Методы улучшения качества питьевой воды: специальные способы, технологии и мероприятия по обработке жидкости

Негативная экологическая обстановка, выбросы от работы промышленных комплексов, стоки нитратов и пестицидов с сельхозполей, слив продуктов нефтепереработки с дорог способствуют загрязнению водоносных источников. С задачей очистки муниципальные станции справляются в пределах норм, установленных Российским законодательством. Однако оснащение водоканалов, ржавые трубы, доставшиеся нам в наследство от Советского Союза, и применение старинных очистительных способов приводит к недостаточно эффективной нейтрализации вредных примесей. В частности, хлорирование позволяет избавиться от большего количества бактерий и вирусов, но в то же время способствует развитию множества заболеваний, вплоть до отека легких и рака. В нашей статье мы кратко расскажем вам о специальных и основных методах улучшения качества питьевой воды, чтобы обезопасить себя и близких от всевозможных проблем, связанных с употреблением загрязненного ресурса.

Для чего необходима процедура

Потребителю важно, чтобы из-под крана текла жидкость, которую можно пить, на ней готовить еду, принимать гигиенические процедуры, не опасаясь за свое здоровье. А по факту продукт поступает порой с мелкими частицами механических включений (песком, глиной, окалиной и т.д.), а хуже всего – коричневого или белесого цвета с едким неприятным запахом. Отравиться, конечно, невозможно, но большая концентрация солей алюминия, железа, меди, кальция, магния и хлористые соединения становятся абсолютно ненужной проверкой организма человека на прочность. Поэтому потребители стараются найти на просторах интернета дешевые «непроверенные» способы и методы улучшения качества питьевой воды кремнием, коралловым порошком, шутингом и другими «дарами природы». Эффективность данных методик не доказана. Собственно даже применение простого активированного угля будет безопаснее (если дело не касается бактериального загрязнения), чем все эти «волшебные» средства.

Преимущества процедуры

Обеззараживание и очистка дают положительные результаты, а именно:

• Удаляются механические примеси (мелкий гравий, илистые отложения, песок и глина).
• Происходит избавление от органики, продуктов распада животных и растений и микроорганизмов.
• Жидкость очищается от большой концентрации тяжелых металлов, солей кальция и магния.
• Нормализуется химический состав.
• На выходе получается продукт без цвета и сторонних запахов.

Методы улучшения качества питьевой воды и гигиены

Основной обеззараживающей тактикой является магнитная, электромагнитная обработка; облучение при помощи ультразвука или ионов; окисление; осаждение; обезжелезивание; флотация; обратный осмос, сорбция; электродиализ; комплексообразование; биологические (окислительные каналы, пруды, поля фильтрации и аэротенки) способы. Рассмотрим наиболее эффективные и распространенные варианты.

Осветление и обесцвечивание

По водопроводным трубам часто течет жидкость, не соответствующая требованиям Роспотребнадзора. Она может быть желтоватого оттенка, такую цветность дает окисления железа, или белого из-за большой концентрации хлора. Для нормализации состава ресурса часто используются различные технологии по осветлению. Снизить мутность возможно следующими способами.

Отстаивание

Заполняем любую тару, предназначенную для использования продуктов, до краев. Оставляем приблизительно на 12 часов в темном прохладном месте. По истечении этого срока верхний слой (около ⅔ объема) сливаем в другую емкость и используем по назначению. Остаток выливаем в канализацию, так как на дно оседает избыток солей железа и марганца, негативно влияющих на сердечно-сосудистую систему, печень и почки.

Как улучшить вкус воды коагулированием

Для устранения коллоидных примесей (взвесей из мелкодисперсных частиц) в жидкость добавляют химические реагенты в виде сульфата алюминия, сернистого или хлорного железа. В результате взаимодействия данных препаратов с питьевым ресурсом вещества собираются в хлопья и притягивают к себе различные загрязнения, в том числе и большого размера. Далее оседающая масса опускается на дно, а чистый продукт поступает в квартиры.

Фильтрование

Наиболее эффективным считается покупка и монтаж фильтрующей системы. Это может быть: кувшин, насадка на кран, очистительное оборудование под раковиной или фильтр, установленный на центральной трубе водоснабжения. Не стоит выбирать изделие, которое понравилось по внешнему виду и цене. Необходимо точно знать химический состав, чтобы избавиться от лишних веществ. Для этого сделайте лабораторный анализ и с результатом исследования обратитесь в компетентную компанию. Специалисты помогут вам сделать правильный выбор.

Физико-химические мероприятия по улучшению качества воды

Бактерии и вирусы являются причинами возникновения различных заболеваний и эпидемий. Поэтому для уничтожения негативной микрофлоры применяется многоступенчатое оборудование, в котором существует несколько блоков (от 3 до 5) с разными наполнителями.

