Питьевая вода, производимая индивидуальными водоочистными устройствами
Специального нормативного документа, посвящённого нормированию качества воды, очищенной (дочищенной) с помощью бытовых водоочистных устройств,пока не разработано. Однако существует ГОСТ Р 51871-2002 "Устройства водоочистные. Общие требования к эффективности и методы ее определения", введенный в действие с 1 июля 2003г. (далее [5]).
Указанный стандарт распространяется на устройства для доочистки (дообеззараживания) воды централизованных систем и нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также очистки (обеззараживания) воды поверхностных и подземных источников водоснабжения (далее - водоочистные устройства), для которых суточный объем очищаемой воды не превышает 5 м3/сут.
Он не распространяется на водоочистные устройства, предназначенные для очистки воды от радиоактивных загрязняющих компонентов, а также на бытовые водоочистные устройства, предназначенные для очистки (обеззараживания) воды поверхностных источников, качество которой не соответствует требованиям СанПиН 2.1.5.980-00, устанавливающего гигиенические требования к качеству воды водных объектов в пунктах питьевого, хозяйственного-бытового и рекреационного использования.
В рассматриваемом Госте применяют следующие термины:
- загрязняющий компонент: Любое растворимое или нерастворимое в воде химическое вещество или микроорганизм, нормируемые или ненормируемые в нормативных документах на воду, которые могут оказать отрицательное влияние на качество воды и, следовательно, на здоровье человека;
- водоочистные устройства: Изделия, предназначенные для очистки (доочистки, обеззараживания) воды с целью улучшения ее качества или целенаправленного изменения состава и свойств;
- бытовые водоочистные устройства: Водоочистные устройства, предназначенные для очистки (доочистки, обеззараживания) воды для питьевых целей, эксплуатируемые и обслуживаемые потребителем;
- ресурс водоочистного устройства: Характеристика водоочистного устройства, выраженная объемом очищенной воды до замены, регенерации или очистки фильтрующего элемента без снижения заявленной эффективности при заданном уровне загрязняющих компонентов в очищаемой воде;
- эффективность водоочистного устройства: Характеристика водоочистного устройства, выраженная степенью очистки (доочистки) воды от загрязняющих компонентов, определяемой отношением разности содержания загрязняющего компонента в воде на входе и выходе из водоочистного устройства к содержанию загрязняющего компонента на входе или достижением заданного уровня снижения загрязняющего компонента в воде на выходе при заявленных в технической документации на водоочистное устройство производительности, ресурсе, характеристике очищаемой воды и уровне загрязняющих компонентов в очищаемой воде.
- производительность водоочистного устройства: Максимальный объем воды, очищаемый в единицу времени.
- биообрастание водоочистного устройства: Размножение микроорганизмов на элементах конструкции водоочистного устройства, контактирующих с водой, в процессе его эксплуатации.
- суточный объем очищаемой воды: Максимальный объем воды, очищаемый водоочистным устройством в течение одних суток при заявленной производительности без снижения эффективности водоочистного устройства.
Водоочистные устройства должны соответствовать требованиям нормативных и технических документов на водоочистные устройства конкретного типа и рассматриваемого Госта [5].
Сущность методов определения эффективности очистных устройств заключается в проведении испытаний, имитирующих условия эксплуатации водоочистного устройства, с использованием модельных растворов, имитирующих номенклатуру и уровень загрязняющих компонентов в очищаемой воде, в соответствии с технической документацией на водоочистное устройство, определении состава и свойств воды на входе и выходе из водоочистного устройства при заданных характеристиках очищаемой воды (температура, рН, сухой остаток), производительности и ресурсе водоочистного устройства и определении степени очистки воды при отработке 20%, 50%, 80%, 100% и 120% ресурса. Модельные растворы должны охватывать всю заявленную в технической документации номенклатуру загрязняющих компонентов, весь диапазон их концентраций и физико-химических характеристик очищаемой воды включая граничные значения, в соответствии с указанными в технической документации на водоочистное устройство. Если верхний предел диапазона концентрации не указан, модельный раствор должен содержать (имитировать) каждый загрязняющий компонент в концентрациях не менее двух нормативов (2 ПДК). Правила приготовления модельных растворов и перечень используемых для них загрязняющих компонентов (55 веществ) приведены в [5] .
