Сучасні методи очищення води. Який вибрати?

1. 1. Вугільні фільтри
2. Недоліки вугільних фільтрів:
3. 2. Керамічні фільтри
4. Недоліки керамічних фільтрів:
5. 3. Озонування
6. Недоліки озонування:
7. 4. Ультрафіолетові випромінювання
8. Недоліки УФ-випромінювання:
9. 5. Іонообмінні фільтри для води
10. 6. Мідно-цинкові системи очищення води
11. Недоліки мідно-цинкових системи очищення:
12. 7. Системи зворотного осмосу
13. Недоліки систем зворотного осмосу:
14. 8. Дистиляція
15. недоліки дистиляції

Вода - це речовина, яку ми вживаємо щодня, і для здоров'я людини дуже важливо пити якісну воду. У різних країнах існують різні стандарти води «з-під крана», за якими визначаються прозорість і вміст в ній різних речовин. Росія не належить до країн з найсуворіших норм. Навіть якщо у воді є важкі метали, дуже малоймовірно, що організації, які здійснюють водопостачання, будуть це широко афішувати. Хоча патогенні мікроорганізми зазвичай у воді «з-під крана» невідомі, різних хімічних речовин в ній містяться більш ніж достатньо. Якщо самостійно не подбати про чистоту води, то можна заробити в зв'язку з цим набір найнеприємніших захворювань. Тому ми пропонуємо ознайомитися з тим, які існують сучасні методи очищення води .

Зараз можна зустріти багато неоднозначною інформації про методи і системах, які використовуються для очищення води. У цій статті дається огляд сучасних методів очищення води для домашнього та промислового використання, а також прояснюються деякі питання щодо ефективності цих методів.

1. Вугільні фільтри

Переваги вугільних фільтрів:

• Відмінно видаляють пестициди і хлор.
• Недорогі.

Фільтри бувають всіх форм і розмірів. Це один з найстаріших і найбільш дешевих способів очищення води. У більшості вугільних фільтрів використовується активоване вугілля. Вода легко проходить через фільтр з активованим вугіллям, який володіє великою площею поверхні пор (до 1000 м2 / г), в яких відбувається адсорбція забруднюючих речовин. Активоване вугілля використовується як в формі твердих блоків, так і в гранульованої формі. Через твердий блок вода проходить довше, що робить подібні фільтри більш ефективними в поглинанні забруднень. Фільтри з активованим вугіллям найкраще підходять для видалення таких забруднювачів, як інсектициди, гербіциди та поліхлорінатние біфеніли. Вони можуть також видаляти багато промислових хімікати і хлор. Але активоване вугілля не видаляє більшість неорганічних хімічних речовин, розчинених важких металів (наприклад, свинець) або біологічні забруднення. Щоб в деякій мірі справитися з цими недоліками, багато виробників використовують активоване вугілля в поєднанні з іншими способами очищення, такими як керамічні фільтри або ультрафіолетове випромінювання, про які йтиметься нижче. Навіть з цими вдосконаленнями, однак, вугільні системи фільтрації мають свої обмеження і недоліки.

Недоліки вугільних фільтрів:

• Чи не видаляють бактерії.
• Недовговічні.

Вугільні фільтри являють собою відмінну середовище для розмноження бактерій. Якщо вода не піддавалася обробці хлором, озоном або іншим способам бактерицидної захисту перед фильтраций, то бактерії з води осядуть в фільтрі і будуть там розмножуватися, забруднюючи проходить через нього воду. З цієї причини не рекомендується використовувати вугільний фільтр в тому випадку, коли вода надходить безпосередньо з природного джерела. Деякі виробники стверджують, що проблема вирішується за допомогою додавання срібла. На жаль, ця технологія працює недостатньо ефективно. Вода повинна залишатися в контакті з сріблом набагато довше, щоб з'явився істотний ефект. Також з часом вугільні фільтри починають втрачати свою ефективність. Поступово фільтр втрачає здатність затримувати забруднення і все більше і більше домішок потрапляє в відфільтровану воду. При цьому вода продовжує протікати через фільтр з легкістю, і дізнатися наскільки ефективно працює фільтр можна тільки за допомогою аналізу якості води, але не у всіх вдома є лабораторія. Тому фільтр необхідно замінювати через певний проміжок часу або після фільтрації певного обсягу води.

2. Керамічні фільтри

Переваги керамічних фільтрів:

• Добре очищають від паразитів і фізичних домішок.
• Легко чистяться.

