Какие бывают способы очистки воды. Современные методы очистки воды

Из этой статьи вы узнаете:

• Какие способы очистки воды существуют
• Как работают различные способы очистки воды
• Какой способ очистки самый эффективный
• Как очистить воду дома
• Как очистить воду в походных условиях

Загрязнение водных ресурсов – это глобальная экологическая проблема. Человеку жизненно необходима чистая вода, и современная наука в этом плане не стоит на месте. Ученые всех стран трудятся над решением этой задачи и разрабатывают новые системы и способы очистки воды. Применение того или иного метода зависит от количества, химического состава и уровня загрязнения жидкости. В промышленности для восстановления нормативных показателей воды используются одни технологии, а в бытовых условиях – совсем другие.

Какие существуют способы очистки воды

Существуют различные группы методов искусственного улучшения качества воды, вне зависимости от вида загрязнений и характера примесей. Среди них:

• биологические;
• физические;
• химические;
• физико-химические.

Для достижения максимального результата чаще всего используют комплексный подход – комбинируют наиболее эффективные способы и системы очистки воды.

Биологические способы очистки воды

Биологические методы восстановления нормативных показателей воды являются самыми современными и довольно результативными. Биотехнологии основаны на использовании живых организмов – различных видов бактерий, низших грибов, водорослей, простейших и даже некоторых многоклеточных (красных червей и мотыля).

Биологический способ очистки воды осуществляется путем подбора определенного вида живых организмов, подходящих для нормализации химического состава сточных вод. Например, для окисления азотсодержащих соединений используются нитрофицирующие бактерии Nitrobacter и Nitrosomonas, а для удаления фосфора из жидкости необходимы фосфат аккумулирующие организмы.

Скопления колоний бактерий и микроорганизмов, которые очищают водные стоки, называются активным илом. Эта темно-коричневая или черная илистая масса с запахом сырой земли при отстаивании образует оседающие хлопья. Колонии микроорганизмов (зооглеи), в зависимости от условий биоочистки и химического состава жидкости, могут принимать различную форму (шарообразную, древовидную и т. д.) После улучшения качественных показателей сточных вод активный ил с находящимися в нем зооглеями легко отделяется от водной составляющей.

Использование определенного оборудования и технологические особенности очистительного процесса напрямую зависят от вида микроорганизмов, которые образуют очищающую биомассу. Все они делятся на две основные группы: аэробные и анаэробные. Аэробным бактериям для окисления веществ необходим кислород, который они потребляют в процессе питания. Анаэробные организмы при выполнении своей «работы» в кислороде не нуждаются.

Условия, в которых используются биологические способы очистки воды:

• биологические пруды – естественные или искусственные водоемы;
• поля фильтрации – участки почвы, через которые происходит фильтрация воды (песок, глина, суглинок или торф);
• биофильтры – специальные очистные сооружения;
• аэротенки (окситенки) – сложные конструкции для искусственной аэрации;
• метантенки – геометрические резервуары для анаэробной стабилизации осадков и сточных вод.

В почве биологических прудов обитают микроорганизмы активного ила, происходит естественная аэрация. В песчаных, глинистых, суглинистых и торфяных почвах тоже живут микроорганизмы, за счет них и осуществляется фильтрация. Очистные системы такого типа отличаются простотой и отсутствием эксплуатационных затрат, но они не способны бороться с сильными загрязнениями.

В биофильтре для очистки воды используется слой загрузочного материала, покрытый биопленкой – пластом аэробных бактерий. Этим микроорганизмам для окисления и биоразложения вредных веществ необходим кислород. Чтобы обеспечить доступ атмосферного воздуха в биофильтре предусмотрена воздухораспределительная система или используется естественная аэрация.

Аэротенк – сложное очистное сооружение для искусственной аэрации. В процессе биологической очистки вода смешивается с активным илом, в котором находятся колонии аэробных микроорганизмов. Искусственная аэрация в аэротенке способствует насыщению среды кислородом. Процессы биоразложения загрязнений стимулируются кислородом и дополнительным перемешиванием. В аэротенк для аэрации поступает атмосферный воздух, а в окситенке используется технический кислород, который повышает эффективность процесса очистки.

В метантенках сточные воды очищаются анаэробными микроорганизмами. Этот способ отличается от описанных выше технологий тем, что в процессе очистки не требуется кислород. В резервуар подается не вода, а концентрированный осадок, который выпадает в отстойниках. Он подвергается интенсивному сбраживанию: мезофильному при температуре +30…+35 °C или термофильному при температуре +50…+55 °C. Чтобы ускорить процесс брожения, в метантенке может быть установлен дополнительный подогрев. Анаэробное разложение происходит в несколько этапов. На последнем происходит образование метана, который является экологически чистым топливом.

Физические способы очистки воды

Большое распространение получили физические способы очистки воды. В основном они используются на начальном этапе восстановления качества жидкости и называются грубой очисткой. Крупные твердые включения удаляются из воды механическим путем, это позволяет значительно снизить нагрузку на последующих технологических этапах.

Существуют и другие физические методы, позволяющие осуществлять более качественную глубокую очистку жидкостей, но из-за низкой производительности снижается эффективность их использования.

Наиболее распространенные физические способы очистки воды от железа и металлов:

• процеживание;
• отстаивание;
• фильтрование (в том числе центробежное);
• ультрафиолетовая обработка.

Процеживание относится к способам грубой очистки и в основном используется на предварительном этапе улучшения качества воды. Жидкость пропускается через различные решетки и сита, которые задерживают твердые и легко отделяемые включения металлических загрязнителей. Процеживание позволяет снизить нагрузку на установки тонкой очистки и продлить срок службы используемого оборудования.

Отстаивание воды как способ очистки может применяться не только на предварительном этапе, но и в качестве промежуточного технологического процесса. Вода попадает в резервуар на определенный промежуток времени. Загрязнения под действием гравитационных сил отделяются от жидкости и оседают на дно резервуара, оснащенного устройствами для удаления полученного осадка.

Фильтрование по технологии удаления загрязнений очень похоже на процеживание. Разница лишь в том, что этим способом можно проводить не только грубую, но и тонкую очистку. Очищаемую жидкость пропускают через фильтр – слой пористого материала. Вода свободно проходит сквозь него, а мелкие частицы загрязнений (ил, песок, окалина, микроскопические твердые включения) задерживаются в порах фильтрующего материала.

Фильтрование позволяет очистить воду от примесей и улучшить ее органолептические свойства: цвет, вкус, запах, прозрачность. Метод фильтрации не только широко применяется как промышленный способ очистки воды, но и используется для нормализации показателей жидкости в бытовых условиях.

Ультрафиолетовая дезинфекция не относится к непосредственной очистке жидкостей, но активно используется как дополнительный очистительный этап обеззараживания. Воду, которая подверглась глубокой очистке, обрабатывают ультрафиолетовыми лучами, невидимыми для человеческого глаза. Диапазон длины световых волн от 200 до 400 нм.

В результате фотохимической реакции происходит повреждение структуры молекул ДНК и РНК живых микроорганизмов, микробы погибают. Процесс обеззараживания не зависит от состава жидкости и не изменяет ее структуру. Но при обработке воды УФ-лучами следует учитывать, что присутствующие в ней твердые примеси могут вызвать экранирующий эффект.

Химические способы очистки воды

Очистка воды химическим способом основана на взаимодействии реагентов с различными видами загрязнителей. В результате химической реакции вредные вещества разлагаются на безопасные компоненты или изменяют свое состояние – загрязнения превращаются в нерастворимые соединения и выпадают в отделяемый осадок.

По типу химического взаимодействия можно выделить три основных способа химической очистки воды:

• нейтрализация;
• окисление;
• восстановление.

Нейтрализация основывается на взаимодействии кислот и щелочей. В результате химической реакции выравнивается кислотно-щелочное равновесие.

Нейтрализация осуществляется двумя способами. В первом случае очищаемую жидкость смешивают с кислотной или щелочной средой, а во втором – в воду добавляют реагенты, которые вызывают реакцию нейтрализации.

Нейтрализацию кислых стоков осуществляют с помощью аммиачной воды (NH 4 OH), кальцинированной соды (Na 2 CO 3), гидроксида натрия и калия (NaOH и KOH), известкового молока (Ca(OH) 2). Для нейтрализации щелочных загрязнений используют растворы кислот или кислые отходящие газы, содержащие оксиды CO 2 , SO 2 , NO 2 . Газы пропускают через загрязненный поток воды.

Окисление и восстановление – это еще один способ очистки воды, который отличается использованием более сильных окислителей и восстановителей. Дело в том, что некоторые загрязнители не вступают в реакцию в процессе очистки методом нейтрализации, тогда обезвреживание токсичных компонентов производят с помощью сильных хлорсодержащих окислителей: газообразного хлора (CL 2), хлор соединений, диоксида хлора (CLO 2), гипохлорита калия (KCLO), гипохлорита натрия (NaCLO), гипохлорита кальция (Ca(CLO) 2).

Кроме хлористых кислот для очистки используют перекись водорода (H 2 O 2), дихромат калия (K 2 Cr 2 O 7), перманганат калия (KMnO 4), кислород воздуха (O 2), озон (O 3). В результате реакции окисления токсичные и трудноизвлекаемые вещества обезвреживаются – переходят в нетоксичные или менее токсичные формы. Под действием сильных окислителей происходит окисление клеточных структур микроорганизмов, и микробы погибают.

Обработка воды хлорсодержащими соединениями (хлорирование) – широко применяемый способ очистки водопроводной воды. У этого метода есть множество преимуществ. Доступные и недорогие хлорсодержащие реагенты хорошо очищают и обеззараживают воду, обладают продолжительным антибактерицидным действием. В условиях изношенной системы водоснабжения есть риск возникновения вторичного загрязнения. Обработка хлором не только надежный способ очистки питьевой воды, но и безопасный метод дезинфекции водопровода.

В то же время у хлорирования, как и у любого другого способа очистки, есть свои недостатки, побуждающие к поиску альтернативных решений. Некоторые хлорсодержащие реагенты могут способствовать образованию побочных токсичных соединений. При использовании этого способа очистки питьевой воды нельзя забывать, что хлор является ядовитым химическим элементом, поэтому необходимо строго соблюдать дозирование хлорсодержащего реагента и технологию хлорирования.

В последнее время для очистки питьевой воды все чаще стали применять озонирование – обработку жидкости озоном. По своей эффективности этот способ значительно превосходит хлорирование. Озон нетоксичен и абсолютно безопасен для человека и животных, не образует опасных соединений, в процессе очистки распадается на двухатомный кислород (O 2).

В отличие от хлора передозировка озона не приводит к опасным последствиям. Сегодня озонирование – один из лучших способов очистки воды. Но его широкое распространение пока невозможно из-за сложности получения озона в больших количествах и необходимости повышенных мер безопасности на очистных сооружениях из-за взрывоопасности газа.

Физико-химические способы очистки воды

Физико-химические способы и методы очистки воды довольно разнообразны и составляют довольно обширную группу. Воздействие на загрязнители и токсичные вещества осуществляется с помощью сочетания физических методов и химических реактивов. Это позволяет более качественно очистить жидкость от растворенных газов и токсинов, тонкодисперсных твердых и жидких частиц. Это отличный способ очистки воды от марганца и других тяжелых металлов.

Физико-химический способ можно применять на любом этапе удаления вредных веществ. Он одинаково хорошо подходит как для предварительной нормализации состава жидкости, так и для глубокой очистки.

Как уже говорилось выше, эта группа методов довольно обширна, поэтому рассмотрим лишь самые распространенные или основные способы очистки воды физико-химическим путем:

• флотация;
• сорбция;
• экстракция;
• ионообмен;
• электродиализ;
• обратный осмос;
• термические методы.

Флотация – это процесс отделения гидрофобных (водоотталкивающих) частиц, который осуществляется через современные флотационные установки. Через воду пропускается большое количество пузырьков обычного воздуха. В результате флотации взвешенные частицы загрязнителей прилипают к пузырькам воздуха, всплывают на поверхность флотационной камеры и закрепляются, образуя слой пены, который легко удаляется механизмом для сгребания пены.

Если размер отделяемой частицы больше пузырька воздуха, то вместе они (частица и пузырьки) образуют флотокомплекс – хлопья, всплывающие на поверхность. В физико-химическом способе очистки воды флотацию совмещают с использованием химических реагентов, которые сорбируются на частицах токсичного вещества, снижая его смачиваемость или увеличивая коагуляцию частиц.

Коагуляцией называется объединение и укрупнение мелких диспергированных частиц загрязнения. Флотация является эффективным способом очистки воды от нефтепродуктов, масел и некоторых твердых примесей, которые не поддаются удалению другими методами.

Для эффективной очистки природных вод применяются различные типы флотации:

• пенная;
• напорная;
• механическая:
• пневматическая;
• электрическая;
• химическая и др.

Чтобы хорошо понять принцип улучшения качества воды, подробно рассмотрим два наиболее распространенных типа флотации – пневматическую (напорную) и электрофлотацию.

При пневматической флотации аэратор располагается на дне резервуара. Он состоит из перфорированной трубы и пластины. Воздух, который подается под давлением, проходит сквозь отверстия в перфорированной трубе, дробится на множество отдельных пузырьков и создает восходящий пузырьковый поток. В процессе пневматической флотации поток очищаемой жидкости смешивается со струей, интенсивно насыщенной пузырьками воздуха. Смешанный поток под давлением подает во флотационную камеру, где давление резко падает и газ (воздух), растворенный в воде, выделяется в виде мелких пузырьков.

В процессе электрофлотации очистка воды происходит на поверхности нерастворимых электродов при флотационном эффекте. Электроды, по которым протекает электрический ток, расположены в резервуаре с очищаемой водой. Пузырьки воздуха образуются на поверхности этих электродов.

Сорбционные способы очистки воды относятся к наиболее эффективным технологиям и позволяют устранить даже самые незначительные загрязнения в больших объемах воды. Сорбционные методы подходят как для глубокой очистки вод различного назначения, так и для водоподготовки или доочистки на последнем этапе.

В процессе адсорбции (токсины находятся в верхнем слое сорбента) или абсорбции (загрязнения распределены во всем объеме) происходит избирательное поглощение вредных веществ. Для качественной глубокой очистки воды применяется не только физический, но и химический способ.

При физической очистке адсорбируемые токсины удерживаются с помощью сил молекулярного взаимодействия – физическая адсорбция. При химической – загрязнения устраняются посредством образования химических связей – химическая адсорбция или хемосорбция. Сорбционным способом можно удалить гербициды, пестициды, фенолы, поверхностно-активные вещества и т. д.

В качестве сорбентов используются активированные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты. Их пористая структура позволяет увеличить удельную площадь адсорбента. Это повышает эффективность и качество очистки. Сам процесс адсорбции осуществляется двумя путями. В первом случае загрязненная жидкость смешивается со слоем сорбента. Во втором – вода фильтруется через сорбционный слой.

От вида сорбента и удаляемого загрязнителя зависит, какая технология будет применяться. При регенеративном процессе очистки адсорбент используется повторно. Если он не подлежит регенерации, то такой очистительный процесс называется деструктивным.

Экстракция – это еще один распространенный способ очистки воды. Токсичные вещества извлекаются из жидкости с помощью экстрагентов – несмешиваемой или трудно смешиваемой с водой жидкостью, растворяющей определенный тип загрязнений. Очищаемая жидкость в процессе экстракции активно смешивается с экстрагентом. Это обеспечивает большую поверхность контакта фаз. При перемешивании частицы загрязнителя перемещаются в экстрагент, после чего две фазы опять разделяются на экстракт (насыщенный частицами загрязнений экстрагент) и рафинат (очищенную воду).

На последнем технологическом этапе экстрагент извлекается и утилизируется или регенерируется. Такой способ хорошо подходит для удаления органических кислот и фенолов. Еще одно преимущество способа экстракции заключается в том, что извлеченные (экстрагируемые) вещества могут использоваться повторно, если они представляют какую-либо ценность. В этом случае экстрагент регенерируется, а извлеченные компоненты не утилизируются, а сохраняются для других целей.

Экстракционный способ широко применяется промышленными предприятиями для очистки сточных вод и извлечения из них веществ, пригодных для повторного использования в производстве.

Ионный обмен – это очень распространенный в промышленности и в быту способ очистки воды от соли. Он часто используется в процессе водоподготовки для удаления солей жесткости и повышения качественных показателей жидкости.

В процессе очистки происходит обмен ионами между водой и ионитами – твердыми нерастворимыми в воде высокомолекулярными веществами. Эти вещества состоят из матрицы (каркаса) с большим количеством функциональных групп, которые имеют способность к ионному обмену.

Иониты подразделяются на две группы – катиониты и аниониты. Их выбор зависит от типа обмениваемых ионов. Выделяют искусственные ионообменные смолы и природные иониты: цеолиты и сульфоугли. В настоящее время использование природных ионитов отошло на второй план. Для улучшения нормативных показателей воды и ее смягчения применяют синтетические органические смолы. Искусственные смолы превосходят природные иониты по способности к ионообмену.

Бытовые ионообменные фильтры не рассчитаны на очистку сильно загрязненных вод, но ресурса одного устройства хватает на большой объем воды. После использования бытовой ионообменный фильтр подлежит обязательной утилизации. Промышленные фильтры способны осуществлять более глубокую очистку, а их иониты регенерируют с помощью специальных растворов, интенсивно насыщенных ионами H + или OH - .

Электродиализ относится к комплексным методам и сочетает в себе мембранный способ очистки воды и электрический. С помощью электродиализа проводится обессоливание и удаляются различные ионы. Установка для электродиализа называется электродиализатором. Аппарат состоит из нескольких камер, разделенных чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами.

Загрязненный водный поток поступает в камеры. В крайних камерах находятся электроды, к которым подведен постоянный ток. Под воздействием электрического поля ионы начинают двигаться к электродам согласно своему заряду, пока не встречают ионоселективную мембрану с совпадающим зарядом. В камерах обессоливания происходит постоянный отток ионов, а в камерах концентрирования ионы накапливаются. В результате из разных камер получают два вида растворов – концентрированный и обессоленный.

Электродиализ отличается от обычного мембранного способа тем, что в комплексном методе для очистки воды используются специальные ионоселективные мембраны, которые пропускают ионы только определенного знака. Главное преимущество электродиализа заключается в том, что данный способ позволяет получать из стоковых вод концентрированные растворы отделяемых веществ и пускать их на вторичную переработку. Поэтому такой способ очистки воды широко применяется на химических заводах.

Применение электродиализа позволяет снизить затраты химических предприятий и сохранить ценные компоненты для вторичной переработки.

Обратный осмос тоже относится к мембранным способам очистки воды. Весь процесс проходит под давлением выше осмотического.

Осмотическое давление – избыточное гидростатическое давление, приложенное к раствору, отделенному полупроницаемой перегородкой (мембраной) от чистого растворителя, при котором прекращается диффузия чистого растворителя через мембрану в раствор. Если рабочее давление выше осмотического, то происходит обратный переход растворителя из раствора. В результате этого растет концентрация растворенного вещества.

С помощью установок обратного осмоса можно отделять растворенные газы, коллоидные частицы, соли (в том числе и соли жесткости), различные микроорганизмы (бактерии и вирусы). Этим способом опресняют морскую воду, очищают сточные воды, производят водоподготовку.

Термические способы очистки воды основаны на удалении загрязнений с помощью высоких или низких температур. Например, выпаривание является достаточно энергоемким процессом, но этот способ позволяет получить очень чистую воду и раствор с высокой концентрацией нелетучих примесей. Такой же эффект достигается при вымораживании. Чистая вода кристаллизируется в первую очередь, а примеси выпадают в осадок и образуют насыщенный раствор.

С помощью выпаривания и вымораживания можно отделять примеси загрязнителей, тем самым улучшая качественные показатели жидкости. Для нейтрализации очень токсичных веществ и трудно разлагаемых загрязнений применяется термическое окисление. Очищаемую воду распыляют и воздействуют на нее высокотемпературными продуктами сгорания топлива.

Способы очистки воды в домашних условиях

В современном мире нетрудно купить надежный бытовой фильтр для очистки жидкостей от примесей, загрязнений и микроорганизмов (вирусов и бактерий). В специализированных магазинах представлен широкий ассортимент всевозможных устройств: насадки на кран, фильтры-кувшины, установки для предочистки, фильтры, устанавливаемые на водопроводный кран.

Но если по каким-то причинам фильтра в доме не оказалось или он пришел в негодность, не отчаивайтесь. Чтобы быстро решить проблему, необходимо знать, какие способы и методы очистки воды существуют и как их можно использовать в домашних условиях.

Отстаивание является самым простым способом очистки воды. Для обеззараживания и нейтрализации токсичных веществ и микроорганизмов водопроводную воду хлорируют. Но хлорированная жидкость имеет неприятный запах и вкус. К тому же хлор способен накапливаться в организме человека, а во время термической обработки (кипячения) образует вредные химические соединения.

Для нейтрализации вредного воздействия хлора можно воспользоваться способом отстаивания воды. Для этого большую чистую емкость (например, ведро) наполните водой из-под крана и оставьте на 7-8 часов. Этого времени достаточно для того, чтобы улетучились не только хлорные соединения, но и примеси тяжелых металлов. Важно! Использовать для питья и приготовления пищи нужно только три четверти отстоянной воды. Остаток следует вылить.

Талая вода – простой домашний способ очистки воды. Если у вас дома есть вместительная морозильная камера, то вам можно воспользоваться этим методом. Возьмите пустые пластиковые бутылки, наполните их холодной водопроводной водой и положите в морозильную камеру. Когда содержимое бутылок замерзнет наполовину, вы увидите, что в середине объема остается не замерзшая вода – это раствор примесей и загрязнителей, который следует вылить. Оставшийся лед растопите и используйте для питья и приготовления пищи.

Отсутствие прозрачности, серый или желтый оттенок, мутность указывает на то, что лед недостаточно чистый. В такой жидкости содержатся вредные загрязнения, ее нельзя пить. Чистая талая вода очень полезна для кожи. Косметологи рекомендуют использовать ее для умывания.

Этот метод можно назвать природным способом очистки воды. В природе всегда сначала замерзает чистая жидкость, а все примеси, загрязнения и соли остаются в растворе. Например, даже на поверхности морского водоема находится слой замерзшей пресной воды.

Обогащение кремнием. Кремний называют природным фильтром, так как он обладает достаточно сильными бактерицидными и противовоспалительными свойствами и хорошо очищает и обеззараживает воду. Приобрести его можно в аптеке или заказать в интернет-магазине по вполне доступной цене – 230–250 рублей за 150 г. Питьевая вода, обогащенная кремнием, улучшает обмен веществ, способствует выведению из организма канцерогенов, токсинов и шлаков, полезна для желудочно-кишечного тракта. Обогащение жидкости кремнием можно назвать народным способом очистки воды. Такой метод часто используют в лечебно-профилактических целях.

Если вы решили в качестве фильтра использовать кремний, то перед первым применением тщательно промойте его, а затем залейте обычной водопроводной водой и оставьте погруженным в жидкость на 2-3 суток. По истечении этого времени очищенную воду можно пить небольшими глотками по 2-3 стакана в сутки. Не реже одного раза в неделю кристаллы кремния следует тщательно промывать от образовавшегося в процессе очистки налета.

Очищение активированным углем . Активированный уголь обладает высокой сорбционной способностью и является эффективным очистителем жидкостей. Этот сорбент обязательно входит в состав наливных фильтров для бытового применения. Активированный уголь поглощает все токсины, улучшает вкус и запах водопроводной воды. Также данный способ подходит для очистки воды из скважин.

В бытовых условиях можно изготовить фильтр для очистки воды своими руками. Для этого сшейте мешочек из тонкой ткани или марли и наполните его гранулами или порошком активированного угля. Если уголь в таблетках, то их необходимо измельчить. Изготовленный фильтр поместите на емкость и направьте на него струю воды. Единственный недостаток такого способа очистки – уже через несколько дней потребуется замена самодельного фильтра.

Очищение серебром. Способ очистки воды серебром известен с давних времен. Ионы серебра обладают бактерицидным действием, хорошо очищают и обеззараживают жидкость. Для того чтобы улучшить качество питьевой жидкости, налейте ее в стеклянную емкость, поместите внутрь чистые серебряные предметы 999 пробы и оставьте их в сосуде на 8–10 часов. У данного способа очистки есть некоторые противопоказания. Постоянное употребление такой воды может привести к накоплению серебра в организме человека. А так как этот металл является тяжелым, его избыток может спровоцировать нарушение обмена веществ.

Как очистить воду в условиях похода

В любом длительном походе обязательно возникает вопрос о том, какие способы очистки воды можно применить в природных условиях. Особенно важно это, если источники живительной влаги вызывают сомнения, а запастись питьевой водой нет возможности. В этом случае для питья и приготовления пищи приходится брать жидкость из любых, попадающихся на пути водоемов, а это очень опасно для здоровья. Чтобы обезопасить себя, каждый турист должен знать наиболее доступные и эффективные способы очистки воды в природе:

Фильтрация. Для быстрой фильтрации жидкости можно использовать самый обычный песок. Возьмите бутылку или воронку, в нее положите кусочек ткани или плотную бумагу, а сверху насыпьте слой песка. Если поблизости его нет, то возьмите измельченный древесный уголь, полученный от деревьев лиственных пород. Когда приспособление для фильтрации будет изготовлено, пропустите через него воду.

Если под рукой нет бутылки или воронки, то в качестве фильтра можно использовать кепку. Сложите ее в виде воронки, поместите над чистой емкостью и пролейте сквозь нее воду. Для получения лучшего результата, рекомендуется пропускать воду через фильтр несколько раз, пока она не станет прозрачной. Для облегчения задачи перед отправлением в поход приобретите портативный фильтр.

Дистилляция и перегонка. В некоторых водоемах вода настолько загрязнена, что ее невозможно очистить способом фильтрации. В таких случаях бывалые туристы применяют дистилляцию и перегонку. Сделайте самое простое устройство для опреснения и поставьте его так, чтобы оба конца были направлены вверх. В трубу (опреснитель) налейте воду из водоема, а над открытыми концами трубы разместите две кастрюли дном вверх.

На внутренней стороне дна каждой кастрюли закрепите чистую ткань, сложенную в несколько слоев. Под трубой разведите костер. Пар из трубы будет попадать в кастрюли и конденсироваться на ткани. После завершения процесса очистки возьмите чистую тару и выжмите в нее жидкость из ткани.

Если нет возможности найти металлическую трубу, есть другой способ очистки воды методом дистилляции. Поставьте на огонь любую огнеупорную посуду с узким горлом. Возьмите трубку и воткните один ее конец в огнеупорную емкость, а другой – в тару для сбора воды. Чтобы жидкость не испарялась вместе с паром, плотно закупорьте или замажьте глиной горлышко посуды, стоящей на огне, пар будет выходить только через трубку.

В холодных условиях для очистки можно заморозить воду. Налейте жидкость в широкую посуду и подождите, пока верхний слой замерзнет на две трети. Лед аккуратно извлеките из емкости, а незамерзший остаток слейте.

Фильтрация очищает жидкость только от твердых загрязнений. После фильтрования воду обязательно нужно обеззаразить. Чтобы уничтожить вредные микроорганизмы, можно воспользоваться простыми способами очистки воды от металла и примесей: прокипятить, использовать химические вещества, обеззаразить бактерицидными растениями.

Кипячение. Поставьте котелок или кастрюлю на огонь, доведите жидкость до кипения и кипятите около 10 минут. При сильном загрязнении время кипения следует увеличить до 30 минут.

Химический метод. На литр воды возьмите 2 чайные ложки обычной поваренной соли. Хорошо растворите ее в жидкости и оставьте настаиваться 30 минут. Микроорганизмы погибнут в солевом растворе. Единственным недостатком этого способа очистки можно считать соленый вкус воды.

Эффективным способом считается дезинфекция воды хлорной известью. Сначала сделайте маточный раствор. Для этого в литре воды растворите половину чайной ложки хлорной извести. Для обеззараживания воды добавьте 1 чайную ложку маточного раствора в 1 литр воды, хорошо взболтайте емкость и поставьте для отстаивания. Перед употреблением очищенную воду необходимо отфильтровать.

Еще наши бабушки для обеззараживания воды использовали марганцовку. Возьмите 1 литр воды, опустите в жидкость два кристалла марганцовки и хорошо размешайте. Раствор получится бледно-розового цвета.

Также для очистки воды можно использовать таблетки для обеззараживания, которые продаются в специализированных магазинах туристических товаров.

Природные средства. Издревле люди использовали растения, обладающие бактерицидным эффектом. Чтобы очистить воду в лесу, возьмите хвою сосны, можжевельника, пихты или отделите кору от ствола лиственного дерева. Для этого подойдет ива, дуб, береза. Прокипятите воду с хвоей или кусочками коры около 40 минут и оставьте настаиваться не менее 6 часов.

Если качество воды оставляет желать лучшего…

Проблему грязной воды в доме можно частично решить установкой качественного фильтра, но в таких системах периодически возникает необходимость замены комплектующих, ведь от этого напрямую зависит, насколько хорошо будет очищена жидкость для питья.

В то же время остается нерешенным вопрос: как добиться того, чтобы на нашем рабочем месте или у ребенка в школе была вода наилучшего качества? Лучшее решение – купить ее с доставкой.

Компания «Айсберг» предлагает выгодные условия для обслуживания своих клиентов:

• бесплатная доставка воды на дом или в офис: покупатели оплачивают только стоимость товара;
• скважины, из которых набирается наша вода, имеют документы регистрации в Государственном водном кадастре РФ;
• для добычи и бутилирования воды используются передовые технологии, что помогает сохранять и преумножать ее качество и природную чистоту;
• мы также реализуем современные кулеры для воды и другое оборудование, изготовленное известными европейскими брендами с учетом существующих стандартов качества. Размеры помп и стеллажей для бутылей варьируются, позволяя установить приборы даже в небольших помещениях;
• доставка питьевой воды на дом или в офис осуществляется по минимальной цене, благодаря постоянным акциям от нашей компании;
• вместе с водой вы можете приобрести одноразовую посуду, чай, кофе и прочую вспомогательную продукцию.

Чистая вода – это ценность, но она не должна быть на вес золота. Наша миссия – обеспечить каждый дом и рабочее место качественной питьевой водой, поэтому мы приготовили для наших клиентов самые выгодные условия.

Вода – это вещество, которое мы употребляем ежедневно, и для здоровья человека очень важно пить качественную воду . В разных странах имеются разные стандарты воды «из-под крана», по которым определяются прозрачность и содержание в ней различных веществ. Россия не относится к странам с самыми строгими нормами. Даже если в воде имеются тяжелые металлы, очень маловероятно, что организации, осуществляющие водоснабжение, будут это широко афишировать. Хотя патогенные микроорганизмы обычно в воде «из-под крана» не встречаются, различных химических веществ в ней содержатся предостаточно. Если самостоятельно не позаботиться о чистоте воды, то можно заработать в связи с этим набор самых неприятных заболеваний. Поэтому мы предлагаем ознакомиться с тем, какие существуют современные методы очистки воды .