Требования к эффективности водоочистных устройств предъявляются только по тем загрязняющим компонентам, в отношении которых в нормативном и техническом документе на водоочистное устройство указана эффективность очистки.
Номенклатура показателей, определяемых при оценке эффективности водоочистных устройств, приведена в таблице:
|
Группа
определяемых
показателей
|
Наименование
показателя
|
Обозначение нормативного документа
на метод испытания
|
1. Микробиологические и паразитологические
показатели |
Термотолерантные
колиформные бактерии
Общие колиформные
бактерии
Общее микробное число
Колифаг
Споры
сульфитредуцирующх
клостридий
Цисты лямблий
|
[4]
[5]
|
| 2. Обобщенные показатели |
Водородный показатель
pH
Жесткость общая
Нефтепродукты,
суммарно
Перманганатная окисляемость
Поверхностно-активные
вещества (анионоактивные)
Сухой остаток
Фенольный индекс
|
ГОСТ Р 51232
ГОСТ 4151
ГОСТ Р 51797
[6]
ГОСТ Р 51211
ГОСТ 18164
[7] ; [8]
|
| 3. Неорганические химические вещества |
Активированная кремниевая кислота (по Si) |
[9] |
| Аллюминий |
ГОСТ 18165; ГОСТ Р 51509; [10] |
| Барий |
ГОСТ Р 51309; 11] |
| Берилий |
ГОСТ 18294; ГОСТ Р 51309 |
| Бор (суммарно) |
ГОСТ Р 51210; ГОСТ Р 51309; [12] |
| Гидрокарбонаты |
ГОСТ 23268.3 |
| Железо (суммарно) |
ГОСТ 4011; ГОСТ Р 51309 |
| Кадмий (суммарно) |
ГОСТ Р 51309; [13] |
| Калий |
|
| Кальций |
ГОСТ Р 51309 |
| Магний |
|
| Марганец (суммарно) |
ГОСТ 4974;
ГОСТ Р 51309 |
| Медь (суммарно) |
ГОСТ Р 51309; [14] |
| Молибден (суммарно) |
ГОСТ 18308; ГОСТ Р 51309 |
| Мышьяк (суммарно) |
ГОСТ 4152;
ГОСТ Р 51309;
[15];[16] |
| Натрий |
ГОСТ Р 51309; [17] |
| Никель (суммарно) |
ГОСТ Р 51309; [18] |
| Нитраты (по NО3) |
ГОСТ 18826; [19] |
| Нитриты (по NО2) |
ГОСТ 4192; [20] |
| Озон остаточный |
ГОСТ 18301 |
Полифосфаты
остаточные (по РО4) |
ГОСТ 18309 |
| Ртуть (суммарно) |
ГОСТ Р 51212 |
| Свинец (суммарно) |
ГОСТ 18293; ГОСТ Р 51309; [21] ; [22] |
| Селен (суммарно) |
ГОСТ 19413; ГОСТ Р 51309 |
| Серебро |
ГОСТ 18293; ГОСТ Р 51309 |
| Стронций |
ГОСТ 23950; ГОСТ Р 51309 |
| Сульфаты |
ГОСТ 4389 |
| Фториды |
ГОСТ 4386; [23] |
| Хлор свободный |
|
| Хлор связанный |
ГОСТ 18190 |
| Хлориды |
ГОСТ 4245 |
| Хром |
ГОСТ Р 51309; [24] ; [25] |
| Цианиды |
ГОСТ Р 51680 |
| Цинк |
ГОСТ 18293; ГОСТ Р 51309 |
| 4. Органические химические вещества |
Атразин |
[26]; [27] |
| Бенз(а)пирен |
ГОСТ Р 51310; [28] |
| Бензол |
[29]; [30] |
| Бромдихлорметан |
|
| Бромоформ |
ГОСТ Р 51392 |
Гамма-изомер ГХЦГ
(линдан) |
|
| Гексахлорбензол |
ГОСТ Р 51209 |
Гептахлор и
гептахлорэпоксид 2,4-Д |
[31] |
| ДДТ |
ГОСТ Р 51209 |
| Дибромхлорметан |
|
| 1,2-дихлорэтан |
ГОСТ Р 51392 |
| 1,1-дихлорэтилен |
|
| Полиакриламид |
ГОСТ 19355 |
| Симазин |
[26]; [27] |
| Тетрахлорэтилен |
|
| Трихлорэтилен |
ГОСТ Р 51392 |
| Формальдегид (при озонировании воды) |
[32]; [33] |
