Очистка водопроводной воды: наиболее эффективные методики

Современные методы очистки питьевой воды

Очистка водопроводной воды: наиболее эффективные методики

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:

  1. физические;
  2. химические;
  3. биологические;
  4. 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.

Применяемые методы для очистки питьевой воды, входящие в эту группу весьма разнообразны, и способы справиться со всеми самыми распространенными типами загрязнения воды. Они отличаются высокой производительностью и эффективностью, и, что самое важное, абсолютно безопасны для человека, растений и животных.

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.

Аэрация и фильтры обезжелезивания применяются как для промышленной очистки питьевой воды, так и для малых населенных пунктов и частных домов.

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

Метод электродиализа и электродеионизации сочетает в себе наличие ионообменной мембраны и подключенных к постоянному току электродов. Таким способом происходит обессоливание и удаление вредных ионов.

Так, под действием тока ионы веществ движутся к электродам и «встречаются» с заряженными мембранами, которые и осуществляют процесс фильтрации. В результате получаются два раствора: чистая вода и концентрат.

Данный метод очистки и обеззараживания питьевой воды применяется на химических предприятиях, и служит отличным способом для вторичной переработки концентрата.

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.

Комплексное и узконаправленное оборудование для очистки воды вы можете заказать в нашей компании. В каталоге представлены уже готовые системы, а также, связавшись со специалистами по телефону 8-499-391-39-59 или почте info@diasel.ru, вы можете подобрать уникальную систему по заданным характеристикам.

Источник: https://diasel.ru/article/sovremennye-metody-ochistki-pitevoj-vody/

Способы очистки водопроводной воды

Очистка водопроводной воды: наиболее эффективные методики
Очистка водопроводной воды

статьи

В некоторых регионах нашей необъятной, вода из крана идёт такого сомнительного качества, что и говорить не приходится. Водопроводные трубы, уложенные еще «при совке», так сильно устарели, что дают течь, по нескольку раз в год.

В общем, о качестве водопроводной воды можно спорить долго. У кого на это нет времени, тот старается прибегнуть к различным способам очистки воды. Благо на сегодняшний день есть системы обратного осмоса и различные другие, позволяющие качественно подготовить воду из под крана, перед дальнейшим использованием.

О том, какие способы очистки водопроводной воды существуют, вы и сможете узнать из данной статьи строительного журнала samastroyka.ru

Очистка водопроводной воды в домашних условиях

Осуществить очистку воды из крана в домашних условиях можно разными способами, простыми и не совсем. Начать нужно с самых распространенных методов очищения воды, таких как кипячение и отстаивание.

Кипячение воды — самый простой способ убрать из воды различного рода болезнетворные микроорганизмы. Также, во время кипячения водопроводной воды из неё удаляются соли кальция. В итоге, мы их можем «лицезреть» на стенках чайника в виде накипи.

При этом стоит понимать, что для того, чтобы от кипячения воды был максимальный эффект, кипятить воду следует не менее 10 минут. Только таким образом возбудители различных инфекций, если они и есть в водопроводной воде, погибнут. За небольшое количество времени, этого, увы, не произойдёт.

Отстаивание воды — помогает избавиться от хлора, аммиака и вредных тяжёлых примесей с осадком. Для того чтобы вода отстоялась правильно, её следует поместить в широкий таз или в бочку без крышки, не менее чем на 8 часов.

После этого, верхний слой воды из бочки, примерно наполовину, можно взять для использования, а нижний слой воды, лучше всего будет применить для технических нужд. После 1-2 отстаиваний воды, емкость следует тщательно вымыть изнутри, используя для этих целей раствор лимонной или уксусной кислоты.

Фильтры для воды — в виде простого фильтра кувшина для воды и ему подобные, также относятся к самым простым способам очистки водопроводной воды в домашних условиях.

Такие фильтры для воды способны умягчить воду из крана, убрать из неё мусор, ржавчину и хлор.

При этом следует не забывать и во время менять сменные кассеты для фильтрации, в противном случае, качество очистки воды серьёзно пострадает.