Сейчас можно встретить много неоднозначной информации о методах и системах, используемых для очистки воды. В этой статье дается обзор современных методов очистки воды для домашнего и промышленного использования , а также проясняются некоторые вопросы относительно эффективности этих методов.

Угольные фильтры

Достоинства угольных фильтров:

• Отлично удаляют пестициды и хлор.
• Недороги.

Фильтры бывают всех форм и размеров. Это один из самых старых и самых дешевых способов очистки воды. В большинстве угольных фильтров используется активированный уголь. Вода легко проходит через фильтр с активированным углем, который обладает большой площадью поверхности пор (до 1000 м 2 /г), в которых происходит адсорбция загрязняющих веществ. Активированный уголь используется как в форме твердых блоков, так и в гранулированной форме. Через твердый блок вода проходит дольше, что делает подобные фильтры более эффективными в поглощении загрязнений. Фильтры с активированным углем лучше всего подходят для удаления таких загрязнителей, как инсектициды, гербициды и полихлоринатные бифенилы. Они могут также удалять многие промышленные химикаты и хлор. Но активированный уголь не удаляет большинство неорганических химических веществ, растворенных тяжелых металлов (например, свинец) или биологические загрязнения. Чтобы в некоторой степени справиться с этими недостатками, многие производители используют активированный уголь в сочетании с другими способами очистки, такими как керамические фильтры или ультрафиолетовое излучение, о которых речь пойдет позже. Даже с этими усовершенствованиями, однако, угольные системы фильтрации имеют свои ограничения и недостатки.

Недостатки угольных фильтров:

• Не удаляют бактерии.
• Недолговечны.

Угольные фильтры представляют собой отличную среду для размножения бактерий. Если вода не подвергалась обработке хлором, озоном или другим способам бактерицидной защиты перед фильтраций, то бактерии из воды осядут в фильтре и будут там размножаться, загрязняя проходящую через него воду. По этой причине не рекомендуется использовать угольный фильтр в том случае, когда вода поступает напрямую из природного источника. Некоторые производители утверждают, что проблема решается при помощи добавления серебра. К сожалению, эта технология работает недостаточно эффективно. Вода должна оставаться в контакте с серебром гораздо дольше, чтобы появился существенный эффект. Также со временем угольные фильтры начинают терять свою эффективность. Постепенно фильтр теряет способность задерживать загрязнения и все больше и больше примесей попадает в отфильтрованную воду. При этом вода продолжает протекать через фильтр с легкостью, и узнать насколько эффективно работает фильтр можно только при помощи анализа качества воды, но не у всех дома есть лаборатория. Поэтому фильтр необходимо заменять через определенный промежуток времени или после фильтрации определенного объема воды.

Минусы керамических фильтров:

• Неэффективны против органических загрязнителей и пестицидов.

Керамические фильтры неэффективны при удалении органических загрязнителей или пестицидов. Так что эти фильтры не рекомендуется использовать для очищения воды в домашних условиях. Дома их стоит использовать в паре с угольным фильтром.

Минусы озонирования:

• Этот метод не позволяет удалять тяжелые металлы, минералы и пестициды.
• Озон быстро распадается на кислород и теряет свою эффективность.
• Очень дорогой метод.
• Озон является очень ядовитым веществом, поэтому работа системы должна тщательно контролироваться датчиками.

Для получения питьевой воды одного озонирования недостаточно. Оно не удаляет тяжелые металлы, минералы и пестициды. И, в отличие от хлора, который, оставаясь в воде, продолжает выполнять свою функцию, озон имеет очень короткий срок действия. Он распадается почти мгновенно и не имеет остаточного эффекта очистки. Еще один камень преткновения в озонировании воды – это стоимость. Использовать озонирование в домашних условиях получается слишком дорого.

Ультрафиолетовые излучение

Достоинства применения УФ-излучения:

• Убивает бактерии и вирусы.

Когда микроорганизмы, такие как бактерии и вирусы, поглощают ультрафиолетовое излучение, то начинают происходить определенные реакции, вызывающие их гибель. Это делает УФ-излучение очень эффективным методом уничтожения патогенных микроорганизмов, таких как кишечная палочка и сальмонелла, без добавления химических веществ, например, хлора. УФ-излучение является одним из немногих способов очистки, позволяющим уничтожать вирусы, что особенно важно в сельской местности, где нет других способов получения качественной воды.

Недостатки УФ-излучения:

• Неэффективно против всех организмов.
• Неспособно удалять тяжелые металлы, пестициды, другие физические загрязнители.

Фильтры с ионообменом

Достоинства ионообменных фильтров:

• Продлевают работу водонагревателей, стиральных машин.

Недостатки ионообменных фильтров:

• Не очищают воду и не делают ее безопасной для человека.

Ионообменные фильтры действуют как умягчители воды и не оказывают никакого влияния на микроорганизмы. Смягчение жесткой воды хорошо для стиральной машины и водонагревателя, а также при купании. Жесткая вода больше стягивает кожу, и мыло в ней хуже мылится. Однако мягкая вода не является более полезной, чем жесткая. Умягчители не очищают воду.

Медно-цинковые фильтры

Достоинства медно-цинковых систем очистки:

• Эффективно удаляют хлор и тяжелые металлы.

Подобные фильтры для воды продаются под названием KDF. В них используется запатентованный медно-цинковый сплав, который содержится в фильтре в виде гранул. Молекулы меди и цинка действуют как различные полюса в батарее. При прохождении загрязненной воды через гранулы одна часть примесей направляется в сторону цинка, другая часть примесей с противоположным зарядом направляется в сторону меди. При этом происходят окислительно-восстановительные реакции, при которых обезвреживаются потенциально опасные химические вещества. В результате обработки хлорированной воды образуется хлористый цинк. Также подобные фильтры снижают содержание ртути, мышьяка, железа и свинца. При прохождении через фильтр в воде уничтожаются бактерии и другие организмы.

Недостатки медно-цинковых системы очистки:

• Неэффективны против пестицидов и органических загрязнителей.

Медно-цинковые системы очистки не позволяют удалять пестициды и другие органические загрязнители. Тем не менее, KDF-системы обычно включают блок угольных фильтров, чтобы устранить эти недостатки.

Системы обратного осмоса

Достоинства систем обратного осмоса:

• Хорошо очищают воду от металлов, бактерий, вирусов, микроорганизмов, а также органических и неорганических химических веществ.

Первоначально система обратного осмоса использовалась для опреснения морской воды. В процессе очистки вода под давлением проходит через полупроницаемую синтетическую мембрану. При благоприятных условиях данный способ фильтрации позволяет удалять от 90% до 98% тяжелых металлов, вирусов, бактерий и других организмов, органических и неорганических химических веществ.

Недостатки систем обратного осмоса:

• Большое количество воды в виде отходов.
• Синтетическая мембрана деградирует под воздействием хлоридов и физических загрязнителей.
• В системе могут размножаться бактерии.
• Хуже работают с жесткой водой.

Несмотря на свои достоинства системы обратного осмоса обладают существенными недостатками. Для начала, они чрезвычайно ресурсоемки; для получения 1 л чистой воды в канализацию смывается 3-8 л загрязненной воды. Факт, что эта сливаемая вода содержит концентрированные загрязняющие вещества, вынудил некоторые сообщества, страдающие от недостатка воды, полностью запретить подобные системы очистки.

Эти системы для должной работы также требуют минимального давления воды 2,7 атм. Необходимо принимать меры по поддержанию целостности мембраны, которую надо заменять каждые несколько лет.

Мембрана ухудшает свои свойства в присутствии хлора и при очистке мутной воды. Поэтому системы обратного осмоса требуют предварительную очистку воды угольным фильтром.

Системы обратного осмоса также являются хорошей средой для размножения бактерий, что может потребовать установки угольного фильтра между блоком обратного осмоса и резервуаром для хранения воды и еще одного фильтра между накопительным баком и краном, из которого сливается вода. И, наконец, если вода достаточно жесткая, то может потребоваться дополнительная система смягчения воды.

Учитывая перечисленные недостатки, действительно трудно рассматривать эти системы в качестве лучшего способа очистки воды .

Дистилляция

Плюсы дистилляции:

• Удаляет широкий спектр загрязняющих веществ, полезна в качестве первого этапа очистки.
• Можно использовать многократно.

При правильном выполнении дистилляции она обеспечивает получение довольно чистой и безопасной воды. Есть критики употребления дистиллированной воды, но многие люди употребляют дистиллированную воду годами, не испытывая при этом никаких проблем со здоровьем. Дистилляция является относительно простым процессом: вода нагревается до кипения и превращается в пар. Кипячение убивает различные бактерии и другие патогены. Полученный при кипячении пар охлаждают и вновь получают воду.

Минусы дистилляции

• Загрязняющие вещества переносятся в некоторой степени в конденсат.
• Требуется тщательный уход для обеспечения чистоты дистиллятора.
• Медленный процесс.
• Потребляет большое количество водопроводной воды (для охлаждения) и энергии (для нагрева).

Неорганические загрязнители способны мигрировать вдоль тонкой пленки воды, которая образуется на внутренних стенках. Также в воду переходят загрязняющие вещества из стекла или металла, в которых нагревается вода.

Органические соединения с температурой кипения ниже, чем 100°C, автоматически переходят в дистиллят, и даже органические соединения с температурой кипения более 100°C могут раствориться в водяном паре и также перейти в дистиллят. Во время кипения за счет поступающей энергии могут образоваться новые хлорорганические соединения.

Дистилляция является медленным процессом, который требует хранения воды в течение длительного времени. За время хранения возможно повторное загрязнение воды веществами из окружающего воздуха.

Дистилляция требует большого количества энергии и воды и, следовательно, является дорогим процессом в эксплуатации. Кроме того требуется регулярная чистка дистиллятора от загрязнителей, накопленных в процессе.

Данная статья основана на материалах работы доктора Дэвида Вильямса, врача, биохимика, специалиста по естественному лечению. Понравилась статья? Расскажи друзьям!

Вода – это основа жизни, она необходима для нормального функционирования всех живых существ, принимает участие в обмене веществ, является средой обитания для многих представителей флоры и фауны. Ее отсутствие смертельно как для животных, так и для людей, ведь человек является активным потребителем водных ресурсов. Раньше в природе поддерживался экобаланс, водоемы были способны к самоочищению. В настоящее время в связи с оживленным развитием и ростом городов, активной деятельностью крупных промышленных предприятий и энергичным подъемом сельского хозяйства, «эликсир жизни» становится все более загрязненным. Поэтому очень актуальными в этих условиях становятся знания о способах очистки воды.

