Методы и способы очистки воды. Очистка воды. Что это все значит

Без воды нет жизни. Человек – на ⅔ вода. За жизнь мы выпиваем около 75 тонн воды. При этом 80% своих болезней мы выпиваем, утверждал Луи Пастер. По данным Всемирной организации здравоохранения водой передается 85% известных болезней, от которых ежегодно умирает 25 миллионов человек. Кроме того, загрязненная вода на 30% ускоряет процесс старения.

По мнению бывшего генерального директора Всемирной организации здравоохранения Гру Харлем Брундтланд многих случаев болезни и смерти можно было бы избежать с помощью недорогих и доступных средств очистки воды.

Пить воду из-под крана, конечно, можно, но вряд ли нужно – об этом сегодня знает каждый школьник. В городской воде обычно содержится очень много механических и химических загрязнений. В воде существует много бактерий и вирусов. К примеру, если человек долгое время продолжает пить воду с превышающей нормой железа он может получить заболевание печени. Вода, которой мы пользуемся, подчистую содержит много солей кальция и магния. Из - за этого вода делается особенно жесткой. Употребление такой воды плохо сказывается как на бытовой технике, так и на организме человека. К сожалению, санитарные нормы требуют от станций водоподготовки обязательного добавления хлора для обеззараживания воды, что тоже негативно сказывается на здоровье.

Одним только кипячением проблему очистки воды не решить – далеко не все содержащиеся в ней «добавки» оседают в виде известкового налета на стенках чайника. Стоит представить себе, что нечто подобное накапливается в нашем организме, чтобы раз и навсегда отказаться от потребления недоочищенной воды. Чтобы такой проблемы не было, нужно позаботиться о полноценной очистке воды .

Какой водой пользоваться?

Некоторые покупают питьевую воду в бутылках. Бутилированная вода разнообразна по составу. И прежде чем делать выбор в пользу той или иной марки, нужно внимательно посмотреть, что вам предлагают и за какие деньги. Минеральную воду, например, лучше употреблять по назначению врача. Но к сожалению на рынке очень много недоброкачественных производителей и фальшивок, есть мнение что до трети продаваемых бутылок в России — это не качественная вода!

При таком положении вещей потребителям приходится учиться распознавать поддельную воду, полагаясь только на себя. Если это столовая вода, то у нее не должно быть никакого запаха, не должно быть сверху пленки, не должно быть осадка. Правда, надо помнить, что есть лечебные воды, в которых допускается небольшой осадок.
Технология производства фальшивых минералок очень проста: воду берут из-под крана, для придания специфического вкуса в нее добавляют йод, соль и соду, а затем газируют в дешевых сатураторах (нечто вроде большого сифона).

Первый признак подделки - низкая цена. Оптом фальсификат предлагают на 15-20% дешевле оригинала, а розничные цены на него примерно на 5% ниже, чем на настоящую минералку. Так что если вы встретили воду по ценам ниже среднерыночных, стоит насторожиться: скорее всего, она попала в бутылку из-под крана.

Следует также обращать внимание на дату выпуска воды: оригинальная продукция на складах не залеживается, и если минералка выпущена более полугода назад, это наверняка подделка. Поскольку стеклянную тару подделать труднее, фальшивую минеральную воду чаще всего разливают в полиэтиленовую тару.

Еще один важный момент: прежде чем покупать минеральную воду, надо научиться читать этикетку. Скажем, если кавказскую воду разливают в Туле, то это не кавказская вода, а тульская. На каждой этикетке должен быть правильно указан состав воды и номер скважины, адрес и телефон для связи с производителем. И, наконец, если этикетка бледная, плохо напечатана или небрежно наклеена, ее качеству полностью соответствует и качество содержимого.

Бытовые способы очистки воды

Для очистки воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект.

Все способы очистки воды можно условно разделить на две группы: очистка без использования фильтров и очистка с использованием фильтров.

Очистка воды без использования фильтров

Данный вариант наиболее распространен и доступен, поскольку для очистки воды не требуется приобретение дополнительных устройств, кроме как обычной кухонной посуды.

Кипячение

Все мы с детства знаем, что сырую воду пить нельзя, но только кипяченую. Кипячение используют для уничтожения органики (вирусов, бактерий, микроорганизмов и др.), удаления хлора и других низкотемпературных газов (радон, аммиак и др.). Кипячение действительно помогает в некоторой степени очистить воду, однако данный процесс имеет ряд побочных эффектов. Первый - при кипячении изменяется структура воды, т. е. она становится «мертвой», поскольку происходит испарение кислорода. Чем больше мы кипятим воду, тем больше погибает в ней патогенов, но тем более она становится бесполезной для организма человека. Второе - поскольку при кипячении происходит 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 известно, соли имеют тенденцию накапливаться в организме, что приводит к самым различным заболеваниям, начиная от болезней суставов, образованию камней в почках и окаменению (циррозу) печени, и заканчивая артериосклерозом, инфарктом и мн. др. Кроме того, многие вирусы могут легко перенести кипячение воды, поскольку 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.

