Средства очистки воды: как очистить воду от загрязнений
бытовые методы и способы очистки воды для питья
Чистая питьевая вода – ежедневная потребность человека, важная составляющая каждой живой клетки. Она необходима для совершения гигиенических процедур, приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд. Вода утоляет жажду и бодрит, но только при условии, что ее качественный и количественный состав соответствует санитарно-гигиеническим нормам.
КАЧЕСТВО СОВРЕМЕННОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
Независимо от того, пользуется человек централизованным водопроводом или автономным источником, состав воды почти всегда бывает далек от идеального. Подземные водные ресурсы, реки и озера, из которых осуществляется водозабор, содержат минеральные, микробиологические и органические примеси, которые изменяют вкус пищи, придают потоку неприятный запах. Кроме того, в почву и водоносные слои попадает масса химических загрязнений: удобрений, смывов горюче-смазочных материалов, канализационных стоков. Все это требует тщательной и грамотной очистки воды перед употреблением в пищу, причем даже городские станции водоподготовки не всегда справляются с поставленной задачей на 100 %.
Еще одна проблема – сезонное подтопление водных источников. Весной и осенью в период дождей уровень воды в реках и колодцах повышается, она приобретает желтоватый цвет и становится мутной. Если при выборе системы очистки не была учтена данная особенность, то в межсезонье это будет доставлять массу хлопот жильцам дома или квартиры.
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЧИСТОЙ ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ
Установка бытовых фильтров. Привести показатели питьевой воды в соответствие со стандартами можно с помощью проточных или накопительных систем, которые продаются в обычных магазинах. Это простой и относительно недорогой способ очистки, требующий только периодической замены картриджей.
Проточные фильтры можно встраивать непосредственно в водопровод. Современные системы автоматического контроля и управления сообщают пользователю о загрязнении картриджа или включают механизм очистки для восстановления фильтрующей способности. Бытовые установки удаляют соли жесткости, избыточный хлор, железо, марганец, растворенные газы, тяжелые металлы, некоторые микроорганизмы.Кипячение. Простой и доступный способ очистки питьевой воды, который поможет избавиться от ионов кальция и магния, двухвалентного железа, сероводорода, опасных бактерий. Кипячение проводят в эмалированной или стеклянной посуде в течение 15 минут. После этого воде дают отстояться и остыть естественным образом. Примеси при нагревании переходят в нерастворимые соединения и образуют осадок, который следует слить. Хранить кипяченую питьевую воду необходимо в закрытой посуде для защиты от пыли.
Простое отстаивание. Воду наливают в небольшую чистую емкость и оставляют на несколько часов. Крышку не используют, чтобы хлор мог свободно улетучиться. После верхние слои воды можно использовать для приготовления пищи, а нижние лучше слить. Такой метод очистки позволяет удалить нерастворимые соли железа, твердые примеси, песок, частицы ржавчины. Длительно отстаивать воду нельзя, так как в ней начинают размножаться бактерии, поэтому способ применяется только в случае слабой загрязненности источника.
Покупка бутилированного продукта. Если точно не известно, какие примеси есть в водопроводной воде, и подобрать оборудование для очистки сложно, можно купить продукцию в пластиковых бутылках. Производитель должен указывать на упаковке состав продукта и стандарт, по которому он изготавливался. Гарантировать безопасность такой продукции сложно: невозможно сказать, из какого источника осуществлялся водозабор и как проводилась очистка питьевой воды. Но для периодического использования такой вариант подойдет. Необходимо обращать внимание на срок годности и не нарушать условия хранения.
ЭТАПЫ ВОДОПОДГОТОВКИ
На городских станциях водоподготовки питьевая вода подвергается комплексной многоступенчатой очистке. В целом процесс можно разделить на два этапа:
Механическая фильтрация – удаление твердых примесей, хлопьев, волокнистых включений с помощью фильтрационных решеток.
Химическая очистка – воду пропускают через отстойники, подвергают коагуляции, осветлению, деминерализации, дозируют реагенты для умягчения и обеззараживания.
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
Осветление. Это начальный этап очистки, который часто требуется при заборе из колодцев, озер, других открытых источников. Мутность и взвеси в воде говорят о наличии органических примесей: гуминовых и фульвокислот, колоний микроорганизмов. На этапе осветления в поток добавляют хлорсодержащие соли и коагулянты. Активный окислитель разрушает органические соединения в воде и провоцирует выпадение осадка. Нерастворимые агломераты впоследствии легче задерживаются фильтрами механической очистки.
Коагуляция. Технология направлена на удаление из воды коллоидных взвесей, которые не всегда видны невооруженным глазом. В качестве коагулянтов используют соли алюминия, которые вызывают слипание органических молекул, разрушают оболочки микроорганизмов, образуя с примесями тяжелые хлопья. Далее поток направляется в отстойники.
Отстаивание. На станциях водоподготовки предусмотрены специальные емкости, внутри которых с небольшой скоростью переливается вода. Нижние слои движутся медленнее, чем верхние, поэтому загрязняющие твердые частицы и хлопья коагулированных соединений успевают выпасть в осадок. Со дна резервуара отстоявшиеся массы удаляют через сливное отверстие.
Фильтрация. Для очистки питьевой воды используют фильтры с сорбирующей загрузкой. Раньше повсеместно применялись активированные угольные картриджи, но сегодня их постепенно заменяют порошкообразные и гранулированные засыпки. Основное отличие в том, что не вода проходит через загрузку, а сорбент высыпают в нее и перемешивают. Такой метод водоподготовки проще и эффективнее традиционной фильтрации, позволяет удалять химические примеси, тяжелые металлы, органические взвеси и поверхностно-активные вещества.
Обеззараживание. Специальная обработка необходима для устранения эпидемической опасности воды. Очистка от болезнетворных бактерий может проводиться химическими и физическими методами, но по-прежнему наиболее эффективной технологией обеззараживания является хлор. Атомы окислителя сохраняют свою активность по мере движения потока, дезинфицируя внутренние стенки трубопровода.
Деминерализация. Удаление марганца и железа из воды актуально для подземных источников, особенно расположенных вблизи рудных залежей. Деминерализацию проводят методом аэрации – насыщения потока кислородом воздуха. Вода подается в специальные колонны, где барботируется или распыляется через форсунки. В результате нежелательные примеси окисляются и образуют нерастворимые соединения. Далее происходит очистка воды на механических фильтрах.
Умягчение. Жесткость обусловлена высокой концентрацией солей кальция и магния. Для умягчения воды используют фильтры с ионообменной смолой, при прохождении через которую металлы замещаются ионами водорода или натрия, безопасными для здоровья человека. Метод дорогостоящий, поэтому используется не на всех станциях водоподготовки. В большинстве городских квартир для питьевой воды характерна повышенная жесткость, требующая установки локальных ионообменных фильтров.
По завершении комплекса водоподготовки и анализа основных параметров поток подается в распределительную сеть. Стоит понимать, что даже в случае полного соответствия санитарных показателей питьевой воды нормативным значениям при движении в старых трубопроводах происходит ее повторное загрязнение. Поэтому рекомендуется проводить анализ в аккредитованных лабораториях и обращаться за помощью в подборе фильтров в специализированные компании.
Крупные города, где можно купить фильтры для очистки воды БАРЬЕР
Методы и способы очистки воды.
Мембранные методы очистки водыВода является сырьем, необходимым практически для любого, как промышленного, так и муниципального предприятия. В частности, вода необходима для предприятий рудообогащения, металлургических, нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и нефтехимическихпредприятий. Вода используется в котельных, теплоэлектростанциях, на предприятиях фармацевтикии электроники, пищевых производствах и многих других.
Однако, исходная вода, поступающая от различных источников водоснабжения предприятий (поверхностные и подземные воды, морская вода и т.д.), содержит большое количество различных примесей и загрязнений, наличие которых может негативно сказаться на технологическом процессе, стать причиной поломки оборудования и, в конечном итоге, негативно отразиться на качестве получаемой продукции.
В связи с этим, исходную воду, поступающую от источников водоснабжения, необходимо очистить от примесей. В зависимости от требований к качеству воды, используемой в конкретном технологическом процессе, существует множество различных аппаратов и технологий водоподготовки.
Например, для питания котлового оборудования различных предприятий, для предприятий фармацевтики и электроники требуется «сверхчистая» вода.
Для достижения этой цели широкое распространение получили технологии мембранной очистки воды. Одним из наиболее эффективных методов получения «сверхчистой» воды является процесс обратного осмоса.
Установки обратного осмоса также применяются для получения воды питьевого качества из солоноватой или морской воды.
Компания ENCE GmbH имеет большой опыт в поставках индивидуальных решений мембранной очистки воды для различных отраслей промышленности и муниципальных предприятий.
Установки собраны и полностью протестированы на производственной площадке перед поставкой, что исключает необходимость сборки «с нуля» на месте эксплуатации, выполнения трубопроводной обвязки аппаратов и электропроводки.
Материальное исполнение комплектующих подобрано таким образом, чтобы гарантировать максимальный срок службы установки и снизить эксплуатационные затраты.
Каждая установка обратного осмоса оснащена системой «безразборной мойки» для периодической очистки мембран и системами дозирования реагентов.
Системы «безразборной мойки» предназначены для очистки и дезинфекции мембран без значительных затрат на демонтаж и повторный монтаж.Необходимость установки таких систем обусловлена тем, что со временем мембраны загрязняются и забиваются всеми типами загрязнений и требуют очистки. При работе в нормальных условиях мембраны обратного осмоса могут разрушаться под действием органических и взвешенных веществ. Они накапливаются на мембранах в виде отложений во время работы мембранной установки и приводят к снижению объема очищенной воды и(или) степени удаленных солей. Мембраны необходимо очищать в следующих случаях:
- выход концентрата снизился приблизительно на 10% от первоначального объема.
- содержание солей в очищенной воде повысилось более чем на 10%
- давление на мембранахснизилось приблизительно на 10%.
Система безразборной мойки — это процесс ручной мойки мембран «на месте» («cleaninginplace»), который выполняется с интервалом в 6 месяцев.
Такие системы устанавливаются на раме, имеют всю необходимую трубопроводную обвязку и состоят из:
- Насоса
- Емкости
- Расходомера
- Датчик давления
- Датчика рН
- Датчика электропроводности
- Датчика окислительно-восстановительного потенциала
Предлагаемые установки полностью автоматизированы.Интерфейс оператора расположен на пульте управления и представляет собой графическую сенсорную панель со схематическими диаграммами c возможностью контроля и регулировки показателей процесса. Сигналы тревоги запрограммированы и отображаются в виде текстовых сообщений.
Панель управления позволяет управлять установкой и отличается простотой в использовании.
Автоматические функции:
- Автоматический пуск / останов;
- Автоматическая промывка после останова;
- Управление программой «безразборноймойки на месте»;
- Вывод текстовых сообщений тревоги;
- Возможность коммуникации по Ethernet;
- Протокол Profibus;
- Возможность дистанционного пуска / останова.
Установки обратного осмоса, состоящие из нескольких ступеней очистки, по желанию Заказчика, могут быть дополнительно укомплектованы системой регенерации энергии, позволяющей снизить общее энергопотребление. Принцип работы таких систем основан на использовании гидравлической энергии концентрата 1-й ступени. Использование таких систем также позволяет уменьшить объем образующегося концентрата.
Среди наиболее распространенных систем регенерации энергии можно выделить теплообменники, работающие под давлением, турбонагнетатели и поршневые системы.
Системы, состоящие из теплообменников, имеют более высокую степень регенерации, но такие системы намного сложнее, для них требуются дожимные/бустерные насосы,что приводит к увеличению общей стоимости установки и эксплуатационных затрат.
Поршневые системы имеют степень регенерации, несколько меньшую, по сравнению с теплообменниками, их монтаж и эксплуатация проще, но они подходят для установок с маленькой производительностью.
Турбонагнетатели также имеют немного более низкую степень регенерации (по сравнению с теплообменниками), но они представляют собой наиболее простую систему, поэтому такие системы являются более надежными.
Турбонагнетатели оснащены клапанными блоками для контроля расхода концентрата или для компенсации колебаний температуры.
Преимущества турбонагнетателей по сравнению с теплообменниками:
- Более простая и компактная конструкция, не требующая вспомогательного оборудования.
- Утечка концентрата исключена (в теплообменникахконцентрат смешивается с питательной водой).
- Более надежны и просты в эксплуатации
- — Интегрированная конструкция обеспечивает быстрый ввод в эксплуатацию и постоянный мониторинг производительности.
В некоторых случаях требуется получение ультрадеминерализованной (деионизованной) воды. Для достижения этой цели подходят установки электродеионизации.
Процесс электродеионизации заключается в переносе ионов растворенных солей через мембраны, под действием электрического поля постоянного тока.
Отрицательный электрод (катод) притягивает катионы, а положительный электрод (анод) притягивает анионы. Такие установки, представляют собой системы, разделенные на чередующиеся катионные и анионообменные мембраны.
Особенности технологии:
- Отсутствие в необходимости регенерации мембран с использованием химических реагентов, что означает отсутствие химических отходов;
- Непрерывное производство чистой воды и непрерывная регенерация;
- Габаритные размеры меньше, чем у традиционных ионообменных установок;
Состав:
- подающий насос;
- модуль электродеионизации;
- измеритель проводимости;
- расходомер;
- датчик давления
Наша гибкость позволяет нам «настраивать» наши продукты в соответствии с любым конкретным запросом наших Клиентов.
Экспедиции
11.03.2019Обеззараживание воды в походах. Цель , методы и средства.
«Солнце высоко, колодец далеко, жар донимает, пот выступает. Стоит козье копытце полно водицы.
Иванушка говорит:
— Сестрица Алёнушка, мочи нет: напьюсь я из копытца!
