Akcja regeneracja
Często się zdarza, że po wprowadzeniu się do nowego domu nie można wyprać, żadnej białej rzeczy, bo po pierwszym praniu pojawiają się na niej różne plamy. Pralka, zmywarka, czajnik w krótkim czasie stają się zanieczyszczone. Podobnie nowe armatury i sanitariaty. W niniejszym artykule omówię uzdatnianie wody ograniczając się do walki z nadmiarem żelaza, manganu i twardością.
Kupując działkę pod miastem, inwestor często słyszy, że wkrótce będzie tam wodociąg, że na razie może korzystać z własnej studni i jest to nawet tańsze rozwiązanie. Może też być tak, że wodociąg już jest, ale ujęcie znajduje się na końcu sieci wielkiego miasta lub jest to wątpliwej jakości wodociąg lokalny, a co się z tym wiąże, woda w nim najczęściej nie jest najwyższej jakości. Rodzi się więc pytanie, czy może zamiast korzystać ze złej wody wodociągowej, lepiej korzystać z własnej studni? Jest to bardzo częsty problem, dostrzegany dopiero wówczas, gdy transakcja kupna działki, domu została zrealizowana lub gdy dom właśnie wybudowano i właściciel zamierza się wprowadzić. Okazuje się, że w wymarzonym domu nie może wyprać, żadnej białej rzeczy, bo po pierwszym praniu pojawiają się na niej różne plamy. Pralka, zmywarka, czajnik w krótkim czasie stają się zanieczyszczone. Podobnie nowe armatury i sanitariaty. Co teraz z tym wszystkim robić? Jedynym rozwiązaniem wspomnianych problemów jest uzdatnianie wody. Nie zawsze jest to proste i tanie. Woda w studni ma tyle zanieczyszczeń, że nie wystarczy zwykły filtr, a trzeba wybudować całą stację uzdatniania wody. Na początku inwestycji nie przewidziano jednak na nią miejsca, ani środków .
Najlepszym sposobem jest sprawdzenie jakości wody zanim działka zostanie kupiona. Należy dowiedzieć się, czy na osiedlu, na którym znajduje się działka jest wodociąg, czy przewidziana jest budowa lokalnej stacji uzdatniania wody, czy też inwestor sam będzie się musiał o to zatroszczyć? Jeśli wiemy, że problem ten musimy rozwiązać w zakresie własnym, należy się do niego odpowiednio przygotować. Jak to zrobić w najlepszy sposób?
Po pierwsze, musimy wiedzieć, że nie istnieje coś takiego jak tania stacja uzdatniania wody na krótki czas, tzw. tymczasowe rozwiązanie. Sam w swojej karierze zawodowej miałem dziesiątki rozmów z klientami, którzy szukali czegoś za małe pieniądze, bo za rok mieli mieć wodociąg. Musieli oni kupić pełną stację uzdatniania wody. Docelowo najczęściej byli z tego rozwiązania bardzo zadowoleni, bo wodociąg doprowadzany był do nich nie po obiecanym roku, a po kilku latach lub w ogóle nie był realizowany, a dobra stacja uzdatniania wody służyła im przez długie lata. Często też mimo dostępu do wodociągu, użytkownicy domu ostatecznie rezygnowali z niego i dalej korzystali z wody z ujęcia własnego. Było to tańsze rozwiązanie, a woda często była lepszej jakości niż ta w wodociągu.
Po drugie, zanim weźmiemy się za kopanie, wiercenie studni należy zorientować się, na jakiej głębokości występuje woda i jakiej jest jakości. Bardzo rzadko czekają nas dobre wieści, że woda nadaje się do picia bez uzdatnienia. Najczęściej okazuje się, że jest twarda i zawiera żelazo i mangan. Zdarza się też, że woda jest zanieczyszczona przez gazy np. amoniak lub siarkowodór. Jeśli działka kupiona została na terenie, na którym wcześniej były intensywne uprawy rolne, mogą pojawić się też inne niespodzianki, takie jak np. azotyny.
W niniejszym artykule ograniczę się do omówienia metod walki z nadmiarem żelaza, manganu i twardością. Jaki jest więc następny krok w kierunku prawidłowego rozwiązania problemu wody?
