Питьевая вода способы получения

Способы получения чистой питьевой воды

Вода — одно из самых часто встречаемых соединений на Земле и, как полагают, во Вселенной. H2O занимает около 70% всей земной поверхности. Человек на 70% состоит из воды. Без нее невозможно представить себе существование людей, животных, растительности. Однако только 2-3% из всей водной массы в мире пригодно для питья. Подавляющее количество воды на планете содержит примесь соли, пить такую жидкость не представляется возможным.

Пресные водные массы еще и весьма неравномерно распределены по Земному шару. В одних регионах они представлены в избытке, в других — в дефиците. Причем, основные водные «богатства» сконцентрированы в малопригодных для жизни условиях (льды Антарктиды и Арктики, вечной мерзлоты и т. д.). На долю озер и рек приходится менее 1% всех пресных запасов.

Еще одна проблема — загрязнение воды человеком. Ежегодно человечество усиливает воздействие на экологию, увеличивая выбросы отходов в природу. Значительная доля выбросов попадает в атмосферу и мировой океан, проникает в грунтовые воды. Вот почему так остро встает задача получения чистой питьевой воды.

Добыча воды из природных источников

Наиболее доступный людям способ получения чистой питьевой воды — разработка скважин и поднятие грунтовых вод на поверхность. Этот способ активно используется производителями бутилированной воды. Люди разведывают места близкого расположения водных масс под землей, осуществляют бурение, устанавливают оборудование водоподъема. В результате, появляется возможность на постоянной основе поставлять чистую питьевую водичку на продажу. Это, в том числе, и та самая вода с доставкой, которую вы заказываете себе домой.

Преимущество природных источников заключается в том, что в них содержится не просто чистая, но полезная вода. У нее — оптимально сбалансированный состав. Это так называемая «живая» водица, богатая микроэлементами, необходимыми организму. Вместе с тем, в ней содержится минимум примесей солей (не более 0,1%). Некоторые виды H2O за счет своего особенного состава обладают уникальными целебными свойствами — их рекомендуется использовать для лечения и профилактики ряда заболеваний.

Искусственные способы получения воды

Далеко не всегда есть возможность добывать питьевую воду из недр земли. В условиях острого дефицита H2O людям приходится изобретать альтернативные способы получения водицы. И самым очевидным из них является опреснение. Судите сами, если морской воды на планете так много, значит нужно научиться получать из нее пресную жидкость. И люди весьма в этом преуспели.

На сегодняшний день существует и реально применяется несколько способов опреснения соленой воды:

• Конденсация — охлаждение водных паров и выпадение их в виде осадков.
• Дистилляция — отделение чистой воды от примесей путем кипячения и охлаждения.
• Обратный осмос — фильтрация жидкости через специальную полупроницаемую мембрану.
• Электродиализ — отделение соли посредством обработки электрическим током.
• Ионный обмен — нейтрализация примесей за счет внедрения связывающих ионов.
• Вымораживание — разделение H2O и примесей на основе разности температур заморозки.

Ученые продолжают эксперименты с получением чистой питьевой воды искусственными способами. Для этого, так или иначе, используются физические процессы. Однако чисто химического способа генерации H2O нет. Кроме того, все существующие технологии искусственного получения воды предполагают значительные затраты. Тогда как добыча из естественных источников (водоемы, подземные скважины) обходится сравнительно недорого.

Источник

Как получить чистую воду в полевых условиях своими руками

ТОВАРЫ

Фильтр Сапфир У18 предназначен для умягчения жесткой воды. Он защищает водонагревающие приборы от накипи и тем самым предотвращает их выход из строя.

Ионообменные фильтры предназначены для удаления из воды ионов, концентрация которых превышает нормативы. Чаще всего это ионы кальция, магния, железа, марганца, органических и других примесей.

Выпускается в 7-ми различных вариантах исполнения — ручное или автоматическое управление, корпус из армированного пластика или нержавейки, есть вариант нержавеющего корпуса с нижним сливом для простоты консервации на зиму. Посмотреть все варианты исполнения фильтров

В некоторых случаях необходимо получить чистую воду, даже питьевую воду, в экстремальных условиях (например, в походах). Что делать, если воды нет?