Отстаивание

Отстаивание используют для удаления из воды хлора и оседания крупных частиц. Как правило, для этого водопроводную воду наливают в большое ведро и оставляют в нем на несколько часов. Без перемешивания воды в ведре, удаление газообразного хлора происходит примерно с ⅓ глубины от поверхности воды. Именно этот слой потом и используется для употребления.

Вывод. Эффективность данного способа очистки воды оставляет желать лучшего. После отстаивания необходимо кипятить воду.

Вымораживание

Данный способ применяют для эффективной очистки воды с помощью ее перекристаллизации. Он намного эффективнее кипячения и даже перегонки (процесс получения дистиллированной воды), поскольку фенол, хлорфенолы и легкая хлорорганика (ряд хлорсодержащих соединений - страшнейший яд) перегоняются вместе с водяным паром.

Вымораживание основывается на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в последнюю очередь, в наименее холодном месте, затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Данное явление можно наблюдать на примере свечи. В потухшей свече, подальше от фитиля, получается чистый прозрачный парафин, а в середине, где горел фитиль, собирается сажа и воск получается грязным. Этому закону подчиняются все жидкие вещества.

В домашних условиях очистку воды способом вымораживания можно организовать очень просто. Подберите эмалированную кастрюлю, которая влезает с крышкой в морозильную камеру вашего холодильника. Главное, чтобы объем кастрюли был не менее 1 л, т. к. в меньшем объеме процесс разделения чистого льда и грязной не замерзшей воды вряд ли состоится.

Наполните кастрюлю водой. Накройте кастрюлю крышкой так, чтобы между крышкой и водой оставался зазор в два пальца. Тогда холод будет проникать в кастрюлю снизу и с боков, так, что под крышкой вода за 24 часа не успеет замерзнуть, а если и замерзнет, то в последнюю очередь. Кастрюлю следует держать в морозильнике столько времени, чтобы вода успела замерзнуть примерно наполовину (для 3-литровой кастрюли это как раз сутки).

Когда вы вытащите кастрюлю с наполовину замерзшей водой, вы воочию убедитесь, что по краям лед чист, как алмаз, а не замерзшая вода в середине так грязна, что напоминает по цвету чай. Лед над этой грязной водой не очень чист и протыкается даже пальцем. Этот лед надо вырезать ножом и слить всю грязную воду. Если Вы вытащили кастрюлю поздно, так что вода промерзла полностью, тогда возьмите чайник с крутым кипятком и лейте струю в середину кастрюли – кипяток за полминуты «вымоет» весь грязный лед с середины, оставив кругляк чистейшего льда. Чистый лед оставьте на оттаивание.

Очистка воды с использованием фильтров

Современные фильтры для очистки воды используют в основном методы озонирования, применение активного серебра и активированного угля, йодирование, ультрафиолет, озонирование и обратный осмос.

Озонирование воды

Озонирование воды в качестве технологии водоподготовки пользуется популярностью в западных странах. Принцип действия озона при очистке таков: молекулы этой химически активной формы кислорода проникают через клеточные мембраны органических веществ и быстро их окисляют. Это становится причиной гибели клетки микроорганизма. Водоподготовка с помощью озона способствует улучшению вкусовых качеств воды и уничтожению неприятных запахов.

Применение активного серебра

Очищающие свойства серебра используется человеком с незапамятных времен. Когда-то воду просто выдерживали некоторое время в серебряных сосудах, считалось, что после этого вода полностью обеззараживалась. Современное применение серебра для водоочистки заключается в соединении ионов серебра с оболочкой бактерий. У этого метода, однако, есть противники, которые утверждают, что поскольку серебро - тяжелый металл, то такого рода очистка представляет опасность для человеческого организма. На сегодняшний день серебро применяют также для длительного хранения исходно чистой воды.

Активированный уголь

Активированный уголь это реагент сорбционной (от лат. sorbeo - поглощаю) очистки воды для удаления из воды хлора, запахов и цвета. Благодаря своей высокой сорбционной способности, активированный уголь эффективно поглощает из воды остаточный хлор, растворенные газы, органические соединения. Пористая структура активированного угля и, как следствие, большая площадь поверхности, обеспечивает его высокую эффективность.

Йодирование

Йодирование – часто применяющийся способ очистки воды в плавательных бассейнах. Кроме того, специально разработанными йодными таблетками удобно дезинфицировать воду в походных условиях, например, набрав воды из старого сельского колодца или кристально чистого на первый взгляд родничка.

Обработка воды ультрафиолетовыми лучами или посредством ультрафиолетовой мембраны признана одним из наиболее эффективных способов водоочистки. Технология обеззараживания воды с помощью ультрафиолета заключается в прохождении особых фотохимических реакций, в результате которых клетки микроорганизмов, находящихся в воде, серьезно повреждаются, и бактерии погибают.

