Часть вторая.
В этой статье мы более подробно рассмотрим каждый этап и дадим несколько важных рекомендаций.
Окислители.
Как мы помним, растворенное железо, марганец и сероводород не могут быть удалены из воды физическим способом. Необходима химическая реакция, в результате которой примеси выпадают в осадок и могут быть отфильтрованы и удалены при помощи промывки. Какие бывают окислители?
Аэрация - это однозначно самый популярный метод предварительной обработки воды в системах обезжелезивания. Применение воздуха в качестве окислителя - естественный процесс. Воздух доступен и бесплатен, он не может закончиться, не добавляет в воду каких-либо химических веществ. Существует несколько различных способов добавления воздуха в качестве окислителя. Это может быть отдельный бак большого объема с компрессором и распылителем — безнапорная аэрация. Либо более компактные варианты использующие напорные компрессоры или воздушные эжекторы. Также встречаются и варианты все в одном – использующие воздушную подушку непосредственно внутри баллона с фильтрующей загрузкой. Самый эффективный метод — отдельный баллон для аэрации с системой удаления лишнего воздуха и напорный компрессор, с возможностью регулировки объема дозируемого воздуха.
Хлор - сильный окислитель. Хлор используется повсеместно в городских системах водоподготовки не только в качестве окислителя, но и как средство для дезинфекции воды. Хлор не дорогой и доступный окислитель, который можно приобрести в специализированных магазинах.
Перманганат калия - это еще один химикат используемый в водоподготовке в качестве окислителя. Этот окислитель эффективнее хлора, но требует внимательного и аккуратного обращения. Фильтры обезжелезивания на базе загрузки Greensand (использующей перманганат калия в качестве окислителя и реагента) применяются в тех случаях, когда химический состав воды не позволяет использовать воздух для окисления и если не хватает места для системы хлорирования. Марганец, содержащийся на загрузке, окисляет растворенное железо. В результате чего окислительная способность загрузки уменьшается, а при промывке окислителем восстанавливает свои свойства.
Перекись водорода - является еще одним окислителем, который не часто встречается в системах обезжелезивания. Данный окислитель не стабилен, при долгом контакте распадается на воду и кислород; имеет антибактериальные свойства. Редко встречается в специализированных магазинах, дорог.
Время окисления.
Для того, чтобы сделать чашечку хорошего кофе, требуется потрать определенное количество времени. Также и окисление требует времени для нужного результата. Продолжительность смешивания окислителя с водой называется — время контакта.
Время контакта окислителя с водой 2 минуты – за это время происходит удаление только железа из воды. С двухминутным временем контакта, баллон, рассчитанный на скорость потока 20 gpm обеспечит скорость потока лишь 10 gpm, при этом из воды в нерастворимое состояние выпадет только железо.
Время контакта 3 минуты - удаление железа, марганца и/или сероводорода. С дополнительными примесями тот же баллон будет иметь скорость потока уже 6,7 gpm.
Как вы видите, сероводород и марганец окисляются дольше. На самом деле, сероводороду необходимо в 7 раз больше кислорода, чем железу.
Единицы измерения.
Основные единицы измерения используемые при расчетах фильтров обезжелезивания — квадратный фут. Площадь фильтра определяется диаметром баллона. Например, баллон 14” в диаметре имеет площадь в 1.07 sq.ft. Чем больше фильтрующая поверхность — тем больше очищенной воды можно получить; либо необходим баллон большого диаметра, либо несколько баллонов работающих параллельно.
Производительность фильтров обезжелезивания измеряется в галлонах в минуту на квадратный фут поверхности (gmp/sq.ft.). Скорость потока зависит от двух параметров — качество исходной воды и количество воды, которое вы желаете отфильтровать.
Расход воды в режиме сервиса (Service flow rate).
Работа фильтра в режиме сервиса подразумевает непрерывный поток воды в течение более 10 минут.
Приведем пример:
Производительность 5 gpm/sq. ft. - удаление железа.
Баллон 14” (дюймов) в диаметре (1.07 sq. ft. площадь поверхности) способен пропустить очищенную воду со скоростью потока 5.36 gpm в течение нескольких часов. (1.07 sq. ft. Х 5 gpm/sq. ft. = 5.36 gpm)
Производительность 3 gpm/sq. ft - удаление железа, марганца, мышьяка, и/или сероводорода.
Если в исходной воде присутствует не только железо, то в том же 14” фильтре скорость потока будет уже 3.21 gpm.
Пиковая скорость потока (Peak flow rate).
Производительность 7 – 10 gpm/sq. ft.
Это скорость потока, при которой разбор воды длится не более 1-3 минут. Это может быть, когда включается режим полоскания в посудомоечной или стиральной машине, слив унитаза и умывание рук. Во время пика 14” баллон может обеспечить скорость потока фильтрованной воды до 10.7 gpm – в зависимости от качества исходной воды.
Скорость потока обратной промывки и размер баллона (Backwash flow rate).
Если загрязняющие вещества не окисляются, они не могут быть отфильтрованы.
Для правильной и продолжительной работы системы обезжелезивания важно не только правильно подобранный размер баллонов для предварительной очистки и для фильтра, но и полноценная обратная промывка фильтрующего материала. Если скорости потока обратной промывки будет не достаточно, то фильтрующий материал быстро выйдет из строя. Иногда даже ставят дополнительный насос для увеличения скорости потока обратной промывки. Для сравнения: смола в умягчителях воды легкая и поэтому достаточно скорости потока (при обратной промывке смолы) в 14” баллоне — 4,2 gpm. Но фильтрующий материал обезжелезивания намного тяжелее и требует большей скорости потока для нормальной промывки.
Сравните:
12 gpm – Greensand
12 gpm – Birm
15 gpm – Кварцевый песок
25 gpm – Pyrolox
30 gpm – KDF
Немаловажную роль играет диаметр сливной трубы. Если для умягчителя на 14'' баллоне достаточно ½'' трубы, то для обратной промывки фильтра обезжелезивания такой размер никогда не применяется (только для баллонов до 10'', и только в исключительных случаях). При скорости потока 11 gpm через ½” трубу гарантировано сильное падение давления воды и нет никакой возможности обеспечить промывку со скоростью потока 30 gpm через эту же трубу.
Для обратной промывки 10” баллонов фильтров обезжелезивания мы используем ¾” трубы для слива. В более производительных системах мы используем - 1”, 1.5”, 2” или 3” трубы для обеспечения полноценной обратной промывки.
