Основные методы очистки воды

О необходимости очистки питьевой воды говорить не стоит, как и о современной экологической обстановке. На сегодняшний день во всем мире применяют 2 основных способа очистки воды: обратноосмотический (дистилляционный) и адсорбционный методы. Различие этих методов заключается в самом принципе очистки питьевой воды. Обратноосмотический метод широко применим в США. Суть его заключается в полном очищении воды от всех минеральных примесей. На американском континенте в воде присутствует множество таких примесей как свинец, мышьяк, поэтому такой метод очень актуален для них. Для стран Европы, и в частности для постсоветского пространства такой метод менее практичен. Во-первых, в силу своей высокой стоимости. Во-вторых, многие специалисты считают, что нет смысла удалять из воды весь ее минеральный состав. Здесь на помощь приходит адсорбционный метод очистки, заключающийся в селективном извлечении вредных компонентов при котором минеральный состав почти не изменяется. Вкусовые качества воды изменяются в лучшую сторону, а химические свойства — остаются прежними.

Итак, давайте рассмотрим подробнее эти методы. Адсорбционные методы.

Адсорбция — концентрирование частиц (молекул, ионов) на твердой поверхности материала (адсорбента).

Ионный обмен — процесс удаления мешающих ионов на нейтральные с помощью функциональных групп на поверхности абсорбента. Абсорбент в этом случае представляет собой пористые гранулы, в которых содержатся функциональные группы для извлечения мешающих ионов. Эти группы бывают катионообменниками или анионообменниками для извлечения катионов и анионов соответственно.

Сорбция (физическая адсорбция) — процесс удаления мешающих компонентов в процессе непосредственного взаимодействия с поверхностью материала. Такой метод применяют для удаления органических компонентов, хлора и т.д. При помощи этого метода осуществляется корректировка вкуса, запаха воды. Одним из наиболее популярных сорбентов является активированный уголь. Гранулы такого сорбента могут иметь различное происхождение — антрацит, уголь из древесины, скорлупы кокоса и т.д. Для создания особой активности, т.е. развитой системы пор уголь обрабатывают паром в определенных условиях. Кроме угля сегодня все большую популярность приобретают полимерные сорбенты.

Важным показателям для абсорбента является его емкость. Она представляет собой количество удаленных примесей на один килограмм абсорбента. Абсорбент теряет свои рабочие качества после «насыщения». Чем хороши полимерные абсорбенты, так это тем, что их качества можно восстановить. Восстановление рабочей емкости абсорбента называется регенерацией, она производится при помощи специальных растворов. Активированный уголь тоже можно регенерировать, но в случае работы с лишними элементами природного происхождения после регенерации он становится мало эффективным.

Исходя из емкости абсорбента устанавливается производительность (время очищения воды) и ресурс (количество воды, которое способен очистить фильтр). Фильтр устанавливается в сосуде цилиндрической формы, в который и наливается вода необходимого количества, проходящая через фильтр за определенное время. Используя несколько фильтров можно прийти к комплексному очищению воды по нескольким показателям. Положительная сторона этого способа очистки заключается в эффективности и малой стоимости.

Обратноосмотический метод

В основе этого метода лежит пропускание воды под напором через полупроницаемую мембрану. Мембрана представляет собой «решето». Она пропускает только молекулы воды, задерживая все молекулы большего размера, т.е. ионы и сторонние молекулы. Для такого метода в обязательном порядке необходима предочистка, поскольку наше «решето» представляет собой рулонный полимер, который очень чувствителен к качеству воды.

Установки типа ОО достаточно сложны, что и объясняет их высокую стоимость. Прежде всего, они оборудованы фильтрами предочистки (грубой очистки), во-вторых, они имеют невысокую производительность, поэтому зачастую комплектуются гидроаккумулирующим устройством. Кроме этого к ним часто монтируется блок реминерализации. Он служит для придания очищенной воде необходимых вкусовых качеств. Мембраны таких установок быстро изнашиваются, что тоже влияет на стоимость пользования такой установкой. В частности, в промышленных района постсоветского пространства фильтры будут изнашиваться очень быстро.

Тем не менее, такие установки очень популярны на Западе, а некоторых случаях, когда адсорбционными методами невозможно добиться нужной степени очищения, он просто незаменимы.

Обеззараживание

Очистка воды от лишних минеральных элементов это еще не конечная стадия получения качественной воды. Для безопасного употребления воды также важна ее бактериологическая дезинфекция.

Классический метод обеззараживания питьевой воды — реагентный. В его основу положена обработка воды веществами, генерирующими молекулы активного хлора. Этот метод применяется в нашей стране в коммунальном хозяйстве. Он позволяет очистить воду в соответствии с предъявляемыми санитарной станцией требованиями. Но если вода будет недостаточно очищена от органических элементов, то возникает риск образования хлорсодержащих элементов, которые очень опасны для здоровья.

Сегодня на западе уже перешли на более безопасный способ дезинфекции воды — озонирование.

Но очищенная вода на пути к потребителю проходит множество потенциально опасных зон в водопроводных сетях. К сожалению, они до сих пор далеки от совершенства, и есть риск повторного заражения бактериями. Поэтому на каналах проводится избыточное хлорирование воды. Отсюда и запах хлорки водопроводной воды. Существует заблуждение, что водопроводная вода недостаточно очищена от микрооганизмов, но в большинстве случаев это неверно, эта вода микробиологически безвредна.

В настоящее время также широко используются индивидуальные методы дополнительного обеззараживания воды. Основной задачей которых является удаление нежелательного запаха хлора и других запахов.

Весьма эффективными устройствами дополнительного обеззараживая воды являются установки, обрабатывающие воду ультрафиолетом. Такие установки очень удобны, надежны, они не требуют никакого дополнительного обслуживания. Единственное, что они требуют, так это качественную предочистку воды. Ламы установок эффективно обеззараживают даже в тех случаях, когда вода не проходила предварительного бактерицидного очищения.

В случае с водопроводной водой нет необходимости в установке таких ламп. Здесь гораздо актуальнее бактерицидная обработка серебросодержащими сорбентами. Его принцип заключается в добавлении в воду микроконцентрированных ионов серебра, которые блокируют размножение бактерий. А по данным агентства по защите окружающей среды США, серебро абсолютно безвредно для здоровья человека. Такая вода долгое время не подвержена заражению микроорганизмами.

Материал с сайта www.teplo.com