Обратный осмос – способ очистки воды, применявшийся ранее только для опреснения морской воды. На данный момент усовершенствованная очистка путем обратного осмоса дает сотни тысяч тонн питьевой воды в сутки по всему миру. На основе обратно осмотических систем выпускаются бытовые фильтры для очистки воды, которые являются одними из наиболее эффективных и надежных водоочистных установок. Каков же принцип работы систем обратного осмоса? Основной очищающий элемент этих систем - полупроницаемая мембрана, которая способна пропускать через себя только молекулы воды, но при этом препятствует проникновению веществ с молекулами большего размера (солей тяжелых металлов, примесей, ржавчины). В результате очистки путем обратного осмоса вода и растворенные в ней вещества разделяются на молекулярном уровне, при этом с одной стороны мембраны накапливается практически идеально чистая вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону. Так, обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень очистки, чем большинство традиционных методов фильтрации. Мембрана обратного осмоса способна удалять из воды и органические вещества. Большой размер вирусов и бактерий также практически исключает вероятность их проникновения через мембрану.

Современные бытовые фильтры

Перед тем, как установить в своем доме фильтр вы должны понимать, ради чего вы это делаете. То есть, какого результата ждете! На сегодняшний день фильтров существует очень много, которые отличаются по комплектации и методам использования.

Фильтры низкой степени очистки – насадки на кран и кувшины

К данной категории относятся фильтры простой очистки с небольшим ресурсом; как правило, это очистка от механических примесей и от растворенного в воде хлора. Ресурс картриджа такого рода фильтров очень небольшой - в среднем его хватает (для 3–4 человек) на срок 15 −45 дней (чем более дорогой кувшин или насадка, тем более качественная очистка и больше ресурс картриджа), после этого картридж нужно менять. У них высокая себестоимость и низкое качество очистки воды.

Насадки на кран

К данной категории относятся простейшие фильтры, монтирующиеся к водопроводному крану диаметром от 15 до 20 мм. Предназначение: доочистка водопроводной воды (используемой для питья). Основная масса данного рода фильтров очищает воду от механических примесей и от хлора. Хотя часть производителей предлагает фильтры насадки с картриджами, содержащими ионообменную смолу - способную частично умягчать воду (по умягчению воды очень небольшой ресурс - в несколько десятков литров) и частично забирать соли тяжелых металлов.

К данной категории относятся простейшие фильтры наливного типа, используемые для доочистки водопроводной (подготовленной / обеззараженной) воды. Принцип действия: кувшин разделен на 2 части (в верхнюю часть заливается очищаемая вода, в нижней части кувшина скапливается очищенная вода), вода самотеком проходит через фильтрующий материал (картридж) очищаясь при этом от механических примесей, хлорорганических соединений, частично от тяжелых металлов.

Фильтры средней степени очистки - 2-х, 3-х ступенчатые фильтры

Данные фильтры предназначены для очистки водопроводной (подготовленной) воды до состояния питьевой воды. Большой ассортимент и разновидность фильтров данной категории позволяет разделить их на несколько типов, и различают исходя из следующих параметров: количества ступеней очистки (в основном это 2-х и 3-х ступенчатые фильтры очистки воды); различаются по месту расположения, после их установки (нижнее расположение «под мойкой», верхнее расположение «на столе»); одноколбовые (в одной колбе может содержаться как одна так и три ступени очистки) и многоколбовые (как правило, не более 3-х колб); так же поскольку все фильтры данной категории являются проточными фильтрами (т. е. происходит проточная фильтрация воды), то еще одним не маловажным фактором является способ подсоединения к трубопроводу. Все фильтры данной категории являются картриджными (используется как правило стандарт Slim Line (SL) - 10), т. е. предполагают замену сменного элемента после того как ресурс картриджа будет исчерпан.

2-х ступенчатые фильтры: (как правило 1-я ступень: механическая очистка, 2-я ступень очистка активированным углем)
3-х ступенчатые фильтры: (как правило 1-я ступень: механическая очистка, 2-я ступень очистка активированным углем, 3-я ступень ионообменная смола, или прессованный активированный уголь тонкой очистки обогащенный одной или несколькими добавками: серебро, ионообменное вещество, кристаллы гексаметафосфата и т. д.)

2-х, 3-х ступенчатыми фильтрами: отлично убираются - механические примеси, хлор, хлоорганические соединения; частично удаляются - пестициды, железо, марганец, тяжелые металлы, трихлорметан, нефтесодержащие продукты, соли жесткости, не удаляются - бактерии, вирусы, хлориды, нитраты, нитриты, фториды.
Себестоимость и качество очистки воды – средняя.

Фильтры высокой степени очистки - обратный осмос, фильтры с ультра фильтрационной мембраной

Основным фильтрующим элементом, в фильтрах высокой степени очистки, является мембрана, по качеству очистки, лучшим является метод обратного осмоса (основной фильтрующий элемент - обратно осмотическая мембрана), далее следует нанофильтрация и ультрафильтрация (ультра фильтрационная мембрана). Наибольшее распространение получил обратно осмотический метод очистки воды, как самый эффективный, а бытовые обратно осмотические системы (RO systems) в странах Европы, Северной Америки являются самыми распространенными бытовыми фильтрами очистки воды. Стоит заметить, что практически вся бутилированная питьевая вода проходит очистку методом обратного осмоса, а вода очищенная бытовым обратно осмотическим фильтром, не будет отличаться от той что продается под известными торговыми брендами…

Помимо обратно осмотических фильтров, к фильтрам с высокой степенью очистки относятся фильтры с ультра фильтрационной мембраной. Они менее распространены, но так же заслуживают внимания, тем более что их стоимость несколько меньше чем стоимость обратно осмотических фильтров.
Себестоимость таких фильтров низкая, а качество очистки воды очень высокое.

