Очистка водопроводной воды: наиболее эффективные методики

8 эффективных способов очистки воды — возьмите на заметку!

Главная / Советы и идеи / Гид по выбору / 8 эффективных способов очистки воды — возьмите на заметку!

Михаил Михайлов Sat, 26 Jun 2021 08:28:45 +0300

Как правильно очищать воду, чтобы её можно было пить? Мы решили рассмотреть самые популярные и эффективные средства, чтобы вы могли выбрать то, которое будет наиболее удобно использовать вам. Или вы уже используете?

Сегодня существует масса способов очистки воды, поступающей в дом. Чтобы довести её до состояния, годного к употреблению, в ход идут различные средства — от простых народных до современных технологических. Что выбрать — решать вам, мы лишь расскажем о том, что нам более всего приглянулось.

Чтобы избавить воду от находящихся в ней микроорганизмов, её стоит прокипятить. Этот способ — один из самых распространённых, чайник или термопот можно найти практически в любом доме. Но не стоит забывать, что вода долгое время идёт по трубам перед тем, как попасть в кухонный смеситель, поэтому в ней остаётся много окисей железа, хлорных соединений и солей тяжёлых металлов. Они при кипячении выпадают в осадок, в то время как самой воды за счёт испарения становится меньше в процентном соотношении. А это не очень хорошо, потому как любые примеси рано или поздно попадают в организм человека.

2. Отстаивание с кремнием

Кремний известен за свои уникальные бактерицидные свойства, он не требует затрат электроэнергии или каких-либо сил. Достаточно будет лишь купить несколько кусочков силициума в аптеке и бросить их в банку с водой. Десяти граммов вполне хватит на два литра. Через сутки воду можно смело пить, в конце слив лишь ту её часть, что находится на уровне камушка. Помимо кремния, в тех же целях используется шунгит.

Заморозка тоже часто применяется с тех самых пор, когда холодильник вошёл в наш обиход. Таким образом удаляются излишки солей, поскольку они замерзают гораздо медленнее чистой воды. Необходимо вылить то, что не превратилось в лёд, а оставшиеся куски растопить. Такая талая вода куда полезнее, чем та же кипячёная, и учитывая простоту способа, совсем неудивительно, что многие им пользуются.

Его ионы реально очищают воду — именно поэтому столовое серебро так популярно ещё со средних веков. Только, само собой, процесс удаления вредных примесей и ненужных химических соединений происходит не быстро — нужно подождать часов десять. В идеале можно с вечера положить серебряную ложечку на дно банки с водой и лечь спать.

5. Совсем народные методы

Наш народ за долгие века изобрёл массу способов очистки воды. В разной литературе можно встретить такие приёмы, как использование рябиновых гроздей, редиса, листьев черёмухи, луковой шелухи, йода, уксуса, угля, шерсти и вина. Хотя если есть последний ингредиент, то об очистке воды можно уже даже не задумываться. Но мы живём в современном мире, поэтому стоит обратить свой взор на более прогрессивные технологии.

6. Солнечная энергия

Недавно в Израиле была продемонстрирована работоспособная автономная система стоимостью $16 000, которая использует энергию солнца для очистки воды. Это особенно актуально для удалённых от цивилизации мест. Систему разработала компания Sundwater. По замыслу инноваторов, любая грязная вода, поступая в систему, нагревается и испаряется, проходя через специальный параболический отражатель. Конденсат становится свободен от примесей и превращается в питьевую воду. Контроль каждого параметра очистки производится с помощью компьютера.

Совсем ничего не нужно самым обыкновенным кувшинным фильтрам, которые также используются практически повсеместно. Требуется только место на столешнице и ежемесячная смена картриджа. То же самое касается и насадок на смеситель, и простых проточных фильтров, которые используются для доочистки воды. Но они не гарантируют полного исключения нежелательных элементов.

8. Специальные системы

Системы многоступенчатой очистки — самый действенный способ очистки воды. Они устанавливаются под раковину, что избавляет интерьер от громадных цилиндрических ёмкостей и добавляет лишь маленький смеситель весьма эстетического внешнего вида. Но есть и куда более изящные решения. Например система подачи воды Grohe Blue Home , благодаря которой можно пить прямо из смесителя. Достаточно лишь переключить режим поворотного регулятора, чтобы набрать в стакан обычную, фильтрованную или даже газированную воду. Светодиодный дисплей наглядно подскажет, что именно поступает из смесителя, а стильный дизайн станет приятным дополнением на вашей современной кухне.

Главное — система занимает так мало места, что способна с лёгкостью поместиться в небольшой кухонный шкафчик! Она также выполняет роль стандартного кухонного смесителя, то есть подаёт и обычную воду. Раздельные водоканалы не дают фильтрованной и водопроводной воде соприкасаться, что, в свою очередь, гарантирует отличное качество и вкус питьевой воды Grohe Blue Home .

Современные способы и методы очистки воды

Системы водочистки являются неотъемлемой частью современной жизни и практически все потребители (от частных лиц до предприятий) нуждаются в качественной и правильно подготовленной воде.

Реализованные в них методы и технологии бывают разными, с особенностями каждого варианта стоит познакомиться заранее.

Какие существуют по принципу действия?

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

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

Физические методы

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

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

Среди главных физических методов выделяют:

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

Химические

Эти методы ценятся за эффективность и высокую производительность.

