Вода до очистки и вода после очистки. Сравнение питьевой воды до и после очистки
Древняя пословица гласит: мы - то, что мы едим и пьем. Это жизнь. Тут не поспоришь, так как наш организм почти на семьдесят пять процентов - это вода. Без воды человек может прожить не более недели, а в пустыне погибнет от обезвоживания за два часа. Качество же питьевой природной влияет на состояние человеческого организма. И то, как мы живем, зависит от многого, но в первую очередь от того, какая вода, которую мы пьем и на которой готовим себе пищу.
Вопрос качества жизни
Сравнения питьевой воды до и после очистки в водопроводных сетях по многим показателям не радуют, а иногда и пугают. И во многом это зависит от качества ее в водоемах конкретной местности и внешних условий. Т. е. необходим экологический анализ местности: как близко от источника находятся большие промышленные города. А для подземных источников ответ на вопрос о качестве воды дает анализ и очистка воды из скважины. Как очистить воду, то есть какой способ очистки наиболее эффективен на конкретной местности, подскажет биохимический анализ из скважины до очистки.
В отчетах многих международных организаций, которые занимаются вопросами качества воды, приводятся ужасающие цифры. Более восьмидесяти стран мира переживают проблемы, связанные с ее нехваткой. А половина из этих стран вообще на грани водного кризиса. Там остро стоит вопрос о количестве, не говоря уже о качестве воды. Вода – универсальный растворитель. Поэтому устаревшие технологии водоподготовки и последующей очистки на промышленных водоочистных предприятиях не устраняют проблем наличия в воде вредного и опасного количества минеральных (железо, марганец, медь, ртуть, алюминий и др.) и органических веществ (аммиак, нитраты, нитриты, фосфаты и др.). Вирусологические, бактериологические исследования во многих странах показывают, что и по этим параметрам нормы соблюдаются не везде. Необходима дополнительная очистка в домашних условиях, т. к. есть угроза заболеваний, вызываемых вирусами, бактериями, простейшими и другими микроорганизмами. Наиболее дешевый способ обеззараживания, хлорирование, если проходит не по правилам, приводит к тому, что в воде образуется несовместимое со здоровьем количество канцерогенных соединений хлора. Добавить сюда экологические проблемы и проблемы изношенности водопроводных систем старых промышленных городов, и становится понятным, насколько актуальна проблема. Вода до очистки и вода после очистки не всегда так уж отличаются по качеству.
Промышленные масштабы очистки
Природная вода из реки (города возводили всегда вблизи естественных водоемов) попадает в водозаборник. Тут очень важно его расположение, забор проводят выше по течению от всех жилых построек и предприятий города, в так называемой санитарной зоне. После забора вода попадает в отстойники, где начинается этап предварительной очистки. В зависимости от того, какого качества вода до очистки и вода после очистки, в отстойнике применяют или нет соответствующие реагенты. Для укрупнения (коагуляции) взвешенных частичек в воду вводят соли железа или алюминия. От склеенных между собой вредных примесей избавляются на фильтровальной станции с использованием сетчатых промываемых фильтров, выполненных из нейтральных к воде материалов или нержавеющей стали. Затем более тонкое фильтрование для питьевой воды осуществляют с помощью патронных фильтров, которые улавливают частицы от 5 мкм. Вода после очистки фильтром подвергается контролю на жесткость, железо-содержание для дополнительной очистки.
Особый этап очистки - обеззараживание
Вода питьевая из крана в крупном промышленном городе хоть и вызывает нарекания, но все-таки в большинстве своем к вкусовым качествам. А вот несоблюдение санитарно-гигиенических норм – это подсудное дело. На крупном государственном предприятии бывают ЧП, но об этом обязаны немедленно оповестить потребителей. Кроме того, какая вода после очистки промышленным способом доходит до потребителя, еще во многом зависит от качества труб в системах городов, наших домов и квартир. Поэтому особое место в цикле очищения занимает заключительный этап обеззараживания. Самым распространенным и дешевым способом обеззараживания является хлорирование. Но в связи с увеличением норм на хлорсодержащие вещества этот метод не улучшает качества воды на выходе. Сравнения питьевой воды до и после очистки хлорированием иногда остро ставит вопрос о том, как превратить эту обеззараженную воду в питьевую.
Обеззараживание озонированием
После обеззараживания хлором в воде обнаруживают хлорорганические соединения, которые не теряют своей токсичности даже после отстаивания водопроводной воды в домашних условиях. Существуют проблемы нехватки реагентов хлора. Этих проблем лишен способ обеззараживания на очистных сооружениях с использованием установок по обработке озоном. Во многих случаях озонирование применяют еще на этапе подготовки к очистке. Этот способ более эффективен и безопасен. Озон в достаточных количествах можно получать непосредственно на месте, где он применяется. Озонирование можно применять в сочетании с другими окислителями, хлором, а также с ультразвуковой обработкой и ультрафиолетовым облучением. Положительный эффект в борьбе с бактериями дает концентрация озона от 0,4 мл на литр всего на четыре минуты. При озонировании питьевая вода после очистки не имеет посторонних вкусовых примесей и посторонних запахов. Питьевая вода прозрачная без нарушения ее натуральных свойств. Избыток озона превращается в кислород, не ухудшая вкусовых качеств воды. Причиной того, что метод обеззараживания озоном применяется реже, чем хлорирование, является, скорее всего, то, что не так подробно изучены свойства водных растворов озона и то, как вода до очистки и вода после очистки влияет на организм человека.
Альтернативные способы обеззараживания
Какой именно способ обеззараживания выбрать, определяют с учетом затрат, производительности и, конечно, необходимых объемов питьевой воды. Наверное, самым древним является метод воздействия на молекулы воды ионов благородных металлов (серебра). Понятно, что данный метод не может быть использован в промышленных масштабах. Еще более редким, в силу небезопасности метода, является обеззараживание путем радиоактивного облучения. А вот установки по обработке питьевой воды ультрафиолетовым облучением все чаще находят применение в домашних очистных установках.
Избыток железа в воде
В ряде местностей при добыче питьевой воды из подземных или наземных источников вода после очистки фильтром какое-то время остается прозрачной, но потом желтеет. Это первый признак избытка железа в ней. Кроме того, такая вода имеет специфический железистый привкус. Игнорирование данной проблемы опасно для здоровья человека и качества его жизни, т. к. такая вода приводит к порче бытовых приборов, использующих подобную жидкость.
Универсальных способов очистки от железа нет. Для воды, добытой из наземных источников, применяют реагентный метод с использованием тех же хлора или озона, реже - перманганата калия или гидрохлорида натрия. А для воды, добытой из подземных источников, подходят способы с использованием реагентов и безреагентные, например аэрация. Аэрация - это интенсивное нагнетание воздуха для насыщения кислородом. В домашних условиях используется способ прогона воды с избытком железа через фильтры со специальными материалами для удаления окисленного и растворенного железа. Плохой вкус воды после фильтра очистки воды почти полностью исчезает.
Жесткая вода
Отдыхая где-то, слышишь: какая вода мягкая - мыло не смоешь. Но чаше возникает проблема повышенной жесткости. Достаточно вспомнить испорченный накипью чайник и невкусный чай или кофе на такой воде, и ясно, что это ухудшает качество жизни человека. Избыточное содержание растворимых в воде солей делает воду жесткой. Эта жесткость временная, устраняется при кипячении. А вот соли сильных кислот, сульфаты и хлориды образуют жесткость, которая при кипячении не изменяется. Она постоянная. В таких случаях применяют реагентные способы очистки или более дорогие - вымораживание, дистилляцию, электродиализ. В бытовых условиях для очищения жестких грунтовых вод используют фильтры, построенные на обратном осмосе. Вода до очистки и вода после очистки обратным осмосом при анализе дает впечатляющие результаты.
Обратный осмос
Обратный осмос - это глубокая, до девяносто пяти процентов, очистка. Разделение всех веществ, содержащихся в воде, проводят на основе использования полупроницаемых мембран. Выполнены мембраны из современных пористых материалов. Бывают полиамидные, ацетатцеллюлозные и др. Поры таких мембран имеют размер всего одна тысячная микрон, через которые проходят только молекулы воды. Все примеси, в том числе микроорганизмы, оседают на мембране. Если стоит вопрос о том, как очистить водопроводную воду, это самый качественный, надежный, экологически безопасный способ, позволяющий улучшить природные свойства воды после ее очистки.
Угольные фильтры. Обогащение воды минералами
Фильтры, работающие на использовании сорбирующих свойств активированного угля, применяют на последних стадиях доочистки, когда надо устранить несущественные отклонения в цвете, запахе или вкусе. Для этих же целей применяют природные минералы: горный кварц, кремний, шунгит. Обогащенная этими минералами вода по вкусовым качествам похожа на родниковую.
Новые технологии водоочистки
Последние исследования в использовании нанотехнологий при очистке питьевой воды дают впечатляющие результаты. Исследования свойств микрочастиц кварца, покрытых нанометровым слоем углеводородных веществ, показали их способность притягивать (электростатическое притяжение) к себе патогены и биологические молекулы. Просто наночастицы помещают в загрязненную воду, а потом удаляют образовавшийся нанопорошок фильтрованием.
Во многих странах сейчас работают над созданием нанофильтрационных устройств. Появляются установки очистки каталитическим и электрохимическим способами. Постоянно совершенствуются химические способы очистки на атомном уровне.