Фильтры с ультра фильтрационной мембраной

Одним из методов мембранной очистки воды - является очистка ультра фильтрационной мембраной. Ультрафильтрация мембрана изготовлена из трубчатого композита, удаляет все частицы размером более 0,01 мкм (микрон), в том числе бактерии, вирусы, а так же растворенные соли тяжелых металлов, железо, ртуть, мышьяк, марганец и т.д. Фильтр с ультра фильтрационной мембраной является проточным, с производительностью ~ 150 - 200 литров/час. Внешне такой фильтр похож на обратно осмотический фильтр, но все же очистка методом обратного осмоса является более тонкой (качественной) нежели очистка ультра фильтрационной мембраной.

5 ступенчатая система очистки воды с ультра фильтрационной мембраной имеет следующие стадии очистки:

1) Первая ступень - картридж предварительной механической очистки (материал: витой или вспененный полипропилен), предназначен для удаления механических частиц и взвесей диаметром до 10 мкм (микрон).

2) Вторая ступень - картридж содержащий гранулированный активированный уголь, удаляет хлор и его соединения, органические вещества, газы, улучшает вкусовые качества.

3) Третья ступень - картридж на основе спрессованного активированного угля (Carbon-Block), предназначен для доочистки воды от хлорорганических соединений и механических примесей размером до 0,5 мкм (микрон).

4) Четвертая ступень - ультра фильтрационная мембрана изготовленная из трубчатого композита с диаметром отверстий 0,1–0,01 мкм. Мембрана удаляет практически все органические загрязнители, растворенные в воде посторонние примеси, соли тяжелых металлов, железо, ртуть, мышьяк, марганец и т.д., а так же бактерии и вирусы.

5) Пятая ступень - картридж in line на основе кокосового активированного угля, удаляет запахи и улучшает вкус воды.

Помимо 5 ступенчатой системы встречаются фильтры с 4 ступенями очистки, в таких фильтрах отсутствует 3-я ступень (картридж на основе спрессованного активированного угля (Carbon-Block)).

Фильтры обратноосмотической очистки воды

Фильтры обратноосмотической очистки воды, производят наиболее качественную (полноценную) очистку воды в домашних условиях. Из воды удаляются такие вредные вещества как магний, ртуть, нитраты, нитриты, стронций, мышьяк, цианицы, асбест, фтор, свинец, сульфаты, железо, хлор, …. и т.д…., все бактерии и вирусы.
Бытовые фильтры обратного осмоса делятся на проточные обратноосмотические фильтры и накопительные. Основная разница между проточными и накопительными фильтрами заключается в производительности мембран.

В накопительных фильтрах производительность мембраны небольшая (в среднем 150–300 литров в сутки (~ 0,1–0,15 литра в минуту)), поэтому в таких фильтрах просто необходим накопительный бак, чтобы иметь возможность накопить некий запас чистой воды (как правило 8–11 литров). Вода постепенно фильтруется и накапливается в баке, после того как бак наполнен - фильтрация воды прекращается. Постоянная наполняемость бака поддерживается фильтром автоматически, т. е. получается что в накопительных фильтрах всегда есть запас чистой воды в 8–11 литров.

В бытовых проточных фильтрах обратного осмоса устанавливаются мембраны высокой производительности (обеспечиваемая производительность на уровне 1–2 литра в минуту). В таких фильтрах накопительный бак не нужен. По стоимости фильтры проточные примерно в 2–2,5 раза дороже накопительных.

Как для накопительных систем обратного осмоса, так и для проточных - важным показателем является давление воды на входе в фильтр (давление в трубопроводе). Давление должно быть не менее чем 2,8 атм. (в домах с централизованным водоснабжением давление ниже указаного встречается довольно редко, как правило это верхний (нижний) этаж или исторический центр города с изношенным трубопроводом), в случае меньшего давления устанавливается дополнительно помпа повышения давления.

Наиболее популярные модели накопительных обратноосмотических фильтров:

а) 5-и ступенчатый обратноосмотический фильтр (система обратного осмоса): 1-я ступень - предварительная очистка от механических примесей ~ 15–30 мкм (микрон); 2-я ступень - очистка активированным углем от хлора и хлорорганических соединений; 3-я ступень - тонкая очистка от механических примесей ~ 1–5 мкм (микрон) или доочистка прессованным активированным углем (данная дополнительная ступень в 5 ступенчатом фильтре позволяет лучше защитить мембрану - которая в свою очередь прослужит дольше); 4-я ступень - очистка мембраной (метод обратного осмоса); 5-я ступень - угольный постфильтр.