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

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

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

Физико-химические

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

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

Особенности наиболее востребованных физико-химических методов изложены в таблице:

Биологические

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

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

Водоочистка биологическими методами проводится в:

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

Современные технологии очищения

В современных системах водоподготовки приведенные методы используются в комплексе.

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

К инновационным тенденциям в сфере водоподготовки относят:

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

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

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

Фильтрация на предприятиях

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

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

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

Переработка стоков

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

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

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

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

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

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

Более подробно об очистке сточных вод читайте здесь.

Удаление тяжелых металлов

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

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

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

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

Заключение

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

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

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

Обзор всех методов очистки воды-лучший способ очистки воды

Вода – это вещество, которое мы употребляем ежедневно, и для здоровья человека очень важно пить качественную воду. В разных странах имеются разные стандарты воды «из-под крана», по которым определяются прозрачность и содержание в ней различных веществ. Россия не относится к странам с самыми строгими нормами. Даже если в воде имеются тяжелые металлы, очень маловероятно, что организации, осуществляющие водоснабжение, будут это широко афишировать. Хотя патогенные микроорганизмы обычно в воде «из-под крана» не встречаются, различных химических веществ в ней содержатся предостаточно. Если самостоятельно не позаботиться о чистоте воды, то можно заработать в связи с этим набор самых неприятных заболеваний. Поэтому мы предлагаем ознакомиться с тем, какие существуют современные методы очистки воды.

Способы очистки воды

Сейчас можно встретить много неоднозначной информации о методах и системах, используемых для очистки воды. В этой статье дается обзор современных методов очистки воды для домашнего и промышленного использования, а также проясняются некоторые вопросы относительно эффективности этих методов.

Угольные фильтры

Достоинства угольных фильтров:

Фильтры бывают всех форм и размеров. Это один из самых старых и самых дешевых способов очистки воды. В большинстве угольных фильтров используется активированный уголь. Вода легко проходит через фильтр с активированным углем, который обладает большой площадью поверхности пор (до 1000 м 2 /г), в которых происходит адсорбция загрязняющих веществ. Активированный уголь используется как в форме твердых блоков, так и в гранулированной форме. Через твердый блок вода проходит дольше, что делает подобные фильтры более эффективными в поглощении загрязнений. Фильтры с активированным углем лучше всего подходят для удаления таких загрязнителей, как инсектициды, гербициды и полихлоринатные бифенилы. Они могут также удалять многие промышленные химикаты и хлор. Но активированный уголь не удаляет большинство неорганических химических веществ, растворенных тяжелых металлов (например, свинец) или биологические загрязнения. Чтобы в некоторой степени справиться с этими недостатками, многие производители используют активированный уголь в сочетании с другими способами очистки, такими как керамические фильтры или ультрафиолетовое излучение, о которых речь пойдет позже. Даже с этими усовершенствованиями, однако, угольные системы фильтрации имеют свои ограничения и недостатки.

Недостатки угольных фильтров:

Угольные фильтры представляют собой отличную среду для размножения бактерий. Если вода не подвергалась обработке хлором, озоном или другим способам бактерицидной защиты перед фильтраций, то бактерии из воды осядут в фильтре и будут там размножаться, загрязняя проходящую через него воду. По этой причине не рекомендуется использовать угольный фильтр в том случае, когда вода поступает напрямую из природного источника. Некоторые производители утверждают, что проблема решается при помощи добавления серебра. К сожалению, эта технология работает недостаточно эффективно. Вода должна оставаться в контакте с серебром гораздо дольше, чтобы появился существенный эффект. Также со временем угольные фильтры начинают терять свою эффективность. Постепенно фильтр теряет способность задерживать загрязнения и все больше и больше примесей попадает в отфильтрованную воду. При этом вода продолжает протекать через фильтр с легкостью, и узнать насколько эффективно работает фильтр можно только при помощи анализа качества воды, но не у всех дома есть лаборатория. Поэтому фильтр необходимо заменять через определенный промежуток времени или после фильтрации определенного объема воды.

Керамические фильтры

Плюсы керамических фильтров:

• Хорошо очищают от паразитов и физических примесей.
• Легко чистятся.

Вода проходит через очень мелкие поры в керамическом материале. Такие фильтры легко удаляют из воды ржавчину, грязь, паразитов, таких как криптоспоридии (Cryptosporidium) и лямблии (Giardia lamblia), а также другие загрязнители. Некоторые пивоваренные заводы используют керамические фильтры в качестве альтернативы пастеризации. Они также хорошо подходят для путешествий или занятий альпинизмом, так как легко очищаются снаружи и могут быть использованы повторно.

Минусы керамических фильтров:

• Неэффективны против органических загрязнителей и пестицидов.

Керамические фильтры неэффективны при удалении органических загрязнителей или пестицидов. Так что эти фильтры не рекомендуется использовать для очищения воды в домашних условиях. Дома их стоит использовать в паре с угольным фильтром.

Озонирование воды

Польза от озонирования:

• Удаляет бактерии, вирусы, грибки, водоросли и паразиты.

Озон (О3) отличается от обычного кислорода тем, что он содержит три атома кислорода вместо двух. Этот дополнительный атом кислорода делает озон сильным окислителем. Когда пузырьки озона проходят через воду, озон быстро и очень эффективно убивает бактерии, вирусы, водоросли и паразитов. Этот способ не только в тысячи раз более эффективный по сравнению с хлорированием, но при этом он еще и не производит любых вредных побочных продуктов, которые появляются при хлорировании. По этим причинам этот метод очистки применяется при обработке воды в бассейнах.