Из этой статьи вы узнаете:

Какие есть способы очистки воды

Какие способы очистки воды удаляют тяжелые металлы

Какие есть способы очистки воды от железа

Как очистить воду в походных условиях

Загрязнение воды и способы ее очистки

Загрязнение воды бывает:

физическим;

химическим;

биологическое.

Если вода некачественная, то ее потребление может стать причиной ухудшения состояния здоровья людей. Кроме того, загрязненная вода опасна для всех живых существ. Поэтому необходимо очищать водоемы. Способов достаточно много, их использование обусловлено типом загрязнения.

Физическое загрязнение сопровождается увеличением в воде количества твердых взвешенных частиц. Это могут быть песок, глина, ил и другие нерастворимые примеси. Попадают в водоем они в результате сильных ливней, ветров, сброса отходов предприятий горнодобывающей промышленности. Вода при этом становится менее прозрачной, ухудшаются условия для развития водных растений. Мелкие частички могут забивать жабры рыб и животных. Кроме того, такая вода имеет неприятный привкус и употреблять ее нельзя. Чтобы устранить физические загрязнения, применяют механический способ очистки воды: ее фильтруют, отстаивают, отделяют примеси с помощью центрифугирования и т. д. Такие методы позволяют удалить до 95% нерастворимых частиц.

Химическое загрязнение – следствие сброса в водоемы сточных вод различных предприятий. Присутствие в воде различных химических веществ органического и неорганического происхождения недопустимо, поэтому необходима очистка воды химическим способом. Он заключается в добавлении нужных реагентов, которые взаимодействуют с загрязняющими веществами, в результате чего образуются безопасные соединения, которые легко удалить.

Источниками биологического загрязнения могут быть:

бактерии;

• споры грибов;

  яйца червей и др.

Источником заражения являются коммунально-бытовые сточные воды, стоки с мясоперерабатывающих и других предприятий. Такая вода может стать причиной развития различных заболеваний у живых существ. Биологический способ очистки воды заключается в подселении в водоем микроорганизмов, которые выполняют функции «санитаров», поскольку с их участием происходит разложение биологических загрязнителей на безопасные для живых существ вещества.

Возможно также тепловое загрязнение (в случае сброса сточных вод с ТЭС). Оно опасно для всего живого, так как вода становится менее насыщенной кислородом, начинает цвести. Это может стать причиной гибели рыбы. Негативно сказывается на водном мире животных и растений и изменение температуры их среды обитания.

Если в сточных водах предприятий химических производств содержится большое количество токсичных соединений, при этом их невозможно нейтрализовать или очистить от них воду, то сброс их в природные водоемы недопустим. Такие стоки закачивают под землю.

Способы очистки воды в быту с помощью замораживания

Существуют различные бытовые способы очистки воды. Один из них – замораживание. Сторонники такого метода считают, что употребление талой воды способствует нормализации работы ЖКТ, почек, а также нервной системы.

Водопроводная вода содержит примеси, ее еще называют «мертвой» (тяжелой). Часть ее молекул состоит из изотопов водорода и кислорода, их формула – D 2 O. Температура, при которой замерзает эта «фракция» – 3,8 °С. Другая часть жидкости представляет собой рассол, поскольку в ней находятся в растворенном состоянии различные соли, органические соединения, посторонние примеси. Эта «субстанция» замерзает при температуре – 7 °С. Вода, содержащая дейтерий, перейдет в твердое состояние раньше, чем рассол. Температура замерзания живой воды – 0°С. На разнице температур фазового перехода «жидкость-твердое вещество» и основан способ очистки замораживанием.

Методика следующая: сначала необходимо превратить в лед воду с изотопами водорода, выбросить этот лед из емкости и поставить ее в морозильную камеру. После того как будет заморожена чистая вода, оставшуюся в жидком состоянии часть (рассол) необходимо слить. Полученный лед следует разморозить и употреблять.

Структура воды изменяется даже после полного ее замораживания. Когда лед оттаивает, кристаллическая решетка жидкости оказывается упорядоченной. Молекулы талой воды благотворно влияют на организм человека.

Существует много способов получения очищенной воды с помощью замораживания. Некоторые источники советуют заморозить ½ емкости, вытащить лед и опустить его под струю горячей воды. Когда она пробьет лед, дейтерий из него вымоется. Другие рекомендуют убирать лед сразу, по мере его образования.

Как все же очистить воду с помощью замораживания правильно? Ниже приведены пользующиеся наибольшей популярностью методы.

Очистка воды замораживанием по методу А.Д. Лабзы

Следует наполнить банку объемом 1,5 литра водопроводной водой. Наливать доверху не стоит, иначе она может лопнуть. Затем нужно накрыть емкость крышкой и поместить в морозильник, поставив ее на картонку для изоляции дна. Этот способ требует наличия некоторого опыта.

Вам необходимо засечь время, через которое половина воды замерзнет, поэтому очистку рекомендуют проводить в свободное время или подбирать банку подходящего объема. Наиболее удобно, когда продолжительность фазового перехода составляет 10-12 часов. В таком случае замораживания воды два раза в сутки будет достаточно для ежедневного обеспечения.

После того как часть жидкости превратится в лед (это замерзшая чистая вода), необходимо слить оставшийся рассол. Он не пригоден для употребления, поскольку в нем находятся в растворенном состоянии различные примеси и соли. Лед необходимо разморозить и полученную воду применять для приготовления блюд и питья. В холодное время года местом для замораживания может служить балкон.

Приготовление протиевой воды по методу А. Маловичко

Воду из-под крана следует пропустить через бытовой фильтр и налить в эмалированную емкость, а затем поместить ее в морозильную камеру. Через несколько часов на стенках кастрюли и поверхности жидкости образуется корочка льда.

Незамерзшую жидкость необходимо слить в другую емкость. Застывшая вода является тяжелой (то есть содержит различные примеси), температура ее замерзания составляет -3,8 ̊С.

Кастрюлю с водой вновь нужно поместить в морозилку. Теперь превратиться в лед должно 2/3 всего объема. Оставшуюся в жидком состоянии воду следует слить, она непригодна для употребления. Лед же надо разморозить и полученную жидкость пить в течение дня. Данная вода является протиевой, из нее удалены примеси на 80%, однако содержание кальция достаточно высокое (15 мг/л).

Как очистить воду замораживанием по методу братьев Залепухиных?

Данный способ позволяет получить биологически активную талую воду. Следует нагреть немного воды из-под крана до температуры 95-96 ̊С (доводить до кипения нельзя). При этой температуре по всему объему образуются мелкие пузырьки воздуха.

Сосуд с нагретой жидкостью нужно снять с огня и быстро остудить, поместив в большую емкость, наполненную холодной водой. Остывшую воду нужно очистить с помощью замораживания по одному из приведенных выше методов. Этим способом можно получить воду, которая обладает природной структурой и содержит меньше газов, поскольку при подготовке проходит все стадии круговорота воды в природе.

Другие бытовые способы очистки воды – кипячение, отстаивание, фильтры

С раннего возраста мы приучаем детей к тому, что неочищенную воду употреблять не рекомендуется. Обычно мы пьем кипяченую. Такая обработка позволяет уничтожить биологических загрязнителей, удалить хлор и другие летучие соединения (радон, аммиак и др.).

При нагревании воды до температуры кипения она действительно очищается, но при этом происходят и нежелательные изменения. Во-первых, меняется структура воды, и она становится «мертвой», так как кислород из нее улетучивается. С увеличением продолжительности кипячения уменьшается ее полезность, хотя в воде и погибают все патогенные микроорганизмы.

Во-вторых, при кипении часть жидкости испаряется, поэтому концентрация всех имеющихся в ней примесей возрастает. Соли и другие соединения оседают на поверхностях сосудов в виде накипи, налета и в дальнейшем попадают с водой в организм человека.

Если соли вовремя не выводятся, то возможно их отложение. Это проблема, с которой часто сталкиваются люди, может стать причиной развития многих опасных заболеваний - таких, как болезни суставов, почечнокаменная болезнь, цирроз печени, артериосклероз, инфаркт и др.

Необходимо отметить, что существуют вирусы, для уничтожения которых температуры кипения воды недостаточно. Кроме того, кипячением можно удалить хлор, находящийся только в газообразном состоянии. Существуют данные о том, что кипяченая вода из-под крана содержит хлороформ (может вызывать развитие рака), даже если до нагревания он был удален с помощью продувки инертным газом.

Из сказанного выше можно сделать вывод, что при кипении вода становится «мертвой». После такой обработки в ней остаются частицы механических примесей, соли тяжелых металлов, хлорорганические соединения, а также устойчивые к высоким температурам вирусы.

Еще для очистки воды используют способ отстаивания. Он позволяет удалить хлор и крупные частицы. Воду следует налить в большую емкость и оставить в покое на несколько часов. Если жидкость не перемешивать, то хлор улетучится из слоя глубиной 1/3 от всей толщи. Его и нужно употреблять для пищевых целей.

Этот метод не является эффективным - воду рекомендуют все равно подвергать кипячению.

В настоящее время широко применяют специальные фильтры, действие которых основано на таких методах, как озонирование, использование активного серебра и активированного угля, йодирование, воздействие ультрафиолетовым излучением, обратный осмос.

Озонирование воды является эффективным методом водоподготовки, используемым в странах Европы. При обработке озоном происходит разрушение клеточных мембран и окисление содержимого клетки. В результате все находящиеся в воде микроорганизмы погибают. Такая очистка позволяет добиться улучшения ее вкусовых качеств и устранить посторонние запахи.

Очищающие свойства серебра давно применяются для подготовки воды. Раньше ее оставляли на некоторое время в сосудах из серебра, считая, что таким способом можно обеззаразить.

В настоящее время очистка серебром заключается в присоединении его ионов к клеточной мембране микроорганизмов. Есть и противники этого способа. Они говорят, что обработанная таким образом жидкость небезопасна для организма человека. Сейчас при необходимости долгого хранения уже очищенной воды тоже используют серебро.

Активированный уголь также применяют для водоподготовки. Очистка с его использованием называется сорбционной (от лат. sorbeo - поглощаю) и позволяет удалить хлорсодержащие соединения, запахи, цвет. Кроме того, при очистке уголь адсорбирует растворенные в воде газы, вещества органического происхождения.

Активированный уголь имеет пористую структуру, что обеспечивает большую площадь его поверхности. Поэтому водоподготовка с ним очень эффективна.

Йодирование нередко используют для очищения воды, которой заполняют бассейны. Существуют специальные йодосодержащие таблетки, которые применяют для дезинфекции воды в походах, экспедициях и т. д. К примеру, с помощью них можно обеззаразить воду из старого колодца или родника. Ниже данный способ описан подробнее.

Обработка воды ультрафиолетом является эффективным способом очистки. Осуществляется она с помощью ультрафиолетовой мембраны, принцип действия которой заключается в инициировании фотохимических реакций, губительно действующих на клетки микроорганизмов. В результате находящиеся в воде микробы погибают.

Обратный осмос тоже используют для водоочистки, хотя раньше этот метод применяли, чтобы опреснить морскую воду. В настоящее время очистка с помощью обратного осмоса широко применяется во всем мире. Входящие в состав установок для бытовой очистки воды фильтры производятся на основе обратно осмотических систем. Такие установки очень эффективны и надежны.

Системы обратного осмоса

Очищение происходит при прохождении воды через полупроницаемую мембрану, которая пропускает молекулы воды и задерживает соединения, имеющие более крупные молекулы или ионы (соли тяжелых металлов, ржавчину, механические примеси).

После окончания процесса фильтрации получают две фракции: очищенную воду и осадок из различных присутствующих в воде примесей. Данный способ подготовки воды позволяет отделить от нее загрязнения на молекулярном уровне. Степень очистки при использовании данного способа высокая, он более эффективен, чем традиционные методы фильтрации, поскольку позволяет удалить вещества органического происхождения, а также бактерии и вирусы.

Способы очистки воды в походных условиях

Существуют различные способы очистки воды в природных условиях.

Способ № 1 . Чтобы профильтровать воду, необходимо взять любую ненужную емкость, к примеру, банку из-под консервов или пластиковую бутылку. На дне следует сделать несколько отверстий, а затем положить на него ткань. После в сосуд нужно засыпать песок (2/3 от всего объема). Фильтр готов.

Воду, которую вы хотите очистить, необходимо заливать в него сверху. Через отверстия в дне будет вытекать очищенная вода, ее нужно собрать и использовать для питья или приготовления пищи. При необходимости можно прогнать воду через песок несколько раз для более эффективной очистки. Песок нужно периодически менять.

Способ № 2. Если песок взять негде, то можно использовать для заполнения фильтра древесный уголь, образующийся при сгорании дров в костре. Нужно измельчить куски угля, сдуть золу и засыпать в подготовленную емкость. Стоит отметить, что если применять для очистки уголь, образующийся при сожжении хвойных пород, у воды могут появиться специфические привкус и запах. Поэтому рекомендуется использовать только уголь лиственных пород деревьев.

Способ № 3. В случае если нет никакого подходящего сосуда, для изготовления фильтра можно использовать шапку или кепку, рукав или же рубашку полностью. Если имеется кусок материи, сделайте из него фильтр, свернув кульком.

Тканевые фильтры тоже необходимо заполнять песком или углем. Предназначенную для очистки воду нужно лить в центральную их часть, сделав в фильтрующем материале углубление. Это позволит избежать просачивания жидкости через боковые поверхности. Чтобы было удобно собирать очищенную воду, можно подвесить фильтр на ветку или на треногу.

Способ № 4. Если вода загрязнена сильно, требуется ее многократная фильтрация. Кроме того, можно пропустить ее через несколько фильтров, расположенных один за другим. Как это сделать? Следует разместить один над другим несколько полотен материи, закрепив на чем-либо. На каждое из них нужно уложить фильтрующий материал, в качестве которого можно использовать песок, древесный уголь, траву.

В наполнителе верхнего фильтра делают углубление в центре и наливают в него воду небольшими порциями. Собирать очищенную жидкость следует на выходе ее из последнего фильтрующего элемента.

Способ № 5. Если под рукой не оказалось ни емкости, ни фильтрующего материала, для очистки воды можно использовать «земляной насос». Такой способ достаточно прост и эффективен. Необходим будет водоем, воду из которого вы хотите очистить и какой-либо инструмент для выкапывания ямы (нож, лопата, палка и т. д.).

Яма (глубиной примерно 50 см) должна находиться в 0,5-1 м от края озера (пруда, ручья, реки). После выкапывания вода начнет постепенно просачиваться и заполнять углубление. Когда оно заполнится полностью, воду нужно вычерпать и подождать, пока она наберется снова. Вычерпывать придется несколько раз, пока поступающая вода не станет прозрачной и использовать для своих нужд.

Способ № 6. Перегонка. Сущность этого метода заключается в следующем. Предназначенную для очистки воду нужно нагреть и довести до кипения – будет образовываться пар, который необходимо охлаждать. В результате он будет конденсироваться. Образующуюся при этом воду можно пить. Она получается очищенной как от растворенных в ней соединений, так и от механических примесей. Этот способ подходит как для водоочистки, так и для опреснения соленой воды.

Чтобы перегнать воду, потребуется соорудить несложное устройство из металлической трубы, согнутой под углом 90 ̊. Ее надо закрепить на негорючих опорах, например, холмиках из песка или земли. Концы этой трубы должны смотреть вверх. После следует заполнить ее водой и разжечь под трубой костер (под местом сгиба). Над открытыми концами трубы размещают металлические емкости, выложенные изнутри тканью. При кипении воды в трубе будет образовываться пар. Поднимаясь, он осядет в виде конденсата на поверхности емкостей и впитается в ткань. По мере ее пропитывания капли будут стекать вниз. Для их сбора нужно поставить внизу тару.

Можно использовать и более простой способ: заполнить водой емкость, поставить на огонь. Сверху она должна быть закрыта тканью. Когда жидкость закипит, пар начнет конденсироваться на ткани. Когда она впитает достаточно влаги, ее нужно снять с кастрюли чем-нибудь (чтобы не получить ожог) и отжать. Не следует наливать в емкость слишком много воды, поскольку в таком случае она может намочить материю.

Способ очистки воды от тяжелых металлов

Тяжелые металлы в небольшом количестве обнаруживаются в природе, в том числе и в воде. Если содержание их не больше допустимого, то это не опасно для живых существ. Если же количество тяжелых примесей превышает значения предельно допустимых концентраций, то это может привести к развитию серьезных недугов. Поэтому очищать воду от примесей тяжелых металлов при ее подготовке нужно обязательно. Делается это и в промышленных масштабах.

В чем заключается способ очистки воды от солей? При такой водоподготовке питьевая вода (а также промышленная) освобождается от соединений ртути, кадмия, никеля, кобальта, цинка. Удалить их не очень просто, поскольку соли этих элементов образуют очень устойчивые связи. Кроме того, соли разных тяжелых металлов имеют различную структуру. Поэтому подходящий для удаления одних соединений способ обработки не поможет избавиться от примесей других.

Один из методов, позволяющих удалить из воды соединения тяжелых металлов, основан на использовании химических реагентов – коагулянтов . Если требуется добиться определенного уровня активной кислотности воды (значения рН), то в нее добавляют специальные химические вещества, которые связывают соли тяжелых металлов, в результате чего образуются соединения, нерастворимые в воде. Они выпадают в осадок, который достаточно просто удалить.

К примеру, при активной кислотности 8-9 единиц рН соединения тяжелых металлов преобразуются в нерастворимые и выпадают в осадок. Очистить от них воду довольно легко.

Добиться образования нерастворимых соединений тяжелых металлов можно путем добавления в сточные промышленные воды и канализационную систему специальных реагентов. При их выборе следует учитывать ряд факторов. Некоторые из них приведены ниже:

концентрация солей тяжелых металлов в воде;

степень сложности водоочистки от таких соединений;

наличие других примесей в очищаемой воде и их состав.

Образование нерастворимого осадка – это лишь первый этап очистки. После завершения химических реакций, когда все соли тяжелых металлов перейдут в нерастворимую форму, воду необходимо профильтровать (в случае если есть необходимость в ее повторном использовании). Осадок можно собрать, используя специальные емкости-отстойники. Для отделения осевших примесей эффективно использование центрифуг. Конструкции некоторых фильтров (кроме удаления осадка) предполагают возможность его просушки, что позволяет использовать полученный порошок при проведении строительных работ.

Этот способ очистки воды от солей тяжелых металлов применяется наиболее часто, он не требует наличия специальных устройств и приспособлений. Недостаток его заключается в том, что другие примеси удалить таким способом не получится, из воды удалятся только соединения тяжелых металлов. Кроме того, в очищаемой воде могут находиться вещества, которые будут затруднять процесс или вовсе препятствовать его протеканию. К таким относится, например, пероксид водорода, мыло. Поэтому перед применением этого метода очистки нужно провести лабораторный анализ состава воды. Это позволит избежать поломок оборудования, задействованного в процессе и обеспечит хороший результат.

Удалить из воды примеси соединений тяжелых металлов можно с помощью установок обратного осмоса . При использовании такого метода можно очистить воду от веществ, молекулы которых имеют больший размер, чем молекулы воды. Это очень эффективный способ. Мембраны установок разделяют обрабатываемую жидкость на две фракции (чистую воду и примеси), которые не могут смешаться. Соединения тяжелых металлов агрессивны и полупроницаемые мембраны могут повредиться, поэтому их изготавливают из специальных материалов.

Способы очистки воды от железа

Определить присутствие соединений железа в воде невозможно без проведения лабораторных исследований. Тем не менее, если на поверхности воды, оставленной в покое в открытой емкости, образовалась масляная пленка, это свидетельствует о наличии примесей железа. Они негативно сказываются на качестве питьевой воды: изменяется вкус напитков и блюд, приготовленных с их использованием, после стирки на вещах остаются разводы. Полностью очистить воду от железа в промышленных масштабах не представляется возможным, поэтому следует знать способы домашней очистки воды. На 100% удалить его не получится, поскольку оно может находиться в воде в разных формах (одновалентное, двухвалентное и трехвалентное), а также в виде различных соединений.

Какие же существуют эффективные способы очистки воды от железа? Этот вопрос интересует не только потребителей, но и производителей фильтров для очистки воды и оборудования для удаления из нее примесей железа.

Перед тем как очищать воду, необходимо выяснить, в какой форме данный элемент присутствует в ней. Чистый металл (одновалентная форма) практически не встречается в природе, поскольку легко окисляется на воздухе до трехвалентного (при этом образуется нерастворимая ржавчина). Чаще всего в воде присутствует железо в двухвалентной форме, которая является растворимой. Выпадает в осадок она при определенном значении рН. Нужно помнить, что недостаточно лишь осадить примеси, нужно еще и удалить образовавшийся осадок.

Железо может присутствовать в воде в органической форме, образуя коллоидный раствор. Частицы его очень мелкие и не растворяются в воде.

Очистка питьевой воды от различных форм железа – актуальная проблема для населения как сел, так и городов. Во многих странах специалисты разрабатывают различные способы очистки питьевой воды от него. Тем не менее, до сих пор не существует универсального метода, позволяющего избавиться от всех форм данного элемента.

Основная сложность заключается в том, что источники воды людьми используются разные. Водопроводная вода подвергается очистке, но ее недостаточно, чтобы полностью удалить соединения железа. Потребители вынуждены проводить дополнительную очистку с использованием различных фильтров. На современном рынке их представлено огромное множество. Работа их основана на разных принципах, но все они достаточно эффективны.

В России существует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг - консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.

Таковой является компания Biokit, которая в режиме онлайн предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты компании Biokit готовы вам помочь:

подключить систему фильтрации самостоятельно;

разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

подобрать сменные материалы;

устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Физико-химические способы очистки воды

Как следует из названия, методы очистки воды данной группы совмещают в себе химическое и физическое воздействие на загрязнители воды. Они достаточно разнообразны и применяются для удаления самых разных веществ. В их числе растворенные газы, тонкодисперсные жидкие или твердые частицы, ионы тяжелых металлов, а также различные вещества в растворенном состоянии. Физико-химические методы могут применяться как на стадии предварительной очистки, так и на поздних этапах для глубокой очистки.

Разнообразие методов данной группы велико, поэтому ниже будут приведены наиболее распространенные из них:

• флотация;
• сорбция;
• экстракция;
• ионообмен;
• электродиализ;
• обратный осмос;
• термические методы.

Флотация , применительно к водоочистке, представляет собой процесс отделения гидрофобных частиц при пропускании через воду большого числа пузырьков газа (обычно воздуха). Показатели смачиваемости отделяемого загрязнителя таковы, что частицы закрепляются на поверхности раздела фаз пузырьков и вместе с ними поднимаются на поверхность, где образуют слой пены, который может быть легок удален. Если отделяемая частица оказывается больше по размерам чем пузырьки, то вместе они (частица + пузырьки) образуют так называемый флотокомплекс. Нередко флотацию комбинируют с использованием химических реагентов, к примеру, сорбирующихся на частицах загрязнителя, чем достигается снижение его смачиваемости, или являющихся коагулянтами и проводящих к укрупнению удаляемых частиц. Флотацию преимущественно используют для очистки воды от различных нефтепродуктов и масел, но также могут удаляться твердые примеси, отделение которых другими способами неэффективно.

Существуют различные вариант осуществления процесса флотации, ввиду чего выделяют следующие ее типы:

• пенная;
• напорная;
• механическая:
• пневматическая;
• электрическая;
• химическая и т.д.

Приведем в качестве примера принцип работы некоторых из них. Широко используется метод пневматической флотации, при которой образование восходящего потока пузырьков создается за счет установки на дне резервуара аэраторов, обычно представляющих собой перфорированные трубы или пластины. Подаваемый под давлением воздух проходит сквозь отверстия перфорации, за счет чего дробиться на отдельные пузырьки, осуществляющие сам процесс флотации. При напорной флотации поток очищаемой воды смешивается с потоком воды, перенасыщенной газом и находящейся под давлением, и подается в камеру флотации. При резком падении давления растворенный в воде газ начинает выделяться в виде пузырьков малого размера. В случае электрофлотации процесс образования пузырьков протекает на поверхности расположенных в очищаемой воде электродов при протекании по ним электрического тока.

Сорбционные методы основаны на избирательном поглощении загрязняющих веществ в поверхностном слое сорбента (адсорбция) или в его объеме (абсорбция). В частности для очистки воды используется процесс адсорбции, который может носить физический и химический характер. Отличие заключается в способе удержания адсорбируемого загрязнителя: с помощью сил молекулярного взаимодействия (физическая адсорбция) или благодаря образованию химических связей (химическая адсорбция или хемосорбция). Методы данной группы способны достичь большой эффективности и убирать из воды даже малые концентрации загрязнителей при больших ее расходах, что делает их предпочтительными в качестве методов доочистки на завершающих стадиях процесса водоочистки и водоподготовки. Сорбционными методами могут удаляться различные гербициды и пестициды, фенолы, поверхностно активные вещества и т.д.

В качестве адсорбентов используются такие вещества как активированные угли, силикагели, алюмогели и цеолиты. Их структура делается пористой, что значительно увеличивает удельную площадь адсорбента, приходящуюся на единицу его объема, из-за чего достигается большая эффективность процесса. Сам процесс адсорбционной очистки может быть осуществлен путем смешения очищаемой воды и адсорбента, или же путем фильтрации воды через слой адсорбента. В зависимости от сорбирующего материала и извлекаемого загрязнителя процесс может быть регенеративным (адсорбент после регенерации используется вновь) или деструктивны, когда адсорбент подлежит утилизации ввиду невозможности его регенерации.

Очистка воды методом жидкостной экстракции заключается в использовании экстрагентов. Применительно к очистке воды, эктсрагент - это несмешиваемая или мало смешиваемая с водой жидкость, значительно лучше растворяющая в себе извлекаемые из воды загрязнители. Процесс осуществляется следующим образом: очищаемая вода и эктрагент перемешиваются для развития большой поверхности контакта фаз, после чего в них происходит перераспределение растворенных загрязняющих веществ, большая часть которых переходит в экстрагент, затем две фазы разделяются. Насыщенный извлекаемыми загрязнителями экстрагент называется экстрактом, а очищенная вода - рафинатом. Далее экстрагент может быть утилизирован или регенерирован в зависимости от условий процесса. Данным методом из воды удаляются преимущественно органические соединения, такие как фенолы и органические кислоты. Если экстрагируемое вещество представляет определенную ценность, то после регенерации экстрагента оно вместо утилизации может быть с пользой использовано для других целей. Данный факт способствует применению экстракционного метода очистки к сточным водам предприятий для извлечения и последующего использования или возврата в производство ряда веществ, теряемых со стоками.

Ионный обмен в основном используется в водоподготовке с целью умягчения воды, то есть изъятия солей жесткости. Суть процесса заключается в обмене ионами между водой и специальным материалом, называемым ионитом. Иониты подразделяются на катиониты и аниониты в зависимости от типа обмениваемых ионов. С химической точки зрения ионит представляет собой высокомолекулярное вещество, состоящее из каркаса (матрицы) с большим количеством функциональных групп, способных к ионообмену. Существуют природные иониты, такие как цеолиты и сульфоугли, которые применялись на ранних этапах развития ионообменной очистки, но в настоящее время широкое распространение получили искусственные ионообменные смолы, значительно превосходящие свои природные аналоги по ионообменной способности. Метод очистки ионным обменом получил широкое распространение, как в промышленности, так и в быту. Бытовые ионообменные фильтры, как правило, не используются для работы с сильнозагрязненными водами, поэтому ресурса одного фильтра хватает на очистку большого количества воды, после чего фильтр подлежит утилизации. В то же время при водоподготовке ионообменный материал чаще всего подлежит регенерации с помощью растворов с большим содержанием ионов H + или OH -- .

Электродиализ представляет собой комплексный метод, сочетающий мембранный и электрический процессы. С его помощью можно удалять из воды различные ионы и проводить обессоливание. В отличие от обычных мембранных процессов, в электродиализе используются специальные ионоселективные мембраны, пропускающие ионы только определенного знака. Аппарат для проведения электродиализа называется электродиализатором и представляет собой ряд камер, разделенных чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами, в которые поступает очищаемая вода. В крайних камерах расположены электроды, к которым подводится постоянный ток. Под действием возникшего электрического поля ионы начинаются двигаться к электродам согласно своему заряду, пока не встречают ионоселективную мембрану с совпадающим зарядом. Это приводит к тому, что в одних камерах происходит постоянный отток ионов (камеры обессоливания), а в других, наоборот, наблюдается их накопление (камера концентрирования). Разводя потоки из разных камер можно получить концентрированный и обессоленный растворы. Неоспоримые преимущества данного метода заключаются не только в очищении воды от ионов, но и в получении концентрированных растворов отделяемого вещества, что позволяет возвращать его назад в производство. Это делает электродиализ особенно востребованным на различных химических предприятиях, где вместе со стоками теряется часть ценных компонентов, и применение данного метода удешевляется за счет получения концентрата.

Дополнительная информация по электродиализу

Обратный осмос относится к мембранным процессам и проводится под давлением больше осмотического. Осмотическое давление - избыточное гидростатическое давление, приложенное к раствору, отделенному полупроницаемой перегородкой (мембраной) от чистого растворителя, при котором прекращается диффузия чистого растворителя через мембрану в раствор. Соответственно, при рабочем давлении выше осмотического будет наблюдаться обратный переход растворителя из раствора, за счет чего концентрация растворенного вещества будет расти. Таким способом можно отделять растворенные газы, соли (включая соли жесткости), коллоидные частицы, а также бактерии и вирусы. Также установки обратного осмоса выделяются тем, что используются для получения пресной воды из морской. Данный тип очистки с успехом используется как в бытовых условиях, так и при обработке сточных вод и водоподготовке.

Дополнительная информация по обратному осмосу и системам обратного осмоса

Термические методы основаны на воздействии на очищаемую воду повышенных или пониженных температур. Одним из наиболее энергоемких процессов является выпаривание, однако оно позволяет получить воду высокой степени чистоты и высококонцентрированный раствор с нелетучими загрязнителями. Также концентрирование примесей может осуществляться с помощью вымораживания, поскольку в первую очередь начинает кристаллизоваться чистая вода, и лишь затем оставшаяся ее часть с растворенными загрязнителями. Выпариванием, как и вымораживанием, можно проводить кристаллизацию - выделение примесей в виде выпадающих в осадок кристаллов из насыщенного раствора. В качестве экстремального метода используется термическое окисление, когда очищаемая вода распыляется и подвергается воздействию высокотемпературных продуктов сгорания топлива. Данный метод используется для нейтрализации высокотоксичных или трудно разлагаемых загрязнителей.

