Могут ли бактерии очищать воду

Очистка воды от бактерий и микроорганизмов

Мы ежедневно пьем воду и не задумываемся о ее качестве, а ведь именно чистота воды является залогом здоровья и долгих лет жизни. Водопровод стал для нас основным источником питьевой воды, так как вода в нем считается чистой и пригодной для употребления. Обычно состав водопроводной воды похож на таблицу химических элементов. Для снижения количества химических примесей и других загрязнителей необходимо дополнительно очищать воду.

По информации контролирующих органов осуществляющих надзор за качеством водопроводной воды, стало известно о содержании примерно 700-800 различных элементов, которые присутствуют в воде. Основная масса этих примесей точно не принесет пользы для здоровья человека. Такая ситуация обусловлена высокой загруженностью очистных сооружений, которые зачастую не справляются со своими функциями. Данный факт заставляет нас думать о дополнительной очистке воды.

Источниками водопроводной воды являются различные ручьи, озера и реки, поэтому очистка такой воды более дорогая, чем очистка воды из скважины в которой необходимо исключить только примеси минерального происхождения. Стоимость очистки поверхностных источников воды выше за счет большего количества этапов фильтрации. Но возникает вопрос – как сохранить необходимые организму вещества и микроэлементы? Современные системы, очищают воду используя нужный PH воды, который не сильно отличается от обычного, но при данных условиях необходимые вещества не удаляются.

Первое от чего надо очищать водопроводную воду — металлы, например, различные соединения и примеси свинца или даже ртути. Особая опасность этих веществ в том, что они имеют свойство накопления в организме, что со временем приводит к серьезным болезням. В водопроводе отлично развиваются многие вирусы и бактерии.

Если вы решили задуматься о качестве употребляемой воды, то не стоит сразу начинать покупать воду в бутылках, так как ее качество может быть не лучше водопроводной. Качество такой воды напрямую зависит от наличия совести у производителя, а рассчитывать на ее присутствие не стоит. Зачастую, под видом столовой воды нам преподносят обычную водопроводную, просто исключая из ее состава хлор. Такая вода подлежит немедленному употреблению, так как при долгом простое в ней очень быстро образуется множество бактерий.

Очистить самостоятельно водопроводную воду вам поможет метод отстаивания. Все просто, откройте кран и подождите несколько минут, это необходимо для того, чтобы дать застоявшейся в трубах воде слиться в сток. Налейте воду в стеклянную емкость, например, трехлитровую банку, которая есть под рукой у каждой хозяйки. Для удаления излишков хлора, банку сразу закрывать не нужно – подождите около часа, а затем закройте и оставьте не менее, чем на шесть часов. По истечению заданного времени воду можно пить. При данном методе все примеси оседают на дне, поэтому одну треть банки придется вылить.

Отстаивая водопроводную воду, вы дополнительно избавляетесь от бактерий, которые так же оседают на дне банки. Бактерии, содержащиеся в воде, не могут самостоятельно существовать – им нужно закрепиться на каких-либо твердых частицах для дальнейшего развития. При отстаивании, твердые частицы выпадают в осадок, а сними и прикрепленные к ним бактерии.

Каждому известно про кипячение воды. Когда мы кипятим воду, то все микроорганизмы в ней погибают, а всевозможные соли оседают на внутренних стенках кастрюли или чайника. Кипяченая вода так же быстро накапливает в себе микроорганизмы, а значит хранить такую воду не стоит и следует сразу использовать ее, например, для чая или кофе. Многие делают кусочки льда из кипяченой воды, в таком состоянии она храниться значительно дольше. Все эти способы очистки водопроводной воды были актуальны до появления бытовых систем фильтрации, где процесс очистки можно контролировать поэтапно.

Источник

Биологическая очистка воды

Сегодня стало очевидным, что угроза существованию жизни таится не столько в атомной опасности, сколько в угрожающей экологической ситуации. Серьезные опасения вызывает недостаток питьевой воды, ее качественные изменения, несоответствие санитарно-гигиеническим требованиям, неблагоприятные последствия употребления недоброкачественной воды для здоровья населения.

Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения отличается от других областей химической технологии тем, что процессы водоочистки происходят в больших объемах при небольшой концентрации растворенных веществ. Большие объемы предполагают использование крупногабаритных установок, а небольшое количество извлекаемых примесей требует применения селективных методов обработки водного раствора. Соответственно цель водоподготовки — обеспечить физические и биохимические показатели воды, определённые в ГОСТ для питьевого водоснабжения или соответствующие заданному технологическому циклу на предприятии и удовлетворяющие эксплуатационным условиям для оборудования.

