Методи та засоби очищення води. Очистка води. Заморожування або виморожування

Важко уявити своє життя без води. Воду ми використовуємо для пиття, приготування їжі, особистої гігієни, прання і т.д., тобто, вода необхідна для нормальної життєдіяльності людини. Тому так важливо, щоб вона була чистою та абсолютно нешкідливою для здоров'я. На жаль, знайти сьогодні дуже важко. І причин цього може бути багато – від незадовільного стану водопровідних труб до особливостей джерел водопостачання. Саме тому сьогодні таке актуальне питання очищення води в домашніх умовах.

Основний недолік води з-під крана - надмірна жорсткість, тобто надлишок солей кальцію та магнію, гідрокарбонатів, сульфатів та заліза. Висока жорсткість надає воді гіркуватий присмак, негативно впливає на органи травлення, порушує водно-сольовий баланс в організмі людини, утворює вапняний наліт на посуді та нагрівальних елементах побутової техніки, псує тканини при пранні.

У водопровідній воді можуть бути різні домішки: азотні сполуки, солі натрію, калію, кальцію, марганцю і т.д. Спірну користь приносить хлорування. З одного боку, хлорування – це ефективний, доступний та недорогий спосіб знезараження води.

З іншого боку, хлор істотно погіршує смакові якості води, тому ж хлор, вступивши в реакцію з органічними сполуками, може утворювати токсини, що містять хлор, мутагенні і канцерогенні речовини і отрути, в тому числі діоксиди.
Звичайно, якість водопровідної води контролюється відповідними органами і при перевищенні концентрації шкідливих домішок у ній вживаються відповідні заходи. Проте більшість фахівців єдина на думці: пити воду безпосередньо з крана не можна. Потрібно її хоч би закип'ятити.

Відстоювання

Відстоювання – найпростіший спосіб очищення водопровідної води. Під відстоюванням розуміють процес виділення з води під дією гравітаційних сил завислих частинок, а саме солей, деяких важких металів і т.д. Для очищення води даним способом необхідно взяти чисту посудину, наприклад банку, наповнити її водопровідною водою, трохи прикрити кришкою і залишити на 5-6 годин. За цей час виважені частки осядуть на дно. Використовувати можна лише верхні 2/3 води, нижню 1/3 частину води бажано вилити, оскільки саме в ній концентруються всі шкідливі домішки. Відстоювати воду більш зазначеного часу не рекомендується, оскільки в воді, що довго стоїть, можуть почати розмножуватися патогенні бактерії.

Кип'ятіння

Кип'ятіння вважається найпростішим і найдоступнішим способом очищення побутової води. Більше того, якщо воду не очищати за допомогою фільтрів, кип'ятіння є обов'язковою умовою її нешкідливого для здоров'я споживання. Кип'ятіння допомагає очистити воду від багатьох видів домішок. Під впливом високої температури більшість бактерій гине, руйнуються хлорсодержащие сполуки, вода стає м'якою і смачною. Проте кип'ятіння має свої мінуси.

По-перше, у хлорованій воді під впливом високої температури утворюється діоксид, що має тенденцію до накопичення в організмі людини і надає канцерогенну дію.
По-друге, звичайне кип'ятіння (не тривале) знищує далеко не всіх мікробів, не кажучи вже про важкі метали, нітрати, фенолі та нафтопродукти.
По-третє, при тривалому впливі високих температур відбувається руйнування структури води і вона, у кращому разі, стає не корисною, а в гіршому випадку шкідливою для здоров'я. Кип'ячена вода - важка або, як її ще називають, "мертва" вода. У ній містяться важкі ізотопи водню – атоми дейтерію. Негативний вплив такої води на організм людини підтверджено численними дослідженнями.

Щоб очищення води за допомогою кип'ятіння було максимально ефективним, а негативні ефекти були мінімальними важливо дотримуватись наступних правил:

Повторно не кип'ятити воду, виливаючи з чайника залишки води і промиваючи його після кожного використання
Бажано кип'ятити попередньо відфільтровану воду або хоча б відстояну
Використовувати для пиття або приготування їжі тільки верхні 2/3 об'єму, воду, що залишилася, виливати
При необхідності очищати чайник та інший посуд від накипу
Уникати тривалого кип'ятіння

Заморожування

Очистити водопровідну воду в домашніх умовах за допомогою її часткового заморожування. Суть цього методу очищення полягає в наступному: чистіша і прісна замерзає швидше, потім кристалізується вода, що містить домішки та солі. Для очищення води даним способом необхідно воду налити в ємність, наприклад, пластикову пляшку, і поставити в морозильну камеру. Коли на поверхні води утворюється перший тонкий шар льоду, його слід видалити, оскільки це замерзла важка вода, що швидко замерзає.

Після того, як вода замерзне приблизно на половину, ємність дістати з морозильної камери. Саме замерзлу воду слід використовувати для пиття та приготування їжі. Незамерзлу воду використовувати не варто. Взимку очищати воду набагато простіше. У холодну погоду ємності з водою можна ставити на відкрите повітря.

Для кращого ефекту можна скористатися подвійним очищенням, тобто спочатку воду відстояти або пропустити через фільтр, а потім заморозити.

До речі, ще з давніх часів відомо, що тала вода має поряд. Таким чином, очищення води шляхом заморожування дозволяє одержати не тільки чисту, а й цілющу воду.

Бутильована вода

Замінити неякісну воду із крана можна бутильованою, яку легко можна купити у будь-якому магазині. Зараз багато людей віддають перевагу саме такій воді, вважаючи її максимально безпечною для здоров'я. Бутильована вода поділяється на дві категорії: вода першої категорії та вода вищої категорії. Вода першої категорії є добре очищеною водопровідною водою. Тобто вода з-під крана спочатку піддається очищенню від домішок, потім знезараження, після чого до неї додають корисні елементи і розливають у ємності. Така вода, безперечно, краща за водопровідну, проте не всім виробникам вдається повністю очистити воду від домішок.

Якість води вищої категорії набагато вища. Найчастіше це чиста підземна вода, що не містить шкідливих домішок. Така вода або спочатку багата на такі сполуки, як фтор, калій, кальцій, йод, або її збагачують ними перед розливанням у ємності. Існує помилкова думка, що воду достатньо очистити від усіх домішок, і вона буде корисною. Насправді вода має збагачувати організм людини мінеральними речовинами. На жаль, на ринку багато недобросовісних виробників, які продають не лише погано очищену воду, що пляшує, а й недостатньо мінералізовану. Тому, щоб не придбати підробку, варто звертати увагу на такі моменти:

На етикетці ємності з водою обов'язково має бути інформація про категорію води
Місткість не повинна мати вм'ятини, малюнки та написи на етикетці повинні бути чітко надруковані
На дні ємності з водою не повинно бути осаду
Краще купувати воду відомих виробників, які випускають подібну продукцію давно

Побутові фільтри

Чисту та корисну воду можна отримати за допомогою побутових фільтрів. Існує багато різних фільтрів, за допомогою яких воду можна очистити з різним ступенем очищення. Побутові фільтри поділяють на дві групи:

Глечики фільтри. Вони відрізняються простотою у використанні та доступністю, однак, їх продуктивність та ступінь очищення води невисокі. Якщо у водопровідній воді є багато механічних домішок, але її хімічний склад відповідає нормам, можна обмежитись цим приладом. Термін експлуатації фільтра великий, головне, приблизно один раз на 1,5-2 місяці (після очищення 150-300 літрів води) проводити заміну картриджа. Глек необхідно регулярно мити, а також не допускати тривалого зберігання у ньому відфільтрованої води. В іншому випадку, можливо її. Перед тривалою перервою в експлуатації його слід промити, висушити і зберігати в сухому місці, оскільки волога – сприятливе середовище для розмноження патогенних мікробів.
Проточні моделі. Вони підключаються безпосередньо до водопроводу або водопровідного крана, коштують відносно дорого, але при цьому характеризуються високою продуктивністю та забезпечують високу якість очищеної води. Застосування подібних моделей є доцільним, якщо вода відрізняється високою жорсткістю і має шкідливі домішки. Картриджі, що використовуються в них, не тільки виробляють механічне чищення води, але й беруть в облогу токсичні хімічні домішки, роблять воду м'якше приємніше на смак.

