Меню Рубрики

Установки для эффективного использования воды

ТОП-5 схем водоочистки для частного дома

Основные загрязнители воды из скважин и колодцев

Для снабжения частного дома часто применяют индивидуальные источники. Такое решение позволяет самостоятельно контролировать потребительские параметры жидкости. Воду без посторонних примесей можно использовать для питья и приготовления пищи, стирки вещей и мойки автомобиля. При минимальном уровне жесткости бытовая техника выполняет свои функции с максимальным КПД. Отсутствие железа предотвратит появление на видных местах некрасивых пятен ржавчины.

Вводная часть статьи объясняет не только преимущества качественной очистки. Понятна необходимость внимательного изучения состава примесей. Эта информация нужна для точного выбора функциональных компонентов специального оборудования.

В простейших инженерных сооружениях (колодцах, скважинах на песок) относительно большое содержание следующих загрязнений:

  • бытовых и промышленных отходов;
  • удобрений;
  • биологически активных микроорганизмов;
  • ила, песка, других механических примесей.

Чтобы отделить перечисленные компоненты с помощью природной фильтрации увеличивают глубину источника. В артезианских скважинах меньше органики, «следов» человеческой деятельности. Однако увеличивается концентрация:

Точный вывод может дать фирма, которая занимается очисткой воды, а потом сделать по результатам лабораторного анализа. Пробы набирают в чистую тару с заполнением до пробки без воздушного промежутка. Желательно использовать период паводков, когда уровень загрязненности – максимальный.

В развернутом исследовании заказчику передают данные по десяткам позиций. Но и упрощенный вариант лучше по сравнению с упрощенной оценкой тестовыми индикаторными полосками. Официальный документ, заверенный подписью исполнителя, пригодится для профессионального проектирования. Эти данные помогут контролировать объективно эффективность установленного комплекта оборудования.

Приступим к рассмотрению схем

Кроме сведений о загрязненности на подготовительном этапе уточняют следующие параметры:

  • объем финансирования;
  • потребности;
  • наличие свободного места;
  • возможность подключения электроснабжения, других инженерных сетей;
  • сложность монтажа собственными силами.

Каждый пункт изучают отдельно. Потребности, например, разделяют на основные группы:

  • общие технические – полив огорода и участка, мойка транспортных средств;
  • внутридомовые – гигиенические процедуры, уборка, отопление;
  • приготовление пищи.

По каждой категории определяют необходимый уровень очистки. Для полива растений достаточно удалить из жидкости крупные механические фракции. В питьевой воде исключают все вредные примеси, обеспечивают безупречные органолептические характеристики. Без подробных объяснений понятны преимущества рационального подхода. Точная формулировка обязательных критериев каждого этапа обработки уменьшит суммарные расходы.

1. От механических примесей

Схема водоочистки частного дома по данной позиции состоит из нескольких этапов:

  • первый – слой гранулированной подсыпки на дне колодца (скважины);
  • следующий – сетка заборного устройства, предотвращающая повреждение насоса;
  • магистральный производительный фильтр создают из бака, заполненного песком;
  • на следующих стадиях технологического процесса применяют грязевики, дисковые конструкции, специализированные картриджи.

Общий принцип – последовательное уменьшение протоков. На финишном этапе применяют мембраны с отверстиями, которые немного больше молекул воды. Такие блоки устанавливают в наборах обратного осмоса.

Магистральный засыпной фильтр оснащают системой автоматической промывки. Аналогичные устройства применяют в установках ионного обмена. По заданной пользователем программе электромагнитные клапаны подключают необходимые контуры для технологической очистки. Накопленные загрязнения направляются в дренаж. Периодичность процедуры организуют по времени либо с учетом количества обработанной жидкости.

2. От железа и марганца

Схема водоочистки воды из скважин от железа разрабатывается после уточнения формы примесей:

  • органические составляющие обрабатывают специальными реагентами (озоном, гипохлоридом натрия);
  • коллоиды – укрупняют коагулированием;
  • двухвалентное железо переводят в нерастворимое состояние реакцией окисления для последующего задержания частиц механическим фильтром.

Комплексную очистку от железа и марганца выполняют с применением специализированной засыпки-катализатора. Она ускоряет окисление, извлекает из потока жидкости компоненты с электрическим зарядом (ионы). Накопительные свойства наполнителя периодически восстанавливают промывкой раствором перманганата калия. Переключение режимов обеспечивает настроенный соответствующим образом блок автоматики с комплектом электромагнитных клапанов. Аналогичная система водоочистки для загородного применяется, если надо удалить примеси марганца.

3. От жесткости и извести

Типовая система водоочистки для загородного дома подразумевает наличие надежной защиты от накипи. Для решения этой задачи применяют:

  • обработку полифосфатами;
  • трансформацию солевых примесей сильным магнитным полем;
  • ионный обмен;
  • мембранную очистку.

При выборе подходящей методики надо учитывать специфические преимущества и недостатки. Полифосфаты, например, стоят дешево! Но пользователю надо самостоятельно контролировать заполнение рабочей емкости, так как средства автоматизации отсутствуют. Загрязнение окружающей среды общей жесткость ограничивает сферу применения. Эти реагенты используют для защиты котлов отопления и стиральных машин. Следует исключить возможность их проникновения в контур питьевой воды.

