Вода от очистной использование

Живая вода: пять прогрессивных технологий очистки

По оценкам ООН, к 2050 году на Земле будут жить 9,8 млрд человек. Изменение климата, а также развитие сельского хозяйства и промышленности для удовлетворения потребностей постоянно растущего населения приведут к серьезному сокращению доступных водных ресурсов.

Согласно исследовательскому проекту WaterAid, 60% населения планеты уже сейчас живет в районах, где водоснабжение не может или скоро прекратит удовлетворять спрос. Водный кризис наиболее болезненно проявляется на Ближнем Востоке, в Центральной Азии и Северной Африке.

Россия в рамках прогнозного горизонта 2040 года находится в зоне низко-среднего риска.

Главные тренды рынка

Как развитые, так и развивающиеся страны сталкиваются с одной общей проблемой — ростом объемов промышленных и городских сточных вод. Это, в свою очередь, побуждает разработчиков из разных стран к поиску новых и все более совершенных технологий очистки воды.

Традиционные методы очистки включают использование адсорбентов, обратного осмоса, ионного обмена и электростатического осаждения. Их недостатки — высокая стоимость, плохая возможность повторного использования и низкая эффективность. Несмотря на прогресс, достигнутый в разработке новых технологий за последнее десятилетие, их использование ограничено в основном из-за свойств материалов и стоимости.

Согласно аналитическому агентству Mordor Intelligence, в 2020 году объем мирового рынка технологий очистки воды оценивался на уровне $50,5 млрд. До 2026-го рынок ежегодно будет расти примерно на 7% из-за быстро сокращающихся ресурсов пресной воды во всем мире. Спрос растет также со стороны разработчиков месторождений сланцевых углеводородов, производителей биотоплива и др.

Негативно повлияла на рынок пандемия COVID-19. Но она же привела к появлению новой технологии, которая позволяет обнаружить коронавирус в сточных водах. Метод позволяет измерить присутствие РНК-генетического материала SARS-CoV-2 (рибонуклеиновая кислота) в человеческих фекалиях в системе сбора сточных вод. Исследования в Нидерландах показали связь между объемом вирусного материала в сточных водах и количеством случаев заражения в данном районе и помогают отслеживать эпидемиологическую ситуацию и эволюцию вирусов. Эта методика была также протестирована в 2020 году в более чем 40 штатах Америки, причем в университете Аризоны помогла предотвратить вспышку коронавируса, где выявили двух человек с бессимптомным течением болезни.

Перечислим пять наиболее инновационных, по нашему мнению, технологий очистки воды.

1. Мембранное разделение

Это давний и популярный метод очистки воды от примесей и загрязнителей. Есть много технологий, которые работают как фильтр: пропускают воду через пленку с микроскопическими отверстиями. Вода проходит, а загрязняющие частицы застревают на мембране.

Методы современного мембранного разделения, такие как обратный осмос (удаляет частицы даже размером 0,001-0,0001 мкм — соли жесткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, красители и т.д.), могут очистить воду от 99,5% примесей. Но для этого размер пор должен быть менее микрона. Основной недостаток технологии — высокая стоимость обслуживания (мембраны часто забиваются).

2. Облучение

Как следует из названия, этот процесс основан на воздействии радиации на сточные воды, чтобы уничтожить органические загрязнители. Источники излучения — от гамма-лучей до ультрафиолетового света.

Облучение обычно используют для обеззараживания, но некоторые методы, например, ионизирующее облучение, в сочетании с добавлением озона или перекиси водорода улучшают эффективность разложения органических примесей, включая пестициды и фенолы.

Современные системы УФ-обработки предлагают применять светодиодные лампы. Сейчас такие лампы начинают активно внедрять в коммунальном секторе, а также используются NASA в космических разработках агентства.

