Способы улучшения качества питьевой

Улучшение качества воды

Качество питьевой воды — вопрос, который остро стоит на протяжении всей истории человечества. Суть проблемы в том, что и в природных источниках, и в трубах центрального водоснабжения она одинаково прозрачная. Что вовсе не означает отсутствие в составе вредных веществ, вредоносных микроорганизмов.

Для чего нужно улучшать качество воды

Самым доступным источником воды сейчас считается централизованная система водоснабжения. Ее используют в приготовлении горячей еды, напитков, для питья в сыром виде. И многим знакома ситуация, когда из крана бежит вода с неприятным запахом или «странным вкусом». Причина этого проста: забор часто идет из поверхностных источников с очисткой от механических примесей вроде песка и обеззараживанием хлором.

Процедура улучшения воды дает преимущества:

• полное удаление твердых нерастворимых частиц;
• очистка от солей магния, кальция, железа и тяжелых металлов;
• избавление от любых запахов, включая хлор;
• удаление органики, водорослей, патогенных микроорганизмов.

Очистка нужна даже при заборе воды из подземных, артезианских источников. Проблема состоит в том, что трубы изнутри постепенно покрываются ржавчиной, которая сама по себе начинает давать осадок и провоцирует скопление органических примесей, где развивается микрофлора. В результате только очисткой и улучшением уже после набора «из-под крана» удается получать качественную воду.

Методы улучшения качества питьевой воды

К основным способам улучшения воды относят осветление или обесцвечивание (удаление механической взвеси), обеззараживание. Методики применяют разные. Выбор зависит от качества источника, что приходится делать, чтобы получить воду по требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01, иных профильных стандартов.

Применяют методы улучшения воды:

1. Физические — магнитная, электромагнитная, ультразвуковая обработка или ионизирующее облучение;
2. Химические — комплексообразование, окисление, нейтрализация, осаждение;
3. Биологические — биофильтры, окислительные каналы, аэротенки, биологические пруды или поля фильтрации;
4. Физико-химические — обезжелезивание, ионообменная очистка, обратный осмос, сорбция, флотация, электродиализ.

Первый вариант относится к простым способам обработки. Он универсален, но малоэффективен в отношении биологических веществ. То же относится к второй категории современных методов улучшения качества воды. За счет химической обработки вода становится безопасной для организма, только в ней остаются примеси с характерным запахом и привкусом.

Методики биологического свойства нацелены на нейтрализацию органических соединений. Такие меры актуальны для сточных вод (бытовых, промышленных). Комплексный же подход с физико-химической обработкой дает очистку от механических взвесей, растворенных соединений вроде остатков хлорного дезинфектора и микроорганизмов.

Плюсы и минусы физико-химических методов улучшения и обеззараживания воды

Единственный нюанс такого способа улучшения качества воды — нужно оборудование с многоступенчатыми фильтрами, которые шаг за шагом отделяют «носитель» от механических, химических загрязнений, мельчайшей органики.

Обезжелезивание воды (с аэрацией)

В целях улучшения качества воды на начальном этапе воду пропускают через фильтр обезжелезивания и аэрационную колонну. Принцип действия установки основан на природном окислителе — кислороде. При смешивании распыленной водной массы с атмосферным воздухом происходит химическая реакция, в результате которой растворимые соли железа и марганца преобразуются в твердый, пусть и мелкодисперсный осадок. Далее этот осадок удаляется непосредственно на фильтре обезжелезивания с каталитической загрузкой.

Преимущества данного метода для улучшения качества воды:

• подходит для частных домовладений при заборе воды из индивидуальной скважины;
• система работает без затрат на химические реагенты, за счет окружающего воздуха;
• существуют компактное (в коттедж или баню), высокопроизводительное оборудование (для промышленности, предприятий сферы ЖКХ).

Из минусов такой схемы улучшения воды отмечают отсутствие функции обеззараживания. Но это не критично, если берут воду из индивидуальной скважины. При необходимости обработки больших объемов придется мириться с громоздкостью конструкции. Поэтому на промышленных предприятиях под водоочистительное оборудование выделяют отдельное помещение.

Ионообменная очистка воды

Ионный обмен — способ смягчения воды путем удаления солей, придающих жесткость. Относится к современным методам улучшения качества питьевой воды. Методика рассчитана на относительно чистый носитель, без механических примесей. Система работает за счет просачивания через специальный фильтр (ионит). Твердый осадок в оборудовании не появляется, все происходит на уровне химических реакций.

