Очистка

Если задуматься о том, насколько «чистую» воду мы пьем каждый день, проблема ее очистки становится очень острой.

Во многие области Российской Федерации подается вода с избытком хлора, с приторным запахом, повышенным уровнем жесткости и с избытком растворенного железа.

О том, что такое очистка и зачем она нужна – далее в статье.

Что это такое?

Очистка воды — процесс выведения вредных и опасных химических соединений, биологических загрязнителей и излишков газа с жидкости. Водоочистка нужна для получения качественной, безопасной воды для питья. Внешне чистая прозрачная вода — не признак того, что ее можно употреблять.

• Соли тяжелых металлов;
• Нефтепродукты;
• Вредные неорганические соединения.

Нормы

Гигиенические требования к питьевой воде на государственном уровне утверждаются Приказом Министерства здравоохранения России.

Однако вопрос о загрязнении источников водоснабжения актуален во многих странах.

Стандарт качества питьевой H2O часто переписывается.

До 1980-х годов Всемирная Организация Здравоохранения выделяла только 9 показателей качества, а в начале 1990-х их уже было 95.

Проанализируем основные санитарно-химические показатели безопасности питьевой и технической жидкости:

1. Запахи, которые делят на группу биологического происхождения (микроорганизмы, процессы гниения и пр.) и группу искусственного происхождения (хлор, бензин и пр.). К примеру, запах может не ощущаться потребителем, но лабораторное исследование его выявляет. Такую воду употреблять нельзя.
2. Цвет и степень мутности объясняются наличием в жидкости нерастворимых соединений. Поверхностные воды имеют большую цветность, посторонние запахи, которые снижают концентрацию кислорода и делают воду нежелательной для питья.
3. Вкусовые качества определяются в зависимости от температурных показателей жидкости, наличия газов, примесей, грибков. Нормой для питьевой воды считается 0 баллов — то есть полное отсутствие соленых, кислых, сладких или горьких привкусов. Норма для технической воды — до 3-х баллов, то есть вкус может замечаться потребителем.
4. Железо, уровень которого зависит от особенностей источника воды. Уже 0,3 мг/дм3 делает воду невкусной с «чернильным» привкусом. Такое содержание вещества недопустимо как для питьевой воды, так и для технической.

Наличие тех или иных примесей определяется еще десятком критериев. Питьевая и водопроводная вода по стандартам должна быть с хорошими органолептическими показателями (без претензий со стороны запаха, вкуса), не иметь опасных химических соединений.

Методы очищения воды

В настоящее время среди методов очистки выделяются такие виды в зависимости от принципа действия:

• Физические: процеживание жидкости, отстаивание, фильтрование, дезинфекция УФ-лучами, кипячение.
• Химические: нейтрализация, окисление, восстановление.
• Физико-химические: электродиализ, электролиз, термообработка, ионизация частицами серебра, обратный осмос.
• Биологические – удаление вредных веществ при помощи микроорганизмов.

Любой из видов включает в себя внушительное число разнообразных вариаций процесса очищения.

Желательно применение комбинации разных видов фильтрации для гарантированного результата:

• Физические способы используются чаще как предварительная стадия грубой очистки. Их основная задача — уменьшить нагрузку на следующие стадии очищения воды.
• Химический вид основывается на взаимодействии химических реагентов с загрязняющими веществами. Нейтрализация направлена на уравновешивание кислотно-щелочного показателя. Окисление включает в себя применение более мощных окислителей, чем в первом типе.
• Биологический. Касаемо биологического типа — он проводится в сточных водах.

Фильтрация в бытовых условиях

Водопровод жилых квартирных домов обладает существенным минусом в виде высокого уровня железа. Железо удаляется методом аэрации, а также озоновой и фторовой обработкой. В результате аэрации через жидкость пропускают воздух — это активизирует окисление.

Современные способы очистки способны устранить не только осадок, но и нормализовать уровень железа.

