Очистка воды - решения проблем

Очистка воды - решение проблем
1) Фильтрация механических частиц
Фильтры механической очистки воды устанавливаются первыми на
вводе трубопровода в дом и служат для задержания крупных примесей
(частиц песка, окалины и т.д.), которые выносятся из скважины или
поступают из водопровода. Существуют следующие типы
механической очистки:
- Осадочный фильтр;
- Сетчатые и дисковые, легко промывающиеся фильтры. Сетчатые и
дисковые фильтры оптимальны для удаления осадочных частиц,
песка, окалины, для грубой и предварительной фильтрации при
низком качестве исходной воды, или при периодическом изменении ее
качества. Сетчатые и дисковые фильтры оборудованы системой для
эффективной очистки накопившейся грязи.
- Картриджные фильтры. Картриджные фильтры предназначены для
доочистки воды от песка, грязи, ржавчины и других нерастворимых
примесей. Сменные фильтрующие элементы - картриджи изготовлены
из полипропилена, полиэстера, целлюлозы или других материалов с
размерами пор от 0,5 до 70 мкм, что позволяет гибко подходить к
требуемой степени очистки воды. Картриджные фильтры эффективно
использовать совместно с сетчатыми или дисковыми фильтрами.
2) Удаление хлора
Фильтры на основе активированного угля и углеродного волокна
эффективно удаляют посторонние привкусы и запахи, вызванные
присутствием хлора в воде.
Фильтры для удаления хлора обычно устанавливают непосредственно
в месте использования рядом с кухонным краном. Возможно также
установить автоматический угольный фильтр на входную магистраль
холодной воды.
3) Удаление железа из воды
Удаление из воды железа - одна из самых сложных задач в
водоочистке. Каждый из существующих методов применим только в
определенных пределах и имеет как достоинства, так и существенные
недостатки. К существующим методам удаления железа относятся:
- Окисление. Окисление железа кислородом, хлором, озоном с
последующим осаждением и фильтрацией. Процесс занимает долгое
время и имеет существенные недостатки. Используется на крупных
муниципальных системах.
- Каталитическое окисление. Распространенный метод удаления
железа, применяемый в высокопроизводительных компактных
системах. Суть метода заключается в том, что реакция окисления
железа происходит на поверхности гранул специальной фильтрующей
среды, обладающей свойствами катализатора (ускорителя химической
реакции окисления). Чаще всего используется диоксид марганца
(MnO2) и перманганат калия (KmnO4). Большая часть окисленного
железа вымывается в дренаж при обратной промывке. Таким образом,
слой гранулированного катализатора является одновременно и
фильтрующей средой.
Этот метод не эффективен в отношении органического железа и тогда,
когда содержание железа в воде превышает 10-15 мг/л.
- Ионный обмен. Этот метод используется в основном для умягчения
воды. Железо и марганец, находящиеся в воде в растворенном
состоянии, также могут быть из нее удалены. Так что этот метод
удаления железа может быть целесообразен там, где одновременно
существует проблема с жесткостью воды.
Не эффективен при высокой концентрации железа в воде, при
наличии в воде трехвалентного железа, которое "забивает" смолу и
очень плохо из нее вымывается.
- Дистилляция. Вода, испаряясь, освобождается практически ото всех
примесей. В дистилляторах вода нагревается до температуры кипения,
что приводит к интенсивному образованию пара. При этом
механические частицы, содержащиеся в воде оказываются слишком
тяжелыми, чтобы быть подхваченными паром. Почти все
растворенные в воде химические вещества, включая соли железа,
выпадают в осадок. В дальнейшем пар, охлаждаясь конденсируется,
опять превращаясь в воду. Этот конденсат и является той
высокоочищенной водой, которую называют дистиллятом.
Дистилляторы имеют малую производительность (около 1 литра в час)
и потребляют значительное количество электроэнергии , в бойлере
дистиллятора постоянно образуются осадок и накипь, которые надо
вычищать.
- Мембранные методы. Основное назначение мембранных систем удаление бактерий, и вирусов, обессоливание, подготовка
высококачественной питьевой воды. Удаление железа отнюдь не
главное их предназначение, а побочный эффект. Тем не менее
мембраны пригодны для удаления трехвалентного железа, способны
удалять коллоидное и бактериальное железо, а обратноосмотические
мембраны удаляют даже растворенное органическое и неорганическое
железо и марганец.