Хлороформ (при
хлорировании воды) |
ГОСТ Р 51392; [34] |
| Четыреххлористый углерод |
ГОСТ Р 51392; [35] |
| 5. Органолептические показатели |
Запах |
|
| Мутность |
|
| Привкус |
ГОСТ 3351 |
| Цветность |
|
| Взвешенные вещества |
<_7036">[36] |
Примечания
- При оценке эффективности водоочистных устройств номенклатураопределяемых показателей может быть расширена с учетом специфических собенностей очищаемой воды.
- Допускается использовать другие методы испытаний, соответствующие ГОСТ Р 51232.
- В квадратных скобках библиография по списку, приведённому в [ 5].
Водоочистные устройства не должны вносить дополнительных загрязняющих компонентов в очищенную воду при контакте элементов конструкции водоочистного устройства с очищенной водой, а также при возможных нарушениях герметичности конструкции водоочистного устройства, допускающих смешивание очищенной и неочищенной воды.
Требования к водоочистным устройствам указаны в таблице:
| Наименование показателя |
Норма |
Метод контроля |
1 Эффективность водоочистного
устройства в отношении химических
загрязняющих компонентов в
пределах заявленного ресурса
на модельном растворес
максимальным содержанием
загрязняющих компонентов :
- доочистка воды
централизованных систем и
нецентрализованного водоснабжения
- очистка воды источников
водоснабжения |
Степень очистки
не ниже 50% *
Содержание загрязняющего
компоента в очищенной
воде не выше норматива
(ПДК) по СанПин 2.1.4.1074 *
|
По 5.5-5.6 |
2. Эффективность водоочистного
устройства в отношении
микробиологических загрязняющих
компонентов в пределах
заявленного ресурса на
модельном растворе при
обеззараживании воды
централизованных систем и
нецентрализованного питьевого
водоснабжения, а также воды
источников водоснабжения |
Содержание загрязняющего
компоента в очищенной
воде не выше норматива
(ПДК) по СанПин 2.1.4.1074 * |
По 5.5-5.6 |
3 Содержание химических веществ
в очищенной воде, привнесенных
из элементов конструкции
водоочистного устройства
вследствие контактас очищаемой водой в процессе очистки |
Не выше норматива
(ПДК) по СанПиН
2.1.4.1074 * |
По 5.5.5-5.5.6 |
4 Содержание микроорганизмов в
очищенной воде, привнесенных с
элементов конструкции
водоочистного устройства
вследствие их обрастания |
Не выше норматива
(ПДК) по СанПиН
2.1.4.1074 * |
По 5.5.5-5.5.6 |
5 Герметичность конструкции
водоочистного устройства |
Отсутствие смешивания
очищенной и
неочищенной воды |
По 5.4.3 |
| * Норма установлена для бытовых водоочистных устройств , предназначенных для питьевого водоснабжения. Для водоочистных устройств, предназначенных для других целей, норму устанавливают в нормативных документах (НД) на водоочистное устройство. |
В технической документации на водоочистное устройство должны быть указаны следующие сведения:
- Наименование водоочистного устройства (тип, вид, код ОКП).