К преимуществам улучшения качества воды с помощью ионного обмена относят:

• не требуется механическая фильтрация от нерастворимых частиц солей магния, кальция;
• функции фильтров восстанавливаются промыванием в растворе поваренной соли;
• вода приобретает хорошие органолептические свойства (вкус, мягкость).

Недостаток такого улучшения показателей воды — необходимость утилизации отработанных фильтров и невысокая скорость обработки воды. Первое незаметно при маленьких объемах потребления, а второе компенсируется добавками с каталитическими свойствами.

Обратный осмос — специальный метод улучшения качества воды

Метод обратного осмоса подходит как для смягчения воды, так и ее очистки от коллоидных масс, бактерий и вирусов. В оборудовании такого типа установлена полупроницаемая мембрана, которая под воздействием гидростатического давления пропускает чистый носитель. Этот способ позволяет превращать морскую воду в пресную. Хотя на практике его используют и для обработки сточных и промышленных жидких отходов.

Преимущества данного способа улучшения и обеззараживания воды:

• универсальность технологии, сфера применения зависит лишь от мощности установки;
• высокая степень обессоливания (до 98%) при низких затратах энергии;
• доступная цена бытовых моделей очистительного оборудования.

Минус — вода на выходе больше похожа на дистиллированную (нет вообще вкуса). Промышленные установки дорогие, требуют затрат на очистку фильтров. Компенсирует недостаток высокая степень улучшения воды.

Обеззараживание воды

Методика основана на комбинации применения химических реагентов вроде хлора, озона, ценных металлов (например, золота) и физического воздействия — ультрафиолетовым, ультразвуковым облучением, термической, электроимпульсной обработкой.

• комплекс дает безопасную для использования воду независимо от качества источника;
• свободный выбор химических реагентов, способа физического обеззараживания;
• простота бытового применения с сохранением эффективности улучшения.

Недостаток метода улучшения и обеззараживания воды заключается в необходимости дополнительной очистки от механических частиц вроде песка, нерастворимых солей металлов. Технология больше рассчитана на избавление воды от активной органики, включая микроорганизмы.

Сорбция (угольные фильтры)

Сорбционные методы по улучшению качества питьевой воды основаны на избирательном поглощении загрязнений поверхностью или внутренним объемом сорбента. Чаще всего в его качестве используют угольные фильтры. При очистке эффективно удаляются поверхностно-активные вещества, пестициды, гербициды и фенолы.

Преимущества такого способа для улучшения качества воды:

• широкий выбор сорбентов от активированного угля до силикагеля, алюмогеля, цеолита;
• высокая степень очистки от разнообразных примесей, и природных, и искусственных;
• возможность регенерации большинства сорбирующих веществ.

Минус технологии улучшения воды с помощью сорбционных фильтров — маленькая скорость обработки, сложность конструкции фильтров проточного типа, если нужна высокая производительность.

Улучшение качества воды методом флотации

Методика флотации чаще используется при очистке сточных вод. Она рассчитана на то, что более крупные частицы всегда стремятся осесть на дно, а те, что легче носителя, плавают на поверхности. Последние за счет наполнения емкости пузырьками воздуха скапливаются в виде пенки, в которой содержится концентрат шлама.

Преимущества флотационного метода улучшения свойств воды:

• доступна очистка от маслянистых веществ, продуктов нефтепереработки, смол, полимерных материалов, донного ила;
• возможен непрерывный процесс со стабильным качеством результата;
• простая регулировка степени очистки в зависимости от гидрофобности мусора.

К минусам флотации для улучшения воды относят: не удаляются гидрофильные загрязнения, их придется убирать дополнительным фильтром механической очистки. Но это не всегда и требуется, например, если достаточно убрать из носителя полимерные примеси.

Электродиализ (электродеионизация)

Комплексная технология, где сочетаются мембранный и электрический процессы. Ее, как и ионный метод, используют для обессоливания воды. Благодаря ионоселективным мембранам на «другую сторону» проходит чистый дистиллят.

Преимущества электродиализа, как метода улучшения качества воды:

• в оборудовании отсутствуют движущиеся детали, что повышает срок эксплуатации в разы;
• минимальные потери носителя, растворы солей в установках прогоняются повторно вплоть до нужного качества;
• результат получается независимо от изначальной загрязненности воды.

Недостаток такой системы для улучшения воды один: узкая направленность методики, востребованность лишь для химической промышленности.

Источник

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.

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

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 ручной до 0,8 м3/ч

АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

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.

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.

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.

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

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

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.

• 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.

Источник