Мембранные системы требуют достаточно тщательной
предварительной подготовки воды, в частности - удаления взвесей и
органики. То есть, мембранные системы применимы либо там, где нет
органического, коллоидного, бактериального и трехвалентного
железа, либо проблема с этими загрязнениями должна быть
предварительно решена другими методами.
Их применение рентабельно там, где требуется очень высокое
качество воды, например, в пищевой промышленности.
4) Умягчение воды
Имеется несколько различных типов умягчения воды, каждый из
которых имеет свои особенности:
- добавление полифосфатов или других "антинакипинов";
- магнитное воздействие;
Метод магнитной обработки воды известен давно, но только
разработка магнитов нового поколения с высокими техническими
характеристиками позволила использовать этот метод на практике.
Метод магнитной обработки воды не требует каких-либо химических
реактивов и электроэнергии и поэтому является экологически чистым.
- электромагнитное воздействие;
В основе технологии обработки воды используется принцип изменения
формы кристалла карбоната кальция под действием магнитных или
электромагнитных волн звукового диапазона. Эти волны, которые
безвредны для человека, приводят к изменениям кристаллической
структуры солей, образующих накипь. Изменения достигаются
дестабилизацией ионов кальция (Са++) и карбонат ионов (СО3-).
Обычно при нагревании эти ионы, объединяясь, формируют прочную
смесь аморфных отложений, содержащую в основном кристаллы
кальцита. Чистый кальцит принимает форму ромбических кристаллов,
которые чрезвычайно прочны. Именно их электромагнитное излучение
переводит в структуру, которая придает кристаллу хрупкость,
неустойчивость, заставляя его терять свойство наслаиваться.
Под действием излучения и обработанной им воды меняется и
структура кристаллов уже накопившихся отложений накипи.
Преобразованная в хрупкие кристаллы накипь легко смывается с
поверхностей и выносится потоком воды.
Специфика такого метода обработки заключается в том, что
кристаллическая решетка восстанавливается через несколько дней
после прекращения воздействия. Свойства умягченной воды, таким
образом, утрачиваются. Они вновь восстанавливаются при повторной
обработке. В отличие от постоянных магнитов, применяемых для той
же цели и теряющих эффективность в процессе эксплуатации,
электромагнитное излучение выдает стабильный результат по
качеству обработки в течение всей работы.
- использование специальных сплавов;
Уникальный тип сплава, полученный при производственном процессе
прессовки различных материалов, таких как алюминий, железо, хром,
цинк, кремний и т.д., обладает свойством преобразования карбоната
кальция в коллоидное состояние. Устройство эффективно
концентрирует электростатические поля из окружающей среды и
вместе со слабыми магнитными полями воздействует на растворенные
в воде анионы гидрокарбоната, удерживая их в коллоидной форме.
Это вызывает процесс кристаллизации непосредственно в массе воды,
а не на стенках труб или других поверхностях, например
нагревательных устройств. Этот процесс более известен как
"кристаллизация в объеме". В результате физической обработки,
жесткая вода приобретает ощутимые свойства мягкой, которая не
образует накипь и способна растворять старые отложения.
Преимущества этого метода в простоте установки, отсутствии затрат
на энергию и обслуживание, пожизненный срок эксплуатации.
- ионообменные смолы;
Ионообменные смолы применяются в водоочистке с 60-х годов XX
века, но особенное распространение получили в конце 80-х - в 90-х
годах. Ионообменная смола представляет собой мелкие (меньше
миллиметра в диаметре) шарики, изготовленные из специальных
полимерных материалов, именуемых для простоты "смолой". Внешне
такая смола напоминает икру. Однако, эта "икра" обладает
уникальными свойствами. Шарики смолы, способны улавливать из
воды ионы различных веществ и "впитывать" их в себя, отдавая в
замен "запасенные" ранее ионы. Таким образом осуществляется
ионный обмен - отсюда и обобщающее название этих смол "ионообменные".
5) Удаление неприятных привкусов и запахов
Фильтры на основе активированного угля и углеродного волокна
решают проблему удаления посторонних привкусов и запахов из воды
за счет поглощения хлора и органических соединений. Фильтры для
удаления посторонних запахов и привкуса обычно устанавливают
непосредственно в месте использования рядом с кухонным краном.
6) Удаление бактерий и вирусов
Используются следующие способы удаления вирусов и бактерий:
- Фильтры с порогом фильтрации менее 0,5 микрон будут удалять
Cryptosporidium и Giardia.