— Не пей, братец, козленочком станешь!
Не послушался Иванушка и напился из козьего копытца.
Напился и стал козленочком…» Русская народная сказка.
Что может быть вкуснее ледяной родниковой воды, особенно в горах — ее хочется пить бесконечно. Родниковая вода, пожалуй, и осталась единственным видом воды, которую можно пить, без очистки и, не обеззараживая. В остальных случаях нужно быть очень и очень внимательными.
Понятно, что паводковую воду, воду из болота или из-под трубы лакокрасочного завода пить без очистки никто не будет, но…
Жажда притупляет чувство самосохранения, а вода в водоемах может выглядеть вполне безобидно. Однако именно через воду нам легче всего заполучить различные заболевания в путешествиях.
Промышленные, сельскохозяйственные и бытовые сточные воды, кислотные дожди, экологические катастрофы, сбросы водного и железнодорожного транспорта. Сложно сказать, когда человечество, наконец, одумается.
Пока же реки могут нести в себе тяжелые металлы, нефтепродукты, органические и минеральные соединения, удобрения и пестициды, в водоемах могут образовываться новые вредные химические соединения, влияющие на здоровье.
Кроме химических примесей в воде могут жить различные болезнетворные вирусы, бактерии и микроорганизмы.
Не буду пугать вас кишечной лямблией, криптоспоридией или дизентерийной амебой — все это очень неприятно, хотя и встречается в больших количествах, в основном, в жарких Африках, Азиях и Латинских Америках, но и у нас бывает. В частности, кишечные лямблии стойко переносят все негативные факторы, в том числе и хлор, сохраняясь до 3-х недель в почве и около 1,5 месяца в воде.
Справка: Криптоспоридии — это род микроскопических паразитов, которые вызывают у человека и животных заболевания желудочно-кишечного тракта. Криптоспоридии характеризуются жёсткой внешней оболочкой; с ними очень трудно бороться, поскольку они способны процветать как внутри кишечника, так и снаружи — в таких местах, как озёра, к примеру. Криптоспоридии могут выживать даже в очищенных и хлорированных водных источниках.
Лямблии — это род микроскопических паразитов, которые вызывают инфекцию в тонком кишечнике, известную как лямблиоз. Люди знают о лямблиях намного больше, чем о других паразитах, поскольку ежегодно они поражают около трёх миллионов человек и являются одной из ведущих причин болезней, переносимых водой. Лямблии, как правило, попадают в организм человека при случайном проглатывании воды из озера или употреблении необработанной питьевой воды. Лямблии наиболее распространены в странах, где отсутствуют надлежащие системы фильтрации воды.
«Наука и жизнь»82392557558302948/mikroskopicheskie-monstry-obitayuschie-v-vodoyomah/
С болезнетворными бактериями тоже все понятно — туберкулез, например, крайне заразен.
Вирусы — вызывают множество различных заболеваний (из пугающих, в частности, гепатит А или норовирус), и в силу их крошечных размеров, бороться с ними сложнее всего.
Справка: Норовирус способен быстро распространяться, заражая всё, с чем вступает в контакт. В период с 1978 по 2010 год норовирус был второй ведущей причиной вспышек болезней, связанных с употреблением неочищенной воды. Норовирус способен оставаться жизнеспособным в воде в течение нескольких месяцев или даже лет (в отдельных случаях).(«Наука и жизнь» 82392557558302948/mikroskopicheskie-monstry-obitayuschie-v-vodoyomah/)
В общем, даже забравшись в «голубые дали», где можно забыть обо всех завоеваниях человечества, нужно быть на чеку — а вдруг там за поворотом реки, выше по течению нашел свое успокоение какой-нибудь горный баран…
Лирическое отступление: Как выяснили современные ученые, калифорнийские реки, загрязненные ртутью, избавятся от последствий «золотой лихорадки» только через десять тысяч лет. Дело в том, что в те времена популярным методом добычи золота была амальгамация — растворение в жидком металле горных пород. Теперь содержание ртути в бассейнах рек Калифорнии и по их берегам во много сотен раз превышает норму. А примерно раз в десять лет в горах происходят паводки, и ртуть из горных пород бурным потоком спускается в реки в низинах. Конечно, это сказывается на здоровье местных жителей. https://www.samara.kp.ru/daily/26185.4/3073774/(КП)
У нас не ртуть, но радоваться тоже нечему. В общем, не пейте сырую, неочищенную воду и детям не давайте!
В зависимости от условий и степени загрязнения воду подвергают и различным способам очистки, а иногда используют их все сразу.
Полноценная очистка состоит из отстаивания, фильтрования и обеззараживания воды, где к обеззараживанию относится: кипячение, химическая обработка и обработка ультрафиолетовым излучением.
Отстаивание.
Вы когда-нибудь видели паводок на горных реках, когда кристально чистая вода превращается в мгновение ока в мутный селевой поток? Река тащит бревна, гремит огромными валунами, оставляет на лицах туристов-водников грязные потеки. Если оптимистично начать кипятить такую воду для готовки, вы получите чай со вкусом песка, а суп со вкусом хрустящего на зубах чая.
Такую воду нужно отстаивать (что, кстати, делают в подобных случаях и жители расположенных по берегам деревень). Даже при наличии хороших фильтров, вы тем самым сильно снизите скорость их засорения.
У отстаивания есть один существенный недостаток — этот способ хорош только для базовых лагерей и длительных стоянок. Когда времени нет, приходится использовать портативные промышленные или самодельные фильтры.
Фильтры нужны и для того, чтобы избавить воду от различных микроорганизмов, способных вызвать заболевания — патогенов. Часто после, одновременно или вместо фильтрования воду нужно еще и обеззаразить.
Чем более экзотические районы вы выбираете для путешествия, тем серьезнее нужно относиться к очистке воды.
Индуистский храм в Катманду. Здесь сжигают умерших, и спускают прах вниз по реке.
Фильтрование.
Фильтрование может стать вторым этапом очистки, а может быть и единственным способом — зависит от степени и характера загрязнения воды. С помощью фильтров мы избавляемся от примесей, некоторых бактерий и простейших, но лишь немногие фильтры могут задержать вирусы. Кроме того, фильтры улучшают вкус воды.
Для фильтрации чаще всего применяются:
- Активированный уголь, который адсорбирует различные загрязнители, выводит химические примеси, устраняет неприятные запахи и делает воду приятной на вкус, однако не эффективен против бактерий и вирусов.
Что такое химические примеси? Чаще всего — это результат деятельности человека, то есть, сбрасываемые в водоемы отходы промышленности, смываемые с полей удобрения, транспортные отходы и выбросы, в общем, много всего. Вблизи от городов всего этого больше, а вдали меньше, но полной гарантии нет нигде, разве, что высоко в горах или далеко в снегах. Кроме продуктов рук человеческих опасны сине-зеленые водоросли, которые заражают воду не бактериями, а токсинами. Кроме аллергии и гастроэнтерита они могут вызвать даже бронхиальную астму.
Химических отравлений боятся меньше, чем биологических, соответственно, и угольные картриджи встречаются чаще в бытовых фильтрах, чем в туристических. В туризме используют комбинированные фильтры, где угольный картридж сочетается, например, с мембранным.
Поскольку угольные фильтры улучшают вкус воды, они отлично работают вместе с химическим (например, хлорсодержащие таблетки) обеззараживанием.
- Мелкозезрнистый кварцевый песок отлавливает частицы и микроорганизмы разного размера.
- Керамика — может задерживать неорганические примеси, бактерии и химические соединения. Керамические фильтры отличает длительное время эксплуатации. Фильтр довольно быстро засоряется, но легко очищается. Наибольший эффект дает сочетание керамики и мембраны. Металлокерамические трубки с микропористой мембраной прочны, надежны и задерживают бактерии и мельчайшие частицы.
- Смолы и полимеры — адсорбируют глину и другие вязкие примеси
- Стекловолокно — эффективно удаляет взвесь
- Полые волокна — U-образные микротрубки, котрые пропускают воду, но благодаря малому размеру пор, отсекают болезнетворные микроорганизмы.
Наилучшие результаты обеспечивают фильтры, включающие в себя несколько уровней очистки.
Туристические фильтры делятся на:
- Помповые, которые используют в тех случаях, когда очищаемая вода поступает прямо из источника или водоема.
- Гравитационные — основаны на принципе гравитации. Вода очищается, протекая через картридж из выше расположенной емкости в емкость расположенную снизу.
- Фильтрующие трубки.
Помповые фильтры.
Помповые фильтры или насосы — это устройства, в которых вода прокачивается через фильтр с помощью ручной помпы. Чаще всего фильтры комплектуются длинным шлангом, который позволяет закачивать воду из труднодоступных или мелких водоемов.
Скорость фильтрации зависит от конструкции помпы и физической подготовки владельца.
Гравитационные фильтры
Гравитационные фильтры не требуют усилий для прокачки воды и подходят для очистки больших объемов воды.
Картридж с адсорбентом располагается в трубке, емкость с грязной водой подвешивается на дереве, шесте или другом приспособлении, главное, чтобы она располагалась выше емкости для очищенной воды. Это простые и надежные фильтры. Неудобны они только в тех случаях, когда до воды добраться непросто или ее мало.
Фильтрующие трубки
Трубки незаменимы в тех случаях, когда очищать воду нужно практически на ходу, а объемы воды нужны небольшие. В частности различные виды ориентирования, рогейны, мультигонки и т. д.
Однако если есть возможность, для достижения наилучшего результата, после любой фильтрации воду следует обеззаразить. Существует несколько видов обеззараживания воды.
Термическое обеззараживание.
Термическое обеззараживание — это старое доброе кипячение воды.
Вообще, когда говорим об обеззараживании, кипячение — это первое что приходит на ум, поскольку оно не требует никаких дополнительных приспособлений, кроме уже имеющихся в любом походе.
Когда мы доводим воду до кипения, в ней погибает подавляющее большинство микроорганизмов. Однако часть патогенных микроорганизмов погибнут только через 5−10 минут кипячения, а кому-то требуется и больше. Так, например, яйца глист достаточно устойчивы к высокой температуре.
В экзотических странах, особенно в районах, где традиционно часты вспышки, например, холеры или дизентерии рекомендуют кипятить воду около часа. Не очень верится, что это возможно в походе…
Следует помнить, что чем выше над уровнем моря, тем ниже температура кипения воды, соответственно, меньше вероятность уничтожить стойкие болезнетворные микроорганизмы.
Недостатки?
- Не всегда есть время на то, чтобы остановиться и вскипятить воду.
- Не всегда с собой есть котелок и горелка
- Не всегда можно использовать топливо без ограничений.
Таким образом, кипячение — это надежный, но достаточно медленный и не во всех случаях дешевый и доступный метод обеззараживания.
Химические способы обеззараживания.
Таблетки для обеззараживания воды.
Таблетки для очистки воды подразделяются на хлорсодержащие и йодосодержащие, то есть, практически, как в «Приключениях Незнайки и его друзей» все лечат либо йодом либо медом.
Основная задача этих средств — полное уничтожение патогенных бактерий и вирусов.
Ох, вспоминается наш Астраханский стройотряд в институте… Во все умывальники там насыпали, наверное, по полпачки хлора — глаза разъедало, но воду точно обеззараживало.
Хлорсодержащие таблетки действуют практически на все виды микробов, но вкус, конечно, портят и не слишком полезны для здоровья. Однако при прочих равных…
Чтобы избавиться от избытка активного хлора, обеззараженную воду необходимо выдержать в течение двух и более часов или кипятить в течение 1 мин. (кипячение разрушает хлор).
Существует довольно много разновидностей подобных таблеток. Вот некоторые из них:
Аквабриз. — таблетки производства ООО «Мир дезинфекции» (Россия), для обеззараживания воды. В инструкции по применению читаем: «Обеззараживание индивидуальных запасов питьевой воды производится в специальных предназначенных для этих целей чистых емкостях (флягах) объемом 1 литр с завинчивающейся крышкой. В емкость наливают 1 литр воды, подлежащей обеззараживанию, и вносят таблетированные средства «АКВАБРИЗ»(в инструкции приведена таблица, но она длинная). После растворения таблетки крышку емкости плотно закрывают и воду взбалтывают, после чего крышку немного (на ½ оборота) отвинчивают и несколько раз перевертывают емкость для того, чтобы растворенный препарат вместе с водой попал в резьбу крышки и емкости. Вода пригодна для питья через 30−60 минут после растворения таблетки». http://instryktsiya.ru/instr/3783/index.html
Акватабс. Дезинфицирующее средство, производства фирмы «Медентек Лтд.», Ирландии. В Российскую Федерацию поставляется пять видов таблеток «АКВАТАБС», различающихся по содержанию Na-соли ДХЦК (3,5 мг; 17,0 мг; 0,5 г; 1,67 г; 8,68 г) и по количеству выделяемого активного хлора (2,0 мг; 10,0 мг; 300 мг; 1000 мг; 5000 мг). Они быстро растворяются в воде. Таблетки подходят для обеззараживания воды из водопровода, скважины, колодца, реки, озера или пруда. Вода после обработки средством не подлежит длительному хранению.
Таблетки Katadyn изготовлены в США ведущим производителем средств очистки воды (фильтры, таблетки, картриджи) .
Эффективны против бактерий, вирусов, Giardia и Cryptosporidium, причем независимо от состояния воды (грязная, чистая, холодная или теплая, с примесями или нет)
В одной упаковке 20 таблеток, одной таблетки хватает на один литр воды, итого одна пачка таблеток способна очистить 20 литров воды
Минимально возможный вес для средства оббезараживания воды в условиях выживания — всего 50 грамм !