Какие методы устранения загрязнений существуют

Природная вода — сложная дисперсная система, содержащая огромное количество растворенных и взвешенных примесей различного фазового состава, минеральной и органической природы. Применить универсальный способ удалить такое множество веществ невозможно. В процессах водоподготовки задействован целый комплекс методов, биологических технологий очистки воды, каждый из которых ориентирован на устранение определенной группы веществ.

В зависимости от направленности воздействия и применяемых инструментов существует четыре основных вида методов очистки воды:

1. Физические способы подготовки воды.
2. Удаление растворенных загрязнителей с помощью реагентов — химические способы.
3. Комбинированное воздействие на загрязняющие субстанции физико-химическими процессами.
4. Биологическая очистка воды.

Физические способы водоочистки востребованы в основном на подготовительном этапе водоподготовки. Это фильтрация, процеживание, отстаивание. Они направлены на устранение крупных включений из объемов воды, которые могут нарушить работу оборудования и быстро вывести из строя селективные фильтрующие материалы при дальнейшей обработке и селективной очистке воды.

Химические методы основаны на способности соединений вступать в химические реакции между собой. Вводя специальные реагенты для запуска определенных взаимодействий, можно перевести токсичные загрязнения в неопасные соединения, связать их в труднорастворимые комплексы или нерастворимые осадки, которые легко удалить фильтрацией или другим методом отделения.

Физико-химические процессы сочетают в себе комбинированное воздействие на подаваемую для очистки воду физическими явлениями и химическими реагентами. Такие методы основаны на свойствах удаляемых примесей, активизировать которые помогают специально вводимые вещества, инициирующие химические и физические процессы. С помощью физико-химической очистки убирают как минеральные загрязнители, так и органику, ионы металлов, растворенные газы.

Биологические способы очистки — это сравнительно молодые, но перспективные методы удаления из воды нежелательных элементов и соединений с участием живой микрофлоры, специальных бактерий, грибов. Суть — в выборочном поглощении живыми организмами загрязнителей из воды как питательного материала для своей жизнедеятельности.

Что входит в состав биологических методов очистки воды

Биологическая очистка воды чаще всего применяется в замкнутой системе водоснабжения путем адсорбции и окисления загрязняющих веществ в заранее подготовленном пласте активного ила. Шламовая его составляющая находится у донной части оборудования, а часть — в плавающей зафиксированной насадке. Способность микроорганизмов выборочно употреблять для питания те или иные органические и минеральные соединения из очищаемой воды, позволяет подобрать виды живых бактерий для биологической очистки воды определенного химического состава. Нитробактерии Nitrosomonas окисляют азотистые соединения в процессе жизнедеятельности, серобактерии нейтрализуют сероводород.

Микроорганизмы, участвующие в биологической очистке воды, содержатся в виде колоний в серо-бурой кашицеобразной субстанции с запахом земли — активном иле. Он легко отстаивается и оседает на дно, что позволяет быстро отделить чистую воду от отработавшего ила. Все микроорганизмы для биологической очистки воды делятся на два класса в зависимости от условий, в которых они проявляют свою активность. Аэробной микрофлоре необходим кислород для жизнедеятельности и запуска процессов окисления. Напротив, питание и активное потребление питательных веществ анаэробными бактериями происходит только в бескислородном пространстве. В зависимости от выбранного типа микроорганизмов корректируются эксплуатационные условия устройств для биологической очистки воды.

Процесс биоочистки воды проходит в особых сооружениях:

• биопрудах и на полях фильтрации;
• биологических фильтрах;
• аэротенках и метатенках.

Специфические микроорганизмы, продуцируя в активном иле, работают в качестве биоценоза минерализующей микрофлоры, способной адсорбировать органические и минеральные соединения на поверхности и окислять их. Во всех сооружениях кроме метатенков процессы окисления проходят с участием кислорода.

Биологические пруды как метод очистки

Биологические пруды — искусственно созданные или естественного происхождения водоемы со свободной аэрацией, на дне которых в активном иле живут микроорганизмы. На процессы биологической очистки воды благоприятно действуют растения прудов, особенно ряска, камыш, плавающий рдест, тростник, рогоз и роголистник.

Поля фильтрации организовывают на суглинистых, глинистых, торфяных, песчаных участках почв. Через почву, как фильтрующий материал пропускают воду. Микроорганизмы, живущие в почве, параллельно очищают воду от растворенных и взвешенных примесей. Это самые простые способы осуществления аэробной биологической очистки воды, не эффективные при высоких концентрациях примесей и большом потоке воды, но зато абсолютно не затратные и не нуждающиеся в постоянном контроле человеком.