- Предприятие-изготовитель водоочистного устройства (наименование, адрес).
- Назначение водоочистного устройства.
- Характеристики очищаемой воды:
- рН (диапазон);
- температура (диапазон);
- сухой остаток.
- Наименования (наименование) загрязняющих компонентов (компонента), для очистки (доочистки, обеззараживания) от которых предназначено водоочистное устройство; диапазон концентраций загрязняющих компонентов (компонента) в очищаемой воде. Для водоочистных устройств, использующих механическую фильтрацию, указывают диапазон размера частиц, подлежащих очистке.
Примечание - Загрязняющий компонент должен быть однозначно идентифицирован в воде в качестве элементов (ионов: катионов, анионов), молекул веществ, макро- и микроорганизмов.
- Эффективность водоочистного устройства.
- Метод контроля по рассматриваемому стандарту [5].
- Технические характеристики водоочистного устройства:
- производительность;
- рабочий объем (для водоочистных устройств автономного типа);
- максимальное и минимальное рабочее давление на входе в водоочистное устройство;
- ресурс (до замены или регенерации фильтрующего элемента водоочистного устройства).
- Условия хранения водоочистного устройства до ввода в эксплуатацию.
- Инструкция по эксплуатации.
Требования к обслуживанию (периодичность замены сменных элементов, необходимость их регенерации или промывания и т.п.).
В качестве стандартного примера оформления технической документации на водоочистное устройство в части оценки эффективности в [5] приводится следующий:
Водоочистное устройство "Вихрь", код ОКП 369710.
Предприятие-изготовитель НПО "Вихрь", 100000, г.Москва, п/я А-1340.
Водоочистное устройство предназначено для очистки (доочистки) воды от загрязняющих компонентов, указанных в таблице B.1.
Характеристики очищаемой воды:
PH.......................................................... 6-9
Температура,°С ............................................. 4-50
Сухой остаток, мг/дм3, не более............................. 1500,0.
Эффективность водоочистного устройства в части загрязняющих компонентов приведена в таблице
|
Наименование
загрязняющего
компонента
|
Норматив (ПДК)
по СанПин
2.1.4.1074,
мг/дм3
|
Диапазон
концентраций
загрязняющих
компонентов в
очищаемой воде,
мг/дм3
|
Степень очистки,
%
|
| Алюминий |
0,5
|
0,1-1,0
|
85
|
| Бенз(а)пирен |
0,000005
|
0,000005-0,00001
|
80*(1)
|
| Бериллий |
0,0002
|
0,0001-0,0005
|
45*(2)
|
| Железо |
0,3
|
0,1-0,5
0,55-2,0
|
70
85*(2)
|
| Кадмий |
0,001
|
0,0005-0,001
0,0011-0,015
|
50*(3)
70
|
| Кобальт |
0,1
|
0,05-0,3
|
60
|
| Марганец |
0,1
|
0,05-0,5
|
80
|
| Медь |
1,0
|
0,5-2,0
|
90
|
| Мышьяк |
0,05
|
0,3-0,7
|
50
|
| Нефтепродукты |
0,1
|
0,02-0,5
|
70*(1)
|
| Никель |
0,1
|
0,05-0,5
|
80
|
| Нитраты |
45,0
|
10-45
46-100
|
50
70*(2)
|
| Свинец |
0,03
|
0,015-0,2
0,21-0,49
0,5-1,0
|
77
95*(2)
30*(2)
|
| Теллур |
0,01
|
0,005-0,03
|
60
|
| Формальдегид |
0,05
|
0,001-0,06
|
90
|
| Фенол |
0,001
|
0,0005-0,002
|
90*(4)
|
| Хром |
0,05
|
0,05-0,5
|
60
|
| Цианиды |
0,035
|
0,02-0,05
|
90
|
| Цинк |
5,0
|
0,2-0,99
1,0-10,0
|
80*(3)
98*(2)
|
*(1) При температуре воды выше 30°С эффективность ниже указанной на 20%.