Należy znaleźć wyspecjalizowaną firmę zajmującą się uzdatnianiem wody. Ważne, żeby byli to fachowcy potrafiący dobrać najwłaściwszą technologię dla potrzeb klienta, ale również muszą potrafić doradzić odpowiednią pompę, hydrofor, sposób odprowadzenia ścieków. Największe firmy zajmujące się uzdatnianiem wody, będące producentami urządzeń bardzo rzadko obsługują klientów indywidualnych. Warto jednak skontaktować się z nimi i wybierać ich urządzenia. Jest to gwarancją otrzymania fachowego doradztwa oraz zakupu urządzeń najwyżej jakości. Osobiście odradzam zakupy, szczególnie odżelaziaczy w internecie czy w marketach budowlanych. Nawet najlepsze, najwyższej klasy urządzenie nie zda egzaminu, jeśli zostanie źle dobrane i niefachowo zamontowane. Przy doborze stacji uzdatniania wody najważniejsza jest prawidłowo dobrana technologia. Nie ma cudownych urządzeń ani złóż filtracyjnych. Jest tylko prawidłowo dobrana technologia, fachowy montaż i właściwy rozruch oraz konserwacja urządzeń.
Uwaga na odżelazianie
Dlaczego tak ważne jest to, żeby zanim wykonamy ujecie wody i zajmiemy się jej uzdatnianiem, wcześniej skorzystać z konsultacji u fachowców? Otóż wynika to z istoty samego procesu odżelaziania. Tak jak wspominałem wcześniej, żelazo i mangan są najczęstszym zanieczyszczeniem wód podziemnych w Polsce. Żelazo najłatwiej usunąć poprzez jego utlenienie do formy wytrąconej, a następnie odfiltrowanie na złożu filtracyjnym. Żeby proces ten zrealizować w najbardziej tani i efektywny sposób, należy jego konieczność przewidzieć już na etapie doboru pompy. Najtańszym sposobem napowietrzenia wody jest skorzystanie z aspiratora napowietrzającego. Jest to urządzenie działające na zasadzie zwężki Venturiego. W czasie przepływu wody przez zwężkę następuje zasysanie powietrza. Żeby proces ten zachodził, musi być zapewniony odpowiedni stały przepływ przez urządzenie. Jeśli zostanie zamontowana pompa z przetwornicą częstotliwości, proces zasysania powietrza nie będzie zachodził. Drugim warunkiem skuteczności procesu napowietrzania jest zastosowanie zbiornika kontaktowego z możliwością zamontowania za nim odpowietrznika. Jeśli zastosujemy ostatnio modny zbiornik membranowy, proces napowietrzania nie zajdzie prawidłowo. Musi być zastosowany klasyczny, stalowy zbiornik hydroforowy bez membrany. Ostatnią ważną rzeczą przy prawidłowym doborze pompy jest jej wydajność. To, że dla potrzeb domu wystarczy nam wydajność np. 0,5 m3/h nie znaczy, że wystarczy nam pompa o tej wydajności. Dlaczego? Odpowiedź jest prosta. Jeśli mamy zamontować automatyczny filtr odżelaziający, filtr ten okresowo należy płukać. Przepływ przy płukaniu przez filtr musi być około trzy razy intensywniejszy niż przy normalnej pracy. Dlatego też dla takiego przypadku pompa musi zapewniać wydajność min. 1,5 m3/h przy ciśnieniu min. 3 barów.
Analiza wody
Gdy dobierzemy już odpowiednią pompę i hydrofor, jaki jest następny krok? Jest to wykonanie analizy fizykochemicznej i bakteriologicznej wody. Otóż, żeby wodę uzdatnić, musimy wiedzieć, co dokładnie się w niej znajduje. To, że wiemy, iż w wodzie jest żelazo, to znacznie za mało, żeby prawidłowo dobrać sposób jego usuwania. Po pierwsze, musimy wiedzieć, ile go dokładnie jest, po drugie, jakie jeszcze inne zanieczyszczenia mu towarzyszą oraz jakie jest pH wody. Inaczej żelazo usuwane jest przy pH 7,2, inaczej przy pH 6,5, również inaczej, gdy jest w wodzie wysoka utlenialność, amoniak, siarkowodór lub gdy woda jest zasolona. Te wszystkie parametry decydują o optymalnym doborze technologii i urządzeń. Dlatego analiza wody jest niezbędna.
