В чем заключается очистка питьевой воды

Очищение питьевой воды весьма актуально для российского потребителя. Избыток соединений хлора, неприятный запах, излишняя жесткость и повышенное содержание растворенного железа — «норма» для системы центрального водоснабжения во многих регионах нашей страны. Что касается частных домовладений, то здесь следует напомнить: природная вода, в зависимости от источника, может быть перегружена солями тяжелых металлов, нефтепродуктами, различными органическими и неорганическими соединениями, а в отдельных случаях — содержать бактерии и вирусы. Чтобы найти правильное решение, подобрав систему фильтрации, отвечающую именно вашим целям и задачам, попробуем разобраться в методах очистки питьевой воды.

Методы очистки питьевой воды в зависимости от типа загрязнения

Если мы говорим о бытовой очистке питьевой воды, то следует понимать, что методы, используемые в домашних фильтрах, отличаются от технологий очистки, применяемых на крупных производствах. Связано это со спецификой производственных процессов, в результате чего вода загрязняется теми веществами, которые обычно не встречаются в скважинной или водопроводной воде.

В данном обзоре мы будем говорить о бытовых фильтрах для очистки питьевой воды и охарактеризуем лишь основные методы, применяемые в них, согласно наиболее типичным загрязнениям водопроводной воды и воды из скважин.

Все методы фильтрации можно разделить на механические (включая отстаивание), физические (обеззараживание ультрафиолетом, кипячение, обратный осмос и т.д.), химические (хлорирование, фторирование, озонирование и др.), биологические (предполагают применение микроорганизмов) и физико-химические (электролиз, ионизация серебром и пр.). Все они применяются в той или иной степени в системах очистки воды и воздействуют на различные виды загрязнений.

Например, механические частицы удаляются с помощью отстаивания воды, коагуляции (осаждения частиц с помощью химических средств) и использования различных фильтрующих материалов. Избыток железа , свойственный российской водопроводной воде, ликвидируется в результате аэрации (интенсификации процессов окисления в трубопроводе), обработки активными окислителями — озоном, фтором, гипохлоритом натрия и пр., фильтрованием через модифицированную загрузку, при котором удаляется не только осадок, но и растворенное двухвалентное железо.

Микробиологические примеси , такие как вирусы, бактерии, другие микроорганизмы, устраняются под воздействием, например, всем известного хлора и ультрафиолетового облучения. Озон оказывает губительное действие на вирусы и споровые формы (в т. ч. устойчивые к хлору) и не образует канцерогенных соединений в отличие от хлора. Однако перед употреблением воды он должен успеть распасться, поскольку является сильнейшим ядом, так же, как хлор и фтор. Поэтому для бытовых нужд подобные способы не рекомендуются.

В случае повышенной кислотности используется гранулированный карбонат кальция или полуобожженный доломит, содержащий магний. Что касается повышенной жесткости, то она образуется из-за высокого содержания солей кальция и магния и ликвидируется с помощью кипячения, катионирования (поглощение ионов кальция и магния с помощью специального вещества), электродиализа (воздействие электрическим током) и обратного осмоса. Последний метод очистки питьевой воды применяется также при загрязнении органическими соединениями, микроорганизмами и солями.

Системы очистки воды в частном доме

В частных домах и коттеджах зачастую используются магистральные фильтры, которые встраиваются в трубопровод и очищают весь поступающий объем воды. Магистральные фильтры, как и бытовые, отличаются по назначению и по типу фильтрующего элемента — в зависимости от видов удаляемых загрязнений и объема потребляемой воды. Они могут предназначаться для механической очистки от крупных частиц, для химической — от различных органических соединений, для биологической — от патогенных микроорганизмов, а также для обезжелезивания, умягчения воды и т.д. Как правило, такие системы имеют модульную конструкцию, позволяющую установить нужное количество фильтров определенного типа. Но вначале важно провести анализ воды, которая поступает в ваш загородный дом. Это позволит выбрать наиболее подходящую систему водоподготовки и очистки.

В зависимости от желаемого результата можно использовать системы для грубой или тонкой очистки. В первом случае на выходе получается вода для технического использования, во втором — для питья. Фильтры тонкой фильтрации желательно устанавливать после оборудования для грубой очистки, таким образом фильтр будет медленнее загрязняться.