Минусы озонирования:

• Этот метод не позволяет удалять тяжелые металлы, минералы и пестициды.
• Озон быстро распадается на кислород и теряет свою эффективность.
• Очень дорогой метод.
• Озон является очень ядовитым веществом, поэтому работа системы должна тщательно контролироваться датчиками.

Для получения питьевой воды одного озонирования недостаточно. Оно не удаляет тяжелые металлы, минералы и пестициды. И, в отличие от хлора, который, оставаясь в воде, продолжает выполнять свою функцию, озон имеет очень короткий срок действия. Он распадается почти мгновенно и не имеет остаточного эффекта очистки. Еще один камень преткновения в озонировании воды – это стоимость. Использовать озонирование в домашних условиях получается слишком дорого.

Ультрафиолетовые излучение

Достоинства применения УФ-излучения:

• Убивает бактерии и вирусы.

Когда микроорганизмы, такие как бактерии и вирусы, поглощают ультрафиолетовое излучение, то начинают происходить определенные реакции, вызывающие их гибель. Это делает УФ-излучение очень эффективным методом уничтожения патогенных микроорганизмов, таких как кишечная палочка и сальмонелла, без добавления химических веществ, например, хлора. УФ-излучение является одним из немногих способов очистки, позволяющим уничтожать вирусы, что особенно важно в сельской местности, где нет других способов получения качественной воды.

Недостатки УФ-излучения:

• Неэффективно против всех организмов.
• Неспособно удалять тяжелые металлы, пестициды, другие физические загрязнители.

УФ-излучение неэффективно при удалении всех видов организмов (например, некоторых паразитов), и оно никак не влияет на содержание в воде тяжелых металлов, пестицидов и многих других загрязняющих веществ. Хотя оно способно разрушать хлорсодержащие соединения. Чтобы излучение стало эффективным, вода должна подвергаться воздействию источника света в течение достаточного периода времени. Наконец, вода должна быть относительно прозрачной, чтобы УФ-излучение могло проникнуть через нее. Как и большинство других методов очистки воды, одного УФ-излучения недостаточно, стоит рассмотреть его применение в комплексе с другими.

Фильтры с ионообменом

Достоинства ионообменных фильтров:

• Продлевают работу водонагревателей, стиральных машин.

Недостатки ионообменных фильтров:

• Не очищают воду и не делают ее безопасной для человека.

Ионообменные фильтры действуют как умягчители воды и не оказывают никакого влияния на микроорганизмы. Смягчение жесткой воды хорошо для стиральной машины и водонагревателя, а также при купании. Жесткая вода больше стягивает кожу, и мыло в ней хуже мылится. Однако мягкая вода не является более полезной, чем жесткая. Умягчители не очищают воду.

Медно-цинковые фильтры

Достоинства медно-цинковых систем очистки:

• Эффективно удаляют хлор и тяжелые металлы.

Подобные фильтры для воды продаются под названием KDF. В них используется запатентованный медно-цинковый сплав, который содержится в фильтре в виде гранул. Молекулы меди и цинка действуют как различные полюса в батарее. При прохождении загрязненной воды через гранулы одна часть примесей направляется в сторону цинка, другая часть примесей с противоположным зарядом направляется в сторону меди. При этом происходят окислительно-восстановительные реакции, при которых обезвреживаются потенциально опасные химические вещества. В результате обработки хлорированной воды образуется хлористый цинк. Также подобные фильтры снижают содержание ртути, мышьяка, железа и свинца. При прохождении через фильтр в воде уничтожаются бактерии и другие организмы.

Недостатки медно-цинковых системы очистки:

• Неэффективны против пестицидов и органических загрязнителей.

Медно-цинковые системы очистки не позволяют удалять пестициды и другие органические загрязнители. Тем не менее, KDF-системы обычно включают блок угольных фильтров, чтобы устранить эти недостатки.

Системы обратного осмоса

Достоинства систем обратного осмоса:

• Хорошо очищают воду от металлов, бактерий, вирусов, микроорганизмов, а также органических и неорганических химических веществ.

Первоначально система обратного осмоса использовалась для опреснения морской воды. В процессе очистки вода под давлением проходит через полупроницаемую синтетическую мембрану. При благоприятных условиях данный способ фильтрации позволяет удалять от 90% до 98% тяжелых металлов, вирусов, бактерий и других организмов, органических и неорганических химических веществ.

Недостатки систем обратного осмоса:

• Большое количество воды в виде отходов.
• Синтетическая мембрана деградирует под воздействием хлоридов и физических загрязнителей.
• В системе могут размножаться бактерии.
• Хуже работают с жесткой водой.

Несмотря на свои достоинства системы обратного осмоса обладают существенными недостатками. Для начала, они чрезвычайно ресурсоемки; для получения 1 л чистой воды в канализацию смывается 3-8 л загрязненной воды. Факт, что эта сливаемая вода содержит концентрированные загрязняющие вещества, вынудил некоторые сообщества, страдающие от недостатка воды, полностью запретить подобные системы очистки.

Эти системы для должной работы также требуют минимального давления воды 2,7 атм. Необходимо принимать меры по поддержанию целостности мембраны, которую надо заменять каждые несколько лет.

