Методы очистки воды

Многообразие способов очистки воды

Вода из скважин и природных источников имеет ряд растворенных компонентов и взвесей. Чтобы получить жидкость, которую можно использовать в промышленности, для бытовых целей и для питья, ее следует качественно очистить.

Современные способы очистки воды очень разнообразны. Они делятся на несколько групп по характеру происходящих процессов. С использованием методов создаются приборы, которые обеспечивают оптимальную очистку.

Этот процесс требует комплексного подхода, поэтому применяется сразу несколько подходящих методов.

Рис. 1 Некоторые методы водоочистки

Очистка воды физическими способами

Физические способы основаны на соответствующих физических процессах, воздействующих на воду и присутствующие загрязнения.

Обычно такие методы используют для устранения нерастворимых, крупных включений. Иногда они воздействуют и на растворенные вещества и биологические объекты.

Основными физическими способами очистки являются кипячение, отстаивание, фильтрование и обработка ультрафиолетом.

Кипячение

В процессе кипячения на воду воздействует высокая температура. В результате такого воздействия устраняются микроорганизмы, некоторые растворенные соли выпадают в осадок, образуя накипь.

При длительном кипячении могут распадаться более устойчивые вещества, например, соединения хлора.

Метод простой и оптимальный для использования в быту, но очищающий только относительно небольшие объемы воды.

Отстаивание

В этом случае используется воздействие естественной силы тяжести на относительно большие механические включения. Под воздействием собственной тяжести они опускаются на дно емкости, образуя слой осадка. Выполняют отстаивание воды в специальных отстойниках. Эти емкости снабжаются устройствами для сбора и удаления получающегося осадка.

Фильтрование

При прохождении воды материал с порами или другими отверстиями, часть загрязнений задерживается. Остаются на поверхности частицы, которые крупнее пор или ячеек. По степени очищения выделяют фильтрацию грубую и тонкую. При грубой очистке задерживаются только крупные частицы. В процессе тонкой удерживаются включения, размер которых составляет всего несколько микрон.

Рис. 2 Уровни фильтрования

Обработка ультрафиолетом

Использование ультрафиолетового излучения позволяет устранить биологические загрязнения. Свет этого спектра воздействует на основные молекулы, что приводит к гибели микроорганизмов.

Стоит учитывать, что обрабатывают ультрафиолетом воду, которая очищена от взвеси, т.е. произведена предварительная очистка воды.

Твердые включения создают тень, которая защищает бактерии от ультрафиолетового света.

Химические методы водоочистки

Химические способы очистки воды основаны на реакциях окисления-восстановления и нейтрализации. В результате взаимодействия специальных реагентов с загрязняющими веществами происходит реакция, итогом которой становится нерастворимый осадок, разложение на газообразные составляющие или появление безвредных компонентов.

Нейтрализация

Применение этого метода обеспечивает устранение кислой или щелочной среды и приближение ее показателей к нейтральным. В воду с определенным показателем кислотности добавляют реагенты, обеспечивающие создание кислой или щелочной среды. Чтобы нейтрализовать кислую среду, применяют щелочные составы: кальцинированную соду, гидроксид натрия и некоторые другие.

Для устранения щелочной среды выбирают растворы некоторых кислот или оксиды углерода, серы и азота. Последние при растворении в воде образуют слабые кислоты. Реакции нейтрализации обычно представляют собой химические методы очистки сточных вод. При подготовке питьевой воды из природных источников изменение реакции не требуется, она изначально близка к нейтральной.

Процессы окисления и восстановления

При очистке воды чаще всего используется окисление. В процессе реакции с окислителями загрязняющие соединения превращаются в безвредные компоненты. Они могут быть твердыми, газообразными или растворимыми. В качестве сильных окислителей выступают соединения хлора, озон и некоторые другие вещества.

Рис. 3 Установка для окисления озоном

Очистка воды физико-химическими методами

Методы очистки воды, относящиеся к этой группе, включают одновременно физические и химические способы воздействия. Они весьма разнообразны и помогают удалить значительную часть загрязнений.

Флотация

В процессе очистки воды методом флотации через жидкость пропускают газ, например, воздух. Создаются пузырьки, на поверхность которых прилипают гидрофобные частицы загрязнений.

Пузырьки поднимаются на поверхность и образуют пену. Этот слой пены с загрязнениями легко удаляется.

Дополнительно могут использоваться реагенты повышающие гидрофобность или сцепляющие и укрупняющие частицы загрязнений.

