Jakie metody uzdatniania wody pitnej wybrać. Nowoczesne metody i systemy oczyszczania wody w warunkach domowych. Oczyszczanie wody za pomocą filtrów
Woda ze studni i źródeł naturalnych zawiera szereg rozpuszczonych składników i zawiesin. Aby otrzymać płyn nadający się do wykorzystania w przemyśle, do celów domowych oraz do picia, należy go odpowiednio oczyścić. Nowoczesne metody uzdatniania wody są bardzo różnorodne. Są one podzielone na kilka grup w zależności od charakteru zachodzących procesów. Za pomocą metod tworzone są urządzenia, które zapewniają optymalne czyszczenie. Proces ten wymaga zintegrowanego podejścia, dlatego stosuje się jednocześnie kilka odpowiednich metod.
Ryż. 1 Niektóre metody uzdatniania wody
Metody fizyczne opierają się na odpowiednich procesach fizycznych wpływających na wodę i obecne zanieczyszczenia. Zazwyczaj takie metody stosuje się do eliminacji nierozpuszczalnych, dużych wtrąceń. Czasami wpływają również na substancje rozpuszczone i obiekty biologiczne. Główne fizyczne metody oczyszczania to gotowanie, osadzanie, filtrowanie i obróbka w ultrafiolecie.
Wrzenie
W procesie gotowania woda narażona jest na działanie wysokiej temperatury. W wyniku takiego narażenia drobnoustroje są eliminowane, niektóre rozpuszczone sole wytrącają się, tworząc kamień. Podczas dłuższego gotowania mogą się rozkładać bardziej stabilne substancje, takie jak związki chloru. Metoda jest prosta i optymalna do użytku domowego, ale czyści tylko stosunkowo niewielkie ilości wody.
utknięcie
W tym przypadku wykorzystuje się wpływ grawitacji naturalnej na stosunkowo duże wtrącenia mechaniczne. Pod wpływem własnej grawitacji opadają na dno zbiornika, tworząc warstwę osadu. Wykonaj osadzanie wody w specjalnych osadnikach. Zbiorniki te wyposażone są w urządzenia do zbierania i usuwania powstałego osadu.
Filtrowanie
Kiedy woda przechodzi przez materiał z porami lub innymi otworami, niektóre zanieczyszczenia są zatrzymywane. Na powierzchni pozostają cząstki większe niż pory lub komórki. W zależności od stopnia oczyszczenia rozróżnia się filtrację zgrubną i dokładną. Przy czyszczeniu zgrubnym zatrzymywane są tylko duże cząstki. Precyzyjny proces zachowuje inkluzje o wielkości zaledwie kilku mikronów.
Ryż. 2 poziomy filtrów Leczenie UV
Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego umożliwia eliminację zanieczyszczeń biologicznych. Światło tego widma oddziałuje na podstawowe molekuły, co prowadzi do śmierci mikroorganizmów. Należy pamiętać, że woda jest poddawana działaniu światła ultrafioletowego, które jest oczyszczone z zawiesiny, tj. wykonane wstępne. Stałe inkluzje tworzą cień, który chroni bakterie przed światłem ultrafioletowym.
Chemiczne metody uzdatniania wody
Chemiczne metody oczyszczania wody opierają się na reakcjach utleniania-redukcji i neutralizacji. W wyniku oddziaływania specjalnych odczynników z zanieczyszczeniami zachodzi reakcja, w wyniku której powstaje nierozpuszczalny osad, rozkład na składniki gazowe lub pojawienie się składników nieszkodliwych.
Neutralizacja
Zastosowanie tej metody zapewnia eliminację środowiska kwaśnego lub zasadowego i przybliżenie jego wskaźników do obojętnego. Odczynniki dodawane są do wody o określonym wskaźniku kwasowości, zapewniającym stworzenie środowiska kwaśnego lub zasadowego. Do neutralizacji kwaśnego środowiska stosuje się związki alkaliczne: sodę kalcynowaną, wodorotlenek sodu i kilka innych. Aby wyeliminować środowisko alkaliczne, wybiera się roztwory niektórych kwasów lub tlenków węgla, siarki i azotu. Te ostatnie po rozpuszczeniu w wodzie tworzą słabe kwasy. Reakcje neutralizacji są zwykle . Przy przygotowywaniu wody pitnej ze źródeł naturalnych zmiana odczynu nie jest wymagana, początkowo jest ona bliska obojętnej.
Procesy utleniania i redukcji
W uzdatnianiu wody najczęściej stosuje się utlenianie. W procesie reakcji z utleniaczami związki zanieczyszczające przekształcają się w nieszkodliwe składniki. Mogą być stałe, gazowe lub rozpuszczalne. Związki chloru, ozonu i niektórych innych substancji działają jako silne utleniacze.
Ryż. 3 Instalacja utleniania ozonu Oczyszczanie wody metodami fizycznymi i chemicznymi
Metody uzdatniania wody należące do tej grupy obejmują zarówno fizyczne, jak i chemiczne metody narażenia. Są bardzo różnorodne i pomagają usunąć znaczną część zanieczyszczeń.
Flotacja
W procesie oczyszczania wody metodą flotacji przez ciecz przepuszczany jest gaz, na przykład powietrze. Tworzą się bąbelki, na których powierzchni przylegają hydrofobowe cząsteczki zanieczyszczeń. Pęcherzyki unoszą się na powierzchnię i tworzą pianę. Ta warstwa zabrudzonej pianki jest łatwa do usunięcia. Dodatkowo odczynniki mogą być stosowane w celu zwiększenia hydrofobowości lub wiązania i powiększania cząstek zanieczyszczeń.
Ryż. 4 Zasada flotacji Sorpcja
Oczyszczanie wody metodą sorpcji opiera się na selektywnej retencji substancji. Najczęściej adsorpcję stosuje się, gdy na powierzchni sorbentu występuje retencja. Sorpcja ma charakter fizyczny i chemiczny. W pierwszym przypadku wykorzystywane są siły oddziaływania międzycząsteczkowego, aw drugim wiązania chemiczne. Jako sorbenty zwykle stosuje się węgiel aktywny, żel krzemionkowy, zeolit i inne. Niektóre rodzaje adsorbentów można odzyskać, a inne usuwać po skażeniu.
Ekstrakcja
Proces ekstrakcji odbywa się przy użyciu rozpuszczalnika, który nie miesza się dobrze z wodą, ale lepiej rozpuszcza zanieczyszczenia. W kontakcie z oczyszczaną cieczą zanieczyszczenia przechodzą do rozpuszczalnika i się w nim koncentrują. W ten sposób z wody usuwane są kwasy organiczne i fenole.
Metoda wymiany jonowej służy głównie do usuwania soli twardości z wody. W niektórych przypadkach służy do eliminacji rozpuszczonego żelaza. Proces polega na wymianie jonów na miód, wodę i specjalny materiał. Takim materiałem są specjalne syntetyczne żywice jonowymienne. Ta metoda oczyszczania wody stała się powszechna nie tylko w przemyśle, ale także w życiu codziennym. Teraz zakup filtra z wkładem jonowymiennym nie będzie trudny.
Ryż. 5 Wymiana jonowa
Innym sposobem jej wykonywania jest odwrócona osmoza. Czyszczenie wymaga specjalnej membrany o bardzo drobnych porach. Przez pory przechodzą tylko małe cząsteczki. Zanieczyszczenia są większe niż cząsteczki wody i dlatego nie przechodzą przez membranę. Taka filtracja jest przeprowadzana pod ciśnieniem. Powstały roztwór zanieczyszczeń jest usuwany.
Ryż. 6 Odwrócona osmoza Metody stosowane w filtrach domowych
Wszystkie te metody służą do oczyszczania cieczy, w tym ścieków. Ale w większości przypadków ludzie są zainteresowani sposobem oczyszczania wody w domu do celów spożywczych i domowych. Oczyszczanie wody w domu nie wiąże się ze stosowaniem wszystkich tych metod. Tylko część z nich jest zaimplementowana w nowoczesnych urządzeniach. Możliwe jest oczyszczanie wody z kranu bez filtra. Ta metoda się gotuje. Jednak znacznie częściej wodę oczyszcza się specjalistycznymi urządzeniami filtrującymi.
Filtry obejmują takie metody oczyszczania wody pitnej jak filtracja mechaniczna, wymiana jonowa, sorpcja, odwrócona osmoza. Niektóre inne są czasami używane, ale znacznie rzadziej.
Wszystkie te nowoczesne metody uzdatniania wody są zaimplementowane we wkładowych filtrach przepływowych. W takich urządzeniach woda z kranu jest oczyszczana w kilku etapach. W pierwszym etapie przeprowadzana jest filtracja mechaniczna, następnie rozpuszczone substancje są usuwane metodami sorpcji i wymiany jonowej, a na końcu woda może zostać przepuszczona przez membranę odwróconej osmozy.
Woda to podstawa naszego życia, bez niej żadne procesy w organizmie nie są możliwe. Woda o złej jakości jest bezpośrednio lub pośrednio odpowiedzialna za ponad połowę chorób. Dlatego tak ważne jest dbanie o kwestie oczyszczania wody. Przejdźmy teraz do metod czyszczenia. Przeanalizujemy zarówno metody standardowe, jak i stosunkowo nowe.
Najpopularniejsze metody oczyszczania wody to:
- mechaniczny
- fizyczne i chemiczne
- biologiczny
Mechaniczne metody oczyszczania wody
Metody mechanicznego uzdatniania wody należą do najtańszych. Mechaniczne oczyszczanie ścieków oczyszcza płyny domowe z zawieszonych cząstek w 60-65%, z nierozpuszczalnych gruboziarnistych elementów w 90-95%.
Metody czyszczenia mechanicznego obejmują:
- Naciągnięcie. Metoda filtracji polega na stopniowej filtracji wody. W pierwszym etapie woda przepływa przez siatkę, która zatrzymuje duże zanieczyszczenia. Następnie woda przepuszczana jest przez siatkę o krótszej długości komórek. Na ostatnim etapie wielkość komórki siatkowej jest minimalna, co umożliwia wyłapywanie najmniejszych cząstek.
- Utknięcie. Metoda służy do poprawy jakości wody w zamkniętych systemach wodociągowych. Podczas opóźnienia cząstki o większej gęstości opadają na dno, podczas gdy cząstki o gęstości mniejszej niż gęstość wody unoszą się na powierzchnię.