Для ефективної роботи фільтра необхідно своєчасно змінювати картридж, який має обмежений ресурс. Як правило, у стаціонарних моделях картридж слугує приблизно 1 рік. Важливо пам'ятати, що проточні фільтри потребують безперервної експлуатації. При тривалій перерві у використанні такого фільтра у його картриджі створюються оптимальні умови для розмноження мікробів, а також відбувається втрата експлуатаційних властивостей фільтруючого матеріалу. В результаті може виникнути необхідність заміни картриджа і ґрунтовного чищення порожнини фільтра.

Фільтрування активованим вугіллям та мінералами

Вважається, що активоване вугілля поглинає з води шкідливі для організму людини речовини, включаючи такі важкі метали, як свинець, радон та продукти його розпаду, хлор, пестициди та ін. Водночас воно збагачує воду цінними мінералами. Для очищення води таблетки активованого вугілля пакують у марлевий мішечок і поміщають у ємність із водою на 12-14 годин. Після цього часу чиста вода придатна для вживання. Не рекомендується залишати воду з активованим вугіллям більш тривалий термін, оскільки така вода може стати сприятливим середовищем для розмноження різних мікроорганізмів.

Нерідко для очищення води використовують мінерали, зокрема кремній.

Цей спосіб отримання чистої води використовували ще у Стародавній Русі. Вважається, що завдяки активації води кремнієм вона стає не тільки чистою, але й смачнішою і може тривалий час зберігатися без зміни складу. У такій воді життя вірусів та хвороботворних мікробів просто неможливе. Кремній абсорбує такі шкідливі для здоров'я людини речовини, як солі важких металів, пестициди та ін. Щоб у домашніх умовах очистити воду кремнієм необхідно промитий під проточною водою кремній помістити в скляний або емальований посуд, залити водою з розрахунку 10 г мінералу на літр води. Посуд накрити чистою тканиною та помістити в темне місце на 2-3 дні.

Після закінчення зазначеного терміну використовувати верхні 2/3 води, шар, що залишився вилити, так як саме там накопичуються шкідливі речовини з води. Отриману кремнієву воду не можна зберігати у холодильнику або кип'ятити. Краще залишити її зберігати в приміщенні за температури не нижче +10 °С.

Про сучасні методи очищення питної води розповість відеоматеріал:

Розкажіть друзям!Розкажіть про цю статтю своїм друзям у улюбленій соціальній мережі за допомогою соціальних кнопок. Дякую!

Телеграм

Разом із цією статтею читають:

Липецький бювет — мінеральна вода, наділена цілющими…

Проблема очищення води охоплює питання фізичних, хімічних та біологічних її змін у процесі обробки з метою зробити її придатною для пиття, тобто очищення та покращення її природних властивостей.

Основними методами очищення води для господарсько-питного водопостачання є освітлення, знебарвлення та знезараження.

Освітлення води шляхом осадження завислих речовин. Цю функцію виконують освітлювачі, відстійники та фільтри. У освітлювачах та відстійниках вода рухається із уповільненою швидкістю, внаслідок чого відбувається випадання в осад зважених частинок. З метою осадження дрібних колоїдних частинок, які можуть перебувати у зваженому стані невизначено довгий час, до води додають розчин коагулянту (зазвичай сірчанокислий алюміній, залізний купорос чи хлорне залізо). В результаті реакції коагулянту з солями багатовалентних металів, що містяться у воді, утворюються пластівці, що захоплюють при осадженні суспензії та колоїдні речовини.

Коагуляцією домішок води називають процес укрупнення дрібних колоїдних і завислих частинок, що відбувається внаслідок їхнього взаємного злипання під дією сил молекулярного тяжіння.

Фільтрування - найпоширеніший метод відокремлення твердих частинок від рідини. При цьому з розчину можуть бути виділені як дисперговані частинки, а й колоїди.

У процесі фільтрування відбувається затримання завислих речовин у порах фільтруючого середовища та в біологічній плівці, що оточує частинки фільтруючого матеріалу. Вода звільняється від зважених частинок, пластівців коагулянту та більшої частини бактерій.

Знебарвлення води, тобто усунення або знебарвлення різних забарвлених колоїдів або повністю розчинених речовин може бути досягнуто коагулюванням, застосуванням різних окислювачів (хлор та його похідні, озон, перманганат калію) та сорбентів (активне вугілля, штучні смоли).

Знезараження води, або її дезінфекція, полягає у повному звільненні води від хвороботворних бактерій. Так як повного звільнення ні відстоювання, ні фільтрування не дають, для дезінфекції води застосовують хлорування та інші способи, описані нижче.

Традиційні методи очищення води не дозволяють видаляти з неї багато видів забруднень (що особливо містяться в розчиненому віллі), які можуть зустрічатися в поверхневих вододжерелах. Ці методи часто не забезпечують отримання води стандартної якості навіть у тих випадках, коли потрібно видалення присмаків і запахів природного походження. У зв'язку з цим намагаються використовувати додаткові методи обробки води: окислення, сорбцію, іонний обмін, фізичні методи та ін. Для цілей господарсько-питного водопостачання, як правило, доводиться обробляти велику кількість води, крім того, вартість її обробки повинна бути невелика. Тому в практиці водопостачання поки що отримують застосування тільки перші два методи: окислення та сорбція.

Окисний метод очищення води

Окислювачі вже давно використовуються в технології водопідготовки переважно завдяки своїй бактерицидній дії. Ще наприкінці минулого століття були проведені перші досліди щодо знезараження води хлором та азоном. Окислювачі застосовуються також видалення кольоровості води, її присмаків і запахів, тобто. органічні речовини природного походження. Поряд з газоподібним хлором і озоном знаходять застосування різні продукти, що містять хлор (хлорне вапно, гіпохлорити, двоокис хлору) і перманганат калію. Ці окислювачі мають різні окислювально-відновлювальний потенціал. Однак ефективність їх дії визначається не тільки величиною окисно-відновного потенціалу, а також іншими факторами, які необхідно враховувати в оцінці дії окислювача на ті чи інші види забруднень. До таких факторів можна віднести швидкість взаємодії окислювача з віддаленими з води речовинами, а також особливості взаємодії, що виявляються в ряді випадків. У цьому необхідно пам'ятати, що очищення води від органічних сполук з допомогою окислювачів досягається шляхом розкладання тобто. переведення до інших сполук. Очищення від неорганічних сполук у тому числі від іонів металів може бути досягнуто тільки в тому випадку, якщо останні будуть переведені при дії окислювачів у нерозчинну форму. Завдяки цьому вони можуть бути переведені з води за допомогою відстоювання, фільтрування тощо.

Найбільш характерні окислювачі та їх взаємодія з характерними видами забруднень води.

Хлор. Як відомо, взаємодія хлору з водою протікає за рівнянням

Cl2 + H2O ↔ HCl + HClO

Утворена в результаті гідролізу хлору хлорноваста кислота дисоціює за рівнянням

HClO ↔ H+ + OCl–

Хлор є добрим дезінфектантом. Його бактерицидна дія проявляється по відношенню до бактерій та деяких видів врусів. Знезаражуючий ефект залежить від дози хлору, часу контакту з водою, ступеня забрудненості води та інших умов. У взаємодію з хлором можуть вступати різні хімічні сполуки.