4. От бактерий и вирусов

Высокий уровень надежности обеспечивают системы водоочистки мембранного типа. Установка обратного осмоса принципиально не способна пропускать фракции, крупнее молекул воды. Микроорганизмы всех видов значительно больше. Поэтому при сохранении целостности преграды проблемы для потребителей отсутствуют.

Для обработки больших объемов жидкости (воды в бассейне) применяют:

  • хлорирование;
  • озонирование;
  • обработку специализированными дезинфицирующими средствами;
  • ультрафиолетовое излучение достаточной мощности.

При работе с традиционным кипячением для получения необходимого результата применяют длительное (5-10 мин) высокотемпературное воздействие.

5. От нитратов

Этим термином называют солевые соединения азотной кислоты, которые часто используют для улучшения урожайности сельскохозяйственных культур. Эти загрязнения присутствуют в открытых водоемах, колодцах и скважинах на песок. Специалисты подчеркивают особую опасность последовательного преобразования удобрений этой категории в нитриты и нитрозамины. Повышенная токсичность химических соединений способна значительно ухудшить состояние здоровья вплоть до смертельного исхода. По нормативам СанПин предельная концентрация нитратов ограничена уровнем 45 мг на литр.

Для удаления этих примесей применяют установку ионного обмена с наполнением специализированными макропористыми гранулами. Если суммарные потребности не превышают 220-240 литров/ сутки, вполне достаточно возможностей типовой установки обратного осмоса.

Идеальная схема, какая она?

Выше рассмотрены типовые инженерные решения. Однако некоторые способы монтажа можно усовершенствовать с помощью дополнительных средств. Так, при наличии примесей двухвалентного железа в скважине применяют следующие технологии ускоренного окисления:

  • распыление под давлением;
  • безнапорное разделение потока на несколько мелких струй;
  • принудительную компрессорную аэрацию;
  • впрыск озона через эжектор.

После предварительно обработки жидкость направляют в емкость с каталитической засыпкой или активированным углем. В дополнительном слое из песка задерживают механические примеси.

Обратный осмос по уровню фильтрации сопоставим с качественной дистилляцией. Тем не менее, при длительных перерывах в работе оборудования нельзя исключить вторичное заражение. Чтобы такая система водоочистки для загородного дома выполняла свои функции безупречно, комплект дополняют блоком УФ-обработки.

Приведенные примеры объясняют необходимость тщательного изучения всех важных деталей инженерного проекта. Идеальная схема водоподготовки и водоочистки в точности соответствует действительным потребностям. Она не увеличивает чрезмерно обязанности пользователей в процессе эксплуатации. Чтобы сделать точный экономический расчет, берут временной интервал не менее 10 лет. Суммируют затраты по следующим позициям:

  • обслуживание;
  • расходные материалы;
  • плановый ремонт (замена отдельных блоков).

Какую систему водоподготовки и водоочистки лучше установить в частном доме?

При схеме подключения к глубокой артезианской скважине можно рассчитывать на удаления большинства вредных примесей природной фильтрацией. На финишной стадии применяют кувшин с встроенным картриджем для устранения остатков примесей. Однако в подобных источниках повешена концентрация кальциевых фракций, которые превращаются в накипь при нагреве.

Локальную защиту отдельных единиц техники можно организовать с помощью полифосфатного фильтра. Однако удобнее пользоваться общей системой водоочистки для загородного дома. Задерживают соли жесткости установкой ионного обмена. Для экономии свободного пространства в частном доме применяют систему водоочистки. Мощность генератора выбирают по соответствию дальности действия протяженности трассы подключенного трубопровода.

Дополнительное преимущество электромагнитного «умягчителя» – простая схема подключения:

  • катушку наматывают изолированным проводом (20-25 витков);
  • основной блок ставят на полу или фиксируют в вертикальном положении на стене;
  • подсоединяют питание от сети 220 V (мощность – не более 25 Вт);
  • рабочий режим поддерживается автоматически без настроек и тщательного контроля.

Для подготовки питьевой воды в очистительную схему загородного дома добавляют комплект обратного осмоса. Для насыщения жидкости полезными веществами после мембраны устанавливают минерализатор.

Типовая комплексная схема системы водоподготовки и водоочистки состоит из следующих функциональных блоков:

  • удаление механических примесей;
  • обезжелезивание;
  • уменьшение уровня жесткости либо защита от накипи;
  • подготовка питьевой воды.

Чтобы исключить ошибки вместе с излишними затратами, предварительно уточняют состав примесей. Если личное проектирование вызывает затруднения – обращаются к специалистам. Оборудование подбирают с учетом заводских гарантий и планового срока службы.

источник

Способы очистки воды: самые эффективные и безопасные

Из этой статьи вы узнаете:

  • Какие способы очистки воды существуют
  • Как работают различные способы очистки воды
  • Какой способ очистки самый эффективный
  • Как очистить воду дома
  • Как очистить воду в походных условиях

Загрязнение водных ресурсов – это глобальная экологическая проблема. Человеку жизненно необходима чистая вода, и современная наука в этом плане не стоит на месте. Ученые всех стран трудятся над решением этой задачи и разрабатывают новые системы и способы очистки воды. Применение того или иного метода зависит от количества, химического состава и уровня загрязнения жидкости. В промышленности для восстановления нормативных показателей воды используются одни технологии, а в бытовых условиях – совсем другие.

