Водоснабжение экодома

Что делать, если жилище находится в районе, где нет централизованного водоснабжения, а имеющаяся в близлежащих водоемах вода не соответствует санитарным нормам? В этом случае на помощь приходит кавитация. Конечно, это не единственный способ обеззараживания воды. Рассмотрим основные методы обеззараживания воды.

Существует множество различных методов уничтожения микроорганизмов. Самым распространенным на территории СНГ является хлорирование воды. Более высокотехнологичным способом обработки воды и получившим распространение за рубежом, является озонирование. Также воду подвергают воздействию ультрафиолетовых лучей и ультразвука. Известен также метод дезинфекции воды с применением йодсодержащих соединений, т.е. йодирование воды. Ну и, конечно же, старое доброе кипячение. Стоит рассмотреть хотя бы некоторые достоинства и недостатки указанных методов обеззараживания воды, чтобы объяснить выбор в пользу кавитации.

Хлорирование воды

Метод хлорирования воды, хотя и является наиболее распространенным в нашей стране и вполне успешно справляется с задачей дезинфекции воды, все же к экологически чистым не относится. И конечно всем знаком запах хлорированной воды. Но неприятный запах это далеко на самое страшное последствие данного процесса. Пожалуй, главным аргументом против этого метода является непроизвольный синтез новых веществ, которые часто даже более токсичны исходных. К тому же при хлорировании спорообразующие бактерии не уничтожаются.

Озонирование воды

Озонирование является более предпочтительным методом обеззараживания воды. Озон, проникая через клеточные мембраны, окисляет органические вещества бактериальной клетки, тем самым приводя ее к гибели. Вода при этом не загрязнена дополнительными химическими элементами и обладает лучшими органолептическими свойствами. Однако сложность получения озона, связанная с затратой больших количеств электроэнергии высокой частоты и высокого напряжения, не способствует широкому распространению данного метода обработки воды. Помимо того что озоно-воздушная смесь, в которой содержится более 10% озона взрывоопасна, сам озон является токсичным. Ситуация усложняется повышенной коррозионной активностью озона, снижающей срок службы установок и трубопроводов.

Ультрафиолетовое обеззараживание воды

Процесс обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением не требует применения каких-либо дезинфицирующих растворов и реагентов. Данный метод основан на воздействии ультрафиолетовых лучей бактерицидной области (с длиной волны 200-300 нм) на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы клеток микроорганизмов, что и приводит к гибели последних. Эффективность этого способа зависит от количества поданной бактерицидной энергии, наличия взвеси, количества микроорганизмов и их морфологических и физиологических особенностей, а также от оптической плотности воды, т.е. ее способности поглощать излучение. Как следствие, данный метод невозможно применять для обеззараживания воды с повышенной мутностью и цветностью. При этом обработанная в таких установках вода не меняет своих физических и химических свойств, а затраты на облучение не превышают затрат на хлорирование. Еще следует упомянуть о ртутных лампах, которые служат источником ультрафиолетовых лучей, ведь их необходимо регулярно менять (ресурс ламп не превышает 12000 ч.). А процесс утилизации этих ламп экологически чистым не назовешь.

Обеззараживание воды ультразвуком

Ультразвуковая обработка воды является перспективным направлением в обеззараживании воды, однако не получила еще распространения. Обеззараживающих эффект обеспечивается ультразвуковой кавитацией, которая возникает при распространении ультразвука в воде, вокруг объектов, находящихся в ней и имеющих другую плотность. На данный момент этот метод в промышленных масштабах не применяется, но довольно широко используется при дезинфекции хирургических инструментов в специализированных установках.

Йодирование воды

Пожалуй, еще меньшее распространение получил метод очистки воды йодсодержащими соединениями. Причиной тому низкая растворимость йода в воде. Хотя существуют различные препараты для очистки воды в походных условиях. Есть сведения, что такие препараты являются наиболее эффективным для очистки воды в полевых условиях. В то же время йодирование часто применяется при очистке воды в бассейнах.

Очевидно о термическом методе обработке воды, т.е. о кипячении, не стоит вести речь, т.к. о нем знает любой школьник.

Гидродинамический метод обеззараживания воды

Дезинфицирующий эффект при этом обеспечивается кавитацией, как и в ультразвуковых установках. Различаются способы получения кавитации. Здесь имеет место гидродинамическая кавитация, как и в теплогенераторах. Кто-то наверняка спросит, а какая разница? Ведь кавитация возникает в обоих случаях. А разница в производительности. Гидродинамические установки позволяют заниматься обеззараживанием воды в промышленных масштабах. Помимо обеззараживающего эффекта кавитация содействует и более качественному устранению вредных химических элементов. К тому же вода после обработки в данных установках лучше усваивается клетками организма и имеет приятный вкус. Мы использовали установку для обеззараживания и очистки воды «Waterbotruff 7,5A». Данное устройство позволяет брать воду для очистки непосредственно из верхних слоев водоема. Единственным условием будет отсутствие в воде большого количества крупных взвешенных частиц и ила, т.к. это приведет к быстрому засорению входного фильтра и частой его чистке. Убедиться в том, что работоспособность данных установок не зависит от прозрачности исходной воды, вы можете, взглянув на рисунок ниже.