Окислення хлором піддаються природні гумінові речовини, що зумовлюють кольоровість води. Є дані, що хлорування порушує стійкість колоїдних частинок водного гумусу, сприяючи їх коагуляції.

Хлор порівняно легко взаємодіє із фенолами. Дослідження, проведені в Інституті колоїдної хімії води, дозволили встановити, що з класу фенолів найбільш стійкими по відношенню до хлору є одноатомні феноли – оксибензол, крезол, нафтол. Двохатомні феноли (пірокатехін, резорцин, гідрохінон) та трихатомні феноли (флороглюцин, резорцин, гідрохінон) руйнуються під дією під дією хлору значно інтенсивніше.

Проведено досліди щодо з'ясування характеру взаємодії хлору з фенолом (оксибензолом). Ці дані показують, що з малих дозах хлору фенол не руйнується, хоча спостерігається витрата окислювача. Очевидно, на цій стадії йде утворення хлорпохідних фенолу, що підтверджувалася поява типового аптечного запаху води. Зі збільшенням дози хлору кількість фенолу починає знижуватися, що свідчить про його руйнування. При повному руйнуванні фенолу витрата хлору припиняється. Виходячи з кількості хлору, що прореагував, можна підрахувати, що в даному випадку окислення проходить в основному до малеїнової кислоти. При цьому для перебігу реакції необхідний певний надлишок хлору. Особливості взаємодії хлору з фенолом є утворення небажаних хлорпохідних при недостатніх дозах хлору та необхідність значного надлишку хлору для їх руйнування, що в практичних умовах потребує спеціального процесу дехлорування води.

У ході дослідження виконаних Буртшелом та його співробітниками встановлено, що більшість хлорпохідних фенолу мають неприємний запах, особливо 2-хлорфенол, 2,4-дихлорфенол, 2,6-дихлорфенол і трихлорфенол.

Дуже специфічною є взаємодія хлору з аміаком, тому що реакція між ними протікає досить швидко з утворенням хлорамінів. Наприклад, хлор взаємодіє з аміаком приблизно в 100 разів швидше, ніж із фенолом. Залежно від умов перебігу реакції, у тому числі від співвідношення концентрацій хлору та аміаку, можуть утворюватись різні хлораміни: монохлораміни (NH4Cl), дихлораміни (NHCl2) та трихлораміни (NCl3).

Хлораміни, також як і хлор, є окислювачами і мають бактерицидну дію, яка проявляється, проте, значно повільніше і слабкіше. За наявності пов'язаного хлору рекомендується проводити знезараження води збільшеними дозами хлору і при більш тривалому його контакті з оброблюваною водою порівняно з вільним хлором. Тому на практиці у воду часто спеціально додають аміак, щоб «зв'язати» хлор у хлораміни та перешкодити утворенню небажаних органічних хлорпохідних, наприклад хлорфенолів. Цей приклад використовують у тих випадках, коли необхідно продовжити бактерицидну дію хлору. Однак якщо потрібно провести глибоке і швидке окислення забруднень, що знаходяться у воді, і якщо при наявності в оброблюваній воді аміаку неминуче утворюються хлораміни, на практиці вдаються до надмірного хлорування.

Багато досліджень присвячено питанню вивчення взаємодії хлору з пестицидами. Наявні дані показують, що хлор погано окислює більшість органічних хлорсодержащих пестицидів, а в тих випадках коли ця реакція протікає, можуть утворюватися токсичні продукти: наприклад, альдрин при окисленні хлором перетворюється на дельдрін, який більш токсичний, ніж вихідний продукт.

Фосфорганічні пестициди окислюються хлором дещо краще, проте і тут можуть утворюватися токсичніші продукти в порівнянні з початковою речовиною. Так, при взаємодії хлору з паратіоном останній перетворюється на токсичніший продукт – параоксон.

Є значна група органічних хімічних сполук, із якими хлор мало взаємодіє чи взаємодіє дуже слабко. До таких сполук відносяться синтетичні поверхнево-активні речовини, зокрема хлорний сульфонол, сполуки, що входять до складу нафт і нафтопродуктів та ін. Так, наприклад, порівняно легко окислюється хлором двовалентне залізо.

Двоокис хлору є отруйним вибухонебезпечним газом, добре розчинним у вигляді. За нормальних умов один об'єм води розчиняє близько 30 об'ємів двоокису хлору. Найчастіше використовують спосіб, заснований на окисленні натрію хлориту хлором:

2NaClO2 + Cl2 → 2 запахи. Двоокис хлору дуже енергійно ClO2 + 2NaCl

Поряд із високою бактерицидною дією двоокису хлору багато дослідників відзначають також ефективність її застосування з метою усунення присмаків та запахів. Двоокис хлору дуже активно взаємодіє з фенолами. Швидкість перебігу цієї реакції у багато разів перевищує швидкість окиснення фенолу хлором. Дослідниками було встановлено, що двоокис хлору, як і хлор, є мало ефективним реагентом по відношенню до нафтопродуктів і не зніме присмаки і запахи, що викликаються ними. Погано взаємодіє двоокис хлору та синтетичними поверхнево-активними речовинами. На відміну від хлору двоокис хлору не взаємодіє з аміаком, і тому присутність останнього у воді не впливає на її окислювальну дію. Відзначаючи, що двоокис хлору має перевагу перед іншими окислювачами при очищенні води від марганцю, оскільки реакція окислення марганцю двоокисом хлору протікає практично миттєво.

Перманганат калію. Хоча цей реагент почав використовуватися для очищення води давно, але тільки в останні десятиліття отримав широке впровадження в низці країн, особливо при необхідності зниження присмаків та запахів води та видалення з неї двовалентного заліза та марганцю.

Особливістю перманганату калію є те, що він, діючи як окислювач, сам відновлюється до окису марганцю. Деякі дослідники приписують двоокису марганцю важливу роль у процесі видалення забруднень з води, вважаючи, що вона утворює у воді тонкодисперсний осад, здатний сорбуватися на поверхні деяких видів забруднень, підвищуючи тим самим загальний ефект очищення води. При цьому дози перманганату можна підбирати найпростішим способом виходячи зі специфічного фіолетового забарвлення, властивого розчину перманганату.

Перманганат калію здатний окислювати дуже обмежену кількість пестицидів. При взаємодії перманганату калію з пестицидами так само, як і при дії хлору можуть утворитися продукти більш токсичні, ніж самі пестициди.

Щодо бактерицидної дії перманганату калію існують суперечливі думки. Одні дослідники вважають, що перманганат калію має гарну бактерицидну дію і що це дозволяє, застосовуючи його з метою усунення присмаків та запахів, відмовитися від обробки води хлором. Інші дослідники відзначають, що перманганат калію у звичайних для усунення запахів води дозах має слабку бактерицидну та віруліцидну дію.

Озон – безбарвний газ із сильним своєрідним запахом, токсичний, вибухонебезпечний, порівняно легко мимоволі розкладається, перетворюючись на кисень, із виділенням енергії. У чистому та сухому повітрі розкладання його відбувається повільніше, ніж у вологому та забрудненому. Ще швидше озон розкладається у воді за високих значень рН. Він дуже слабким окислювачем.

Отримують озон шляхом впливу тихого електричного розряду на кисень повітря чи чистий кисень у спеціальних генераторах. Продукт, що виробляється при цьому, являє собою не чистий озон, а суміш його з повітрям або киснем.

Для створення умов взаємодії озону з речовинами, що знаходяться у воді, він повинен бути переведений з газової фази у воду і розчинений у ній. Для цієї мети використовують різні способи усунення озоно-газової суміші з водою: барботування, інжекцію за допомогою емульгаторів, механічне усунення і т.д.