Второй способ — это гидрооптические технологии. Они позволяют использовать несколько раз энергию фотонов, так как ультрафиолетовые лучи отражаются от стенок кварцевой камеры. Это повышает эффективность дозы УФ-облучения для уничтожения сложных вирусов, например, коронавируса или аденовируса.

Артур Душенко, главный инженер VODACO, Россия:

«Вирусы и бактерии, поступающие в водоемы со сточными водами, в дальнейшем могут попадать в системы коммунального водозабора на том же водоеме. Современные системы реагентной дезинфекции с использованием гипохлорита натрия или жидкого хлора не способны обезвредить все бактерии, так как многие из них, такие как Cryptosporidium или Giardia (криптоспоридии или лямблии. — РБК Тренды), устойчивы к воздействию хлора так же, как и сложные формы вирусов — аденовирус и коронавирус (как яркий пример — SARS-CoV-2).

Системы УФ-дезинфекции на базе технологии HOD UV обеспечивают дозу воздействия на данные микроорганизмы в 120 mJ/cm2 и выше — это необходимое условие для обезвреживания вируса, разрушения цепочки РНК и угнетения способности к восстановлению. В России стандарт воздействия ограничен на законодательном уровне — 30 mJ/cm2».

3. Очистка наночастицами

Люди давно используют такие вещества, как древесный уголь, для очистки воды путем адсорбции. При очистке наночастицами используется та же механика, но с частицами в наномасштабе. Различные типы наноматериалов — металлические наночастицы, наносорбенты, биоактивные наночастицы, нанофильтрационные (NF) мембраны, углеродные нанотрубки (УНТ), цеолиты и глина — оказались эффективными материалами для очистки сточных вод. Их использование устраняет пестициды и тяжелые металлы в воде. Углеродные нанотрубки также рассматривают как прорывную технологию для опреснения морской воды до стадии питьевой. Основной недостаток технологии — стоимость.

4. Биоаугментация

Органический способ очистки представляет собой добавление в воду смеси микроорганизмов, которая разрушает и удаляет загрязнения. Эти микроорганизмы включают ферменты и безопасные бактерии, которые естественным образом разлагают загрязняющие вещества, такие как масла или углеродные продукты. Но биоаугментация может влиять на экосистему микрофлоры и, как следствие, нарушать процесс очистки. Поэтому эту технологию пока нельзя использовать для получения питьевой воды.

5. Мембранная биоаугментация

Мембранные биореакторы (MBR) — гибридная технология, которая включает мембранное разделение и биоаугментацию. Сточные воды после биологической очистки при помощи активного ила подают в емкость, называемую биореактором. В этой емкости располагаются мембраны, которые разделяют сточные воды на два потока — активный ил, используемый повторно для биологической очистки, и чистую воду.

На рынке представлены два основных типа MBR — это системы с вакуумным (или гравитационным) потоком и системы под давлением. Вакуумные системы погружаются в воду и имеют мембраны, установленные либо внутри биореакторов, либо в последующем резервуаре. Второй тип MBR, где поток управляется давлением, представляет собой внутритрубные картриджные системы, расположенные вне биореактора.

Преимущество мембранной биоаугментации — небольшая площадь для биологической очистки. MBR-реакторы увеличивают мощность очистных сооружений без увеличения площади конструкций.

Ольга Рублевская, директор Департамента анализа и технологического развития систем водоснабжения и водоотведения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»:

«Нева — это основной источник водоснабжения в Санкт-Петербурге. Благодаря программе прекращения сброса сточных вод без очистки в Неву и Финский залив в 2021 году уровень очистки достиг 99,5%. К 2030 году весь объем стоков будет перерабатываться на очистных сооружениях. Сейчас наша технологическая схема очистных сооружений состоит из механической, химической и биологической очистки.

• Механическая очистка включает решетки, песколовки, отстойники, в том числе прессование и отмыв отбросов (дополнительное поступление органических веществ в стоки) и преферментацию сырого осадка на стадии отстаивания (увеличение летучих жирных кислот).
• Биологическая очистка основана на технологических схемах UCT (технология Кейптаунского университета) и JHB (технология Йоханнесбургского университета).
• Химическая обработка применяется для удаления фосфатов. Используемый реагент — сульфат алюминия.