б) 5-и ступенчатый обратноосмотический фильтр (система обратного осмоса) с минерализатором: В этом фильтре добавлен минерализатор. 1-я ступень - предварительная очистка от механических примесей; 2-я ступень - очистка активированным углем от хлора и хлорорганических соединений; 3-я ступень - тонкая очистка от механических примесей или доочистка прессованным активированным углем; 4-я ступень - очистка мембраной; 5-я ступень - угольный постфильтр. + отдельно минерализатор, позволяющий сбалансировать солевой состав воды.

в) 5-и ступенчатый обратноосмотический фильтр с помпой повышения давления (система обратного осмоса): в таком фильтре, в отличии от 5 ступенчатого осмоса, добавлена только помпа - которую нужно использовать если давление воды поступающей на очистку, менее чем 2,8 - 3 атм., во всех остальных случаях обратноосмотический фильтр можно использовать без помпы.

г) 4-х ступенчатый обратноосмотический фильтр (система обратного осмоса): 1-я ступень - предварительная очистка от механических примесей ~ 15–30 мкм (микрон); 2-я ступень - очистка активированным углем от хлора и хлорорганических соединений; 3-я ступень - очистка мембраной (метод обратного осмоса); 4-я ступень - угольный постфильтр.

Обратноосмотические фильтры компактны и легко устанавливаются на кухне под мойкой, на мойке устанавливается отдельный кран для питьевой воды (фильтры комплектуются всем необходимым для подключения).

Чистая вода – залог здоровья каждого человека. Качество этого ценного ресурса в сетях центрального водоснабжения и в индивидуальных источниках не всегда соответствует параметрам, обеспечивающим безопасное ее потребление. Современные методы очистки позволяют довести физико-химические показатели воды до требуемого уровня.

Чистая вода — залог здоровья и долголетия

Вода, поставляемая предприятиями водоканала, проходит очистку в определенной последовательности и ее качество доводится до нормативных значений. Общий принцип очистки не устраняет полностью всех негативных факторов, отрицательно влияющих на организм человека. Свою негативную лепту в итоговое качество воды вносят и обширные сети трубопроводов, находящиеся в плохом состоянии, пополняя воду массой механических примесей – ржавчины, грязи и т.п.

Наличие собственного источника водоснабжения тоже не всегда гарантирует идеальное качество воды. Для потребления воды в пищевых целях в этом случае всегда требуется проведение комплексного анализа.

Конфигурация комплекса водоочистки всегда должна формироваться на базе анализов состава воды, с привлечением квалифицированных специалистов. Самостоятельная сборка системы очистки не всегда может дать положительный эффект в улучшении качества воды.

В зависимости от качества воды системы очистки могут состоять из простейших элементов – фильтров тонкой механической очистки, но чаще всего различные методы физической и химической очистки комбинируются. Далее мы рассмотрим наиболее популярные способы и методы очистки питьевой воды.

Фильтры тонкой механической очистки

Фильтр механической очистки на вводе водопровода

Фильтры механической очистки производятся обычно в виде колбы, внутри которой расположен фильтрующий картридж. Фильтрующие элементы выполняются из различных материалов, обычно из полимерного волокна (полипропилена) или керамики.

Картридж из полипропилена и таблица характеристик

Картридж фильтра тонкой очистки после выработки ресурса

Картридж является расходной частью, имеет определенный ресурс работы и требует замены после его истечения. Фото ясно дает понять — вода в системе централизованного водоснабжения не отличается кристальной чистотой.

Аналогами фильтров механической очистки являются насадки на смеситель.

Водяной фильтр для смесителя

Фильтры механической очистки обладают следующими достоинствами:

Простота устройства;
Относительная дешевизна;
Качественная механическая очистка.

Основным недостатком фильтров простейшей конструкции является отсутствие возможности очистки от органических примесей, вирусов, пестицидов, нитратов. Для удаления из воды инсектицидов, пестицидов, компонентов органического происхождения в комплексе с устройствами механической фильтрации применяют фильтры с активированным углем.

Угольные бытовые фильтры

Очистка питьевой воды от ряда примесей осуществляется сорбционными фильтрами, базовым элементом которых служит активированный уголь. Фильтры (кувшины) являются популярным методом очистки хозяйственно-питьевой воды в бытовых условиях.

Через фильтрующий картридж кувшина пропускается вода и собирается в нижней чаше устройства. Большинство типов картриджей кувшинов используются для очистки питьевой воды от органических компонентов и растворенного хлора. Остатки хлора обычно полностью удаляются после аэрации – просто выветриваются из негерметичного сосуда.

Некоторые виды фильтров могут очищать воду от железа, солей тяжелых металлов, нефтепродуктов и некоторых других примесей, умягчать воду. Этот эффект достигается за счет добавления в материал картриджей ионообменных компонентов.

Картриджи угольных фильтров обладают определенным ресурсом, поэтому по мере увеличения количества прошедшей через фильтр воды они теряют свою первоначальную эффективность. Недостатком фильтров с активированным углем является накопление органических примесей. Они служат плодотворной базой для размножения и развития микроорганизмов и бактерий.

Для нивелирования этого негативного фактора в работе угольных фильтров их часто комбинируют с системами обеззараживания воды.