Какие существуют способы очистки воды

Существуют различные группы методов искусственного улучшения качества воды, вне зависимости от вида загрязнений и характера примесей. Среди них:

  • биологические;
  • физические;
  • химические;
  • физико-химические.

Для достижения максимального результата чаще всего используют комплексный подход – комбинируют наиболее эффективные способы и системы очистки воды.

Биологические способы очистки воды

Биологические методы восстановления нормативных показателей воды являются самыми современными и довольно результативными. Биотехнологии основаны на использовании живых организмов – различных видов бактерий, низших грибов, водорослей, простейших и даже некоторых многоклеточных (красных червей и мотыля).

Читайте также:  Установка зажигания грм на пежо

Биологический способ очистки воды осуществляется путем подбора определенного вида живых организмов, подходящих для нормализации химического состава сточных вод. Например, для окисления азотсодержащих соединений используются нитрофицирующие бактерии Nitrobacter и Nitrosomonas, а для удаления фосфора из жидкости необходимы фосфат аккумулирующие организмы.

Рекомендуемые статьи по данной теме:

Скопления колоний бактерий и микроорганизмов, которые очищают водные стоки, называются активным илом. Эта темно-коричневая или черная илистая масса с запахом сырой земли при отстаивании образует оседающие хлопья. Колонии микроорганизмов (зооглеи), в зависимости от условий биоочистки и химического состава жидкости, могут принимать различную форму (шарообразную, древовидную и т. д.) После улучшения качественных показателей сточных вод активный ил с находящимися в нем зооглеями легко отделяется от водной составляющей.

Использование определенного оборудования и технологические особенности очистительного процесса напрямую зависят от вида микроорганизмов, которые образуют очищающую биомассу. Все они делятся на две основные группы: аэробные и анаэробные. Аэробным бактериям для окисления веществ необходим кислород, который они потребляют в процессе питания. Анаэробные организмы при выполнении своей «работы» в кислороде не нуждаются.

Условия, в которых используются биологические способы очистки воды:

  • биологические пруды – естественные или искусственные водоемы;
  • поля фильтрации – участки почвы, через которые происходит фильтрация воды (песок, глина, суглинок или торф);
  • биофильтры – специальные очистные сооружения;
  • аэротенки (окситенки) – сложные конструкции для искусственной аэрации;
  • метантенки – геометрические резервуары для анаэробной стабилизации осадков и сточных вод.

В почве биологических прудов обитают микроорганизмы активного ила, происходит естественная аэрация. В песчаных, глинистых, суглинистых и торфяных почвах тоже живут микроорганизмы, за счет них и осуществляется фильтрация. Очистные системы такого типа отличаются простотой и отсутствием эксплуатационных затрат, но они не способны бороться с сильными загрязнениями.

В биофильтре для очистки воды используется слой загрузочного материала, покрытый биопленкой – пластом аэробных бактерий. Этим микроорганизмам для окисления и биоразложения вредных веществ необходим кислород. Чтобы обеспечить доступ атмосферного воздуха в биофильтре предусмотрена воздухораспределительная система или используется естественная аэрация.

Аэротенк – сложное очистное сооружение для искусственной аэрации. В процессе биологической очистки вода смешивается с активным илом, в котором находятся колонии аэробных микроорганизмов. Искусственная аэрация в аэротенке способствует насыщению среды кислородом. Процессы биоразложения загрязнений стимулируются кислородом и дополнительным перемешиванием. В аэротенк для аэрации поступает атмосферный воздух, а в окситенке используется технический кислород, который повышает эффективность процесса очистки.

В метантенках сточные воды очищаются анаэробными микроорганизмами. Этот способ отличается от описанных выше технологий тем, что в процессе очистки не требуется кислород. В резервуар подается не вода, а концентрированный осадок, который выпадает в отстойниках. Он подвергается интенсивному сбраживанию: мезофильному при температуре +30…+35 °C или термофильному при температуре +50…+55 °C. Чтобы ускорить процесс брожения, в метантенке может быть установлен дополнительный подогрев. Анаэробное разложение происходит в несколько этапов. На последнем происходит образование метана, который является экологически чистым топливом.

Вас также может заинтересовать: Талая вода: польза или вред

Физические способы очистки воды

Большое распространение получили физические способы очистки воды. В основном они используются на начальном этапе восстановления качества жидкости и называются грубой очисткой. Крупные твердые включения удаляются из воды механическим путем, это позволяет значительно снизить нагрузку на последующих технологических этапах.

Существуют и другие физические методы, позволяющие осуществлять более качественную глубокую очистку жидкостей, но из-за низкой производительности снижается эффективность их использования.

Наиболее распространенные физические способы очистки воды от железа и металлов:

  • процеживание;
  • отстаивание;
  • фильтрование (в том числе центробежное);
  • ультрафиолетовая обработка.