Сетчатые фильтры предназначены для грубой механической очистки, а картриджные — для тонкой механической, хотя от производителя к производителю могут быть исключения. Умягчающие фильтры бывают двух видов — наполненные гранулами полифосфата или регенерируемые, с ионообменной смолой. Если полифосфатные гранулы всего лишь предотвращают образование накипи, что спасает бытовые приборы, но не делает воду пригодной для питья, то регенерируемые фильтры очищают и смягчают воду достаточно глубоко. Однако их стоимость довольно высока — порядка 500–1200 долларов.

Метод обратного осмоса, о котором мы говорили выше, также может использоваться в системах очистки питьевой воды для загородных домов. При этом на выходе получается практически дистиллированная вода. Однако в этом и заключается недостаток данной системы, ведь человеческий организм получает из потребляемой воды до 60% суточной нормы кальция, магния и калия. Таким образом, метод обратного осмоса лишает нас значительной доли важных микроэлементов (особенно если вода используется не только в питьевых целях, но и для приготовления пищи), что может привести к хронической нехватке жизненно необходимых веществ. Кроме того, обратноосмотическая установка требует высокого давления в водонапорной сети.

Наконец, магистральные фильтры отличаются по количеству ступеней очистки. Чем больше ступеней (модулей), о которых было сказано выше, тем большее количество разнородных загрязнений удаляется в результате их прохождения. Например, первый фильтр — для грубой механический очистки, за ним — второй, для тонкой очистки, удаления хлора, биологических примесей и неприятного запаха, на третьей ступени происходит смягчение воды и удаление нерастворенного железа. В зависимости от выбранной модели в структуру могут входить фильтры самых разных видов — магнитные, ионообменные и т.д. Таким образом, компонуя различные принципы фильтрации, реализованные в различных модулях, на выходе можно получить питьевую воду высокого качества.

Фильтры для очистки водопроводной воды

В условиях центрального водоснабжения необходимости в магистральных фильтрах нет, так как вода, поступающая в наши квартиры, — что бы там ни говорили — достаточно безопасна. Ее можно пить, просто дав ей постоять какое-то время (для испарения оставшихся соединений хлора). Тем не менее дополнительная очистка и умягчение водопроводной воды пользуются популярностью у россиян. Для этой цели применяются самые разнообразные методы — фильтры-кувшины и системы фильтрации, которые размещаются под мойкой или крепятся непосредственно на кран либо душевую лейку.

Кувшинные фильтры наиболее удобны в том случае, если нет необходимости в больших объемах питьевой воды. Вода наливается и используется только по мере необходимости, что для многих россиян является вполне приемлемым вариантом. Такие фильтры достаточно хорошо очищают воду, а их стоимость невелика — порядка 400–500 рублей. Тем, кому необходимо очищать сразу весь объем поступающей воды, можно порекомендовать проточный фильтр для воды. Они бывают трех видов — под мойку, настольные (устанавливаются рядом с мойкой) и фильтры на кран. Примерная стоимость фильтра под мойку в зависимости от количества ступеней, производительности и типа фильтрации — порядка 3000–12 000 рублей, фильтров на кран — 800–900 рублей, фильтров рядом с мойкой — 4000–7000 рублей. Порточные обратноосмотические фильтры обойдутся в сумму 10 000–20 000 рублей (в зависимости от количества ступеней и производительности).

Итак, выбор фильтра для очистки питьевой воды должен основываться прежде всего на ее качестве непосредственно в вашем доме. Чтобы получить достоверные и полные данные о ее составе, рекомендуется заказать предварительный анализ в аккредитованной лаборатории. Если же нет желания тратить время и деньги, пусть и незначительные, на исследования, можно сразу приобрести многоступенчатую систему для очистки и умягчения воды, рассчитанную на самый неблагоприятный прогноз. Но в этом случае экономия на анализе питьевой воды обернется постоянными расходами на замену различных ступеней очистки, хотя без некоторых из них вполне можно было бы обойтись.