Рассмотрим несколько возможных вариантов:

1. Нет источника воды

В этом случае наиболее приемлемы следующие способы получения чистой воды:

Получение воды конденсацией паров из вырытой ямы

Для этого вырывается яма диаметром 50-60 см и чуть меньшей глубины. Берется полиэтиленовая пленка, укладывается поверх и прижимается по углам, в центр также помещается груз, под пленкой в этом месте помещается емкость для сбора воды, которая и наполняется конденсатом (обычно за ночь). Способ пригоден для получения питьевой воды даже в засохших местах. Много воды не получить, но ее будет достаточно, чтобы утолить жажду.

Получение воды конденсацией из свежих зеленых веток

Способ практически аналогичный вышеприведенному: полиэтиленовой пленкой укрываются зеленые (лиственные) ветки так, чтобы испарившаяся влага, конденсируясь, собиралась в емкость. Вполне пригодная питьевая вода.

Получение воды сбором росы

Чистой тряпицей (носовым платком, например) проводим по травяному покрову, затем намокшую тряпицу отжимаем в подходящую емкость. Повторяем эти операции несколько раз. Этот способ не очень гигиеничен, но некоторое количество воды получить вполне возможно.

2. Есть источник воды, но она грязная

Если по близости имеется вода, но она грязная, то ее необходимо очистить. Первоначально необходимо подручными средствами отфильтровать воду от механических загрязнений, поскольку основная масса болезнетворных микроорганизмов живет именно на их поверхности.

Как очистить воду от механических примесей и мутности

Это можно сделать, например, следующим образом. Загрязненную воду можно отфильтровать через слой грунта или песка, если рядом с источником грязной воды выкопать ямку и дать ей заполниться. Вычерпав воду и повторив наполнения ямки несколько раз, получим очищенную от мути и механических примесей воду.

Другой доступный способ фильтрования воды — сделать самодельный фильтр из пластиковой бутыли, железной банки, или, в крайнем случае, из связанного в узел куска ткани, которые послойно заполняются песком, углем от прогоревшего костра и мхом. При медленном осторожном приливании сверху загрязненной воды, снизу будет капать очищенная вода. Медленно, но зато получаем более чистую воду, чем при фильтровании через слой грунта. Органолептические свойства этой воды будут уже значительно лучше исходной. Но чтобы очищенная вода была безопасна для здоровья, необходимо ее продезинфицировать (провести ее обеззараживание).

Как обеззараживать воду в полевых условиях

Вторым этапом очистки является обеззараживание воды подручными средствами.

Можно использовать заранее взятые в аптеке специальные таблетки для обеззараживания воды, такие как: пантоцид, акватабс, Isosun G, Halazone (поинтересуйтесь, что предлагает для этого аптечная сеть). Одна такая таблетка после полного ее растворения способна обработать (обеззаразить) до одного литра воды за 15 – 20 минут.

Если таковых таблеток в распоряжении нет – в качестве дезинфектанта подойдет марганцовка (перманганат калия), который берется из расчета 0,1 г на 1 л (на конце ножа – для приготовления слабо розового раствора), время обработки не менее 5-ти минут. Или использовать йод из расчета 3-4 капли стандартной 5% настойки на 1 л воды.

После перемешивания и отстаивания в течение примерно одного часа, вода становится пригодной для питья. Однако не забывайте о том, что передозировка йода нежелательна вследствие его токсичности.

3. Термическое обеззараживание воды кипячением

Чтобы использовать полученную в полевых условиях воду для питья, не принося вреда здоровью, проще и лучше всего подвергнуть воду термической обработке (прокипятить) для заключительной стадии очистки. Это важно даже при использовании дезинфицирующих таблеток или добавок.

В качестве обеззараживающей добавки при кипячении можно дополнительно использовать дикорастущие травы, обладающие дезинфицирующими свойствами, такие, как листья ромашки, чистотела, брусники, клюквы, зверобоя, подорожника и других (однако, не стоит в этом переусердствовать, не забывая о биологической активности таких трав, особенно если у вас на них аллергия).

Источник

Способы получения питьевой воды

Для получения питьевой воды применяются на начальных стадиях процесса те же основные способы, что и при очистке сточных вод, за исключением биологических.

