных минералов. Высокая концентрация солей кальция и магния повышает жесткость. Она проявляется в виде накипи, белых разводов и снижения эффективности моющих средств.

Железо в артезианской воде присутствует преимущественно в двухвалентной форме. Поэтому при контакте с кислородом оно быстро окисляется. В результате появляется характерный металлический привкус и рыжеватый осадок.

Еще одна проблема – сероводород, который придает воде запах тухлых яиц. Его концентрация может достигать 3-5 мг/л при допустимых 0,003 мг/л. Часто в артезианской воде содержится марганец. Он приводит к образованию темных пятен на сантехнике и белье. Содержание растворенных газов, таких как углекислота и метан, может значительно превышать показатели воды из поверхностных источников.

Главная проблема водопроводной воды – остаточный хлор и его соединения. Концентрация этих веществ может достигать 0,3-0,5 мг/л. Они используются для обеззараживания, придают воде характерный запах. При взаимодействии с органическими веществами могут образовывать канцерогенные тригалометаны.

Мутность водопроводной воды обычно связана с взвешенными частицами размером от 1 до 100 микрон. Это глина, а также:

• песок;
• ржавчина из старых труб;
• органические вещества.

Биологическое загрязнение контролируется на станциях водоподготовки. Но может повторно возникать в распределительной сети или в результате аварий.

Исследования показывают, что водопроводная вода содержит в среднем 150-300 мг/л растворенных солей. У артезианской этот показатель достигает 800-1200 мг/л. При этом соотношение различных элементов отличается, что требует применения разных технологических решений.

Технологии очистки артезианской воды

Система водоподготовки и очистки для артезианской воды должна быть спроектирована с учетом высокой концентрации растворенных веществ и специфических загрязнителей, характерных для подземных источников. Это требует применения мощных и специализированных решений.

Обезжелезивание – первоочередная задача, которую нужно решить при подготовке воды из артезианских источников. Классический метод каталитического окисления требует использования специальных загрузок на основе диоксида марганца. Они ускоряют окисление двухвалентного железа в трехвалентное для последующего осаждения. Современные системы достигают эффективности 98-99% при скорости фильтрации 10-15 м/час.

Альтернативный подход предполагает предварительную аэрацию, когда вода насыщается кислородом в специальных колоннах или эжекторах. Этот метод особенно эффективен при наличии сероводорода. Он частично удаляется в процессе дегазации. Напорные аэрационные колонны позволяют обрабатывать до 5-10 м³ воды в час при минимальных эксплуатационных затратах.

Умягчение воды осуществляется преимущественно методом ионного обмена с использованием катионитных смол. При жесткости 10-15 мг-экв/л типичная система умягчения обрабатывает 8-12 м³ воды между регенерациями. Для их восстановления используется 150-200 кг поваренной соли. При этом регенерация настраивается индивидуально в зависимости от состава исходной воды.

Для решения особо сложных задач применяется многоступенчатая очистка. Она включает:

• предварительную седиментацию;
• каталитическое окисление;
• фильтрацию через различные загрузки;
• финишную доочистку.

Такие системы способны обрабатывать воду с содержанием железа до 20-30 мг/л и жесткостью до 25 мг-экв/л.

Особенности очистки водопроводной воды

Очистка водопроводной воды требует принципиально иного подхода. Он ориентирован на удаление продуктов водоподготовки и загрязнений, которые появились в процессе транспортировки. Основная задача здесь заключается не в кардинальном изменении состава, а в доведении воды до питьевого качества и улучшении ее органолептических свойств.

Дехлорирование – первостепенную задача очистки водопроводной воды. Активированный уголь остается наиболее эффективным и экономичным решением для удаления свободного и связанного хлора. Активированный уголь из скорлупы кокосового ореха демонстрирует высокую активность по хлору при относительно небольших размерах гранул 0,6-2,4 мм. Ресурс такой загрузки составляет 6-12 месяцев в зависимости от исходной концентрации хлора и объемов потребления.

Механическая фильтрация направлена на удаление взвешенных частиц, поступающих из распределительной сети. Многоступенчатая схема включает предварительные фильтры грубой очистки с размером пор 100-50 микрон и финишные картриджи с размером пор 5-1 микрон. Такая схема обеспечивает эффективное удаление ржавчины, а также:

• песка;
• частиц накипи;
• механических примесей.

У водопроводной воды нестабильное качество. Оно меняется в течение суток и в зависимости от сезонов. Утренние часы характеризуются повышенной мутностью из-за накопившихся за ночь осадков в трубах. Весенний период характеризуется увеличением содержания органических веществ из-за паводков. Поэтому для подготовки воды применяются системы с переменной производительностью и возможностью адаптации к изменяющимся условиям.

Ультрафиолетовое обеззараживание становится все более популярным решением для дополнительной биологической безопасности водопроводной воды. Современные UV-лампы с длиной волны 254 нанометра обеспечивают уничтожение бактерий и вирусов на уровне 99,99% при дозе облучения 40 мДж/см². Ресурс ламп составляет 8000-12000 часов работы, что соответствует 12-18 месяцам эксплуатации.

Выводы

Выбор системы подготовки должен основываться на детальном анализе исходной и требований к очищенной воде. Интеграция интеллектуальных систем управления, мембранных технологий и энергоэффективных решений позволяет адаптировать системы к определенным условиям эксплуатации.

Понимание различий между типами воды и соответствующими технологиями очистки поможет принять обоснованное решение, позволит избежать типичные ошибки. Проработка всех факторов обеспечить требуемое качество воды. Инвестиции в проектирование, монтаж системы подготовки окупаются не только экономически. Они снижают общий уровень заболеваемости населения, персонала предприятий.