Рис. 4 Принцип флотации

Сорбция

Очищение воды методом сорбции основывается на избирательном удерживании веществ. Чаще всего используют адсорбцию, когда удержание происходит на поверхности сорбента. Сорбция бывает физической и химической.

В первом случае используются силы межмолекулярного взаимодействия, а во втором – химических связей. В качестве сорбентов обычно выступают активированный уголь, силикагель, цеолит и прочие.

Некоторые виды адсорбентов могут восстанавливаться, а другие утилизируются после загрязнения.

Экстракция

Процесс экстрации выполняется с использованием растворителя, который плохо смешивается с водой, но лучше растворяет загрязняющие вещества. При контакте с очищаемой жидкостью загрязнители переходят в растворитель и концентрируются в нем. Таким способом из воды устраняют органические кислоты, и фенолы.

Ионный обмен

Метод ионного обмена применяется в основном для удаления из воды солей жесткости. В некоторых случаях его используют для устранения растворенного железа. Процесс заключается в обмене ионами меду водой и специальным материалом.

В качестве такого материала выступают специальные синтетические ионообменные смолы. Этот способ очистки воды получил распространение не только в промышленности, но и в быту.

Сейчас не затруднит приобрести фильтр, имеющий ионообменный картридж.

Рис. 5 Ионный обмен

Обратный осмос

Еще один способ, с помощью которого выполняется очистка питьевой воды, это обратный осмос. Для очистки требуется специальная мембрана с очень мелкими порами. Через поры проходят только небольшие молекулы.

Загрязняющие вещества отличаются большим размером, чем молекулы воды, поэтому не проходят сквозь мембрану. Такая фильтрация выполняется под давлением. Получающийся раствор из загрязняющих веществ утилизируется.

Рис. 6 Обратный осмос

Методы, используемые в бытовых фильтрах

Все эти методы используются для очищения жидкостей, в том числе и сточных вод. Но в большинстве случаев людей интересует, как очистить воду дома для употребления в пищу и бытовых целей.

Очистка воды в домашних условиях не предполагает использования всех названных способов. Только часть из них реализуется в современных приборах. Есть возможность очистить воду из-под крана и без фильтра. Этот метод – кипячение.

Однако гораздо чаще воду чистят специализированными фильтрующими устройствами.

В фильтрах задействованы такие методы очистки питьевой воды как механическая фильтрация, ионный обмен, сорбция, обратный осмос. Иногда применяются и некоторые другие, но гораздо реже.

Все эти современные методы очистки воды реализуются в картриджных проточных фильтрах. В таких приборах очищают водопроводную воду в несколько этапов. На первом этапе осуществляется механическая фильтрация, затем устраняются растворенные вещества методами сорбции и ионного обмена, а в завершении вода может пропускаться через обратноосмотическую мембрану.

Советуем почитать: Система обратного осмоса

Возможно вам также будет интересно почитать: Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Источник: http://oburenie.ru/ochistka/sposoby-ochistki-vody.html

Методы очистки воды

Вот список наиболее популярных методов очистки бытовой воды в настоящее время:

• аэрация воды (аэрация в открытой емкости, аэрация в колодце, напорная аэрация, воздушная эжекция, оксидайзер)
• отстаивание и коагуляция (переливные емкости)
• дозирование реагентов (дозирование гипохлорита натрия, коагулянтов, перекиси водорода, марганцовки)
• осветление (магистральными фильтрами с картриджами, на загрузках)
• обезжелезивание (каталитическое, автокаталитическое)
• умягчение, ионный обмен (катиониты, миксы)
• угольная сорбция (картриджи, колонны)
• УФ-обеззараживание (лампы)
• Мембранная очистка (обратный осмос, ультрафильтрация, нанофильтрация)
• Озонирование (осушенным, неосушенным воздухом)
• БЭХО (Титан-24 и аналоги)

Предлагаю таблицу применяемости методов водоочистки для всех известных видов загрязнений.

Методики рассматриваются исключительно для бытовой водоочистки, не учитывая промышленные циклы, очистку стоков, всякую рекуперацию и прочие промышленные методы очистки сред.

Мы говорим исключительно о бытовой водоочистке — о том, что Вы сможете собрать у себя дома для решения вопроса с водичкой в собственном доме. Итак… смотрим таблицу. Условные обозначения под таблицей подписаны.

* — метод очистки может быть применен В НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТАХ (иногда)

** — данный метод очистки широко применяется, но не является оптимальным

*** — метод очистки идеально подходит для этого вида загрязнений

Х — данный метод применять нельзя.