- Filtrowanie. Brudna woda przechodząca przez materiał filtracyjny pozostawia w filtrze wszelkie niepotrzebne zawiesiny. Istnieją różne rodzaje filtrów. Najczęściej: siatka, próżnia. Wirówki i hydrocyklony służą do aktywnego oczyszczania wody. Zawarte w nich zanieczyszczenia gromadzą się na ścianach pod wpływem siły odśrodkowej.
Fizyczne i chemiczne metody uzdatniania wody
Fizyczne i chemiczne metody uzdatniania wody obejmują:
- Koagulacja.Metoda ma skuteczność do 95%. Oczyszczanie wody zaczyna się od dodania do wody aktywnych koagulantów: soli amonu, miedzi, żelaza. Substancje szkodliwe wytrącają się, po czym są usuwane bez trudności. Metoda jest stosowana w wielu przedsiębiorstwach włókienniczych, lekkich, petrochemicznych, celulozowo-papierniczych, chemicznych i innych. Dobrym koagulantem jest żelazo żelazawe FeSO 4, które jest odpadem w procesie wytrawiania stali.Ścieki z trawienia zawierają do 15% żelaza. Przy jego zastosowaniu oczyszczanie przez ChZT wynosi do 75%, zmętnienie zmniejsza się do 90%, ilość fosforu do 98%, bakterie do 80%.
- Adsorpcja. Podczas adsorpcji adsorbent absorbuje wszelkie substancje i zanieczyszczenia nie opóźniając przepływu wody. Popularne adsorbenty: węgiel, torf, zeolity, glinki bentonitowe. W zależności od rodzaju użytego adsorbentu i usuwanej substancji chemicznej można osiągnąć wydajność do 95%.
- Flotacja. Flotacja polega na tworzeniu się pęcherzyków powietrza, które unoszą zanieczyszczenia. Powstaje warstwa pianki, która jest łatwa do usunięcia. Metoda jest skuteczna w oczyszczaniu ścieków z produktów naftowych, cząstek włóknistych, olejów i innych substancji. Woda po flotacji może być kierowana na wewnętrzne potrzeby przedsiębiorstwa lub poddana dokładniejszemu uzdatnianiu.
- Ekstrakcja. Służą do usuwania materii organicznej ze ścieków, która jest następnie przetwarzana: kwasy tłuszczowe, fenole. Działa tu prawo dystrybucji fizycznej i chemicznej: przy aktywnym mieszaniu dwóch nierozpuszczalnych cieczy każda substancja rozpuszczona w jednej z nich zacznie być rozprowadzana zgodnie z jej rozpuszczalnością. Po oddzieleniu pierwszej cieczy od drugiej jedna z nich zostanie częściowo oczyszczona. Gdy zanieczyszczenia zaczynają gromadzić się w warstwie ekstrakcyjnej, opuszczając wodę, ekstrakt jest usuwany. Dla skuteczności oczyszczania ścieki poddawane są kilkukrotnemu oczyszczaniu ekstrakcyjnemu.
- wymiana jonów. Wymieniane są wymieniacze jonowe fazy stałej i jony w roztworze. Dzięki temu możliwe jest pobranie ze ścieków niezbędnych substancji promieniotwórczych i zanieczyszczeń: fosforu, arsenu, rtęci, ołowiu itp. Wymiana jonowa jest szczególnie skuteczna przy wysokiej toksyczności wody.
- Dializa. Podczas dializy półprzepuszczalna membrana uwalnia roztwory koloidalne i związki o małej masie cząsteczkowej z substancji o dużej masie cząsteczkowej. Substancje o niskiej masie cząsteczkowej są w stanie przejść przez membranę. Główną wadą dializy jest długi okres czyszczenia.. Aby przyspieszyć proces, uciekają się do zwiększenia obszaru aktywnego i zwiększenia temperatury. Dializa łączy osmozę i dyfuzję.
- Krystalizacja. Usuwanie kryształków zanieczyszczeń. Stosowany jest w zbiornikach i stawach poprzez odparowanie. Możliwe tylko przy dużej zawartości zanieczyszczeń.
Biologiczna metoda oczyszczania wody
- stawy biologiczne. Takie czyszczenie wymaga obecności otwartych sztucznych zbiorników. Przeprowadzają samooczyszczanie ścieków. Ta metoda pozwala osiągnąć najlepszy wynik niż przy użyciu sztucznych metod. Oczyszczanie biologiczne działa najskuteczniej w ciepłym sezonie. Zimą czyszczenie nie występuje, ponieważ mikroorganizmy nie są w stanie żerować w ujemnych temperaturach otoczenia.
- Aeroczołgi. W technice biologicznej następuje to w wyniku interakcji osadu czynnego i ścieków oczyszczonych mechanicznie . Osad czynny zawiera wiele mikroorganizmów tlenowych. Jeśli stworzą im sprzyjające warunki, to w trakcie ich życiowej aktywności mikroorganizmy będą usuwać ze ścieków różne zanieczyszczenia, a tym samym nastąpi ich oczyszczenie. Oczyszczanie biologiczne odbywa się w sposób ciągły, najważniejsze jest regularne dostarczanie świeżego powietrza. Gdy poziom biochemicznego zapotrzebowania na tlen (BZT) spada, woda dostaje się do kolejnych sekcji. Zaczyna w nich działać inny mikroorganizm, bakterie nitryfikacyjne. Niektóre z tych bakterii przetwarzają azot z soli amonowych, w wyniku czego powstają azotyny. Ponadto osad czynny zamienia się w osad, a oczyszczona woda dostaje się do zbiorników.
- Biofiltry. Najczęstszym, zwłaszcza wśród właścicieli pojedynczych budynków, jest czyszczenie biofiltrem. Metoda biologicznego czyszczenia odbywa się przy pomocy tych samych mikroorganizmów, które znajdują się w biofiltrze w postaci aktywnego filmu. Wydajność biofiltrów z filtracją kroplową jest bardzo niska. Ale to oni zapewniają najwyższy stopień oczyszczania ścieków. Biofiltry dwustopniowe charakteryzują się wysoką wydajnością, podczas gdy jakość nie różni się zbytnio od filtracji kroplowej. Zasada działania biofiltra jest podobna do procesu czyszczenia przy użyciu zbiornika napowietrzającego. Początkowo za pomocą filtrów mechanicznych i studzienki ścieki pozbywają się zawiesiny i dużych cząstek. Następnie woda wpływa do korpusu biofiltra, gdzie jest oczyszczana. Bakterie na aktywnym filmie otrzymują składniki odżywcze z wody. W procesie jedzenia materii organicznej rozmnażają się bakterie. W rezultacie zarośnięta kolonia mikroorganizmów oczyszcza ścieki z całej materii organicznej.
Metoda oczyszczania wody odczynnikowej
Do wody dodawany jest odczynnik, który wiąże rozpuszczone w wodzie zanieczyszczenia i przekształca je w osad. Metoda służy do usuwania rozpuszczonych substancji nieorganicznych typu jonowego (sole, kwasy, zasady), rozpuszczonych substancji organicznych (surfaktantów) ze ścieków, z przekształceniem tych ostatnich w nierozpuszczalne kompleksy. Efekt czyszczenia sięga 97-98%.
- Utlenianie. Silnymi utleniaczami są ozon, fluor, tlen, chlor i inne substancje o wysokim potencjale redox E. Metody utleniania stosowane są do oczyszczania ścieków głównie z substancji organicznych (fenole, kwasy organiczne, surfaktanty itp.). Jednocześnie produktami utleniania są składniki nietoksyczne: CO 2 ; H2O; NH 3 i fragmenty substancji organicznych o różnej budowie. Przy odpowiednim doborze trybu utleniania i precyzyjnej kontroli nad nim efekt czyszczenia sięga 99%.
- Neutralizacja. Reakcja wymiany między kwasem a zasadą, w której oba związki tracą swoje charakterystyczne właściwości i powstają sole. Odczynniki wprowadzane są w postaci proszków (wapno, soda kalcynowana), roztworów wodnych (NaOH, wapno gaszone itp.), gazów, aktywnych ładunków filtrów (kruszony marmur, wapień, dolomit). Jeżeli w zakładach przemysłowych powstają kwaśne i zasadowe ścieki, wydaje się, że możliwe jest ich zneutralizowanie poprzez kontrolowane mieszanie. Proces odbywa się w neutralizatorach (zbiorniki wyposażone są w urządzenie mieszające i dozownik odczynników), częściej z późniejszym klarowaniem.
- Ekstrakcja. Alternatywna do sorpcji metoda czyszczenia, służąca do usuwania zanieczyszczeń molekularnych, głównie o charakterze organicznym. Jako ekstrahenty stosuje się płyny organiczne słabo rozpuszczalne w wodzie: estry, alkohole, związki aromatyczne, ketony.
Metoda oczyszczania wody membranowej
Membrany, podobnie jak inne materiały filtracyjne, można uznać za media półprzepuszczalne: przepuszczają wodę, ale nie przepuszczają, a raczej przepuszczają niektóre zanieczyszczenia gorzej. Jeśli jednak do usunięcia z wody stosunkowo dużych formacji stosuje się filtrację konwencjonalną – rozproszone i duże zanieczyszczenia koloidalne, to do ekstrakcji małych cząstek koloidalnych, a także związków rozpuszczonych stosuje się technologie membranowe. Aby to zrobić, membrany muszą mieć bardzo małe pory.
Główna różnica między membranami a konwencjonalnymi mediami filtracyjnymi polega na tym, że są cienkie, a usunięte zanieczyszczenia zatrzymywane są nie w objętości, a jedynie na powierzchni membrany. Zdolność zatrzymywania brudu przez powierzchnię jest oczywiście znacznie mniejsza niż objętość. Wydawałoby się, że membrana powinna z tego powodu bardzo szybko się zatkać i przestać przepuszczać wodę.
Miałoby to miejsce, gdyby filtr membranowy nie podlegał ciągłemu samooczyszczaniu membrany. W tym celu stosuje się tak zwany „styczny” schemat ruchu wody w aparacie, w którym woda jest zbierana z obu stron membrany: jedna część przepływu przechodzi przez membranę i tworzy filtrat (lub permeat), czyli oczyszczona woda, a druga jest kierowana wzdłuż powierzchni membrany w celu wypłukania zatrzymanych zanieczyszczeń i usunięcia ich ze strefy filtracji. Ta część strumienia nazywana jest koncentratem lub retentatem i jest zwykle albo odprowadzana do kanalizacji, albo (na przykład przy oczyszczaniu ścieków galwanicznych) jest kierowana do dalszego przetwarzania i oddzielania pożądanych składników.