Мембрана ухудшает свои свойства в присутствии хлора и при очистке мутной воды. Поэтому системы обратного осмоса требуют предварительную очистку воды угольным фильтром.

Системы очистки воды обратного осмоса также являются хорошей средой для размножения бактерий, что может потребовать установки угольного фильтра между блоком обратного осмоса и резервуаром для хранения воды и еще одного фильтра между накопительным баком и краном, из которого сливается вода. И, наконец, если вода достаточно жесткая, то может потребоваться дополнительная система смягчения воды.

Учитывая перечисленные недостатки, действительно трудно рассматривать эти системы в качестве лучшего способа очистки воды.

Дистилляция

Плюсы дистилляции:

• Удаляет широкий спектр загрязняющих веществ, полезна в качестве первого этапа очистки.
• Можно использовать многократно.

При правильном выполнении дистилляции она обеспечивает получение довольно чистой и безопасной воды. Есть критики употребления дистиллированной воды, но многие люди употребляют дистиллированную воду годами, не испытывая при этом никаких проблем со здоровьем. Дистилляция является относительно простым процессом: вода нагревается до кипения и превращается в пар. Кипячение убивает различные бактерии и другие патогены. Полученный при кипячении пар охлаждают и вновь получают воду.

Минусы дистилляции

• Загрязняющие вещества переносятся в некоторой степени в конденсат.
• Требуется тщательный уход для обеспечения чистоты дистиллятора.
• Медленный процесс.
• Потребляет большое количество водопроводной воды (для охлаждения) и энергии (для нагрева).

Неорганические загрязнители способны мигрировать вдоль тонкой пленки воды, которая образуется на внутренних стенках. Также в воду переходят загрязняющие вещества из стекла или металла, в которых нагревается вода.

Органические соединения с температурой кипения ниже, чем 100°C, автоматически переходят в дистиллят, и даже органические соединения с температурой кипения более 100°C могут раствориться в водяном паре и также перейти в дистиллят. Во время кипения за счет поступающей энергии могут образоваться новые хлорорганические соединения.

Дистилляция является медленным процессом, который требует хранения воды в течение длительного времени. За время хранения возможно повторное загрязнение воды веществами из окружающего воздуха.

Дистилляция требует большого количества энергии и воды и, следовательно, является дорогим процессом в эксплуатации. Кроме того требуется регулярная чистка дистиллятора от загрязнителей, накопленных в процессе.

Очистка водопроводной воды

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

Даже если используются эффективные технологии очистки, вода, поступающая в квартиры по изношенным ржавеющим трубам, далека от идеальной и совершенно небезопасна для употребления в пищу. К тому же для очистки воды от вредных бактерий используется хлор, а использовать хлорированную воду для питья без предварительной очистки категорически запрещено. Поэтому так важно проводить очистку водопроводной воды, для чего существует немало способов – как самых простейших, так и достаточно сложных, для осуществления которых требуются современные фильтрующие системы.

Актуальность очистки водопроводной воды

Вода из водопровода требует очистки даже в том случае, если дом недавно построен и все коммуникации новые. Речь об обязательной очистке водопроводной воды идет в том случае, если дом уже очень старый, износ водопроводных труб высокий. Вода, поступающая из водопровода, подвергается различным методам очистки, если имеет мутный цвет, неприятный запах, слишком жесткая, содержит избыточное количество хлорных соединений и повышенное количество растворенного железа.

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

Какие загрязнения питьевой воды часто встречаются?

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

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

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

Методы очистки водопроводной воды

Сегодня условно можно разделить все методы очистки водопроводной воды на:

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

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

Простые способы очистки водопроводной воды в домашних условиях

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

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

Виды простых фильтров для очистки воды

Для водопроводной воды, которая уже была очищена от механических примесей, бактерий, вирусов, органических соединений, вполне подойдет в качестве доочистки фильтр-кувшин. Подобным принципом действия обладают фильтрующие диспенсеры, которые могут справиться с большим объемом воды. Помимо очистки фильтры-диспенсеры осуществляют бактериальную очистку и минерализацию воды, благодаря чему повышаются ее вкусовые свойства.

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

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

Сложные способы очистки воды в домашних условиях

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

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

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

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

Самые эффективные способы очистки водопроводной воды

Среди наиболее эффективных способов очистки воды из водопровода можно выделить:

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

Выбор варианта очистки воды в зависимости от загрязнений

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

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

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

Очистка водопроводной воды: наиболее эффективные методики

Чтобы из крана шла чистая вода без посторонних запахов и примесей, ее подвергают обработке на специальных водоочистных станциях. В то же время и использование бытовых фильтров и чистка водопроводных труб также необходимы, поскольку централизованная подготовка не всегда может справиться с загрязнениями.

Ниже мы расскажем, что можно предпринять, чтобы получить максимально качественную водопроводную воду.

Для удаления примесей нужно использовать разные методики

Обработка труб

Как правило, на водоочистных станциях все объемы воды, отобранные из открытых водоемов, подвергаются отстаиванию, фильтрованию для удаления крупных и мелких примесей, а также обеззараживанию. Однако до момента поступления в квартиру потребителя жидкость проходит до нескольких десятков километров по трубам, которые эксплуатируются уже довольно долго. Именно это и является одной из причин снижения качества воды.