Численними дослідженнями встановлено, що озон має високу бактерицидну дію. Крім того, відзначено сильнішу дію озону на спорові форми, а також швидше знезараження дії озону порівняно з хлором. Разом з тим, обробка води озоном має свої особливості, які часто не дозволяють реалізувати його переваги як знезаражуючого реагенту. У зв'язку з цим іноді поряд з обробкою води озоном перед подачею в мережу піддають додатковому знезараженню хлором.

Озон у порівнянні з хлором та перманганатом калію значно глибше окислює фосфорганічні пестициди. З хлорорганічними пестицидами він погано взаємодіє, хоча у великих дозах він може руйнувати і ці сполуки.

Встановлено, що озон, вступаючи в реакцію з гумінових речовин, зазвичай утворює безбарвні сполуки. Проте є дані, що з зміна рН середовища забарвлення іноді відновлюється.

У літературі також зазначають, що під дією озону змінюється стійкість деяких органічних сполук і вони з'являється здатність затримуватися при фільтруванні.

Узагальнюючи наведені дані щодо дії окислювачів на різні види забруднень та домішки води, слід зазначити, що метод окислення не може розглядатися як універсальний та санітарно надійний. Навіть такий сильний окислювач, яким є озон, не гарантує очищення води від усіх видів забруднень, які можуть зустрічатися у поверхневих вододжерелах. Істотним недоліком окислювачів є і те, що вони не виймають забруднень із води, а лише перетворюють їх на інші сполуки. При цьому можуть утворюватися продукти, що погіршують органолептичні показники якості води (наприклад, з'являється забарвлення, виникає запах) і навіть є токсичними. Тому окислювачі можна застосовувати лише в тих випадках, коли є повна впевненість у тому, що вплив на забруднення води не призведе до утворення небажаних продуктів. Однак і в цьому випадку можуть зустрітися труднощі практичного використання окислювачів, пов'язані з необхідністю вибору та підтримки їх дози в залежності від виду та концентрації та зумовлені тривалістю проведення багатьох аналізів води, а отже, і неможливістю оперативного контролю за ефектом його очищення.

Очищення води з використання сорбційного методу

На відміну від окислювачів сорбенти не видозмінюються, а отримують забруднення води, тому використання їх з санітарної точки зору значно надійніше. У літературі є відомості про різні види сорбентів: активне вугілля, глини, шлаки і т.д. Ефективність застосування сорбентів залежить від їхньої природи, площі питомої поверхні, співвідношення мікро- та макропорів та інших факторів, у зв'язку з чим адсорбційна здатність сорбентом різна. Такі сорбенти, як, наприклад, зола, шлаки, кокс, буре вугілля, має невисоку сорбційну ємність по відношенню до розглянутих раніше видів забруднень. Але завдяки своїй низькій вартості вони все ж таки знаходять застосування (головним чином при очищенні стічних вод). Використання зазначених сорбентів для підготовки питної води є неприйнятним внаслідок виділення ними очищеної води небажаних речовин.

Дослідження щодо застосування природних сорбентів (різних глин) для очищення води було проведено в Москводоканалпроекті. Випробовували монтморилонітові глини (гумбрин, асканіт, аскаегель), які додавали у воду у вигляді суспензій. Крім того вивчали природні сорбенти (піролюзит та ін) як фільтруюче завантаження. Було встановлено, що у зазначених матеріалах відбувається сорбція низки микроэлементов.

Порівняно з природними сорбентами значно вищою адсорбційною ємністю по відношенню до більшості різних хімічних речовин, особливо органічних, мають активне вугілля, яке отримує все ширше застосування в технології очищення води як за кордоном, так і в нашій країні. Їх використовують в основному для дезодорації води та покращення її смакових якостей.

Як відомо, активне вугілля здатне сорбувати фенол, і ця речовина прийнята навіть як один з еталонних при оцінці вугілля різних марок. Про ефективність застосування активного вугілля для видалення з води деяких видів пестицидів свідчать результати численних досліджень. М. А. Шевченко зі співробітниками вказує, що активне вугілля добре адсорбує гідрофобні речовини, до яких належить більшість хлорорганічних пестицидів. Ці автори вказують на хороший ефект видалення з води таких фосфорорганічних пестицидів, як фосфомід, карбофос, хлорофос, дихлорофос.

Досить високою сорбційною здатністю мають активне вугілля і по відношенню до поверхнево-активних речовин.

У практиці водопостачання активне вугілля використовують як у вигляді порошку, що дезорується у воду, так і в гранульованому вигляді в якості завантаження фільтрів.

Вуглеводіння води має ряд недоліків:

1). Порошкоподібне вугілля (так само, як і окислювачі) вимагає постійного підбору його дози відповідно до виду і концентрації забруднень. Це порівняно легко можна здійснити при видаленні присмаків і запахів води, але при видаленні хімічних забруднень виникають труднощі, пов'язані зі складністю та тривалістю аналізу води. У той же час фільтри з гранульованим вугіллям є постійно діючим бар'єром по відношенню до забруднень, що сорбуються (якщо ємність вугілля не вичерпана);

2) порошкоподібне вугілля пилить, і це викликає великі труднощі при його використанні.

3) активне вугілля - дуже дорогі реагенти, тому бажано використовувати їх багаторазово, застосовуючи регенерацію, яку значно легше здійснити при використанні гранульованого вугілля і вкрай важко при вуглеванні води.

Вугле води. Для повного використання адсорбційних властивостей порошкоподібного вугілля необхідно забезпечити певний час його контакту з оброблюваною водою. Залежно від якості води, необхідної дози вугілля та інших факторів порошкоподібне вугілля водять у різних точках технологічної схеми очищення води: водоводи 1 підйому, перед відстійниками або освітлювачами зі зваженим осадом, перед фільтрувальними спорудами. Оскільки порошкоподібне вугілля є додатковим навантаженням, введення його перед фільтрувальними спорудами можливе лише за порівняно невеликих доз.

Методи очищення води

Існує кілька методів очищення води, але всі вони входять до трьох груп методів:

- Механічні методи;

- Фізико-хімічні методи;

- Біологічні методи.

Найдешевша — механічне очищення — застосовується виділення суспензій. Основні методи: проціджування, відстоювання та фільтрування. Застосовуються як попередні етапи.

Хімічна очистка застосовується виділення зі стічних вод розчинних неорганічних домішок.

При обробці стічних вод реагентами відбувається їх нейтралізація, виділення розчинених сполук, знебарвлення та знезараження стоків.

Які існують способи очищення води?

Фізико-хімічне очищення застосовується для очищення стічних вод від грубої дрібнодисперсійних частинок, колоїдних домішок, розчинених сполук. Високопродуктивний і водночас дорогий спосіб очищення.

Біологічні методи застосовуються для очищення розчинених органічних сполук. Метод ґрунтується на здатності мікроорганізмів розкладати розчинені органічні сполуки.

В даний час із загальної кількості стічних вод механічної очистки піддається 68% всіх стоків, фізико-хімічної3%, біологічної - 29%. У перспективі передбачається підвищити частку очищення біологічним методом до 80%, що покращить якість води, що очищається.

Основним методом підвищення якості очищення шкідливих викидів підприємствами за ринкової економіки є система штрафів, а також система плат за користування очисними спорудами.

Основне завдання очищення води - повністю звільнити її від суспензії (каламутності), зробити прозорою (освітлити) і знизити кольоровість до непомітного рівня. У сучасних умовах велике значення має попереднє видалення з води зоопланктону (найдрібніших тварин організмів) та фітопланктону (найдрібніших рослинних організмів). Для цього використовують мікрофільтри та барабанні сітки, через які проводиться проціджування води.

Для освітлення та знебарвлення до комплексу споруд з очищення води входять: відстійники, змішувачі, камери реакції, фільтри тощо.

Відстійники(горизонтальні, вертикальні) - споруди, призначені для осадження під силою тяжкості переважно великих за розміром і масою частинок, що у воді у зваженому стані.

Схема горизонтального відстійника

Недоліком природного осадження суспензії у відстійниках є тривалість цього процесу, при якому не забезпечується осадження основної частини дрібної суспензії та всіх колоїдних частинок.

З метою прискорення та підвищення ефективності випадання завислих речовин та видалення колоїдних речовин у відстійниках перед відстоюванням проводиться коагуляція води.

Схема вертикального відстійника:

1 - подача води;

2 - відведення води;

3 - скидання осаду;

4 - камера пластів'ятворення;

5 - кільцевий збірний лоток;

6 - відбивний конус.

Коагуляцієюприйнято називати процес укрупнення, агрегації колоїдних та тонко диспергованих домішок води, що відбувається внаслідок взаємного злипання під дією сил молекулярного тяжіння.

Процес коагуляції завершується утворенням видимих неозброєним оком агрегатів - пластівців.

Коагуляція відбувається під впливом хімічних реагентів - коагулянтів, до яких відносяться солі алюмінію (алюмінію сульфат A12(SO4)3,) і железа (железа сульфат, железа хлорид). Для прискорення процесу коагуляції застосовують речовини флоккулянти.

Фільтрування- це наступний після коагуляції та відстоювання процес для звільнення води від завислих речовин, що залишилися після перших етапів очищення.

Сутність фільтрації полягає у пропуску води через дрібнопористий матеріал, на поверхні, у верхньому шарі або в товщі якого затримуються зважені частки.

Фільтр являє собою железобетонний резервуар, заповнений фільтруючим матеріалом зазвичай у два шари.

Як фільтруючий матеріал використовують кварцовий пісок, антрацитову крихту, керамзит (подрібнений і неподрібнений), деякі вулканічні шлаки, пінополістирол та інші.

Існує два методи фільтрації води.

Плівкова фільтрація передбачає утворення біологічної плівки з раніше затриманих домішок у верхньому шарі завантаження, що фільтрує. Спочатку, внаслідок механічного осадження частинок суспензії та його прилипання до поверхні завантажувального матеріалу (наприклад піску), зменшується розмір пор.

Плівка досягає товщини 0,5-1 мм та більше. Вона грає вирішальну роль роботі повільних фільтрів, затримує дрібні суспензії, 95-99 % бактерій, забезпечує зниження на 20-45 % окислюваності і 20 % кольоровості.

2. Об'ємна фільтрація здійснюється на швидких фільтрах і є фізико-хімічним процесом, при якому механічні домішки води проникають в товщу фільтруючого завантаження і адсорбуються на поверхні її частинок і пластівців коагулянту. В результаті зменшення розмірів пір зростає опір завантаження при фільтруванні та втрата напору.

У процесі об'ємного фільтрування затримується близько 95% бактерій. Швидкі фільтри, пропускаючи більше води, швидко засмічуються і частіше вимагають очищення.

Двошаровий фільтр

Для очищення вод з незначною каламутністю та високим вмістом органічних з'єднань, які погано піддаються обробці у відстійниках та освітлювачах, ефективним методом очищення є флотація.

Флотація- це процес, сутність якого полягає в тому, що колоїдні і дисперсні домішки з'єднуються з бульбашками повітря, тонко диспергованого у воді.

Комплекси, що утворюються при цьому, спливають та утворюють піну на поверхні флотаційного пристрою. Зниження поверхневого натягу на кордоні вода-повітря призводить до підвищення ефективності очищення води шляхом флотації.

Очищаємо воду для пиття: який спосіб очищення вибрати?

Для цього у воду додають поверхнево-активні речовини (флотореагенти).

У разі організації централізованої подачі питної води в невеликі об'єкти (посілки, пансіонати, будинки відпочинку тощо) при використанні як джерело водопостачання поверхневих водойм для очищення води можуть застосовуватися компактні споруди невеликої продуктивності.

До їх складу входять: трубчастий відстійник, фільтр із зернистим завантаженням, обладнання для приготування та дозування реагентів та бак для промивної води.

На сучасних станціях очищення води у разі використання реагентних технологічних схем введення хімічних реагентів у оброблювану воду здійснюється системами автоматичного дозування.

Вони включають ємності реагентів, дозуючі насоси з мікропроцесорними регуляторами і впорскують клапани.

Дозуючий насос хімічних реагентів з мікропроцесорним регулятором та впорскуючим клапаном

Фізико-хімічні способи очищення води

Як випливає з назви, методи очищення води цієї групи поєднують у собі хімічну та фізичну дію на забруднювачі води. Вони досить різноманітні і застосовуються для видалення різних речовин. Серед них розчинені гази, тонкодисперсні рідкі або тверді частинки, іони важких металів, а також різні речовини в розчиненому стані. Фізико-хімічні методи можуть застосовуватися як на стадії попереднього очищення, так і на пізніх етапах для глибокого очищення.

Різноманітність методів цієї групи велика, тому нижче будуть наведені найпоширеніші з них:

флотація;
сорбція;
екстракція;
іонообмін;
електродіаліз;
Зворотній осмос;
Термічні методи.

Флотація, Щодо водоочищення, являє собою процес відділення гідрофобних частинок при пропусканні через воду великої кількості бульбашок газу (зазвичай повітря). Показники змочуваності забруднювача, що відокремлюється, такі, що частинки закріплюються на поверхні розділу фаз бульбашок і разом з ними піднімаються на поверхню, де утворюють шар піни, який може бути легко видалений. Якщо частка, що відокремлюється, виявляється більше за розмірами ніж бульбашки, то разом вони (частка + бульбашки) утворюють так званий флотокомплекс. Нерідко флотацію комбінують з використанням хімічних реагентів, наприклад, що сорбуються на частинках забруднювача, чим досягається зниження його змочуваності, або є коагулянтами і ведуть до укрупнення частинок, що видаляються. Флотацію переважно використовують для очищення води від різних нафтопродуктів та олій, але також можуть видалятися тверді домішки, відділення яких іншими способами є неефективним.

Існують різні варіанти здійснення процесу флотації, через що виділяють наступні її типи:

пінна;
напірна;
механічна:
пневматична;
електрична;
хімічна та ін.

Наведемо як приклад принцип роботи деяких із них. Широко використовується метод пневматичної флотації, при якій освіта висхідного потоку бульбашок створюється за рахунок установки на дні резервуара аераторів, які зазвичай являють собою перфоровані труби або пластини. Повітря, що подається під тиском, проходить крізь отвори перфорації, за рахунок чого дробитися на окремі бульбашки, що здійснюють сам процес флотації. При напірній флотації потік води, що очищається змішується з потоком води, перенасиченої газом і що знаходиться під тиском, і подається в камеру флотації. При різкому падінні тиску розчинений у воді газ починає виділятися у вигляді бульбашок малого розміру. У разі електрофлотації процес утворення бульбашок протікає на поверхні розташованих у воді, що очищається електродів при протіканні по них електричного струму.

Сорбційні методизасновані на вибірковому поглинанні забруднюючих речовин у поверхневому шарі сорбенту (адсорбція) або в його обсязі (абсорбція). Зокрема для очищення води використовується процес адсорбції, який може мати фізичний та хімічний характер. Відмінність полягає в способі утримання забруднювача, що адсорбується: за допомогою сил молекулярної взаємодії (фізична адсорбція) або завдяки утворенню хімічних зв'язків (хімічна адсорбція або хемосорбція). Методи цієї групи здатні досягти великої ефективності та прибирати з води навіть малі концентрації забруднювачів при великих її витратах, що робить їх кращими як методи доочищення на завершальних стадіях процесу водоочищення та водопідготовки. Сорбційними методами можуть видалятися різні гербіциди та пестициди, феноли, поверхнево-активні речовини і т.д.

