Вода до очистки имеет

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.

Частные дома тоже нуждаются в этой процедуре. Жидкость может содержать:

• 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:

Вещество	Подходящий способ очистки
Аммиак	Биологический метод, хлорирование, ионообменный способ, аэрация, обратный осмос.
Хлориды	Химические методы, озонирование, сорбция, ионный обмен.
Кальций	Отстаивание, кипячение, коагуляция, УФ-излучение, обратный осмос.
Песок	Механический, коагуляция.
Нитраты	Обратный осмос, ионный обмен.
Фтор	Химический, ионный обмен, обратный осмос.
Хлор	Физический, химический, сорбционный, обратный осмос.
Сульфаты	Химический, ионный обмен, обратный осмос.
Тяжелые металлы	Химический, физический.
Железо	Химический, коагуляция, обратный осмос.
Кислоты	Химический, обратный осмос, метод нейтрализации.

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.

Источник

Современные методы очистки питьевой воды

Водопроводная вода, хоть и проходит стадию подготовки на очистных сооружениях прежде, чем попасть к потребителю, требует дополнительной очистки до питьевой. Процесс удаления нежелательных веществ нужен не только для особо требовательных физико-химических процессов на производственных предприятиях, но и для бытового потребления в квартирах, частных домах, для полива растений и содержания животных. Для осуществления этого процесса используются один из 4 методов очистки воды до питьевой, либо применяется комбинированный способ.

Как связано качество питьевой воды и методы очистки воды

Технология очистки воды до питьевой — это процесс подготовки природной воды, включающий различные методы удаления нежелательный частиц, минералов, биологических веществ и газов, результатом которого является получение пригодной питьевой воды.

Прежде чем выбрать способы очистки воды питьевой воды, необходимо разобраться, от чего чистить воду. К основным загрязнениям пресной воды (водопроводной, колодезной, родниковой, скважинной) относят:

• механические примеси — песок, ил, глина, ржавчина;
• микроорганизмы, бактерии, вирусы и органические соединения;
• железо, марганец и тяжелые металлы;
• гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, соединения азота и свободных лор;
• легкорастворимые соли и газы.

Реализуемые современные методы очистки воды до питьевой различны и подбираются в зависимости от качества исходной воды, которое проверяют путем лабораторного исследования.

Основные методы для очистки питьевой воды

В зависимости от принципа действия активных компонентов очистительных устройств выделяют 4 группы способов очистки воды питьевой:

1. физические;
2. химические;
3. биологические;
4. физико-механические.

Физические методы и средства очистки питьевой воды

Физические методы питьевой водоподготовки применяются для очистки воды от твердых, нерастворенных, взвешенных и чаще всех крупнофракционных частиц. На особую эффективность данных методов водоподготовки питьевой воды не рассчитывают, поэтому применяют только для первичной очистки. Самые известные среди них:

• отстаивание;
• процеживание;
• кипячение;
• заморозка;
• очистка питьевой воды методами фильтрации;
• обработка ультрафиолетом.

Химические технологии очистки питьевой воды

Современные химические методы для очистки питьевой воды имеют высокую производительность и эффективность. Очистка происходит за счет взаимодействия специальных химических компонентов, которые угнетают действия примесей. Основные реакции:

• нейтрализация (выравнивание щелочного баланса среды);
• окисление (обезвреживание токсичных компонентов и хлора);
• восстановление (удаление ряда переходных элементов, простых металлов и соединений).

В силу применения активных химических веществ некоторые технологии водоподготовки питьевой воды являются опасными для здоровья человека.

Биологические методы и способы очистки питьевой воды

Как следует из названия в основе метода подготовки питьевой воды лежит принцип использования живых микроорганизмов: аэробных либо анаэробных бактериальных культур. Данный современный метод подготовки питьевой воды перспективный, но применяется лишь для очистки сточных вод.

Физико-химические методы очистки и обеззараживания питьевой воды

Самый популярный метод, используемый для очистки питьевой воды, — физико-химический. Основные современные способы очистки (обезжелезивание, ионный обмен, обратный осмос) включены в данную группу.

Применяемые методы для очистки питьевой воды, входящие в эту группу весьма разнообразны, и способы справиться со всеми самыми распространенными типами загрязнения воды. Они отличаются высокой производительностью и эффективностью, и, что самое важное, абсолютно безопасны для человека, растений и животных.

Технологии подготовки питьевых вод с помощью обезжелезивания и аэрации

Результатом обезжелезивания является полное извлечение из воды железа и марганца. В зависимости от валентности присутствующего металла применяют разные схемы очистки питьевой воды от железа. Два наиболее популярных: реагентный с помощью введения окислителей, безреагентный с использованием катализаторов окисления и метод аэрации.

Аэрация позволяет избавиться от самого распространенного вида железа — двухвалентного. Сущность данной схемы водоподготовки питьевой воды — насыщение воды кислородом, под действием которого железо из растворенной формы переходит в твердую, впоследствии отделяемую механической очисткой.