Критичным здесь является участок в самом доме: если магистрали стараются поддерживать в приемлемом состоянии, то внутридомовой водопровод очень часто ржавеет. Результатом становится не только изменения цвета воды и появление в ней хлопьев ржавчины, но и увеличение содержания оксидов и гидроксидов железа, что может негативно сказаться на нашем здоровье.

Окислы из труб серьезно ухудшают качество воды

Прочистка водопроводных труб своими руками является возможной только для небольших домовладений. Если же вы живете в многоквартирном доме, то стоит обратиться в обслуживающую организацию, поскольку ваших сил не хватит для качественной промывки нескольких сот метров трубопроводов.

Сегодня на вопрос о том, как прочистить водопроводную трубу от ржавчины, специалисты дают несколько вариантов ответа:

• Наиболее доступной является гидродинамическая методика. В просвет трубы вводится шланг со специальной насадкой, через которую под давлением подаётся промывочный раствор. Струи жидкости изнутри разбивают отложения ржавчины, восстанавливая целостность поверхности.

Обратите внимание!
После такой обработки желательно слить большой объем воды, чтобы удалить все хлопья окислов, которые перешли в состояние взвеси.

Насадка для гидродинамической промывки

• Если же ржавчина застарела, то трубопровод промывают раствором кислоты (чаще всего используется серная). Для стальных и чугунных контуров берут более слабые растворы (около 10%), что позволяет избежать коррозии. Если же в доме медные трубы, то все окислы с внутренней поверхности растворяют 25% составом.
• Наиболее эффективной является комплексная технология. Вначале в контур заливается кислотный раствор, после чего выполняется гидродинамическая промывка. Эта методика дает возможность буквально за несколько часов очистить все проблемные участки от органических и неорганических загрязнений, которые снижают качество питьевой воды.

После промывки воду обязательно сливаем!

Водоподготовка

Кипячение и отстаивание

В то же время, кроме ухода за трубами инструкция по очистке воды для питья и приготовления пищи предполагает и другие мероприятия.

Так, если централизованное удаление загрязнений в вашем регионе осуществляется на высоком уровне, достаточно выполнить отстаивание или кипячение:

• Отстаивание осуществляем в широкогорлой посуде, выполненной из инертных материалов (лучше всего подойдут стеклянные, керамические и эмалированные емкости). Воду набираем из крана и оставляем минимум на 12 часов. По истечению этого срока жидкость можно использовать, но осадок, образовавшийся на дне посуды, следует обязательно слить.

В результате отстаивания может образоваться пленка или осадок, как на фото

Обратите внимание!
Горловину емкости можно прикрыть неплотной тканью во избежание попадания насекомых и посторонних предметов.
Полностью закрывать емкость нельзя, так как это может значительно снизить скорость диффузии соединений хлора в воздух.

• Для борьбы с болезнетворными микроорганизмами воду можно прокипятить. Для этого наливаем жидкость в нержавеющий, стеклянный или эмалированный чайник и доводим до кипения. Как только появятся первые поверхностные пузырьки, чайник нужно снять с огня или отключить от электросети, чтобы вода не испарялась и в ней не повышалась концентрация солей.
• Кипяченую воду тоже желательно подвергнуть отстаиванию, но в этом случае достаточно и шести часов.

Не стоит долго кипятить воду

Использование фильтров

И все же, даже если станция водоочистки в вашем регионе работает отлично, а трубы регулярно промывают от ржавчины, пренебрегать бытовыми фильтрами не стоит.

Цена таких изделий может быть самой разной, и потому найти подходящий и по стоимости, и по функционалу вариант не составит труда:

Бытовой фильтр, картридж и увеличенное изображение содержимого фильтрующей части

• Самыми простыми в эксплуатации и самыми доступными по цене являются фильтры-кувшины. Они представляют собой конструкцию из двух сообщающихся емкостей, между которыми устанавливается сменный фильтрующий картридж. Проходя через этот барьер, вода очищается от большинства примесей и частично обессоливается.

Обратите внимание!
Картридж нужно менять регулярно.
Если этого не сделать, то возникнет обратная фильтрация, и накопленные загрязнения начнут попадать в емкость, которая должна содержать чистую воду.

• Более эффективными являются канистровые фильтры, которые размещаются под мойкой или раковиной. Они обычно состоят из нескольких емкостей, каждая из которых содержит отдельный фильтр – для грубой очистки, для удаления мелких загрязнений, для обессоливания и улавливания органики и т.д. Зачастую такие бытовые системы снабжаются отдельным краном, выведенным на столешницу, но иногда их можно подключать и к смесителю.

Канистровый многоступенчатый фильтр

• Наконец, если вы живете в частном доме, и воду получаете из колодца или скважины, то можно смонтировать целую водоочистную установку. Такие агрегаты бывают самыми разными, и их конфигурация зависит от качества воды: в одном случае достаточно примитивного пескоуловителя, а в другом – придется покупать ионно-обменную колонку для снижения содержания железа, серы и других веществ.

Емкость для улавливания песка из скважины

После фильтрации воду можно не отстаивать. Пройдя через поры, она освобождается от большинства вредных примесей, и потому ее использование будет полностью безопасным для вашего здоровья. Исключение составляют лишь регионы с неблагоприятной эпидемиологической ситуацией: там даже фильтрованную воду желательно кипятить.

Обратите внимание!
А на некоторых территориях применение водопроводной воды для питья и приготовления пищи вообще является нежелательным, так что там придется волей-неволей покупать бутилированную жидкость.

