Вода, доставляемая до потребителя централизованными и автономными системами, требует до очистки, так как ее качество не отвечает требованиям действующих стандартов. Причин плохого качества водопроводной воды две. Во-первых, барьерные возможности действующих очистных водопроводных сооружений не справляются с объемами загрязнений источника водоснабжения.
Поэтому рынок оперативно отреагировал на новое направление в решении проблемы обеспечения населения питьевой водой в количествах, достаточных только для питья и приготовлении пищи. Фирмы предлагают широкий спектр технологического оборудования по очистке и обеззараживанию воды. Причем большинство фирм подбирает оборудование, способное исправить низкое качество исходной воды и привести ее в соответствие с нормативными требованиями, предъявляемыми к качеству очищенной воды.
Конструктивные особенности установок для очистки и кондиционирования воды достаточно разнообразны. В основу их работы положены различные методы водоподготовки. Для изготовления установок используются высококачественные материалы. Очень часто при создании таких установок применяются принципы комбинированной очистки воды.
Установки водоподготовки классифицируются: по назначению (индивидуального или коллективного пользования); по качеству исходной воды (установки очистки воды – для природных поверхностных или подземных воды и установки доочистки – водопроводной воды); по принципу очистки (осветительные фильтры, адсорбционные фильтры, ионообменные, баро – и электромембранные, установки для обеззараживания воды); по характеру устраняемых примесей (установки осветления, опреснения, обезжелезивания и т.д.).
Отдельные технологические решения по очистке и кондиционированию воды используются либо автономно, либо в составе комплексной технологии.
Наиболее простым технологическим решением такого типа является использование засыпных осветлительных фильтров, то есть фильтров, действующих на основе напорной фильтрации через загрузку, которая приводит к осветлению воды. В качестве фильтрующих материалов в такого рода очистителях применяют пористые, волокнистые и другие аналогичные материалы.
Назначение осветительных фильтров заключается в удалении взвешенных частиц, которые обычно представляют собой загрязнения природного происхождения-песок, глинистая взвесь, ил и ржавчина, а также гидратированные гели тяжелых металлов – например, гидроксиды алюминия, которые, как остаточный алюминий, могут содержаться в воде после ее обработки коагулянтами на водопроводных станциях. Размер частиц, от которых очищают воду такие водоочистные устройства, разнится от десятых до сотых долей микрона.
При содержании в воде молекулярных и ионных примесей, не задерживаемых осветлительными фильтрами, добавляют вторую стадию очистки – адсорбцию на угольных или минеральных сорбентах. Угольные фильтры применяют в основном для удаления посторонних привкусов и запахов, остаточного свободного хлора и побочных продуктов хлорирования – например, хлорорганических соединений. В них используется активированный уголь в виде гранул, дробленых частиц, простых блоков, волокон или волокнистых материалов (войлок, ткань).
Эффективность сорбции загрязнений из воды зависит от скорости протекания через сорбент, т.е. производительности водоочистного устройства. Активированный уголь способен поглотить лишь определенное количество загрязнений из воды, поэтому для угольных фильтров основным является установление оптимального ресурса, выраженного объемом очищенной воды. Ресурс обычно устанавливается с «запасом» примерно в 20%. Эффективность очистки воды к концу ресурса водоочистного устройства может несколько снижаться.
Фильтры на основе активированного угляподвержены микробиологическому обрастанию. Введение в активированный уголь серебра в качестве бактериостатического агента решает проблему не полностью. После перерывов в работе перед каждым применением необходимо промывать сорбционные водоочистные устройства. Отработанный фильтр-элемент с активированным углем обычно заменяется на новый.
Адсорбционная емкость всех сорбентов – величина конечная. Поэтому такие системы требуют регенерации сорбентов, процесса сложного и трудоемкого (он имеет несколько стадий, необходимо применять различные реагенты или высокотемпературный пиролиз)Чаще блок с сорбентом заменяют новым. Адсорбционный слой задерживает механические примеси размером 50мкм. Более того в процессе фильтрации уголь перетирается и сам генерирует механические примеси, попадающие в организм человека.