Способы очистки воды: какие существуют физические методы очищения питьевой жидкости – основные виды
Вода (H2O) — это вещество, которое идеально подходит для употребления, за исключением загрязнений, которые могут изменить ее состав и сделать ее непригодной для питья и опасной для здоровья. Независимо от того, где вы живете — в квартире или в частном доме, необходимо фильтровать водопроводный ресурс. Чтобы вам было легче разобраться с разнообразием предложений на рынке фильтров, мы кратко перечислим три основные технологии очищения воды, расскажем о самых эффективных современных методах химической очистки и известных методах физической обработки питьевой воды для удаления растворимых примесей.
Перечислим ниже основные способы фильтрации, используемые в частном хозяйстве: химический, механический и биологический. Однако существуют также сотрудничества и подвиды, которые позволяют выделить еще больше разновидностей. Как правило, выбор метода осуществляется перед эксплуатацией, исходя из следующих параметров:
- Тип загрязнений — органические, содержание хлора, соли жесткости, включения тяжелых металлов или мелкие фракции песка и глины из скважины, частицы ржавчины из старых труб.
- Объем циркулирующей жидкости.
- Способ гидродобычи и его подача в помещения. Это может быть подключение к центральному водоснабжению, как это обычно бывает в многоквартирных домах, или индивидуальная добыча из скважины или колодца.
Отметим, что в основном для очистки воды используются одновременно несколько технологий, которые могут быть совмещены. Рассмотрим их особенности.
Фильтры для воды в кувшине и проточные фильтры
Эти системы предназначены для очистки воды от негативного влияния водопроводных сетей. Даже самый простой фильтр, такой как фильтр в кувшине, легко справляется с этой задачей. После его использования вода становится безопасной для питья и приготовления пищи.
Однако, рекомендуется кипятить фильтрованную воду, особенно для детей.
Важно помнить, что на поверхности фильтрующих элементов задерживаются различные вредные вещества и крупные частицы. Поэтому главным показателем любого фильтра является срок его эксплуатации. Если превысить этот срок, в уже очищенную воду могут попасть вещества, скопившиеся в самом фильтре. Это может быть опасно для здоровья.
Проточные фильтры
Существует несколько типов проточных фильтров: насадка на кран, настольные, под мойку (обычные и обратноосмотические), магистральные.
Насадка на кран
Простейший способ очистки воды — использование проточных устройств. Насадка для очистки воды устанавливается непосредственно на кран, и вода проходит через нее под давлением. Насадки на кран отличаются невысокой ценой, компактными размерами, простотой установки и более глубокой очисткой, чем у бюджетных кувшинов. Это очень удобный вариант, так как не требует ожидания фильтрации и не занимает много места на кухне. Однако модель без переключателя придется снимать с крана каждый раз, когда нужно быстро получить нефильтрованную воду.
Столешничные фильтры для питьевой воды
Устройство для очистки воды от настольных проточных фильтров представлено сменным картриджем, установленным в пластиковом корпусе. Водоочиститель размещается на мойке рядом с обычным краном и соединяется с водопроводом гибким шлангом. Для получения очищенной воды имеется краник, расположенный на одном уровне с фильтром. Это хороший вариант для небольшой семьи, живущей в районах, где качество водопроводной воды не самое лучшее. Обеспечивает средний уровень очистки.
Под мойку устанавливаются проточные фильтры для питьевой воды
Водоочистительное устройство данного типа устанавливается под мойкой. Отфильтрованная вода проходит через отдельный кран, который выводится от фильтра. Это очень удобный и эстетичный вариант: все фильтры скрыты от глаз и не занимают ценное место на столешнице или раковине. Такие фильтры быстро и эффективно очищают воду. Глубокая очистка обеспечивается несколькими колбами с разными составами. Вода становится чистой от хлора, хлорорганических соединений, ржавчины, тяжелых и радиоактивных металлов. Однако более бюджетные модели не очищают воду от солей жесткости (накипи). Стоит обратить внимание, что умягчающие картриджи у дорогих моделей требуют частой замены. При подключении устройства к водопроводу может потребоваться помощь профессионала.
Химические методы очистки воды
Все эти методы сводятся к правильному подбору ингредиентов и активации необходимых процессов — либо осаждения, либо разложения на безопасные компоненты.
Методы данной категории можно условно разделить на три подгруппы:
- нейтрализация,
- восстановление,
- оксидация (окисление).
Первый случай основан на кислотно-щелочном взаимодействии, что позволяет выровнять уровень pH. Для этого необходимо добавить в жидкость либо недостающую среду, либо активаторы. Например, для стоков это может быть Ca(OH)2 (известковое молоко) или Na2CO3, а также газы с высокой концентрацией NO2, CO2 или SO2.
Как быть в ситуации, когда примеси не реагируют с вышеупомянутыми соединениями? В таких случаях необходимо использовать более мощные вещества, обычно содержащие хлор: Cl2, ClO2, NaClO, KClO, Ca(ClO)2. Также популярны H2O2, KMnO4, K2Cr2O7, O2 и O3 — они запускают окислительные реакции, в результате которых вредные добавки становятся менее токсичными или легче удаляемыми.
Ранее в централизованных системах водоснабжения широко применялась химическая очистка воды путем хлорирования. Ее использовали из-за низкой стоимости, впечатляющей эффективности и антибактериального действия реагентов. Однако со временем стали проявляться недостатки: с увеличением износа коммуникационных линий вероятность повторного загрязнения возрастала, всегда существовал риск неправильной дозировки, что приводило к появлению токсинов в жидкости.
1,5 м3/ч Для технической воды
1,5 м3/ч Для производства технической воды
MBFT-75 Фильтрующая мембрана на 75GPD
Поэтому в настоящее время все чаще предпочитают использовать озонирование, так как O3 абсолютно безопасен в любых его концентрациях, а эффективность его даже выше. Единственным его недостатком является то, что получение его в больших объемах пока затруднительно.
Сорбционные фильтры
Наиболее популярными и доступными фильтрами являются активированные угольные фильтры. Они могут использоваться как отдельно, так и в составе более сложных систем очистки воды. Роль фильтрующей среды выполняет активированный уголь, который получается из кокосовой скорлупы. Его адсорбционные свойства в 4 раза превосходят обычный древесный уголь. Угольные фильтры способны улучшить качество воды, удаляя неприятные запахи, изменяя цвет и улучшая вкус. Они также могут удалить остаточный хлор, растворенные газы и органические соединения. Если к угольному фильтру добавить ионообменные вещества, он сможет очистить воду от тяжелых металлов, бактерий, пестицидов, гербицидов, асбеста и нефтепродуктов. Однако, угольные фильтры имеют один недостаток — они способствуют размножению микроорганизмов и бактерий, так что их использование рекомендуется только вместе с системами обеззараживания воды. Срок службы угольного фильтра составляет 6-9 месяцев, после чего его необходимо заменить.
Эти фильтры, которые уничтожают бактерии и некоторые вирусы, являются дезинфицирующими. Озон разлагается в воде, образуя кислород, который разрушает ферментные системы микробных клеток. Озоновые фильтры требуют большого энергопотребления, использования сложного оборудования и квалифицированного технического обслуживания. Они чаще всего используются для очистки воды в бассейнах и медицинских учреждениях. УФ-фильтры, обладающие высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, получили большую популярность: они устанавливаются в домах, коттеджах, лабораториях, ресторанах. В них не используются химические вещества, что упрощает процесс очистки. Ультрафиолет обладает дезинфицирующими свойствами, уничтожает как вегетативные, так и споровые формы бактерий и не изменяет свойства воды.
Методы очистки (фильтрации) водопроводной питьевой воды в быту
Для нормализации состояния жидкости рекомендуется применить систему фильтрации. Возможны различные варианты, такие как настольный кувшин, насадка на кран, обратный осмос, под мойку, умягчители, фильтры грубой и предварительной очистки, а также магистральный фильтр. Использование таких устройств гарантирует получение водного ресурса высокого качества, соответствующего нормам ПДК. Вам потребуется периодически заменять засорившиеся картриджи на новые. Однако, стоит отметить, что это может быть немалым расходом. Тем не менее, однократные затраты оправданы, так как вы сможете быть уверены в том, что ваша семья защищена от негативного воздействия различных химических элементов. Мы рекомендуем вам выбрать модель фильтрации, исходя из результатов лабораторного анализа и ваших предпочтений. Если вам требуется консультация, вы можете обратиться к компетентной компании, например, «Вода Отечества», которая обладает большим опытом работы в этой области и имеет множество положительных отзывов от довольных клиентов.
Если вы не желаете тратиться на современное оборудование, мы расскажем, как можно легко и эффективно очистить и фильтровать сырую воду в домашних условиях.
Отстаивание
Не самый идеальный способ, поскольку не гарантирует полного избавления от тяжелых металлов. Единственное, что он хорошо делает, — это нейтрализует хлор. Чтобы сделать это, налейте питьевую жидкость в подходящую посуду, лучше всего из стекла или пластика. Таким образом, вы сможете наблюдать, как хлористые соединения испаряются в реальном времени. Оставьте на несколько часов. Рекомендуется употреблять ⅔ содержимого, а осадок вылить в канализацию. После использования необходимо каждый раз промывать емкость раствором уксуса или лимонной кислоты, чтобы удалить известковые отложения.
Кипячение
Хорошо известный способ, который на самом деле не так безопасен, как кажется. При высокой температуре жидкость стерилизуется, избавляясь от вредных микроорганизмов и вирусов. Однако в результате получается полностью «мертвый» продукт, где остатки хлора превращаются в опасный для здоровья канцероген — хлороформ, который может вызвать раковые заболевания. Кроме того, мы думаем, что кипячение помогает избавиться от солей, нитратов и тяжелых металлов. На самом деле процентное содержание вредных примесей только увеличивается. Поэтому этот метод следует использовать только вместе с отстаиванием.