Ультрафиолетовое излучение и очистка озоном

Лампа ультрафиолетового обеззараживания воды

Ультрафиолетовое излучение обладает отличными бактерицидными свойствами – оно убивает большинство видов бактерий, вирусов, микроорганизмов. При этом свойства воды не меняются. Метод применения ультрафиолетового излучения довольно прост и пользуется большой популярностью.

Озонирование воды – не менее эффективный, но более сложный технически и дорогостоящий процесс. Озон является мощным окислителем и при его попадании в воду большинство микроорганизмов погибает. Качество обеззараживания с помощью озона намного превосходит аналогичные показатели традиционного метода – хлорирования.

Системы озонирования сложны технически, требуют для обслуживания профессиональных навыков. В силу своей высокой стоимости и технической сложности применяются в бытовых условиях довольно редко.

Системы фильтрации обратного осмоса

Осмотические мембранные системы считаются самыми эффективными для очистки питьевой воды. Степень очистки от различных примесей при благоприятных условиях может достигать 97 – 98%. Принцип их работы основан на использовании свойств специальной мембраны, имеющей поры микроскопического размера. Размер пор сопоставим по своим габаритам молекуле воды.

Осмотические фильтры бывают проточного и накопительного типа. Они очищают воду от механических примесей размером от 5 мкм, солей тяжелых металлов, вирусов, микроорганизмов, органических и неорганических химических соединений. Наиболее качественно мембрана фильтра обратного осмоса работает с чистой, предварительно очищенной от механических частиц водой.

Многослойная мембрана обратного осмоса

Кроме того, на мембрану негативно влияет повышенное содержание солей кальция и магния, больше известное под названием жесткости.

В зависимости от содержания исходной воды системы обратного осмоса комбинируются с блоками умягчения и фильтрами тонкой механической очистки.

Недостатками комплексов осмоса являются следующие показатели:

Система является благотворной средой для развития микроорганизмов;
В процессе очистки наряду с вредными компонентами частично удаляются полезные для человека минеральные элементы;
Для работы систем требуется исходное давление не менее 2,5 кгс/см 2 ;
При очистке одного литра воды утилизируется от 3 до 7 литров воды с растворенными отфильтрованными компонентами.

Часть недостатков компенсируется применением дополнительных компонентов очистки. Обеззараживание обычно производится ультрафиолетовой лампой. Пополнение очищенной воды минеральными компонентами выполняется блоками минерализации.

Ионообменные системы умягчения воды

Соли кальция и магния, растворенные в воде, негативно влияют на пищеварительную систему человека, могут привести к образованию камней. Кроме того, вода с повышенной жесткостью приводит к образованию накипи в бытовых приборах водонагревательного типа и выходу из строя их нагревательных элементов (ТЭНов).

Ионообменная двухступенчатая система очистки воды

Наиболее эффективным методом умягчения воды считаются комплексы фильтрации на базе ионообменных компонентов — гранулированной смолы. Исходная вода проходит через фильтр, при этом происходит замещение ионов натрия и хлора ионами кальция и магния. После определенного промежутка времени ионообменный материал промывается раствором поваренной соли (хлорид натрия) и происходит удаление накопившихся ионов солей жесткости.

Ионообменные установки чаще всего применяются в промышленных целях. Ресурс смолы имеет свой срок, замена ее производится в среднем 1 раз в 5 – 8 лет. Установки ионообменного типа чаще всего применяются при работе систем и .

Медно-цинковые системы очистки

Принцип работы установок этого типа основан на использовании свойств медно-цинкового сплава, компоненты которого имеют разную полярность. Примеси с соответствующим зарядом притягиваются к полюсам при прохождении воды. В результате окислительно-восстановительных реакций вода очищается от железа, ртути, свинца, уничтожаются микроорганизмы, бактерии и так далее.

Недостатком фильтрации на основе медно-цинкового сплава считается сохранение в воде органических примесей. Этот недостаток исключается при комбинировании медно-цинкового фильтра с блоком угольной фильтрации (адсорбции).

Наиболее популярными для очищения питьевой воды в бытовых условиях являются угольные фильтры и системы обратного осмоса. Система фильтрации обратного осмоса более эффективна, но и установки на ее основе стоят дороже. Качественная очистка воды современными методами зачастую является затратным, но необходимым мероприятием. Употребление воды с нормальными параметрами чистоты и качественным химическим составом являются залогом здоровья для каждого человека.

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!

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.

1. 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.

Недостатки 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.

Недостатки 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.

4. Ультрафиолетовые излучение

Достоинства использования 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.

5. Ионообменные фильтры для воды

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.

6. Медно-цинковые системы очистки воды

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.

7. 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 .

8. Дистилляция

Достоинства 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.

Недостатки 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.

(Просмотрели18 261 | Посмотрели сегодня 1)

Инновационный фильтр Naked Filter для многоразовой бутылки от Liquidity

Сложно представить свою жизнь без воды. Воду мы используем для питья, приготовления пищи, для личной гигиены, стирки и т.д., то есть, вода необходима для нормальной жизнедеятельности человека. Поэтому так важно, чтобы она была чистой и абсолютно безвредной для здоровья. К сожалению, найти сегодня очень трудно. И причин этому может быть много - от неудовлетворительного состояния водопроводных труб до особенностей источников водоснабжения. Именно поэтому сегодня так актуален вопрос очистки воды в домашних условиях.

Основной недостаток воды из-под крана — чрезмерная жесткость, то есть избыток солей кальция и магния, гидрокарбонатов, сульфатов и железа. Высокая жесткость придает воде горьковатый привкус, оказывает негативное влияние на органы пищеварения, нарушает водно-солевой баланс в организме человека, образует известковый налет на посуде и нагревательных элементах бытовой техники, портит ткани при стирке.

В водопроводной воде могут присутствовать различные примеси: азотные соединения, соли натрия, калия, кальция, марганца и т.д. Спорную пользу приносит хлорирование. С одной стороны, хлорирование — это эффективный, доступный и недорогой способ обеззараживания воды.

С другой стороны, хлор существенно ухудшает вкусовые качества воды, тому же хлор, вступив в реакцию с органическими соединениями, может образовывать хлорсодержащие токсины, мутагенные и канцерогенные вещества и яды, в том числе диоксиды.
Естественно, качество водопроводной воды контролируется соответствующими органами и при превышении концентрации вредных примесей в ней принимаются соответствующие меры. Однако большинство специалистов едины во мнении: пить воду непосредственно из крана нельзя. Нужно ее хотя бы вскипятить.

Отстаивание

Отстаивание – простейший способ очистки водопроводной воды. Под отстаиванием понимают процесс выделения из воды под действием гравитационных сил взвешенных частиц, а именно, солей, некоторых тяжелых металлов и т.д. Для очищения воды данным способом необходимо взять чистый сосуд, например, банку, наполнить ее водопроводной водой, немного прикрыть крышкой и оставить на 5-6 часов. За это время взвешенные частицы осядут на дно. Использовать можно только верхние 2/3 воды, нижнюю 1/3 часть воды желательно вылить, так как именно в ней концентрируются все вредные примеси. Отстаивать воду более указанного времени не рекомендуется, так как в длительно стоящей воде могут начать размножаться патогенные бактерии.

Кипячение

Кипячение считается самым простым и доступным способом очистки бытовой воды. Более того, если воду не очищать посредством фильтров, кипячение является обязательным условием ее безвредного для здоровья потребления. Кипячение помогает очистить воду от многих видов примесей. Под воздействием высокой температуры большая часть бактерий погибает, разрушаются хлорсодержащие соединения, вода становится мягкой и вкусной. Однако кипячение имеет и свои минусы.

Во-первых, в хлорированной воде под воздействием высокой температуры образуется диоксид, имеющий тенденцию к накоплению в организме человека и оказывающий канцерогенное действие.
Во-вторых, обычное кипячение (не длительное) уничтожает далеко не всех микробов, не говоря уже о тяжелых металлах, нитратах, феноле и нефтепродуктах.
В-третьих, при длительном воздействии высоких температур происходит разрушении структуры воды и она, в лучшем случае, становится не полезной, а в худшем случае, вредной для здоровья. Кипяченая вода – тяжелая или, как ее еще называют, «мертвая» вода. В ней содержатся тяжелые изотопы водорода – атомы дейтерия. Отрицательное воздействие такой воды на организм человека подтверждено многочисленными исследованиями.

Чтобы очищение воды при помощи кипячения было максимально эффективным, а негативные эффекты были минимальными важно соблюдать следующие правила:

Повторно воду не кипятить, выливая из чайника остатки воды и промывая его после каждого использования
Желательно кипятить предварительно отфильтрованную воду или хотя бы отстоянную
Использовать для питья или приготовления пищи только верхние 2/3 объема, оставшуюся воду выливать
По мере необходимости очищать чайник и прочую посуду от накипи
Избегать длительного кипячения

Замораживание

Очистить водопроводную воду в домашних условиях можно с помощью ее частичного замораживания. Суть этого метода очищения заключается в следующем: более чистая и пресная замерзает быстрее, затем кристаллизуется вода, содержащая примеси и соли. Для очистки воды данным способом необходимо воду налить в емкость, например, в пластиковую бутылку, и поставить в морозильную камеру. Когда на поверхности воды образуется первый тонкий слой льда, его следует удалить, так как это замерзла быстрозамерзающая тяжелая вода.

После того, как вода замерзнет примерно на половину, емкость достать из морозильной камеры. Именно замерзшую воду следует использовать для питья и приготовления пищи. Незамерзшую воду использовать не стоит. В зимнее время очищать воду гораздо проще. В морозную погоду емкости с водой можно ставить на открытый воздух.

Для лучшего эффекта можно воспользоваться двойным очищением, то есть, вначале воду отстоять либо пропустить через фильтр, а уж затем заморозить.

Кстати, еще с древних времен известно, что талая вода обладает рядом . Таким образом, очищение воды путем замораживания позволяет получить не только чистую, но и целебную воду.

