Подготовка воды для питьевых целей кратко

Обновлено: 07.07.2024

Подготовка воды для питьевого водоснабжения , умягчение воды происходит на фильтровальных станциях, которые выполняют барьерную роль при очистке воды от природных и техногенных загрязнений. Теоретически, они являются гарантом безопасности питьевой воды, подаваемой населению, которая должна соответствовать всем химическим, биологическим и органолептическим показателям. Но действующие технологии не всегда успешно справляются с возрастающими и ужесточающимися требованиями к качеству питьевой воды. Существует много причин, например сезонные, технологические и экологические факторы, а также состояние водопроводных сетей. Поэтому сегодня большое внимание уделяется поиску дешевых и простых в эксплуатации методов очистки воды. К таким методам подготовки воды для питьевого водоснабжения относят мембранные методы – ультрафильтрация и нанофильтрация. Различие состоит в уровне очистки.

Подготовка воды для питьевого водоснабжения при помощи ультрафильтрационных мембран способна не пропускать коллоидные и взвешенные вещества, высокомолекулярные органические вещества, бактерии и вирусы. Нанофильтрационные(обратноосматические) мембраны имеют размер пор соизмеримый с размером молекулы воды, поэтому эффективно удаляют растворенные неорганические и органические вещества – ионы жесткости, стронция, железа, тяжелых металлов, фторидов, хлорорганические вещества. Оба процесса внешне очень похожи и имеют сходное аппаратное оформление: мембранные фильтры, насосы, трубопровод из полиэтилена или пропилена, элементы автоматизации, но имеются и принципиальные различия. Например, при использовании нанофильтрационных установок, загрязнения, накопившиеся на поверхности мембран, удаляются методом химических промывок с применением реагентов, которые впоследствии необходимо утилизировать. При эксплуатации ультрафильтрационных систем вывод загрязнений с поверхности мембран производят способом обратного тока. Следовательно, безреагентная система считается более безвредной и прогрессивной. В настоящее время предпочтение в подготовке воды отдается мембранным методам, так как они просты в обслуживании, компактны и имеют невысокую стоимость.

Подготовка воды для питьевого водоснабжения уже давно широко используется в мировой практике – для доочистки воды, поступающей из водопровода, применяют различные мембранные системы. Мембраны пропускают только молекулы воды и задерживают все остальные примеси, молекулы которых больше. Такие мембраны могут применяться при любом первоначальном составе воды. Выбор типа мембраны зависит от предъявляемых требований к качеству очищенной воды. Поэтому при выборе системы домашней очистки воды лучше посоветоваться с грамотными специалистами. Существует много различных загрязнений, но два основных - это железо, способствующее образованию ржавых подтеков на сантехнике, и соли жесткости, оставляющие слой накипи на нагревательных бытовых приборах. Поэтому выбор системы подготовки воды для водоснабжения жилого дома лучше выбирать после проведения анализа исходной воды. Но в любом случае, установки подготовки воды для питьевого водоснабжения намного эффективнее покупки бутылированной очищенной воды как экономически, так и в качественном отношении. Для очистки воды, в зависимости от ее исходного качества, может быть выбран метод только для устранения железа (ультрафильтрация) или метод, осуществляющий обратный осмос для снижения не только жесткости, но и удаления железа, стронция, фторидов и других примесей. Основной критерий при выборе вариантов подготовки воды - экономический. При одинаковой эффективности подготовки необходимо просчитать, какие затраты потребуются на периодическую регенерацию фильтра, а также на стоимость обслуживания и потребляемых реагентов. Сервисное обслуживание определяет качество питьевого водоснабжения, поэтому за предоставлением подобных услуг лучше обращаться к профессионалам.

Подготовка воды для питьевого водоснабжения с применением мембранных нанофильтрационных систем невысокой производительности одинаково эффективны при установке в квартире, на даче, в офисе, на пищеблоке предприятия, базах отдыха, больницах и так далее.

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

Как связано качество питьевой воды и методы очистки воды

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

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

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

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

Основные методы для очистки питьевой воды

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

физические;
химические;
биологические;
физико-механические.

Физические методы и средства очистки питьевой воды

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

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

Химические технологии очистки питьевой воды

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

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

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

Биологические методы и способы очистки питьевой воды

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

Физико-химические методы очистки и обеззараживания питьевой воды

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

Технологии подготовки питьевых вод с помощью обезжелезивания и аэрации

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

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

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

Ионообменные методы подготовки воды для хозяйственно питьевого потребления

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

необходимость частой регенерации смолы;
невысокая скорость очистки.

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

Обратный осмос - современный метод очистки питьевой воды

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

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

Обеззараживание - основной метод очистки питьевой воды от микробиологического загрязнения

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

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

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

Подготовка питьевой воды с помощью сорбции

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

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

Флотация - новый метод очистки питьевой воды

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

Электродиализ и электродеионизация - специальные методы очистки питьевой воды

Мы знаем все о качестве питьевой воды и методах ее подготовки

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

Всем нам необходимо употреблять жидкость без вредных примесей, но нынешний уровень экологии оставляет желать лучшего. Поэтому сегодня особенно актуальна очистка питьевой воды: современные методы и способы обработки постоянно совершенствуются, и именно они будут в фокусе нашего внимания. Рассмотрим те варианты, которыми можно воспользоваться в промышленных и домашних условиях для удаления посторонних и опасных для здоровья элементов при заборе из скважины или другого источника.

Сразу отметим, что принципиально разных технологий несколько – можно разбить их на 4 группы:

В последние годы и даже десятилетия наблюдается стойкая тенденция к комбинированию: не ограничиваясь какой-то одной нишей, приемы и средства грамотно сочетают для повышения их эффективности. Использование тех или иных инструментов и мер зависит от целого ряда факторов, в числе которых и степень загрязнения, и характер примеси, и ее концентрация, и другие показатели. Теперь рассмотрим каждое семейство подробнее.

Биологические методы и способы очистки воды

Показывают хорошую результативность и по праву считаются передовыми. В случае с любым из них ключевую работу выполняют живые организмы – одно- и многоклеточные, грибки, бактерии, водоросли. Поэтому важно правильно подобрать их: так, те же Nitrosomonas быстро заставят осесть азотосодержащие соединения, но будут малоэффективны, когда потребуется удалить фосфор.

Такие помощники могут образовывать целые колонии, скапливающиеся в сточных каналах – активный ил: вязкую массу черного или коричневого цвета с сырым запахом. Еще один вариант их семейств – зооглеи шарообразной или другой формы.

Биометоды могут использоваться на следующих объектах:

водоемы естественного или искусственного происхождения;

масштабные очистные сооружения;

поля фильтрации – глина, торф, песок, суглинок, пропускающие сквозь себя воду в больших объемах;

метатенки – резервуары, в которых осуществляется анаэробная стабилизация стоков и осадков.

аэро- и окситенки – комплексы принудительного насыщения кислородом.

В первом и втором случае нежелательные примеси убирают микроорганизмы, проживающие в почве. В третьем с загрязнениями борется загрузочный материал, защищенный биопленкой – слоем бактерий-аэробов. В четвертом не нужен кислород и производится подача концентрированного осадка из отстойников. В пятом применяется активный ил.

Физические способы очистки воды

Они являются традиционными, но до сих пор распространены – главным образом на первых этапах восстановления высоких органолептических свойств рассматриваемой среды. Позволяют убрать крупные включения и существенно облегчить последующие технологические операции.

Наиболее актуальными из них остаются:

различные варианты фильтрования,

Теперь – подробнее о каждом. В первом случае жидкость в течение какого-то срока содержится в специальном резервуаре, и за это время загрязнения оседают на дне и стенках емкости (из-за гравитации). Во втором поток направляется через ряд сит, решеток и аналогичных улавливателей, задерживающих твердые и легко отделяющиеся частицы примесей. В обоих ситуациях выполняется так называемая грубая очистка воды – это механическое устранение нежелательных элементов. Есть еще и тонкая, и ее можно проводить при фильтрации, пуская среду через пористый материал (в роли которого может выступать песок или другие кварцевые соединения мелких фракций). Результат – улучшение цвета, прозрачности, запаха и вкуса.

И, наконец, ультрафиолетовая обработка, которая проводится дополнительно. УФ-волны частотой 200-400 нм запускают фотохимические реакции, повреждающие РНК и ДНК микробов, вирусов и прочих вредителей. Таким образом осуществляется обеззараживание жидкости без изменения ее структуры или уровня экологичности.

Химические способы водоочистки

Все они сводятся к правильному подбору ингредиентов и активизации нужных процессов – либо выпадения осадка, либо разложения на безопасные составляющие.

Методы данной категории можно условно разделить на 3 подгруппы:

Первый случай основан на кислотно-щелочном взаимодействии – выравнивается pH-уровень. Для этого нужно добавить в жидкость либо недостающую среду, либо средства-активаторы. Например, для стоков это либо Ca(OH)2 (известковое молоко) или Na2CO3, либо отходящие газы со значительной концентрацией NO2, CO2 или SO2.

Но как быть тогда, когда примеси не вступают в реакцию с вышеперечисленными соединениями? Нужно использовать более сильные вещества, обычно хлорсодержащие: Cl2, ClO2, NaClO, KClO, Ca(ClO)2. Не менее популярны H2O2, KMnO4, K2Cr2O7, O2 и O3 – запускающие реакции оксидации, в результате которых вредные добавки становятся либо менее токсичными, либо легче удаляемыми.

Ранее очистка воды химией путем хлорирования широко использовалась в централизованных системах водоснабжения. Ее применяли из-за низкой стоимости, впечатляющей эффективности и антибактериального действия реагентов. Но со временем стали проявляться и недостатки: по мере износа коммуникационных линий вероятность повторного загрязнения становилась выше, всегда оставался риск не соблюсти дозировку, что оборачивалось появлением токсинов в жидкости.

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

Поэтому сейчас все чаще отдают предпочтение озонированию, ведь O3 абсолютно безопасен в любых своих концентрациях, а результативность его даже лучше. Единственный его минус в том, что получать его в больших объемах пока проблематично.

Физико-химические методы водоочистки

Это обширная и разнообразная группа, объединенная характерной особенностью – комбинированным воздействием. Осуществление механических операций дополняется использованием химических реактивов, благодаря чему твердые и жидкие частицы, растворенные газы, тяжелые металлы, микробы, бактерии удаляются эффективнее.

Удобны своей универсальностью: не только убирают всевозможные примеси, но и могут быть применимы на любом этапе, как уже во время глубокого воздействия на жидкость, так и при предварительной ее нормализации.

Так как их достаточно много, выделим ключевые:

Основные способы очистки воды

Рассмотрим те из них, которые максимально актуальны, то есть используются сегодня чаще всего в силу каких-либо причин (экономичны, повсеместно распространены и тому подобное). Сюда же включим и наиболее перспективные варианты, за которыми будущее.

Механическая фильтрация

Подкупает своей легкостью и заключается в улавливании нерастворенных частиц, слишком крупных для прохождения через решето, сито или мембрану. Пускаете поток сквозь такой улавливатель, и жидкость свободно протекает, а лишние элементы остаются на стенках преграды – все предельно просто.

Главные объекты применения – муниципальные станции, осуществляющие регулярные заборы из озер, рек и других открытых источников и выполняющие централизованную подачу в городские дома и квартиры.

Эффективность напрямую зависит от размеров ячеек фильтра, которые определяются материалом, диаметром, формой сечения каналов-отверстий. Так, колонки с активированным углем останавливают частицы размером 100-1000 мк, чего недостаточно для препятствования микроорганизмам (которые от 0,4 до 3 мк) и блокировки значительной части нерастворенных примесей (они от 0,1 до 20 мк).

Ионный обмен

Распространенный процесс очистки воды, предназначенный для снижения концентрации солей жесткости и улучшения потребительских качеств жидкости.

Реализуется по следующей схеме:

поток пропускают через загрузку в виде органической смолы (сегодня уже чаще используется синтетическая, чем натуральная);

запускаются реакции, в ходе которых фильтрующий материал отдает заряженные частицы хлора и натрия, а взамен получает магний и кальций;

выравнивается pH-уровень и происходит умягчение.

Бытовые установки, функционирующие по этому принципу, вряд ли справятся с серьезным загрязнением, но зато они работают долго. В более серьезных и дорогих промышленных системах предусмотрена возможность восстановления полезных свойств – регенерирующими растворами, обогащенными OH- и H+.

Обратный осмос

Метод позволяет убирать вирусы и бактерии, соли, газы, коллоиды, а также проводить опреснение и очистку стоков. Согласно ему, поток подают через специальную мембрану, пропускающую жидкость, но блокирующую растворенные примеси (в том числе и полезные). Для максимальной эффективности требуется загрузка в виде активированного угля. Результат приближенный к дистилляту.

Хотя минусы тоже есть – в числе недостатков:

сравнительная дороговизна оборудования,

малая производительность (в среднем 1 л/ч),

необходимость в предварительной механической фильтрации,

высокий процент сброса среды в дренаж – до 70%,

нужные микроэлементы приходится добавлять в отдельном порядке.

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

Поэтому продолжают искать альтернативу.

Электрохимическая очистка

Под действием тока запускаются ОВ-реакции, в результате чего уничтожаются все микроорганизмы. Быстрое и доступное в реализации решение, потому нашло применение в России. На Западе же со временем заметили, что одновременно разрушаются и структурные связи молекул, поэтому стараются использовать более щадящие варианты.

Дистилляция

Суть в том, чтобы сначала заставить жидкость испаряться, а после – конденсироваться. Меняя свою форму, многокомпонентные примеси разделяются на фракции, которые затем легче отделить от питьевой среды.

Работающие по данному принципу системы должны быть загружены активированным углем, эффективно впитывающим высоколетучие и низкомолекулярные соединения. Преимущество метода в простоте и сравнительно хорошей эффективности, недостаток в том, что на его реализацию уходит много времени.

Сорбция: сорбенты и фильтры на их основе

В этом случае ненужные элементы поглощаются наполнителем улавливателя. При его правильном выборе степень удаления достаточно высокая.

Наиболее часто используемое действующее вещество – активированный уголь: сегодня его производят в огромных объемах и потребляют миллионами тонн. Он универсален, а площадь пор на 1 г достигает 1500-2000 м2.

Безреагентные фильтрующие обезжелезиватели

С аэрацией

В этом случае используется обычный воздух, который можно взять прямо из атмосферы. В нем достаточно O2 для запуска ОВ-процессов. С целью ускорения и повышения эффективности можно обеспечить его подачу с нагнетанием и/или с распылением.

Ультрафиолетовые и озоновые фильтры

Используются для обеззараживания, так как отлично уничтожают вирусы с бактериями.

Первые устанавливаются в медучреждениях и бассейнах; их ниша несколько ограничена высоким электропотреблением и необходимостью в высоком качестве техобслуживания.

Вторые нашли себя в городских домах и дачных поселках, в ресторанах и даже в лабораториях; они не нуждаются в реагентах – УФ-лучи замечательно убивают споровые и вегетативные организмы, не изменяя полезных свойств жидкости.

Методы очистки воды от тяжелых металлов

поглощение примесей сорбентами – на втором месте из-за доступности активированного угля;

ионный обмен – дороже, чем предыдущие (приходится тратиться на регенерацию смол), но тоже эффективный;

электролиз – наряду с высокой результативностью очистки имеет обратную сторону – связи между молекулами частично разрушаются.

АМЕТИСТ - 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

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

Все они помогают избавиться от Mn, Fe, Pb, Hg, Cu.

Способы обезжелезивания

Разделим их на 3 категории:

Отстаивание – простое, доступное каждому, требующее наличия объемного резервуара и запаса времени. Fe+2 будет медленно окисляться и оседать на внутренних поверхностях емкости.
Безреагентные – электролиз, аэрация, биологическая оксидация, электромагнитное воздействие. При любом из них реакции протекают с нормальной для них скоростью.
Каталитические – коагуляция, обработка перманганатом калия или гипохлоритом натрия. В каждом из случаев провоцируется убыстрение процессов с целью образования осадка.

Походные технологии очистки воды: основные методы

На природе, собираясь напиться из сомнительного источника, следует принять одну из таких мер:

Проведите фильтрацию – возьмите бутылку, закройте ее горлышко тканью, на которую насыпьте песок (или мелкий древесный уголь). После чего пропустите сквозь такой примитивный улавливатель жидкость и только после этого употребляйте ее.
Осуществите дистилляцию – поставьте трубу так, чтобы оба конца ее смотрели вверх, наполните ее, с двух сторон накройте кастрюлями с тканью внутри, разведите костер. Вода будет превращаться в пар и конденсироваться в посуде. После останется только затушить пламя, подождать, пока поверхности остынут, и выжать ткань.
Прокипятите то, что набрали, в течение 10-30 минут – да, примитивно, но дает хоть какой-то результат.
Проведите дезинфекцию – в 1 литре разведите 2 чайные ложки поваренной соли и дайте настояться в течение получаса. А если пугает вкус, лучше заранее запаситесь таблетками для обеззараживания и использовать их.

Способы очистки воды в домашних условиях

Бытовой фильтр будет самым современным вариантом, но если его нет, можно:

Химические и физические методы и средства: очистка воды замораживанием

Выше мы описали самую примитивную схему, но ведь уже придуманы более эффективные и правильные (но все равно достаточно простые) варианты заморозки. Предлагаем вам тройку наиболее популярных.

Метод А. Д. Лабзы

По нему необходимо:

заполнить водой банку объемом 1,5 л, но не доверху, а оставив немного незанятого пространства;

поставить емкость в холодильник, причем на картонную подкладку (нужно обеспечить дну теплоизоляцию);

посмотреть, насколько быстро замерзнет половина – обычно на это уходит до 10 часов;

Способ А. Маловичко

В соответствии с ним следует:

залить эмалированную кастрюлю жидкостью, уже прошедшей фильтрацию;

достать через 3-4 часа, посмотреть, насколько сильно схватилась вода, слить все, что можно (львиную долю объема) в другой резервуар;

поставить последний в морозилку, снова на 180-240 минут, а образовавшийся на предыдущем этапе лед выбросить (в нем и скопились вредные вещества);

по прошествии времени вытащить тару, снова слить, но использовать уже оставшуюся замерзшую часть.

Технология братьев Залепухиных

Действуя по нему:

снимаете кастрюлю с плиты и быстро охлаждаете в большей емкости, например, в заполненном тазу;

а дальше используете одну из описанных выше схем, допустим, предложенную Лабзой, она проще.

Главной целью всех известных методов водоподготовки является получение воды с необходимыми характеристиками чистоты и безопасности, пригодными для удовлетворения технических, промышленных и хозяйственно-питьевых нужд. Требования к питьевой и технической воде по её составу и качеству различаются, поэтому для водоочистки используются разные методы водоподготовки.

Задачи очистки сырья подразумевают качественные изменения на физическом, биологическом и химическом уровнях воздействия с целью улучшения её природных свойств. Рассмотрим подробнее самые известные методы изменения воды.

Классические методы обработки

Схема водоподготовки включает в себя ряд последовательный действий, направленных на улучшение питьевых свойств воды. Для каждого вида обработки и очистки (водоподготовки) выстраивается свой индивидуальный алгоритм. Подходящие виды мероприятий определяют путем сопоставления исходного качества воды в природном источнике и качества воды, уместного для потребителей. Традиционные комплексы обработки включают в себя:

осветление – устранение мутности за счет снижения содержания различных примесей. Норма мутности составляет для воды хозяйственно-питьевого назначения 1500 мг/л. Для осветления воды используют водоочистные сооружения в виде фильтров, осветителей и отстойников. Очистка воды от взвешенных смесей производится методом коагулирования. После фильтрации вода готова для поступления в резервуары.
обесцвечивание – устранение цвета, достигается за счет применения различных окислителей (озон, хлор, перманганат калия) и сорбентов (искусственных смол и угля).
обеззараживание – наличие болезнетворных бацилл требует дезинфекции, которая включает пять способов: термический, химический, физический, воздействие ионами благородных металлов(олигодинамия), сорбацию на активном угле.

Химическое обеззараживание

Самым распространенным методом водоподготовки остается химический, предусматривающий обработку сильными окислителями. Один из них – хлорирование – добавление в воду хлора. Способ надежный, но имеет существенный недостаток, так как вода, содержащая хлорные соединения, приобретает канцерогенные свойства. Кипячение хлорированной воды способствует образованию диоксина – сильного яда. Количество хлора в питьевой воде достигает 300 мкг/л. Его можно понизить или заменить способом сорбирования углем. Хлорирование придает прозрачность воде, но вредные свойства химического элемента остаются, поэтому можно обеззараживать воду другими способами.

Использование гидрохлорида натрия отличается малым содержанием соединений хлора и пролонгированными антибактериальными свойствами.
Применение диоксида хлора чревато взрывоопасностью, хотя он прекрасно уничтожает посторонние запахи и вкус.
Кислород служит для окисления катионов тяжелых металлов. Это естественный окислитель, содержащийся в воздухе.
Пероксид водорода обладает высокой токсичностью, поэтому применяется в очень малых дозах.
Обработка перманганатом кальция – дорогостоящий способ обеззараживания, не имеет побочных эффектов, отличается отсутствием запаха. К недостаткам относятся дороговизна и возможность передозировки. Применяется при обезжелезивании.

Озонирование

Использование озона – один из самых эффективных и популярных способов обеззараживания. Озонирование происходит на месте посредством озоногенераторов. Плюс ко всему, это один из самых экологичных способов водоподготовки.

Это безопасно для организма, но имеет свои недостатки, так как озон очень быстро разрушается и теряет свойства. Нужно учитывать факт, что он легко вступает в реакцию с бромом, образуя ядовитые соединения бромидов, что также чревато негативным воздействием на здоровье. При прохождении через старый трубопровод также есть вероятность вступления в реакцию с присутствующими элементами от старых труб. При взаимодействии с фенолом образует токсичные соединения.

Вот почему его нецелесообразно использовать в городской системе водоснабжения. Озонирование оправдывает себя в открытых водоемах, бассейнах.

Обеззараживание бактерицидными лучами

Обработка воды бактерицидными лучами – эффективный способ обработки при поступлении уже очищенной воды или воды из подземных источников. Бактерицидное действие лучей действует гораздо быстрее, чем хлор. Обработанную воду допускается сразу предоставлять потребителям.

Но он эффективен в том случае, когда определенные показатели не превышают предельный уровень: мутность – 2 мг/л, железо – 0,32 мг/л. При обработке бактерицидными лучами полностью сохраняются вкусовые свойства воды. Недостаток способа – это малая вероятность санитарной надежности и экономическая нерентабельность.

Обезжелезивание

Содержащееся в воде железо придает ей неприятный привкус. Использование ее в технических целях на производстве неоправданно, так как чревато появлением ржавых пятен.

Обезжелезивание производится с помощью фильтрации через реагенты. В качестве коагулянтов применяются оксихлорид алюминия и сульфат алюминия. Для наполнения фильтров применяют антрацит, песок, пиролюзит, керамзит, сульфоуголь. Для выбора метода обезжелезивания проводят пробную процедуру.

Воздействие ультрафиолетом

Известное свойство ультрафиолетового излучения обезвреживать бактерии широко используется при обеззараживании воды. Воздействие происходит на клеточном уровне. Бактериальные клетки полностью уничтожаются под воздействием ультрафиолетовых лучей. При этом полностью сохраняются вкусовые качества воды.

Дополнительная обработка

Чтобы вода приобрела необходимые качественные характеристики, ее подвергают дополнительной обработке.

Обессоливание, которое в свою очередь производится несколькими способами:
- ионный обмен;
- дистилляция;
- гелиопреснение;
- гиперфильтрация;
- вымораживание.
Новые технологии

Среди новых методов обеззараживания воды стоит отметить мембранный способ. Он включает следующие виды:
- нанофильтрацию;
- обратный осмос;
- ультрафильтрацию;
- микрофильтрацию;
- макрофильтрацию.
Вышеописанные методы дорогостоящие, и не решают вопрос полной очистки.

Полезную для здоровья воду получают с помощью воздействия электромагнитными волнами, ультразвуковыми частотами, обработки различными минералами. Она приобретает свойства живой родниковой воды. Однако методом структурирования жидкости не решается вопрос химического обеззараживания. Структурированная вода обладает свойством ускорения коагуляции. Получают ее с помощью электромагнитного, кавитационного, резонансного волнового метода (предполагает обработку на основе пьезокристаллов).

Обработка воды гидромагнитными системами является экологически чистым методом, так как исключает применение химических реактивов. Посредством магнитного воздействия ионов происходит магнитный резонанс, вызывающий кристаллизацию. Постоянные магниты из редких элементов сохраняют работоспособность в течение длительного времени, но при превышении температуры более 120 градусов происходит ослабевание магнитного поля.

Суть кавитационного способа обработки воды сводится к переводу воды в другое фазовое состояние. В результате перевода воды в парообразное состояние происходит понижение давления в жидкости. Исчезновение кавитационных пузырьков вызывает образование волны сжатия и растяжения воды с частотой ультразвука. Метод эффективен при очистке от солей и железа.

Вышеперечисленные способы отличаются дороговизной, сложностью установки и не всегда обеспечивают высокую эффективность.

Бесконтактные способы резонансной обработки

Резонансная волновая обработка, называемая Normaqua, предполагает воздействие волнами малой интенсивности, испускаемыми резонаторами – инверторами. В результате волновых колебаний происходит разрыв неустойчивых молекулярных связей. Молекулы выстраиваются в кластеры, образуя естественную химико-физическую структуру. Метод достаточно эффективен, позволяет избавиться от вредной химической обработки.

Принципы очистки при водоподготовке используются комплексно, чтобы получить лучший и самый безопасный результат обработки.

Читайте также: