Варианты очистки воды

Варианты очистки воды

Вода, подаваемая в наши дома через централизованный водопровод, непригодна для питья. Недостаточно эффективным в плане ее очистки является даже кипячение, поскольку данный метод не устраняет многие примеси включительно с тяжелыми металлами, солями алюминия и хлором. Лучший способ очистки воды – это сочетание нескольких методов с разными принципами действия.

Механический способ

К механическому методу прибегают при заборе воды из естественных водоемов и водохранилищ. Из нее отфильтровывается песок, ил, ржавчина, известь, глина, перья и другой мусор. Удаление частиц грязи осуществляется посредством системы решеток и песколовов. Это необходимо для базовой подготовки воды к этапу физико-химической и биологической обработки.

Первичная механическая фильтрация способна устранить 50-75% примесей, а пригодной к употреблению считается жидкость, у которой этот показатель достигает 96%. Поэтому данный способ применяется только в сочетании с другими, более глубокими вариантами очистки и обеззараживания. Тем не менее, он является обязательным и, кроме всего, имеет весомые преимущества в виде дешевизны и простоты эксплуатации фильтрующих установок.

Фильтры промывного и картриджного типа

Перед подачей для бытового использования в многоквартирных и частных домах вода проходит механическую обработку при помощи картриджного или промывного фильтра для холодной и горячей подачи. Первый требует регулярной замены, так как со временем его пропускная способность уменьшается, что ведет к ослаблению напора. Во втором случае фильтрующим элементом выступает сетка, улавливающая разные загрязнения и не позволяющая им попадать в воду. Промывные устройства подлежат разборке и чистке при помощи щетки, после чего возможно их повторное использование. «Холодные» варианты выпускаются с пластиковой нижней частью, а «горячие» – с металлическим корпусом.

Преимущества механических фильтров с сорбентами:

• удаляют соединения хлора и мелкие взвеси;
• имеют компактные размеры для удобства установки;
• продаются по доступной стоимости.

Недостатки:

• медленное протекание воды, что не всегда удобно для хозяйственных нужд (чтобы быстро набрать нужное количество, насадка снимается);
• невозможность удаления растворенных солей и обеззараживания.

Обратный осмос

Самый современный способ обработки на данный момент. Основой технологии является подача воды через мембрану из раствора большей концентрации в менее концентрированный. Чаще всего обратный осмос применяется в медицинской сфере и для различных промышленных целей. Недостаток метода заключается в том, что необходимо планировать расход, отталкиваясь от объема бака.

Основные преимущества:

• минимальная потребность в техобслуживании;
• хороший показатель удаления всех видов загрязнений, в частности, пирогенов, коллоидов, болезнетворных микроорганизмов, частиц мусора и растворенных неорганических веществ).

Дистилляция

Дистилляция представляет собой процесс частичной или полной очистки воды от растворенных солей. Кроме этой технологии, используются еще 4 метода обессоливания: обратный осмос, ионный обмен, вымораживание и электродиализ. Важным преимуществом дистилляции можно назвать удаление широкого спектра загрязнений. Однако у нее имеются и недостатки:

• проведение некоторых примесей в конденсат;
• необходимость в тщательном соблюдении гигиенических норм;
• большие габариты установок промышленного типа;
• существенные энергозатраты.

Биологическая очистка

Технология заключается в применении микроскопических животных и колоний бактерий, поглощающих вредоносные микроорганизмы. Она эффективна при обработке сточных жидкостей, отходов предприятий и фильтрации воды в аквариумах. Бактерии-чистильщики склеиваются между собой, образуя своеобразное полотно, которое отделяет ил и способствует его быстрому оседанию.

Основные плюсы аэробного сбраживания:

• высокая скорость и эффективность процесса;
• удаление не менее 98% загрязнений органической природы;
• естественное окисление без добавления реагентов;
• возможность быстрой биологической фильтрации большого количества воды, что особенно актуально в рамках промышленного процесса;
• более чистые стоки после предварительной анаэробной обработки.

Недостатки:

• большой процент образующихся твердых биологических отходов и осадка, требующих утилизации, соответственно, расходов;
• риск чрезмерного роста водорослей с гибелью рыбы и другой фауны рек и прудов при неправильном выбросе ила, в котором содержится большое количество питательных компонентов.

Химическая обработка

Химический метод основывается на принципе взаимодействия реагентов (специальных веществ) с загрязнителями. В результате происходящей реакции последние распадаются на нейтральные компоненты или меняют свое состояние, например, становятся нерастворимыми соединениями, которые удаляются из воды после выпадения в осадок.

В соответствии с характером протекания химического процесса выделяют следующие виды очистки:

• Нейтрализация.

Метод применяется для нормализации рН путем реакции между кислотами и щелочами с дальнейшим образованием воды и определенных солей. В очищаемую жидкость добавляется кислотная/щелочная среда или реагенты, которые провоцируют реакцию, необходимую в конкретном случае.

• Окисление и восстановление.

Оба способа позволяют устранять разные вещества-загрязнители. Однако сегодня первый метод используется значительно чаще второго. С помощью окислителей происходит обезвреживание токсинов и прочих примесей, которые трудно извлечь из воды другими способами. В процессе химической реакции токсичные вещества становятся менее опасными или полностью безопасными. Также сильнодействующее окисление разрушает клеточные структуры микроорганизмов и провоцирует их быструю гибель.

• Хлорирование.

Такая обработка обеспечивает длительный бактерицидный эффект, что позволяет не допустить вторичного заражения при транспортировке воды по сильно изношенным и грязным трубопроводам. Хлорсодержащие вещества широко используются, поскольку имеют невысокую стоимость. Однако их серьезным минусом остается формирование побочных токсичных соединений после обработки воды. Кроме того, хлор сам по себе относится к категории ядовитых веществ и требует максимально тщательного соблюдения дозировок.

• Озонирование.

Данный метод получает все большее распространение благодаря высокой результативности, многократно превосходящей хлорирование, и отсутствию эффекта образования опасных продуктов распада. После обработки воды озон превращается в нетоксичный 2-атомный кислород (О₂). Даже при превышении необходимой дозы озона можно не опасаться нежелательных последствий. В России технология пока не нашла широкого распространения из-за технической и финансовой сложности реализации. Озон трудно получать, а в готовом виде он является взрывоопасным, что требует строгого соблюдения техники безопасности и постоянного контроля технологического процесса на очистной станции.

• Ингибиторы для подготовки воды.

Использование специальных составов позволяет нормализовать уровень рН (жесткости) воды, повышающийся в результате хлорирования. Кроме того, данные средства обеспечивают высокую защиту от коррозии и образования накипи.

Электрохимический метод

Технология заключается в воздействии на воду посредством постоянного электротока. В результате наблюдается оседание коллоидных частиц и агрегирование, что позволяет выделить из обрабатываемой жидкости растворенные примеси. В качестве коагулянтов выступают катионы алюминия или железа, подвергшиеся гидролизу.

Электрохимическая очистка имеет следующие преимущества:

• получение гарантированного результата независимо от рН водной среды, наличия токсичных веществ в растворе и резких температурных перепадов;
• высокий показатель обеззараживания.

Чтобы употреблять качественную природную воду без вреда для организма, нужно обеспечить ее промышленную многоэтапную очистку.