Обезжелезивание

Прием основан на осаждение железа и дальнейшей механической фильтрации. Окисление кислородом это долгий, но эффективный процесс.

Для этого применяются различные окислители:

• Кислород. Затратное производство, где необходимы большие резервуары и долгое время для взаимодействия двух элементов. Поэтому такой метод могут позволить применять только крупные водоочистительные станции.
• Озон. Не сильно распространен, так как на очистку требуются огромные затраты.
• Хлор. Вместе с обезжелезиванием решает проблему обеззараживания.

1,5 м3/ч Для технической воды

1,5 м3/ч Для технической воды

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

Ионообменная фильтрация

Это замещение одних ионов на другие. Подходит для очистки от молекул тяжелых металлов и обессоливания. В процессе работы жидкость пропускается через нерастворимые твердые полимеры, состоящие из функциональных групп, способных к обмену ионами с электролитами: катиониты, аниониты или полиамфолиты.

Недостаток этой технологии состоит в том, что приходится утилизировать в специализированных контейнерах отработанный материал.

Для улучшения качества воды применяется обратный осмос

Является универсальным методом для обработки сточных, промышленных загрязненных отходов и для опреснения морской влаги. Система состоит из синтетической мембраны, через которую раствор проходит под гидравлическим давлением. На выходе получается практически чистый продукт, который избавляется от 98 процентов примесей и минеральных солей.

Обеззараживание

Технология включает в себя комплексную операцию, где одновременно применяются химические реагенты (озон, хлор или драгметаллы) и физическое воздействие ультрафиолетом. В последнем случае его в зависимости от бюджета станции могут заменить на ультразвуковое облучение, термическую или электроимпульсную обработку. Прием основан на избавлении органических примесей, включая микроорганизмы, но не предназначен для нейтрализации песка и нерастворимых солей металла.

Сорбция – специальный метод обработки воды

Наиболее часто как сорбент используют угольный фильтр, которые поглощают природные и искусственные поверхностно-активные загрязнения, ядохимикаты (пестициды и гербициды) и различные фенолы. Преимуществом является большой спектр наполнителя: активированный уголь, силикагель, алюмогель, цеолит. Минус – небольшая производительность.

Флотация

Способ заключается в использовании микрочастиц разной смачиваемости (гидрофобные и гидрофильные). Суть процесса состоит в том, что пузырьки воздуха и выделяемые масляные капли молниеносно поднимаются к границе раздела фаз. Тем самым смесь уносит за собой не смачиваемые частицы. Такая методика применяется на больших современных промышленных предприятиях для очистки сточных вод.

Электродиализ

Процесс заключается в том, что происходит изменение концентрации электролита (движение положительных и отрицательных ионов к электродам) под воздействием электрического поля. Используется для обессоливания жидкости, так как высокое содержание солей марганца и кальция приводит к зарастанию ими трубопровода и оборудования. Недорогой и экологичный прием наиболее распространен в нашей стране и применяется с 60-х годов двадцатого века.

Основные химические способы улучшения качества воды

Далее рассмотрим приемы, направленные на нейтрализацию органических включений и очищение от вирусов и бактерий.

Использование хлора для дезинфекции

Применяется для обеззараживания от патогенных микроорганизмов и основан на способности хлорных соединений угнетать ферментные системы микробов. Хлорирование может придать питьевому ресурсу неприятный запах и привкус, так как до этого процесса проводят обработку аммиаком или аммонийными солями.

Преимущества технологии заключаются в экономичности, простоте исполнения, возможности оперативного контроля качества. Минус – неспособность реагента избавить от яиц гельминтов и цист простейших.

Технологии для улучшения качества воды с помощью воздуха: озонирование

Газ по многим параметрам превосходит хлор. Он убивает практически все виды патогенных бактерий, продукты распада растений и животных. Вкус не изменяется и приближен к природному.

Минусы использования озона:

1. Высокая стоимость.
2. Взрывоопасность.
3. Токсичность. Сильная концентрация может привести к образованию ядовитых веществ и канцерогенов.
4. Избыточность негативно влияет на состояние металлических частей водопровода (окисление железа).

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

Как улучшить качество воду из скважины с помощью серебра и меди

Высокая стоимость драгметаллов не позволяет применять их для обработки жидкости в больших объемах. Исключением являются некоторые военные объекты и морской флот, где существует необходимость держать питьевой ресурс до полугода без изменения бактерицидных свойств.

Очищение проводят двумя способами:

1. Серебро вводят в резервуар и пропускают постоянный электрический ток. Таким образом достигается автоматизация процесса и регулировка дозировки.
2. Слой песка обрабатывают драгоценным металлом и через этот пласт пропускают питьевой ресурс, тем самым продукт не только обеззараживается, но и избавляется от механических примесей.

Перекись водорода

В основном используется для обработки бассейнов или других небольших автономных объектов.