Сложные способы очистки воды

К более сложным методам очистки воды, относится: дистилляция, озонирование, вымораживание и очистка воды серебром с медью. Конечно же, всё это, такие себе «кустарные» способы очищения воды в домашних условиях. Не стоит забывать и о более современных способах подготовки питьевой воды, таких, например, как установка системы обратного осмоса.

Вымораживание воды — как и кипячение, пожалуй, самый эффективный способ очистить воду от болезнетворных бактерий. При этом из вымороженной воды практически полностью улетучиваются соли, что является немаловажным преимуществом.

Для того чтобы воспользоваться этим способом очищения воды, следует разлить жидкость по пластиковым бутылкам, после чего поместить их на некоторое время в морозильную камеру. При этом следует следить за состоянием воды. Когда вода в пластиковых бутылках замерзнет примерно наполовину, нужно будет слить остаток, а размороженный лед, можно использовать по назначению.

Дистилляция воды — не менее эффективный способ очищения, но и не самый простой. Дистилляция воды — то же самое, что и кипячение, только со сбором пара. Простыми словами, воду из под крана кипятят и используют не всю, а только пар. Здесь, как никогда, пригодится самодельный самогонный аппарат, сделанный в домашних условиях.

Очистка воды серебром и медью — также позволит подготовить воду до требуемых норм. Правда, способ этот недешев, но весьма эффективен в быту. Для того чтобы очистить воду серебром, понадобиться серебряная посуда, в ней вода отстаивается несколько суток, после чего её используют по назначению.

Если серебряной посудины нет, то можно применить и обычную, налив в неё воду и положив на дно серебряный предмет. Очистка воды медью осуществляется по тому же способу, что и серебром.

Очистка воды осмосом – наиболее современный способ очистки воды на молекулярном уровне. При его использовании нет надобности кипятить или отстаивать воду, бросать в неё серебро. Все что потребуется, так это купить обратный осмос, с нужной производительностью воды в сутки.

О том, какой осмос лучше, читайте в ранее опубликованной статье строительного журнала.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/samastroyka/sposoby-ochistki-vodoprovodnoi-vody-5c079afa8206c500afa42706

Очистка водопроводной воды в домашних условиях

Очистка водопроводной воды: наиболее эффективные методики

Очень часто вода, поступающая из водопроводного крана в квартире, не соответствует нормам, предъявляемым к питьевой воде. Она может содержать вредные и опасные для здоровья человека вещества – соли металлов, аммиак, железо, кислоты, нитраты и т.д. И это несмотря на то, что вода подвергается тщательной очистке на городских водоочистительных станциях.

Даже если используются эффективные технологии очистки, вода, поступающая в квартиры по изношенным ржавеющим трубам, далека от идеальной и совершенно небезопасна для употребления в пищу.

К тому же для очистки воды от вредных бактерий используется хлор, а использовать хлорированную воду для питья без предварительной очистки категорически запрещено.

Поэтому так важно проводить очистку водопроводной воды, для чего существует немало способов – как самых простейших, так и достаточно сложных, для осуществления которых требуются современные фильтрующие системы.

Актуальность очистки водопроводной воды

Вода из водопровода требует очистки даже в том случае, если дом недавно построен и все коммуникации новые.

Речь об обязательной очистке водопроводной воды идет в том случае, если дом уже очень старый, износ водопроводных труб высокий.

Вода, поступающая из водопровода, подвергается различным методам очистки, если имеет мутный цвет, неприятный запах, слишком жесткая, содержит избыточное количество хлорных соединений и повышенное количество растворенного железа.

Вода в частных домовладениях, в зависимости от источника получения, может быть насыщена солями тяжелых металлов, органическими и неорганическими составляющими, нефтепродуктами, даже вирусами и бактериями. Чтобы выбрать правильный способ очистки, лучше провести предварительный анализ воды, который выявит количественные и качественные показатели всех составляющих.

Какие загрязнения питьевой воды часто встречаются?

В зависимости от того, какие вещества содержатся в воде в избыточном количестве, подбираются соответствующие методы очистки и варианты фильтрации. Наиболее распространенными считаются следующие виды загрязнений воды:

  • механические примеси – песок, шлам;
  • биологические загрязнения – бактерии, вирусы, грибки, отходы жизнедеятельности человека;
  • загрязнения органическими (пестицидами, фенолами) и неорганическими веществами (солями, кислотами, щелочами);
  • избыточное содержание различных химических веществ – железа, хлора, марганца и т.д.;
  • избыточное содержание гидрокарбонатов и сульфатов, которое вызывает повышение жесткости воды;
  • смешанные загрязнения, которые могут включать механические примеси и переизбыток химических элементов.

Если вода отдается на анализ в лабораторию, то чаще всего выявляются смешанные загрязнения, с которыми можно справиться, используя комплекс мер по очистке водопроводной воды и различные фильтры.

Методы очистки водопроводной воды

Сегодня условно можно разделить все методы очистки водопроводной воды на:

  • химические – включают в себя обработку воды окислителями, проведение процессов коагулирования и флокуляции, суть которых в слипании мелковзвешенных частиц мути, легко удаляемых из воды после укрупнения фильтрами, использование ионообменных веществ для смягчения воды;
  • биологические – используются для очистки сточных вод с применением анаэробных или аэробных микроорганизмов;
  • физические – включают в себя отстаивание, процеживание, обеззараживание ультрафиолетовыми лучами;
  • физико-химические – к ним относятся аэрация под давлением, электроосмос, электрокоагулирование, электрофлокуляция.

Зачастую для обеззараживания воды применяются сразу несколько методов, что позволяет добиться высокой эффективности процесса очистки и получать чистейшую воду для употребления в питье и пищу.

Простые способы очистки водопроводной воды в домашних условиях

Если неизвестно, какое качество у воды, поступающей в квартиру через водопроводный кран, лучше применять самые простые методы, которые позволят обезопасить воду и сделать ее вполне пригодной для питья. К ним относятся:

  1. Отстаивание. Этот способ помогает избавить воду от хлора, аммиака, тяжелых примесей с осадком. Чтобы вода отстоялась, нужно набрать ее в широкий таз или бочку и выдержать, не закрывая крышкой, на протяжении 8-ми часов. Затем верхний слой (примерно до половины) можно использовать для приготовления пищи или питья, а остаток – для технических нужд. Когда будет проведено пару отстаиваний, необходимо промыть емкость внутри, используя раствор уксусной или лимонной кислоты.
  2. Кипячение. Простейший способ, позволяющий удалить из воды болезнетворные микроорганизмы и соли кальция. Если вода повышенной жесткости, то после кипячения на стенках посуды образуется накипь. Чтобы убить возбудителей инфекционных болезней, следует кипятить воду не менее 10-ти минут.
  3. Очистка серебром. Чтобы избавить воду от вредных веществ, достаточно отстаивать ее в серебряной посуде несколько суток. Если в домашнем хозяйстве нет серебряной емкости, то можно налить воду в эмалированную посуду, на дно которой положить серебряный столовый прибор. Настаивать так воду нужно тоже не менее двух суток, после чего ее можно использовать для питья и приготовления пищи.
  4. Очистка воды с помощью фильтра-кувшина. Это один из простых и недорогих способов очистки воды в домашних условиях. С помощью такого фильтра можно смягчить воду, удалить из нее мусор, хлор и ржавчину. Важно вовремя менять сменный картридж для фильтрации, чтобы все отфильтрованные ранее вредные вещества вновь не попали в очищаемую воду.

Виды простых фильтров для очистки воды

Для водопроводной воды, которая уже была очищена от механических примесей, бактерий, вирусов, органических соединений, вполне подойдет в качестве доочистки фильтр-кувшин.

Подобным принципом действия обладают фильтрующие диспенсеры, которые могут справиться с большим объемом воды.

Помимо очистки фильтры-диспенсеры осуществляют бактериальную очистку и минерализацию воды, благодаря чему повышаются ее вкусовые свойства.

Очень удобно применять в квартирах насадки на водопроводные краны, которые можно использовать в тех случаях, когда требуется вода для питья или приготовления пищи. В других случаях можно снимать насадку, что позволяет существенно продлить время использования таких проточных фильтров.

Подробная информация об услугеАнализ водопроводной воды

Рядом с мойкой можно установить и подключить к крану дивертор, который позволяет переключать подачу воды для очистки. Можно выбирать, использовать фильтрованную воду или воду без очистки.

Сложные способы очистки воды в домашних условиях

Более сложными способами очистки водопроводной воды в домашних условиях можно назвать:

  1. Дистилляцию – эффективный, но весьма сложный способ очищать жидкость от вредных примесей, суть его в том, чтобы кипятить воду из-под крана и использовать по назначению получаемый конденсат от пара, для чего необходимо применять специальный аппарат;
  2. Вымораживание – этот способ, подобно кипячению, позволяет очищать воду от болезнетворных бактерий, из вымороженной воды почти полностью удаляются соли.

При дистилляции жидкость отделяется от растворенных в ней твердых веществ и жидкостей, которые отличаются температурами кипения. Такой вариант позволяет получить чистую воду, но требует много времени и стоит недешево.

Чтобы воспользоваться вымораживанием, нужно налить воду из-под крана в пластиковую бутылку, которую затем поместить в морозильную камеру. Важно следить в процессе замораживания за состоянием воды – когда жидкость в бутылке застынет наполовину, нужно слить остаток, а лед разморозить и использовать для питья или приготовления пищи.

Самые эффективные способы очистки водопроводной воды

Среди наиболее эффективных способов очистки воды из водопровода можно выделить:

  1. Механическую фильтрацию. Наиболее простой способ, суть которого заключается в улавливании частичек нерастворенных веществ, которое возможно за счет разницы самих частиц и каналов фильтра, по которому течет жидкость. Проще говоря, этот способ очистки напоминает прохождение воды через сито. К примеру, фильтры, которые имеют в качестве задерживающего элемента активированный уголь диаметром 0,1-1мм, могут задерживать подобные же частички. Этот способ очистки широко используется на станциях очистки воды. В городских условиях механическая фильтрация проводится путем использования фильтров предварительной очистки.
  2. Электрохимическая очистка. Ее суть – в окислительно-восстановительных реакциях, происходящих в воде при воздействии на нее сильного электрического тока и приводящих к появлению «живой» и «мертвой» воды. Способ обеспечивает очистку воды от всех микроорганизмов, но при этом в ней разрушаются некоторые органические вещества.
  3. Ионный обмен. Представляет собой специфический способ сорбции заряженных ионов. В результате поглощенный ион выходит в раствор другого иона, который входит в состав вещества-сорбента. Ион, который нужно удалить из воды, притягивается к сорбенту и фиксируется на нем. Таким образом, одни ионы (ненужные) замещаются другими (безвредными). Зачастую ионный обмен позволяет удалять нитраты и катионы тяжелых металлов, которые представляют большую опасность для здоровья человека. Также ионы смягчают воду, снижая в ней количество ионов кальция и магния.
  4. Обратный осмос. Этот способ очистки заключается в использовании обратноосмотической мембраны. Жидкость пропускается через ультратонкую мембрану с порами, представляющую собой своеобразное сито. В результате вода проходит, а растворенные в ней примеси задерживаются. Получается вода высшей степени очистки, которая близка к дистиллированной. Но это и один из минусов такой очистки – вода становится лишенной необходимых организму микроэлементов, которые нужно обязательно добавлять после процесса очистки. Также стоимость установки системы обратного осмоса очень дорогая, а производительность слишком малая, что требует монтажа накопительной емкости.
  5. Сорбционная очистка. В процессе такой фильтрации примеси из жидкости поглощаются твердыми телами, которые называются сорбентами. Суть этого метода в том, чтобы пропускать жидкость через сосуд, который заполнен сорбентом и выступает сорбционным фильтром. При верно выбранном сорбенте и режиме фильтрации быстро достигается необходимый результат – вода очищается от вредных примесей. Чаще всего сорбционные фильтры содержат активированный уголь, который выступает универсальным сорбентом, способным удалять примеси разной химической природы.