Процеживание относится к способам грубой очистки и в основном используется на предварительном этапе улучшения качества воды. Жидкость пропускается через различные решетки и сита, которые задерживают твердые и легко отделяемые включения металлических загрязнителей. Процеживание позволяет снизить нагрузку на установки тонкой очистки и продлить срок службы используемого оборудования.

Отстаивание воды как способ очистки может применяться не только на предварительном этапе, но и в качестве промежуточного технологического процесса. Вода попадает в резервуар на определенный промежуток времени. Загрязнения под действием гравитационных сил отделяются от жидкости и оседают на дно резервуара, оснащенного устройствами для удаления полученного осадка.

Фильтрование по технологии удаления загрязнений очень похоже на процеживание. Разница лишь в том, что этим способом можно проводить не только грубую, но и тонкую очистку. Очищаемую жидкость пропускают через фильтр – слой пористого материала. Вода свободно проходит сквозь него, а мелкие частицы загрязнений (ил, песок, окалина, микроскопические твердые включения) задерживаются в порах фильтрующего материала.

Фильтрование позволяет очистить воду от примесей и улучшить ее органолептические свойства: цвет, вкус, запах, прозрачность. Метод фильтрации не только широко применяется как промышленный способ очистки воды, но и используется для нормализации показателей жидкости в бытовых условиях.

Ультрафиолетовая дезинфекция не относится к непосредственной очистке жидкостей, но активно используется как дополнительный очистительный этап обеззараживания. Воду, которая подверглась глубокой очистке, обрабатывают ультрафиолетовыми лучами, невидимыми для человеческого глаза. Диапазон длины световых волн от 200 до 400 нм.

В результате фотохимической реакции происходит повреждение структуры молекул ДНК и РНК живых микроорганизмов, микробы погибают. Процесс обеззараживания не зависит от состава жидкости и не изменяет ее структуру. Но при обработке воды УФ-лучами следует учитывать, что присутствующие в ней твердые примеси могут вызвать экранирующий эффект.

Химические способы очистки воды

Очистка воды химическим способом основана на взаимодействии реагентов с различными видами загрязнителей. В результате химической реакции вредные вещества разлагаются на безопасные компоненты или изменяют свое состояние – загрязнения превращаются в нерастворимые соединения и выпадают в отделяемый осадок.

По типу химического взаимодействия можно выделить три основных способа химической очистки воды:

Нейтрализация основывается на взаимодействии кислот и щелочей. В результате химической реакции выравнивается кислотно-щелочное равновесие.

Нейтрализация осуществляется двумя способами. В первом случае очищаемую жидкость смешивают с кислотной или щелочной средой, а во втором – в воду добавляют реагенты, которые вызывают реакцию нейтрализации.

Нейтрализацию кислых стоков осуществляют с помощью аммиачной воды (NH4OH), кальцинированной соды (Na2CO3), гидроксида натрия и калия (NaOH и KOH), известкового молока (Ca(OH)2). Для нейтрализации щелочных загрязнений используют растворы кислот или кислые отходящие газы, содержащие оксиды CO2, SO2, NO2. Газы пропускают через загрязненный поток воды.

Окисление и восстановление – это еще один способ очистки воды, который отличается использованием более сильных окислителей и восстановителей. Дело в том, что некоторые загрязнители не вступают в реакцию в процессе очистки методом нейтрализации, тогда обезвреживание токсичных компонентов производят с помощью сильных хлорсодержащих окислителей: газообразного хлора (CL2), хлор соединений, диоксида хлора (CLO2), гипохлорита калия (KCLO), гипохлорита натрия (NaCLO), гипохлорита кальция (Ca(CLO)2).

Кроме хлористых кислот для очистки используют перекись водорода (H2O2), дихромат калия (K2Cr2O7), перманганат калия (KMnO4), кислород воздуха (O2), озон (O3). В результате реакции окисления токсичные и трудноизвлекаемые вещества обезвреживаются – переходят в нетоксичные или менее токсичные формы. Под действием сильных окислителей происходит окисление клеточных структур микроорганизмов, и микробы погибают.

Обработка воды хлорсодержащими соединениями (хлорирование) – широко применяемый способ очистки водопроводной воды. У этого метода есть множество преимуществ. Доступные и недорогие хлорсодержащие реагенты хорошо очищают и обеззараживают воду, обладают продолжительным антибактерицидным действием. В условиях изношенной системы водоснабжения есть риск возникновения вторичного загрязнения. Обработка хлором не только надежный способ очистки питьевой воды, но и безопасный метод дезинфекции водопровода.

В то же время у хлорирования, как и у любого другого способа очистки, есть свои недостатки, побуждающие к поиску альтернативных решений. Некоторые хлорсодержащие реагенты могут способствовать образованию побочных токсичных соединений. При использовании этого способа очистки питьевой воды нельзя забывать, что хлор является ядовитым химическим элементом, поэтому необходимо строго соблюдать дозирование хлорсодержащего реагента и технологию хлорирования.

В последнее время для очистки питьевой воды все чаще стали применять озонирование – обработку жидкости озоном. По своей эффективности этот способ значительно превосходит хлорирование. Озон нетоксичен и абсолютно безопасен для человека и животных, не образует опасных соединений, в процессе очистки распадается на двухатомный кислород (O2).

