Аэрация и обезжелезивание: колонна против трубы

Вода из скважины идёт из крана прозрачной, а через полчаса в набранном ведре появляется рыжий осадок. Фильтр при этом стоит и работает — просто задерживать ему нечего: железо в этой воде растворено и через любую зернистую загрузку проходит насквозь. Разберём, что с этим делает аэрация и чем напорная колонна отличается от аэрационной трубы.

Почему фильтр не видит растворённое железо

Механический фильтр и зернистая загрузка задерживают частицы. Пока железо находится в растворённой форме, частиц нет — есть ионы, которые проходят через слой вместе с водой. Внешне такая вода после скважины бесцветна и прозрачна, и первое подозрение обычно падает на сам фильтр.

Рыжий осадок появляется позже, когда вода постоит на воздухе: кислород окисляет железо, оно переходит в нерастворимую форму и выпадает хлопьями. Значит, задача не в том, чтобы поставить более плотную загрузку, а в том, чтобы провести это окисление до фильтра и в контролируемых условиях, а не в накопительном баке и не в бойлере.

То же относится к марганцу. Он ведёт себя похоже — растворён, невидим на изливе и проявляется тёмными подтёками на сантехнике позже.

Что делает аэрация

Аэрация — это насыщение воды кислородом воздуха перед фильтрами. Она закрывает три задачи сразу:

• ✓Окисление железа. Растворённое железо переходит в нерастворимую форму, и дальше его задерживает фильтрующая среда.
• ✓Окисление марганца. Механизм тот же, но марганец окисляется медленнее железа, и времени контакта ему нужно больше.
• ✓Отдувка растворённых газов. Сероводород, дающий запах, и углекислота уходят из воды вместе со сбрасываемым воздухом.

Ключевое слово здесь — время. Окисление не происходит мгновенно: между подачей воздуха и фильтром вода должна пройти какой-то путь. Именно поэтому аэрация — это отдельный узел схемы, а не врезанный в трубу штуцер с компрессором.

Второй момент — избыток воздуха нужно убрать. Если воздушная подушка уйдёт в фильтр, она разобьёт слой загрузки и собьёт работу клапана. Поэтому в любой аэрационной схеме есть узел, который отделяет и сбрасывает лишний воздух.

Напорная колонна: контактная камера и запас времени

Аэрационная колонна собирается из трёх частей: контактной камеры, распределительного оголовка с трубками и воздухосбросного клапана. Компрессор подаёт воздух прямо в трубопровод, водовоздушная смесь поступает в контактную камеру, там выдерживается время контакта, и вода идёт дальше на фильтрацию практически без потери исходного давления. Этим напорная схема отличается от аэрации в открытый бак, после которой воду нужно поднимать заново отдельным насосом.

Воздухосбросный клапан стоит в верхней части камеры: он удаляет избыток воздуха и выделившиеся из воды газы — те самые сероводород и углекислоту.

Подбирают колонну по расходу и по тому, сколько времени нужно на окисление конкретной воды. В обозначении видно и то и другое: 0844/AS19/MAC01 — это корпус 8×44″ с компрессором AS19, 1054/AS19/MAC01 — корпус 10×54″. Диаметр отвечает за расход, высота — за объём контактной камеры, то есть за время выдержки. Ряд идёт от 0844 до 1665; масса при этом остаётся вполне монтажной — исполнение 1044 весит 18,9 кг, 1054 — 20,3 кг.

Если в воде есть марганец или сероводород, запас по высоте камеры важнее, чем кажется на расчёте по расходу.

Аэрационная труба: аэратор внутри линии

Аэрационная труба AWT решает ту же задачу иначе. Воздух подают перед аэратором безмасляные компрессоры, работой которых управляет отдельный блок управления, а насыщение воды кислородом и отделение избыточного воздуха совмещены в одном устройстве. Отдельная контактная колонна такой схеме не нужна.

Типоразмер подбирают по диаметру трубы и расходу линии, в которую врезается аэратор: AP 17-20/D90, AP 30-40/D110, AP 50-60/D140, AP 75-100/D160, AP 90-120/D200. Устройство горизонтальное и вытянутое: исполнение D110 — это 1560×430×220 мм и 22 кг, D140 — 1640×530×250 мм и 30 кг.

Выбор чаще решает не технология, а площадка. Колонна занимает высоту и требует запаса над корпусом для обслуживания, зато даёт понятный и наращиваемый объём контактной камеры. Труба ложится вдоль линии, вписывается в низкое помещение и не добавляет к схеме ещё один вертикальный баллон рядом с фильтрами.

Что ставят после аэрации

Аэрация сама по себе воду не очищает — она только переводит примеси в форму, которую можно задержать. Дальше по схеме идёт безреагентная установка фильтрации: корпус из стеклопластика с внутренней полиэтиленовой ламинацией, зернистая фильтрующая среда, поддерживающий слой гравия, дренажно-распределительная система и автоматический клапан управления снаружи. Окисление продолжается на самой загрузке, окисленное железо, марганец и сероводород остаются в слое и вымываются в дренаж при обратной промывке — реагенты не нужны.

Два условия, которые узел фильтрации накладывает на площадку:

• ✓Вода на промывку. Обратная промывка идёт с расходом выше рабочего, и этот расход должен быть откуда взять.
• ✓Дренаж нужной пропускной способности. Промывная вода уходит в канализацию целиком, и точка слива должна её принять.

Промышленные корпуса от 24 дюймов комплектуются старшими клапанами Runxin с присоединением 2 и 3 дюйма и производительностью от 10 до 50 м³/ч. На бытовых расходах ряд начинается с корпусов 8×17″ и клапанов вроде F71Q1.

Что дальше

Для подбора аэрации нужны пять величин: железо и марганец по протоколу лабораторного анализа, наличие сероводорода, пиковый расход объекта, рабочее давление в линии после насоса и габариты помещения — высота под колонну либо свободная длина под трубу. Полезно сразу решить, где будет точка сброса промывной воды: без неё фильтр после аэрации поставить некуда.

С этими данными можно смотреть каталог: напорные аэрационные колонны — когда в помещении есть высота и нужен запас по времени контакта, аэрационные трубы AWT — когда аэратор проще врезать в существующую линию. Если анализа воды нет, начните с него: по внешнему виду и запаху воды дозу воздуха и объём камеры не назначают.