Так как в Санкт-Петербурге нет дефицита воды, то в городе нет ни вторичного использования очищенной воды, ни планов по применению таких технологий».

Необходимость через отвращение

Повторное использование сточных вод для орошения и других непитьевых целей стало обычным явлением и существует уже не одно десятилетие. Так, например, в Израиле, почти 90% сточных вод страны используется повторно в сельском хозяйстве.

Для доочистки сточной воды до состояния питьевой необходима надежная технологическая схема, которая включает как минимум пять стадий. Повторно используют очищенные сточные воды питьевого качества Австралия, Сингапур, Намибия, Южная Африка, Кувейт, Бельгия, Великобритания и США (штаты Калифорния и Техас). В этих странах очищенной водой пополняют подземные или поверхностные водные источники (плотины).

Речная вода, используемая в различных городах для производства питьевой воды, содержит в себе большие объемы сточных вод. Переработанная вода безопасна для питья, но некоторые люди не могут преодолеть чувство отвращения. Периодически во всем мире проходят акции по преодолению психологических барьеров. Так, основатель Microsoft Билл Гейтс выпил стакан жидкости, которая была переработана из человеческих фекальных масс в питьевую воду по технологии Omniprocessor Фонда Билла и Мелинды Гейтс. А французская компания Veolia запустила в Чехии совместный проект с пивоварней Čížová, которая из переработанных стоков сварила пиво.

Источник

Как очистить воду в домашних условиях и профильтровать ее самостоятельно – способы и методы очищения жидкости для питья дома

Человечество многие тысячелетия старалось обеззаразить питьевую жидкость, поступающую в дома из разных источников (реки, озера, индивидуальные колодца, пруды и т.д.). Некачественная питьевая жидкость являлась причиной возникновения эпидемий, уносящих миллионы жизней. Решить проблему удалось в начале двадцатого века с развитием химической отрасли методом хлорирования. Хлор нейтрализует негативное влияние бактерий и вирусов на здоровье человека. Однако, как показала практика, химический элемент способен накапливаться в организме, что, в свою очередь, приводит к появлению камней и песка в почках. Он убивает полезные бактерии в желудочно-кишечном тракте, является причиной возникновения различных аллергических реакций и в целом способствует ухудшению самочувствия. Кроме того, хлорирование не способно избавить человека от скопления глистов. В нашей статье мы расскажем вам, как можно очищать питьевую водопроводную воду из-под крана, способы очистки от хлора и других негативных веществ, фильтрации в домашних условиях без существенных материальных затрат.

Для чего необходим данный бытовой процесс

Люди устроены так, что поступающая жидкость в квартиры их устраивает, так как она не имеет неприятного запаха и коричневого цвета. Значит, можно продукт использовать по назначению – приготавливать пищу, стирать, купаться и т.д. Только некоторая сознательная часть общества относит образец для лабораторного исследования и по результатам которого стараются установить тот или иной фильтр. Остальные надеются на хорошую работу местного водоканала. Стоит отметить, что нам в наследство от Советского Союза досталась система водоснабжения, требующая серьезной модернизации. Устаревшие методы очищения и ржавые металлические трубопроводы не способствуют оздоровлению нации. На государственном уровне используется многоступенчатая система очистки:

• Механическая удерживает мельчайшие частички песка, глины, ила и другие природные включения.
• Хлорирование, а в некоторых продвинутых организациях, фторирование, приводит к нейтрализации возбудителей инфекции.
• Обезжелезивание избавляет от ионов железа.

Но данные процессы не способны в полной мере удалить соли тяжелых металлов, пестициды, нитриты, радионуклиды и другие ядовитые вещества. А в наши дома поступает продукт с недопустимой концентрацией вредных химикатов.