Таблетка действует за 30 минут (если вода холодная — полное оббезараживание может занять до 4-х часов)
Практически не изменяют вкус воды, не оставляют неприятного привкуса. http://survival-tools.ru/product/katadyn-tablets/
Пантоцид. Средство Российской компании. Ирбитский химико-фармацевтический завод. Подходит для обеззараживания воды, дезинфекции и обработки ран.
Для проведения дезинфекции воды понадобится развести 1 таблетку в 0,5 л или 0,75 л питьевой воды. В случае сильного загрязнения потребуется увеличить дозировку препарата Пантоцид вдвое. Длительность экспозиции составляет от 15 до 20 мин. http://lekhar.ru/lekarstva/antiseptiki/pantocid-instrukcija-po-primeneniju/
Таблетки «Хлорэксель» предназначены для обеззараживания питьевой воды, содержащей бактерии и вирусы, по эпидпоказаниям. Содержат в качестве действующего вещества (ДВ) натриевую соль дихлоризоциануровой кислоты, являющуюся источником активного хлора.
Обладают антимикробным действием в отношении грамотрипательных и грамположительных бактерий (в том числе бактерий группы кишечных палочек, стафилококков, стрептококков, синегнойной палочки, сальмонелл и др., включая микобактерии туберкулеза- тестировано на Mycobacterium terrae, возбудителей особо опасных инфекций, включая споры бацилл), вирусов (Коксаки, ECHO, полиомиелита, энтеральных и парентеральных гепатитов, ротавирусов, норовирусов, ВИЧ, гриппа типа А, в т. ч. A H5N1, A h2N1, аденовирусов и др. возбудителей ОРВИ, герпеса, цитомегалии), грибов рода Кандида, дерматофитов, плесневых грибов.
Плюсом подобного способа обеззараживания воды является его дешевизна, низкий вес, и, соответственно, возможность всегда иметь таблетки под рукой. Все это делает их популярными в среде «легкоходов».
Однако нужно внимательно читать инструкцию, для того, чтобы не превысить дозировку, знать время действия таблеток и время отстаивания воды.
Не допускать использования воды, очищенной хлорсодержащими препаратами, лицами с повышенной чувствительностью к хлору.
Хранить таблетки отдельно от лекарственных средств и в местах недоступных детям
Плотно закрывать емкости с обеззараженной водой.
- В случае если в воде присутствует взвесь или мусор, воду перед применением таблетки следует профильтровать через угольный фильтр или подручными способами.
- Для нейтрализации привкуса можно использовать либо фильтры, либо дополнительные препараты, которые обычно прилагаются в комплекте.
- В случае выделения осадка, воду тоже лучше профильтровать.
- По возможности и после применения таблетки, воду лучше кипятить.
Если таблеток под рукой не оказалось, загляните в аптечку.
Старые опытные туристы всегда брали в поход марганцовку (перманганат калия). Сейчас в аптеке ее уже не купить, но найти все-таки можно, например, в магазинах для садоводов.
Марганцовка является сильным окислителем и не только уничтожает бактерии, но и нейтрализует продукты их жизнедеятельности.
В советские времена ванночки для новорожденных обязательно делали с марганцовкой. Она обеззараживает, то есть можно обрабатывать раны, полоскать горло, промывать желудок при отравлениях. Помню, как в Астраханском стройотряде поездка на работу начиналась с того, что половина отряда давилась тремя литрами воды с марганцовкой, промывая желудки после немытых помидоров.
Для обеззараживания воды нужно постепенно добавлять кристаллики, добиваясь воды нежно розового цвета. Яркий цвет и нерастворенный кристаллики не допустимы — можно получить ожег слизистой желудка. Приготовив раствор, дайте ему отстояться15−30 минут в теплое время года, или около часа — в холодное время, после чего воду можно использовать. Для получения идеального результата можно добавить фильтр, который очистит воду и от марганцовки и от других химических примесей.
Йод.
Не помню, чтобы мы когда-нибудь очищали воду йодом, но и это возможно. При взаимодействии с водой йод образует около 10 активных соединений со сложными химическими реакциями.
На 1литр воды потребуется 10−20 капель 10%-ой спиртовой йодной настойки, в зависимости от степени загрязнения, после чего воду отстаивают — 30мин летом или около часа в холодное время. Для гарантированного уничтожения микроорганизмов, например, лямблий, требуется еще более длительное время — до четырех часов. Не разбежишься…
Расход 5%-ой спиртовой настойки йода — 1мл на 4 литра воды (водном миллилитре 5% настойки йода содержится 50 мг йода, а достаточная концентрация для обеззараживания — 10−12 мг йода на литр воды).
Не вкусно, конечно, но если прижмет, чего не сделаешь. Как мы помним, вкус улучшают угольные фильтры. Если фильтра нет, запах и вкус йода можно убрать аскорбиновой кислотой, конечно, если она у вас случайно найдется (200мг на литр). В случае, если и аскорбиновая кислота отсутствует, можно попробовать нейтрализовать йод иголками хвойных деревьев. http://vestigator.info/forum/index.php?topic=695.0
Марганцовка и йод эффективны практически против всех видов микроорганизмов, правда, существуют устойчивые виды такие, опять же, как лямблии, криптоспоридии, для уничтожения которых требуется существенно большее время .
https://cekatop.ru/ochistka-vody-v-pohode
Существуют и другие способы очистки.
Здесь и далее я буду часто обращаться к советам кандидата медицинских наук С.Драгачева. В частности он пишет:
«Способов очистки воды много. Простейший: посолить воду из расчета полная столовая ложка поваренной соли на полтора-два литра воды. Растворив соль, надо дать воде постоять 15−20 минут — тогда частично погибнут некоторые виды микробов и осядут соли тяжелых металлов. Неудобство (непрактичность) подобного обеззараживания состоит в излишней солености и малой бактерицидности раствора».
Кроме этого он предлагает использовать таблетки гидроперита, в расчете четыре-пять таблеток на ведро воды, а также таблетки фурацилина из аптечки. После растворения таблеток воду отстаивают 20−30 минут».
Вот еще один интересный рецепт использования марганцовки из того же источника: «Лучше воду приготовить другим способом. В ведро холодной воды всыпать один-два грамма ляписа (азотнокислое серебро — кровоостанавливающий карандаш) или алюмо-калиевых квасцов, затем воду нагреть до кипения и бросить туда на кончике ножа марганцовокислый калий, чтобы цвет раствора стал слабо-розовым. Через 10−15 минут будет готова вода для пищевых нужд, так как ее белковые фракции под воздействием солей серебра (алюминия) даже сильно загрязненной (болотной) воды коагулируют, а под влиянием марганцовокислого калия выпадает нерастворимый в воде белково-солевой осадок. Теперь вода практически не содержит солей и не оказывает отрицательного влияния на организм». http://vestigator.info/forum/index.php?topic=217.0
Обработка ультрафиолетовым излучением.
Ультрафиолет уничтожает патогенные бактерии и микроорганизмы (даже те из них, которые устойчивы к действию хлора), не ухудшая вкусовых качеств воды. К тому же этот способ безопасен для организма.
«Обеззараживающим (бактерицидным) эффектом обладает только часть спектра УФ-излучения в диапазоне волн 205−315 нм при максимальной эффективности в области 260±10 нм. Обеззараживающий эффект УФ-излучения в первую очередь обусловлен происходящими под его воздействием фотохимическими реакциями в структуре молекул ДНК и РНК, приводящими к их необратимым повреждениям. Кроме того, действие ультрафиолетового излучения вызывает нарушения в структуре мембран и клеточных стенок микроорганизмов. Все это в конечном итоге приводит к их гибели…» http://www.mediana-filter. ru/water_filter_uf.html
Поскольку УФ лучи поглощаются находящимися в воде примесями, для достижения желаемого эффекта от очистки, перед обработкой мутную воду следует отфильтровать.
Компактные лампы-очистители для туризма могут встраиваться в крышку бутылки или опускаться в емкость с водой, однако в большинстве случаев, они не способны обеззараживать большие объемы воды.
Если же вы попали в аварийную ситуацию или просто не подумали о том, что в районе вашего путешествия вода может оказаться непригодной для питья, используйте природные материалы.
Зимой, например, можно использовать воду, полученную из растопленного льда или снега. Только берите чистый и лучше не самый верхний слой.
Кстати, в зимних походах мы всегда напиливали снег для дежурных. Как-то на Приполярном Урале я по ошибке спросонья вместо снега положила в кастрюльку кусок соли, которую пастухи оставляют оленям. Еды было мало, поэтому завтрак съели все. Идти после этого было ужасно — мы умирали от жажды!
«В северной полосе для обеззараживания воды используется ягель, который нужно промыть, положить в ведро две-три горсти и прокипятить. Вода станет пригодной для питья».
Я знаю людей, которые в молодости увлекались голодными зимними походами. Они из ягеля варили суп. Правда, съесть его смогли далеко не все, если вообще кто-то смог…
«Для обеззараживания воды подходят также молодые ветки деревьев хвойных пород, таких как сосна, ель, пихта, кедр, туя или можжевельник (кипятить 30−40мин). Доктор Драгачев рекомендует добавить туда еще кору ольхи, дуба, ивы или сосны. Нужно дать воде отстояться и не использовать осадок.
«В средней полосе для стерилизации хорошо употребить бересту березы (лучше молодую), кору ивы, вербы, кору дуба и бука. Надо взять из расчета 100−150 граммов коры на ведро воды и кипятить 30−40 минут или настаивать в теплой воде не менее шести часов.
На юге можно использовать тис ягодный, кору или молодые ветки из расчета 50−60 граммов на ведро воды, кипятить 20−30 минут и осадить зубным порошком (одну-две чайных ложки на ведро воды), мелом или известняком.
В горах применимы те же методы, что и на равнине, однако неплохо использовать и другие подручные средства: каменный мох (лишайник) из расчета две-три горсти на ведро воды с 30−40-минутным кипячением; кору лесного ореха (волошский орех, лещина, фундук) или грецкого ореха из расчета 30−50 граммов на ведро воды с кипячением 15−20 минут; траву тмина (чабера, чебреца) обыкновенного из расчета 100−150 граммов на ведро воды и кипячением 30−40 минут; траву арники или календулы из расчета 150−200 граммов на ведро воды и кипятить 15−20 минут или настаивать шесть-восемь часов.
В степи для этой цели пригодна трава ковыля, перекати-поле (полынь употреблять для этих целей нельзя, так как можно отравиться ядовитым видом полыни), тысячелистника или фиалки полевой из расчета 200−300 граммов на ведро воды с кипячением 20−30 минут.
В пустыне допустимо применить верблюжью колючку, или саксаул, из расчета 100−150 граммов на ведро воды (твердые части надо расщепить) с обязательным кипячением в течение 30−40 минут. Если нет этих растений (другими пользоваться ввиду их определенной токсичности нельзя), можно собрать верхний слой песка и через него профильтровать воду, а затем с другой порцией песка (так, чтобы было 1/10 часть ведра) прокипятить в течение 20−30 минут, постоянно взбалтывая песок со дна. После осаждения песка вода пригодна для питья». http://vestigator.info/forum/index.php?topic=217.0
К природным способам обеззараживания относится и способ использования таких природных антисептиков как, например, как чистотел, рябина, брусника, ромашка, зверобой, малина и др. Вода при этом отстаивается.
Подробнее http://survinat.ru/2009/12/obezzarazhivaem-vodu/#ixzz5JcSp0kud
Способы фильтрации.
- Простейший способ фильтрации — это пропустить воду через несколько слоев чистой ткани. Воду вы не обеззаразите, но от взвеси и другого мусора очистите.
- Фильтровать воду можно и через песок. С.Драгачев пишет: «… можно собрать верхний слой песка и через него профильтровать воду, а затем с другой порцией песка (так, чтобы было 1/10 часть ведра) прокипятить в течение 20−30 минут, постоянно взбалтывая песок со дна. После осаждения песка вода пригодна для питья»
- Если кипятить воду возможности нет, есть еще способ. Можно пропустить воду через прокаленный на солнце или костре песок, который мы насыпаем в любую консервную банку или пластиковую бутылку с пробитыми в дне дырочками и проложенную чистой тряпочкой. На худой конец, вместо посуды можно использовать одежду.
- Добавив к песку угли от костра, получим еще большую степень очистки. Это уже своеобразный угольный фильтр, помогающий избавиться от большей части примесей.
- Изготовив из веток треногу и подвязав к ней лоскутки ткани с песком, землей, углем и травой, мы получим многоуровневый фильтр, где первый уровень задерживает крупные примеси, второй — более мелкие, а третий служит для удаления из воды микроорганизмов.
Если подробнее, то самодельный трехступенчатый фильтр изготавливается таким образом:
— Первый слой — ткань с травой, древесными опилками, можно добавить вату
— Второй — ткань или марля со слоем предварительно промытого и прокаленного на костре песка
— Третий слой — угольный. Он удаляет запахи, улучшает вкус и поглощает часть вредных веществ. Для этого слоя используется измельченный уголь из костра, но не золу.
Вместо треноги можно использовать и консервную банку с отверстиями, пластиковую бутылку или рукав, куда послойно насыпаем те же ингредиенты + ткань. Перед использованием, угольный фильтр нужно промыть, пропустив через него несколько порций воды.
Чем сложнее конструкция самодельного фильтра, тем вода чище, а времени на грустные размышления меньше.
- Для первичного фильтрования воды из реки или озера можно использовать «Земляной насос». Выкапываем ямку в полуметре от водоема и ждем, пока ее заполнит отфильтрованная грунтом вода.
После этого стоит все-таки применить и другие способы фильтрования и очистки. Как минимум, прокипятить, а перед этим можно еще пропустить воду либо через фильтр-треногу, либо через прокаленный песок.
- Можно использовать дождевую воду, росу, конденсат, березовый сок весной — все зависит от конкретной ситуации.