Данные современный способы очистки питьевой воды безопасны, улучшают вкус воды и сравнительно не дороги. К минусам системы можно отнести узконаправленность метода, необходимость соблюдения определенного PH воды, необходимость регулярной смены фильтра.

Ионообменные методы подготовки воды для хозяйственно питьевого потребления

Принцип работы ионообменных фильтров заключен в действии специальной смолы. Когда вода проходит через фильтр умягчения, происходит реакция ионного обмена, так смоле удается удерживать ионы кальция, магния, насыщая воду полезным натрием или нейтральным водородом. Получаемые соли являются безвредными, не выпадают в осадок и не вызывают накипи. Также смолы улавливают вредные тяжелые металлы. Применяются системы совместно с фильтром грубой чистки и, когда минерализация воды находится на уровне более 100 мг на 1 л. Среди недостатков таких методов подготовки питьевой воды выделяют:

• необходимость частой регенерации смолы;
• невысокая скорость очистки.

Данный способ относится к наиболее эффективным методам очистки питьевой воды и сточных вод.

Обратный осмос — современный метод очистки питьевой воды

Системы очистки воды, в основе которых лежит процесс обратного осмоса, считаются универсальным способом. Эффективность данного метода очистки питьевой воды до 99%. Процесс строится на действии физических сил, под влиянием которых чистая вода проходит сквозь полупроницаемую мембрану, а примеси (механические, растворенные соли, металлы) остаются в исходном растворе и в последствии выводятся в сток. Самая важная составляющая для осуществления процесса — достаточный напор воды.

Выделяют два основных недостатка обратноосмотического способа подготовки питьевой воды: неспособность улавливать летучие компоненты, такие как хлор и летучая органика, и полная деминерализация воды. Поэтому в установках обратного осмоса используют фильтры пред и послеобработки.

Обеззараживание — основной метод очистки питьевой воды от микробиологического загрязнения

Методы обеззараживания служат для уничтожения вредных микроорганизмов, вирусов и бактерий. Существует несколько методов очистки питьевой воды:

• хлорирование;
• озонирование;
• йодирование;
• термическая обработка;
• применение ультразвуковых установок;
• использование серебра.

Каждый метод очистки питьевой воды от бактерий имеет свои плюсы и минусы, оказывая или нет влияние на здоровье человека. Наибольшую эффективность имеют комбинированные бактерицидные установки, предназначенные для обеззараживания воды небольших объемов и применения в бытовых целях.

Подготовка питьевой воды с помощью сорбции

Данный метод очистки питьевой воды с помощью угольных фильтров в России используется для того, чтобы проводить эффективную очистку воды в больших объемах. Он подходит для глубокой очистки воды любого назначения, а также в качестве этапа водоподготовки и заключительного этапа очистки.

Действующее вещество — сорбент, который способен удерживать на своей поверхности вредные вещества за счет пористой структуры. Обычно используются активированные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты. Данный способ очистки питьевой воды позволяет избавиться от нитратов, гербицидов и пестицидов, фенолов, ПАВ и т.д.

Флотация — новый метод очистки питьевой воды

Принцип работы систем на основе процесса флотации сводится к насыщению воды пузырьками воздуха, которые способны улавливать взвешенные частицы загрязняющих компонентов, выводя их на поверхность и образуя пену, которая в свою очередь удаляется механическим способом. Часто вместо обычного воздуха используют химические компоненты. Метод подготовки воды питьевого качества применяется в основном для очистки от нефтепродуктов, масел и других компонентов, которые не поддаются удалению другими методами. Это достаточно эффективный, но узконаправленный метод, который применяется в основном в промышленной водоподготовке.

Электродиализ и электродеионизация — специальные методы очистки питьевой воды

Метод электродиализа и электродеионизации сочетает в себе наличие ионообменной мембраны и подключенных к постоянному току электродов. Таким способом происходит обессоливание и удаление вредных ионов. Так, под действием тока ионы веществ движутся к электродам и «встречаются» с заряженными мембранами, которые и осуществляют процесс фильтрации. В результате получаются два раствора: чистая вода и концентрат. Данный метод очистки и обеззараживания питьевой воды применяется на химических предприятиях, и служит отличным способом для вторичной переработки концентрата.

Мы знаем все о качестве питьевой воды и методах ее подготовки

Все методы подготовки питьевой воды имеют свои достоинства и недостатки, поэтому выбирая подходящий вариант, нужно основываться на пригодности способа в каждом конкретном случае. Например, провести анализ воды и установить качественный и количественный состав примесей, а также понять, какой уровень очистки воды на выходе требуется, ведь к питьевой воде, воде для бытовых нужд и технической воде предъявляются разные требования. Наилучший вариант — приобрести комплексную установку, позволяющую провести очистку и насыщение воды полезными минералами.

Источник