Биологическая очистка на фильтрах

Биофильтр работает с использованием принципов физической фильтрации. Водный раствор пропускается через слой загрузки, предварительно покрытый биопленкой из аэробной микрофлоры. Чтобы живые организмы активно расщепляли загрязнения, воду в биофильтрах аэрируют принудительно. Однако возможна и естественная циркуляция воздуха.

Аэротенки и метатенки

Аэротенки отличаются более сложным устройством, чем биофильтры. Здесь биологическая очистка воды осуществляется при обязательной принудительной аэрации. Перед поступлением в аэротенк водный раствор перемешивают с активным илом, а затем пропускают через взвесь воздушный поток. Воздух насыщает воду кислородом, активизирует процессы окисления и разложения загрязнителей, способствует постоянному перемешиванию раствора. Если вместо воздуха аэрацию проводить кислородом, эффективность биологической очистки воды возрастает в разы, а такие установки носят название окситенки.

Бескислородная биологическая очистка сточных вод анаэробными микроорганизмами чаще всего проходит в метантенках. Главной особенностью процесса является отсутствие необходимости осуществлять аэрацию. А в качестве побочного продукта в результате химических процессов окисления и питания анаэробных организмов образуется биогаз. В резервуар метатенка подается концентрированный осадок из отстойников. Там он подвергается брожению. Для ускорения процесса используют повышение температуры до 35°С при мезофильном брожении, и до 55°С при термофильном. Процесс бескислородной очистки вод достаточно сложный, проходит в несколько этапов и заканчивается получением чистой воды и метана — дружественного для экологии топлива.

После механической и биологической очистки воды на выходе формируются разные осадки органических соединений. Это крупные частицы, оседающие на фильтрах, осадок из первичных отстойников, активный ил или биологическая пленка, образующиеся в устройствах аэробной биологической очистки воды. После измельчения такие отходы отправляются в специальный проток перед первичными отстойниками, улавливаются ими и перемещаются в сырой осадок. Суммарное количество осадков находится в пределах 1% объема обрабатываемой воды, из них 50 — 75% составляет активный ил.

Есть методики, использующие активированный уголь для увеличения эффективности биологической очистки вод. Его добавляют в воду на входе в аэротенки в количестве 150 — 250 мг/л или в адсорбер с принудительной аэрацией. Этот способ достаточно перспективен, так как повышает качество очистки воды и позволяет уменьшить габариты очистных установок на 20 — 30%.

Комплексный подход

В современных системах водоподготовки методы очистки используются комплексно, дополняют друг друга для повышения эффективности. Нет ни одного универсального способа избавить воду от всех загрязнений путем проведения одной технологической операции. Мы видим сложные фильтрующие системы в квартирах и домах, состоящие из предварительной фильтрации, установок ионного обмена и обратного осмоса, аэрационных колонок и УФ-стерилизаторов. На предприятиях, где водооборот значительно больше, применяют мощное оборудование, задействующее физические, химические, электрические свойства примесей, биологическую очистку воды в аэробных и анаэробных условиях. Важно правильно подобрать очистительные сооружения под состав загрязнений и реализовать их бесперебойную работу в заданных условиях.

Источник

Обеззараживание воды

Вода является средой обитания для множества бактерий и вирусов. Поэтому не удивительно, что столько усилий постоянно направляется на ее обеззараживание, на устранение микроорганизмов. Ведь они могут привести к самым неприятным последствиям, в том числе, к болезням и даже смерти.

Основные способы обеззараживания

1. Хлорирование;
2. Ультрафиолет;
3. Озонирование;
4. Ультразвук;
5. Электрический разряд

В СНГ одним из основных является хлорирование. В воду добавляется хлор, т.е. довольно сильное ядовитое вещество, которое убивает вирусы, бактерии. Не все, конечно, но самые опасные, способные привести к болезням и смерти.

Обработка воды озоном

Для обеззараживания используется также озонирование. Кстати, оно даже эффективнее хлорирования, хотя, также имеет свои минусы. Вот, к примеру, озон при прочих равных условиях убивает вирус полиомиелита за 2 мин, а хлор – за 180 мин. Озон способен убрать из воды простейших, вирусы, бактерии, а также их споры, цисты и пр.

Если говорить о гигиенической точке зрения, то озонирование – лучший метод устранения из воды биологической составляющей. Даже если для обработки жидкости использовалось избыточное количество озона, никакого вреда от этого не будет, он просто превратиться в кислород. К тому же, данный метод обеспечивает отсутствие канцерогенов в воде, ее хорошие органолептические показатели.

Также обработка озоном помогает воде избавиться от неприятных запахов и вкуса. Это происходит благодаря окислению различных минеральных и органических соединений, которые часто входят в состав жидкости. Они распадаются и перестают каким-либо образом влиять на вкус и на запах воды. Озон справляется даже с тяжело поддающимися соединениями, такими как фенолы, сернистые и цианистые соединения и др.

Также этот газ используется для обезжелезивания воды в случаях, когда железо находится в воде в виде коллоидных частиц или органических соединений. И все благодаря своим окислительным свойствам. Вышеуказанные соединения переходят в нерастворимую форму, после чего их можно отделить любым механическим фильтром.

Удобства и сложности метода

Озонирование очень эффективно, однако требует больших расходов, энергозатрат, применения сложных устройств и обучения кадров тонкостям работы с ними. Не стоит забывать также, что озон не обладает таким пролонгированным действием как, скажем, хлор. После озонирования лучше всего пропускать жидкость через угольный фильтр. Также при воздействии на воду данного газа образуются побочные продукты.

В СНГ озонирование используется не очень широко. К примеру, для обработки жидкости, взятой из открытых источников, используется хлор. В любом случае, перед тем, как пить воду, лучше всего очистить ее с помощью какого-либо подходящего именно вам фильтра для воды.

Обработка ультрафиолетом

Нередко применяется для обеззараживания ультрафиолет. Он разрушает клетки микроорганизмов. При этом различные фрагменты вирусов и бактерий остаются в жидкости. Часто используется для обработки воды в бассейнах.

Прежде всего, определим, что УФ излучение – это электромагнитное излучение, которое занимает диапазон между 10 и 400 нм. Для того чтобы обеззаразить воду, используется длина волн от 200 до 200 нм.

Способ проведения дезинфекции с помощью ультрафиолетового излучения был известен еще в начале 20 века. В то время, в двух европейских странах – Германии и Франции, было возведено несколько станций для обработки воды из артезианских скважин.

Почему УФ лучи обладают бактерицидным действием?

Все объясняется рядом проходящих под их воздействием фотохимических реакций в структурах молекул РНК и ДНК микроорганизмов, в результате чего РНК и ДНК наносятся необратимые повреждения, и живая составляющая воды больше не может существовать.

Как проводится обеззараживание?

С помощью стерилизатора. Это корпус из металла со встроенной УФ лампой (их может быть и несколько), которая в целях защиты помещена в специальную кварцевую трубку. Вода поступает в корпус и омывает ее, тем самым, обеззараживаясь. Обратим внимание, что чем выше доза облучения, тем больше микроорганизмов нейтрализуется. Эффективнее всего обеззараживать ультрафиолетом воду, которая соответствует определенным требованиям в отношении ее цветности, прозрачности, количеству растворенного железа и т.д.

Плюсы и минусы данного метода?

1. Лучшее соотношение в сравнении с другими способами (озонирование и хлорирование) качества и стоимости.
2. Оборудование, с помощью которого осуществляется обработка жидкости, не требует особого обслуживания и специально обученного персонала.
3. Применение такого метода не влечет за собой создание специальной системы безопасности, как в случае с озонированием и хлорированием.
4. Ультрафиолет в любых дозах не меняет химический состав воды.
5. Помимо вегетативных излучение устраняет также и спорообразующие бактерии, которые выживают при обработке воды хлором. Кроме того, ультрафиолет довольно эффективен в отношении вирусов.

1. Если вода не соответствует необходимым параметрам, т.е. является слишком мутной и цветной, эффективность УФ обработки значительно снижается, т.к. жидкость плохо просвечивается.
2. Требуется постоянный уход за УФ лампами. Их необходимо очищать от образовавшихся налетов, загрязнений.
3. Вода, обработанная ультрафиолетом, может повторно заразиться, что не страшно, к примеру, хлорированной воде.
4. После обработки жидкости УФ излучением, микроорганизмы погибают, но их части никуда не деваются. Поэтому лучше всего провести еще и более тонкую фильтрацию.

Многолетний опыт использования ультрафиолетового излучения показывает, что при соблюдении всех правил и норм, а также при использовании дозы облучения не ниже определенного значения, данный метод является эффективным.

Каким бы способом вода ни была обеззаражена, перед употреблением рекомендуется очистить ее дополнительно с помощью одного из бытовых фильтров для воды. К примеру, хлор из жидкости практически на 100% может удалить проточная система. А максимально тонкую очистку воды осуществляет фильтр обратного осмоса.