Выбор варианта очистки воды в зависимости от загрязнений

В разных системах фильтрации водопроводной воды могут применяться сразу несколько способов очистки, призванные воздействовать на различные виды загрязнений:

  • механические примеси удаляются отстаиванием воды, методом осаждения частиц при использовании химических средств, применением фильтрующих материалов;
  • чрезмерное содержание железа снижается аэрацией, обработкой активными окислителями (озоном, фтором), специальным фильтрованием, благодаря которому исчезает осадок и двухвалентное железо;
  • болезнетворные бактерии удаляются хлором и ультрафиолетовым облучением;
  • на вирусы и споры губительно воздействует озон, но он перед употреблением воды нужно дождаться, чтобы он распался, так как это яд;
  • повышенная жесткость устраняется кипячением, воздействием электрическим током и использованием системы обратного осмоса.

Очистка воды из-под крана необходима не только для снижения количества вредных веществ, но и для снижения ее жесткости, минерализации и при необходимости насыщения ее ионами серебра. И здесь могут использоваться как самые простые фильтры, так и целые станции для очистки воды, разные по мощности и производительности.

Источник: https://nortest.pro/stati/voda/ochistka-vodoprovodnoj-vody.html

Современные способы и методы очистки воды

Очистка водопроводной воды: наиболее эффективные методики

В зависимости от принципа действия выделяют такие способы очистки воды как:

  • Физические (грубая механическая чистка).
  • Химические (смешение воды с реагентами).
  • Физико-химические (сложные комплексные мероприятия).
  • Биологические (воздействие живых микроорганизмов).

Физические методы

Данные методы предназначены для очищения воды от твердых крупнофракционных частиц (чаще всего – нерастворимых).

Они успешно задействуются на этапах первичной и грубой очистки и в разы реже – при глубоких и тонких воздействиях.

Среди главных физических методов выделяют:

  • Процеживание – очищение жидкостей от крупнофракционных посторонних включений при проходе через ячеистые прослойки (сетки, решетки, полипропиленовую мешковину). К преимуществам этого метода относят простоту и эффективное улавливание крупного мусора, к минусам – потребность в частой промывке фильтрующих элементов, пропускание патогенных микроорганизмов, солей и любых мелких нежелательных примесей.
  • Отстаивание – осаждение посторонних фракций под действием собственного веса вниз с последующим отбором более чистой воды. Этот метод используются как на предварительных, так и на промежуточных этапах водоподготовки, его производительность существенно ограничена временем и объемами отстойников.
  • Фильтрование – схожий с процеживанием, но более совершенный метод, позволяющий очищать воду от ненужных примесей с разным размером фракций (минимальный порог – до микронов) при прохождении через пористый фильтрующий слой. Метод активно используется в быту и на производстве, из всех физических видов он считается самым эффективным.
  • УФ-дезинфекция – обработка предварительно очищенной от крупных фракций воды УФ-лучами с длиной волн в пределах 200-400 нм с целью обеззараживания. Состав и физические свойства жидкости этот метод не меняет.

Химические

Эти методы ценятся за эффективность и высокую производительность.

Справка. Разложение, преобразование или выпадение в осадок загрязнителей при их применении происходит в кратчайшие сроки вне зависимости от объема обработки.

Исходя из вида протекающих реакций выделяют такие химические методы водоочистки как:

  1. Нейтрализация – выравнивание PH-баланса воды за счет добавления особых реагентов (аммиачной воды, гидроксидов калия или натрия, кальцированной соды) или ее пропускании через кислые газы. Чаще всего к этому методу обращаются при регенерации промышленных стоков, забираемая из скважин или водоемов вода изначально имеет нейтральную среду и корректировке баланса не нуждается.
  2. Окисление – обезвреживание токсичных водных растворов и хлорирование воды при добавлении активных окислителей. Несмотря на высокую эффективность (микроорганизмы убиваются быстро и надолго) метод считается опасным для здоровья человека.
  3. Очистку восстановлением. Данный метод выбирается при высокой доли легко восстанавливаемых веществ в исходной воде или стоках. При его выборе из воды удаляются ряд простых и переходных металлов и минералов (хрома, ртути или мышьяка) и их соединений.

Физико-химические

Данная группа представлена комплексными методами с широким спектром применения, задействуемыми на любых этапах очистки и водоподготовки.

Очистка воды при их выборе осуществляется самыми разными способами, включая воздействие растворенных газов, тонкодисперсных сред и изменение ионного состояния молекул.

Особенности наиболее востребованных физико-химических методов изложены в таблице:

НаименованиеКратное описание методаОптимальное применение/ возможные ограничения
ФлотацияОтделение и подъем твердых гидрофобных частиц при пропускании сквозь толщу воды пузырьков воздуха или других инертных газов. Формируемая на поверхности пена или прослойка легко удаляется механическими способами.Очистка жидкостей от нефтепродуктов и масел, удаление твердых примесей при низкой эффективности других методов.
СорбацияИзбирательная фильтрация ненужных примесей при поверхностном или объемном прохождении воды через материалы с пористой структурой (силикагели, уголь и их аналоги). Используемые сорбенты могут быть восстанавливаемыми или утилизируемыми после потери фильтрационных свойств.Удаление ПАВ, пестицидов, фенолов, процессы доочистки.
ЭкстракцияЗаливка в очищаемую воду мало- или несмешиваемых веществ, растворяющих грязь, с последующим активным перемешиванием, отстаиванием и разделением разнофазных сред.Удаление органический соединений, включая фенолы, регенерация стоков.
ИонообменОбмен ионами между очищаемой водой и природными (цеолиты, сульфоугли) или искусственными (синтетические смолы) ионитами.Умягчение воды/ метод не предназначен для бытовой очистки больших объемов сильнозагрязненной воды.
ЭлектродиализОчищаемая вода последовательно проходит камеры с ионоселективными мембранами и электродами постоянного тока. В первых камерах вода избирательно обессоливается, в крайних – накапливает концентрат солей с последующим разделением.Обессоливание и удаление нежелательных ионов. Регенерация стоков на химических предприятиях.
Обратный осмосВода пропускается через мембраны с микроскопическими ячейками под избыточным гидростатическим давлением с последующей утилизацией выделенного загрязненного раствора.Обессоливание, отделение нежелательных микроорганизмов, растворенных газов и коллоидных веществ.
Термические методыСуть данных метолов состоит в получении дистиллята или максимально очищенной воды после ее выпаривания, вымораживания или термического окисления (распыление и пропускание через высокотемпературные продукты сгорания).Нейтрализация или удаление токсичных или слабо разлагающихся примесей.

Биологические

Эти методы преимущественно задействуются при очищении стоковых вод и базируются на использовании живых организмов.

К последним относят как бактерии (окисляющие и разрушающие токсичные и азотосодержащие соединения, поглощающие фосфаты), простейшие грибы и водоросли, так и многоклеточные (черви, насекомые).

Справка. Чаще всего бактерии используют в виде активного жилого ила и зооглеей.

Водоочистка биологическими методами проводится в:

  • Естественных или искусственных водоемах, очищающих сравнительно небольшие объемы воды со средней степенью загрязненности при минимуме усилий и трат.
  • Биофильтрах – специальных сооружениях с фильтрующей прослойкой из аэробных микроорганизмов с естественным или принудительным воздухообменом.
  • Аэротенках – сложных автоматизированных комплексах с принудительной аэрацией.
  • Метатенках – устройствах анаэробного брожения для переработки концентрированных стоковых осадков.

Современные технологии очищения

В современных системах водоподготовки приведенные методы используются в комплексе.

Ярким примером служат многоступенчатые бытовые фильтры с механическими предфильтрами, ионообменными или сорбционными картриджами и обратноосмотическими мембранами. Такие установки обеспечивают полноценную подготовку питьевой воды вне зависимости от ее исходных параметров.

К инновационным тенденциям в сфере водоподготовки относят:

  • Отказ от метода хлорирования в пользу озонирования (окисление жидким кислородом) и/или УФ-обработки.
  • Использование ультрафильтров и нанофильтрационных мембран с пониженной селективностью.
  • Вывод взвесей и растворенных органических примесей с помощью электроприборов фотокатализации.