Вода проходить через дуже дрібні пори в керамічному матеріалі. Такі фільтри легко видаляють з води іржу, бруд, паразитів, таких як криптоспоридии (Cryptosporidium) і лямблії (Giardia lamblia), а також інші забруднювачі. Деякі пивоварні заводи використовують керамічні фільтри в якості альтернативи пастеризації. Вони також добре підходять для подорожей або занять альпінізмом, так як легко очищаються зовні і можуть бути використані повторно.

Недоліки керамічних фільтрів:

• Неефективні проти органічних забруднювачів і пестицидів.

Керамічні фільтри неефективні при видаленні органічних забруднювачів або пестицидів. Так що ці фільтри не рекомендується використовувати для очищення води в домашніх умовах. Удома їх варто використовувати в парі з вугільним фільтром.

3. Озонування

Переваги озонування:

• Видаляє бактерії, віруси, грибки, водорості і паразити.

Озон (О3) відрізняється від звичайного кисню тим, що він містить три атома кисню замість двох. Цей додатковий атом кисню робить озон сильним окислювачем. Коли бульбашки озону проходять через воду, озон швидко і дуже ефективно вбиває бактерії, віруси, водорості і паразитів. Цей спосіб не тільки в тисячі разів ефективніший в порівнянні з хлоруванням, але при цьому він ще і не виробляє будь-яких шкідливих побічних продуктів, які з'являються під час хлорування. З цих причин цей метод очищення застосовується при обробці води в басейнах.

Недоліки озонування:

• Цей метод не дозволяє видаляти важкі метали, мінерали та пестициди.
• Озон швидко розпадається на кисень і втрачає свою ефективність.
• Дуже дорогий метод.
• Озон є дуже отруйною речовиною, тому робота системи повинна ретельно контролюватися датчиками.

Для отримання питної води одного озонування недостатньо. Воно не видаляє важкі метали, мінерали та пестициди. І, на відміну від хлору, який, залишаючись у воді, продовжує виконувати свою функцію, озон має дуже короткий термін дії. Він розпадається майже миттєво і не має залишкового ефекту очищення. Ще один камінь спотикання в озонуванні води - це вартість. Використовувати озонування в домашніх умовах виходить занадто дорого.

4. Ультрафіолетові випромінювання

Переваги використання УФ-випромінювання:

• Вбиває бактерії і віруси.

Коли мікроорганізми, такі як бактерії і віруси, поглинають ультрафіолетове випромінювання, то починають відбуватися певні реакції, що викликають їх загибель. Це робить УФ-випромінювання дуже ефективним методом знищення патогенних мікроорганізмів, таких як кишкова паличка і сальмонела, без додавання хімічних речовин, наприклад, хлору. УФ-випромінювання є одним з небагатьох способів очищення, що дозволяє знищувати віруси, що особливо важливо в сільській місцевості, де немає інших способів отримання якісної води.

Недоліки УФ-випромінювання:

• Неефективно проти всіх організмів.
• Не здатне видаляти важкі метали, пестициди, інші фізичні забруднювачі.

УФ-випромінювання неефективно при видаленні всіх видів організмів (наприклад, деяких паразитів), і воно ніяк не впливає на вміст у воді важких металів, пестицидів і багатьох інших забруднюючих речовин. Хоча воно здатне руйнувати які містять хлор з'єднання. Щоб випромінювання стало ефективним, вода повинна бути під впливом джерела світла протягом достатнього періоду часу. Нарешті, вода повинна бути відносно прозорою, щоб УФ-випромінювання могло проникнути через неї. Як і більшість інших методів очищення води, одного УФ-випромінювання недостатньо, варто розглянути його застосування в комплексі з іншими.

5. Іонообмінні фільтри для води

Переваги іонообмінних фільтрів:

• Продовжують роботу водонагрівачів, пральних машин.

Недоліки іонообмінних фільтрів:

• Чи не очищають воду і не роблять її безпечною для людини.

Іонообмінні фільтри діють як пом'якшувачі води і не мають жодного впливу на мікроорганізми. Пом'якшення жорсткої води добре для пральної машини і водонагрівача, а також при купанні. Жорстка вода більше стягує шкіру, і мило в ній гірше милиться. Однак м'яка вода не є більш корисною, ніж жорстка. Змягчувачі не очищують воду.

6. Мідно-цинкові системи очищення води

Переваги мідно-цинкових систем очищення:

• Ефективно видаляють хлор і важкі метали.

Подібні фільтри для води продаються під назвою KDF. У них використовується запатентований мідно-цинковий сплав, який міститься в фільтрі у вигляді гранул. Молекули міді і цинку діють як різні полюси в батареї. При проходженні забрудненої води через гранули одна частина домішок направляється в сторону цинку, інша частина домішок з протилежним зарядом направляється в сторону міді. При цьому відбуваються окислювально-відновні реакції, при яких знешкоджуються потенційно небезпечні хімічні речовини. В результаті обробки хлорованої води утворюється хлористий цинк. Також подібні фільтри знижують вміст ртуті, миш'яку, заліза і свинцю. При проходженні через фільтр у воді знищуються бактерії та інші організми.