Другие способы обеззараживания воды

Многие не знают, но бактерии и вирусы устраняются также при помощи ультразвукового и электрического воздействия. Хотя, данные способы применяются не очень часто. Ультразвук требует большого количества энергии, используется для обработки небольших объемов влаги. Электрические заряды, благодаря образуемым ударным волнам, приводят к гибели большинства микроорганизмов.

В быту нередко применяется кипячение. Известно, что 12 минут непрерывного кипячения приводят к гибели практически 100% неспорообразующих микроорганизмов. Если же во влаге присутствуют споры, то они начнут расти через некоторое время после того, как вода остынет.

Для каждого конкретного случая выбирается подходящий способ обработки. Нет универсальной технологии, которая бы подошла всем без исключения.

Что использовать дома?

Вряд ли мы сможем повлиять на то, какими способами дезинфекции воды пользуются службы водоканала. Мы получаем результат их работы, т.е. жидкость определенного качества из-под крана. И уже сами решаем, что нам с этим делать – пить то, что предлагается, или как-то улучшать свойства воды, чтобы она была вкуснее и безопаснее.

Обратный осмос

Чтобы надежно очистить воду от бактерий, вы можете установить у себя дома фильтр обратного осмоса. Это система, состоящая из нескольких картриджей (обычно 4 и более), которые последовательно избавляют воду от примесей.

• Не используются химические реагенты для очищения воды.
• Эффективная очистка.
• Экономичное обслуживание.
• Возможность использовать воду для самых разных целей.
• Помимо микробов удаляется еще 98% разнообразных примесей.

Обратный осмос является одним из самых эффективных фильтров в борьбе с примесями в водопроводной воде, с микроорганизмами. Все благодаря продуманному сочетанию элементов очистки, а также благодаря мембране. Поры в ней настолько маленькие, что просочиться сквозь них могут лишь молекулы воды. А все примеси, в том числе, микроорганизмы, бактерии не могут пробраться сквозь мембрану и уходят в канализацию.

Фильтры обратного осмоса могут использоваться для очистки воды от присутствующих в ней бактерий в случаях, когда вода предназначается для маленьких деток, причем, кипячение не требуется. Родителям не нужно будет переживать о качестве используемой жидкости. Оно будет великолепным.

Такие системы выпускаются самыми различными производителями – российскими, американскими, китайскими, украинскими, итальянскими и т.д. Вот, к примеру, фильтры обратного осмоса Гейзер способны гарантировать вам долгие годы эффективной службы. Или Atoll. Отличное качество по привлекательным ценам.

Проточные фильтры со специальными картриджами

Также для того, чтобы очистить воду от микробов, используются специальные проточные фильтры. Они характеризуются тем, что среди нескольких картриджей один уж точно будет предназначен для устранения микроорганизмов.

Приводим пример. Фильтр Гейзер, в котором – одних из основных фильтрующих материалов является Арагон. Отличное решение для очистки воды от микроорганизмов. Гейзер Арагон Био – это множество крошечных лабиринтиков. Микроорганизмы попадают в них и не могут выплыть, остаются в материале. Там, благодаря воздействию частичек серебра, не могут размножиться. В результате вода, прошедшая сквозь данный картридж, избавляется от бактерий и вирусов.

• Осуществляется эффективная очистка воды.
• Вода после фильтра вкусная и полезная.
• Картридж сам подсказывает, когда его нужно менять или регенерировать.
• Можно подобрать вид картриджа на основе Арагона для воды определенного качества (жесткой, мягкой).
• Воду можно пить без кипячения.
• У картриджей на основе уникального материала большой ресурс.

Очистка воды от бактерий особенно нужна в тех случаях, когда используется вода из поверхностных источников. Именно в такой жидкости могут присутствовать различные микроорганизмы, в том числе, способные вызвать заболевания. Конечно, на местных водоканалах она обеззараживается хлором, но, к сожалению, часто этого бывает не достаточно.

Если же жидкость берется из подземных источников, то очищения воды от бактерий не требуется, разве что, для надежности. Т.к. в артезианских водах бактерий не имеется.

Какой фильтр купить?

Тут каждый пусть решается сам, с небольшой помощью продавцов-консультантов. Если качество воды у вас совсем низкое, то лучше подойдет обратный осмос. Он не только с бактериями справится. Если вы просто хотите улучшить качество используемой воды, сделать ее вкуснее, убрать посторонние запахи, а также обезопасить себя и своих близких от бактерий, лучше обратите внимание на проточные системы.

Источник