Возможно, все эти методы покажутся вам довольно трудоемкими и времязатратными, но подумайте, сколько времени, средств и нервов вы истратите на лечение, подхватив инфекцию в походе.
Фото: Производителей фильтров MSR и Katadyn, Паршина Д.А., Шушпанова Г. Д.
Используемые источники:
http://www.neboleem.net/stati-o-zdorove/16400−10-sposobov-ochistki-vody-v-pohodnyh-uslovijah.phphttp://parazitoved.ru/infection/prosteyshie/kak-peredayutsya-lyamblii.html
https://crimea-extrim.ru/sposoby-ochistki-vody/
http://eurotourist.club/viewtopic.php?f=11&t=76529
http://ohota.guru/snaryazhenie/aksessuary/obzor-effektivnyx-sredstv-dlya-ochistki-vody.html
https://sport-marafon.ru/article/kak-vybrat/kak-vybrat-pokhodnyy-filtr-obzor-vidov-i-kharakteristik/
Статья: Способы очистки воды в быту: предлагаем лучшие от
Вода в быту используется постоянно, но не всегда безопасно то, что течет из-под крана, поэтому чтобы избавить воду от вредных примесей существуют определенные способы очистки воды в быту, например, кипячение, отстаивание, вымораживание и фильтрация с применением различных современных технологий.
Кипячение
Самый доступный и распространенный способ водоочистки в быту — это, конечно, кипячение. Ее необходимо кипятить не менее 15 минут, затем дать время отстоятся и остыть перед употреблением. Вследствие длительного кипячения в воде погибают многие бактерии и микроорганизмы, но все же существуют и такие, которые выдерживают и длительное кипячение. Такой способ очистки делает воду мягче, потому что соли жесткости переходят в нерастворимое состояние и оседают на стенках чайника, улетучивается хлор и другие растворенные газы, но долго хранить такую воду невозможно, потому что в ней быстро начинают размножаться бактерии. Данный способ очистки воды несовершенен, потому что в воде практически отсутствует кислород, а под действием высокой температуры хлор может образовывать токсичные соединения, опасные для здоровья человека, ну и, конечно же, кипячение не может избавить воду от таких механических примесей как песок, ржавчина и прочие.
Решения BWT для ультрафиолетовой дезинфекции воды:
Отстаивание
Очистить воду в быту способом отстаивания тоже довольно проблематично, потому что отстаивать воду следует не меньше 7 часов, но если отстаивать больше, то в ней активно размножаются бактерии. Использовать можно только верхние слои отстоянной воды, а в оставшейся содержатся вредные вещества, хлор и другие примеси. Помимо всего такая вода обязательно нуждается в дополнительной обработке, например, кипячении или вымораживании.
Вымораживание
Еще одним способом очистки воды в быту является вымораживание и считается, что чистая вода без примесей замерзает первой, именно ее и следует употреблять людям. Та жидкость, которая не замерзает, содержит примеси и ее необходимо выливать. Вымораживание неплохой способ очистки, смягчения, но достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс.
Фильтрование
Фильтрование считается самым эффективным и современным способом очистки воды. Опытные специалисты подбирают фильтры исходя из качества исходной воды для достижения необходимой степени очистки. Прогрессивные инновационные технологии позволяют снизить концентрацию загрязнений и вредных веществ, удалить полностью патогенные микроорганизмы, бактерии и вирусы. Очистить воду от механических примесей – песка, окалины и прочего механического мусора, позволяют механические фильтры. Смягчить и удалить все ненужные примеси позволяют фильтры с системой обратного осмоса.
Большой выбор максимально эффективных систем фильтрования, где используются самые современные способы очистки воды в быту, позволит получать качественную чистую воду, которая не сравнится с вымораживанием, а тем более с простым отстаиванием и длительным кипячением.
На рынке широко представлены различные фильтры: автономные кувшинного типа, проточные с несколькими ступенями очистки, фильтрующие насадки на кран и фильтры мембранного типа. Проточные фильтры водоочистки отличаются от автономных кувшинных тем, что их встраивают в водопроводную систему. Еще они отличаются большим ресурсом использования сменных картриджей и наличием отдельного крана для чистой воды.
Разделение фильтров используемых в быту по принципу работы
- Электрохимические – очистка воды происходит под действием электрического поля, которое обеспечивает прохождение окислительно-восстановительных реакций, в результате которых уничтожаются микроорганизмы, токсические соединения, органические вещества и ионы тяжелых металлов. Преимущества – не требуется замена фильтрующих материалов. Недостатки – высокая стоимость и воду нельзя пить несколько часов после очистки, потому что повышается ее кислотность.
- Механические – микрофильтры (для очистки от крупных примесей) и ультрафильтры, которые способны задерживать совсем мелкие бактерии. Стоят они недорого, но эффективность очистки воды недостаточна.
- На основе обратного осмоса — использование полупроницаемых тонкопленочных мембран позволяет пропускать только молекулы воды и проводит очистку ото всех примесей.
- Сорбционные – работают чаще на активированном угле, уменьшают цветность, убирают запахи, но не обеспечивают очистку от тяжелых и радиоактивных металлов.
Способы очистки воды – от сложных систем до простых методов
Способы очистки воды – от сложных систем до простых методов
Способы очистки воды – от сложных систем до простых методов
Вода – это основа жизни, она необходима для нормального функционирования всех живых существ, принимает участие в обмене веществ, является средой обитания для многих представителей флоры и фауны. Ее отсутствие смертельно как для животных, так и для людей, ведь человек является активным потребителем водных ресурсов. Раньше в природе поддерживался экобаланс, водоемы были способны к самоочищению. В настоящее время в связи с оживленным развитием и ростом городов, активной деятельностью крупных промышленных предприятий и энергичным подъемом сельского хозяйства, «эликсир жизни» становится все более загрязненным. Поэтому очень актуальными в этих условиях становятся знания о способах очистки воды.
Из этой статьи вы узнаете:
-
Какие есть способы очистки воды
-
Какие способы очистки воды удаляют тяжелые металлы
-
Какие есть способы очистки воды от железа
-
Как очистить воду в походных условиях
Загрязнение воды и способы ее очистки
Загрязнение воды бывает:
Если вода некачественная, то ее потребление может стать причиной ухудшения состояния здоровья людей. Кроме того, загрязненная вода опасна для всех живых существ. Поэтому необходимо очищать водоемы. Способов достаточно много, их использование обусловлено типом загрязнения.
Физическое загрязнение сопровождается увеличением в воде количества твердых взвешенных частиц. Это могут быть песок, глина, ил и другие нерастворимые примеси. Попадают в водоем они в результате сильных ливней, ветров, сброса отходов предприятий горнодобывающей промышленности. Вода при этом становится менее прозрачной, ухудшаются условия для развития водных растений. Мелкие частички могут забивать жабры рыб и животных. Кроме того, такая вода имеет неприятный привкус и употреблять ее нельзя. Чтобы устранить физические загрязнения, применяют механический способ очистки воды: ее фильтруют, отстаивают, отделяют примеси с помощью центрифугирования и т. д. Такие методы позволяют удалить до 95% нерастворимых частиц.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
Химическое загрязнение – следствие сброса в водоемы сточных вод различных предприятий. Присутствие в воде различных химических веществ органического и неорганического происхождения недопустимо, поэтому необходима очистка воды химическим способом. Он заключается в добавлении нужных реагентов, которые взаимодействуют с загрязняющими веществами, в результате чего образуются безопасные соединения, которые легко удалить.
Источниками биологического загрязнения могут быть:
Источником заражения являются коммунально-бытовые сточные воды, стоки с мясоперерабатывающих и других предприятий. Такая вода может стать причиной развития различных заболеваний у живых существ. Биологический способ очистки воды заключается в подселении в водоем микроорганизмов, которые выполняют функции «санитаров», поскольку с их участием происходит разложение биологических загрязнителей на безопасные для живых существ вещества.
Возможно также тепловое загрязнение (в случае сброса сточных вод с ТЭС). Оно опасно для всего живого, так как вода становится менее насыщенной кислородом, начинает цвести. Это может стать причиной гибели рыбы. Негативно сказывается на водном мире животных и растений и изменение температуры их среды обитания.
Если в сточных водах предприятий химических производств содержится большое количество токсичных соединений, при этом их невозможно нейтрализовать или очистить от них воду, то сброс их в природные водоемы недопустим. Такие стоки закачивают под землю.
Способы очистки воды в быту с помощью замораживания
Существуют различные бытовые способы очистки воды. Один из них – замораживание. Сторонники такого метода считают, что употребление талой воды способствует нормализации работы ЖКТ, почек, а также нервной системы.
Водопроводная вода содержит примеси, ее еще называют «мертвой» (тяжелой). Часть ее молекул состоит из изотопов водорода и кислорода, их формула – D2O. Температура, при которой замерзает эта «фракция» – 3,8 °С. Другая часть жидкости представляет собой рассол, поскольку в ней находятся в растворенном состоянии различные соли, органические соединения, посторонние примеси. Эта «субстанция» замерзает при температуре – 7 °С. Вода, содержащая дейтерий, перейдет в твердое состояние раньше, чем рассол. Температура замерзания живой воды – 0°С. На разнице температур фазового перехода «жидкость-твердое вещество» и основан способ очистки замораживанием.
Методика следующая: сначала необходимо превратить в лед воду с изотопами водорода, выбросить этот лед из емкости и поставить ее в морозильную камеру. После того как будет заморожена чистая вода, оставшуюся в жидком состоянии часть (рассол) необходимо слить. Полученный лед следует разморозить и употреблять.
Структура воды изменяется даже после полного ее замораживания. Когда лед оттаивает, кристаллическая решетка жидкости оказывается упорядоченной. Молекулы талой воды благотворно влияют на организм человека.
Существует много способов получения очищенной воды с помощью замораживания. Некоторые источники советуют заморозить ½ емкости, вытащить лед и опустить его под струю горячей воды. Когда она пробьет лед, дейтерий из него вымоется. Другие рекомендуют убирать лед сразу, по мере его образования.
Как все же очистить воду с помощью замораживания правильно? Ниже приведены пользующиеся наибольшей популярностью методы.
Очистка воды замораживанием по методу А.Д. Лабзы
Следует наполнить банку объемом 1,5 литра водопроводной водой. Наливать доверху не стоит, иначе она может лопнуть. Затем нужно накрыть емкость крышкой и поместить в морозильник, поставив ее на картонку для изоляции дна. Этот способ требует наличия некоторого опыта.
Вам необходимо засечь время, через которое половина воды замерзнет, поэтому очистку рекомендуют проводить в свободное время или подбирать банку подходящего объема. Наиболее удобно, когда продолжительность фазового перехода составляет 10-12 часов. В таком случае замораживания воды два раза в сутки будет достаточно для ежедневного обеспечения.
После того как часть жидкости превратится в лед (это замерзшая чистая вода), необходимо слить оставшийся рассол. Он не пригоден для употребления, поскольку в нем находятся в растворенном состоянии различные примеси и соли. Лед необходимо разморозить и полученную воду применять для приготовления блюд и питья. В холодное время года местом для замораживания может служить балкон.
Приготовление протиевой воды по методу А. Маловичко
Воду из-под крана следует пропустить через бытовой фильтр и налить в эмалированную емкость, а затем поместить ее в морозильную камеру. Через несколько часов на стенках кастрюли и поверхности жидкости образуется корочка льда.
Незамерзшую жидкость необходимо слить в другую емкость. Застывшая вода является тяжелой (то есть содержит различные примеси), температура ее замерзания составляет -3,8 ̊С.
Кастрюлю с водой вновь нужно поместить в морозилку. Теперь превратиться в лед должно 2/3 всего объема. Оставшуюся в жидком состоянии воду следует слить, она непригодна для употребления. Лед же надо разморозить и полученную жидкость пить в течение дня. Данная вода является протиевой, из нее удалены примеси на 80%, однако содержание кальция достаточно высокое (15 мг/л).
Как очистить воду замораживанием по методу братьев Залепухиных?
Данный способ позволяет получить биологически активную талую воду. Следует нагреть немного воды из-под крана до температуры 95-96 ̊С (доводить до кипения нельзя). При этой температуре по всему объему образуются мелкие пузырьки воздуха.
Сосуд с нагретой жидкостью нужно снять с огня и быстро остудить, поместив в большую емкость, наполненную холодной водой. Остывшую воду нужно очистить с помощью замораживания по одному из приведенных выше методов. Этим способом можно получить воду, которая обладает природной структурой и содержит меньше газов, поскольку при подготовке проходит все стадии круговорота воды в природе.
Другие бытовые способы очистки воды – кипячение, отстаивание, фильтры
С раннего возраста мы приучаем детей к тому, что неочищенную воду употреблять не рекомендуется. Обычно мы пьем кипяченую. Такая обработка позволяет уничтожить биологических загрязнителей, удалить хлор и другие летучие соединения (радон, аммиак и др.).
При нагревании воды до температуры кипения она действительно очищается, но при этом происходят и нежелательные изменения. Во-первых, меняется структура воды, и она становится «мертвой», так как кислород из нее улетучивается. С увеличением продолжительности кипячения уменьшается ее полезность, хотя в воде и погибают все патогенные микроорганизмы.
Во-вторых, при кипении часть жидкости испаряется, поэтому концентрация всех имеющихся в ней примесей возрастает. Соли и другие соединения оседают на поверхностях сосудов в виде накипи, налета и в дальнейшем попадают с водой в организм человека.
Если соли вовремя не выводятся, то возможно их отложение. Это проблема, с которой часто сталкиваются люди, может стать причиной развития многих опасных заболеваний — таких, как болезни суставов, почечнокаменная болезнь, цирроз печени, артериосклероз, инфаркт и др.