Способы очищения (фильтрования) водопроводной питьевой воды в домашних условиях

Для нормализации жидкости рекомендуется использовать систему фильтрации. Это может быть настольный кувшин, насадка на кран, обратного осмоса, под мойку, умягчители, фильтры грубой и предварительной очистки, магистральный. Такие устройства гарантируют вам превосходное качество водного ресурса, соответствующее нормам ПДК. Вам останется только периодически менять засорившиеся картриджи на новые. Не секрет, что это удовольствие не из дешевых, но стоит один раз потратиться, чтобы быть уверенным в том, что ваша семья защищена от негативного влияния различных химических элементов. Мы советуем вам выбрать модель исходя из результатов лабораторного анализа и ваших предпочтений. За советом стоит обратиться в компетентную компанию, как пример, «Вода Отечества», которая имеет большой опыт работы в этой сфере и множество положительных отзывов от благодарных клиентов.

Если вы не хотите тратиться на современное оборудование, мы расскажем как можно просто и эффективно почистить и профильтровать сырую воду в домашних условиях.

Отстаивание

Не самый лучший метод, так как не гарантирует избавление от тяжелых металлов. Единственное, чем хорош, так это нейтрализацией хлора. Для этого налейте питьевую жидкость в посуду нужного объема, желательно сделанную из стекла или пластика. Таким образом, вы сможете наблюдать процесс улетучивания хлористых соединений в реальном времени. Дайте отстояться в течение восьми часов. Рекомендуется употреблять ⅔ содержимого, а осадок вылить в канализацию. После использования необходимо каждый раз промывать емкость раствором уксуса или лимонной кислотой для удаления известкового отложения.

Кипячение

Всем известный способ не так безобиден, как нам кажется. При воздействии высокой температуры происходит стерилизация, где жидкость очищается от болезнетворных микроорганизмов и вирусов. Однако на выходе мы получаем абсолютно «мертвый» продукт, где остатки хлора превращаются в опасный для здоровья канцероген – хлороформ, способный вызвать развитие раковых заболеваний. Помимо этого, мы думаем, что кипячением избавляемся от солей, нитратов и тяжелых металлов. А на самом деле процентное содержание вредных примесей увеличивается. Поэтому этот метод необходимо использовать только в тандеме с отстаиванием.

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

Как можно очистить грязную водопроводную сырую воду для питья своими руками дома с помощью заморозки

1. Берем пластиковый контейнер, бутылку, эмалированную кастрюлю или ведро с крышкой. Стекло использовать нельзя, так как на морозе оно лопнет.
2. Наливаем тару не до краев. Свободное пространство необходимо для наполнения жидкостью во время замерзания, так как она значительно увеличится в объеме.
3. Подготовленные емкости отправляются в морозильную камеру или на балкон (в зимнее время года).
4. Следим за замерзанием. Незастывшая часть содержит в себе вредные примеси, поэтому ее надо слить. Получившийся лед растопите при комнатной температуре и используйте по назначению. Такая жидкость является целебной и способна вывести из организма холестерин и соли, улучшить состояние кожи при зуде, дерматите и аллергии, укрепить иммунный ответ и повысить сопротивляемость организма разным заболеваниям.
5. Рекомендуется использовать «талую» жидкость порядка двух литров в сутки.

Очищение водопроводной воды дома методом дистилляции

Прием основан на выпаривании жидкости, то есть емкость ставят на открытый огонь, доводят до кипения и собирают образовавшийся пар.

Дистиллятор работает по принципу самогонного аппарата. Устройство можно приобрести в магазине или сделать самостоятельно. Для этого вам понадобится:

• алюминиевая фляга с крышкой;
• трубка, которая отводит пар;
• змеевик для охлаждения;
• емкость для сбора дистиллированной влаги.