В отличие от хлора передозировка озона не приводит к опасным последствиям. Сегодня озонирование – один из лучших способов очистки воды. Но его широкое распространение пока невозможно из-за сложности получения озона в больших количествах и необходимости повышенных мер безопасности на очистных сооружениях из-за взрывоопасности газа.

Физико-химические способы очистки воды

Физико-химические способы и методы очистки воды довольно разнообразны и составляют довольно обширную группу. Воздействие на загрязнители и токсичные вещества осуществляется с помощью сочетания физических методов и химических реактивов. Это позволяет более качественно очистить жидкость от растворенных газов и токсинов, тонкодисперсных твердых и жидких частиц. Это отличный способ очистки воды от марганца и других тяжелых металлов.

Физико-химический способ можно применять на любом этапе удаления вредных веществ. Он одинаково хорошо подходит как для предварительной нормализации состава жидкости, так и для глубокой очистки.

Читайте также:  Установка блинов в заднюю полку акцент

Как уже говорилось выше, эта группа методов довольно обширна, поэтому рассмотрим лишь самые распространенные или основные способы очистки воды физико-химическим путем:

  • флотация;
  • сорбция;
  • экстракция;
  • ионообмен;
  • электродиализ;
  • обратный осмос;
  • термические методы.

Флотация – это процесс отделения гидрофобных (водоотталкивающих) частиц, который осуществляется через современные флотационные установки. Через воду пропускается большое количество пузырьков обычного воздуха. В результате флотации взвешенные частицы загрязнителей прилипают к пузырькам воздуха, всплывают на поверхность флотационной камеры и закрепляются, образуя слой пены, который легко удаляется механизмом для сгребания пены.

Если размер отделяемой частицы больше пузырька воздуха, то вместе они (частица и пузырьки) образуют флотокомплекс – хлопья, всплывающие на поверхность. В физико-химическом способе очистки воды флотацию совмещают с использованием химических реагентов, которые сорбируются на частицах токсичного вещества, снижая его смачиваемость или увеличивая коагуляцию частиц.

Коагуляцией называется объединение и укрупнение мелких диспергированных частиц загрязнения. Флотация является эффективным способом очистки воды от нефтепродуктов, масел и некоторых твердых примесей, которые не поддаются удалению другими методами.

Для эффективной очистки природных вод применяются различные типы флотации:

  • пенная;
  • напорная;
  • механическая:
  • пневматическая;
  • электрическая;
  • химическая и др.

Чтобы хорошо понять принцип улучшения качества воды, подробно рассмотрим два наиболее распространенных типа флотации – пневматическую (напорную) и электрофлотацию.

При пневматической флотации аэратор располагается на дне резервуара. Он состоит из перфорированной трубы и пластины. Воздух, который подается под давлением, проходит сквозь отверстия в перфорированной трубе, дробится на множество отдельных пузырьков и создает восходящий пузырьковый поток. В процессе пневматической флотации поток очищаемой жидкости смешивается со струей, интенсивно насыщенной пузырьками воздуха. Смешанный поток под давлением подает во флотационную камеру, где давление резко падает и газ (воздух), растворенный в воде, выделяется в виде мелких пузырьков.

В процессе электрофлотации очистка воды происходит на поверхности нерастворимых электродов при флотационном эффекте. Электроды, по которым протекает электрический ток, расположены в резервуаре с очищаемой водой. Пузырьки воздуха образуются на поверхности этих электродов.

Сорбционные способы очистки воды относятся к наиболее эффективным технологиям и позволяют устранить даже самые незначительные загрязнения в больших объемах воды. Сорбционные методы подходят как для глубокой очистки вод различного назначения, так и для водоподготовки или доочистки на последнем этапе.

В процессе адсорбции (токсины находятся в верхнем слое сорбента) или абсорбции (загрязнения распределены во всем объеме) происходит избирательное поглощение вредных веществ. Для качественной глубокой очистки воды применяется не только физический, но и химический способ.

При физической очистке адсорбируемые токсины удерживаются с помощью сил молекулярного взаимодействия – физическая адсорбция. При химической – загрязнения устраняются посредством образования химических связей – химическая адсорбция или хемосорбция. Сорбционным способом можно удалить гербициды, пестициды, фенолы, поверхностно-активные вещества и т. д.

В качестве сорбентов используются активированные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты. Их пористая структура позволяет увеличить удельную площадь адсорбента. Это повышает эффективность и качество очистки. Сам процесс адсорбции осуществляется двумя путями. В первом случае загрязненная жидкость смешивается со слоем сорбента. Во втором – вода фильтруется через сорбционный слой.

От вида сорбента и удаляемого загрязнителя зависит, какая технология будет применяться. При регенеративном процессе очистки адсорбент используется повторно. Если он не подлежит регенерации, то такой очистительный процесс называется деструктивным.

Экстракция – это еще один распространенный способ очистки воды. Токсичные вещества извлекаются из жидкости с помощью экстрагентов – несмешиваемой или трудно смешиваемой с водой жидкостью, растворяющей определенный тип загрязнений. Очищаемая жидкость в процессе экстракции активно смешивается с экстрагентом. Это обеспечивает большую поверхность контакта фаз. При перемешивании частицы загрязнителя перемещаются в экстрагент, после чего две фазы опять разделяются на экстракт (насыщенный частицами загрязнений экстрагент) и рафинат (очищенную воду).