Заключение

Как видите, вариантов очистки водопроводной воды существует множество, и для каждого из них характерна своя цена и свой уровень трудозатрат. Вы можете выбирать любую из предложенных методик, но для более подробного ознакомления с поднятой темой рекомендуем просмотреть видео в этой статье.

Способы очистки воды: эффективные и безопасные методики

Очистка воды

Вода лежит в основе жизнедеятельности всех живых существ. Однако, с каждым годом, чистой воды на планете становится всё меньше. Загрязнение её происходит в результате активной промышленной и бытовой деятельности человека. В связи с этим, одной из наиболее актуальных экологических проблем становится очистка воды. Для этого разработано множество способов и технических устройств. Рассмотрим, какие способы очистки воды существуют сегодня, какова их эффективность, особенности их применения.

Какие существуют способы очистки воды

Главными источниками загрязнения водных ресурсов выступают:

• Промышленные стоки.
• Бытовые канализационные сбросы.
• Химикаты, используемые в сельском хозяйстве.

Экологи выделяют четыре формы загрязнения воды, каждое из которых по-своему влияет на окружающую среду, неся определённую опасность:

1. Физическое.
   В данном случае в водоёмы попадают нерастворимые примеси, которые накапливаются в них во взвешенном состоянии.
2. Химическое.
   Вызывается сбросом в водные источники вредных химических веществ, которые, концентрируясь, вызывают гибель всего живого.
3. Биологические.
   При определённых условиях, например, нарушении экологического баланса, происходит бурное размножение вредных обитателей водоёмов. Самый распространённый случай – зарастание озёр и прудов водорослями и тиной, превращение в болота.
4. Тепловое.
   Вызывается промышленной деятельностью человека, в результате чего температура в водоёмах повышается. Это приводит к нарушению экологического баланса, исчезновению целого ряда населяющих их видов и «цветению» воды.

В результате этих негативных процессов запасы питьевой воды на планете неуклонно уменьшаются. Для борьбы с этим учёными разработаны разнообразные способы очистки воды. На сегодня имеются следующие современные методы, классифицируемые по группам:

• Биологические.
• Физические.
• Химические.
• Физико-химические.

Все эти разновидности используются в зависимости от характера загрязнений, объёмов жидкости, технических возможностей. Связано это с различиями процесса и особенностями воздействия на определённые группы загрязнителей.

В ряде ситуаций, для достижения большего эффекта, приходится использовать комплексный подход, задействовав сразу несколько способов и методов очистки воды. Чаще всего, такая необходимость возникает для нейтрализации канализационных сбросов, идущих с больших промышленных предприятий или бытовых городских систем. Рассмотрим каждый из перечисленных методик подробнее.

Биологические

Подобный способ заключаются в использовании для удаления из воды вредных примесей различных живых организмов. Это направление считается сегодня наиболее перспективным, предоставляющей широкие возможности в борьбе с самыми разными загрязнителями, содержащимися в стоках.

Чаще всего, в качестве «живых чистильщиков» используют различные виды бактерий, способных разлагать и перерабатывать химические и физические загрязнители. Иногда для этих целей применяются водоросли и представители микроскопических грибков.

Одним из плюсов использования такого метода очистки представляется возможность подбирать микроорганизмы-чистильщики в зависимости от характера и состава веществ, подлежащих удалению. Как пример, можно рассмотреть нитрофицирующие микроорганизмы.

В процессе своей жизнедеятельности они разлагают и обезвреживают азотосодержащие химические компоненты. Другие бактерии могут пожирать фосфорсодержащие компоненты.

Размножаясь в водоёмах, скопления таких полезных организмов, осуществляющих фильтрацию воды, образуют целые колонии. Чаще всего они концентрируются в придонных слоях, в виде тёмно-бурой или чёрной массы. Все применяемые при биологической очистке воды бактерии условно подразделяются на две группы:

1. Аэробные, которые в процессе своей жизнедеятельности нуждаются в кислороде.
2. Анаэробные. Этим микроорганизмам для роста и размножения кислород не нужен.

Для каждого из этих разновидностей необходимы свои технологические условия. Это могут быть:

• Открытые водоёмы-отстойники.
• Фильтрационные поля.
• Устройства-биофильтры.
• Канализационные аэротанки.
• Метантанки.

Пруды-отстойники и фильтрационные поля представляют собой искусственный водоём или просто поле, куда сбрасываются стоки. В них происходит процесс очистки попадающей туда жидкости при помощи обитающих на дне (водоём) или в почве (поле) микроорганизмов.

Недостаток их заключается в довольно длительном процессе очистки, и малой эффективности при работе с сильными загрязнениями. Плюсом таких устройств является малые затраты на их эксплуатацию и поддержание в работоспособном состоянии.

В биофильтрах очистка стоков осуществляется с помощью фильтрации через слой биологического материала. Он состоит из аэробных бактерий, поэтому для качественной очистки требуется хороший доступ кислорода.

Аэротанк представляет собой сложное техническое сооружение, в котором процесс фильтрации производится аэробными организмами. Активный ил, содержащийся внутри, постоянно насыщается кислородом. Аэрация позволяет значительно ускорить процесс очистки сточных вод.