Вы получите на выходе идеальный продукт с приятным запахом. Но увлекаться им не стоит, так как в нем во время дистилляции исчезает нужный для организма человека запас минералов. Постоянное употребление грозит вымыванием веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности.

Фильтруем воду в домашних условиях серебром

Целительные антибактериальные свойства металла использовались нашими предками многие столетия. Знать употребляла для трапезы исключительно серебряную посуду, бедное сословие старалось подарить новорожденному хотя бы маленькую ложечку. И сейчас методика обеззараживания серебром актуальна. Если вы являетесь обладателем старинной вещи, где процентное содержание драгметалла наиболее высокое, то поместите ее в емкость с жидкостью приблизительно на 12 часов. Такая жидкость может храниться несколько дней и не терять свои целительные свойства. Категорически запрещается использование коллоидного серебра, так как элемент способен вызвать отравление организма и развитие серьезного заболевания – аргироза. Для болезни характерно изменение цвета кожных покровов.

Иодирование

Обеззараживающий способ очень прост и применяется как «аварийный», когда необходима очистка в полевых условиях. В аптечке всегда найдется копеечное средство «Йод».

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Наливаем в литровую емкость жидкость и добавляем туда от 10 до 20 капель спиртовой настойки. Даем отстояться в летнее время 30 минут, зимой – около одного часа. Для уничтожения глистов требуется до 4 ч, причем и дозировку препарата необходимо увеличить. На вкус такое питье отвратительно. Избавиться от привкуса можно при помощи использования угольного фильтра или аскорбиновой кислоты. Делаем вывод: йодирование рассматривают только в исключительных случаях, когда под рукой больше ничего нет.

Как фильтровать воду дома без фильтра – кремниевый метод питьевой очистки в домашних условиях

Минерал недорогой и купить его можно в любой аптечной сети. Для обработки вам понадобится небольшой камень весом до 10 грамм.

Алгоритм действия такой:

1. Для получения жидкости, пригодной в профилактических и оздоровительных мероприятиях, кусок кремния промойте под краном без применения синтетических моющих средств.
2. Положите его в стеклянную тару объемом в 1,5 литра.
3. Накройте хлопчатобумажным полотенцем или куском марли, сложенным в несколько слоев.
4. Поместите в прохладное место, защищенное от попадания прямых солнечных лучей, на трое суток.
5. По истечении этого времени слейте ⅔ жидкость в чистую емкость, а остатки вылейте, так как там могут находиться мелкие частички минерала.
6. Сам камень после завершения процедуры необходимо обмывать от налипших примесей и оставлять на воздухе приблизительно на 3 часа.
7. Важно знать – кремниевый раствор запрещено кипятить!

Использование турмалина

Нанометрические обработанные кристаллы турмалина эффективно очищают питьевую жидкость.

Преимущества использования современных керамических шариков:

1. Поглощают свинец, ртуть, хром, кадмий, насыщенные и синтетические жирные кислоты, хлориды, гидриды и патогенные микроорганизмы.
2. Наполняют ресурс минералами.
3. Регулируют уровень кислотности.
4. Нормализуют состояние организма человека: избавляют от усталости, повышают эластичность кожных покровов, улучшают циркуляцию крови.

Способ применения турмалиновых шариков для очистки питья:

1. Препарат равномерно ошпаривают кипятком и помещают в емкость. Чем выше температурное значение, тем сильнее функционирует турмалин.
2. Через 20-30 минут жидкость можно употреблять для утоления жажды, приготовления пищи.
3. Шарики используются многократно. Для продления срока службы их необходимо после каждого применения промывать и просушивать.