Як адсорбенти використовуються такі речовини як активоване вугілля, силікагелі, алюмогелі та цеоліти. Їхня структура робиться пористою, що значно збільшує питому площу адсорбенту, що припадає на одиницю його обсягу, через що досягається більша ефективність процесу. Сам процес адсорбційної очистки може бути здійснений шляхом змішування води, що очищається, і адсорбенту, або ж шляхом фільтрації води через шар адсорбенту. Залежно від сорбуючого матеріалу і забруднювача процес може бути регенеративним (адсорбент після регенерації використовується знову) або деструктивні, коли адсорбент підлягає утилізації через неможливості його регенерації.

Очищення води методом рідинної екстракціїполягає у використанні екстрагентів. Що стосується очищення води, ектсрагент - це рідина, що не змішується або мало змішується з водою, значно краще розчиняє в собі забруднювачі, що витягуються з води. Процес здійснюється наступним чином: вода, що очищається, і эктрагент перемішуються для розвитку великої поверхні контакту фаз, після чого в них відбувається перерозподіл розчинених забруднюючих речовин, більша частина яких переходить в екстрагент, потім дві фази розділяються. Насичений забруднювачами екстрагент називається екстрактом, а очищена вода - рафінатом. Далі екстрагент може бути утилізовано або регенеровано залежно від умов процесу. Даним методом з води видаляються переважно органічні сполуки, такі як феноли та органічні кислоти. Якщо речовина, що екстрагується, становить певну цінність, то після регенерації екстрагента вона замість утилізації може бути з користю використана для інших цілей. Даний факт сприяє застосуванню екстракційного методу очищення до стічних вод підприємств для вилучення та подальшого використання або повернення у виробництво ряду речовин, що втрачаються зі стоками.

Іонний обмінпереважно використовується у водопідготовці з метою пом'якшення води, тобто вилучення солей жорсткості. Суть процесу полягає в обміні іонами між водою та спеціальним матеріалом, званим іонітом. Іоніти поділяються на катіоніти і аніоніти в залежності від типу іонів, що обмінюються. З хімічної точки зору іоніт є високомолекулярною речовиною, що складається з каркасу (матриці) з великою кількістю функціональних груп, здатних до іонообміну. Існують природні іоніти, такі як цеоліти та сульфовугли, які застосовувалися на ранніх етапах розвитку іонообмінної очистки, але в даний час широкого поширення набули штучні іонообмінні смоли, що значно перевершують свої природні аналоги з іонообмінної здатності. Метод очищення іонним обміном набув широкого поширення, як у промисловості, і у побуті. Побутові іонообмінні фільтри, як правило, не використовуються для роботи із забрудненими водами, тому ресурсу одного фільтра вистачає на очищення великої кількості води, після чого фільтр підлягає утилізації. У той самий час при водопідготовці іонообмінний матеріал найчастіше підлягає регенерації з допомогою розчинів із великим вмістом іонів H + чи OH -- .

Електродіалізявляє собою комплексний метод, що поєднує мембранний та електричний процеси. З його допомогою можна видаляти з води різні іони та проводити знесолення. На відміну від звичайних мембранних процесів, в електродіалізі використовуються спеціальні іоноселективні мембрани, що пропускають іони лише певного знака. Апарат для проведення електродіалізу називається електродіалізатором і являє собою ряд камер, розділених катіонообмінними і аніонообмінними мембранами, що чергуються, в які надходить вода, що очищається. У крайніх камерах розташовані електроди, яких підводиться постійний струм. Під дією електричного поля, що виникло, іони починаються рухатися до електродів згідно зі своїм зарядом, поки не зустрічають іоноселективну мембрану з збігається зарядом. Це призводить до того, що в одних камерах відбувається постійний відтік іонів (камери знесолення), а в інших навпаки спостерігається їх накопичення (камера концентрування). Розводячи потоки з різних камер можна отримати концентрований та знесолений розчини. Безперечні переваги даного методу полягають не тільки в очищенні води від іонів, але і в отриманні концентрованих розчинів речовини, що відокремлюється, що дозволяє повертати його назад у виробництво. Це робить електродіаліз особливо затребуваним на різних хімічних підприємствах, де разом зі стоками втрачається частина цінних компонентів, і застосування цього методу здешевлюється за рахунок отримання концентрату.

Додаткова інформація з електродіалізу

Зворотний осмосвідноситься до мембранних процесів і проводиться під тиском більше осмотичного. Осмотичний тиск - надлишковий гідростатичний тиск, прикладений до розчину, відокремленого напівпроникною перегородкою (мембраною) від чистого розчинника, при якому припиняється дифузія чистого розчинника через мембрану в розчин. Відповідно, при робочому тиску вище осмотичного буде спостерігатися зворотний перехід розчинника з розчину, за рахунок чого концентрація розчиненої речовини зростатиме. У такий спосіб можна відокремлювати розчинені гази, солі (включаючи солі жорсткості), колоїдні частинки, а також бактерії та віруси. Також установки зворотного осмосу виділяються тим, що використовуються для отримання прісної води з морської. Даний тип очищення з успіхом використовується як у побутових умовах, так і при обробці стічних вод та водопідготовці.

Додаткова інформація щодо зворотного осмосу та систем зворотного осмосу

Термічні методизасновані на вплив на воду підвищених або знижених температур. Одним з найбільш енергоємних процесів є випарювання, проте воно дозволяє отримати воду високого ступеня чистоти та висококонцентрований розчин із нелетючими забруднювачами. Також концентрування домішок може здійснюватися за допомогою виморожування, оскільки в першу чергу починає кристалізуватися чиста вода, і лише потім її частина з розчиненими забруднювачами. Випарюванням, як і виморожуванням, можна проводити кристалізацію - виділення домішок у вигляді кристалів, що випадають в осад, з насиченого розчину. В якості екстремального методу використовується термічне окислення, коли вода, що очищається, розпорошується і піддається впливу високотемпературних продуктів згоряння палива. Даний метод використовується для нейтралізації високотоксичних або забруднювачів, що важко розкладаються.

Чиста вода – запорука здоров'я кожної людини. Якість цього цінного ресурсу в мережах центрального водопостачання та в індивідуальних джерелах не завжди відповідає параметрам, що забезпечують її безпечне споживання. Сучасні методи очищення дають змогу довести фізико-хімічні показники води до необхідного рівня.

Чиста вода - запорука здоров'я та довголіття

Вода, що постачається підприємствами водоканалу, проходить очищення у певній послідовності та її якість доводиться до нормативних значень. Загальний принцип очищення не усуває повністю всіх негативних чинників, які негативно впливають організм людини. Свій негативний внесок у підсумкову якість води вносять і великі мережі трубопроводів, що перебувають у поганому стані, поповнюючи воду масою механічних домішок – іржі, бруду тощо.

Наявність власного джерела водопостачання теж завжди гарантує ідеальне якість води. Для споживання води в харчових цілях у цьому випадку завжди потрібне проведення комплексного аналізу.

Конфігурація комплексу водоочищення завжди має формуватися з урахуванням аналізів складу води, із залученням кваліфікованих фахівців. Самостійне складання системи очищення не завжди може дати позитивний ефект у покращенні якості води.