Необходимо отметить, что существуют вирусы, для уничтожения которых температуры кипения воды недостаточно. Кроме того, кипячением можно удалить хлор, находящийся только в газообразном состоянии. Существуют данные о том, что кипяченая вода из-под крана содержит хлороформ (может вызывать развитие рака), даже если до нагревания он был удален с помощью продувки инертным газом.
Из сказанного выше можно сделать вывод, что при кипении вода становится «мертвой». После такой обработки в ней остаются частицы механических примесей, соли тяжелых металлов, хлорорганические соединения, а также устойчивые к высоким температурам вирусы.
Еще для очистки воды используют способ отстаивания. Он позволяет удалить хлор и крупные частицы. Воду следует налить в большую емкость и оставить в покое на несколько часов. Если жидкость не перемешивать, то хлор улетучится из слоя глубиной 1/3 от всей толщи. Его и нужно употреблять для пищевых целей.
Этот метод не является эффективным — воду рекомендуют все равно подвергать кипячению.
В настоящее время широко применяют специальные фильтры, действие которых основано на таких методах, как озонирование, использование активного серебра и активированного угля, йодирование, воздействие ультрафиолетовым излучением, обратный осмос.
Озонирование воды является эффективным методом водоподготовки, используемым в странах Европы. При обработке озоном происходит разрушение клеточных мембран и окисление содержимого клетки. В результате все находящиеся в воде микроорганизмы погибают. Такая очистка позволяет добиться улучшения ее вкусовых качеств и устранить посторонние запахи.
Очищающие свойства серебра давно применяются для подготовки воды. Раньше ее оставляли на некоторое время в сосудах из серебра, считая, что таким способом можно обеззаразить.
В настоящее время очистка серебром заключается в присоединении его ионов к клеточной мембране микроорганизмов. Есть и противники этого способа. Они говорят, что обработанная таким образом жидкость небезопасна для организма человека. Сейчас при необходимости долгого хранения уже очищенной воды тоже используют серебро.
Активированный уголь также применяют для водоподготовки. Очистка с его использованием называется сорбционной (от лат. sorbeo — поглощаю) и позволяет удалить хлорсодержащие соединения, запахи, цвет. Кроме того, при очистке уголь адсорбирует растворенные в воде газы, вещества органического происхождения.
Активированный уголь имеет пористую структуру, что обеспечивает большую площадь его поверхности. Поэтому водоподготовка с ним очень эффективна.
Йодирование нередко используют для очищения воды, которой заполняют бассейны. Существуют специальные йодосодержащие таблетки, которые применяют для дезинфекции воды в походах, экспедициях и т. д. К примеру, с помощью них можно обеззаразить воду из старого колодца или родника. Ниже данный способ описан подробнее.
Обработка воды ультрафиолетом является эффективным способом очистки. Осуществляется она с помощью ультрафиолетовой мембраны, принцип действия которой заключается в инициировании фотохимических реакций, губительно действующих на клетки микроорганизмов. В результате находящиеся в воде микробы погибают.
Обратный осмос тоже используют для водоочистки, хотя раньше этот метод применяли, чтобы опреснить морскую воду. В настоящее время очистка с помощью обратного осмоса широко применяется во всем мире. Входящие в состав установок для бытовой очистки воды фильтры производятся на основе обратно осмотических систем. Такие установки очень эффективны и надежны.
Очищение происходит при прохождении воды через полупроницаемую мембрану, которая пропускает молекулы воды и задерживает соединения, имеющие более крупные молекулы или ионы (соли тяжелых металлов, ржавчину, механические примеси).
После окончания процесса фильтрации получают две фракции: очищенную воду и осадок из различных присутствующих в воде примесей. Данный способ подготовки воды позволяет отделить от нее загрязнения на молекулярном уровне. Степень очистки при использовании данного способа высокая, он более эффективен, чем традиционные методы фильтрации, поскольку позволяет удалить вещества органического происхождения, а также бактерии и вирусы.
Способы очистки воды в походных условиях
Существуют различные способы очистки воды в природных условиях.
Способ № 1. Чтобы профильтровать воду, необходимо взять любую ненужную емкость, к примеру, банку из-под консервов или пластиковую бутылку. На дне следует сделать несколько отверстий, а затем положить на него ткань. После в сосуд нужно засыпать песок (2/3 от всего объема). Фильтр готов.
Воду, которую вы хотите очистить, необходимо заливать в него сверху. Через отверстия в дне будет вытекать очищенная вода, ее нужно собрать и использовать для питья или приготовления пищи. При необходимости можно прогнать воду через песок несколько раз для более эффективной очистки. Песок нужно периодически менять.
Способ № 2. Если песок взять негде, то можно использовать для заполнения фильтра древесный уголь, образующийся при сгорании дров в костре. Нужно измельчить куски угля, сдуть золу и засыпать в подготовленную емкость. Стоит отметить, что если применять для очистки уголь, образующийся при сожжении хвойных пород, у воды могут появиться специфические привкус и запах. Поэтому рекомендуется использовать только уголь лиственных пород деревьев.
Способ № 3. В случае если нет никакого подходящего сосуда, для изготовления фильтра можно использовать шапку или кепку, рукав или же рубашку полностью. Если имеется кусок материи, сделайте из него фильтр, свернув кульком.
Тканевые фильтры тоже необходимо заполнять песком или углем. Предназначенную для очистки воду нужно лить в центральную их часть, сделав в фильтрующем материале углубление. Это позволит избежать просачивания жидкости через боковые поверхности. Чтобы было удобно собирать очищенную воду, можно подвесить фильтр на ветку или на треногу.
Способ № 4. Если вода загрязнена сильно, требуется ее многократная фильтрация. Кроме того, можно пропустить ее через несколько фильтров, расположенных один за другим. Как это сделать? Следует разместить один над другим несколько полотен материи, закрепив на чем-либо. На каждое из них нужно уложить фильтрующий материал, в качестве которого можно использовать песок, древесный уголь, траву.
В наполнителе верхнего фильтра делают углубление в центре и наливают в него воду небольшими порциями. Собирать очищенную жидкость следует на выходе ее из последнего фильтрующего элемента.
Способ № 5. Если под рукой не оказалось ни емкости, ни фильтрующего материала, для очистки воды можно использовать «земляной насос». Такой способ достаточно прост и эффективен. Необходим будет водоем, воду из которого вы хотите очистить и какой-либо инструмент для выкапывания ямы (нож, лопата, палка и т.д.).
Яма (глубиной примерно 50 см) должна находиться в 0,5-1 м от края озера (пруда, ручья, реки). После выкапывания вода начнет постепенно просачиваться и заполнять углубление. Когда оно заполнится полностью, воду нужно вычерпать и подождать, пока она наберется снова. Вычерпывать придется несколько раз, пока поступающая вода не станет прозрачной и использовать для своих нужд.
Способ № 6. Перегонка. Сущность этого метода заключается в следующем. Предназначенную для очистки воду нужно нагреть и довести до кипения – будет образовываться пар, который необходимо охлаждать. В результате он будет конденсироваться. Образующуюся при этом воду можно пить. Она получается очищенной как от растворенных в ней соединений, так и от механических примесей. Этот способ подходит как для водоочистки, так и для опреснения соленой воды.
Чтобы перегнать воду, потребуется соорудить несложное устройство из металлической трубы, согнутой под углом 90 ̊. Ее надо закрепить на негорючих опорах, например, холмиках из песка или земли. Концы этой трубы должны смотреть вверх. После следует заполнить ее водой и разжечь под трубой костер (под местом сгиба). Над открытыми концами трубы размещают металлические емкости, выложенные изнутри тканью. При кипении воды в трубе будет образовываться пар. Поднимаясь, он осядет в виде конденсата на поверхности емкостей и впитается в ткань. По мере ее пропитывания капли будут стекать вниз. Для их сбора нужно поставить внизу тару.
Можно использовать и более простой способ: заполнить водой емкость, поставить на огонь. Сверху она должна быть закрыта тканью. Когда жидкость закипит, пар начнет конденсироваться на ткани. Когда она впитает достаточно влаги, ее нужно снять с кастрюли чем-нибудь (чтобы не получить ожог) и отжать. Не следует наливать в емкость слишком много воды, поскольку в таком случае она может намочить материю.
Способ очистки воды от тяжелых металлов
Тяжелые металлы в небольшом количестве обнаруживаются в природе, в том числе и в воде. Если содержание их не больше допустимого, то это не опасно для живых существ. Если же количество тяжелых примесей превышает значения предельно допустимых концентраций, то это может привести к развитию серьезных недугов. Поэтому очищать воду от примесей тяжелых металлов при ее подготовке нужно обязательно. Делается это и в промышленных масштабах.
В чем заключается способ очистки воды от солей? При такой водоподготовке питьевая вода (а также промышленная) освобождается от соединений ртути, кадмия, никеля, кобальта, цинка. Удалить их не очень просто, поскольку соли этих элементов образуют очень устойчивые связи. Кроме того, соли разных тяжелых металлов имеют различную структуру. Поэтому подходящий для удаления одних соединений способ обработки не поможет избавиться от примесей других.
Один из методов, позволяющих удалить из воды соединения тяжелых металлов, основан на использовании химических реагентов – коагулянтов. Если требуется добиться определенного уровня активной кислотности воды (значения рН), то в нее добавляют специальные химические вещества, которые связывают соли тяжелых металлов, в результате чего образуются соединения, нерастворимые в воде. Они выпадают в осадок, который достаточно просто удалить.
К примеру, при активной кислотности 8-9 единиц рН соединения тяжелых металлов преобразуются в нерастворимые и выпадают в осадок. Очистить от них воду довольно легко.
Добиться образования нерастворимых соединений тяжелых металлов можно путем добавления в сточные промышленные воды и канализационную систему специальных реагентов. При их выборе следует учитывать ряд факторов. Некоторые из них приведены ниже:
-
концентрация солей тяжелых металлов в воде;
-
степень сложности водоочистки от таких соединений;
-
наличие других примесей в очищаемой воде и их состав.
Образование нерастворимого осадка – это лишь первый этап очистки. После завершения химических реакций, когда все соли тяжелых металлов перейдут в нерастворимую форму, воду необходимо профильтровать (в случае если есть необходимость в ее повторном использовании). Осадок можно собрать, используя специальные емкости-отстойники. Для отделения осевших примесей эффективно использование центрифуг. Конструкции некоторых фильтров (кроме удаления осадка) предполагают возможность его просушки, что позволяет использовать полученный порошок при проведении строительных работ.
Этот способ очистки воды от солей тяжелых металлов применяется наиболее часто, он не требует наличия специальных устройств и приспособлений. Недостаток его заключается в том, что другие примеси удалить таким способом не получится, из воды удалятся только соединения тяжелых металлов. Кроме того, в очищаемой воде могут находиться вещества, которые будут затруднять процесс или вовсе препятствовать его протеканию. К таким относится, например, пероксид водорода, мыло. Поэтому перед применением этого метода очистки нужно провести лабораторный анализ состава воды. Это позволит избежать поломок оборудования, задействованного в процессе и обеспечит хороший результат.
Удалить из воды примеси соединений тяжелых металлов можно с помощью установок обратного осмоса. При использовании такого метода можно очистить воду от веществ, молекулы которых имеют больший размер, чем молекулы воды. Это очень эффективный способ. Мембраны установок разделяют обрабатываемую жидкость на две фракции (чистую воду и примеси), которые не могут смешаться. Соединения тяжелых металлов агрессивны и полупроницаемые мембраны могут повредиться, поэтому их изготавливают из специальных материалов.
Способы очистки воды от железа
Определить присутствие соединений железа в воде невозможно без проведения лабораторных исследований. Тем не менее, если на поверхности воды, оставленной в покое в открытой емкости, образовалась масляная пленка, это свидетельствует о наличии примесей железа. Они негативно сказываются на качестве питьевой воды: изменяется вкус напитков и блюд, приготовленных с их использованием, после стирки на вещах остаются разводы. Полностью очистить воду от железа в промышленных масштабах не представляется возможным, поэтому следует знать способы домашней очистки воды. На 100% удалить его не получится, поскольку оно может находиться в воде в разных формах (одновалентное, двухвалентное и трехвалентное), а также в виде различных соединений.
Какие же существуют эффективные способы очистки воды от железа? Этот вопрос интересует не только потребителей, но и производителей фильтров для очистки воды и оборудования для удаления из нее примесей железа.
Перед тем как очищать воду, необходимо выяснить, в какой форме данный элемент присутствует в ней. Чистый металл (одновалентная форма) практически не встречается в природе, поскольку легко окисляется на воздухе до трехвалентного (при этом образуется нерастворимая ржавчина). Чаще всего в воде присутствует железо в двухвалентной форме, которая является растворимой. Выпадает в осадок она при определенном значении рН. Нужно помнить, что недостаточно лишь осадить примеси, нужно еще и удалить образовавшийся осадок.
Железо может присутствовать в воде в органической форме, образуя коллоидный раствор. Частицы его очень мелкие и не растворяются в воде.
Очистка питьевой воды от различных форм железа – актуальная проблема для населения как сел, так и городов. Во многих странах специалисты разрабатывают различные способы очистки питьевой воды от него. Тем не менее, до сих пор не существует универсального метода, позволяющего избавиться от всех форм данного элемента.
Основная сложность заключается в том, что источники воды людьми используются разные. Водопроводная вода подвергается очистке, но ее недостаточно, чтобы полностью удалить соединения железа. Потребители вынуждены проводить дополнительную очистку с использованием различных фильтров. На современном рынке их представлено огромное множество. Работа их основана на разных принципах, но все они достаточно эффективны.
В России существует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.
Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг — консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы. Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.
Таковой является компания Biokit, которая в режиме онлайн предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.
Специалисты компании Biokit готовы вам помочь:
-
подключить систему фильтрации самостоятельно;
-
разобраться с процессом выбора фильтров для воды;
-
подобрать сменные материалы;
-
устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;
-
найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.
Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!
10 способов очистки воды в походных условиях
Наступило лето. Для многих это пора туристических походов и отдыха на природе. Наша статья адресована тем, кто любит путешествовать вдали от цивилизации и не боится бытовых трудностей. Им чаще других приходится пользоваться для приготовления пищи и питья водой, содержащей не самые полезные для здоровья компоненты. Для них мы публикуем перечень способов очистки воды в походных условиях.
Кипячение.
Это один из самых простых и распространенных способов очищения природной (речной, озерной и т. д.) воды от большинства патогенных микроорганизмов. Время кипячения должно составлять не менее 5 минут. Если вода взята в регионе, где наблюдаются частые вспышки инфекционных заболеваний, ее нужно кипятить от 30 минут до часа, причем процесс кипения должен быть непрерывным. При значительном уменьшении количества жидкости можно снизить интенсивность нагревания, но доливать сырую воду в емкость нельзя.
Применение горячих камней
Может случиться, что у туристов нет при себе термостойкой посуды, пригодной для кипячения в ней жидкости. В такой ситуации можно накалить в костре камни (нагревать в течение 40-60 минут) и поместить их в емкость с водой до остывания. Прогревание на солнце Ультрафиолетовое излучение тоже неплохо обеззараживает воду. Достаточно подержать небольшую (до 2 л) прозрачную емкость на открытом солнце в течение пары часов, чтобы жидкость очистилась от большинства микроорганизмов. Данная процедура не избавит воду от некоторых паразитов и вредных химических веществ, но, несомненно, сделает ее более пригодной для употребления.
Использование шерстяной нити
Простейший фильтр для очистки воды можно сделать из шерстяной нити, сложенной несколько раз. Один конец такого «фитиля» опускают в емкость с водой, а другой – в пустую тару. Жидкость пропитывает нить, перетекая из одного сосуда в другой, и освобождается от части вредных примесей.
Отстаивание
На многодневной стоянке можно применить отстаивание. Воду заливают в большие емкости и выдерживают, не взбалтывая, в течение 10-12 часов, а затем осторожно сливают верхнюю часть, ставшую прозрачной. Так можно избавиться от значительной части загрязнений и подготовить воду для дальнейшей обработки. Метод будет более эффективным, если в отстаивающуюся воду добавить немного крахмала или несколько измельченных сырых клубней картофеля.
Очистка йодом или марганцовкой
Аптечный раствор йода добавляют к природной воде для ее обеззараживания в количестве 3-5 капель на 1 л. Емкость с хорошо перемешанной жидкостью отстаивают не менее получаса. Можно положить в воду несколько кристалликов перманганата калия (марганцовки), жидкость должна приобрести бледно-розовый цвет. Применение этого способа требует осторожности: прием внутрь концентрированного раствора марганцовки чреват развитием дисбактериоза или химическим ожогом слизистых оболочек.
Фильтрование через песок
Для изготовления такого фильтра нужно взять пустую консервную банку и пробить ее донышко в 3-4 местах. В качестве альтернативы подойдет пластиковый сосуд с продырявленным дном. Поверх отверстий надо положить слой чистой тонкой ткани и засыпать его предварительно промытым и прокаленным на костре песком. Следует поставить емкость на опору (треногу), под которой размешена пустая посуда, и небольшими порциями наливать воду в верхний сосуд. Жидкость будет медленно протекать через слои песка и ткани, очищаясь от механических примесей.
Соль
Поваренная соль обладает сильным бактерицидным эффектом. Добавив ее в воду (1-2 чайных ложки на 1 л) и отстояв раствор в течение получаса, можно получить жидкость, пригодную для приготовления пищи. Пить такую воду не слишком приятно, но можно уменьшить ее соленость, добавив к раствору горсть ягод боярышника
Очистка растительным сырьем
Некоторые растения (или их части) содержат вещества, угнетающие жизнедеятельность патогенной микрофлоры: береста, кора дуба, вербы или ивы. Следует перемешать 100-150 г растительного сырья с 10 л воды и прокипятить 30-40 минут либо настоять в течение 6 часов; молодые ветки сосны, ели или можжевельника. Их можно приготовить аналогичным способом; листья красной рябины. Требуется добавить их в воду из расчета 10-20 штук на каждые 2-3 л и настоять в течение 2 часов.
«Земляной насос»
Находясь рядом с рекой или озером, есть смысл для первичного фильтрования воды соорудить так называемый земляной насос. Изготовить его несложно: достаточно выкопать в полуметре от водоема небольшую ямку, чтобы в ней начала скапливаться вода, осветленная и отфильтрованная грунтом.
Опытные туристы, столкнувшись с необходимостью получения питьевой воды, комбинируют несколько методов ее очистки. Например, можно начать с применения «земляного насоса», затем использовать фильтрование через емкость с прокаленным песком. Воду, очищенную от механических примесей, подвергают обеззараживанию с помощью растительного сырья. Конечным этапом очистки должно стать кипячение, после которого воду можно считать пригодной для питья. Отметим, что существуют специальные препараты, предназначенные для обеззараживания воды в полевых условиях. К сожалению, все они производятся на основе соединений активного хлора, которые чрезвычайно вредны для организма. Воду, обработанную такими средствами, необходимо дополнительно фильтровать и отстаивать, да и ее вкусовые качества оставляют желать лучшего. Очистка воды в походных условиях – дело трудоемкое, но экономить силы на нем ни в коем случае нельзя. Употребление загрязненной или зараженной воды настолько опасно, что лучше потратить время и перестраховаться, чем потом страдать от серьезных заболеваний.
Методы и способы очистки воды
Сегодня, более 500 миллионов человек во всем мире страдают от болезней, вызванных употреблением некачественной воды или элементарным ее недостатком. Эта проблема особенно актуальна для больших городов. В некоторых районах Минска, таких как Фрунзенский или Московский, водопроводная вода берется из поверхностных источников и проходит комплексную очистку на водоочистных станциях. Одним из этапов очистки воды, является обеззараживание хлором, к запаху которого тяжело привыкнуть.
Для многих, кто столкнулся с такой проблемой, спасением становится либо бутилированная вода, которая, однако, не способна удовлетворить все хозяйственные нужды, либо установка фильтров для очистки воды. Какие же методы и способы очистки воды применяются сегодня на различных этапах очистки воды.
Методы очистки воды
- Механические методы – фильтрование, процеживание, отстаивание. Эти способы сравнительно недорогие и применяются, в основном, для выделения различных взвесей.
- Химические методы очистки используются для нейтрализации всевозможных неорганических примесей. Сточные воды обесцвечиваются, обеззараживаются, проходят нейтрализацию растворенных соединений при помощи реагентов.
- Физико-химические методы используются для нейтрализации в воде коллоидных примесей, растворенных соединений, очистки от грубо- и мелко-дисперсионных частиц. От остальных метод отличается высокой производительностью.
- Биологические методы основаны на способности микроорганизмов подвергать разложению органические соединения. Используются, в основном, для нейтрализации растворенных органических соединений.
Сегодня из совокупного объема сточных вод к 68% применяются механические методы очистки, к 29% – биологические, и лишь к 3% – физико-химические.
Способы очистки воды
Способов очистки воды очень много. Некоторые, такие как кипячение, вымораживание или отстаивание, мы используем и знаем с давних времен. Однако такие более технологичные и дорогостоящие способы очистки воды как обезжелезивание, умягчение, адсорбция, мембранные способы, очистка воды озоном и многие другие – гораздо более эффективны и надежны. Остановимся на некоторых из них более подробно:
Адсорбция – один из физико-химических способов очистки воды. Это процесс так называемого избирательного поглощения твердыми поглотителями, имеющими большую удельную поверхность, одного или нескольких компонентов из жидкой среды. Адсорбентами могут служить различные искусственные либо природные пористые материалы: активные глины, торф, зола, коксовая мелочь, силикагель, активированные угли и прочее.
Мембранный способ заключается в том, что водный раствор пропускается через полупроницаемую перегородку, отверстия которой меньше размера частиц загрязнений. Этот способ лежит в основе высокоэффективных в очистке воды систем обратного осмоса.
Обезжелезивание – это процесс удаления из воды железа. Есть несколько видов обезжелезивания воды, которые применяются в зависимости от того, какое именно железо содержится в воде: двух- трех-валентное, органическое или бактериальное. Зачастую из воды также удаляется марганец, и процесс называется деманганацией.
Умягчение – это процесс извлечения из воды солей жесткости (кальция и магния). Селективное удаление солей жесткости производится несколькими методами: реагентным умягчением, ионным обменом, при котором ионы загрязненного раствора меняются местами с ионами ионообменного материала, в качестве которого используются различные ионообменные смолы.
Озонирование имеет преимущество перед обработкой воды хлором, поскольку не образует токсинов. Он широко используется в европейских странах для обеззараживания воды, как предпочтительный.
Сегодня есть множество способов получения вкусной, безопасной и качественной воды. Производители фильтров и систем по очистке воды предлагают использовать только наиболее эффективные. Диапазон цен и широкий ассортимент позволяет всем слоям населения, с различным уровнем дохода, выбрать для себя подходящее устройство и наслаждаться преимуществами чистой и полезной воды.
4 метода очистки воды | Sauk Rapids, MN
Чрезвычайно важно убедиться, что ваша вода была очищена или обработана перед употреблением. Если ваша вода загрязнена и у вас нет воды в бутылках, существуют различные методы очистки воды, которые используются сегодня, и каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Фильтрация хороша для основных задач, связанных с водой, таких как удаление отложений и хлора, но в долгосрочной перспективе обратный осмос — лучший вариант. В Schultz Soft Water мы фокусируемся на установках обратного осмоса, потому что они требуют намного меньше энергии и времени, необходимых для производства воды по сравнению с дистилляцией.
Когда обратный осмос недоступен, есть 4 метода очистки воды, которые можно использовать, чтобы сделать воду безопасной для питья.
1 — Кипячение
Кипяток — самый дешевый и безопасный метод очистки воды. Источники воды и / или каналы распределения могут сделать вашу воду небезопасной. Например, паразиты и микробы — это то, что вы не можете увидеть невооруженным глазом, но их воздействие может быть опасным для жизни.
В этом методе чистую воду необходимо довести до кипения и оставить на 1-3 минуты.Людям, живущим в высокогорных районах, рекомендуется кипятить воду дольше, чем воду, кипяченную на более низких высотах. Это потому, что вода закипает при более низких температурах на больших высотах. Накройте кипяченую воду и дайте ей остыть перед употреблением. Что касается воды, взятой из колодцев, оставьте ее для осаждения соединений, прежде чем фильтровать чистую воду для использования.
2 — Фильтрация
Фильтрация — один из эффективных способов очистки воды, а при использовании правильных мультимедийных фильтров она эффективно очищает воду от соединений.Этот метод использует химические и физические процессы, чтобы очистить воду и сделать ее безопасной для потребления человеком. Фильтрация удаляет как крупные соединения, так и мелкие опасные загрязнители, вызывающие заболевания, с помощью простого и быстрого процесса фильтрации. Поскольку фильтрация не истощает все минеральные соли, отфильтрованная вода считается более здоровой по сравнению с водой, очищенной с помощью других методов. Это один из эффективных методов очистки воды, в котором используется процесс химической абсорбции, который эффективно удаляет из воды нежелательные соединения.
По сравнению с обратным осмосом, фильтрация считается эффективной, когда речь идет о селективном удалении гораздо более мелких молекулярных соединений, таких как хлор и пестициды. Другой фактор, который снижает затраты на фильтрацию, заключается в том, что она не требует большого количества энергии, необходимой для дистилляции и обратного осмоса. Это экономичный метод очистки воды, поскольку при очистке теряется мало воды.
3 — Дистилляция
Дистилляция — это метод очистки воды, при котором для сбора чистой воды в виде пара используется тепло.Этот метод эффективен благодаря тому научному факту, что вода имеет более низкую температуру кипения, чем другие загрязнители и болезнетворные элементы, содержащиеся в воде. Вода подвергается воздействию источника тепла, пока не достигнет точки кипения. Затем его оставляют при температуре кипения, пока он не испарится. Этот пар направляется в конденсатор для охлаждения. При охлаждении пар превращается в жидкую воду, чистую и безопасную для питья. Другие вещества с более высокой температурой кипения остаются в контейнере в виде осадка.
Этот метод эффективен при удалении бактерий, микробов, солей и других тяжелых металлов, таких как свинец, ртуть и мышьяк. Дистилляция идеальна для людей, у которых есть доступ к сырой, неочищенной воде. У этого метода есть как достоинства, так и недостатки. Заметным недостатком является то, что это медленный процесс очистки воды. Кроме того, для работы очистки требуется источник тепла. Хотя разрабатываются дешевые источники энергии, дистилляция остается дорогостоящим процессом очистки воды.Он идеален (эффективен и наименее затратен) только при очистке небольших количеств воды (не идеален для крупномасштабной, коммерческой или промышленной очистки).
4 — Хлорирование
Хлор — это сильнодействующее химическое вещество, которое уже много лет используется для очистки воды для домашнего потребления. Хлор — это эффективный метод очистки воды, который убивает микробы, паразитов и другие болезнетворные организмы, обнаруженные в грунтовой или водопроводной воде. Воду можно очистить с помощью таблеток хлора или жидкого хлора.Как стандартный продукт для очистки воды, хлор дешев и эффективен. Однако следует соблюдать осторожность при использовании жидкого хлора или таблеток для обработки питьевой воды. Например, людям, страдающим проблемами щитовидной железы, следует поговорить с практикующим врачом перед использованием этого продукта. При использовании таблеток хлора важно наносить их в нагретую воду, так как они хорошо растворяются в воде с температурой 21 градус Цельсия или выше. Таблетки хлора убивают все бактерии, оставляя воду чистой и безопасной.