Анаэробные бактерии, которым для жизнедеятельности не требуется наличие кислорода, используются в устройствах под названием метантанк. В результате попутного продукта от разложения загрязнителей в них получают метан – горючий газ, который может использоваться для хозяйственных нужд.

Таким образом, устройство служит не только для очистки канализационных сбросов, но и для получения экологичного топлива. Для ускорения процесса очистки, метантанки оборудуются системами подогрева. Оптимальная температура для процесса активного брожения внутри устройства составляет от +30 до +50 о С.

Физические

Физические методы очистки подразумевают удаление из сточных вод относительно крупные включения, растворённые в них в виде крупно- и мелкодисперсных взвесей.

Подобные способы по большей части входят в состав комплексных методик, в качестве предварительной стадии фильтрационных работ. Физические методы могут применяться для очистки больших объёмов жидких стоков.

Некоторые современные способы физического удаления загрязнений позволяют осуществлять глубокую очистку, однако производительность их недостаточна для работы с большими объёмами воды. Примером тонкой физической очистки могут служить мембранные фильтры, способные задерживать даже патогенные микроорганизмы, молекулы тяжёлых металлов, солей и оксидов.

Все способы физической очистки воды подразделяются на несколько видов:

• Процеживание.
  В этом случае грязная вода пропускается сквозь приспособления, имеющие ячейки определённого диаметра – решётки, сита. При процеживании удаляются крупные нерастворимые частицы загрязнителей. После этого жидкость направляется на более тонкую очистку.
• Отстаивание.
  Суть процесса отстаивания заключается в осаждении механических частиц из водной массы на дно. Метод не требует приложения никаких внешних воздействий и затрат энергии. Весь процесс происходит естественно, под воздействием сил гравитации. Затем верхние слои воды, избавленные от механических загрязнений, сливаются в отдельные ёмкости, а осадок удаляется. Процедура производится в специальных резервуарах-отстойниках.
• Фильтрование.
  Современные способы фильтрации воды позволяют добиться высокой степени очистки, вплоть до удаления растворённых в ней химических микроэлементов. Производится она путём пропуска воды через фильтрующие материалы, либо в центрифуге. В последнем случае, при помощи центробежных сил, происходит дифференциация молекул воды и прочих веществ, содержащихся в ней. Используется данный способ, как для бытовых нужд, так и в промышленных масштабах.
• Дезинфекция ультрафиолетом.
  Предназначается для уничтожения патогенных микроорганизмов, способных вызывать различные инфекционные заболевания. Ультрафиолет не позволяет очистить воду от механических загрязнителей, поэтому относится к физическим методам условно. Уничтожение вирусов и бактерий происходит посредством разрушения структуры их ДНК УФ-волнами с диапазоном излучения до 400 нанометров.

Химические

Химические способы очистки питьевой воды основаны на реакции взаимодействия между определёнными веществами. Реагенты добавляются в загрязнённые стоки, где они начинают реагировать с растворёнными загрязнителями. В результате происходящих химических процессов соединения, содержащиеся в воде, разлагаются на безопасные компоненты. Другой вариант – загрязнители связываются реагентами, превращаясь в нерастворимые вещества, которые выпадают в осадок.

По типу воздействия реагентов, химические методы очистки бывают следующих видов:

• Нейтрализация.
  Происходит благодаря взаимодействию кислот и щелочей, одни из которых выступают загрязнителями, а другие – реагентами. В результате этого происходит их взаимное разложение на воду и соли, уравновешивается кислотно-щелочной баланс. Стоки, содержащие кислоту, нейтрализуются аммиачными растворами, кальцинированной содой, гидроксидами калия или натрия. Сбросы, загрязнённые щелочами, очищаются кислотосодержащими веществами – оксидами, кислыми газами.
• Окисление.
  В отличие от процесса нейтрализации, при окислении грязных стоков применяют гораздо более сильнодействующие вещества. Таким способом очищаются токсичные химические вещества, представляющие угрозу здоровью человека, при попадании их в организм. В данном случае необходимо произвести как можно более тщательную очистку, что не всегда обеспечивает процедура нейтрализации.

Метод окисления также позволяет очистить питьевую воду от вредных микроорганизмов. Для этого используют соединения хлора, калия, а также кислородсодержащие компоненты. Наиболее широко используемым и хорошо отработанным способом очистки питьевой воды является хлорирование, применяемое на большинстве водозаборных станций. После использования сильных кислотных реагентов производится процедура восстановления очищенной воды. Она предназначена для придания ей нормального показателя Ph, свойственного обычной природной воде.

Физико-химические

В данную группу включаются методы комплексного воздействия на загрязнители – физические и химические. Благодаря этому, возможна очистка загрязнённых сбросов от самых разных вредных компонентов, включая крупнодисперсные взвеси и ионы растворённых химических веществ. Используются в современных системах очистки воды и для предварительной, и для финишной фильтрации.