пробел — метод очистки для данных загрязнений не применяется

Тяжелые металлы

Под удалением тяжелых металлов подразумевается удаление солей тяжелых металлов (никеля, кадмия, ртути, цинка, кобальта), а еще точнее — ионов этих солей. Соли тяжелых металлов образуют стойкие соединения, трудно поддающиеся удалению. Проблема еще и в том, что различные соли тяжелых металлов имеют различную структуру и требуют разных подходов в очистке.

Но не нужно беспокоиться об этом заранее. Обычно с удалением тяжелых металлов сталкиваются те, кто занимаются очисткой сточных вод. Но и в водоподготовке хозяйственно-бытовой воды иногда случается столкнуться с удалением тяжелых металлов. Обычно это загрязнение антропогенного характера.

Крайне редко приходится сталкиваться с превышением ПДК по солям тяжелых металлов в воде скважин. Поэтому анализ на этот вид загрязнения делают только при подозрении на присутствие в воде подобных солей. Однако, в настоящее время нет четкого определения что такое тяжелые нет.

Удаление ионов солей тяжелых металлов:

• Первый вариант удаления солей тяжелых металлов заключается в повышении pH до критического (для этих солей) уровня 8-9, при котором они выпадают в осадок, не без добавления коагулянтов и флокулянтов, конечно. Осадок удаляют отстаиванием, гравитационным методом — центрифугой, фильтрацией.
• Второй способ — обратный осмос. В бытовых условиях годится обычная мембрана, в промке используются специальные мембраны устойчивые к специфическим агрессивным веществам.

Аммиак (NH3) и Аммоний-ион (NH4+)

Аммиак — это газ с характерным запахом, органическое соединение, чаще всего присутствует в стоковых водах животноводческих, садовых организаций и всяких пром. предприятий. Всем известный «нашатырь» (нашатырный спирт) и есть водный раствор гидроксида аммония. Все прекрасно знают этот запах — ближайшая ассоциация — общественный туалет. Аммиак широко используют в быту и промышленности, еще его используют для длительного обеззараживания воды на очистных и при нарушении схемы дозации он может незначительно (или значительно

Источник: https://ochistkavodi.ru/baza-znanij/metody-ochistki-vody/metody.html

Методы очистки воды в домашних условиях: как очистить воду?

Не течет из наших водопроводных кранов родниковая вода. Проблема эта насчитывает уже не одно десятилетие, а глобального решения до сих пор нет. Может быть, где-то в далекой стране заграничные коммунальные службы уже и нашли способ подавать в дома «чистую слезу». А нам остается только искать собственные методы очистки воды для каждой отдельно взятой квартиры.

Почему нельзя оставить, как есть?

Качество водопроводной воды далеко от любых санитарных и просто человеческих норм. Хлорирование или в лучшем случае фторирование избавляет ее от возбудителей инфекций, но совершенно не спасает от таких добавок, как пестициды, нитраты, соли тяжелых металлов.

Хотя промышленные способы очистки воды должны год от года становиться совершеннее, на деле изменяются только нормы ПДК. Концентрации вредных веществ, допустимые для воды бытового назначения, искусственно завышаются и просто легализуют химический «коктейль», поступающий в наши краны.

Варианты очистки

Домашних способов как очистить воду от вредных или просто нежелательных примесей немало, но каждый из них борется с какой-то одной группой веществ или организмов. Поэтому для получения нужного результата зачастую приходится принимать целый комплекс мер.

Очистка воды в домашних условиях возможна несколькими методами, но важно понимать физику каждого процесса, так как идеально разделить жидкость на питьевую и техническую достаточно сложно.

Очищение воды отстаиванием

Этот способ позволяет не только отделить тяжелый осадок, он также дает воде время самоочиститься от летучих соединений аммиака и хлора. Чтобы процесс прошел максимально эффективно, воду отстаивают в емкости с широким верхом и без крышки не менее 8 ч. Потом можно перелить ее в чистую тару, стараясь не перемешивать слои, а нижнюю четверть вообще вылить.

После каждого отстаивания промывайте стенки и дно основной емкости раствором уксусной или лимонной кислоты, чтобы удалить известковый осадок.

Фильтры для воды

В свое время прошел бум на различные фильтрационные системы, производители которых обещали беспроблемное умягчение воды в домашних условиях и чуть ли не 100% результат очистки. Постепенно менее эффективные из них отсеялись, а самые надежные методы продолжают использоваться в быту:

• Емкостные фильтры-кувшины – достаточно универсальны, так как в них можно устанавливать кассеты с разной степенью очистки воды. Главное не забывать их регулярно менять.
• Многоуровневые фильтрационные системы – показывают себя лучше всех, но и стоят соответственно. Зато они используют одновременно разные методы очистки воды, освобождая ее не только от мусора, но и от хлора, взвеси ржавчины, некоторых видов бактерий и вирусов.

Дистилляция

Попросту говоря – выпаривание. То же самое кипячение, но собирать придется образовавшийся пар. Вам понадобится самодельное устройство для очистки воды, работающее по принципу перегонного аппарата. Конструкция может быть самой простой:

• закрытая емкость для кипячения;
• отводящая пар трубка;
• охлаждающий змеевик;
• тара для сбора дистиллированной воды.

В этом случае все вредные вещества будут оставаться в емкости-испарителе, а в конденсирующем змеевике соберется идеально чистая вода.

На вкус она, конечно, неприятна, да и пользоваться дистиллятом регулярно не стоит – все-таки запас минералов в человеческом организме пополняется в том числе и питьевой водой.

Более того, дистиллированная жидкость будет растворять полезные соли уже в клетках и вымывать необходимые для нормальной жизнедеятельности вещества.

Очистка серебром и медью

Как очистить воду и сделать ее безопасной, знали еще наши далекие предки. По крайней мере те, кто был достаточно богат, чтобы «пить и есть на серебре».

Обеззараживающий эффект чистого аргентума действительно широко известен, но только драгметалл нужен не технический и даже не ювелирный, который идет с добавками легкоплавкой меди. В серебряной посуде воду отстаивают примерно сутки.

Если нет такой емкости, можно просто положить в обычную тару серебряный предмет.

Схожий эффект дает медная кухонная утварь, вот только держать в ней воду дольше 4 часов не рекомендуется. Иначе вместо обеззараженной жидкости вы получите раствор ядовитых соединений, перешедших из меди.

Вымораживание

На удивление действенный способ частично избавиться от болезнетворных бактерий и практически полностью удалить из жидкости растворенные соли. Никакое сложное устройство для очистки воды в этом случае не потребуется, разве что достаточно вместительная морозилка.

Жидкость из-под крана нужно разлить в пластиковые бутылки, но не до самого горлышка, а оставив свободными пару сантиметров. По мере замерзания вода будет увеличиваться в объеме и может разорвать тару. По этой же причине стекло использовать вообще нельзя.

Подготовленные емкости отправляйте в морозильную камеру, но следите за состоянием воды.

Когда замерзнет от половины до двух третей объема, остатки нужно вылить – в них содержится большое количество минеральных примесей, не позволяющих жидкости быстро застывать при положенных 0°C.

Лед можно размораживать и использовать по назначению или применить дополнительные способы очистки воды для улучшения результата.

Озонирование

Безопасные методы очистки, направленные именно на обеззараживание воды, применяются в современных системах озонирования. Достаточно 20 минут работы такого прибора для уничтожения большинства вредных микробов. Какое-то время этот эффект сохраняется, так что озонированной водой очень полезно мыть пищевые продукты, чтобы и они стали безопасны для человека.

Настаивание на минералах (кремень, шунгит)

Способ очень похож на отстаивание водопроводной воды в отдельной емкости, но с добавлением минералов. Кремний для очистки воды нужно брать помельче, чтобы общая площадь поверхностей камней была максимальной. Он имеет обеззараживающие действие и даже приносит пользу организму. Кремниевая вода обладает омолаживающим, иммуностимулирующим эффектом, укрепляет стенки кровеносных сосудов.

Купить этот чудо-минерал можно в аптеке, а применять его совсем несложно: залить водой и оставить на сутки-двое настаиваться.

Кремний притягивает примеси и болезнетворные микробы, поэтому использовать можно только верхние слои воды, иначе весь смысл очистки теряется. После этого осадок удаляют и заливают следующую порцию.

Но сначала осмотрите камешки, чтобы на них не было тонкого налета. Если же кремний загрязнен, его нужно вымыть под проточной водой чистой зубной щеткой.

Шунгит для тех же целей рекомендуется брать покрупнее – на каждый литр жидкости нужен один 100-граммовый камень. Приготовление почти не отличается от рецепта кремниевой воды: настаивание в течение 3 дней и переливание верхних слоев. Минерал нуждается в чистке каждые полгода.

Шунгитовую воду нельзя пить людям, предрасположенным к онкологии, образованию тромбов и при высокой кислотности желудочного сока.

Народные методы

Многие распространенные в наших широтах растения также обладают очищающими свойствами. Например, при использовании веток рябины возможна даже полная очистка воды от запаха – нужно лишь положить в нее на пару часов свежие обрезки. Ивовая кора, можжевельник и черемуховые листья дают тот же бактерицидный эффект через 12 ч.

Для быстрой очистки от вредных примесей воспользуйтесь активированным углем из расчета 1 таблетка на стакан. Через четверть часа воду можно процеживать и подвергать обеззараживающей обработке. Как вариант используйте самодельный угольный фильтр, проложив толченым порошком несколько слоев марли. Или же просто заверните таблетки в чистый отрез бинта и оставьте в емкости с водой на ночь.

(45 4,80 из 5)
Загрузка…

Источник: https://kuhniclub.ru/uhod/metodi-ochistki-vodi.html

Современные методы очистки воды

Чистая вода – залог здоровья каждого человека. Качество этого ценного ресурса в сетях центрального водоснабжения и в индивидуальных источниках не всегда соответствует параметрам, обеспечивающим безопасное ее потребление. Современные методы очистки позволяют довести физико-химические показатели воды до требуемого уровня.

Чистая вода — залог здоровья и долголетия

Вода, поставляемая предприятиями водоканала, проходит очистку в определенной последовательности и ее качество доводится до нормативных значений.

Общий принцип очистки не устраняет полностью всех негативных факторов, отрицательно влияющих на организм человека.

Свою негативную лепту в итоговое качество воды вносят и обширные сети трубопроводов, находящиеся в плохом состоянии, пополняя воду массой механических примесей – ржавчины, грязи и т.п.

Наличие собственного источника водоснабжения тоже не всегда гарантирует идеальное качество воды. Для потребления воды в пищевых целях в этом случае всегда требуется проведение комплексного анализа.

Конфигурация комплекса водоочистки всегда должна формироваться на базе анализов состава воды, с привлечением квалифицированных специалистов. Самостоятельная сборка системы очистки не всегда может дать положительный эффект в улучшении качества воды.

В зависимости от качества воды системы очистки могут состоять из простейших элементов – фильтров тонкой механической очистки, но чаще всего различные методы физической и химической очистки комбинируются. Далее мы рассмотрим наиболее популярные способы и методы очистки питьевой воды.

Фильтры тонкой механической очистки

Фильтр механической очистки на вводе водопровода

Фильтры механической очистки производятся обычно в виде колбы, внутри которой расположен фильтрующий картридж. Фильтрующие элементы выполняются из различных материалов, обычно из полимерного волокна (полипропилена) или керамики.

Картридж из полипропилена и таблица характеристик

Устройства этого типа предназначены для освобождения воды от механических компонентов – ржавчины, грязи, песка, большинства паразитов биологического происхождения. Фильтрующие элементы задерживают компоненты размером до 1 мкм.

Картридж фильтра тонкой очистки после выработки ресурса

Картридж является расходной частью, имеет определенный ресурс работы и требует замены после его истечения. Фото ясно дает понять — вода в системе централизованного водоснабжения не отличается кристальной чистотой.

Аналогами фильтров механической очистки являются насадки на смеситель.

Водяной фильтр для смесителя

Фильтры механической очистки обладают следующими достоинствами:

1. Простота устройства;
2. Относительная дешевизна;
3. Качественная механическая очистка.

Основным недостатком фильтров простейшей конструкции является отсутствие возможности очистки от органических примесей, вирусов, пестицидов, нитратов. Для удаления из воды инсектицидов, пестицидов, компонентов органического происхождения в комплексе с устройствами механической фильтрации применяют фильтры с активированным углем.

Угольные бытовые фильтры

Очистка питьевой воды от ряда примесей осуществляется сорбционными фильтрами, базовым элементом которых служит активированный уголь. Фильтры (кувшины) являются популярным методом очистки хозяйственно-питьевой воды в бытовых условиях.

Через фильтрующий картридж кувшина пропускается вода и собирается в нижней чаше устройства. Большинство типов картриджей кувшинов используются для очистки питьевой воды от органических компонентов и растворенного хлора. Остатки хлора обычно полностью удаляются после аэрации – просто выветриваются из негерметичного сосуда.

Для нивелирования этого негативного фактора в работе угольных фильтров их часто комбинируют с системами обеззараживания воды.

Ультрафиолетовое излучение и очистка озоном

Лампа ультрафиолетового обеззараживания воды

Ультрафиолетовое излучение обладает отличными бактерицидными свойствами – оно убивает большинство видов бактерий, вирусов, микроорганизмов. При этом свойства воды не меняются. Метод применения ультрафиолетового излучения довольно прост и пользуется большой популярностью.

Озонирование воды – не менее эффективный, но более сложный технически и дорогостоящий процесс. Озон является мощным окислителем и при его попадании в воду большинство микроорганизмов погибает. Качество обеззараживания с помощью озона намного превосходит аналогичные показатели традиционного метода – хлорирования.

Системы озонирования сложны технически, требуют для обслуживания профессиональных навыков. В силу своей высокой стоимости и технической сложности применяются в бытовых условиях довольно редко.

Системы фильтрации обратного осмоса

Осмотические мембранные системы считаются самыми эффективными для очистки питьевой воды. Степень очистки от различных примесей при благоприятных условиях может достигать 97 – 98%. Принцип их работы основан на использовании свойств специальной мембраны, имеющей поры микроскопического размера. Размер пор сопоставим по своим габаритам молекуле воды.

Осмотические фильтры бывают проточного и накопительного типа. Они очищают воду от механических примесей размером от 5 мкм, солей тяжелых металлов, вирусов, микроорганизмов, органических и неорганических химических соединений. Наиболее качественно мембрана фильтра обратного осмоса работает с чистой, предварительно очищенной от механических частиц водой.

Многослойная мембрана обратного осмоса

В зависимости от содержания исходной воды системы обратного осмоса комбинируются с блоками умягчения и фильтрами тонкой механической очистки.

Недостатками комплексов осмоса являются следующие показатели:

1. Система является благотворной средой для развития микроорганизмов;
2. В процессе очистки наряду с вредными компонентами частично удаляются полезные для человека минеральные элементы;
3. Для работы систем требуется исходное давление не менее 2,5 кгс/см2;
4. При очистке одного литра воды утилизируется от 3 до 7 литров воды с растворенными отфильтрованными компонентами.

Часть недостатков компенсируется применением дополнительных компонентов очистки. Обеззараживание обычно производится ультрафиолетовой лампой. Пополнение очищенной воды минеральными компонентами выполняется блоками минерализации.

Ионообменные системы умягчения воды

Соли кальция и магния, растворенные в воде, негативно влияют на пищеварительную систему человека, могут привести к образованию камней. Кроме того, вода с повышенной жесткостью приводит к образованию накипи в бытовых приборах водонагревательного типа и выходу из строя их нагревательных элементов (ТЭНов).

Ионообменная двухступенчатая система очистки воды

Наиболее эффективным методом умягчения воды считаются комплексы фильтрации на базе ионообменных компонентов — гранулированной смолы.

Исходная вода проходит через фильтр, при этом происходит замещение ионов натрия и хлора ионами кальция и магния.

После определенного промежутка времени ионообменный материал промывается раствором поваренной соли (хлорид натрия) и происходит удаление накопившихся ионов солей жесткости.

Ионообменные установки чаще всего применяются в промышленных целях. Ресурс смолы имеет свой срок, замена ее производится в среднем 1 раз в 5 – 8 лет. Установки ионообменного типа чаще всего применяются при работе систем парового отопления и паровых котлов.

Медно-цинковые системы очистки

Принцип работы установок этого типа основан на использовании свойств медно-цинкового сплава, компоненты которого имеют разную полярность. Примеси с соответствующим зарядом притягиваются к полюсам при прохождении воды. В результате окислительно-восстановительных реакций вода очищается от железа, ртути, свинца, уничтожаются микроорганизмы, бактерии и так далее.

Недостатком фильтрации на основе медно-цинкового сплава считается сохранение в воде органических примесей. Этот недостаток исключается при комбинировании медно-цинкового фильтра с блоком угольной фильтрации (адсорбции).

Наиболее популярными для очищения питьевой воды в бытовых условиях являются угольные фильтры и системы обратного осмоса. Система фильтрации обратного осмоса более эффективна, но и установки на ее основе стоят дороже.

Качественная очистка воды современными методами зачастую является затратным, но необходимым мероприятием.

Употребление воды с нормальными параметрами чистоты и качественным химическим составом являются залогом здоровья для каждого человека.

(Просмотров 373 , 1 сегодня)

Источник: https://greypey.ru/sovremennye-metody-ochistki-vody/

Методы очистки воды [contact-form-7 404 "Not Found"]

• Поделитесь данными о стоимости ▲▼
• Пожаловаться ▲▼

Вода является основой нашей жизни, без нее невозможны никакие процессы в организме.

На возникновение более чем половины болезней прямо или косвенно влияет вода плохого качества. Именно поэтому так важно заботиться о вопросах очистки воды. А теперь перейдем к методам очистки.

Разберём как стандартные методы, так и относительно новые.

Самыми популярными методами очистки воды являются:

• механические
• физико-химические
• биологические

Механические методы очистки воды

Механические методы очистки воды — одни из самых дешевых. Механическая очистка сточных вод очищает бытовые жидкости от взвешенных частиц на 60-65%, от нерастворимых грубодисперсных элементов на 90-95%.

