Вода ключевой продукт для жизни человека, не будем приводить избитые факты о потребностях в этой жидкости. Качество влаги имеет огромное значение. Человек испытывает удовольствие от чистой влаги. Грязная или дурнопахнущая жидкость вызывает отвращение. Сама природа позаботилась о том, чтобы мы не пили грязную жижу из лужи. Но прогресс диктует свои условия, и кристально чистая жидкость — не означает полезна. Появилось огромное количество элементов, которые никогда ранее в нее не попадали. Вопрос, как избавиться от примесей в воде, с каждым днем все актуальнее.
Какие примеси бывают
При анализе питьевой воды используют 14 базовых показателей, среди которых органолептические, физические и химические характеристики. Но все равно, этих показатель недостаточно. Общее количество примесей превышает 1000, но все они делятся на несколько групп:
- Химические элементы. Большинство химических элементов содержатся в природной воде. Соли кальция, магния, калия, марганца, а также некоторые металлы такие, как железо, алюминий присутствуют в почве и естественным путем попадает в жидкость. Но такие тяжелые элементы, как свинец и ртуть, не должны присутствовать в ней.
- Бактерии и вирусы. Они загрязняют воду и находятся в спящем состоянии. Попадая в организм человека, заражают его смертельно опасными заболеваниями. Микроорганизмы являются возбудителями таких болезней, как гепатит, холера и многих других. Поэтому очистка воды от заражения подобного рода, происходит на коммунальных предприятиях под контролем государства.
- Механическое загрязнение. Когда в жидкость попадает земля, ил, шлам или нефть. Любое загрязнение механическими частицами, бытовым мусором или нефтепродуктами.
- Тепловое заражение. При изменении температуры происходит перемешивание водных масс, и анаэробные бактерии, находящиеся в более глубоких слоях, поднимаются в теплые слои. В такой среде они начинают активно размножаться и «жить». Результатом их жизнедеятельности является сероводород или метан, растворенные в воде.
- Радиоактивное загрязнение. Иногда в жидкость попадает радиоактивные изотопы урана, радия, стронция.
От типа загрязнения жидкости зависит механизм очистки. Придумано множество вариантов, как убрать из воды примеси. Поговорим о них подробнее.
Фильтрация и другие виды очистки
Качество жизни определяется многими параметрами. Характер воды, ее загрязненность, доступность — важнейший из них. Поэтому жизненно важно очищать и обеззараживать ее. Фильтрация и способы удаления примесей очень разнообразны. Основные из них:
- механическая фильтрация;
- обратный осмос;
- химическая обработка;
- электролиз, сорбция;
- дистилляция, кипячение или стерилизация, вымораживание;
- ионный обмен.
Каждая из перечисленных методик обладает своими особенностями и ограничениями и не является идеальной, которая бы убирала все загрязнения сразу. Зачастую используют комбинацию систем фильтрации.
Механическая фильтрация
Самый простой и доступный способ очистки. Суть метода заключается в том, что вода проходит через пласт мелкодисперсных компонентов и выходит без механических добавок. Этот метод используют очистные станции для удаления нерастворимых элементов. Воду отстаивают, а потом пропускают через фильтры. Удаляется до 75% нерастворимых примесей, но химические и прочие загрязнение остаются — подробнее об очистке воды от механических примесей http://hydro.systems/filtry-mehanicheskoj-ochistki/.
Плюсы:
- недорогой и доступный способ.
Минусы:
- фильтрует только механические примеси.
Обратный осмос
Весь метод базируется на использовании мембраны обратного осмоса. Сначала жидкость отстаивают, потом она поступает в резервуар для фильтрации, где на основе разности давлений более «легкая» вода проходит через мембрану обратного осмоса, а более «тяжелая» остается в резервуаре. Неподдающуюся фильтрации воду спускают в канализацию. Система очищает от всех известных загрязнений, но очень медленно работает.
Плюсы:
- фильтрует все виды примесей.
Минусы:
- дорогая в эксплуатации;
- медленная;
- много отходов — из 10 литров неочищенной жидкости выходит до 2 литров очищенной.
Химическая очистка
Основана на взаимодействии химических реагентов и примесей в водной среде. При этой фильтрации, реагенты вводят в жидкость, они вступают в химическую реакцию с элементами и выпадают в виде осадка на дно фильтрационного резервуара. Подобная обработка удаляет до 25% растворимых и до 95% нерастворимых примесей.
Плюсы:
- недорогая;
Минусы:
- фильтрует только механические составляющие;
- производится под контролем санэпидемстанции.
Электролиз
Метод очистки электрическим полем. В специальных резервуарах жидкость подвергается электролизу. И металлические ионы оседают на электродах. Такая фильтрация очень дорогая, оправдана в случаях чистки воды на промышленных предприятиях. Она великолепно выводит из жидкости тяжелые металлы.
Плюсы:
- очистка воды от всех видов тяжелых металлов;
Минусы:
- дорогой и специализированный процесс;
- фильтрует узкий диапазон загрязнений.
Как очистить воду от примесей, если основная часть загрязнений — это соли. Для этого используют такие методы обработки, как дистилляция, кипячение и вымораживание. Все эти методики построены на принципе оседания «тяжелой» воды. При температурном воздействии на жидкость происходит изменение ее состояния. Она становится газом или переходит в твердое состояние. Первыми начинают меняться молекулы, не утяжеленные солями. Все эти методы построены на сборе «легкой» воды. Еще подобные системы очистки называют домашними. Они доступны любому человеку.
Плюсы:
- недорогие и легкие;
Минусы:
- фильтруют только соли.
Ионный обмен
Процесс обмена между ионами, между раствором и специальными фильтрами. Мембраны содержат ионизированную смолу, которая вступает в реакцию с солями растворенными в жидкости и обменивается с ними ионами, тем самым облегчая воду. Редко применяемый и дорогой способ, используется на очистных станциях, если к жидкости предъявляют повышенные требования.
Плюсы:
- эффективный, фильтрует 87% растворимых солей;
Минусы:
- дорогой;
- сложный, требует особого оборудования.
Методы фильтрации разнообразны и их применение сложно. Но комплексное использование нескольких методов гарантирует отличный результат. Процесс фильтрации требует специфических знаний и контроля. К сожалению, нет достаточно дешевого, эффективного, быстрого фильтра. Но человечество стремится к его созданию, пробуя новые методы очистки воды от примесей.