Имеется большое количество конкретных способов физико-химической очистки. Рассмотрим основные методы, применяемые в промышленности и в быту:

• Флотация.
  Используется для удаления нерастворимых посторонних частиц с помощью пропускания сквозь воду воздуха. В результате механические загрязнители поднимаются на поверхность воды, концентрируясь в виде пены. Затем верхний слой жидкости с пеной убирают, а воду направляют для дальнейшей, более глубокой очистки.
• Сорбация.
  Подразумевает избирательное поглощение и связывании загрязнителей с помощью сил физического или химического взаимодействия с реагентом. Благодаря высокой эффективности и способности устранять микроэлементы, даже растворённые в малых пропорциях, сорбация часто применяется на финальной стадии водоподготовки.
  В качестве сорбентов используется активированный уголь, цеолиты, силикатные и алюминиевые гели. С их помощью удаляются пестициды и гербициды, нитраты, ПАВ, фенолистые соединения. .
  Применяется в основном для смягчения излишне жёсткой воды, на последних этапах водоподготовки. Этот способ очистки воды подразумевает обмен ионами между сточными водами и реагентом. В зависимости от значения заряда + или -, эти реагенты именуются катионами или анионами. Они могут быть природными веществами, как цеолиты, или искусственно синтезированными. Ресурса подобного фильтра, при очистке не сильно загрязнённых жидкостей хватает на длительное время. Поэтому они широко применяются в быту, для фильтрации воды из центрального водопровода.
• Электродиализ.
  Данная методика представляет собой комплексный процесс, основанный на мембранной фильтрации и электрохимическом разделении ионов. Проводится в специальном устройстве, имеющим несколько резервуаров, разделённых мембранами. Одни из них проницаемы для анионов, другие для катионов. Ионы в аппарате перемещаются под воздействием электрического поля в одну сторону. В результате, в одном резервуаре концентрируется грязный раствор, а в другом – чистая вода.
  Ещё один способ очистки питьевой воды, основанный на пропускании её сквозь фильтрующую мембрану. При этом поры её настолько малы, что способны пропускать только молекулы Н₂О, задерживая мелкие взвеси, соли, оксиды, микроорганизмы. Фильтры такого вида широко применяются в бытовых фильтровальных устройствах. Единственный минус подобного метода – низкая производительность. Так, бытовые фильтры обратного осмоса способны выдавать в час не более нескольких литров очищенной воды.
• Термическая очистка.
  Производится воздействием на очищаемую жидкость пониженными или повышенными температурами. Наиболее эффективным, но и более энергозатратным вариантом является выпаривание. В результате получается дистиллированная вода высокой степени очистки, свободная от лишних химических компонентов. Метод вымораживания основан на том, что изначально начинает превращаться в лёд чистая вода, а лишь затем грязная. Для нейтрализации высокотоксичных загрязнений применяют сложный метод термического окисления.

Способы очистки воды в домашних условиях

Вода, которой мы пользуемся в быту, несмотря на предварительную подготовку на водозаборных станциях, не всегда отвечает нормам СанПиН. Чаще всего она загрязняется на пути от водозабора до кухонного крана, идя по трубопроводам. В домашних условиях доступно несколько способов очистки водопроводной воды:

• Кипячение.
  Прокипятив воду определённое время (свыше 10 минут) можно добиться гибели 90% содержащихся в ней микроорганизмов. Однако, избавиться таким образом от механических и химических примесей невозможно.
• Отстаивание.
  Способ сходен с промышленным: вода наливается в ёмкость, и оставляется на несколько часов или суток. В результате большая часть крупнодисперсных механических примесей осядет на дно.
• Заморозка.
  Для этого в пластиковую бутыль наливают воду и помещают её в морозильник. Через определённое время часть воды превратиться в лёд, а часть останется в жидком состоянии. Незамёрзшая половина содержит в себе примеси, и подлежит удалению.
• Очистка кремнием.
  Кремний используется для очистки водопроводной воды, и придания ей лечебных свойств. Для этого кремний заливается обычной водой и оставляется на несколько дней. Настоянную воду пьют небольшими порциями в течение нескольких дней для профилактики развития болезней внутренних органов.
• Активированный уголь.
  Один из самых эффективных адсорбентов, способный убирать из воды, как мелкодисперсные примеси, так и вредные химические элементы.
  Данный способ в последние годы набирает всё большую популярность. Мировыми производителями выпускается множество разновидностей бытовых фильтрующих систем, использующих мембраны с мелкими порами.

Как очистить воду в условиях похода

Особо актуальным вопрос очистки воды становится в условиях похода, когда качество воды из близлежащей реки или пруда вызывает большие сомнения.

Для её очистки применяются следующие основные методы:

• Самые простые методы – всё то же кипячение и отстаивание.
  Чем грязнее вода, тем дольше следует её кипятить. После этого неплохо дать ей отстояться, чтобы на дно осела механическая взвесь.
• Фильтрация песком или древесным углём.
  Для этого берётся ёмкость, на неё натягивается кусок ткани средней плотности. Поверх ткани насыпается слой мелкого чистого песка или истолчённого древесного угля. Проходя сквозь них, вода оставляет все примеси, и в ёмкость стекает очищенная жидкость.
• Дистилляция.
  Если вода из природного водоёма загрязнена настолько, что очистить её фильтрацией просто невозможно, используется метод длительного кипячения с дистилляцией пара. Для этого достаточно поставить на огонь наполненный чайник, а над носиком расположить любое приспособление для конденсации пара – кусок жестянки, металлическую миску, кастрюльку. Установить её необходимо таким образом, чтобы очищенный конденсат из неё стекал в подставленную под ней чашку. Метод этот не очень быстрый, но позволяет в итоге получить воду высокой степени очистки.

• Как сделать фильтр для воды своими руками.

• Фильтр для воды на дачу: как выбрать лучший вариант.

Используя перечисленные методы, можно очистить природную воду до вполне приемлемого уровня.