Залежно від якості води, системи очищення можуть складатися з найпростіших елементів – фільтрів тонкого механічного очищення, але найчастіше різні методи фізичного та хімічного очищення комбінуються. Далі ми розглянемо найпопулярніші способи та методи очищення питної води.

Фільтри тонкого механічного очищення

Фільтр механічної очистки на введенні водопроводу

Фільтри механічної очистки виробляються зазвичай у вигляді колби, всередині якої розташований фільтруючий картридж. Фільтруючі елементи виконуються з різних матеріалів, зазвичай полімерного волокна (поліпропілену) або кераміки.

Картридж з поліпропілену та таблиця характеристик

Картридж фільтра тонкого очищення після вироблення ресурсу

Картридж є витратною частиною, має певний ресурс роботи та потребує заміни після його закінчення. Фото зрозуміло дає зрозуміти — вода в системі централізованого водопостачання не відрізняється кристальною чистотою.

Аналогами фільтрів механічної очистки є насадки на змішувач.

Водяний фільтр для змішувача

Фільтри механічного очищення мають наступні переваги:

Простота устрою;
Відносна дешевизна;
Якісне механічне очищення.

Основним недоліком фільтрів найпростішої конструкції є можливість очищення від органічних домішок, вірусів, пестицидів, нітратів. Для видалення води інсектицидів, пестицидів, компонентів органічного походження в комплексі з пристроями механічної фільтрації застосовують фільтри з активованим вугіллям.

Вугільні побутові фільтри

Очищення питної води від низки домішок здійснюється сорбційними фільтрами, базовим елементом яких є активоване вугілля. Фільтри (глеки) є популярним методом очищення господарсько-питної води у побутових умовах.

Через фільтруючий картридж глечик пропускається вода і збирається в нижній чаші пристрою. Більшість типів картриджів глеків використовуються для очищення питної води від органічних компонентів та розчиненого хлору. Залишки хлору зазвичай повністю видаляються після аерації – просто вивітрюються з негерметичної судини.

Деякі види фільтрів можуть очищати воду від заліза, солей важких металів, нафтопродуктів та інших домішок, пом'якшувати воду. Цей ефект досягається за рахунок додавання до матеріалу картриджів іонообмінних компонентів.

Картриджі вугільних фільтрів мають певний ресурс, тому в міру збільшення кількості води, що пройшла через фільтр, вони втрачають свою початкову ефективність. Недоліком фільтрів з активованим вугіллям є накопичення органічних домішок. Вони служать плідною базою для розмноження та розвитку мікроорганізмів та бактерій.

Для нівелювання цього негативного чинника у роботі вугільних фільтрів їх часто комбінують із системами знезараження води.

Ультрафіолетове випромінювання та очищення озоном

Лампа ультрафіолетового знезараження води

Ультрафіолетове випромінювання має відмінні бактерицидні властивості – воно вбиває більшість видів бактерій, вірусів, мікроорганізмів. При цьому властивості води не змінюються. Метод застосування ультрафіолетового випромінювання досить простий і має велику популярність.

Озонування води – не менш ефективний, але складніший технічно і дорогий процес. Озон є потужним окислювачем і за його потраплянні у воду більшість мікроорганізмів гине. Якість знезараження за допомогою озону набагато перевершує аналогічні показники традиційного методу – хлорування.

Системи озонування складні технічно, вимагають обслуговування професійних навичок. У силу своєї високої вартості та технічної складності застосовуються у побутових умовах досить рідко.

Системи фільтрації зворотного осмосу

Осмотичні мембранні системи вважаються найефективнішими для очищення питної води. Ступінь очищення від різних домішок за сприятливих умов може досягати 97-98%. Принцип роботи заснований на використанні властивостей спеціальної мембрани, що має пори мікроскопічного розміру. Розмір часу зіставимо за своїми габаритами молекулою води.

Осмотичні фільтри бувають проточного та накопичувального типу. Вони очищають воду від механічних домішок розміром від 5 мкм, солей важких металів, вірусів, мікроорганізмів, органічних та неорганічних хімічних сполук. Найбільш якісно мембрана фільтра зворотного осмосу працює із чистою, попередньо очищеною від механічних частинок водою.

Багатошарова мембрана зворотного осмосу

Крім того, на мембрану негативно впливає підвищений вміст солей кальцію та магнію, більш відомий під назвою жорсткості.

Залежно від вмісту вихідної води системи зворотного осмосу комбінуються з блоками пом'якшення та фільтрами тонкого механічного очищення.

Недоліками комплексів осмосу є такі показники:

Система є сприятливим середовищем у розвиток мікроорганізмів;
У процесі очищення поряд із шкідливими компонентами частково видаляються корисні для людини мінеральні елементи;
Для роботи систем потрібен вихідний тиск не менше 2,5 кгс/см2;
При очищенні одного літра води утилізується від 3 до 7 літрів води із розчиненими відфільтрованими компонентами.

Частина недоліків компенсується застосуванням додаткових компонентів для очищення. Знезараження зазвичай проводиться ультрафіолетовою лампою. Поповнення очищеної води мінеральними компонентами виконується блоками мінералізації.

Іонообмінні системи пом'якшення води

Солі кальцію і магнію, розчинені у воді, негативно впливають на систему травлення людини, можуть призвести до утворення каменів. Крім того, вода з підвищеною жорсткістю призводить до утворення накипу в побутових приладах водонагрівального типу та виходу з ладу їх нагрівальних елементів (ТЕНів).

Іонообмінна двоступінчаста система очищення води

Найбільш ефективним способом пом'якшення води є комплекси фільтрації на основі іонообмінних компонентів - гранульованої смоли. Вихідна вода проходить через фільтр, при цьому відбувається заміщення іонів натрію та хлору іонами кальцію та магнію. Після певного проміжку часу іонообмінний матеріал промивається розчином кухонної солі (хлорид натрію) і відбувається видалення іонів, що накопичилися солей жорсткості.

Іонообмінні установки найчастіше застосовують у промислових цілях. Ресурс смоли має свій термін, заміна її провадиться в середньому 1 раз на 5 – 8 років. Установки іонообмінного типу найчастіше застосовуються під час роботи систем і .

Мідно-цинкові системи очищення

Принцип роботи установок цього заснований на використанні властивостей мідно-цинкового сплаву, компоненти якого мають різну полярність. Домішки з відповідним зарядом притягуються до полюсів під час проходження води. В результаті окисно-відновних реакцій вода очищається від заліза, ртуті, свинцю, знищуються мікроорганізми, бактерії тощо.

Недоліком фільтрації на основі мідно-цинкового сплаву вважається збереження у воді органічних домішок. Цей недолік виключається при комбінуванні мідно-цинкового фільтру з блоком вугільної фільтрації (адсорбції).

Найбільш популярними для очищення питної води в побутових умовах є вугільні фільтри та системи зворотного осмосу. Система фільтрації зворотного осмосу ефективніша, але й установки на її основі коштують дорожче. Якісне очищення води найсучаснішими методами найчастіше є витратним, але необхідним заходом. Вживання води з нормальними параметрами чистоти та якісним хімічним складом є запорукою здоров'я для кожної людини.

Про важливість чистої води для нашого здоров'я відомо всім. Якщо ми регулярно вживатимемо воду високої якості, стане реальною можливість уникнути виникнення багатьох хвороб, до них належать і досить тяжкі захворювання. Крім того, якість води впливає і на смак приготовлених на ній страв. Ви можете придбати дорогі сорти кави або чаю, проте, готуючи їх на поганій воді, вся їх цінність і смак будуть втрачені безповоротно.

Хлорована вода в наших трубах здатна захистити нас від небезпечних вірусів і мікробів, проте сама хлорка для нас шкідлива: руйнує білкові структури нашого тіла, погіршує стан слизових оболонок в організмі, вбиває корисні бактерії в кишечнику, що сприяє, провокує появу різноманітних алергічних реакцій. Крім того, хлор не вбиває яйця гостриків та цисти лямблій.