При вы­бо­ре прин­ци­па филь­тра­ции и, собст­вен­но, са­мой сис­те­мы очист­ки пить­е­вой во­ды, сле­ду­ет ру­ко­водст­во­вать­ся сле­ду­ю­щим ал­го­рит­мом дейст­вий. Во-пер­вых, сдай­те про­бу во­ды на экс­пер­ти­зу в ак­к­ре­ди­то­ван­ную для этих це­лей ла­бо­ра­то­рию. Во-вто­рых, че­рез 2–7 дней по­лу­чи­те ис­чер­пы­ва­ю­щее за­клю­че­ние о со­ста­ве во­ды. В-треть­их, вы­бе­ри­те под­хо­дя­щий вам ва­ри­ант, ис­хо­дя из под­роб­ных ре­ко­мен­да­ций ла­бо­ра­то­рии. Пье­те ка­чест­вен­ную во­ду, от­филь­тро­ван­ную за ра­зум­ные день­ги!

Ответ или решение 2

В данном задании вам необходимо записать в чем заключается очистка питьевой воды.

Запишите порядок выполнения данного задания

• Определите что означает очистка питьевой воды;
• Запишите содержание воды;
• Методы очистки воды.

Очистка питьевой воды означает следующее

Это освобождение от взвешенных в ней веществ и уменьшение ее цветности в соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды.

Как известно, в чистом виде воду встретить возможно очень редко, так как чаще всего в ней содержится большое количество различных примесей. Чтобы вода стала пригодной для питья, а при этом не смогла принести какой-либо вред, она проходит через специальные процедуры очистки.

Методы очистки воды

Существует очень много различных способов очистки воды, причем каждый метод предполагает создание воды, которая имеет собственное уникальное предназначение. При этом необходимо применять такие методы, которые обеспечивают создание воды, пригодной для питья.

1. Механическая фильтрация. Наиболее популярным и простым способом является механическая фильтрация, которая предполагает применение специальных фильтров, через которые не проходят частицы примесей.
2. Ионный обмен. Заключается в сорбции ионов, при которой во время поглощения одного иона происходит выход другого. В результате все вредные вещества, содержащиеся в воде, замещаются безвредными.
3. Обратный осмос. Методы очистки питьевой воды включают дополнительно обратный осмос, а при этом используются специальные обратноосмотические мембраны, с помощью которых происходит удерживание различных примесей.
4. Электрохимическая очистка. Предполагает применение особых окислительно-восстановительных реакций, осуществляющихся в воде под действием электротока.
5. Дистиляция. Предполагает изначальное испарение воды, после чего она очищается и конденсируется.

Для того, чтобы правильно подобрать фильтрующее устройство (ведь все же хотят, чтобы очистка проходила качественно, и в результате мы имели близкий к идеальному продукт), необходимо знать, как именно, от чего, и с помощью каких средств происходит сам процесс очищения.

Кстати, о том, какой состав воды по-настоящему полезен, так же неплохо знать. Обо всем этом рассказывается в материале, который мы предлагаем к прочтению. Из него вы почерпнете информацию о:

• существующих на сегодняшний день методах очистки воды;
• преимуществах и недостатках каждого из них;
• современной «тонкой» очистке с опреснением, дистилляцией и использовании эффекта обратного осмоса;
• с помощью каких средств эффективней всего производить очистку поступающей из крана воды в домашних условиях.

Эти средства сегодня являются очень доступными – они есть в продаже в большом разнообразии и имеют вполне приемлемую цену. Приобретя подходящую для вас модель, вы сможете больше не беспокоиться о качестве принимаемой в пищу воды.

КАКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ СУЩЕСТВУЮТ

Древние люди пользовались водой для питья из открытых водоемов. На ее состав влияли почвы, климат, сезонные факторы размножения микроорганизмов. Позднее научились рыть колодцы и тянуть акведуки с гор, качество воды улучшилось. Ведь слои известняка, песка и глины являются натуральными фильтрами, а горные источники – это тающие ледники с минимумом примесей и бактерий.

Но с развитием цивилизации количество жителей в одном населенном пункте увеличивалось. Отходы жизнедеятельности людей и скота в городах просачивались в грунтовые воды. К ним же добавлялись химические отходы зарождающейся промышленности.

Возросшее количество эпидемий и отравлений заставило задуматься о причинах. О микробах еще не знали, но поняли связь между свежестью воды и хорошим самочувствием. Первыми методами очистки воды стали:

Это заметно снизило риск кишечных инфекций. Но запах, вкус и цвет воды оставались прежними. Эти свойства зависят от состава.