Недоліки мідно-цинкових системи очищення:

• Неефективні проти пестицидів і органічних забруднювачів.

Мідно-цинкові системи очищення не дозволяють видаляти пестициди та інші органічні забруднювачі. Проте, KDF-системи зазвичай включають блок вугільних фільтрів, щоб усунути ці недоліки.

7. Системи зворотного осмосу

Переваги систем зворотного осмосу:

• Добре очищають воду від металів, бактерій, вірусів, мікроорганізмів, а також органічних і неорганічних хімічних речовин.

Спочатку система зворотного осмосу використовувалася для опріснення морської води. В процесі очищення вода під тиском проходить через напівпроникну синтетичну мембрану. При сприятливих умовах цей спосіб фільтрації дозволяє видаляти від 90% до 98% важких металів, вірусів, бактерій та інших організмів, органічних і неорганічних хімічних речовин.

Недоліки систем зворотного осмосу:

• Велика кількість води у вигляді відходів.
• Синтетична мембрана деградує під впливом хлоридів і фізичних забруднювачів.
• В системі можуть розмножуватися бактерії.
• Гірше працюють з жорсткою водою.

Незважаючи на свої переваги системи зворотного осмосу мають істотні недоліки. Для початку, вони надзвичайно ресурсомісткі; для отримання 1 л чистої води в каналізацію змивається 3-8 л забрудненої води. Факт, що ця зливається вода містить концентровані забруднюючі речовини, змусив деякі спільноти, які страждають від нестачі води, повністю заборонити подібні системи очищення.

Ці системи для належної роботи також вимагають мінімального тиску води 2,7 атм. Необхідно вживати заходів для підтримання цілісності мембрани, яку треба замінювати кожні кілька років.

Мембрана погіршує свої властивості в присутності хлору і при очищенні каламутної води. Тому системи зворотного осмосу вимагають попередню очистку води вугільним фільтром.

Системи зворотного осмосу також є хорошим середовищем для розмноження бактерій, що може зажадати установки вугільного фільтра між блоком зворотного осмосу і резервуаром для зберігання води і ще одного фільтра між накопичувальним баком і краном, з якого зливається вода. І, нарешті, якщо вода досить жорстка, то може знадобитися додаткова система пом'якшення води.

З огляду на перелічені недоліки, дійсно важко розглядати ці системи в якості кращого способу очищення води.

8. Дистиляція

Переваги дистиляції:

• Видаляє широкий спектр забруднюючих речовин, корисна в якості першого етапу очищення.
• Можна використовувати багаторазово.

При правильному виконанні дистиляції вона забезпечує отримання досить чистою та безпечною води. Є критики вживання дистильованої води, але багато людей вживають дистильовану воду роками, не відчуваючи при цьому ніяких проблем зі здоров'ям. Дистиляція є відносно простим процесом: вода нагрівається до кипіння і перетворюється на пару. Кип'ятіння вбиває різні бактерії та інші патогени. Отриманий при кип'ятінні пар охолоджують і знову отримують воду.

недоліки дистиляції

• Забруднюючі речовини переносяться в деякій мірі в конденсат.
• Потрібно ретельний догляд для забезпечення чистоти дистилятора.
• Повільний процес.
• Споживає велику кількість водопровідної води (для охолодження) і енергії (для нагріву).

Неорганічні забруднювачі здатні мігрувати уздовж тонкої плівки води, яка утворюється на внутрішніх стінках. Також в воду переходять забруднюючі речовини зі скла або металу, в яких нагрівається вода.

Органічні сполуки з температурою кипіння нижче, ніж 100 ° C, автоматично переходять в дистилят, і навіть органічні сполуки з температурою кипіння понад 100 ° C можуть розчинитися в водяній парі та також перейти в дистилят. Під час кипіння за рахунок енергії, що надходить можуть утворитися нові хлорорганічні сполуки.

Дистиляція є повільним процесом, який вимагає зберігання води протягом тривалого часу. За час зберігання можливе повторне забруднення води речовинами з навколишнього повітря.

Дистиляція вимагає великої кількості енергії і води і, отже, є дорогим процесом в експлуатації. Крім того потрібно регулярне чищення дистилятора від забруднювачів, накопичених в процесі.

Дана стаття заснована на матеріалах роботи доктора Девіда Вільямса, лікаря, біохіміка, фахівця з природного лікування.

Автор: Анастасія Литвинова

(Просмотрелі18 227 | Подивилися сьогодні 1)