W ten sposób jednostka filtracji membranowej ma jeden wlot i dwa wyloty, a część wody jest stale wykorzystywana do czyszczenia membrany. (W dwustopniowych instalacjach membranowych koncentrat z drugiego etapu może być znacznie czystszy niż pierwotna woda, dzięki czemu można go wykorzystać ponownie wprowadzając go do wlotu instalacji. W ten sposób uzyskuje się zmniejszenie zużycia wody.)
W rzekach i innych zbiornikach wodnych zachodzi naturalny proces samooczyszczania się wody. Działa jednak powoli. Podczas gdy zrzuty przemysłowe i domowe były niewielkie, same rzeki sobie z nimi radziły. W naszej epoce przemysłowej, z powodu gwałtownego wzrostu ilości odpadów, zbiorniki wodne nie są już w stanie poradzić sobie z tak znacznym zanieczyszczeniem. Zaistniała potrzeba unieszkodliwiania, oczyszczania ścieków i ich utylizacji.
Oczyszczanie ścieków to oczyszczanie ścieków w celu zniszczenia lub usunięcia z nich szkodliwych substancji. Uwalnianie ścieków z zanieczyszczeń to złożona produkcja. Jak w każdej innej produkcji, posiada surowce (ścieki) i gotowe produkty (woda oczyszczona). Oczyszczanie ścieków to wymuszone i kosztowne przedsięwzięcie, które jest dość złożonym zadaniem, związanym z szeroką gamą zanieczyszczeń i pojawianiem się w ich składzie nowych związków.
Metody oczyszczania wody można podzielić na 2 duże grupy: niszczącą i regeneracyjną.
U źródła metody niszczące są procesy niszczenia zanieczyszczeń. Powstałe produkty rozkładu są usuwane z wody w postaci gazów, opadów atmosferycznych lub pozostają w wodzie. ale już w nieistniejącej formie.
Metody regeneracyjne- to nie tylko oczyszczanie ścieków, ale także unieszkodliwianie cennych substancji powstających w odpadach.
Metody uzdatniania wody można podzielić na: mechaniczne, chemiczne, hydrochemiczne, elektrochemiczne, fizykochemiczne i biologiczne. Gdy są używane razem, metoda oczyszczania i usuwania ścieków nazywana jest kombinowaną. Zastosowanie tej lub innej metody w każdym konkretnym przypadku zależy od charakteru zanieczyszczenia i stopnia szkodliwości zanieczyszczenia.
Istota metoda mechaniczna polega na tym, że zanieczyszczenia mechaniczne są usuwane ze ścieków poprzez sedymentację i filtrację. Cząstki grube, w zależności od wielkości, są wychwytywane przez kraty, sita, piaskowniki, szamba, łapacze obornika różnej konstrukcji, a zanieczyszczenia powierzchniowe - przez łapacze oleju, łapacze oleju, osadniki. Oczyszczanie mechaniczne pozwala na izolację do 60-75% nierozpuszczalnych zanieczyszczeń ze ścieków bytowych oraz do 95% ze ścieków przemysłowych, z których wiele jest wykorzystywanych w produkcji jako cenne zanieczyszczenia.
metoda chemiczna Polega na tym, że do ścieków dodawane są różne odczynniki chemiczne, które reagują z zanieczyszczeniami i wytrącają je w postaci nierozpuszczalnych osadów. Czyszczenie chemiczne pozwala na redukcję zanieczyszczeń nierozpuszczalnych do 95% i rozpuszczalnych do 25%.
Metody hydromechaniczne służy do ekstrakcji nierozpuszczalnych gruboziarnistych zanieczyszczeń substancji organicznych i nieorganicznych ze ścieków poprzez osadzanie, odsączanie, filtrowanie, wirowanie. W tym celu stosuje się różne modyfikacje konstrukcyjne sit, krat, piaskowników, osadników, wirówek i hydrocyklonów.
Metody elektrochemiczne oczyszczanie ścieków z różnych rozpuszczalnych i rozproszonych zanieczyszczeń obejmuje utlenianie anodowe i redukcję katodową, elektrokoagulację, elektrodializę. Procesy leżące u podstaw tych metod zachodzą, gdy przez ścieki przepływa prąd elektryczny. Pod wpływem pola elektrycznego jony naładowane dodatnio migrują do katody, a jony naładowane ujemnie do anody. W przestrzeni katodowej zachodzą procesy redukcji, a w przestrzeni anodowej procesy utleniania.
Metody fizyczne i chemiczne oczyszczanie ścieków jest zróżnicowane. Są to koagulacja, flotacja, oczyszczanie adsorpcyjne, wymiana jonowa, ekstrakcja, odwrócona osmoza i ultrafikacja. Dzięki fizykochemicznej metodzie oczyszczania drobno zdyspergowane i rozpuszczone zanieczyszczenia nieorganiczne są usuwane ze ścieków, a substancje organiczne i słabo utlenione są niszczone.
Metody biochemiczne oczyszczanie ścieków. Służą do oczyszczania ścieków bytowych i przemysłowych z substancji organicznych i niektórych nieorganicznych (siarkowodór, siarczki, amoniak, azotany itp.). Proces oczyszczania opiera się na zdolności mikroorganizmów do wykorzystywania tych substancji do odżywiania, przekształcania ich w wodę, dwutlenek węgla, jon fosforanowo-siarczanowy itp. oraz zwiększania ich biomasy.
Ponadto główne metody oczyszczania wody obejmują następujące metody:
Rozjaśnianie- usuwanie zawieszonych ciał stałych z wody. Realizuje się to poprzez filtrację wody przez porowate elementy filtracyjne (wkłady) lub przez warstwę materiału filtracyjnego. Klarowanie wody przez sedymentację zawiesiny. Funkcję tę pełnią odstojniki, osadniki i filtry. W osadnikach i osadnikach woda porusza się wolniej, co powoduje sedymentację zawieszonych cząstek. W celu wytrącenia najmniejszych cząstek koloidalnych, które mogą być zawieszone w nieskończoność, do wody dodaje się roztwór koagulantu (najczęściej siarczan glinu, siarczan żelazawy lub chlorek żelazowy). W wyniku reakcji koagulanta z solami metali wielowartościowych zawartych w wodzie powstają płatki, które podczas wytrącania porywają zawiesiny i substancje koloidalne.
Koagulacja- uzdatnianie wody specjalnymi odczynnikami chemicznymi do rozdrabniania cząstek zanieczyszczeń. Umożliwia lub nasila klarowanie, przebarwienia, odszranianie. Koagulacja zanieczyszczeń wodnych to proces powiększania się najmniejszych cząstek koloidalnych i zawieszonych, który zachodzi w wyniku ich wzajemnej adhezji pod działaniem sił przyciągania molekularnego.
Utlenianie- uzdatnianie wody tlenem atmosferycznym, podchlorynem sodu, nadmanganianem potasu lub ozonem. Uzdatnianie wody środkiem utleniającym (lub ich kombinacją) umożliwia lub intensyfikuje bielenie, dezodoryzację, dezynfekcję, usuwanie żelaza i demanganizację.
Wybielanie- usuwanie lub modyfikacja substancji nadających kolor wodzie. Realizuje się to różnymi metodami, w zależności od przyczyny koloru. Przebarwienia wody, tj. eliminację lub odbarwienie różnych koloidów barwnych lub całkowicie rozpuszczonych substancji można osiągnąć poprzez koagulację, zastosowanie różnych środków utleniających (chlor i jego pochodne, ozon, nadmanganian potasu) oraz sorbenty (węgiel aktywny, żywice sztuczne).
Dezynfekcja- uzdatnianie wody utleniaczami i/lub promieniowaniem UV w celu zabicia mikroorganizmów. Dezynfekcja wody (usunięcie bakterii, zarodników, drobnoustrojów i wirusów) to ostatni etap przygotowania wody pitnej. Wykorzystanie wód podziemnych i powierzchniowych do picia w większości przypadków jest niemożliwe bez dezynfekcji. Powszechnymi metodami oczyszczania wody są:
- Chlorowanie przez dodanie chloru, dwutlenku chloru, podchlorynu sodu lub wapnia.
- Ozonowanie. Przy stosowaniu ozonu do przygotowania wody pitnej wykorzystuje się właściwości utleniające i dezynfekujące ozonu.
- Promieniowanie ultrafioletowe. Energia promieniowania ultrafioletowego jest wykorzystywana do niszczenia zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Escherichia coli, pałeczki czerwonki, cholera i dur brzuszny, wirusy zapalenia wątroby i grypy, salmonella umierają po napromieniowaniu w dawce mniejszej niż 10 mJ/cm2, a sterylizatory ultrafioletowe zapewniają dawkę napromieniania co najmniej 30 mJ/cm2.
Odżelazianie / demanganizacja- przekształcanie rozpuszczonych związków żelaza i manganu z reguły przez specjalne materiały filtracyjne. Rozwiązanie problemu oczyszczania wody z żelaza wydaje się dość złożonym i złożonym zadaniem. Do najczęściej stosowanych metod należą:
Napowietrzanie- utlenianie tlenem z powietrza, a następnie wytrącanie i filtracja. Zużycie powietrza do nasycenia wody tlenem wynosi około 30 l/m3. Jest to tradycyjna metoda stosowana od wielu dziesięcioleci. Reakcja utleniania żelaza wymaga dość długiego czasu i dużych zbiorników, dlatego ta metoda jest stosowana tylko w dużych instalacjach miejskich.
Utlenianie katalityczne, a następnie filtracja. Najpopularniejsza obecnie metoda usuwania żelaza stosowana w kompaktowych systemach o wysokiej wydajności. Istotą metody jest to, że reakcja utleniania żelaza zachodzi na powierzchni granulek specjalnego medium filtracyjnego, które ma właściwości katalizatora (akceleratora chemicznej reakcji utleniania). Media filtracyjne na bazie dwutlenku manganu (MnO2) znalazły największą dystrybucję w nowoczesnym uzdatnianiu wody. Żelazo w obecności dwutlenku manganu szybko utlenia się i osiada na powierzchni granulek medium filtracyjnego. Następnie większość utlenionego żelaza jest wypłukiwana do kanalizacji podczas płukania wstecznego. W ten sposób warstwa granulowanego katalizatora jest jednocześnie medium filtracyjnym. Do wody można dodać dodatkowe utleniacze chemiczne w celu usprawnienia procesu utleniania.