На последнем технологическом этапе экстрагент извлекается и утилизируется или регенерируется. Такой способ хорошо подходит для удаления органических кислот и фенолов. Еще одно преимущество способа экстракции заключается в том, что извлеченные (экстрагируемые) вещества могут использоваться повторно, если они представляют какую-либо ценность. В этом случае экстрагент регенерируется, а извлеченные компоненты не утилизируются, а сохраняются для других целей.

Экстракционный способ широко применяется промышленными предприятиями для очистки сточных вод и извлечения из них веществ, пригодных для повторного использования в производстве.

Ионный обмен – это очень распространенный в промышленности и в быту способ очистки воды от соли. Он часто используется в процессе водоподготовки для удаления солей жесткости и повышения качественных показателей жидкости.

В процессе очистки происходит обмен ионами между водой и ионитами – твердыми нерастворимыми в воде высокомолекулярными веществами. Эти вещества состоят из матрицы (каркаса) с большим количеством функциональных групп, которые имеют способность к ионному обмену.

Иониты подразделяются на две группы – катиониты и аниониты. Их выбор зависит от типа обмениваемых ионов. Выделяют искусственные ионообменные смолы и природные иониты: цеолиты и сульфоугли. В настоящее время использование природных ионитов отошло на второй план. Для улучшения нормативных показателей воды и ее смягчения применяют синтетические органические смолы. Искусственные смолы превосходят природные иониты по способности к ионообмену.

Бытовые ионообменные фильтры не рассчитаны на очистку сильно загрязненных вод, но ресурса одного устройства хватает на большой объем воды. После использования бытовой ионообменный фильтр подлежит обязательной утилизации. Промышленные фильтры способны осуществлять более глубокую очистку, а их иониты регенерируют с помощью специальных растворов, интенсивно насыщенных ионами H + или OH — .

Электродиализ относится к комплексным методам и сочетает в себе мембранный способ очистки воды и электрический. С помощью электродиализа проводится обессоливание и удаляются различные ионы. Установка для электродиализа называется электродиализатором. Аппарат состоит из нескольких камер, разделенных чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами.

Загрязненный водный поток поступает в камеры. В крайних камерах находятся электроды, к которым подведен постоянный ток. Под воздействием электрического поля ионы начинают двигаться к электродам согласно своему заряду, пока не встречают ионоселективную мембрану с совпадающим зарядом. В камерах обессоливания происходит постоянный отток ионов, а в камерах концентрирования ионы накапливаются. В результате из разных камер получают два вида растворов – концентрированный и обессоленный.

Электродиализ отличается от обычного мембранного способа тем, что в комплексном методе для очистки воды используются специальные ионоселективные мембраны, которые пропускают ионы только определенного знака. Главное преимущество электродиализа заключается в том, что данный способ позволяет получать из стоковых вод концентрированные растворы отделяемых веществ и пускать их на вторичную переработку. Поэтому такой способ очистки воды широко применяется на химических заводах.

Применение электродиализа позволяет снизить затраты химических предприятий и сохранить ценные компоненты для вторичной переработки.

Обратный осмос тоже относится к мембранным способам очистки воды. Весь процесс проходит под давлением выше осмотического.

Осмотическое давление – избыточное гидростатическое давление, приложенное к раствору, отделенному полупроницаемой перегородкой (мембраной) от чистого растворителя, при котором прекращается диффузия чистого растворителя через мембрану в раствор. Если рабочее давление выше осмотического, то происходит обратный переход растворителя из раствора. В результате этого растет концентрация растворенного вещества.

С помощью установок обратного осмоса можно отделять растворенные газы, коллоидные частицы, соли (в том числе и соли жесткости), различные микроорганизмы (бактерии и вирусы). Этим способом опресняют морскую воду, очищают сточные воды, производят водоподготовку.

Термические способы очистки воды основаны на удалении загрязнений с помощью высоких или низких температур. Например, выпаривание является достаточно энергоемким процессом, но этот способ позволяет получить очень чистую воду и раствор с высокой концентрацией нелетучих примесей. Такой же эффект достигается при вымораживании. Чистая вода кристаллизируется в первую очередь, а примеси выпадают в осадок и образуют насыщенный раствор.

С помощью выпаривания и вымораживания можно отделять примеси загрязнителей, тем самым улучшая качественные показатели жидкости. Для нейтрализации очень токсичных веществ и трудно разлагаемых загрязнений применяется термическое окисление. Очищаемую воду распыляют и воздействуют на нее высокотемпературными продуктами сгорания топлива.

Способы очистки воды в домашних условиях

В современном мире нетрудно купить надежный бытовой фильтр для очистки жидкостей от примесей, загрязнений и микроорганизмов (вирусов и бактерий). В специализированных магазинах представлен широкий ассортимент всевозможных устройств: насадки на кран, фильтры-кувшины, установки для предочистки, фильтры, устанавливаемые на водопроводный кран.

Но если по каким-то причинам фильтра в доме не оказалось или он пришел в негодность, не отчаивайтесь. Чтобы быстро решить проблему, необходимо знать, какие способы и методы очистки воды существуют и как их можно использовать в домашних условиях.