К механическим методам очистки относятся:

• Процеживание. Метод процеживания основан на поэтапной фильтрации воды. На первом этапе вода проходит через сетку, задерживающую крупный мусор. Далее вода пропускается через сетку с меньшей длиной ячейки. На последнем этапе размер ячейки сетки минимален, что позволяет задерживать мельчайшие частицы.
• Отстаивание. Метод используют с целью улучшения качества воды в замкнутых системах водоснабжения. Во время отставания частицы с большей плотностью оседают на дне, в то время как частицы с плотностью меньше, чем плотность воды всплывают на поверхность.
• Фильтрование. Грязная вода проходя сквозь фильтрующий материал оставляет все ненужные взвеси в фильтре. Выделяют различные виды фильтров. Наиболее распространены: сетчатые, вакуумные. Для активной очистки воды используют центрифуги и гидроциклоны. Мусор в них скапливается на стенках под влиянием центробежной силы.

Физико-химические методы очистки воды

К физико-химическим методам очистки воды относятся:

• Коагуляция. Метод имеет эффективность до 95%. Начинается очистка воды с того, что в воду добавляются активные коагулянты: Соли аммония, меди, железа. Вредные вещества выпадают в осадок, после чего удаляются без труда. Метод используется на многих предприятиях текстильной, легкой, нефтехимической, целлюлозабумажной, химической и др. Хорошим коагулянтом считается двухвалентное железо FeSО4, которое является отходом процесса травления стали. Травильные стоки содержат до 15 % железа. При его использовании очистка по ХПК – до 75%, мутность снижается до 90%, количество фосфора – на 98%, бактерий – до 80%.
• Адсорбция. При адсорбции адсорбент впитывает в себя все вещества и примеси, не задерживая при этом ток воды. Популярные адсорбенты: уголь, торф, цеолиты, бентонитовые глины. В зависимости от вида используемого адсорбента и удаляемого  химического вещества можно достигнуть эффективности до 95%.
• Флотация. Флотация основана на образовании воздушных пузырьков, которые поднимают примеси вверх. Образуется слой пены, которую легко удалить. Метод действенен при обработке сточных вод от нефтепродуктов, волокнистых частиц, масел и других веществ. Вода после флотации может направляться на внутренние нужды предприятия или подвергаться более тщательной очистки.
• Экстракция. Используют для удаления со сточных вод органики, которую впоследствии перерабатывают: жирные кислоты, фенолы. Здесь работает физико-химический закон распределения: при активном перемешивании двух нерастворимых жидкостей всякое вещество, растворенное в одной из них, начнет распределяться согласно своей растворимости. После выделения первой жидкости из второй, одна из них будет частично очищена. Когда примеси начинают скапливаться в экстракционном слое, покидая воду, экстракт удаляется. Для эффективности очистки сточную воду подвергают экстракционной очистки несколько раз.
• Ионный обмен. Иониты твердой фазы и ионы в растворе происходит обмен. Благодаря этому можно забирать из сточных вод нужные радиоактивные вещества и примеси: фосфор, мышьяк, ртуть, свинец и др. Особо результативен ионный обмен при высокой токсичности воды.
• Диализ. В процессе диализа полупроницаемая мембрана освобождает коллоидные растворы и низкомолекулярные соединения из высокомолекулярных веществ. Низкомолекулярные вещества способны пройти через мембрану. Главный недостаток диализа – долгий период очистки. Для ускорения процесса прибегают к увеличению активной площади и повышают температуру. Диализ объединяет в себе осмос и диффузию.
• Кристаллизация. Удаление кристаллов примесей. Применяется в водоемах и прудах выпариванием. Возможно только при высоком содержании примесей.

Биологический метод очистки воды

• Биологические пруды. Такая очистка требует наличие открытых искусственных водоемов. В них происходят самоочистка сточных вод. Такой способ позволяет добиться наилучшего результата, чем при использовании искусственных методов. Наиболее эффективно биологическая очистка работает в теплое время года.

   В зимнее время очистка не происходит, так как микроорганизмы не способны питаться при минусовой температуре окружающей среды.

• Аэротенки. При биологической методике происходит за счет взаимодействия активного ила и механически очищенных сточных вод. Активный ил содержит множество аэробных микроорганизмов.

  Если им создать благоприятные условия, то в процессе своей жизнедеятельности микроорганизмы будут выводить из сточных вод различные загрязнители, и тем самым будет происходить очистка. Биологическое очищение происходит непрерывно, главное, чтобы регулярно поступал свежий воздух.