Zmiękczający- zastąpienie kationów wapnia i magnezu w wodzie równoważną ilością kationów sodu lub wodoru. Realizuje się to poprzez filtrowanie wody przez specjalne żywice jonowymienne. Każdy zetknął się z twardą wodą, pamiętaj tylko o wadze w czajniku. Twarda woda nie nadaje się do barwienia tkanin farbami wodorozcieńczalnymi, browarnictwa i produkcji wódki. Gorzej w nim proszek do prania i pianka mydlana. Wysoka twardość wody sprawia, że nie nadaje się do zasilania kotłów i kotłów gazowych i elektrycznych. Warstwa zgorzeliny o grubości 1,5 mm zmniejsza przenikanie ciepła o 15%, a warstwa o grubości 10 mm zmniejsza przenikanie ciepła o 50%. Spadek wymiany ciepła prowadzi do wzrostu zużycia paliwa lub energii elektrycznej, co z kolei prowadzi do powstawania wypaleń, pęknięć w rurach i ścianach kotłów, przedwczesnego wyłączania systemów ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę. Najskuteczniejszym sposobem radzenia sobie z dużą twardością jest zastosowanie automatycznych filtrów - zmiękczaczy. Ich praca opiera się na procesie wymiany jonowej, w którym twarde sole rozpuszczone w wodzie zastępowane są miękkimi, nie tworzącymi osadów stałych.
Odsalanie- usuwanie rozpuszczonych soli z wody na żywicach jonowymiennych lub filtracja wody przez specjalne folie (membrany), które przepuszczają tylko cząsteczki wody.
W ochronie wód powierzchniowych przed zanieczyszczeniem i zapychaniem coraz większe znaczenie mają zabiegi rolno-leśno-melioracyjne i hydrotechniczne. Z ich pomocą można zapobiegać zamulaniu i zarastaniu jezior, zbiorników wodnych i małych rzek. Realizacja tych prac ograniczy zanieczyszczony spływ powierzchniowy i przyczyni się do utrzymania czystości zbiorników wodnych.
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) każdego roku około 5 milionów ludzi umiera z powodu złej jakości wody. Zachorowalność zakaźna ludności związana z zaopatrzeniem w wodę sięga 500 milionów przypadków rocznie. To dało powód, aby nazwać problem zaopatrzenia w wodę dobrej jakości wody w wystarczających ilościach problemem. numer jeden.
W naturze woda nigdy nie występuje w postaci chemicznie czystego związku. Posiadając właściwości uniwersalnego rozpuszczalnika, stale niesie ze sobą dużą liczbę różnych pierwiastków i związków, których skład i stosunek determinują warunki tworzenia się wody, skład warstw wodonośnych. Woda atmosferyczne pochłania dwutlenek węgla z gleby i po drodze staje się zdolna do rozpuszczania soli mineralnych.
Przechodząc przez skały woda nabiera charakterystycznych dla nich właściwości. Tak więc, przechodząc przez skały wapienne, woda staje się wapienna, przez skały dolomitowe - magnez. Przechodząc przez sól kamienną i gips, woda jest nasycana solami siarczanowymi i chlorkowymi i staje się mineralna.
Po wybudowaniu studni, a właściwie każdego innego źródła zaopatrzenia w wodę, konieczne jest przeprowadzenie badań jakości i składu wody w celu określenia jej przydatności do wykorzystania i spożycia. Należy pamiętać, że domowa woda pitna odnosi się do produktów spożywczych, a jej wskaźniki muszą być zgodne z ustawą Federacji Rosyjskiej „O dobrostanie sanitarno-epidemiologicznym ludności” z dnia 19 kwietnia 1991 r., SanPiN 4630-88 przepisami sanitarnymi i wymóg GOST 2874-82 „Woda pitna”.
RPP DO ZNAJOMOŚCI (NIE UCZ SIĘ TABEL O_o)
MPC głównych substancji nieorganicznych w wodzie pitnej w różnych. kraje (mg / dm 3).
| Wskaźniki | WHO | USEPA USA | UE | SanPiN Rosja | SanPiN Ukraina | GOST 2874-82 |
| Aluminium (Al) | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,5 | 0,2 - 0,5 | 0,5 |
| Azot amonowy (NH 3) | 1,5 | - | 0,5 | - | - | - |
| Azbest (miliony włókien/l) | - | 7,0 | - | - | - | - |
| Bar (Ba) | 0,7 | 2,0 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | - |
| Beryl (Be) | - | 0,004 | - | 0,0002 | - | 0,0002 |
| Bor (V) | 0,3 | - | 1,0 | 0,5 | - | - |
| Wanad (V) | - | - | - | 0,1 | - | - |
| Bizmut (Bi) | - | - | - | 0,1 | - | - |
| Wolfram (W) | - | - | - | 0,05 | - | - |
| Europ (UE) | - | - | - | 0,3 | - | - |
| Żelazo (Fe) | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| Kadm (Cd) | 0,003 | 0,005 | 0,005 | 0,001 | zaginiony | zaginiony |
| Potas (K) | - | - | 12,0 | - | - | - |
| Wapń (Ca) | - | - | 100,0 | - | - | - |
| Kobalt (Co) | - | - | - | 0,1 | - | - |
| Krzem (Si) | - | - | - | 0,1 | - | - |
| Lit (Li) | - | - | - | 10,0 | - | - |
| Magnez (Mg) | - | - | 50,0 | 0,03 | - | - |
| Mangan (Mn) | 0,5 | 0,05 | 0,05 | - | 0,1 | 0,1 |
| Miedź (Cu) | 1,0÷2,0 | 1,0÷1,3 | 2,0 | 0,1 | ||
| Molibden (Mo) | 0,07 | - | - | 0,25 | - | 0,5 |
| Arsen (as) | 0,01 | 0,05 | 0,01 | 0,05 | 0,001 | 0,05 |
| Sód (Na) | - | - | - | |||
| Nikiel (Ni) | 0,02 | - | 0,02 | 0,1 | 0,1 | - |
| Niob (Nb) | - | - | - | 0,01 | - | - |
| Azotany (NO 3) | ||||||
| Azotyny (NO 2) | 3,0 | 3,3 | 0,5 | 3,0 | zaginiony | zaginiony |
| Rtęć (Hg) | 0,001 | 0,002 | 0,001 | 0,0005 | zaginiony | zaginiony |
| Rubid (Rb) | - | - | - | 0,1 | - | - |
| Samaria (Sm) | - | - | - | 0,024 | - | - |
| Ołów (Pb) | 0,01 | 0,015 | 0,01 | 0,03 | 0,01 | 0,01 |
| Selen (Se) | 0,01 | 0,05 | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,001 |
| Srebro (AG) | - | 0,1 | 0,01 | 0,05 | - | 0,05 |
| Siarkowodór (H 2 S) | 0,05 | - | - | 0,03 | - | - |
| Stront (Sr) | - | - | - | 17,0 | - | |
| Siarczany (SO 4 2-) | 250÷500 | |||||
| Antymon (Sb) | 0,005 | 0,006 | 0,005 | 0,05 | - | - |
| Tal (Ti) | - | 0,002 | - | 0,0001 | - | - |
| Tellur (Te) | - | - | - | 0,01 | - | - |
| Fosfor (P), (RO 4) | - | - | - | 0,0001 | - | 3,5 |
| Fluorki (F) | 1,5 | 2,0÷4,0 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Chlor / w tym. wolny | 0,5÷5,0 | - | - | 0,3÷0,5/0,8÷1,2 | 0,3÷0,5/0,8÷1,2 | - |
| Chlorki (Cl) | 250÷350 | - | ||||
| Chrom (Cr 3+) | - | 0,1 | - | 0,5 | - | - |
| Chrom (Cr 6+) | 0,05 | - | 0,05 | 0,05 | zaginiony | - |
| Cyjanki (CN) | 0,07 | 0,02 | 0,05 | 0,035 | zaginiony | - |
| Cynk (Zn) | 3,01 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | - |
* limit właściwości organoleptycznych i konsumenckich wody.
** odpowiednio pod względem azotanów i azotynów.
Obowiązkowe parametry określone przez główną normę amerykańską (National Primary Water Drinking Regulations).
Ten parametr określa tzw. „standard drugorzędny” Stanów Zjednoczonych (National Secondary Water Drinking Regulations), który ma charakter doradczy.
woda pitna...” 98/93/WE z 1998 r.
Parametr wskaźnika, zgodnie z „Dyrektywą jakościową” woda pitna..." 98/93/WE. z 1998 r.
Obowiązkowy parametr zgodnie z "Dyrektywą Jakościową" woda pitna..." 80/778/WE z 1980 r.
Zalecany poziom zgodnie z Dyrektywą WE w sprawie wody pitnej 80/778/WE z 1980 r. (podawany tylko dla pierwiastków, dla których nie ma maksymalnego dopuszczalnego stężenia - MAC (Maximum Dopuszczalne Stężenie)). Podane są maksymalne wartości dozwolone w miejscu użytkowania.
UO (niewykrywalny organoleptycznie) – nie powinien być wykrywany organoleptycznie (smak i zapach), zgodnie z „Dyrektywą Jakości woda pitna..." 80/778/WE z 1980 r.