С развитием физики, химии и биологии добавились новые технологии очистки воды. К ним относятся:

• Седиментация;
• Опреснение;
• Хлорирование;
• Озонирование;
• Ионизация;
• Обратный осмос;
• Дистилляция.

Последним не пользуются для питьевой воды, только для сырья фармацевтической и химической промышленности.

КАКИЕ ОТЛИЧИЯ МЕЖДУ УКАЗАННЫМИ МЕТОДАМИ?

Сравнивая эффективность древних и современных методов очистки воды, можно понять, что они различны по эффективности, но не взаимозаменяемы. Так, старые направлены на избавление от крупных примесей и коллоидных взвесей, а новые – на борьбу с микробами и улучшение химического состава. На станциях водоочистки вода проходит через систему грубых фильтров, отстаивается, подвергается обработке реактивами и ультрафиолетовым излучением, снова фильтруется через мембраны. Если в природном источнике не хватает нужных человеку соединений микроэлементов – их добавляют на заключительном этапе очистки. Например, в некоторых регионах США и Европы применяют фторирование питьевой воды для предотвращения заболеваний зубов.

СТАРИННЫЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Старинные способы очистки воды устраняли в жидкости то, что заметно невооруженному глазу: мусор, муть, насыщенный цвет. Время очистки зависело от размеров фильтра или другого оборудования, и объема пропускаемой воды. Избавлялись от механических примесей, пропуская воду через емкости с песком или ткань. После этого ее держали в резервуарах, давая осесть взвеси. Эти приспособления устраивались в замках или в городе, и подготавливали воду для всех жителей.

В быту набранную из общих водоводов воду перед питьем нагревали до кипения и охлаждали. Также заметили, что те, кто пьют из драгоценных кубков, меньше болеют. Причины (антибактериальные свойства ионов драгметаллов) не поняли, списали на то, что «нечисть боится серебра». Стали держать в кувшине с водой серебряную монету или ложку.

СОВРЕМЕННАЯ «ТОНКАЯ» ОЧИСТКА ВОДЫ

Новые технологии очистки питьевой воды направлены на то, чего не видит человеческий глаз, но от чего зависит ее безопасность и качество. А также на ускорение процессов очистки. Это обеспечивает седиментация – под воздействием центробежных сил в пропущенной через центрифугу воде все мелкие механические примеси отделяются гораздо быстрее.

Хлорирование знакомо многим. В воду добавляется химически активный реагент, который убивает болезнетворные микробы. Он выветривается, но какое-то время предотвращает развитие новых микроорганизмов. Сам по себе хлор и его соединения в больших дозах ядовиты для человека. Поэтому его количество тщательно контролируют на станциях водоочистки. Но доходящая до квартир вода все равно имеет характерный запах и привкус, и нуждается в доочистке домашними фильтрами.

Последнее время вместо хлорирования применяют озонирование. Через воду пропускают ионизированный кислород, который также губителен для бактерий, но быстро распадается на обычный, и не опасен для человека. Такая вода не имеет посторонних привкусов и запахов.

Опреснение, дистилляция и обратный осмос направлены на удаление из воды солей и крупных молекул химического или органического происхождения. Суть одна, а технологии и результаты различаются. После дистилляции чистота жидкости доходит до 99,9%. Это хорошо для производства лекарств или химической промышленности, но опасно для здоровья. Человеку необходима вода с солями кальция, магния, натрия и некоторых других элементов. При этом их процентное соотношение должно выдерживаться в узких рамках, рекомендованных ВОЗ. В зависимости от степени очистки, после нее в питьевую воду искусственно добавляются некоторые растворы полезных солей. Исключение – природные минеральные воды для лечебного применения, их состав намного более насыщенный, чем у питьевой воды, и проходит только механическую и биологическую стадии очистки.

КАК ОЧИСТИТЬ ПИТЬЕВУЮ ВОДУ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

В нашей стране еще есть регионы, в которых жители пьют из собственных колодцев и скважин, или получают в трубах воду низкого качества. Проще всего ее очистить, приобретя бытовые фильтры. Они бывают малыми и большими, настольными и стационарными. Есть приверженцы и дедовских способов улучшения питьевой воды: процеживанием, отстаиванием, серебром, кипячением, кремнем и замораживанием. Но долго кипятить хлорированную водопроводную воду нежелательно. Образуются тяжелые соединения, опасные для здоровья.