Если вы ищете лучшие способы очистки воды, Schultz Soft Water — ваш лучший совет по лучшим методам очистки воды и индивидуальным решениям, отвечающим вашим потребностям в очистке воды. Обратный осмос — лучший вариант, тогда как фильтрация хороша для основных водных задач, таких как удаление осадка и хлора. Обратный осмос охватывает более широкий спектр удаления загрязнений.
Свяжитесь с нашей командой опытных экспертов по очистке воды, чтобы предоставить вам лучшие решения для очистки воды.Мы поможем улучшить здоровье вам, вашей семье и гостям.
Очистка воды — обзор
4 Производство наночастиц бактериями
Основное применение наночастиц для очистки воды и обеспечения экологической безопасности связано с их способностью удалять ионы тяжелых металлов. Madrakian et al. (2015) разработали наночастицы маггемита, модифицированные гомополимерами на основе меркаптоэтиламино, для удаления ионов Ag, Hg, Pb и Cd в водных растворах. Также на основе наночастиц оксида железа система, разработанная Ge et al.(2012) использует Fe 3 O 4 /3-аминопропилтриэтоксисилан / акриловую кислоту / кротоновую кислоту для удаления Cd, Zn, Pb и Cu из водных растворов. Gupta et al. (2016) использовали наночастицы CuO в качестве адсорбентов для ионов Cr. Razzaz et al. (2016) получили мембраноподобную систему на основе хитозана и наночастиц TiO 2 , которые действуют как адсорбенты для Cu и Pb.
Доказано, что наночастицы работают как превосходные сорбирующие системы с улучшенными свойствами благодаря своей повышенной реакционной способности.
Jiang et al. (2015) методом соосаждения были получены микрочастицы Fe 3 O 4 – хитозан – полианилин (ПАНИ) для использования в качестве магнитных адсорбентов ароматических соединений. Принцип действия системы основан на π – π взаимодействиях, которые устанавливаются между полианилином и ароматическим соединением.
Система, разработанная Yu et al., Также основана на наночастицах магнетита. (2015) можно использовать для удаления органических растворителей, таких как дизельное топливо, из сточных вод.
Совсем недавно Ли и др. (2016b) получили аэрогели графена с восстановленным магнетитом для их использования при обеззараживании и очистке воды. Они доказали эффективность сорбции масел, органических растворителей, ионов арсенита и красителей.
Кроме того, многие наночастицы используются для очистки воды из-за их естественных антимикробных свойств, например: Ag (Franci et al., 2015; El-Zahry et al., 2015; Thuptimdang et al., 2015), ZnO (Chandrappa и Venkatesha, 2012; Lee et al., 2014; Ng et al., 2013), Cu и CuO (Ramyadevi et al., 2012; Shankar, Rhim, 2014), MnO 2 (Wang et al., 2016), MgO (Zhen-Xing, Bin-Feng, 2014; Leung et al. ., 2014), наночастиц Se (Bartůněk et al. , 2015; Tran, Webster, 2011) и TiO 2 (Kubacka et al., 2014; Park et al., 2012).
Важность обеззараживания воды микроорганизмами имеет решающее значение для здоровья человека, поскольку вода является жизненно важным компонентом. Уровень смертности из-за потребления загрязненной воды чрезвычайно высок: 1.8 миллионов смертей из-за диарейных заболеваний. Это явление чаще всего встречается в развивающихся странах мира, где люди не имеют доступа к безопасной питьевой воде или санитарии. Таким образом, необходимо найти простые и многоразовые методы очистки воды (Аншуп, 2009).
Bindhu et al. (2016) получили наночастицы MgO с помощью обычного влажного химического метода, и их антибактериальные свойства были оценены в отношении как грамотрицательных ( Pseudomonas aeruginosa, ), так и грамположительных ( Staphylococcus aureus ) штаммов, которые обычно встречаются в воде.Эффективность обработки наночастицами была выше в случае S. aureus , вероятно, из-за меньшей сложности структуры мембраны и большей поверхности, доступной для контакта с наночастицами оксида.
Летучая зола или активированный уголь обычно используются для очистки воды, поскольку они классифицируются как один из биологических процессов, используемых в этом типе применения, из-за большой площади поверхности и улучшенных адсорбционных свойств. Джоши и др. (2015) модифицировали частицы летучей золы с помощью AgNP и IONP, используя гидротермальный подход.Антибактериальная эффективность композитного материала была доказана против Escherichia coli , бактерицидная эффективность возрастала под воздействием УФ-излучения из-за высокого фотокаталитического эффекта полученных частиц. Кроме того, частицы зольной пыли – AgNPs – IONPs показали адсорбционную способность по отношению к ионам Pb (II) в водных растворах.
Однако эти наночастицы обычно встраиваются в различные типы фильтрующих мембран, используемых при очистке воды. В таблице 7.2 представлены некоторые современные примеры из научной литературы, касающиеся использования различных типов наночастиц при изготовлении композитных мембран.
Таблица 7.2. Примеры наночастиц, используемых при изготовлении композитных фильтрующих мембран для очистки воды
Тип наночастиц | Описание системы | Тип фильтрации / Размер пор мембраны | Оценка | Ссылки |
---|---|---|---|---|
AgNPs | NH 2 -полиэфирсульфон-AgNP— | Антибактериальная оценка in vitro против штаммов E.coli | Haider et al.(2016) | |
AgNPs, диспергированные в полисульфоне / AgNPs, синтезированные in situ в полисульфоне | Антибиообрастание, нанофильтрация и микрофильтрация | Высвобождение ионов серебра in vitro и измерение с использованием ICP-MS; антибактериальная активность и антиадгезионный потенциал in vitro в отношении штаммов E. coli и Pseudomonas aeruginosa | Andrade et al. (2015) | |
Нитроцеллюлозная мембрана, пропитанная AgNP различного происхождения: коммерческая и биосинтезированная (внеклеточная из Aspergillus niger , Cryptococcus laurentii и Rhodotorula glutinis | Оценка микрофильтрации против бактерий Rhodotorula glutinis | E . coli , Enterococcus faecalis и Pseudomonas aeruginosa ; | Fernández et al. (2016) | |
Тонкие пленки полиамида, включенные с AgNP посредством плазменного осаждения на полисульфоновые мембраны | Фильтрация обратным осмосом | Определение потока воды и оценка отторжения солей NaCl были выполнены с использованием лабораторной системы фильтрации с поперечным потоком; Антибактериальная эффективность in vitro против E. coli , S. aeruginosa и S.штаммы aureus ; определение высвобождения ионов серебра in vitro с использованием ICP-MS | Park et al. (2016) | |
Изготовление мембран AgNPs / поливинилиденфторид (PVDF) с использованием инверсии фаз, индуцированной методом иммерсионного осаждения | Фильтрация обратным осмосом | Высвобождение ионов серебра in vitro с использованием ICP-MS; измерение органических противообрастающих свойств с использованием восстановления водяного потока после поверхностного и внутреннего обрастания; антибактериальный потенциал in vitro против E. coli штаммов; оценка свойств антибиообрастания in vitro | Li et al. (2013) | |
Полиамид-AgNPs, биосинтезированные с использованием штамма L. fermentum | Нанофильтрация | Оценка эффективности фильтрации (водопроницаемость и отторжение солей) с использованием тупиковой фильтрующей ячейки; высвобождение серебра in vitro с использованием ICP-MS; антибактериальная активность in vitro в отношении P. aeruginosa и E. coli | Liu et al.(2015) | |
Ацетат целлюлозы — оксид графена — мембрана AgNPs | — | Испытание непрерывной фильтрации in vitro; антибактериальная активность in vitro против штаммов E. coli через 2 часа после контакта | Sun et al. (2015) | |
TiO 2 НП | Мембраны из нановолокна из нейлона-6 — TiO 2 НП | Микрофильтрация | Тест фотодеградации с использованием метиленового синего; испытание на токсичность хлорфенолов in vivo с использованием моделей Daphia magna | An et al. (2014) |
Полиэфирсульфон (PES) / поливинилдиенфторид (PVDF) гидрофобные / PVDF гидрофильные мембраны — TiO 2 наночастиц, синтезированных на поверхности мембран методом гидролиза | — | Тестирование проницаемости in vitro, органические противообрастающие свойства; фотодеградация метиленового синего и невоспалительных препаратов (диклофенак и ибупрофен) | Fischer et al. (2015) | |
Мембраны из нановолокна — TiO 2 наночастиц | — | Антибактериальная активность in vitro против S.aureus , тестирование биообрастания гуминовыми добавками, тестирование потока воды; | Daels et al. (2015) | |
CuNPs / CuO NPs | Коммерческая тонкопленочная композитная мембрана — Cu / CuO NPs | Фильтрация обратным осмосом | Тестирование растворения меди in vitro; антибактериальная эффективность in vitro против E. coli | Ben-Sasson et al. (2016) |
Тонкопленочный композит — CuNP, полученный послойным распылением и вращением (SSLbL) | Фильтрация обратным осмосом | Тестирование потока проницаемости мембраны, способность отвода солей, свойство антибиообрастания | Ma et al.(2016) | |
НЧ на основе Si | Мембрана PVDF — SiO 2 — поли (метилметакрилат) — блок — привитый сополимер поли (2-диметиламиноэтилметакрилата) (PMMA- b -PDMAEMA) | — | Тестирование гидрофобности, проницаемости и противообрастающих свойств | Zhu et al. (2016) |
Полиамидная мембрана — наночастицы, покрытые MCM-48 посредством межфазной полимеризации | — | Оценка потока воды; отторжение соли; испытание на долговечность | Liu et al.(2016b) | |
Наночастицы цеолита — полисульфоновая мембрана | — | Оценка потока воды; сорбционная способность для ионов свинца и никеля | Юрекли (2016) | |
НЧ на основе Mg | Полиэфирсульфоновая мембрана-Mg (OH) 2 наночастиц, синтезированных in situ | — | Оценка гидрофобности, поток проницаемости, степень удерживания , измерения противообрастающих свойств |
Биогенные наночастицы в последнее время вызывают интерес из-за их свойств, таких как хорошая полидисперсность и биосовместимость, из-за естественной функционализации, которая особенно характерна для наночастиц, синтезированных внутри клетки. Наночастицы, синтезированные с помощью бактерий и дрожжей, считаются зелеными подходами, поскольку они не используют коррозионные и токсичные прекурсоры и вещества и более безопасны для окружающей среды. Соли металлов восстанавливаются с помощью внутриклеточных или внеклеточных агентов (терпеноидов, флавонов, алкалоидов, пигментов, белков или аминокислот), которые естественным образом встречаются в этих микроорганизмах.
Использование наночастиц для обеззараживания воды также предлагает другие преимущества, такие как полное удаление загрязняющих веществ даже при низких концентрациях, опять же из-за повышенной реакционной способности наночастиц и их большой площади поверхности.Таким образом, после процесса очистки образуется меньше отходов (Аншуп, 2009). Furgal et al. (2015) использовали наночастицы MnO 2 , продуцируемые штаммом Pseudomonas putida при воздействии различных микрозагрязнителей в разных концентрациях, характерных для загрязненной окружающей среды. Эти частицы можно использовать для удаления различных остаточных органических веществ в сточных водах, таких как эстрон и стероидные гормоны 17-α-этинилэстрадиола. Эффективность этой системы находится на уровне ppm.
Что касается использования биологически синтезированных наночастиц, одно из основных свойств, благодаря которому они используются при изготовлении мембран для фильтрации воды, заключается в их антимикробных и антиадгезионных свойствах. Таким образом, все биогенные наночастицы проверяются на их свойства против биологического обрастания. Например, Сонкусре и Камеотра (2015) получили Bacillus licheniformis — синтезированных наночастиц селена, которые ингибировали прилипание бактерий S. aureus . Stenotrophomonas maltophilia также использовали для восстановления селенита до наночастиц селена.
Ashajyothi et al. (2016) недавно использовали биогенные синтезированные наночастицы в качестве противогрибковых и антимицелиевых агентов: наночастицы серебра, меди, оксида цинка и соответственно золота, полученные внеклеточным методом из непатогенного штамма Enterococcus faecalis . За исключением AuNP, все наночастицы проявляли высокую противогрибковую активность.
E. coli также использовались для синтеза AgNP, кэпированных l-цистеином (Perni et al., 2014). Эти доказанные антибактериальные свойства против E.coli и S. aureus . Другой пример биогенно синтезированных наночастиц серебра приводится учеными, которые применили метод с использованием грамотрицательных бактерий Pseudomonas putida .
Fernández et al. (2016) получили мембраны для фильтрации воды на основе нитроцеллюлозы, пропитанные наночастицами серебра, из разных источников: коммерческих AgNP и биосинтезированных AgNP. Биосинтезированные наночастицы серебра были получены внеклеточным методом из Aspergillus niger, Cryptococcus laurentii и Rhodotorula glutinis. Полученные образцы затем оценивали на предмет их антибактериального потенциала в отношении соответствующих штаммов бактерий ( E. coli , Enterococcus faecalis и Pseudomonas aeruginosa ). Наиболее обнадеживающие результаты были получены для образца, содержащего AgNP, синтезированные с помощью культуры Rhodotorula glutinis , объяснение этому дается полисахаридом, функционализирующим эти наночастицы.
Bio-Ag 0 или биогенные наночастицы серебра синтезируются в присутствии штаммов Lactobacillus fermentum и вызывают большой интерес из-за их антибиообрастающих и антимикробных свойств.Существует множество исследований, описывающих получение и тестирование мембран для фильтрации воды, содержащих био-Ag 0 .