MPC środków dezynfekujących i produktów do dezynfekcji (µg/dm 3).
| Wskaźniki | WHO | USEPA USA | UE | SanPiN Rosja | SanPiN Ukraina | GOST 2874-82 |
| ŚRODKI DEZYNFEKCYJNE | ||||||
| Monochloramina | - | - | - | - | - | |
| Di- i trichloramina | - | - | - | - | - | - |
| Chlor, w tym wolny od pozostałości i resztkowy | - | - | 300-500 800-1200 | 300-500 800-1200 | - | |
| dwutlenek chloru | - | - | - | - | - | - |
| jod | - | - | - | - | - | - |
| Pozostałość ozonu | - | - | - | - | ||
| PRODUKTY UBOCZNE DEZYNFEKCJI | ||||||
| Bromiany | - | - | - | - | - | |
| chloran | - | - | - | - | - | |
| chloryn | - | - | - | - | ||
| Poliakrylamid | - | - | - | - | ||
| Aktywowany kwas krzemowy (przez Si) | - | - | - | - | - | |
| Polifosforany | - | - | - | - | ||
| Chlorofenole | - | - | - | - | - | - |
| 2-chlorofenol | - | - | - | - | - | |
| 1,2,4-chlorofenol | - | - | - | - | - | |
| 2,4,6-chlorofenol | - | * | - | - | ||
| Formaldehyd | - | - | - | - | ||
| Monochloramina | - | - | - | - | - | - |
| Trihalometany | - | - | - | |||
| Bromform | - | - | - | - | ||
| Dibromochlorometan | - | - | - | - | ||
| Bromodichlorometan | - | - | - | - | - | |
| Chloroform | - | - | - | |||
| Chlorowane kwasy octowe | - | - | - | - | - | - |
| Kwas monochlorooctowy | - | - | - | - | - | |
| Kwas dichlorooctowy | - | - | - | - | - | |
| Kwas trichlorooctowy | - | - | - | - | ||
| Aldehyd trichlorooctowy (chlorowodorki) | - | - | - | - | ||
| Chloraceton | - | - | - | - | - | - |
| Halogenowany acetonitryl | - | - | - | - | - | - |
| Dichloroacetonitryl | - | - | - | - | - | |
| Dibromoacetonitryl | - | - | - | - | - | |
| Bromochloroacetonitryl | - | - | - | - | - | |
| chlorek cyjanu | - | - | - | - | - | |
| Chloropikryna | - | - | - | - | - | - |
Myślnik oznacza, że ten parametr nie jest ustandaryzowany.
WHO – Światowa Organizacja Zdrowia, USEPA (Agencja Ochrony Środowiska USA) – Agencja Ochrony Środowiska USA, UE – Wspólnota Europejska, SanPiN – Rosja – Goskomsanepidemnadzor Rosji, SanPiN Ukraina – Ministerstwo Zdrowia Ukrainy.
Nie ma życia bez wody. Osoba to ⅔ woda. W ciągu naszego życia wypijamy około 75 ton wody. Jednocześnie pijemy 80% naszych chorób, powiedział Louis Pasteur. Według Światowej Organizacji Zdrowia 85% znanych chorób przenoszonych jest przez wodę, powodując 25 milionów zgonów każdego roku. Dodatkowo zanieczyszczona woda przyspiesza proces starzenia o 30%.
Według byłej dyrektor generalnej Światowej Organizacji Zdrowia, Gro Harlem Brundtland, wielu przypadków chorób i śmierci można by uniknąć dzięki niedrogiemu i niedrogiemu uzdatnianiu wody.
Oczywiście można pić wodę z kranu, ale nie jest to konieczne - dziś o tym wie każde dziecko w wieku szkolnym. Woda miejska zwykle zawiera dużo zanieczyszczeń mechanicznych i chemicznych. W wodzie jest wiele bakterii i wirusów. Na przykład, jeśli osoba przez dłuższy czas pije wodę z nadmiarem żelaza, może zachorować na chorobę wątroby. Używana przez nas woda zawiera dużo soli wapnia i magnezu. To sprawia, że woda jest szczególnie twarda. Używanie takiej wody jest szkodliwe zarówno dla urządzeń gospodarstwa domowego, jak i dla ludzkiego ciała. Niestety normy sanitarne wymagają, aby stacje uzdatniania wody do dezynfekcji wody dodawały chlor, co również negatywnie wpływa na zdrowie.
Samo gotowanie nie rozwiąże problemu oczyszczania wody - daleko od wszystkich zawartych w nim „dodatków” osadza się w postaci kamienia na ściankach czajnika. Warto sobie wyobrazić, że coś podobnego gromadzi się w naszym ciele, aby raz na zawsze przestać spożywać nieoczyszczoną wodę. Aby uniknąć takiego problemu, trzeba zadbać o całkowite oczyszczenie wody.
Jakiej wody użyć?
Niektórzy kupują butelkowaną wodę pitną. Woda butelkowana ma zróżnicowany skład. A zanim dokonasz wyboru na korzyść konkretnej marki, musisz dokładnie przyjrzeć się, co ci oferują i za jakie pieniądze. Na przykład woda mineralna lepiej jest stosować zgodnie z zaleceniami lekarza. Ale niestety na rynku jest wielu producentów i podróbek niskiej jakości, istnieje opinia, że nawet jedna trzecia butelek sprzedawanych w Rosji nie jest wodą wysokiej jakości!
W tym stanie rzeczy konsumenci muszą nauczyć się rozpoznawać fałszywą wodę, polegając tylko na sobie. Jeśli jest to woda stołowa, to nie powinna mieć żadnego zapachu, nie powinno być na wierzchu filmu, nie powinno być osadu. To prawda, musimy pamiętać, że istnieją wody lecznicze, w których dopuszcza się niewielki osad.
Technologia produkcji fałszywej wody mineralnej jest bardzo prosta: pobiera się wodę z kranu, dodaje się jod, sól i wodę sodową dla nadania jej specyficznego smaku, a następnie gazuje w tanich saturatorach (coś w rodzaju dużego syfonu).
Pierwszą oznaką podróbki jest niska cena. Hurtowa podróbka jest oferowana o 15-20% taniej niż oryginał, a jej ceny detaliczne są o około 5% niższe niż w przypadku prawdziwej wody mineralnej. Więc jeśli natkniesz się na wodę w cenach poniżej średniej rynkowej, powinieneś być ostrożny: najprawdopodobniej dostała się do butelki z kranu.
Należy również zwrócić uwagę na datę wypuszczenia wody: oryginalne produkty nie są przestarzałe w magazynach, a jeśli woda mineralna została wypuszczona ponad sześć miesięcy temu, prawdopodobnie jest to podróbka. Ponieważ podrabianie szklanych pojemników jest trudniejsze, fałszywa woda mineralna jest najczęściej butelkowana w plastikowych pojemnikach.
Kolejna ważna kwestia: przed zakupem wody mineralnej musisz nauczyć się czytać etykietę. Na przykład, jeśli woda kaukaska jest butelkowana w Tuli, to nie jest to woda kaukaska, ale Tuła. Każda etykieta musi poprawnie wskazywać skład wody i numer studni, adres i numer telefonu do kontaktu z producentem. I wreszcie, jeśli etykieta jest blada, źle wydrukowana lub niedbale naklejona, jej jakość jest w pełni zgodna z jakością treści.
Metody uzdatniania wody w gospodarstwie domowym
Ludzie używają różnych metod oczyszczania wody w domu. Nie każdy jednak wie, jak je właściwie wdrożyć i jakie mogą wystąpić skutki uboczne.
Wszystkie metody oczyszczania wody można warunkowo podzielić na dwie grupy: oczyszczanie bez użycia filtrów i oczyszczanie za pomocą filtrów.
Oczyszczanie wody bez filtrów
Ta opcja jest najbardziej powszechna i niedroga, ponieważ oczyszczanie wody nie wymaga zakupu dodatkowych urządzeń, z wyjątkiem zwykłych przyborów kuchennych.
Wrzenie
Wszyscy wiemy od dzieciństwa, że nie można pić wody surowej, a jedynie przegotowaną. Gotowanie służy do niszczenia materii organicznej (wirusy, bakterie, mikroorganizmy itp.), usuwania chloru i innych gazów niskotemperaturowych (radon, amoniak itp.). Gotowanie pomaga w pewnym stopniu oczyścić wodę, ale proces ten ma szereg skutków ubocznych. Po pierwsze, podczas gotowania zmienia się struktura wody, tj. staje się „martwy”, ponieważ tlen wyparowuje. Im więcej zagotujemy wodę, tym więcej ginie w niej patogenów, ale tym bardziej staje się ona bezużyteczna dla ludzkiego organizmu. Po drugie, ponieważ woda odparowuje podczas gotowania, wzrasta w niej stężenie soli. Osadzają się one na ściankach czajnika w postaci kamienia i wapna i przedostają się do organizmu człowieka podczas późniejszego spożycia wody z czajnika.
Jak wiadomo, sole mają tendencję do gromadzenia się w organizmie, co prowadzi do różnych chorób, począwszy od chorób stawów, powstawania kamieni nerkowych i petryfikacji (marskości) wątroby, a skończywszy na miażdżycy, zawale serca i nie tylko. itp. Ponadto wiele wirusów może z łatwością znieść gotującą się wodę, ponieważ do ich zabicia potrzebne są znacznie wyższe temperatury. Należy również pamiętać, że podczas gotowania wody usuwany jest tylko gazowy chlor. W badaniach laboratoryjnych potwierdzono, że po zagotowaniu wody z kranu powstaje dodatkowy chloroform (powoduje raka), nawet jeśli woda została uwolniona od chloroformu przez przedmuchanie gazem obojętnym przed gotowaniem.
Wyjście. Po zagotowaniu pijemy „martwą” wodę, w której znajduje się drobna zawiesina i cząstki mechaniczne, sole metali ciężkich, chlor i chloroorganiczny (chloroform), wirusy.
utknięcie
Osadzanie służy do usuwania chloru z wody i osadzania dużych cząstek. Z reguły w tym celu wodę z kranu wlewa się do dużego wiadra i pozostawia w nim na kilka godzin. Bez mieszania wody w wiadrze, usuwanie chloru gazowego następuje z około ⅓ głębokości z powierzchni wody. To właśnie ta warstwa jest następnie wykorzystywana do spożycia.
Wyjście. Wydajność tej metody oczyszczania wody pozostawia wiele do życzenia. Po osadzeniu konieczne jest zagotowanie wody.
Zamrażanie
Metoda ta służy do efektywnego oczyszczania wody poprzez jej rekrystalizację. Jest znacznie wydajniejsza niż gotowanie, a nawet destylacja (proces otrzymywania wody destylowanej), ponieważ wraz z parą wodną destyluje się fenol, chlorofenole i lekkie chloroorgany (szereg związków zawierających chlor to najgorsza trucizna).
Zamrażanie opiera się na prawie chemicznym, zgodnie z którym podczas zamarzania cieczy substancja bazowa najpierw krystalizuje w najzimniejszym miejscu, a na końcu w miejscu najmniej zimnym, wszystko co rozpuszczone w substancji bazowej krzepnie. Zjawisko to można zaobserwować na przykładzie świecy. W zgaszonej świecy, z dala od knota, uzyskuje się czystą przezroczystą parafinę, a pośrodku, gdzie pali się knot, gromadzi się sadza i wosk brudzi. Wszystkie substancje płynne podlegają temu prawu.