Последней стадией получения питьевой воды является водоподготовка, включающая в себя умягчение, обесцвечивание, дегазацию, обессоливание, нормализацию pH (кислотно-щелочного баланса) и обеззараживание. Получение подготовленной воды – более или менее сложная комбинация электрохимических, сорбционных, ионообменных, мембранных и некоторых других способов очистки воды.

Учитывая огромное разнообразие «исходного сырья», т.е. воды, подаваемой на очистку, невозможно дать универсальных рекомендаций по созданию технологических схем и применению конкретных методов для каждого случая.

Электрохимические устройства обеспечивают осветление и обеззараживание воды как под действием непосредственно электрохимических процессов, так и посредством синтеза озона. Эти методы позволяют переводить содержащиеся в воде токсические ионы и коллоиды тяжелых металлов в инертную форму. Эффективность метода возрастает при применении фильтрации через мембраны в электродиализных установках. В этом случае вода опресняется.

Как правило, в основе большинства установок водоподготовки лежат многослойные фильтры грубой и тонкой очистки на основе углеродсодержащих сорбентов (древесного угля, цеолитов естественного и искусственного происхождения, углей из кокосовой скорлупы, каменных углей и т.д.). Многие фильтры содержат ионообменные смолы или волокна, способные оптимизировать содержание положительных и отрицательных ионов в воде. Ультрафиолетовые излучатели убивают болезнетворных микробов. К сожалению, обеззараживание воды в крупных установках производится до сих пор хлорированием, хотя давно известно, что, спасая от инфекций, хлор одновременно медленно убивает и человека. В основном это происходит из-за образования в воде сложных хлорсодержащих соединений, которые во много раз опаснее самого хлора. Так, если в воде присутствовали фенолы, то в соединении с хлором они образуют диоксин, действие которого позволило признать его в США боевым отравляющим веществом и применять во время вьетнамской войны. Допустимая суточная доза на один килограмм веса человека установлена в США величиной 0,00000000000000001 грамма (10 фематограмм). В России эта норма оценивается в 10 пикограмм (пикограмм – это грамм, поделенный на триллион). Диоксин из организма не выводится, а, попадая в почву и воду, сохраняется там десятилетиями. Кстати, диоксины образуются в больших количествах при сгорании изделий из ПВХ (поливинилхлорида) – пластиковых бутылок, оконных рам, некоторых видов линолеума и др. Поэтому мусоросжигательные заводы на Западе закрыты.

В целом, современные установки водоподготовки позволяют получить воду необходимого качества. Однако при перекачке по металлическим трубам происходит ее вторичное загрязнение. Так, на территории Тюменской области имеется 527 водопроводных систем, которые периодически или постоянно подают потребителю воду, не соответствующую ГОСТу. Отсюда тенденция к росту, так называемых, «водно-зависимых патологий» – инфекционных, паразитарных, эндокринных, иммунных, костно-мышечных, кишечных. Ясно, что лучше пить чистую воду, чем лекарства. И это можно реально осуществить, только применяя индивидуальные средства – бытовые приборы (фильтры) доочистки водопроводной воды. Отечественная промышленность выпускает прекрасные устройства на основе высоких технологий, разработанных по заказам оборонных отраслей и МЧС. Это приборы «Изумруд», «Мелеста», семейство фильтров «Барьер», «Каскад», «Лидер», «Оазис», «Гейзер», «Ручеек» и др. Из зарубежных аналогов – «Electrolux», «Brita», «Instapure», «Amazon» и др.

Источник

Современные недорогие способы получения питьевой воды высокого качества

Современные недорогие способы получения питьевой воды высокого качества

Несмотря на то, что более семидесяти процентов земной поверхности покрывают реки, озера, моря и океаны, только чуть больше 2% мировых водных ресурсов пригодны для питья. При этом большая часть запасов воды, пригодной для питья приходится на ледники и грунтовые воды и совсем небольшая доля на реки и озера. Вдобавок современная индустрия и сельское хозяйство непрерывно загрязняют природную среду (а значит и питьевую воду!) тяжелыми металлами, токсичными и ядовитыми химическими соединениями, нитратами и пестицидами. Учитывая бурный рост населения земли и развитие промышленности, нехватка качественной питьевой воды с каждым годом становится все более острой проблемой.

