|
Ступени очистки воды
Чистая вода не только вкусна, но и полезна. К сожалению, современные питьевые источники далеки от чистоты. Содержащаяся в них вода требует проведения очистных процедур. В статье будет рассказано о процессе фильтрации, используемом для удаления вредных примесей.
Стадии очистки
Очищение воды проводят в три стадии. Рассмотрим подробно каждую из них.
Стадия механической очистки
На этой стадии происходит удаление крупных примесей: песка, ржавчины и прочих. Для очистки используется пористый фильтр. Материалом для его производства чаще всего является полипропилен. В некоторых случаях в ходе первой стадии происходит удаление растворенного железа.
Смягчение воды
Происходит посредством ионно-обменных процессов. Разница между очищенной и неочищенной водой будет заметна по вкусу напитков, а также в ходе использования воды для хозяйственно-бытовых нужд.
Адсорбционная чистка
Происходит в пористых материалах с различным размером пор. Процесс сопровождается поглощением (адсорбцией) хлора, запахов и прочих загрязнителей. На сегодняшний день в качестве адсорбента чаще всего используют активированный уголь. Доказано, что эффективность активированного угля, полученного из скорлупы кокоса, в несколько раз выше, чем у угля, полученного из традиционного сырья.
Активированный уголь позволяет избавиться от загрязнителей органического происхождения и хлора, остающегося после очистки воды на станциях. Отфильтрованная вода значительно улучшает свои органолептические свойства (запах, вкус и цвет).
Всем известны обеззараживающие свойства ионов серебра. Этим активно пользуются при производстве угольных фильтров. Небольшое количество серебра, наносимое на поверхность активированного угля, подавляет жизнедеятельность бактерий, препятствуя их развитию и размножению внутри самого фильтра.
Мембранная очистка
Встречается не во всех видах фильтров. Используется для удаления микробиологических загрязнений.
Свойства чистой воды и специальные способы очистки
Очищение воды преследует несколько целей:
- удаление вредных микроорганизмов,
- улучшение вкусовых качеств, удаление неприятных запахов, снижение мутности,
- избавление от органических загрязнителей.
Очищенная питьевая вода должна соответствовать определенным санитарным нормам, по которым оценивают ее качество. Пробы из любого источника воды исследуют с целью выяснения ее химической, физической, санитарно-бактериологической и вкусовой пригодности для питья.
По химическим показателям оценивают состав воды. Сюда относят:
-жесткость,
- кислотность ( рН),
-количество растворенных солей,
- содержание некоторых ионов.
Физические показатели указывают на степень мутности воды и ее температуру. Очень важное значение имеют санитарные показатели, по которым определяют количество опасных бактерий и вирусов, общебактериальную загрязненность. Для питьевой воды немаловажными показателями являются: цвет, наличие посторонних запахов и ощутимых на вкус примесей (органолептические показатели).
Как уже упоминалось, показатели качества воды у каждого водоема свои. Вот почему процессы очистки отличаются в зависимости от региона, наличия промышленных, сельскохозяйственных предприятий и прочих объектов, загрязняющих воду. Критерии качества могут отличаться и в зависимости от целевого назначения вод. Так, для питьевой воды появляются дополнительные требования к показателям качества. Все же, для водоочистки чаще всего применяют ряд классических процедур, последовательность которых остается практически неизменной. Для обеспечения населения питьевой водой используют две основных процедуры очистки: обеззараживание и осветление.
На практике важными оказываются и специальные способы переработки воды с целью повышения ее качественных показателей. Среди них следует выделить:
- дегазацию (избавление от газов, присутствующих в воде в растворенном виде),
- умягчение (уменьшение показателей жесткости),
- дезактивация (удаление радиоактивных примесей),
- деминерализация (уменьшение общего содержания солей в составе воды),
- обезжелезивание (уменьшение количества растворенного в воде железа).
Уже было рассказано о том, что обеззараживание и осветление являются самыми распространенными методами очистки воды. Именно их используют в большей части регионов нашей страны перед подачей воды в водопровод, обеспечивающий потребности населения в питьевой воде. Остановимся на каждом методе более подробно.
Осветление
Осветление предполагает удаление примесей, находящихся в виде взвесей и образующих муть в толще воды. Мутность особенно высока в период паводка. В это время ее величина может составлять 2500 мг/л, в то время как для питьевой воды она не должна превышать 1500 мг/л.
Примеси могут иметь различный характер и размеры: сюда относят как крупные частицы, которые быстро выпадают в осадок при отстаивании, так и самые мелкие, находящиеся в воде в виде коллоидных систем. Если размеры последних располагаются в диапазоне 0,1 – 1,0 микрон, то никакого осадка не образуется, и частицы остаются во взвешенном состоянии. Такие тонкодисперсные примеси удаляют посредством коагуляции. Процедура происходит за счет специальных химических реагентов – коагулянтов. Их действие направлено на образование более крупных агрегатов из примесей. С увеличением размеров частицы оседают на дно и удаляются в процессе механической очистки воды ( в данном случае в ходе фильтрования или осаждения). Очищенная от коллоидов вода переходит в резервуары с чистой водой для последующих стадий обработки.
В санитарных нормах прописано максимальное содержание бактерий в питьевой воде. После процесса водоочистки с помощью коагулирования и удаления остатков примесей фильтрованием количество микроорганизмов значительно уменьшается. Но небольшой процент оставшихся бактерий может содержать и болезнетворных представителей (вибрион холеры, вирусы энцефалита, бациллы туберкулеза и прочие), являющихся переносчиками серьезных инфекционных заболеваний. Именно поэтому перед подачей в водопровод питьевой воды на станциях очистки проводят процедуру обеззараживания.
Обеззараживание
Используется на последнем этапе очистки питьевой воды для дезактивации вредных микроорганизмов. На сегодняшний день хлорирование является основным способом, который применяют с этой целью станциях переработки воды. Предварительное хлорирование необходимо, если вода имеет высокую степень мутности и насыщенный цвет. Все же, данный метод обеззараживания нельзя назвать очень эффективным. Он проигрывает другим современным способам очистки. Существенный недостаток метода – образование в ходе процесса большого количества органических соединений, содержащих в своем составе хлор. Эти соединения отличаются высокой токсичностью и опасны для человеческого организма.
Хорошей альтернативой хлорированию является процедура озонирования, относящаяся к более современным методам обеззараживания воды. Она более безопасна, но менее продолжительна. Все дело в том, что озон – нестабильное соединение, которое быстро и легко разрушается. Не секрет, что качество водопроводных труб в городах оставляет желать лучшего. Озонирование не может обеспечить достаточную степень обеззараживания, после того как вода пройдет по трубам до пункта назначения. Вот почему после процедуры озонирования воду еще и хлорируют. |