Отстаивание является самым простым способом очистки воды. Для обеззараживания и нейтрализации токсичных веществ и микроорганизмов водопроводную воду хлорируют. Но хлорированная жидкость имеет неприятный запах и вкус. К тому же хлор способен накапливаться в организме человека, а во время термической обработки (кипячения) образует вредные химические соединения.

Для нейтрализации вредного воздействия хлора можно воспользоваться способом отстаивания воды. Для этого большую чистую емкость (например, ведро) наполните водой из-под крана и оставьте на 7-8 часов. Этого времени достаточно для того, чтобы улетучились не только хлорные соединения, но и примеси тяжелых металлов. Важно! Использовать для питья и приготовления пищи нужно только три четверти отстоянной воды. Остаток следует вылить.

Читайте также:  Установка пищалки на квадрокоптер

Талая вода – простой домашний способ очистки воды. Если у вас дома есть вместительная морозильная камера, то вам можно воспользоваться этим методом. Возьмите пустые пластиковые бутылки, наполните их холодной водопроводной водой и положите в морозильную камеру. Когда содержимое бутылок замерзнет наполовину, вы увидите, что в середине объема остается не замерзшая вода – это раствор примесей и загрязнителей, который следует вылить. Оставшийся лед растопите и используйте для питья и приготовления пищи.

Отсутствие прозрачности, серый или желтый оттенок, мутность указывает на то, что лед недостаточно чистый. В такой жидкости содержатся вредные загрязнения, ее нельзя пить. Чистая талая вода очень полезна для кожи. Косметологи рекомендуют использовать ее для умывания.

Этот метод можно назвать природным способом очистки воды. В природе всегда сначала замерзает чистая жидкость, а все примеси, загрязнения и соли остаются в растворе. Например, даже на поверхности морского водоема находится слой замерзшей пресной воды.

Обогащение кремнием. Кремний называют природным фильтром, так как он обладает достаточно сильными бактерицидными и противовоспалительными свойствами и хорошо очищает и обеззараживает воду. Приобрести его можно в аптеке или заказать в интернет-магазине по вполне доступной цене – 230–250 рублей за 150 г. Питьевая вода, обогащенная кремнием, улучшает обмен веществ, способствует выведению из организма канцерогенов, токсинов и шлаков, полезна для желудочно-кишечного тракта. Обогащение жидкости кремнием можно назвать народным способом очистки воды. Такой метод часто используют в лечебно-профилактических целях.

Если вы решили в качестве фильтра использовать кремний, то перед первым применением тщательно промойте его, а затем залейте обычной водопроводной водой и оставьте погруженным в жидкость на 2-3 суток. По истечении этого времени очищенную воду можно пить небольшими глотками по 2-3 стакана в сутки. Не реже одного раза в неделю кристаллы кремния следует тщательно промывать от образовавшегося в процессе очистки налета.

Очищение активированным углем. Активированный уголь обладает высокой сорбционной способностью и является эффективным очистителем жидкостей. Этот сорбент обязательно входит в состав наливных фильтров для бытового применения. Активированный уголь поглощает все токсины, улучшает вкус и запах водопроводной воды. Также данный способ подходит для очистки воды из скважин.

В бытовых условиях можно изготовить фильтр для очистки воды своими руками. Для этого сшейте мешочек из тонкой ткани или марли и наполните его гранулами или порошком активированного угля. Если уголь в таблетках, то их необходимо измельчить. Изготовленный фильтр поместите на емкость и направьте на него струю воды. Единственный недостаток такого способа очистки – уже через несколько дней потребуется замена самодельного фильтра.

Очищение серебром. Способ очистки воды серебром известен с давних времен. Ионы серебра обладают бактерицидным действием, хорошо очищают и обеззараживают жидкость. Для того чтобы улучшить качество питьевой жидкости, налейте ее в стеклянную емкость, поместите внутрь чистые серебряные предметы 999 пробы и оставьте их в сосуде на 8–10 часов. У данного способа очистки есть некоторые противопоказания. Постоянное употребление такой воды может привести к накоплению серебра в организме человека. А так как этот металл является тяжелым, его избыток может спровоцировать нарушение обмена веществ.

Как очистить воду в условиях похода

В любом длительном походе обязательно возникает вопрос о том, какие способы очистки воды можно применить в природных условиях. Особенно важно это, если источники живительной влаги вызывают сомнения, а запастись питьевой водой нет возможности. В этом случае для питья и приготовления пищи приходится брать жидкость из любых, попадающихся на пути водоемов, а это очень опасно для здоровья. Чтобы обезопасить себя, каждый турист должен знать наиболее доступные и эффективные способы очистки воды в природе:

Фильтрация. Для быстрой фильтрации жидкости можно использовать самый обычный песок. Возьмите бутылку или воронку, в нее положите кусочек ткани или плотную бумагу, а сверху насыпьте слой песка. Если поблизости его нет, то возьмите измельченный древесный уголь, полученный от деревьев лиственных пород. Когда приспособление для фильтрации будет изготовлено, пропустите через него воду.