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Как и чем правильно очищать воду для питья от грязи дома: фильтруем с помощью трав

Рассмотрим несколько наиболее популярных народных методов:

1. Использование спелой рябины находится на первом месте в нашем рейтинге. По эффективности многие эксперты ставят данную растительность в один ряд с серебром и активированным углем. Промытая гроздь помещается в емкость с жидкостью на два/три часа. За это время уничтожаются практически все бактерии.
2. Другие ингредиенты, такие как луковая шелуха, ветки можжевельника, кора ивы и дуба, листья черемухи, цветки ромашки, хвоя сосны или пихты, чистотел также эффективно устраняют вредоносные микроэлементы. Правда, бактерицидный эффект наступает через 12 часов.

Необходимо отметить, что все методы не способны избавить питьевую жидкость от хлорных соединений, солей тяжелых металлов, вирусов и гельминтов. Особо надеяться на то, что вы получите качественный продукт, не стоит. По большей части это является самообманом. Все-таки лучше использовать более инновационные приемы, о которых мы писали выше.

Фильтрующие устройства

На российский рынок поступает большой ассортимент очистительных изделий отечественного и зарубежного производства от бытового до промышленного назначения разной ценовой категории. Выбор зависит от предпочтений клиента, географического расположения источника (скважины, колодца, хранилища, реки, озера и т.д), химического состава грунтовых вод. На минерализацию влияет то, через какие слои проходит жидкость.

Мы предлагаем вашему вниманию подборку популярных у населения моделей, которые по отзывам клиентов наилучшим образом справляются с проблемой:

1. Фильтры-кувшины разных объемов. Преимуществом является маленькая стоимость, приемлемое качество очистки, легкая транспортировка и простота в использовании. Сменные картриджи состоят из нескольких слоев, наполненных активированным углем, ионообменной смолой и волокном на полимерной основе. Удаляют хлор, задерживают железо, магний и кальций, предотвращают развитие патогенных микроорганизмов, понижают минерализацию и жесткость, нормализуют вкус. К недостаткам можно отнести необходимость частой замены картриджей, и небольшой объем жидкости на выходе.
2. Многосекционные фильтры под мойку, состоящие из 3-6 блоков. Каждый уровень имеет картридж, наполненный различными адсорбентами для грубой и тонкой очистки. К плюсам данной модели необходимо отнести: эргономичность установки; простая установка и ремонтные работы; заменяемость всех частей секций; длительный срок работы картриджей в колбах. Минусом является высокая цена.
3. Магистральные фильтры монтируются на центральную трубу горячего и холодного водоснабжения. Модели бывают одно/двух/трехступенчатые. Они способны нейтрализовать хлорные соединения, убрать органический и механический мусор, железо, смягчить жидкость, очистить от излишка магния и кальциевых отложений. Достоинства – универсальность использования, высокая производительность до 50 литров в минуту, легкость монтажа и простота замены картриджей, компактность изделия, продление срока службы бытовой техники. К минусу относиться только то, что установкой и заменой фильтрующих частей может заниматься специалист, имеющий доступ к работе.

Рекомендации, как отфильтровать воду в домашних условиях и с помощью чего ее можно очистить

Самая распространенная ошибка людей это использование того или иного метода, описанного нами выше, не имея на руках заключение о химическом составе питьевого ресурса. Ведь серебро, травы, активированный уголь, турмалиновые шарики, кремний выполняют разные роли по очистке. Одни избавляют от хлористых соединений, другие – излишек железа и т.д. Однако для идеальной минерализации необходимо сделать спектральный анализ, чтобы в точности знать минеральный состав. В противном случае ваши действия не приведут к положительному результату. Чрезмерное увлечение народными средствами может привести к ухудшению здоровья. Пользуйтесь ими в крайней мере, например, в походе, когда источником для питья является ручей или река.

Заключение

Мы рассказали вам, какими способами можно правильно самостоятельно очистить водопроводную питьевую воду в домашних условиях и как обеззаразить грязный ресурс из-под крана, сделать его чистым. Ваш выбор зависит от возможностей и цели. Но все-таки самые лучшие инвестиции — это вложения в собственное здоровье, поэтому не экономьте на фильтрующих системах. Посмотрите видео на данную тему:

Источник