- Системы, использующие особенности смолы ПентаПюр, уничтожают
содержащиеся в воде бактерии и вирусы.
- Ультрафиолетовые стерилизаторы - Предназначены для
обеззараживания воды используемой для хозяйственно бытовых и
питьевых целей.
Обработка воды ультрафиолетом - это наиболее простой и
эффективный способ обеззараживания воды, не изменяющий ее
физические свойства и химический состав. Ультрафиолетовое
излучение безвредно для потребителей и окружающей среды.
Уменьшение содержания бактерий и вирусов на 99,9% достигается
при обработке воды ультрафиолетовым излучением с длиной волны
250 - 260 нм.
Разрушая ДНК и клеточные мембраны, ультрафиолет уничтожает
микроорганизмы всех известных форм: вирусы, бактерии и их споры.
УФ стерилизаторы выполнены в корпусе из нержавеющей стали,
внутри которого размещена ультрафиолетовая лампа в кварцевом
кожухе. Устанавливаются после всех других элементов системы
очистки воды.
- Обратный осмос
Все проблемы по очистке воды решаются при использовании
технологии обратного осмоса. Для хозяйственно-бытовых нужд это,
конечно, дорогой способ очистки воды. Обратный осмос является
наиболее эффективным способом для получения кристально чистой
питьевой воды. Такая вода очищена от всех ядовитых и химических
соединений, тяжелых металлов, бактерий и вирусов.
Проблемы с водой
Судить о качестве воды можно только на основании максимально
полного химического и бактериологического анализа. Только на
основе анализа можно сделать окончательный вывод о той проблеме
или комплексе проблем, с которыми мы имеем дело. Основные
неприятности, с которыми нам приходится сталкиваться следующие:
1) Наличие в воде нерастворенных механических частиц: песка,
металлов, ржавчины и т.д., а также коллоидных веществ. Их
присутствие в воде приводит к ускоренному износу сантехники и труб,
а также к их засорению.
2) Присутствие в воде хлора. Хлор с его соединениями - наш
медленный убийца. Производные хлора обладают канцерогенным и
мутагенным действием, то есть способны влиять на генетический
аппарат человека.
3) Присутствие в воде растворенного железа и марганца. Такая вода
первоначально прозрачна, но при отстаивании или нагреве
приобретает желтовато-бурую окраску. Уже при концентрациях
железа свыше 0.3 мг/л такая вода является причиной ржавых
подтеков на сантехнике. При повышенном содержании железа вода
также приобретает характерный металлический привкус. Железо в
воде может стать большой проблемой.
4) Жесткость, которая определяется количеством растворенных в воде
солей кальция и магния. При их высоком содержании возможны
выпадение осадка и появление белесых разводов на поверхности
ванны, мойки и т.д. Соли кальция и магния, называемые также солями
жесткости, являются причиной возникновения всем хорошо знакомой
накипи. Сравнительно безобидная в чайнике, накипь, откладываясь на
стенках водонагревательных устройств, а также на стенках труб в
линии горячей воды, нарушает процесс теплообмена. Это приводит к
перегреву нагревательных элементов, перерасходу электроэнергии и
газа. Отложение накипи является причиной до 90% аварий
водонагревателей.
5) Наличие в воде неприятного привкуса, запаха и цветности. На эти
три параметра, которые принято называть органолептическими
показателями, могут оказывать влияние находящиеся в воде
органические вещества, остаточный хлор, сероводород.
6) Бактериологическая загрязненность. Вызвана наличием в воде
различных микробов или бактерий. Некоторые из них могут
представлять непосредственную угрозу здоровью и жизни человека,
но даже сравнительно безопасные бактерии в процессе своей
жизнедеятельности выделяют органические вещества, которые не
только влияют на органолептические показатели воды, но и, вступая в
химические реакции (например с хлором), способны создавать
ядовитые и канцерогенные соединения. По данным Всемирной
Организации Здравоохранения (ВОЗ): "Инфекционные болезни,
вызываемые патогенными бактериями, вирусами и простейшими или
паразитарными агентами, представляют собой наиболее типичный и
широко распространенный фактор риска для здоровья, связанный с
питьевой водой".
Приведенный выше список не исчерпывает всего многообразия
проблем, возникающих с водой, это основные из них.
В настоящее время существует множество устройств, позволяющих
довести исходную воду практически любого качества до уровня,
соответствующего самым строгим нормативам. Оборудование
поставляемое фирмой «Экооптима» отвечает самым высоким
требованиям.