В прошлом получением пресной воды из морской в промышленных масштабах занимались только богатые государства, чьи территории расположены в самых засушливых уголках планеты (такие как Израиль и страны Персидского залива). Теперь опреснительные фабрики и заводы строятся повсеместно. Ежедневно путем опреснения вырабатывают десятки миллионов тонн питьевой воды. Поэтому актуальной задачей становится нахождение недорогих и эффективных способов ее получения, как из морской воды, так и минерализованной и загрязненной.

Существующие способы получения пресной воды из морской и минерализованной

Обычная морская вода содержит 3,4-3,5% солей (примерно 34 – 35 граммов на литр). Пресной условно принято считать воду, у которой уровень минерализации не превышает одного процента (менее 1 грамма солей на литр). Согласно рекомендации Всемирной организации здравоохранении концентрация растворенных солей в питьевой воде не должна превышать 600 миллиграммов на литр.

Казалось бы, совсем нетрудно снизить содержание солей в растворе с 35 до 1 процента, но на практике это оказывается совсем непростой инженерной задачей, требующей изготовления сложного оборудования и значительных расходов энергии. Существует множество способов опреснения, различающихся по сложности и эффективности.

• Дистилляция. Перегонка – самый старый и простой способ получения питьевой воды из морской. Однако превращение жидкости в пар и последующая конденсация требуют очень больших энергозатрат, поэтому обычная дистилляция в промышленных масштабах практически не применяется. Более эффективной оказывается перегонка при низком давлении, так как позволяет понизить температуру закипания воды, а также многоступенчатая дистилляция, при которой конденсирующийся пар из первого дистилляционного аппарата нагревает воду во втором, а пар из второго – в третьем и т.д.
• Вымораживание. Этот способ основан на разной температуре замерзания чистой воды и рассола: рассол превращается в лед при более низких температурах, чем вода без примесей. Сравнительно дешевый и эффективный способ опреснения, требующий наличия громоздкой и дорогостоящей холодильной аппаратуры. Более экзотичным способом опреснения является превращение морской воды в газогидратный лед (нестойкое химическое соединение воды с некоторыми газами), который затем разлагается на чистую воду и газ.
• Химическое опреснение. В этом способе в морскую воду добавляются химические реагенты (обычно соли бария или серебра), которые при взаимодействии с морской солью образуют нерастворимые, выпадающие в осадок соединения. Это самый дорогой способ и в промышленных масштабах не применяется. В то же время химические опреснители часто входят в спасательные наборы катеров и яхт.
• Ионообменный способ. Здесь минерализованная вода последовательно пропускается через фильтры, изготовленные из синтетических ионообменных смол двух видов – катионитовых и анионитовых. В катионитовых фильтрах задерживаются (или, вернее, замещаются) положительные ионы натрия, кальция и магния, а в анионитовых – отрицательные ионы хлора и сульфат-анионы. Ионообменный способ опреснения сравнительно дорог и применяется только для слабоминерализованной воды.
• Электродиализ. В основе этого способа лежит явление электролитической диссоциации. В простейшем случае электродиализ производят в сосуде, разделенном на три части двумя мембранами – катионитной и анионитной. В боковых частях устанавливаются электроды, причем катод ставится рядом с катионитной мембраной, а анод – с анионитной. После приложения постоянного напряжения к аноду и катоду ионы солей начнут накапливаться в боковых частях сосуда, а обессоленная вода – в центральной.
• Осмос – прямой и обратный. Эти два способа опреснения основаны на использовании мембран, пропускающих молекулы воды, но непроницаемых для ионов солей. При прямом осмосе одна часть емкости, разделенной полупроницаемой мембраной, заполняется морской водой, а другая – высококонцентрированным раствором какого-либо легкоразлагаемого вещества. Под действием осмотического давления молекулы воды начнут просачиваться в ту часть емкости, где концентрация раствора выше. После того, как большая часть молекул воды перейдет в концентрат, его нагревают, вследствие чего вещество разлагается, выпадая в осадок или переходя в газообразное состояние. В итоге получается пригодная для питья вода. Метод дорог и на практике применяется сравнительно редко.

При обратном осмосе молекулы воды проходят сквозь мембрану под действием внешнего давления, обратному осмотическому.

Обратный осмос – наиболее недорогой, простой и надежный способ получения пресной воды из морской и минерализованной.

На сегодняшний день технология опреснения соленой воды методом обратного осмоса является самой перспективной. Опреснительные установки, работающие по этому способу, сравнительно недорогие, экономичные и высокопроизводительные. Низкие энергозатраты, достаточно большой срок службы и дешевизна сменных фильтров и мембран делают себестоимости опреснения минимальной.

Установки YOUBER – простые, надежные и высокоэкономичные мобильные опреснительные агрегаты

Компания YOUBER имеет многолетний опыт разработки и производства портативных опреснительных установок. Собственная исследовательская лаборатория и конструкторское бюро компании, используя новейшие научные достижения и самые передовые технологии, проектируют и создают инновационные очистительные и опреснительные агрегаты. На собственном заводе компании выпускается до 200000 опреснительных установок ежегодно. Мембранные опреснители YOUBER успешно работают на семейных фермах и виллах, в гостиницах и ресторанах, на нефтяных платформах и военных кораблях, на промысловых и коммерческих судах, на катерах и яхтах. Как минимум 5 миллионов человек во всем мире используют продукцию компании YOUBER для получения высококачественной питьевой воды.

Важно отметить, что установки YOUBER можно использовать не только для опреснения, но и для улучшения качества речной, колодезной и водопроводной воды.

Является ли приобретение опреснительных агрегатов экономически обоснованным?

Как известно, качество водопроводной воды в России оставляет желать лучшего. Поэтому стала массовым явлением покупка питьевой бутилированной воды. Сейчас (в 2020 г.) ее минимальная цена (без стоимости доставки) составляет 10 рублей за литр. Самая низкопроизводительная и недорогая опреснительная установка YB-SWRO-500LPD за 10 часов работы произведет 250 литров питьевой воды отличного качества, расходуя за это время около 20 киловатт-часов электроэнергии. При средней цене 4 рубля за 1 киловатт-час себестоимость 1 литра полученной питьевой высококачественной воды окажется равной 4*20/250=0,32 рубля – всего 32 копейки!

Разумеется, здесь не учтены стоимость замены расходных материалов (мембран и фильтров) и себестоимость воды, поступившей на обработку. Но очевидно, что для компании или организации, ежедневно тратящей полторы – две тысячи рублей на покупку питьевой воды, расходы на приобретение опреснителя окупятся максимум за год. Особенно выгодной покупка опреснительных установок может оказаться для владельцев ресторанов, гостиниц, санаториев и домов отдыха, расположенных вблизи морей, рек и озер.

Описание работы и технические характеристики опреснительных установок YOUBER

Опреснительная установка – сложный агрегат, в котором вода проходит многоступенчатую обработку. На входе морскую или минерализованную воду засасывает насос низкого давления. Далее вода последовательно проходит через фильтры грубой и тонкой очистки. В фильтре грубой очистки задерживается песок и крупный органический мусор. Затем, в фильтрах тонкой очистки, из воды удаляются слизь и взвешенные илистые частицы. Подготовленная вода поступает в насос высокого давления, который прокачивает её через резервуар обратного осмоса с мембранами. В резервуаре происходит сепарация чистой воды от рассола. На последнем этапе полученную пресную воду стерилизуют ультрафиолетом и пропускают сквозь высокоэффективный угольный фильтр (высококачественный активированный уголь фильтра изготовлен из скорлупы кокосовых орехов). На выходе получается чистая, обеззараженная, полностью готовая к употреблению вода высшего качества.

Отличительные особенности опреснительных установок YOUBER

• Компания использует только ультрасовременные мембраны самого высшего качества.
• Несмотря на свою сложность, опреснительные агрегаты YOUBER в эксплуатации предельно просты и надежны.
• Все процессы полностью автоматизированы, агрегат включается одной кнопкой.
• Двойная система контроля непрерывно отслеживает качество воды на входе и на выходе.
• Высоконадежные и долговечные насосы сделаны из нержавеющей стали по немецкой технологии.
• Агрегаты имеют защиту от поражения электрическим током.
• Конструкция выполнена из нержавеющей стали, имеет современный дизайн, проста и удобна в установке и эксплуатации.

Время службы фильтров и мембран сильно зависит от качества поступающей на обработку воды. В нижеприведенной таблице срок службы рассчитан для малозагрязненной морской воды при 20-ти часовой суточной работе опреснительного агрегата.

Срок службы расходных материалов

Фильтры грубой очистки	Около 1 года
Фильтры тонкой очистки	15 – 60 дней
Мембраны обратного осмоса	До 3-х лет

Модели YB-SWRO-500LPD, YB-SWRO-1000LPD, YB-SWRO-2000LPD, YB-SWRO-3000LPD

Все модели имеют одну и ту же конструкцию, но разное число мембранных фильтров. Поэтому, несмотря на одинаковую потребляемую мощность, производительность каждой установки уникальна. Так, самая дешевая станция YB-SWRO-500LPD в час производит в 6 раз меньше питьевой воды, чем самая дорогая YB-SWRO-3000LPD. Очевидно, что себестоимость полученной воды у YB-SWRO-500LPD также в 6 раз выше, чем у YB-SWRO-500LPD (без учета стоимости расходных материалов и самих установок).

Выход пресной воды *

Уровень минерализации воды на входе, не более

Уровень минерализации воды на выходе, не более

Рабочее давление, не более

Допустимый уровень остаточного хлора в воде на входе, не более

Мутность воды на входе, не более

Показатель PH воды на входе

.	YB-SWRO-500LPD	YB-SWRO-1000LPD	YB-SWRO-2000LPD	YB-SWRO-3000LPD
Производительность	25 литров в час	50 литров в час	100 литров в час	150 литров в час
220 В, 50 Гц	220 В, 50 Гц	220 В, 50 Гц	220 В, 50 Гц
45 г. на литр	45 г. на литр	45 г. на литр	45 г. на литр
600 мг. на литр	600 мг. на литр	600 мг. на литр	600 мг. на литр
68,046 атмосфер (6,9 мПа)	68,046 атмосфер (6,9 мПа)	68,046 атмосфер (6,9 мПа)	68,046 атмосфер (6,9 мПа)
0,1 мг. на литр	0,1 мг. на литр	0,1 мг. на литр	0,1 мг. на литр
Коллоидный индекс (илистость) воды на входе, не более	5	5	5	5
нейтральная	нейтральная	нейтральная	нейтральная
64х50х55 см.	64х50х55 см.	110х50х50 см.	110х50х65 см.
Вес установки, кг.	60	70	80	90
Вес брутто, кг.	80	90	101	115

* Выход пресной воды – отношение объема пресной воды на выходе к общему объему соленой воды, поступившей на обработку. Например, если за час было произведено 25 литров воды, то при 4% выходе, всего за это время было обработано 625 литров морской (минерализованной) воды.

Модели YB-SWRO 700-2, YB-SWRO 1400-2, YB-SWRO 2000-2

Модели с улучшенным дизайном. Различаются только по количеству мембран:

• YB-SWRO 700-2 один мембранный фильтр
• YB-SWRO 1400-2 – два мембранных фильтра
• YB-SWRO 2000-2 – три мембранных фильтра

Более мощные и производительные модели.

Выход пресной воды *

.	YB-SWRO 2500-2	YB-SWRO 4000-2	YB-SWRO 5000-2
Производительность	100 литров в час	165 литров в час	205 литров в час
110-440 В, 50/60 Гц, 1 или 3-х фазное	110-440 В, 50/60 Гц, 1 или 3-х фазное	110-440 В, 50/60 Гц, 1 или 3-х фазное
2,8 кВт	2,8 кВт	2,8 кВт

Модели YB-SWRO 7000-2, YB-SWRO 10000-2

Самые мощные и производительные модели. Рекомендованы к покупке организациям и компаниям с большим суточным потреблением питьевой воды, а также предприятиям, специализирующимся на ее изготовлении и продаже.

Источник