При всех своих преимуществах такие технологии нельзя назвать бюджетными, соответствующие фильтры, мембраны и другие расходные материалы обходятся дорого и в быту не окупаются.

Проверенные новые методы (ионообмен, обратный осмос, многоступенчатое исполнение фильтра), наоборот, становятся более доступными для частных лиц.

Фильтрация на предприятиях

Взаимосвязь между областью использования и требуемым типом системы водоподготовки отражена в таблице:

Отрасль производстваТребуемые функции основной линии подготовки
МеталлургияОбессоливание
Пищевая промышленностьОбеспечение ионного обмена, обеззараживание, умягчение
Добыча и переработка нефти и газаИсключение посторонних примесей, обезжелезивание, обратный осмос
Энерго- и тепло- и водоснабжениеОбессоливание, УФ-фильтрация, хлорирование или озонирование
ФармацевтикаОбратный осмос, дистилляция

В целях экономии средств приведенные методы реализуются в комплексе с механическим фильтрованием.

Отдельные требования выдвигаются к системам переработки стоков предприятий химической или металлургической отрасли, отбираемый концентрат может быть ценным или нуждаться в обязательной утилизации.

Переработка стоков

Полный цикл переработки стоков на производстве и в общественных линиях включает:

  1. Подачу стоков на усреднитель при необходимости разбавления.
  2. Отстаивание механическим способом.
  3. Основную чистку (активное использование живых организмов).
  4. Глубокую чистку (удаление всех посторонних примесей с помощью обратноосмотических мембран или тонких фильтров).
  5. Обеззараживание (УФ-обработка, хлорирование, озонирование).

Выделяемый на 2, 3 и 4 стадиях осадок в обязательном порядке регенерируется или утилизируется. Эти процессы происходят в метатенках, отжимных или сушильных аппаратах.

К дорогостоящим физико-химическим методам прибегают лишь при повышенных требованиях к чистоте состава или при низкой результативности других способов.

Бытовое очищение стоков требует меньше усилий. Владельцы индивидуальных домов, но подключенных к канализационным сетям используют септики (как с днищем, так и без), сорбенты или коагулянты.

Важно! Вторичное использование очищенных стоков практикуется редко (при соблюдении ряда условий вода может направляться в системы полива).

Более подробно об очистке сточных вод читайте здесь.

Удаление тяжелых металлов

Потребность в принятии дополнительных мер возникает при отклонении ПДК тяжелых металлов в воде от санитарно-гигиенически норм. Чаще всего такая ситуация наблюдается при близости скважины к септику или попадании этих веществ извне (осадки, протекание зараженных грунтовых вод, контакт с металлически фитингами).

Для удаления этих веществ в быту и промышленности используются следующие химические и физико-химические методы:

Тип металлаДопустимая концентрация в воде, не более мг/лРекомендуемый метод очистки воды
Марганец и железо0,1Ионообмен, аэрация с последующей подачей в засыпной фильтр с каталитическим зарядом, окисление гипохлоритом натрия, дозированная подача сильнодействующих окислителей
Сероводород0,01, вещество очень токсичноОкисление, выветривание, насыщение кислородом
Свинец0,03Обратный осмос, окисление и восстановление
Ртуть0,001Обратный осмос, а также окисление и восстановление
Хром0,05Окисление, обратный осмос и восстановление
Никель0,1Окисление и восстановление

Системы обратного осмоса при несомненной эффективности редко используются из-за дороговизны и ускоренного использования ресурсов мембран.

Важно! Рекомендуется выбрать систему обратного осмоса при очищении воды с высоким (от 20 мг/л) содержанием двухвалентного железа или невозможности использования других способов.

Заключение

Приведенные методы непрерывно совершенствуются и дополняют друг друга, при выборе конкретного варианта стоит ознакомиться с их особенностями и возможными ограничениями заранее.

Ни один из методов, который существует, нельзя назвать универсальным, при правильной организации водоподготовки они задействуются в комплексе.

Вне зависимости от выбранного метода к потребителю или на промышленные объекты подается вода с контролируемыми параметрами.

Источник: https://o-vode.net/ochistka/sposoby-i-metody

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.