Бутилированная вода

Заменить некачественную воду из крана можно бутилированной, которую легко можно купить в любом магазине. Сейчас многие люди предпочитают именно такую воду, считая ее максимально безопасной для здоровья. Бутилированная вода подразделяется на две категории: вода первой категории и вода высшей категории. Вода первой категории представляет собой хорошо очищенную водопроводную воду. То есть вода из-под крана вначале подвергается очистке от примесей, затем обеззараживанию, после чего в нее добавляют полезные элементы и разливают в емкости. Такая вода, бесспорно, лучше водопроводной, однако не всем производителям удается полностью очистить воду от примесей.

Качество воды высшей категории намного выше. Чаще всего это чистая подземная вода, не содержащая вредных примесей. Такая вода либо изначально богата такими соединениями, как фтор, калий, кальций, йод, либо ее обогащают ими перед разливанием в емкости. Существует ошибочное мнение, что воду достаточно очистить от всех примесей, и она будет полезной. На самом деле вода должна обогащать организм человека минеральными веществами. К сожалению, на рынке много недобросовестных производителей, которые продают не только плохо очищенную бутилированную воду, но и недостаточно минерализованную. Поэтому, чтобы не приобрести подделку, стоит обращать внимание на следующие моменты:

На этикетке емкости с водой обязательно должна быть информация о категории воды
Емкость не должна иметь вмятины, рисунки и надписи на этикетке должны быть четко отпечатаны
На дне емкости с водой не должно быть осадка
Лучше покупать воду известных производителей, выпускающих подобную продукцию давно

Бытовые фильтры

Чистую и полезную воду можно получить с помощью бытовых фильтров. Существует много различных фильтров, с помощью которых воду можно очистить с различной степенью очищения. Бытовые фильтры разделяют на две группы:

Кувшинные фильтры. Они отличаются простотой в использовании и доступностью, однако, их производительность и степень очистки воды невысокие. Если в водопроводной воде имеется много механических примесей, но ее химический состав соответствует нормам, можно ограничиться этим прибором. Срок эксплуатации фильтра большой, главное, примерно один раз в 1,5-2 месяца (после очистки 150-300 литров воды) производить замену картриджа. Кувшин необходимо регулярно мыть, а также не допускать длительного хранения в нем отфильтрованной воды. В противном случае, возможно ее Перед длительным перерывом в эксплуатации его следует промыть, высушить и хранить в сухом месте, так как влага – благоприятная среда для размножения патогенных микробов.
Проточные модели. Они подключаются непосредственно к водопроводу или водопроводному крану, стоят относительно дорого, но при этом характеризуются высокой производительностью и обеспечивают высокое качество очищенной воды. Применение подобных моделей целесообразно, если вода отличается высокой жесткостью и имеет вредные примеси. Используемые в них картриджи не только производят механическую чистку воды, но и осаждают токсичные химические примеси, делают воду мягче приятнее на вкус.

Для эффективной работы фильтра необходимо своевременно менять картридж, который имеет ограниченный ресурс. Как правило, в стационарных моделях картридж служит примерно 1 год. Важно помнить, что проточные фильтры нуждаются в непрерывной эксплуатации. При длительном перерыве в использовании такого фильтра в его картридже создаются оптимальные условия для размножения микробов, а также происходит потеря эксплуатационных свойств фильтрующего материала. В результате может возникнуть необходимость в замене картриджа и основательной чистке полости фильтра.

Фильтрация активированным углем и минералами

Считается, что активированный уголь поглощает из воды вредные для организма человека вещества, включая такие тяжелые металлы, как свинец, радон и продукты его распада, хлор, пестициды и др. В то же время он обогащает воду ценными минералами. Для очистки воды таблетки активированного угля упаковывают в марлевый мешочек и помещают в емкость с водой на 12-14 часов. По истечении этого времени чистая вода пригодна для употребления. Не рекомендуется оставлять воду с активированным углем на более длительный срок, так как такая вода может стать благоприятной средой для размножения различных микроорганизмов.

Нередко для очистки воды используют минералы, в частности, кремний.

Данный способ получения чистой воды использовали еще в Древней Руси. Считается, что благодаря активации воды кремнием она становится не только чистой, но и более вкусной и может храниться долгое время без изменения состава. В такой воде жизнь вирусов и болезнетворных микробов просто невозможна. Кремний абсорбирует такие вредные для здоровья человека вещества, как соли тяжелых металлов, пестициды и др. Чтобы в домашних условиях очистить воду кремнием необходимо промытый под проточной водой кремний поместить в стеклянную или эмалированную посуду, залить водой из расчета 10 г минерала на литр воды. Посуду накрыть чистой тканью и поместить в темное место на 2-3 дня.

По истечении указанного срока использовать верхние 2/3 воды, оставшийся слой вылить, так как именно там накапливаются вредные вещества из воды. Полученную кремниевую воду нельзя хранить в холодильнике или кипятить. Лучше оставить ее хранить в помещении при температуре не ниже +10 °С.

О современных методах очистки питьевой воды расскажет видеоматериал:

Расскажите друзьям! Расскажите об этой статье своим друзьям в любимой социальной сети с помощью социальных кнопок. Спасибо!

Телеграм

Вместе с этой статьей читают:

Липецкий бювет — минеральная вода, наделенная целебными…