Лю и др. (2015) получили полиамидные мембраны для нанофильтрации с привитыми AgNP, полученные биосинтезом с использованием штамма L. fermentum . Эти мембраны сравнивали с полиамидными мембранами, залитыми химически синтезированными наночастицами, по морфологии, гидрофобности, свойствам текучести, высвобождению серебра и антибактериальным свойствам.Обе мембраны показали хорошие свойства текучести (за счет способности водопроницаемости и отторжения солей), однако мембрана, содержащая биосинтезированные наночастицы, оказалась более стабильной в зависимости от отсутствия высвобождения AgNP. Кроме того, эта система оказалась более эффективной благодаря своей антибактериальной активности.
De Gusseme et al. (2011) также получили мембраны из ПВДФ для микрофильтрации, содержащие AgNP, биосинтезированные с использованием L. fermentum . Эти системы доказали противовирусные свойства против бактериофагов UZ1 при непрерывном потоке.Однако фильтрующий потенциал мембраны был ограничен, что доказывало ее применимость в небольших масштабах.
Другой пример — получение мембран на основе полиэфирсульфона (PES), содержащих био-Ag 0 (Zhang et al., 2012). Эти доказанные гидрофобные свойства увеличивают поток пермеата, антибактериальные и антиадгезионные свойства в отношении штаммов E. coli и P. aeruginosa .
Очистка воды | Системы общественного водоснабжения | Питьевая вода | Здоровая вода
Общественная очистка воды
Питьевая вода в США — одна из самых безопасных в мире.Тем не менее, даже в США источники питьевой воды могут быть загрязнены, вызывая болезни и болезни от переносимых водой микробов, таких как Cryptosporidium , E. coli , Hepatitis A, Giardia Кишечник и других патогенов.
Источники питьевой воды подвержены загрязнению и требуют соответствующей обработки для удаления болезнетворных агентов. В общественных системах питьевого водоснабжения используются различные методы очистки воды для обеспечения населения безопасной питьевой водой.Сегодня наиболее распространенные этапы очистки воды, используемые в коммунальных системах водоснабжения (в основном очистка поверхностных вод), включают:
- Коагуляция и флокуляция
Коагуляция и флокуляция часто являются первыми этапами очистки воды. В воду добавляются химические вещества с положительным зарядом. Положительный заряд этих химикатов нейтрализует отрицательный заряд грязи и других растворенных в воде частиц. Когда это происходит, частицы связываются с химическими веществами и образуют более крупные частицы, называемые хлопьями.
- Седиментация
Во время седиментации хлопья из-за своего веса оседают на дно водопровода. Этот процесс отстаивания называется седиментацией.
- Фильтрация
Когда хлопья оседают на дно водопровода, чистая вода сверху проходит через фильтры различного состава (песок, гравий и уголь) и размера пор, чтобы удалить растворенные частицы, такие как пыль и паразиты. , бактерии, вирусы и химические вещества.
- Дезинфекция
После фильтрации воды можно добавить дезинфицирующее средство (например, хлор, хлорамин), чтобы убить любых оставшихся паразитов, бактерий и вирусов, а также защитить воду от микробов при ее подаче в дома и на предприятия.
В разных населенных пунктах воду можно обрабатывать по-разному, в зависимости от качества воды, поступающей на очистные сооружения.Как правило, поверхностные воды требуют большей очистки и фильтрации, чем грунтовые воды, потому что озера, реки и ручьи содержат больше отложений и загрязняющих веществ и с большей вероятностью будут загрязнены, чем грунтовые воды.
Некоторые системы водоснабжения могут также содержать побочные продукты дезинфекции, неорганические химические вещества, органические химические вещества и радионуклиды. Специализированные методы контроля образования или их удаления также могут быть частью обработки воды. Чтобы узнать больше о различных методах обработки питьевой воды, см. Серию информационных бюллетеней Национального центра обмена информацией по питьевой воде о внешних методах очистки питьевой воды.
Чтобы узнать больше о мерах, принимаемых для того, чтобы наша вода стала безопасной для питья, посетите веб-страницу Общественных систем питьевой воды Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Чтобы узнать больше о 90+ загрязняющих веществах, которые регулирует EPA, и почему, посетите страницу EPA «Загрязняющие вещества в питьевой воде».
Фторирование воды
Фторирование воды по месту жительства безопасно и эффективно предотвращает кариес. Фторирование воды было названо одним из 10 великих достижений общественного здравоохранения ХХ века 1 . Для получения дополнительной информации о процессе фторирования и сведений о фторировании вашей системы водоснабжения посетите страницу CDC по фторированию воды в сообществе.
Начало страницы
Отчеты об уверенности потребителей
Каждый коммунальный поставщик воды должен предоставлять своим клиентам годовой отчет, иногда называемый Отчетом об уверенности потребителей или «CCR». В отчете представлена информация о качестве питьевой воды в вашем регионе, включая источник воды, загрязнители, обнаруженные в воде, и то, как потребители могут принять участие в защите питьевой воды.
Бытовая очистка воды
Несмотря на то, что EPA регулирует и устанавливает стандарты для питьевой воды в общественных местах, многие американцы используют бытовую установку для очистки воды:
- Удалить специфические загрязнения
- Примите дополнительные меры предосторожности, поскольку у члена семьи ослаблена иммунная система
- Улучшить вкус питьевой воды
Бытовые системы очистки воды делятся на две категории: точки использования и внешние точки входа (NSF). Системы ввода-вывода обычно устанавливаются после счетчика воды и обрабатывают большую часть воды, поступающей в жилые дома. Системы в точках потребления — это системы, которые обрабатывают воду партиями и подают воду в водопроводный кран, такой как раковина на кухне или в ванной комнате, или вспомогательный кран, установленный рядом с краном.
К наиболее распространенным типам бытовых систем очистки воды относятся:
- Системы фильтрации
Фильтр для воды — это устройство, которое удаляет загрязнения из воды с помощью физического барьера, химического и / или биологического процесса. - Умягчители воды
Умягчители воды — это устройство, снижающее жесткость воды. В смягчителе воды обычно используются ионы натрия или калия, чтобы заменить ионы кальция и магния, ионы, которые создают «жесткость». - Системы дистилляции
Дистилляция — это процесс, в котором нечистая вода кипятится, а пар собирается и конденсируется в отдельном контейнере, оставляя после себя многие твердые загрязнители. - Дезинфекция
Дезинфекция — это физический или химический процесс, при котором патогенные микроорганизмы дезактивируются или уничтожаются.Примерами химических дезинфицирующих средств являются хлор, диоксид хлора и озон. Примеры физических дезинфицирующих средств включают ультрафиолетовый свет, электронное излучение и тепло.
Химикаты для обработки воды
Для химической обработки воды можно применять самые разные химикаты. Ниже приведены различные типы химикатов для обработки воды.
Альгициды
Альгициды — это химические вещества, которые убивают водоросли и синие или зеленые водоросли, когда их добавляют в воду.Примерами являются сульфат меди, соли железа, соли аминов канифоли и хлорид бензалкония. Альгициды эффективны против водорослей, но не очень подходят для цветения водорослей по экологическим причинам.
Проблема с большинством альгицидов заключается в том, что они убивают все присутствующие водоросли, но не удаляют токсины, которые выделяются водорослями перед смертью.
Пеногасители
Пена — это масса пузырьков, образующихся при диспергировании определенных типов газа в жидкости. Сильные пленки жидкости, чем окружают пузырьки, образуют большие объемы непродуктивной пены.
Причина образования пены — сложное исследование в области физической химии, но мы уже знаем, что ее существование представляет серьезные проблемы как для работы промышленных процессов, так и для качества готовой продукции. Когда это не контролируется, пена может снизить производительность оборудования и увеличить продолжительность и стоимость процессов.
Смеси пеногасителей содержат масла в сочетании с небольшим количеством диоксида кремния. Они разрушают пену благодаря двум свойствам силикона: несовместимости с водными системами и легкости нанесения.Пеногасители доступны в виде порошка или эмульсии чистого продукта.
Порошок
Порошок-пеногаситель относится к группе продуктов на основе модифицированного полидиметилсилоксана. Эти продукты различаются по своим основным свойствам, но как группа они представляют собой превосходный пеногаситель для широкого диапазона применений и условий.
Пеногасители химически инертны и не вступают в реакцию с пеногасителем. Они не имеют запаха, вкуса, нелетучие, нетоксичные и не разъедают материалы.Единственный недостаток порошкообразного продукта — его нельзя использовать в водянистых растворах.
Эмульсии
Противовспенивающие эмульсии — это водные эмульсии полидиметилсилоксановых жидкостей. Они имеют те же свойства, что и порошковая форма, с той лишь разницей, что их можно применять и в водных растворах.
Биоциды
См. Дезинфицирующие средства
Подробная информация о биоцидах также доступна здесь
Химические вещества для котловой воды
Химические вещества для котловой воды включают все химические вещества, которые используются для следующих целей:
· Удаление кислорода;
· Подавление образования отложений;
· Подавление коррозии;
· Противовспенивающий;
· Контроль щелочности.
Коагулянты
При упоминании коагулянтов предпочтительны положительные ионы с высокой валентностью. Обычно применяются алюминий и железо, алюминий как Al 2 (SO 4 ) 3- (алюминий) и железо как FeCl 3 или Fe 2 (SO 4 ) 3-. Можно также использовать относительно дешевую форму FeSO 4 при условии, что она будет окислена до Fe 3+ во время аэрации.
Коагуляция очень зависит от доз коагулянтов, pH и концентрации коллоидов.Для регулирования уровня pH применяется Ca (OH) 2 в качестве ко-флокулянта. Дозы обычно варьируются от 10 до 90 мг Fe 3+ / л, но при наличии солей необходимо применять более высокие дозы.
Ингибиторы коррозии
Коррозия — это общий термин, обозначающий превращение металла в растворимое соединение.
Коррозия может привести к выходу из строя критических частей котельных систем, отложению продуктов коррозии в критических зонах теплообмена и общей потере эффективности.
Поэтому часто применяют ингибиторы коррозии. Ингибиторы — это химические вещества, которые вступают в реакцию с металлической поверхностью, обеспечивая определенный уровень защиты. Ингибиторы часто действуют путем адсорбции на металлической поверхности, защищая металлическую поверхность, образуя пленку.
Существует пять различных типов ингибиторов коррозии. Это:
1) Ингибиторы пассивности (пассиваторы). Это вызывает сдвиг потенциала коррозии, переводя металлическую поверхность в пассивный режим.Примерами ингибиторов пассивности являются окисляющие анионы, такие как хромат, нитрит и нитрат, и неокисляющие ионы, такие как фосфат и молибдат. Эти ингибиторы являются наиболее эффективными и, следовательно, наиболее широко используемыми.
2) Катодные ингибиторы. Некоторые катодные ингибиторы, такие как соединения мышьяка и сурьмы, работают, затрудняя рекомбинацию и выделение водорода. Другие катодные ингибиторы, ионы, такие как кальций, цинк или магний, могут осаждаться в виде оксидов с образованием защитного слоя на металле.
3) Органические ингибиторы. Они влияют на всю поверхность корродирующего металла, если присутствуют в определенной концентрации. Органические ингибиторы защищают металл, образуя гидрофобную пленку на поверхности металла. Органические ингибиторы будут адсорбироваться в соответствии с ионным зарядом ингибитора и зарядом на поверхности.
4) Ингибиторы, вызывающие осаждение. Это соединения, которые вызывают образование осадков на поверхности металла, обеспечивая тем самым защитную пленку.
Наиболее распространенными ингибиторами этой категории являются силикаты и фосфаты.
5) Летучие ингибиторы коррозии (VCI). Эти соединения транспортируются в закрытой среде к месту коррозии за счет улетучивания из источника. Примерами являются морфолин и гидразин и летучие твердые вещества, такие как соли дициклогексиламина, циклогексиламина и гексаметиленамина. При контакте с поверхностью металла пары этих солей конденсируются и гидролизуются влагой с высвобождением защитных ионов.
Дезинфицирующие средства
Дезинфицирующие средства убивают существующие в воде нежелательные микроорганизмы. Существуют различные типы дезинфицирующих средств:
· Хлор (доза 2-10 мг / л)
· Диоксид хлора
· Озон
· Гипохлорит
Дезинфекция диоксидом хлора
ClO 2 используется в основном в качестве основного дезинфицирующего средства для поверхностные воды с проблемами запаха и вкуса. Это эффективный биоцид при концентрациях от 0,1 ppm и в широком диапазоне pH. ClO 2 проникает через стенку бактериальной клетки и реагирует с жизненно важными аминокислотами в цитоплазме клетки, убивая организмы.Побочным продуктом этой реакции является хлорит.
Диоксид хлора дезинфицирует по тому же принципу, что и хлор, однако, в отличие от хлора, диоксид хлора не оказывает вредного воздействия на здоровье человека.
Дезинфекция гипохлоритом
Гипохлорит применяется так же, как диоксид хлора и хлор. Гипохлорирование — это метод дезинфекции, который больше не используется широко, поскольку агентство по охране окружающей среды доказало, что гипохлорит для дезинфекции в воде был причиной консистенции бромата в воде.
Обеззараживание озоном
Озон — очень сильная окислительная среда с очень коротким сроком службы. Он состоит из молекул кислорода с дополнительным атомом кислорода, образуя O 3 . Когда озон вступает в контакт с запахом, бактериями или вирусами, лишний атом кислорода разрушает их напрямую, путем окисления. Третий атом кислорода в молекулах озона теряется, и остается только кислород.
Дезинфицирующие средства можно использовать в различных отраслях промышленности. Озон используется в фармацевтической промышленности, для приготовления питьевой воды, для обработки технической воды, для подготовки сверхчистой воды и для дезинфекции поверхностей.
Диоксид хлора используется в основном для подготовки питьевой воды и дезинфекции трубопроводов.
У каждого метода дезинфекции есть свои преимущества и своя область применения. В таблице ниже показаны некоторые из преимуществ и недостатков: