Úprava vody pro rodinný dům

Zřízení přívodu vody je první starostí každého majitele domu. Je třeba nejen rozhodnout, kde a jak vodu získat, ale také dbát na její kvalitu, která do značné míry závisí na způsobu získávání. Obecné přesvědčení, že voda z pramenů, napájecích studní je a priori křišťálově čistá a dokonce zdraví prospěšná, je vážným omylem. Historie je plná případů, kdy lidé utíkali ze svých domovů právě proto, že voda byla nevhodná k lidské spotřebě… Dnes naštěstí existují řešení, která ve většině případů tato drastická opatření vylučují.

Tvrdost vody

Voda obsahuje nejen cizorodé látky, ale také přírodní nečistoty. Jedná se především o soli kovů alkalických zemin, zejména draslíku a hořčíku, které jsou známé jako soli tvrdosti. název odkazuje na tvrdost tkanin, které jsou po vyprání ve vodě obsahující velké množství solí tvrdé na dotek. Proto se voda s vysokým obsahem soli nazývá také tvrdá voda a voda s nízkým obsahem soli měkká.

Tvrdá voda je pro domácnosti velkým problémem. Soli tvrdosti napadají nejen tkáně, ale také například lidskou kůži. Vysušují ji a v některých případech mohou dokonce způsobit podráždění. Kromě toho se lékaři domnívají, že dlouhodobé používání tvrdé vody může vyvolat močové kameny. Na druhou stranu příliš měkká voda také není příliš užitečná. Surová voda odebíraná ze země v domácnostech je však obvykle tvrdá, nikoliv měkká. Například voda z pramene má díky své vysoké tvrdosti charakteristickou chuť.

Dalším problémem tvrdé vody je používání různých instalatérských a topných zařízení a kuchyňských spotřebičů. Na stěnách kotlů a bojlerů se usazuje sůl, která postupně poškozuje topná tělesa a oběhová čerpadla, ničí kartuše směšovačů, zkracuje životnost praček, myček, varných konvic, parních vařičů a dalších spotřebičů. Kromě toho se mohou usazovat na keramických a skleněných površích koupelnových armatur a obkladů, což nejen kazí vzhled armatur, ale také výrazně urychluje proces kontaminace a podporuje růst kolonií bakterií a plísní.

Změkčování vody

Proces snižování tvrdosti vody se nazývá změkčování. Toho lze dosáhnout různými způsoby, ale některé techniky jsou proveditelné pouze v průmyslovém měřítku. Nejúčinnější technologií iontové výměny, která je dnes k dispozici pro individuální spotřebitele, je. Tvrdá voda prochází speciální látkou zvanou iontoměničová pryskyřice. Jedná se o vysokomolekulární syntetickou sloučeninu obohacenou sodnými ionty s trojrozměrnou gelovou a makroporézní strukturou. Voda vyměňuje ionty vápníku a hořčíku za ionty sodíku v pryskyřici. Voda si tak udržuje optimální rovnováhu tvrdých a měkkých solí.

Pryskyřice se však musí pravidelně regenerovat, aby získala své původní vlastnosti. Řešení, která se v současné době pro tento účel používají, umožňují automatickou kontrolu a regeneraci bilance soli, aniž by uživatel musel jakkoli zasahovat. Společnost Viessmann například vyvinula řadu iontoměničů s digitální řídicí jednotkou, která sleduje proces změkčování vody a její solnou bilanci a automaticky spustí regeneraci pryskyřice, jakmile se iontoměničová kapacita zátěže sníží o 97 %. Tyto přístroje mohou pracovat 10 let bez výměny pryskyřice a uživatel musí pouze čas od času doplnit zásobník na sůl. Jedna taková jednotka, Aquahome 30-N, poskytuje až 2,8 m3 vody za hodinu, což je dost pro dvougenerační rodinný dům.

Co dalšího může být ve vodě

Soli tvrdosti jsou nejrozšířenějšími nečistotami a lze je dokonce označit za přírodní. Kromě těchto látek se však ve vzorcích někdy objevují i jiné látky. Jejich přítomnost a složení závisí na hydrogeologii oblasti.

Obvykle se rozlišují tři hlavní vodonosné vrstvy. První a nejsvrchnější vrstvu tvoří tzv. „ornice“, tj. voda z tání a dešťová voda, kterou půda absorbuje. Nejsou vůbec použitelné, protože obsahují nečistoty ze všech vedlejších produktů zemědělství a života, od hnojiv a pesticidů až po splašky z domácností sousedů, které zdaleka neodpovídají hygienickým normám. Navíc v těchto dnech, a srážky mohou být neškodné.

Druhou úrovní je podzemní voda, která se může nacházet v průměrné hloubce od pěti do padesáti metrů v závislosti na geologickém terénu a vlastnostech místní hydrogeologie. Tento horizont obvykle napájí studny a mělké domácí vrty. Těmto vrtům se také říká vrty „v písku“ a v podstatě se jedná o stejný vrt, ale s vyšší kapacitou a mechanizovaným přívodem.

Množství a především složení kontaminantů v podzemních vodách závisí jak na složení půdy a bažinatých podmínkách v oblasti, tak na blízkých zdrojích antropogenního znečištění, jako jsou skládky, jejichž počet a rozsah v některých regionech již dnes překračuje všechny přípustné kritické hodnoty. Složení podzemní vody v takovém okolí může být zcela nepředvídatelné. Mnoho chemických prvků např. soli vizmutu a rtuti nebo olova navíc nemá chuť ani zápach, a proto se jejich přítomnost ve vodě neprojevuje.

Skládky však nejsou jediným nebezpečím. Stejně kritická je i blízkost chovů hospodářských zvířat, zemědělských provozů používajících hnojiva a chemikálie, pohřebišť která jsou často neznámá a měst, jejichž odpadní produkty mají velmi proměnlivý charakter a chemické složení.

Nezdravý je také zvýšený obsah solí železa a manganu ve studniční a vrtné vodě. Například zvýšený příjem manganu, který patří do skupiny těžkých kovů, nepříznivě ovlivňuje stav kostí. Kromě toho jeho soli vyřazují z provozu topná zařízení.

Čištění a filtrování

Zbavit vodu všech zbytečných, kromě změkčování je třeba vytvořit další filtrace. Celkově se jedná o tzv. úpravu vody, kterou lze rozdělit do tří hlavních fází. Prvním z nich je odfiltrování mechanického kalu. Největší částice jsou zachycovány přírodními filtry: např. pískem a štěrkem na dně studní a vrtů. jemné částice zachycují hrubé a jemné filtry, které se používají ve všech vodovodních systémech. Dalším krokem je zbavení vody solí železa, manganu a dalších těžkých kovů, následuje biologická úprava a nakonec změkčení.

Komplexní úprava vody v nedávné minulosti zahrnovala použití kaskády filtrů a byla poměrně složitou a nákladnou akcí, zejména proto, že všechny filtry vyžadují pravidelnou údržbu a výměnu filtračních prvků. Dnes však existují řešení, která umožňují nahradit několik filtrů pouze jedním.

Pro odstranění nerozpuštěných látek a mechanických nečistot o průměru až 20 mikronů může být každá změkčovací stanice vybavena například multifunkčním filtrem Aquacarbon. Kromě čištění vody zlepšuje její chuť a čistotu, odstraňuje nepříjemné pachy a odstraňuje z vody různé nečistoty a rozpuštěné látky. Stejně jako základní jednotka pracuje i toto zařízení v automatickém režimu, nevyžaduje údržbu a je schopno propustit až tři metry krychlové vody za hodinu.

A pro domácnosti, kde je třeba vodu dodatečně čistit od solí železa, manganu a těžkých kovů, stejně jako od amoniaku a organických nečistot, byl vyvinut speciální systém změkčování a integrované úpravy Aquamix-N, který lze použít i společně s Aquacarbon filtrem. Namísto více stupňů úpravy snižuje náklady a prostorové nároky na systém úpravy vody.

Artézská voda

Výše byly zmíněny pouze dva vodonosné vrstvy, ale existuje ještě třetí. Je to t.n. artéská nebo tlaková podzemní voda z vodonosných vrstev, které se nacházejí v relativně malé hloubce mezi horninovými vrstvami např. vápenec . z tohoto důvodu nejsou náchylné k pronikání lidských činností nebo jiných látek z povrchu, tj. artézská voda neobsahuje žádné biologické nečistoty ani antropogenní chemické přísady. Obvykle leží v hloubce 100-200 metrů, ale v některých případech může být zvodnělá vrstva výše 30-50 metrů nebo mnohem hlouběji asi 1000 metrů .

Kromě absence kontaktu s podzemními vodami jsou artézské šachty výhodné, protože jejich průtok a hladina jsou prakticky konstantní a nezávisí na sezónních ani povětrnostních faktorech, na rozdíl od studní a šachet „na písku“.

Tato voda je však nerostným zdrojem a její nekontrolovaná těžba by na mnoha místech mohla narušit hydrogeologii oblasti nebo dokonce způsobit změnu topografie obce. Vrtání artézských studní je proto přísně regulováno zákonem a musí být předem schváleno. Kromě toho musí mít každá studna rozsáhlý sanitární prostor, což je obvykle nemožné realizovat soukromě. Artézskou studnou je zpravidla vybavena jedna osada nebo několik velkých domácností.

Ani názor o absolutní čistotě artézské vody není zcela správný. Přestože neobsahuje žádné civilizační produkty a nečistoty z půdy, může taková voda sama o sobě obsahovat velké množství rozpuštěných solí, včetně solí tvrdosti, železa, manganu a některých dalších minerálů.

Podle ruského ministerstva zdravotnictví se koncentrace železa ve vodě v artézských bazénech může pohybovat od 0,45 do 21 g/l, zatímco v Rusku je bezpečná úroveň považována za 0,3 g/l, v Evropě – 0,2 g/l. Používání neupravené artézské vody proto může vyvolat srdeční onemocnění, může způsobit močové a žlučové kameny, způsobit gastrointestinální poruchy. A chuť železité vody není nejpříjemnější.

Metody čištění již byly popsány výše. Rozdíl spočívá v tom, že artézský vrt obvykle není individuální studna. Instalace vysoce výkonného systému na úpravu vody by stála spoustu peněz. Kromě toho bude taková stanice vyžadovat nepřetržité sledování a údržbu. Proto je racionálnější čerpat vodu společně a upravovat ji pro každou domácnost zvlášť pomocí individuálních změkčovacích a filtračních zařízení.

Voda používaná v jednotlivých domácnostech může obsahovat různé nečistoty. Jejich přítomnost se nemusí projevit hned, ale časem mohou mít negativní vliv na zdraví, poškozovat textilie, vyřazovat z provozu domácí spotřebiče a prvky topného a vodovodního systému. Filtrování a změkčování vody tomu může pomoci zabránit a použití moderních a spolehlivých technických řešení tyto procesy automatizuje a sníží náklady na zařízení.