*(2) При сухом остатке свыше 1500 мг/дм3 эффективность ниже указанной на 10%.
*(3) При сухом остатке свыше 1000 мг/дм3 эффективность ниже указанной на 15%.
*(4) При рН менее 7,0 эффективность ниже указанной на 15%.
Технические характеристики водоочистного устройства:
Производительность - 120 дм3 /ч;
Рабочее давление, не более - 700 кПа;
Ресурс - 150000 дм3 с периодической заменой фильтрующего элемента после отработки 25000 дм3, но не более 3 лет.
Условия хранения водоочистного устройства до его ввода в эксплуатацию - не более 3 лет при температуре 15-30°С и влажности не более 90%.
Периодичность замены картриджа водоочистного устройства - один раз в 6 мес.
Информация для потребителя должна соответствовать требованиям ГОСТ Р 51121.
Из анализа [5] и практики эксплуатации бытовых водоочистных устройств можно сделать следующие выводы об их реальных возможностях. Многие производители данных устройств, пытаются в неявной форме декларировать очистку(доочистку,обеззараживание)с их помощью исходной воды до нормативных требований, предъявляемых к воде централизованных систем питьевого водоснабжения. Однако доводить до заявляемых требований, они могут, далеко не всякую воду из природных источников и систем водоснабжения и далеко не по всем нормируемым для питьевой воды показателям.
Строго говоря приготовить в лабораторных условиях модельные водные растворы загрязняющих компонентов, в точности воспроизводящие состав и свойства очищаемых натуральных и подготовленных вод невозможно. Этим и объясняются несовпадения расчётных данных очистки искусственных модельных растворов с результатами очистки реальных вод, состоящих из огромного числа непрерывно взаимодействующих между собой загрязняющих компонентов. Иными словами величины фактических отклонений реальной эффективности(степени,процента)очистки от декларируемых в паспортах установок, пропорциональны уровням отмеченных несоответствий и для каждого загрязняющего компонента (группы компонентов)различны. Кроме того, на степень соответствия декларируемой и реальной эффективности очистки влияет и несовпадение многих параметров очищаемых вод в лабораторных и реальных условиях. Неслучайно производители установок рекомендуют эксплуатировать их лишь в ограниченных пределах изменения РН, температуры и минерализации очищаемой воды. Но конечно, этих параметров и диапазонов их изменения в реальных условиях эксплуатации водоочистных установок недостаточно.
Эффективность очистки заметно снижается с уменьшением в очищаемой воде концентрации загрязняющих компонентов и уменьшением их размеров. При этом одновременно резко возрастают затраты на очистку. Наибольшей эффективностью бытовые очистные устройства обладают при очистке воды от относительно крупных взвешенных веществ, меньшей - от коллоидных частиц. Самой низкой эффективностью характеризуется очистка воды от веществ, присутствующих в ней в ионизированном состоянии, т.е. в виде истинных растворов.
В природных водах истинные растворы образуются при растворении простых солей, кислот и оснований. К истинно растворённым органическим веществам относятся вещества с размером частиц менее 0,001мкм. Уловить такие вещества бытовые очистные устройства практически не могут. Даже очень высокая эффективность(степень) очистки, например - 99,9% по какому-либо растворённому веществу отнюдь не гарантирует, снижение его содержания до уровня предельно-допустимого в питьевой воде. Поэтому получить из исходной воды воду питьевого качества(даже не по самым жёстким нормативам систем централизованного водоснабжения) с помощью бытовых очистных устройств зачастую не удаётся.