Если под рукой нет бутылки или воронки, то в качестве фильтра можно использовать кепку. Сложите ее в виде воронки, поместите над чистой емкостью и пролейте сквозь нее воду. Для получения лучшего результата, рекомендуется пропускать воду через фильтр несколько раз, пока она не станет прозрачной. Для облегчения задачи перед отправлением в поход приобретите портативный фильтр.

Дистилляция и перегонка. В некоторых водоемах вода настолько загрязнена, что ее невозможно очистить способом фильтрации. В таких случаях бывалые туристы применяют дистилляцию и перегонку. Сделайте самое простое устройство для опреснения и поставьте его так, чтобы оба конца были направлены вверх. В трубу (опреснитель) налейте воду из водоема, а над открытыми концами трубы разместите две кастрюли дном вверх.

На внутренней стороне дна каждой кастрюли закрепите чистую ткань, сложенную в несколько слоев. Под трубой разведите костер. Пар из трубы будет попадать в кастрюли и конденсироваться на ткани. После завершения процесса очистки возьмите чистую тару и выжмите в нее жидкость из ткани.

Если нет возможности найти металлическую трубу, есть другой способ очистки воды методом дистилляции. Поставьте на огонь любую огнеупорную посуду с узким горлом. Возьмите трубку и воткните один ее конец в огнеупорную емкость, а другой – в тару для сбора воды. Чтобы жидкость не испарялась вместе с паром, плотно закупорьте или замажьте глиной горлышко посуды, стоящей на огне, пар будет выходить только через трубку.

В холодных условиях для очистки можно заморозить воду. Налейте жидкость в широкую посуду и подождите, пока верхний слой замерзнет на две трети. Лед аккуратно извлеките из емкости, а незамерзший остаток слейте.

Фильтрация очищает жидкость только от твердых загрязнений. После фильтрования воду обязательно нужно обеззаразить. Чтобы уничтожить вредные микроорганизмы, можно воспользоваться простыми способами очистки воды от металла и примесей: прокипятить, использовать химические вещества, обеззаразить бактерицидными растениями.

Кипячение. Поставьте котелок или кастрюлю на огонь, доведите жидкость до кипения и кипятите около 10 минут. При сильном загрязнении время кипения следует увеличить до 30 минут.

Химический метод. На литр воды возьмите 2 чайные ложки обычной поваренной соли. Хорошо растворите ее в жидкости и оставьте настаиваться 30 минут. Микроорганизмы погибнут в солевом растворе. Единственным недостатком этого способа очистки можно считать соленый вкус воды.

Эффективным способом считается дезинфекция воды хлорной известью. Сначала сделайте маточный раствор. Для этого в литре воды растворите половину чайной ложки хлорной извести. Для обеззараживания воды добавьте 1 чайную ложку маточного раствора в 1 литр воды, хорошо взболтайте емкость и поставьте для отстаивания. Перед употреблением очищенную воду необходимо отфильтровать.

Еще наши бабушки для обеззараживания воды использовали марганцовку. Возьмите 1 литр воды, опустите в жидкость два кристалла марганцовки и хорошо размешайте. Раствор получится бледно-розового цвета.

Также для очистки воды можно использовать таблетки для обеззараживания, которые продаются в специализированных магазинах туристических товаров.

Природные средства. Издревле люди использовали растения, обладающие бактерицидным эффектом. Чтобы очистить воду в лесу, возьмите хвою сосны, можжевельника, пихты или отделите кору от ствола лиственного дерева. Для этого подойдет ива, дуб, береза. Прокипятите воду с хвоей или кусочками коры около 40 минут и оставьте настаиваться не менее 6 часов.

Если качество воды оставляет желать лучшего…

Проблему грязной воды в доме можно частично решить установкой качественного фильтра, но в таких системах периодически возникает необходимость замены комплектующих, ведь от этого напрямую зависит, насколько хорошо будет очищена жидкость для питья.

В то же время остается нерешенным вопрос: как добиться того, чтобы на нашем рабочем месте или у ребенка в школе была вода наилучшего качества? Лучшее решение – купить ее с доставкой.

Компания «Айсберг» предлагает выгодные условия для обслуживания своих клиентов:

  • бесплатная доставка воды на дом или в офис: покупатели оплачивают только стоимость товара;
  • скважины, из которых набирается наша вода, имеют документы регистрации в Государственном водном кадастре РФ;
  • для добычи и бутилирования воды используются передовые технологии, что помогает сохранять и преумножать ее качество и природную чистоту;
  • мы также реализуем современные кулеры для воды и другое оборудование, изготовленное известными европейскими брендами с учетом существующих стандартов качества. Размеры помп и стеллажей для бутылей варьируются, позволяя установить приборы даже в небольших помещениях;
  • доставка питьевой воды на дом или в офис осуществляется по минимальной цене, благодаря постоянным акциям от нашей компании;
  • вместе с водой вы можете приобрести одноразовую посуду, чай, кофе и прочую вспомогательную продукцию.

Наша компания производит быструю и выгодную доставку питьевой воды по Самаре и Тольятти. Оформить заявку можно как в телефонном режиме, так и через онлайн-форму на сайте фирмы.

Чистая вода – это ценность, но она не должна быть на вес золота. Наша миссия – обеспечить каждый дом и рабочее место качественной питьевой водой, поэтому мы приготовили для наших клиентов самые выгодные условия.

источник