Плюсы пергидроля:

1. Отсутствие запаха.
2. Не дает аллергических реакций.
3. Кислотно-щелочной баланс остается на должном уровне.
4. Освобождающийся кислород способствует процессу механического очищения и нейтрализации органики.

Минус – результативность уменьшается при температуре воды более 28 градуса.

Йод

Обеззараживание с этим элементом происходит в течение 30 минут. За это время уничтожается большая часть микробов и вирусов. Является инновационным методом очистки. В домашних условиях можно самостоятельно провести процедуру: на один литр жидкого продукта необходимо 20 капель спирта. Для уничтожения патогенов раствору надо дать отстояться: в летнее время 30 минут, зимой – 60 мин., а для нейтрализации глистов – не менее 4 часов.

Физические технологии

Являются щадящими методами, в основу которых не закладывают применение химических реагентов. При этом состав и органолептические свойства ресурса остаются неизменными.

Кипячение

Особенностью данного процесса является применение высокой температуры (более 100 градуса). Для достижения цели можно использовать различные источники от открытого огня до нагревания горячим воздухом.

К достоинствам необходимо отнести:

• Быструю скорость исполнения.
• Доступность. То есть возможность проведения манипуляции в полевых и аварийных условиях.
• Безопасность для пользователя.

Облучение ультрафиолетом

Преимущество – способность нейтрализации от вредоносных бактерий без применения химреагентов и термообработки. Излучение волны параметром от 200 до 305 нм способно уничтожить вирусы, яйца гельминтов и грибки. УФ установки легки в монтаже и обслуживании, затраты на эксплуатацию – минимальны. Однако существует и минус: вода должна пройти через грубую и тонкую очистку, чтобы избавиться от механических примесей и солей тяжелых металлов, а только потом – обеззараживание ультрафиолетом.

Ультразвук

Применяется редко, так как методика по стоимости в несколько раз дороже, чем другие способы. Оборудование достаточно сложное, а технология воздействия высокочастотного звука на микрофлору не до конца изучена, у пользователей остается много вопросов по поводу длительности и интенсивности обработки.

АМЕТИСТ - 02 М (Для дома, дачи, коммерческих целей)

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Ионизирующее излучение

Радиационная технология способна нейтрализовать вредные примеси, токсические соединения и стерилизовать стоки от работы промышленных комплексов без применения химреагентов. Поражение патогенов происходит за счет прямого действия излучения и благодаря влиянию продуктов радиолиза на жидкость.

Преимущества комплекса:

• Небольшая энергозатратность.
• Высокая скорость процесса обработки.
• Возможность полной автоматизации.
• Легкость монтажа и встраиваемость в цепочку очистительной системы.

Вымораживание

Используется только для бытового назначения. Для этого в пластиковую емкость наливается питьевой продукт не до краев и помещается в морозильную камеру или на балкон в зимнее время года. Через 10-12 часов получившийся лед можно использовать по назначению, а не застывший осадок необходимо вылить в канализацию за ненадобностью.

Дегазирование

Это избавление лишних газов под вакуумом. Такую процедуру не рекомендуется совершать в домашних условиях из-за взрывоопасности.

Комбинированные способы

Для достижения наилучших результатов местные водоканалы используют несколько методов очистки одновременно, то есть физические с химическими. Внедрение данных технологий позволяет наиболее эффективно и экономично произвести дезинфекцию.

Специальные приемы по улучшению качества питьевого ресурса

Согласно требованиям Роспотребнадзора поступающая в наши дома жидкость должна соответствовать стандартным нормативам. Для разрешения вопроса применяются следующие дополнительные меры.

Умягчение

Жесткость придают ионы кальция и магния, и со временем они кристаллизуются и образуют накипь (рыхлый белый налет). Для удаления отложений используют в качестве растворителя соду или хлорную известь. Помимо этого, умягчение производится нагревом или ионным обменом.

Опреснение

Избавление от солей необходимо в случае получения из морской воды питьевую или для создания теплоносителя системы отопления.

Солевой состав полностью удаляется при помощи дистилляции, обратного осмоса или соприкосновения с электрическим током.

Избавление от излишков фтора или, наоборот, фторирование

Для устранения большой концентрации химического элемента применяют фильтры с наполнителями из окиси алюминия и магния.

Недостаток пополняется введением фторида натрия, кремнефтористой кислоты или бифторидом аммония. Данные технологии применяются в самом конце очистительных мероприятий.

Прежде чем выбрать тот или иной метод, мы рекомендуем вам сделать анализ питьевой жидкости в химической лаборатории, чтобы точно знать состав. С результатами исследования необходимо обратиться в компетентную компанию, которая производит и продает фильтрующую аппаратуру. Например, менеджеры «Вода Отечества» проконсультируют вас, как обогатить питье в целях улучшения его качества и подберут соответствующее оборудование.