Жесткость можно нормализовать:

• кипячением,
• электродиализом (электрическим током),
• обратным осмосом.

Чтобы улучшить вкус, запах, цвет воды, а также вывести хлор или другие органические соединения, проводится сорбция на активированном угле.

Существует два вида самых распространенных систем обеззараживания для ликвидации биологических загрязнителей в воде, которая подается в квартиры, дома и очищается централизованно – на местном водоканале:

1. Химический — в жидкость добавляют реагент или проводят дезинфекцию газообразным хлором. Этот вид очистки имеет преимущества по финансовой составляющей и демонстрирует высокий уровень эффективности.
2. Физический — жидкость обрабатывают УФ-лучами, обеззараживание происходит благодаря фотохимическим реакциям. Этот способ экологичен и долговечен.

Любой загородный дом или коттедж обладает локальной системой водоснабжения — колодцем, скважиной.

Комплексный фильтр может предназначаться для следующих видов обеззараживания:

• Механическая — удаление крупных веществ из жидкости;
• Химическая — устранение органических соединений;
• Биологическая — при наличии опасных микроорганизмов;
• Нормализация железа или жесткости.

Системы грубой фильтрации подходят для получения технической воды. Для питья актуальна тонкая фильтрация в комплексе с грубой очисткой.

Переработка стоков

Система фильтрации сточных вод включает в себя 4 ступени: механическую, биологическую, физико-химическую и дезинфицирующую.

• Шаг 1 — механический, в процессе которого выводятся те вещества, которые не растворились. Жидкость процеживают через сетки, прогоняют в центрифуге.
• Шаг 2 — биологический, то есть аэробная и анаэробная фильтрация, выводящая углерод и вредные микроэлементы.
• Шаг 3 — физико-химическая фильтрация, которая еще называется «эффективная очистка», она выводит фосфор и азот.
• Шаг 4 – дезинфекция, то есть дополнительная переработка жидкости, устраняющая остаточные вещества после предыдущих этапов.

Далее можете посмотреть видео об очистке стоков:

Более подробно об очистке сточных вод читайте здесь.

Способы в зависимости от загрязнения

В зависимости от загрязнителей, уместно применение следующих способов фильтрации:

Перечисленные соединения в больших количествах опасны для здоровья и нуждаются в выведении их из питьевой воды.

Например, аммиак сам по себе не нанесет значительного вреда организму, но в воде он соединяется с другими элементами, создавая очень токсичные вещества.

Хлориды — соединения, недопустимые даже в воде, которой обрабатывают аграрные культуры. Повышенный уровень хлоридов способен поражать слизистые оболочки, дыхательные пути, негативно влиять на растения и животных.

Высокий уровень сульфатов характеризуется появлением солоноватого привкуса воды. Сульфаты приводят к слабительному эффекту и расстройству ЖКТ. Допустимый уровень сульфатов для питьевой воды составляет 500 мг/дм3.

Современные технологии

Среди новых технологий можно выделить:

1. Нанофильтрация — универсальный способ, устраняющий галогенные соединения (фтор, хлор и пр.) без опасных реагентов, которые применяются во многих химических методах очистки. Даже после обеззараживающего этапа очистки в жидкости есть хлоросодержащие остатки, которые с легкостью выводятся нанофильтрацией. Метод распространен на территории Голландии, США, Франции.
2. Фотокатализация — еще одно современное решение. Его суть в том, чтобы устранять взвешенные и растворенные вещества без химических реагентов. Метод подразумевает внушительное потребление электроэнергии и основан на трубчатой системе. Капиллярные мембраны, располагающиеся в трубе, пропускают очищающие потоки.

Заключение

От качества фильтрации зависит уровень здоровья и самочувствие. Загрязняющие вещества в воде влияют также на сохранность бытовых приборов, теплообменного оборудования и аграрную культуру.

Такие бытовые методы, как кипячение, не избавят от проблем. Термический способ только ускорит химические реакции между органическими веществами и хлором. Поэтому необходим правильный выбор очистки.