Dobór złoża
Kolejnym etapem doboru stacji uzdatniania wody jest odpowiedni dobór złoża filtracyjnego i średnicy filtra odżelaziającego. Dokonuje tego fachowa firma zajmująca się uzdatnianiem wody. W tym miejscu należy wrócić do początku artykułu, gdy pisałem o zapotrzebowaniu miejsca. Filtr odżelaziający to urządzenie, którego średnica dla domu jednorodzinnego wynosi min. 254 mm, a wysokość około 1500 mm. Filtr taki składa się ze zbiornika ciśnieniowego, wypełnionego odpowiednim złożem filtracyjnym, systemu dystrybucyjnego oraz zaworu sterującego. Odpowiednio dobrana średnica, złoże filtracyjne oraz intensywność płukania to klucz do sukcesu w uzdatnianiu wody.
Dobór właściwego złoża jest szczególnie istotny w przypadku, gdy w wodzie występują mangan i zanieczyszczenia gazowe typu siarkowodór i amoniak. O ile żelazo przy skutecznym napowietrzeniu, najczęściej z wody da się usunąć na piasku kwarcowym, to w przypadku manganu trzeba stosować tzw. złoża katalityczne. Są to złoża najczęściej uzyskiwane ze skał zawierających w swoim składzie tlenki manganu. Związki te same nie biorąc udziału w reakcji, katalizują przejście manganu w formę wytrącaną, dzięki czemu możliwe jest jego usunięcie. Ważne jest również to, że w przypadku wód zawierających wysokie ilości żelaza i manganu, czasem konieczne jest stosowane filtracji dwustopniowej. Najpierw usuwa się żelazo, a dopiero na drugim filtrze mangan.
Złoża regenerowane
Co zrobić jednak w sytuacji, gdy na etapie doboru pompy i hydroforu nie dobraliśmy ich właściwie i teraz nie ma możliwości napowietrzenia wody za pomocą aspiratora? W takim przypadku możliwe jest zastosowanie złóż regenerowanych silnym utleniaczem. Złoża te, w sposób ciągły lub okresowy, mogą być aktywowane nadmanganianem potasu. Okresowa regeneracja złoża wskazana jest, jeśli w wodzie jest dużo manganu, a stosunkowo mało żelaza. W przypadku wysokiej zawartości żelaza warto stale dozować nadmanganian potasu. Dozowanie odbywa się proporcjonalnie do rozbiorów wody i realizowane jest za pomocą stacji dozującej. Warto wiedzieć, że technologia oparta na złożu regenerowanym silnym utleniaczem wymaga stałej kontroli serwisowej urządzeń. O ile w przypadku technologii opartych na złożach kwarcowych i katalitycznych wystarczy kontrolę serwisową przeprowadzać raz na rok, to w przypadku technologii opartej na złożu regenerowanym silnym utleniaczem wskazane są przeglądy serwisowe co pół roku.
Przy doborze stacji uzdatniania wody warto również pamiętać o zastosowaniu na wejściu do stacji mechanicznego filtra wstępnego. Jego zadaniem jest zabezpieczenie głowic filtrów odżelaziających przed uszkodzeniami cząstkami mechanicznymi.
Zmiękczanie
Jeśli z wody udało nam się już usunąć żelazo i mangan, możemy ją poddać dalszej obróbce. Najczęściej stosowanym procesem jest zmiękczanie. Proces ma na celu usunięcie z wody nadmiaru jonów wapnia i magnezu. Związki te jakkolwiek potrzebne w codziennej diecie człowieka, w nadmiarze są w wodzie niepożądane. Związane jest to ze zjawiskiem ich wytrącania pod postacią tzw. kamienia. Proces zachodzi w wyniku podgrzewania wody i w gospodarstwie domowym jest to dość uciążliwe. Duża ilość kamienia to straty ciepła w instalacji grzewczej, zatkane instalacje, perlatory kranów, osady na armaturze etc. Także konieczność stosowania większych ilości środków zmiękczających w pralce, zmywarce, jak również środków myjących. Za stosowaniem zmiękczaczy przemawiają tak więc zarówno względy praktyczne, jak i znaczne oszczędności ekonomiczne.