Думаю, ні для кого вже не є секретом, що вода, яка тече з нашого крана, не має тієї якості та чистоти, які потрібні нашому організму. Якщо у вас стоїть фільтр, вам тільки залишається регулярно міняти картриджі, щоб бути впевненими, що вода, яку ви п'єте, є виключно корисною. Але, щоб ви знали, в наших силах в домашніх умовах очистити воду, не витрачаючи чималих коштів на фільтри та картриджі, а використовуючи досить прості методи.

Способи очищення води в домашніх умовах

Найбільш простим та відомим способом очищення води є її кип'ятіння. Коли висока температура діє на воду, відбувається її стерилізація і вода очищається від мікроорганізмів (вірусів, мікробів) – такий ефект можна отримати лише при кип'ятінні води протягом чверті години, не накриваючи кришкою, щоб із парою видалялися шкідливі сполуки.

Але, по-перше, хлорні сполуки в такій воді все одно залишаються, перетворюючись на небезпечні для здоров'я: канцерогенна речовина хлороформ, що викликає ракові захворювання,
по-друге, частини солей осідають на стінках посуду, в якому ви кип'ятите воду (думаю, їх ви бачили на стінках вашого чайника), виходить, що при кип'ятінні ми отримали м'яку воду, в якій рівень солей, нітратів і важких металів став вищим, ніж у звичайній водопровідній,
а по-третє, недаремно кип'ячену воду називають «», ніякої користі для організму людини вона не несе.

Не менш простим методом очищення води є її банальне відстоювання. Просто налили в посудину воду, дали їй постояти 8 годин – за цей час летючий хлор разом з іншими летючими домішками випарується (добре, якщо періодично помішуватимете воду – це допоможе процесам «випаровування» відбуватися інтенсивніше). Однак солі важких металів із відстояної води нікуди не подінуться, у кращому разі вони осідають на дно. Тому, коли використовуватимете цю воду, виливайте 2/3 її вмісту, не збовтуючи, щоб осад на дні не змішався з більш-менш очищеною водою.
Очищення води можна провести і за допомогою звичайної кухонної солі. Можете заповнити ємність водою з-під крана (2 літри) і розчиніть у ній 1ст.л. із верхом солі. Через 15-25хв. така вода буде вільна від шкідливих мікроорганізмів та солей важких металів.

Мінус цього в тому, що цю воду не варто вживати щодня.

Заморожування– сьогодні це все популярніший метод очищення води, який, до того ж, вважається ще й найефективнішим. У ємність наливається вода (хто використовує каструлю, хтось пластикові контейнери, але не використовуйте скло), причому не наливайте воду «з верхом», залиште вільним невеликий простір, оскільки рідина при замерзанні здатна збільшуватися в обсязі.

Чиста прісна вода замерзне швидше, ніж вода з домішками солей. Тому слідкуйте, коли в ємності наполовину вода замерзне, незамерзлу рідину вилийте (в ній всі шкідливі домішки), а заморожену воду розтопіть - її можна пити і використовувати для приготування їжі.

Розморожена (тала) вода, випита відразу після розморожування, є надзвичайно цілющою, здатною прискорити багато відновлювальних процесів в організмі, збільшити працездатність, полегшити стан при алергії, дерматитах, свербіння.

В аптеці можна придбати невеликий шматочок кремніюта з його допомогою очистити воду від домішок. Добре промийте кремній у теплій проточній воді, покладіть його в 2-літрову банку і налийте холодну воду, прикрийте банку марлею і поставте на світлі, але далеко від прямих променів сонця. За два-три дні очищена вода готова. Розраховуйте величину каменя кремнію 3-10г на 1-5 літрів води. І не пийте воду до дна, акуратно злийте її в інший посуд, залишивши сантиметра 3-5 води з осадом.
Останнім часом популярним стає очищення води ще одним каменем під назвою шунгіт. Рекомендують купувати великі камені, тоді вони не будуть потребувати заміни на нові, хоча, звичайно, раз на півроку їх потрібно добре чистити за допомогою щітки, жорсткої губки або наждакового паперу.

Шунгітова вода готується так: 100 грамовий камінь міститься в літр води (якщо треба більше, то й камінь берете не один), 3 дні, не більше, шунгіт наполягає рідину, після чого вона зливається так само, як і при приготуванні кремнієвої води.

У шунгітової води є протипоказання: схильність до онкологічних захворювань, тромбоутворень, підвищеної кислотності та хвороб у стадії загострення.

Якщо ви не маєте фільтр для очищення води, ви можете скористатися активованим вугіллям. Адже основу більшості фільтрів застосовують саме вугілля. Цей засіб є не тільки прекрасним нейтралізатором неприємних запахів (старих іржавих труб, наприклад, або хлорки), але і, подібно до губки, вугілля може вбирати шкідливі речовини з водопровідної води.

Просто оберніть у марлю таблетки активованого вугілля (в розрахунку 1 таблетка на 1 літр води) та помістіть у посудину з водою. Вже наступного ранку (через 8 годин) у вас буде готова чиста вода.

Про очищувальні властивості сріблами вже давно знаємо. Сріблом можна очищати воду, звільняючи її від хімічних сполук та шкідливих мікробів та вірусів. Просто помістіть у ємність із водою проти ночі срібну монету чи ложку. Вранці (через 10-12год.) у вас виявиться очищена вода, готова до вживання.

Срібло перегнало за антибактерицидною дією карболову кислоту та хлорку, причому свої корисні властивості вода зі сріблом зберігає тривалий час.

Народні засобидля очищення води так само мають місце бути:

Очищення гроном горобини: варто опустити її години на два-три у воду, і ви отримаєте чисту рідину, що суперничає за якістю з водою, очищеною сріблом та активованим вугіллям.
Очищення корою верби, лушпинням цибулі, гілками ялівцю і листям черемхи також ефективні і хороші та отримання чистої води, тільки процес очищення вже займе 12ч.
Очищення оцтом, йодом, вином. на 1л води пропорції: 1ч.л. оцту, або 3 краплі 5% йоду, або 300г молодого сухого білого вина. Всі ці добавки поміщають у воду на 2-6ч. Мінусом є те, що хлор та деякі мікроби у воді все одно залишаються.

Багато хто намагається заповнити в організмі необхідну кількість води дистильованою водою. Так, в ній ви не виявите шкідливі домішки, але вона і користі ніякої не дає організму, крім того, така вода не має ніякого смаку. Так плюс до всього, при постійному вживанні дистильованої води з організму вимиваються необхідні нам мінерали та солі.
Ще розглянемо один метод, як очистити воду в домашніх умовах, що набуває популярності, але і викликає деякі сумніви - очищення магнітами. У посуд наливається звичайна вода, навколо неї обмотують магнітами та залишають на 3-5 годин. Є навіть рекомендація опоясати водопровідну трубу, що подає у кран воду, магнітами.

Можна бути впевненими, що такий метод не очистить воду від мікробів та хлорки, у кращому випадку примагничить солі заліза та очистить воду від цього мінералу, і то це можна припустити лише теоретично.

Інші варіанти очищення води: побутовий фільтр у вигляді глека (в ньому використовують фільтр вугільно-кремнієвий), здатний прибрати з води хлорку та токсичні метали, за умови, що картриджі ви змінюєте щомісяця, різні насадки та, звичайно, стаціонарні фільтри. За їх багатьох переваг, у них є недолік - чимала ціна. Хоча, звісно, з якого боку подивитися, адже найцінніша інвестиція – у своє власне здоров'я…

А які методи та способи очищення води застосовуєте ви?