На фото изображена работа такой установки на международной выставке Ганновере. Для показательной работы установки была взята вода из городской очистительной системы города Ганновера. Вы можете убедиться в полной работоспособности данной технологии. Хотя этот эксперимент не говорит о том, что для регулярного производства воды можно брать канализационные стоки. Да и вряд ли кто-либо захочет пить такую воду, хотя на выставке посетители пили эту воду, и никто не жаловался на неприятный вкус или запах. На следующем фото результаты нашего собственного эксперимента по проверке работоспособности данной установки.

В этом случае в качестве исходной бралась вода из местной реки. И снова установка прекрасно справилась с поставленной задачей. Этот вариант работы установки является абсолютно реальным. На фото видно, что в исходной воде большое количество взвешенных частиц. Это конечно не проблема. Но в случае постоянного использования такой воды, рекомендуется перед очисткой провести процедуру осветления. Для этого достаточно воду закачать в емкость и дать ей отстояться некоторое время. В обеззараживатель вода в данном случае будет поступать уже из этой емкости. Забор воды также должен производиться из верхних слоев. Это значительно увеличит интервалы между чистками входного фильтра. Нам рекомендовали промывать входной фильтр примерно раз в шесть месяцев. Для обеспечения двух домов питьевой водой хватило лишь одного обеззараживателя, т.к. его производительность составляет 500 л/ч. Такого количества воды естественно не надо ежечасно, поэтому для экономии электроэнергии и увеличения ресурса фильтрующих элементов мы применили емкость для накопления питьевой воды. Работает данная установка следующим образом. Исходная вода (из водоема или емкости) проходя через фильтр грубой очистки и пластинчатый теплообменник, поступает в гидродинамический контур. Гидродинамический контур выполняет ту же функцию что и кавитатор в теплогенераторе. Обработанная кавитацией вода снова поступает в пластинчатый теплообменник, где частично охлаждается и подогревает, входящую в контур воду. После этого вода окончательно охлаждается в конденсаторе охлаждения и поступает дополнительную фильтрацию. Закачивающий насос, показанный на схеме, служит для заполнения контура водой при первом пуске установки, что позволяет значительно увеличить срок службы основного насоса. Комбинация фильтров тонкой очистки, а также необходимость установки засыпного фильтра определяется после анализа исходной воды. В нашем случае оказалось достаточным установить один фильтр тонкой очистки с полипропиленовым картриджем и один с угольно-серебряным картриджем. Засыпной фильтр нам не понадобился, что снизило стоимость обеззараживателя почти на 1200 €. Ниже показана принципиальная схема данной установки. Сама установка показана на рис.17 Таким образом, для монтажа теплогенератора не надо обладать какими-то особенными знаниями. Подключить установку может любой человек с навыками сантехника и электрик. Лишь для постановки устройства на гарантийное обслуживание первый пуск должны произвести специалисты фирмы поставщика.

1. Центробежный насос
2. Контур гидродинамический
3. Закачивающий насос
4. Теплообменник пластинчатый
5. Конденсатор охлаждения
6. Клапан электромагнитный
7. Вентиль
8. Фильтр грубой очистки (входной)
9. Засыпной фильтр (опционально)
10. Фильтр тонкой очистки
11. Фильтр тонкой очистки
12. Источник исходной воды
13. Емкость с обеззараженной питьевой водой

Приведем также технические характеристики данной установки.

• Напряжение, В 380
• Частота электропитания, Гц 50
• Потребляемая мощность, кВт 7,5
• Производительность установки, л/ч 500

Габаритные размеры:

• высота, мм 1660
• ширина, мм 1260
• глубина, мм 710
• Масса, кг 390

Примечание: В России, по договору с Нефтяной компанией «Лукойл» («Лукойл-Северо-Западнефтепродукт» г. Санкт-Петербург), в течение 9 месяцев в 2007 году были проведены пилотные испытания таких установок и теплогенераторов, с целью их использования для отопления и снабжения питьевой водой на автозаправочных станциях, которые расположены в местах, где отсутствует централизованное водоснабжение. Испытания показали высокую эффективность работы установок: 40 – 50% экономии электроэнергии и 100%-ную очистку и обеззараживание воды из скважин. Как пример: количество железа в исходной воде уменьшилось в 600 раз и достигло нормы.

Источник - Экодом. Водоснабжение и канализация экодома