W domu oczyszczanie wody przez zamrażanie można zorganizować w bardzo prosty sposób. Weź emaliowaną patelnię, która pasuje z pokrywką do lodówki z zamrażarką. Najważniejsze, aby objętość patelni wynosiła co najmniej 1 litr, ponieważ przy mniejszej objętości proces oddzielania czystego lodu i brudnej niezamrożonej wody jest mało prawdopodobny.
Napełnij garnek wodą. Przykryj garnek pokrywką tak, aby między pokrywką a wodą była szczelina na dwa palce. Wtedy chłód wniknie do garnka od dołu i z boków, dzięki czemu pod pokrywką woda nie zdąży zamarznąć w ciągu 24 godzin, a jeśli to zrobi, to będzie to ostatnia rzecz. Patelnię należy trzymać w zamrażarce tak długo, aby woda zdążyła zamarznąć około połowy (dla patelni 3 litrowej to tylko jeden dzień).
Kiedy wyciągniesz garnek z na wpół zamrożoną wodą, zobaczysz na własne oczy, że lód jest czysty jak diament na brzegach, a niezamrożona woda w środku jest tak brudna, że przypomina kolorem herbatę. Lód nad tą brudną wodą nie jest zbyt czysty i przekłuwany jest nawet palcem. Ten lód należy pokroić nożem i opróżnić z całej brudnej wody. Jeśli wysuniesz patelnię późno, aby woda całkowicie zamarzła, weź czajnik z wrzącą wodą i wlej strumień na środek patelni - wrząca woda „umyje” cały brudny lód ze środka w pół minuty , pozostawiając rundę czystego lodu. Pozostaw czysty lód do rozmrożenia.
Oczyszczanie wody za pomocą filtrów
Nowoczesne filtry do uzdatniania wody wykorzystują głównie metody ozonowania, wykorzystanie aktywnego srebra i węgla aktywnego, jodowanie, ultrafiolet, ozonowanie i odwróconą osmozę.
Ozonowanie wody
Ozonowanie wody jako technologia uzdatniania wody jest popularna w krajach zachodnich. Zasada działania ozonu podczas oczyszczania jest następująca: cząsteczki tej reaktywnej formy tlenu przenikają przez błony komórkowe substancji organicznych i szybko je utleniają. Powoduje to śmierć komórkową drobnoustroju. Uzdatnianie wody ozonem poprawia smak wody i eliminuje nieprzyjemne zapachy.
Zastosowanie aktywnego srebra
Oczyszczające właściwości srebra wykorzystywane były przez człowieka od niepamiętnych czasów. Dawno, dawno temu woda była po prostu przechowywana przez jakiś czas w srebrnych naczyniach, wierzono, że po tym woda została całkowicie zdezynfekowana. Współczesne zastosowanie srebra do uzdatniania wody polega na łączeniu jonów srebra ze skorupą bakterii. Ta metoda ma jednak przeciwników, którzy twierdzą, że skoro srebro jest metalem ciężkim, tego rodzaju oczyszczanie jest niebezpieczne dla ludzkiego organizmu. Do dziś srebro służy również do długotrwałego przechowywania początkowo czystej wody.
Węgiel aktywowany
Węgiel aktywny jest odczynnikiem do sorpcji (z łac. sorbeo - ja absorbuję) oczyszczania wody w celu usunięcia z wody chloru, zapachów i barwników. Ze względu na wysoką zdolność sorpcyjną węgiel aktywny skutecznie pochłania z wody resztkowy chlor, rozpuszczone gazy i związki organiczne. Porowata struktura węgla aktywnego, a co za tym idzie duża powierzchnia, zapewnia jego wysoką wydajność.
jodowanie
Jodowanie to powszechnie stosowana metoda oczyszczania wody w basenach. Dodatkowo specjalnie zaprojektowane tabletki jodowe są wygodne do dezynfekcji wody w warunkach polowych, np. poprzez czerpanie wody ze starej wiejskiej studni lub krystalicznie czystego na pierwszy rzut oka źródła.
Oczyszczanie wody promieniami ultrafioletowymi lub za pomocą membrany ultrafioletowej jest uznawane za jedną z najskuteczniejszych metod uzdatniania wody. Technologia dezynfekcji wody światłem ultrafioletowym polega na przejściu specjalnych reakcji fotochemicznych, w wyniku których komórki drobnoustrojów w wodzie ulegają poważnemu uszkodzeniu, a bakterie giną.
Odwrócona osmoza to metoda oczyszczania wody, dotychczas stosowana wyłącznie do odsalania wody morskiej. W chwili obecnej zaawansowana terapia odwróconej osmozy dostarcza setki tysięcy ton wody pitnej dziennie na całym świecie. W oparciu o systemy odwróconej osmozy produkowane są domowe filtry do wody, które są jedną z najbardziej wydajnych i niezawodnych stacji uzdatniania wody. Jaka jest zasada działania systemów odwróconej osmozy? Głównym elementem czyszczącym tych systemów jest półprzepuszczalna membrana, która jest w stanie przejść przez siebie tylko cząsteczki wody, ale jednocześnie zapobiega przenikaniu substancji o większych cząsteczkach (sole metali ciężkich, zanieczyszczenia, rdza). W wyniku oczyszczania metodą odwróconej osmozy woda i rozpuszczone w niej substancje są oddzielane na poziomie molekularnym, podczas gdy prawie idealnie czysta woda gromadzi się po jednej stronie membrany, a wszelkie zanieczyszczenia pozostają po jej drugiej stronie. Tak więc odwrócona osmoza zapewnia znacznie wyższy stopień oczyszczenia niż większość tradycyjnych metod filtracji. Membrana odwróconej osmozy jest w stanie usunąć materię organiczną z wody. Duży rozmiar wirusów i bakterii praktycznie eliminuje również możliwość ich przenikania przez membranę.
Nowoczesne filtry domowe
Zanim zainstalujesz filtr w swoim domu, musisz zrozumieć, dlaczego to robisz. To znaczy, na jaki wynik czekasz! Obecnie istnieje wiele filtrów różniących się konfiguracją i sposobami użytkowania.
Niskie filtry — kran i głowice dzbanka
Ta kategoria obejmuje proste filtry czyszczące z niewielkim zasobem; z reguły jest to oczyszczanie z zanieczyszczeń mechanicznych i chloru rozpuszczonego w wodzie. Zasób wkładu takich filtrów jest bardzo mały - średnio wystarcza (na 3-4 osoby) na okres 15-45 dni (im droższy dzbanek lub dysza, tym lepsze czyszczenie i dłuższa żywotność wkładu), po czym wkład należy wymienić. Mają wysoki koszt i niską jakość uzdatniania wody.
Dysze kranowe
W tej kategorii znajdują się najprostsze filtry montowane na kranie o średnicy od 15 do 20 mm. Przeznaczenie: końcowe uzdatnianie wody z kranu (używanej do picia). Większość tego rodzaju filtrów oczyszcza wodę z zanieczyszczeń mechanicznych i chloru. Chociaż niektórzy producenci oferują filtry do dysz z wkładami zawierającymi żywicę jonowymienną - zdolną do częściowego zmiękczania wody (zmiękczanie wody ma bardzo mały zasób - kilkadziesiąt litrów) i częściowego zbierania soli metali ciężkich.
W tej kategorii znajdują się najprostsze filtry typu bulk stosowane do wtórnego uzdatniania wody wodociągowej (przygotowanej/zdezynfekowanej). Zasada działania: dzbanek podzielony jest na 2 części (oczyszczana woda wlewa się do górnej części, oczyszczona woda gromadzi się w dolnej części dzbanka), woda przepływa grawitacyjnie przez materiał filtracyjny (wkład) podczas oczyszczone z zanieczyszczeń mechanicznych, związków chloroorganicznych, a częściowo z metali ciężkich.
Filtry średnie - filtry 2-stopniowe, 3-stopniowe
Filtry te przeznaczone są do oczyszczania wody wodociągowej (przygotowanej) do stanu wody pitnej. Duży asortyment i różnorodność filtrów w tej kategorii pozwala nam podzielić je na kilka rodzajów, a wyróżniamy je na podstawie następujących parametrów: ilość stopni oczyszczania (głównie 2- i 3-stopniowe filtry uzdatniania wody); różnią się lokalizacją, po ich zamontowaniu (dolna lokalizacja „pod zlewem”, górna lokalizacja „na stole”); pojedyncza kolba (jedna kolba może zawierać zarówno jeden, jak i trzy etapy oczyszczania) i wielokolby (z reguły nie więcej niż 3 kolby); Ponadto, ponieważ wszystkie filtry z tej kategorii są filtrami przepływowymi (tj. woda jest filtrowana w przepływie), kolejnym ważnym czynnikiem jest sposób podłączenia do rurociągu. Wszystkie filtry z tej kategorii to filtry nabojowe (z reguły stosowany jest standard Slim Line (SL) - 10), czyli wymagają wymiany wkładu wymiennego po wyczerpaniu żywotności wkładu.
Filtry 2-stopniowe: (zwykle I stopień: czyszczenie mechaniczne, II stopień czyszczenie węglem aktywnym)
Filtry 3-stopniowe: (zwykle I stopień: czyszczenie mechaniczne, II stopień czyszczenie węglem aktywnym, III stopień żywica jonowymienna lub sprasowany drobny węgiel aktywny wzbogacony jednym lub kilkoma dodatkami: srebrem, wymieniaczem jonowym, kryształami heksametafosforanu itp.)
Filtry 2, 3 stopniowe: doskonale usuwane - zanieczyszczenia mechaniczne, chlor, związki chloroorganiczne; częściowo usunięte - pestycydy, żelazo, mangan, metale ciężkie, trichlorometan, produkty ropopochodne, sole twardości, nieusunięte - bakterie, wirusy, chlorki, azotany, azotyny, fluorki.
Koszt i jakość oczyszczania wody jest przeciętna.
Filtry o wysokiej czystości - odwrócona osmoza, filtry z membraną ultrafiltracyjną
Głównym elementem filtrującym w filtrach o wysokiej czystości jest membrana, pod względem jakości oczyszczania najlepsza jest metoda odwróconej osmozy (główny element filtrujący to membrana odwróconej osmozy), a następnie nanofiltracja i ultrafiltracja (membrana ultrafiltracyjna). Najbardziej rozpowszechniona jest metoda odwróconej osmozy do oczyszczania wody, jako najbardziej skuteczna, a domowe systemy odwróconej osmozy (systemy RO) w Europie i Ameryce Północnej są najczęstszymi filtrami do oczyszczania wody w gospodarstwie domowym. Warto dodać, że prawie cała butelkowana woda pitna jest oczyszczana metodą odwróconej osmozy, a woda oczyszczana przez domowy filtr odwróconej osmozy nie będzie się różnić od tej sprzedawanej pod znanymi markami…
Oprócz filtrów odwróconej osmozy filtry o wysokiej czystości zawierają filtry z membraną ultrafiltracyjną. Są mniej powszechne, ale równie warte uwagi, zwłaszcza że ich koszt jest nieco niższy niż koszt filtrów odwróconej osmozy.
Koszt takich filtrów jest niski, a jakość oczyszczania wody bardzo wysoka.
Filtry z membraną ultrafiltracyjną
Jedną z metod oczyszczania wody membranowej jest czyszczenie membraną ultrafiltracyjną. Membrana ultrafiltracyjna wykonana z kompozytu rurowego usuwa wszystkie cząstki większe niż 0,01 µm (mikrona), w tym bakterie, wirusy, a także rozpuszczone sole metali ciężkich, żelaza, rtęci, arsenu, manganu itp. Filtr z membraną ultrafiltracyjną to filtr przepływowy o wydajności ~150 - 200 litrów/godz. Zewnętrznie taki filtr jest podobny do filtra odwróconej osmozy, ale mimo to czyszczenie odwróconej osmozy jest dokładniejsze (wyższa jakość) niż czyszczenie za pomocą membrany ultrafiltracyjnej.
5-stopniowy system oczyszczania wody z membraną ultrafiltracyjną posiada następujące etapy oczyszczania:
1) Pierwszy etap to wstępny wkład do czyszczenia mechanicznego (materiał: skręcony lub spieniony polipropylen), przeznaczony do usuwania cząstek mechanicznych i zawiesin o średnicy do 10 mikronów (mikronów).
2) Drugi etap - wkład zawierający granulowany węgiel aktywny, usuwa chlor i jego związki, substancje organiczne, gazy, poprawia smak.
3) Trzeci stopień to wkład na bazie sprężonego węgla aktywnego (Carbon-Block), przeznaczony do wtórnego oczyszczania wody ze związków chloroorganicznych i zanieczyszczeń mechanicznych do 0,5 mikrona (mikrona).
4) Czwarty etap to membrana ultrafiltracyjna wykonana z kompozytu rurowego o średnicy otworu 0,1–0,01 mikrona. Membrana usuwa prawie wszystkie zanieczyszczenia organiczne, obce zanieczyszczenia rozpuszczone w wodzie, sole metali ciężkich, żelazo, rtęć, arsen, mangan itp. oraz bakterie i wirusy.
5) Piąty etap to wkład liniowy oparty na węglu aktywnym z orzecha kokosowego, który usuwa zapachy i poprawia smak wody.
Oprócz systemu 5-stopniowego dostępne są filtry z 4 stopniami oczyszczania, w takich filtrach nie ma 3 stopnia (wkład oparty na sprężonym węglu aktywnym (Carbon-Block)).
Filtry do wody z odwróconą osmozą
Filtry do wody z odwróconą osmozą zapewniają najwyższej jakości (kompletne) oczyszczanie wody w domu. Z wody usuwane są takie szkodliwe substancje jak magnez, rtęć, azotany, azotyny, stront, arsen, cyjanek, azbest, fluor, ołów, siarczany, żelazo, chlor…. itd…., wszystkie bakterie i wirusy.
Domowe filtry odwróconej osmozy dzielą się na filtry odwróconej osmozy przepływowej i magazynowe. Główną różnicą między filtrami przepływowymi a magazynującymi jest wydajność membran.
W filtrach magazynujących wydajność membrany jest niska (średnio 150–300 litrów dziennie (~ 0,1–0,15 litra na minutę)), dlatego w takich filtrach wystarczy zbiornik magazynowy, aby móc zgromadzić pewną zaopatrzenie w czystą wodę (zwykle 8-11 litrów). Woda jest stopniowo filtrowana i gromadzona w zbiorniku, po napełnieniu zbiornika filtracja wody ustaje. Stałe napełnienie zbiornika jest automatycznie utrzymywane przez filtr, tzn. okazuje się, że w filtrach akumulacyjnych zawsze jest zapas czystej wody w ilości 8–11 litrów.
W domowych filtrach przepływowych z odwróconą osmozą instalowane są wysokowydajne membrany (zakładając wydajność na poziomie 1-2 litrów na minutę). W takich filtrach zbiornik magazynowy nie jest potrzebny. Pod względem kosztów filtry przepływowe są około 2–2,5 razy droższe niż filtry magazynujące.
Zarówno w przypadku systemów magazynowania z odwróconą osmozą, jak i systemów przepływowych, ważnym wskaźnikiem jest ciśnienie wody na wlocie filtra (ciśnienie w rurociągu). Ciśnienie musi wynosić co najmniej 2,8 atm. (w domach ze scentralizowanym zaopatrzeniem w wodę ciśnienie poniżej podanego jest dość rzadkie, z reguły jest to górna (dolna) kondygnacja lub historyczne centrum miasta ze zużytymi rurociągami), w przypadku niższego ciśnienia dodatkowe Zainstalowana jest pompa zwiększająca ciśnienie.
Najpopularniejsze modele magazynowych filtrów odwróconej osmozy:
a) 5-stopniowy filtr odwróconej osmozy (system odwróconej osmozy): I stopień - wstępne oczyszczenie z zanieczyszczeń mechanicznych ~15-30 mikronów (mikronów); II etap - czyszczenie węglem aktywnym z chloru i związków chloroorganicznych; III etap - dokładne oczyszczanie z zanieczyszczeń mechanicznych ~ 1-5 mikronów (mikronów) lub dodatkowe oczyszczanie sprasowanym węglem aktywnym (ten dodatkowy etap w filtrze 5-stopniowym pozwala lepiej chronić membranę - co z kolei będzie trwało dłużej); IV etap - czyszczenie membraną (metoda odwróconej osmozy); 5 stopień - filtr węglowy.
b) 5-stopniowy filtr odwróconej osmozy (system odwróconej osmozy) z mineralizatorem: Ten filtr ma dodany mineralizator. I etap - wstępne oczyszczenie z zanieczyszczeń mechanicznych; II etap - czyszczenie węglem aktywnym z chloru i związków chloroorganicznych; III etap - dokładne czyszczenie z zanieczyszczeń mechanicznych lub dodatkowe czyszczenie sprasowanym węglem aktywnym; IV etap - czyszczenie membraną; 5 stopień - filtr węglowy. + oddzielny mineralizator, który pozwala zbilansować skład soli wody.
c) 5-stopniowy filtr odwróconej osmozy z pompą podnoszącą ciśnienie (system odwróconej osmozy): w takim filtrze, w przeciwieństwie do 5-stopniowej osmozy, dodawana jest tylko pompa - którą należy zastosować, jeśli ciśnienie wody wpływającej do oczyszczalni jest poniżej 2,8 - 3 atm., we wszystkich innych przypadkach filtr odwróconej osmozy może być używany bez pompy.
d) 4-stopniowy filtr odwróconej osmozy (system odwróconej osmozy): I stopień - wstępne oczyszczenie z zanieczyszczeń mechanicznych ~15-30 mikronów (mikronów); II etap - czyszczenie węglem aktywnym z chloru i związków chloroorganicznych; III etap - czyszczenie membraną (metoda odwróconej osmozy); 4 stopień - filtr węglowy.
Filtry odwróconej osmozy są kompaktowe i łatwe do zainstalowania w kuchni pod zlewem, na zlewie montowany jest osobny kran do wody pitnej (filtry są wyposażone we wszystko, co niezbędne do podłączenia).
19.02.2014
Metody oczyszczania wody
Niemal wszyscy autorzy uważają, że jedną z przyczyn starzenia się organizmu jest zmniejszenie zdolności komórek do wiązania ilości wody potrzebnej do metabolizmu, czyli tzw. odwodnienie związane z wiekiem. Woda jest głównym medium, w którym zachodzą niezliczone reakcje chemiczne i fizykochemiczne procesy przemiany materii. Organizm precyzyjnie reguluje zawartość wody w każdym narządzie, w każdej tkance. Stałość wewnętrznego środowiska ciała, w tym pewna ilość wody, jest jednym z głównych wymagań do pełnoprawnego życia. Osoba może pić duże ilości wody, ale nie jest w stanie spowolnić związanego z wiekiem procesu redukcji wody w organizmie.
Woda wykorzystywana przez organizm znacznie różni się od zwykłej wody. Zwykła woda jest zanieczyszczona w procesie ludzkiej działalności technogennej różnymi substancjami, a mianowicie: jonami związków nieorganicznych, najmniejszymi cząsteczkami zanieczyszczeń stałych, substancjami organicznymi pochodzenia naturalnego i sztucznego, mikroorganizmami i produktami ich przemiany materii, rozpuszczonymi gazami. Stwierdzono związek między różnymi chorobami żywego organizmu a wielkością „ładunku” szkodliwych zanieczyszczeń w wodzie pitnej. Zanieczyszczenie na poziomie komórkowym prowadzi do nieodwracalnych procesów, utraty odporności.
Metody oczyszczania wody w domu
Ludzie stosują różne metody oczyszczania wody w domu. Ale nie wszyscy wiedzą, jak je właściwie wdrożyć i jaki może być efekt uboczny.
Wszystkie metody oczyszczania wody można podzielić na dwie grupy: czyszczenie bez filtrów i czyszczenie z filtrami.
Oczyszczanie wody bez użycia filtrów.
Ta opcja jest głównie popularna i niedroga, ponieważ w celu oczyszczenia wody nie ma potrzeby kupowania dodatkowych urządzeń, z wyjątkiem zwykłych przyborów kuchennych. Do najczęstszych metod należą:
Wrzenie
Utknięcie
Zamrażanie
Wrzenie
Wszyscy wiemy, że surowej wody nie należy spożywać, tylko gotować. Gotowanie służy do niszczenia materii organicznej (wirusy, bakterie, mikroorganizmy itp.), eliminowania chloru i innych gazów niskotemperaturowych (radon, amoniak itp.). Gotowanie pomaga w pewnym stopniu oczyścić wodę, ale ta metoda ma pewne skutki uboczne.
Po pierwsze, podczas gotowania zmienia się struktura wody, tj. staje się „martwy”, gdy tlen wyparowuje. Im dłużej gotujemy wodę, tym więcej jest w niej niszczonych patogenów, ale tym bardziej staje się ona bezużyteczna dla organizmu człowieka.
Po drugie - ponieważ podczas wrzenia następuje parowanie wody, wzrasta w niej stężenie soli. Osadzają się one na ściankach czajnika w postaci kamienia i wapna i przedostają się do organizmu człowieka podczas późniejszego spożycia wody z czajnika.
Jak wiemy, sole mają tendencję do gromadzenia się w organizmie, co prowadzi do różnych chorób, od chorób stawów, kamicy nerkowej i zwapnienia wątroby (marskość), do miażdżycy, zawału serca i innych. itp. Ponadto wiele wirusów może bezpiecznie znosić gotującą się wodę, ponieważ do ich zniszczenia wymagane są znacznie wyższe temperatury. Należy również pamiętać, że podczas gotowania wody usuwany jest tylko gazowy chlor. W badaniach laboratoryjnych potwierdzono, że po zagotowaniu wody z kranu powstaje dodatkowy chloroform (powoduje raka), nawet jeśli woda została uwolniona od chloroformu przez przedmuchanie gazem obojętnym przed gotowaniem.
Wyjście. Po zagotowaniu pijemy „martwą” wodę, w której znajduje się drobna zawiesina i cząstki mechaniczne, sole metali ciężkich, chlor i chloroorganiczny (chloroform), wirusy itp.
utknięcie
Do usuwania chloru z wody stosuje się osadzanie. Zwykle w tym celu wodę z kranu wlewa się do dużego wiadra i pozostawia w nim na kilka godzin. Bez mieszania wody w wiadrze eliminacja chloru gazowego następuje z około 1/3 głębokości z powierzchni wody, dlatego aby uzyskać jakikolwiek zauważalny efekt, należy stosować dobrze rozwinięte metody osiadania.
Skuteczność tej metody oczyszczania wody pozostawia wiele do życzenia. Po osadzeniu należy zagotować wodę.
Zamrażanie
Metoda ta służy do efektywnego oczyszczania wody poprzez jej rekrystalizację. Ta metoda jest znacznie bardziej wydajna niż gotowanie, a nawet destylacja, ponieważ fenol, chlorofenole i lekki chloroorganiczny (szereg związków zawierających chlor to najgorsza trucizna) są destylowane wraz z parą wodną (zwrócimy uwagę fanom wody destylowanej) .
Wiele osób ma na myśli tę metodę: wlać wodę do pojemnika i wstawić do lodówki, aż utworzy się lód, a następnie wyjąć pojemnik z lodówki i rozmrozić do picia. Od razu zauważamy, że efekt oczyszczania wody powyższą metodą jest zerowy, ponieważ zamrażanie jest bardzo złożonym i długotrwałym procesem, którego skuteczność zależy całkowicie od dokładnego przestrzegania opracowanych metod.
Metoda ta opiera się na prawie chemicznym, zgodnie z którym, gdy ciecz zamarza, główna substancja najpierw krystalizuje w najzimniejszym miejscu, a dopiero potem wszystko, co zostało rozpuszczone w głównej substancji, zestala się w najmniej zimnym miejscu. Proces ten można zaobserwować na przykładzie świecy. W zgaszonej świecy, daleko od knota powstaje czysta przezroczysta parafina, a pośrodku, gdzie pali się knot, gromadzi się sadza i brudzi się wosk. Wszystkie substancje płynne podlegają temu prawu. Ważne jest tutaj zapewnienie powolnego zamrażania wody i prowadzenie jej w taki sposób, aby w jednym miejscu naczynia było jej więcej niż w innym. Ponieważ ta metoda jest bardzo pouczająca, nie będziemy jej tutaj przedstawiać, zaznaczamy tylko, że uzdatnianie wody przez zamrażanie może zająć kilka godzin przy stałym monitorowaniu procesu. W przeciwnym razie wydajność gwałtownie spada.
Oczyszczanie wody za pomocą filtrów
Do usuwania szkodliwych zanieczyszczeń z wody wodociągowej stosuje się różne filtry. W domu często stosuje się różne dzbanki i dysze do kranu.
Wynaleziono już wiele metod uzdatniania i oczyszczania wody. Istnieje wiele przyczyn zanieczyszczenia wody pitnej. Zasadniczo wszystkie z nich, w taki czy inny sposób, są połączone ze źródłami wody. Każdy rodzaj źródła ma swoje charakterystyczne przyczyny, które powodują zanieczyszczenie wody.
Rozwiązaniem problemów związanych z zanieczyszczeniem wody jest jej oczyszczanie. Obecnie istnieje szereg metod uzdatniania i uzdatniania wody, które pozwalają na uzyskanie wysokiej jakości wody pitnej z niemal każdego źródła.
Istnieją następujące sposoby uzyskania gwarantowanej wysokiej jakości wody pitnej z różnych źródeł:
Metoda osadzania
klarowanie wody
Metody membranowe
Odczynniki chemiczne do utleniania
Adsorpcja
Usuwanie żelaza z wody
Zmiękczanie wody
Odsolenie wody
Uzdatnianie wody
dezynfekcja wody
Usuwanie zanieczyszczeń organicznych
odchlorowanie wody
Usuwanie azotanów
Klasyczne metody uzdatniania wody pitnej
Ozonowanie
Problem zaopatrzenia ludzi w wodę pitną spełniającą wymagania normy jest jednym z najważniejszych problemów, z jakimi borykają się rosyjskie przedsiębiorstwa i organizacje wodociągowe.
W procesie regulacji rzek i budowy na nich zbiorników powstały warunki do pojawienia się planktonu, który wpływa na wzrost barwy oraz pojawianie się smaków i zapachów w wodzie. Zanieczyszczenia organiczne i zanieczyszczenia chemiczne są odprowadzane do zbiorników z nieoczyszczonymi ściekami z osiedli i przedsiębiorstw przemysłowych. W rezultacie w wielu zbiornikach, zwłaszcza w pobliżu dużych osiedli, naturalna woda zawiera fenole (do 2-7 MPC), pestycydy chloroorganiczne, azot amonowy i azotynowy (do 10-16 MPC), produkty naftowe i wiele innych zanieczyszczeń.
Występujące okresowo awarie prowadzą do znacznego pogorszenia jakości wody ze źródeł naturalnych, a tym samym jakości wody pitnej. Mangan, aminy i produkty naftowe często znajdują się w wodach gruntowych.
Barierowe znaczenie istniejących urządzeń do uzdatniania wody jest znikome, a woda pitna wykorzystywana przez ludzi zawiera prawie takie same zanieczyszczenia jak woda naturalna. Jedną z najważniejszych i wysoce skutecznych metod oczyszczania wody z tych zanieczyszczeń jest ozonowanie. Ozonowanie wody może znacznie poprawić jakość wody pitnej i oczyszczonej ścieków oraz rozwiązać problemy zdrowotne i środowiskowe.
Ozonowanie wody umożliwia, oprócz rozwiązania ważnych problemów poprawy jakości oczyszczonych ścieków, uproszczenie technologii naturalnego przygotowania wody. Technologia ozonowania jest szeroko stosowana w produkcji wody pitnej. W istniejącej różnorodności metod i metod rozwiązywania problemów wysokiej jakości oczyszczania i dezynfekcji wody preferowane jest ozonowanie, co wynika z:
· Problemy rozwiązywania problemów związanych z występowaniem toksycznych formacji chloroorganicznych w wodzie oczyszczonej w wyniku jej chlorowania;
· brak odczynników chlorowych produkowanych przez przemysł rosyjski;
· możliwość wytwarzania ozonu w miejscu użytkowania;
Zwiększona aktywność ozonu w stosunku do dezynfekcji wody z bakterii i wirusów.
Ozonowanie może być stosowane jako dodatkowa metoda oczyszczania wody zamiast klasycznego chlorowania, w połączeniu z chlorem, nadtlenkiem wodoru i innymi utleniaczami wraz z naświetlaniem UV, sonikacją, filtracją piaskiem, węglem aktywnym, żywicami jonowymiennymi.
Zaletą ozonowania jest to, że pod wpływem ozonu, jednocześnie z dezynfekcją, woda odbarwia się, znikają zapachy i smaki wody oraz generalnie poprawiają się jej walory smakowe. Ozon nie zmienia naturalnych właściwości wody, gdyż jego nadmiar (nieprzereagowany ozon) po kilku minutach zamieniany jest w tlen.
Ozonowanie eliminuje ziemisty smak wody, zmniejszając stężenie geosminy 5-10 razy. Pomimo pojawienia się w wodzie nowego składnika smakowego po obróbce ozonem, ogólne walory smakowe wody ozonowanej ulegają poprawie.
Ozon był wcześniej używany do dezynfekcji wody pitnej niż chlor. Mimo to ozon nie znalazł jeszcze niezbędnego zastosowania w metodzie uzdatniania wody, zwłaszcza w Rosji. Głównymi przyczynami tego były najwyraźniej brak elektryczności, a także fakt, że właściwości chemiczne i fizyczne wodnego roztworu ozonu są nadal słabo poznane. Obecnie wiele oczyszczalni wody w energetyce cieplnej również napotkało problem intensywnego zarastania filtrów jonowymiennych biomasą. Bez zmiany właściwości jonowymiennych ładunku biomasa zwiększa opór ładunku, co prowadzi do znacznego spadku szybkości filtracji.
Według źródeł literaturowych w celu zapobiegania tworzeniu się biomasy i filtrów sterylizujących stosuje się różne środki utleniające, takie jak aktywny chlor zawarty w elektroaktywowanym roztworze chlorku sodu, formaldehyd, kwas nadoctowy, chloramina T itp.
Proces bakteriobójczego działania chloru i jego związków zawierających tlen polega na oddziaływaniu z elementami składowymi komórki drobnoustroju, przede wszystkim z enzymami, które wpływają na metabolizm w komórce i śmierć drobnoustrojów. W praktyce uzdatniania wody stosuje się wolny chlor, sole kwasu podchlorawego (podchloryny) oraz dwutlenek chloru ClO2. Po rozpuszczeniu chloru w wodzie następuje hydroliza z pojawieniem się kwasu podchlorawego i chlorowodorowego (chlorowodorowego).
Główne centrum kontroli i testowania wody pitnej (GIC PV)