Proces zmiękczania realizuje się na wymiennikach jonitowych wypełnionych złożem kationit silnie kwaśny, popularnie nazywanych zmiękczaczami. Urządzenia te działają na zasadzie ekwiwalentnej wymiany jonowej. Oznacza to, że jony wapnia i magnezu w wyniku procesów zachodzących na złożu jonowymiennym wymieniane są na jony sodu. Nie zmienia się wprawdzie ogólne zasolenie wody, ale sód nie ma tendencji do wytrącania się w instalacji pod wpływem zmiany temperatury, tym samym nie powstają w instalacjach osady. Co ważne i warte zapamiętania, zawartość sodu w wodzie jest również limitowana. Jeśli mamy bardzo twardą wodę i za bardzo ją zmiękczymy, możemy wprowadzić do wody tyle sodu, że przekroczymy jego dopuszczalną wartość. Wszyscy spotkaliśmy się z informacjami o wpływie soli na nadciśnienie. Pierwiastkiem odpowiedzialnym za to jest właśnie sód. Jeśli chodzi o dobór urządzenia zmiękczającego do mieszkania lub domu jest to stosunkowo proste i poprawnie radzi sobie z tym większość firm. O ile w przypadku odżelaziania sugeruję zawsze korzystać jedynie z wąsko wyspecjalizowanych firm, to zmiękczacz jest w stanie dobrać większość hydraulików pod warunkiem, że w wodzie nie występuje żelazo. W niektórych przypadkach dopuszcza się stosowanie zmiękczaczy na wodach zawierających pewne ilości żelaza i manganu, ale w takim przypadku znów zalecamy wizytę u fachowca wyspecjalizowanego w uzdatnianiu wody. Bardzo ważną rzeczą, kupując zmiękczacz, jest kierowanie się marką producenta. Porównując zmiękczacze dwóch rożnych firm, należy sprawdzać głównie:
* ilość złoża. Nie należy nabierać się na chwyty marketingowe niektórych firm. Zmiękczacze o takiej samej ilości jonitu wyprodukują tyle samo wody między regeneracjami i uzyskamy na nich praktycznie taką samą wydajność. O ile, oczywiście, producent zmiękczacza stosuje jonity renomowanych producentów. Podobnie ze zużyciem soli na jedną regenerację, choć tu niekiedy w zależności od sposobu regeneracji różnice w zużyciu mogą sięgać kilku procent.
* sposób regeneracji. Domowe zmiękczacze najczęściej regenerowane są czasowo lub objętościowo. Zmiękczacze sterowane czasowo są tańsze, ale mniej ekonomiczne. Uważam, że warto dopłacić do sterowania objętościowego i oszczędzać sól. Jest to ważne zarówno dla oszczędności w budżecie domowym, jak i ochrony środowiska. Warto zwrócić również uwagę na zmiękczacze z tak zwaną funkcją Bio. Urządzenie te są najbardziej oszczędne i przyjazne środowisku oraz zapewniają 100% bezpieczeństwo sanitarne. Na czym polega ich działanie i na czym polegają zalety?
W klasycznych urządzeniach zmiękczających dezynfekcja złoża zachodzi jedynie przy okazji jego regeneracji. Żebyśmy mieli pewność, że na złożu nie nastąpi skażenie mikrobiologiczne, ważne jest, by regeneracja przebiegała nie rzadziej niż co trzy dni. Co, w przypadku, gdy w tym czasie zużyliśmy bardzo niewiele wody? Wtedy mamy do wyboru: zrezygnować z regeneracji i narazić urządzenie na skażenie lub przeprowadzić dodatkową regenerację marnując solankę, a co za tym idzie, pieniądze. Co lepsze? Odpowiedzią na ten dylemat są właśnie urządzenia serii Bio. Urządzenia te posiadają dodatkową funkcję autodezynfekcji złoża. Polega ona na okresowej dezynfekcji chlorem, który pochodzi z elektrolizy solanki. Do realizacji tego procesu wystarczy jedynie minimalna ilość soli. Dzięki temu bez konieczności przeprowadzenia pełnej regeneracji urządzenia (potrzeba na nią 2-5 kg soli przy zmiękczaczu domowym) możemy co 2-3 dni dezynfekować urządzenie, zużywając jedynie kilka gramów soli. Są to naprawdę warte polecenia urządzenia, które można znaleźć u renomowanych producentów, dystrybutorów i w sieciach handlowych.