19.02.2014

Способы очистки воды

Почти все авторы считают одним из обстоятельств старения организма - снижение способности клеток связывать обязательное для обмена веществ количество воды, т.е. возрастную дегидратацию. Вода является главной средой, в которой идут бессчетные химические реакции и физико-химические процессы обмена веществ. Организм точно регулирует содержание воды в каждом органе, каждой ткани. Постоянство внутренней среды организма, в том числе и определенное количество воды, - одно из главных требований полноценной жизнедеятельности. Человек может пить большое количество воды, но не в силах замедлить возрастной процесс уменьшения воды в организме.

Вода, используемая организмом, существенно отличается от Обычной. Обычная вода загрязнена в процессе техногенной деятельности человека разнообразными веществами, а именно: ионами неорганических соединений, мельчайшими частицами твердых примесей, органическими веществами природного и искусственного происхождения, микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности, растворенными газами. Обнаружена взаимосвязь между разнообразными заболеваниями живого организма и размером "нагрузки" вредных примесей в питьевой воде. Загрязнение же на клеточном уровне приводит к необратимым процессам, утрате иммунитета.

Методы очистки воды в бытовых условиях

Для очистки воды в домашних условиях люди применяют разнообразные способы. Но далеко не все знают, как правильно их нужно осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный результат.

Все методы очистки воды можно условно разделить на две группы: очистка без применения фильтров и очистка с применением фильтров.

Очистка воды без применения фильтров.

Данный вариант преимущественно популярен и доступен, так как в целях очистки воды нет необходимости в приобретении дополнительных устройств, кроме как обычной кухонной посуды. К наиболее распространенным приемам относятся:

· Кипячение

· Отстаивание

· Вымораживание

Кипячение

Все мы знаем, что сырую воду употреблять нельзя, только кипяченую. Кипячение используют для уничтожения органики (вирусов, бактерий, микроорганизмов и др.), устранения хлора и иных низкотемпературных газов (радон, аммиак и др.). Кипячение действительно помогает в определенной степени очистить воду, но данный метод имеетопределенный ряд побочных эффектов.

Первый - при кипячении меняется структура воды, т.е. она становится "мертвой", так как происходит испарение кислорода. Чем дольше мы кипятим воду, тем больше уничтожается в ней патогенов, но тем более она становится бесполезной для организма человека.

Второй - поскольку при кипячении осуществляется испарение воды, то концентрация солей в ней увеличивается. Они отлагаются на стенках чайника в виде накипи и извести и попадают в организм человека при последующем потреблении воды из чайника.

Как нам известно, соли обладают тенденцией накапливаться в организме, что приводит к многообразным болезням, начиная от заболеваний суставов, образованию камней в почках и окаменению (циррозу) печени, и заканчивая артериосклерозом, инфарктом и мн. др. Кроме этого, множество вирусов могут спокойно перенести кипячение воды, так как для их уничтожения требуются намного более высокие температуры. Также заметим, что при кипячении воды удаляется только газообразный хлор. В лабораторных исследованиях был подтвержден тот факт, что после кипячения водопроводной воды образуется дополнительный хлороформ (вызывает раковые заболевания), даже если перед кипячением воды была освобождена от хлороформа продувкой инертным газом.

Вывод. После кипячения мы пьем "мертвую" воду, в которой присутствуют мелкая взвесь и механические частицы, соли тяжелых металлов, хлор и хлорорганика (хлороформ), вирусы и др.

Отстаивание

Отстаивание применяют в целях удаления из воды хлора. Обычно, для этого водопроводную воду наливают в большое ведро и оставляют в нем на несколько часов. Без перемешивания воды в ведре устранение газообразного хлора происходит примерно с 1/3 глубины от поверхности воды, поэтому для получения сколь-либо заметного эффекта нужно следовать проработанным способам отстаивания.

Результативность этого способа очистки воды оставляет желать лучшего. После отстаивания требуется кипятить воду.

Вымораживание

Данный способ используют для результативной очистки воды с помощью ее перекристаллизации. Этот метод значительно эффективнее кипячения и даже перегонки, так как фенол, хлорфенолы и легкая хлорорганика (ряд хлорсодержащих соединений - страшнейший яд) перегоняются вместе с водяным паром (последнее дадим на заметку поклонникам дистиллированной воды).

Многие под этим методом подразумевают следующее: налить воду в тару и поставить ее в холодильник до образования льда, позже вынуть тару из холодильника и разморозить ее для питья. Сразу заметим, что эффект очистки воды вышеприведенным способом нулевой, так как вымораживание - очень сложный и затяжной процесс, результативность которого полностью зависит от точного следования разработанным методикам.

Этот метод основывается на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в в дальнейшем в наименее холодном месте затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Данный процесс можно наблюдать на примере свечи. В затухшей свече подальше от фитиля возникает чистый прозрачный парафин, а посередине, где горел фитиль, накапливается сажа и воск получается грязным. Этому закону подчиняются все жидкие вещества. Важное здесь - обеспечить медленное замораживание воды и вести его так, чтобы в одном месте сосуда его было больше, чем в другом. Так как этот метод очень содержательный, то приводить его здесь не будем.Заметим лишь то, что обработка воды методом вымораживания может протекать несколько часов с постоянным отслеживанием процесса. Иначеэффективность резко снижается.

Очистка воды с применением фильтров

Для устранения вредных примесей из водопроводной воды применяют разнообразные фильтры. В домашних условиях часто применяются разнообразные кувшины и насадки на кран.

Методов водоподготовки и способов очистки воды придумано уже много. Причин загрязнений питьевой воды существует много. В основном все они, так или иначе, связаны с источниками воды. Каждый тип источника имеет свои характерные причины, вызывающие загрязнение воды.

Решением проблем, связанных с загрязнениями воды, является ее очистка. В наше время имеется ряд методов водоподготовки и способов очистки воды, позволяющих добиться высокого качества питьевой воды практически из любого источника.

Существуют следующие способы получения гарантированного высокого качества питьевой воды из разных источников:

· Способ осаждения

· Осветление воды

· Мембранные способы

· Химические реагенты для окисления

· Адсорбция

· Обезжелезивание воды

· Умягчение воды

· Обессоливание воды

· Кондиционирование воды

· Обеззараживание воды

· Удаление органических загрязнений

· Дехлорирование воды

· Удаление нитратов

Классические методы очистки питьевой воды

Озонирование

Проблема снабжения людей питьевой водой, отвечающей требованиям стандарта, является одной из важнейших проблем, решение которых стоит перед предприятиями и организациями водообеспечения России.

В процессе зарегулирования рек и строительства на них водохранилищ возникли условия для появления планктона, что влияет на увеличение цветности и появлению в воде привкусов и запахов. Органические примеси и химические загрязнения выносятся в водоёмы с неочищенными сточными водами населённых пунктов и промышленных предприятий. В итоге во многих водоёмах, особенно вблизи крупных населенных пунктов, природная вода содержит фенолы (до 2 - 7 ПДК), хлорорганические пестициды, аммонийный и нитритный азот (до 10 - 16 ПДК), нефтепродукты и многие другие загрязнения.

Периодически появляющиеся аварийные ситуации приводят к значительному ухудшению качества воды природных источников и соответственно качества питьевой воды. В подземных водах нередко выявляются марганец, амины, нефтепродукты.

Барьерная значимость имеющихся водопроводных очистных построек незначительна, и в питьевой воде, употребляемой людьми, содержатся практически те же загрязнения, что и в природной воде. Одним из наиболее значимых и высокоэффективных методов очистки воды от указанных загрязнений считается озонирование. Озонирование воды позволяет значительно улучшить качество питьевой и очищенной сточной воды и разрешить трудности: здравоохранения и экологии.

Озонирование воды дает возможность кроме решения важных задач по улучшению качества очищенных сточных вод, упростить технологию подготовки естесственных вод. Преимущественно широкое использование технология озонирования приобрела в области производства питьевой воды. В существующем разнообразии методов и способов решения задач качественной очистки и обеззараживания воды озонирование является предпочтительным, что связано:

· проблемами решения задач, связанных с возникновением в очищенной воде в результате её хлорирования токсичных хлорорганических образований;

· недостающим количеством хлорреагентов, производимых российской промышленностью;

· возможностью производства озона на месте использования;

· повышенной активностью озона в отношении обеззараживания воды от бактерий и вирусов.

Озонирование возможно применять как дополнительный способ очистки воды взамен классического хлорирования, в сочетании с хлором, перекисью водорода и иными окислителями, вместе с УФ-облучением, обработкой ультразвуком, фильтрацией с применением песка, активированного угля, ионообменных смол.

Преимущество озонирования заключается в том, что под воздействием озона одновременно с обеззараживанием проиходит обесцвечивание воды, а также удаляются запахи и привкусы воды и вообще улучшаются её вкусовые качества. Озон не изменяет природные свойства воды, так как его излишек (не прореагировавший озон) через несколько минут преобразуется в кислород.

Озонная проработка устраняет земляной привкус воды в результате уменьшения концентрации геосмина в 5-10 раз. Несмотря на возникновение у воды после переработки озоном нового вкусового компонента, суммарные вкусовые качества озонированной воды улучшаются.

Озон начали использовать для дезинфекции питьевых вод раньше, чем хлор. Но несмотря на это озон ещё не нашёл необходимого применения в методике водоподготовки, особенно в России. Основными причинами этого являлась, по видимому, нехватка электроэнергии, а также то, что химические и физические свойства водного раствора озона ещё мало исследованы. В текущее время на ряде водоподготовительных установок в теплоэнергетике произошла также проблема интенсивного зарастания ионообменных фильтров биомассой. Не изменяя ионообменных свойств загрузки, биомасса увеличивает сопротивление загрузки, что приводит к значительному снижению скорости фильтрования.

Согласно литературным источникам, в целях предупреждения становления биомассы и стерилизации фильтров используют разнообразные окислители, такие как активный хлор, содержащийся в электроактивированном растворе хлористого натрия, формальдегид, перуксусная кислота, хлорамин Т и др.

Процесс бактерицидного воздействия хлора и его кислородсодержащих соединений состоит во взаимодействии с составными элементами клетки микроорганизма, в первую очередь с ферментами, что влияет на обмена веществ в клетке и отмиранию микроорганизмов. В практике переработки воды используют свободный хлор, соли хлорноватистой кислоты (гипохлориты) и диоксид хлора ClO2. При растворении хлора в воде возникает гидролиз с появлением хлорноватистой и хлороводородной (соляной) кислот.

Главный контрольно-испытательный центр питьевой воды (ГИЦ ПВ)