   Когда уровень биохимического потребления кислорода (БПК) снижается, вода поступает в следующие секции. В них начинают работать еще одни микроорганизмы — бактерии-нитрификаторы. Часть этих бактерий перерабатывает азот аммонийных солей, в результате получаются нитриты. Далее активный ил превращается в осадок, а очищенная вода поступает в водоемы.

• Биофильтры.

   Наиболее распространенной, особенно среди владельцев индивидуальных застроек, является очистка с помощью биофильтра. Биологическая методика очистки происходит с помощью все тех же микроорганизмов, находящихся в биофильтре в виде активной пленки. Производительность биофильтров, имеющих капельную фильтрацию, весьма низкая.

  Но именно они, обеспечивают наибольшую степень очистки сточных вод. Двухступенчатые биофильтры обладают высокой производительностью, при этом качество несильно отличается от капельной фильтрации. Принцип работы биофильтра схож с процессом очистки с помощью аэротенки. Вначале с помощью механических фильтров и отстойника сточные воды избавляются от взвеси и крупных частиц.

  Затем вода поступает в тело биофильтра, где и происходит очистка. Бактерии, находящиеся на активной пленке, получают с водой питательные вещества. В процессе поедания органики, бактерии размножаются. В результате разросшаяся колония микроорганизмов очищает сточные воды от всей органики.

Реагентный метод очистки воды

В воду добавляется реагент, который связывает растворенные в воде загрязнения и переводит их в осадок. Метод применяется для удаления из сточных вод растворенных неорганических веществ ионного типа (соли, кислоты, основания), растворенных органических веществ (ПАВ), с переводом последних в нерастворимые комплексы. Эффект очистки достигает 97–98 %.

• Окисление. К сильным окислителям относятся озон, фтор, кислород, хлор и другие вещества, обладающие большими значениями окислительно-восста­но­ви­тель­ных потенциалов Е. Методы окисления используют для доочистки сточных вод в основном от органических веществ (фенолы, органические кислоты, ПАВ и пр.). При этом продукты окисления – это нетоксичные компоненты: CO2; H2O; NH3 и осколки органических веществ различного строения. При правильном выборе режима окисления и четкого контроля за ним эффект очистки достигает 99 %.
• Нейтрализация. Реакция обмена между кислотой и основанием, при которой оба соединения теряют свои характерные свойства и происходит образование солей. Реагенты вводятся в виде порошков (известь, кальцинированная сода), водных растворов (NaOH, гашеная известь и др.), газов, активных загрузок фильтров (дробленый мрамор, известняк, доломит).Если на промышленных предприятиях образуются кислые и щелочные стоки, представляется возможной их взаимная нейтрализация путем смешения в регулируемом режиме. Процесс осуществляется в нейтрализаторах (емкости снабжены перемешивающим устройством и дозатором реагентов), чаще с последующим осветлением.
• Экстракция. Метод очистки, альтернативный сорбции, применяющийся для удаления молекулярных примесей в основном органического характера. В качестве экстрагентов применяются плохо растворимые в воде органические жидкости: сложные эфиры, спирты, ароматические соединения, кетоны.

Мембранный метод очистки воды

Мембраны, как и другие фильтрующие материалы, можно рассматривать как полупроницаемые среды: они пропускают воду, но не пропускают, точнее, хуже пропускают некоторые примеси.

Однако если обычное фильтрование применяют для удаления из воды относительно крупных образований – дисперсных и крупных коллоидных примесей, то мембранные технологии – для извлечения мелких коллоидных частиц, а также растворенных соединений.

Для этого мембраны должны иметь поры очень малого размера.

Основное отличие мембран от обычных фильтрующих сред состоит в том, что они тонкие, и удаляемые примеси задерживаются не в объеме, а только на поверхности мембраны. Грязеемкость поверхности, очевидно, гораздо меньше, чем у объема. Казалось бы, мембрана должна из-за этого очень быстро засориться и перестать пропускать воду.

Так бы оно и было, если бы в мембранном фильтре не происходило постоянного самоочищения мембраны.

Таким образом, узел мембранной фильтрации имеет один вход и два выхода, и часть воды постоянно расходуется на очистку мембраны. (В двухступенчатых мембранных установках концентрат второй ступени может быть значительно чище, чем исходная вода, поэтому его можно использовать, подавая снова на вход установки. Таким способом добиваются снижения расхода воды.)

http://vse-o-vode.ru/

http://studopedia.ru/

Источник: http://mfina.ru/metody-ochistki-vody/