Opisując proces zmiękczania, dużo mówiłem o jego zaletach, które są niepodważalne, ale wspomniałem też o wadach. Wśród nich wymieniłem wzrost zawartości sodu w wodzie i niekorzystne oddziaływanie poregeneracyjnych ścieków na środowisko. Czy jest możliwość chronić instalację przed kamieniem, nie usuwając z niej wapnia i magnezu? Nie produkować niekorzystnych dla środowiska ścieków? Czy są metody alternatywne do klasycznego zmiękczania?
Odpowiedzią na te pytania jest urządzenie, którego działanie oparte jest o tzw. inteligentne oddziaływanie na twardość wody. Wykorzystuje elektroimpulsy o odpowiedniej częstotliwości. Złożona struktura elektrodowa urządzenia pozwala na wytrącenie w pierwszej fazie na elektrodzie nanokryształków wapnia i magnezu. Następnie poprzez zmianę ładunku prądu, kryształki te są odrywane od elektrody i nadawana jest im odpowiednia polaryzacja. Dzięki temu po podgrzaniu wody cząstki te płynąc w wodzie nie wytrącają się na instalacji. Oczywiście, na elektrodach nie udaje się wytrącić w postaci nanokryształów całej zawartości wapnia i magnezu. Co więc dzieje się dalej z tymi pierwiastkami, czy one nie wytrącą się na naszych rurociągach? Otóż nie. W czasie przepływu przez rurociąg znacznie łatwiej jest wytrącić się im na płynących obok nanokryształach, które mają rozbudowaną powierzchnię niż na gładkich elementach rur. Dzięki temu nasza instalacja jest chroniona przed kamieniem. Co ważne urządzenie w żaden sposób nie zmienia składu fizykochemicznego wody, nie produkuje ścieków (odpadają kłopoty z ich zrzutem do kanalizacji) oraz zużywa minimalną ilość prądu 0,055 kWh/m3. Urządzenie wymaga jedynie okresowej wymiany tzw. patronów. Niestety, nie ma urządzeń doskonałych. Urządzenie nie będzie skuteczne, jeśli w wodzie występują ponadnormatywne ilości żelaza. Jest ono również skuteczne jedynie w obszarze wody ciepłej o temperaturze do 60oC. Przy podgrzaniu wody powyżej tej wartości, np. w czajniku, woda traci swoją ochronę. Podobnie ma się z miejscami, w których woda odparowuje. W wyniku odparowania wody na przykład na ściance kabiny prysznicowej lub na perlatorze kranu pojawi się osad kamienia. Osady te nie pojawią się natomiast w instalacji i na zamontowanych na niej urządzeniach, w których nie zostanie przekroczona właściwa temperatura i nie zachodzi zjawisko parowania wody. Nie mamy więc strat ciepła i przewężeń w instalacjach grzewczych (o ile nie przegrzewamy wody powyżej 60oC) i ciepłej wody użytkowej.
W powyższym artykule przekazałem jedynie część informacji na temat uzdatniania wody dla ujęć indywidualnych. Mam nadzieję, że dzięki temu artykułowi choć parę osób uniknie kłopotów z wodą oraz błędów przy wyborze urządzeń, firmy i technologii uzdatniania wody. Z konieczności nie byłem w stanie poruszyć tu wielu ważnych spraw jak na przykład optymalnego sposobu odprowadzenia ścieków popłucznych ze stacji, problem usuwania azotanów etc. Czy skorzystacie Państwo z moich rad, decyzja należy do Was, podobnie jak odpowiedź na pytania co lepsze: usuwanie twardości (zmiękczacz) czy jej stabilizacja.
Artykul pochodzi z portalu www.wtb.pl (2007), Autor: Artur Szlaski