Методы очистки воды
Методы очистки воды
Для того, чтобы очистить воду в городской квартире, не обязательно отдавать ее на анализ в лабораторию. Состав важен, однако «букет» водопроводной воды, как правило, предсказуем: предельные значения уровня вредных веществ не превышены, соответствие СанПиН соблюдено. Но пить воду прямо из крана мы вам все же не советуем: вредные вещества, хоть и в небольших концентрациях, там присутствуют и в долгосрочной перспективе могут обернуться головной болью.
Фильтрация — это комплексный процесс, сочетающий в себе несколько способов очистки. Познакомимся с основными из них.
Механическая (предварительная) фильтрация
Самый простой способ очистки воды: она проходит через своеобразное «сито», и все частицы крупнее его ячеек задерживаются. Один из самых распространенных материалов для картриджей механической фильтрации — полипропилен: химически инертный, безвредный и бюджетный материал, поры которого можно «подогнать» под разный (так или иначе достаточно крупный) диаметр.
Механическая фильтрация активно используется на городских водоканалах, особенно при заборе воды из открытых источников — рек, озер, водохранилищ. Вода очищается от песка, глины, растений и прочих нежелательных «добавок». Вот только поры фильтрующего материала достаточно велики, и растворенные загрязнители (активный хлор, нитраты и т.д.) или микроорганизмы через предфильтры пройдут совершенно спокойно. Но для их устранения предусмотрены совсем другие фильтры.
Это не значит, что эти «другие» более продвинутые: просто у предфильтров и фильтров тонкой очистки разные цели. Механическая фильтрация, например, позволяет быстро и без удара по карману очистить воду от механических и видимых глазу примесей во всей квартире или даже во всем доме — но с растворенными вредными веществами этот номер не пройдет. Впрочем, обо всем по порядку.
Сорбция
Если механический фильтр — это сито, то сорбционный — это губка, которая впитывает растворенные в воде примеси. По такому же принципу работают противогазы — только загрязнители они извлекают не из жидкости, а из воздуха. Впитывающие материалы называют сорбентами, самый популярный из них — активированный уголь.
Что значит активированный?
Сырье (в случае АКВАФОР это кокосовая скорлупа) превращают в уголь, нагревая без доступа кислорода — этот процесс называется «пиролиз». Полученный уголь обрабатывают водяным паром при температуре около 1000°C. В результате получается очень чистый материал с отличными сорбционными качествами: площадь поверхности составляет около 1000–1500 квадратных метров на 1 грамм угля.
Еще одна небольшая деталь: не любой активированный уголь позволяет хорошо очистить воду. Значение имеет и размер гранул, и его происхождение: березовый, а тем более каменный уголь по качеству не сравнятся с кокосовым. Он лучше активируется, и получаемая площадь поверхности во много раз превосходит все ожидания от угля другого типа.
Современные фильтрующие смеси содержат не только уголь, но и дополнительные сорбенты, которые придают материалам синергетический эффект. В качестве такого элемента АКВАФОР использует микроволокно AКВАЛЕН™: это не только «ловушка» для тяжелых металлов, но и гидрофильный («любящий воду») агент, который позволяет использовать мельчайшие гранулы угля, а значит увеличивать площадь контакта с водой и глубину очистки.
Ионный обмен
В водоочистке это процесс, при котором ионы кальция и магния (солей жесткости, содержание которых определяет мягкость или жесткость воды) замещаются ионами натрия — то есть вода становится мягкой. Как правило, для этого применяют ионообменные смолы. В умягчителях они действуют сами по себе, выполняя свою основную функцию — умягчение, — а в сорбционных фильтрах сочетаются в тех или иных пропорциях с активированным углем и прочими фильтрующими средами.
Одно из главных и весьма полезных свойств ионообменных смол — это способность к регенерации: смолу можно «воскресить» обычной поваренной солью.
Ионообменные материалы (иониты) также для служат для очистки от тяжелых металлов — например, свинца. Но их эффективность в этом не так уж впечатляет, поскольку отсутствует селективность (избирательность): допустим, что на тысячу ионов кальция приходится один ион свинца, и в условиях такого количественного превосходства свинец чаще всего «проскользнет незамеченным». Чтобы исправить возможные недочеты, специалисты АКВАФОР разработали особое ионообменное микроволокно АКВАЛЕНТМ, которое «специализируется» именно на тяжелых металлах.
Человеческий организм не «оборудован» никакими защитными «противометаллическими» механизмами, и, скажем, мышьяк, ртуть и прочие незваные гости там просто накапливаются, приводя к непрогнозируемым последствиям — скорее всего, неприятным.
Полое волокно
Продвинутая технология мембранной очистки, отсеивающая мельчайшие примеси, включая бактерии и цисты (микрофильтрационная мембрана с порами до 0,1 мкм), а в некоторых случаях и вирусы (ультрафильтрационная мембрана с порами до 0,01 мкм, — поскольку вирусы относятся к самым мелким из возможных примесей).
Да, полое волокно это тоже мембрана: в фильтре ее можно расположить и в виде рулона, как в случае обратноосмотической, но для удобства и минимизации занимаемого пространства из нее делают тонкие «ниточки», стенки которых состоят из супермелких полых ячеек, через которые как раз и пытаются вместе с потоком воды пройти загрязнители — впрочем, безуспешно. Это гарантия антибактериальной защиты — исключительно механической, без всяких химических добавок, что особенно актуально для семей с маленькими детьми.
Обратный осмос
Очистка происходит за счет обратноосмотической мембраны, которая разделяет поток на чистую и дренажную воду. Никакие примеси — ни растворенные, ни нерастворенные — она не пропускает, и на сегодняшний день это самый эффективный способ фильтрации.
Перед обратноосмотической мембраной обязательно должны быть установлены предфильтрационные модули, чтобы избежать ее повреждения. А еще вода после очистки обратным осмосом требует минерализации, поскольку полезные минералы удаляются мембраной так же эффективно, как и вредные вещества.
Современные обратноосмотические системы прошли многочисленные этапы технологической «эволюции», стали менее дорогостоящими и занимают меньше места: не всем из них даже требуется отдельный накопительный бак.
Линейка современных обратноосмотических систем АКВАФОР DWM обеспечивает максимально возможную в домашних условиях степень очистки: в сравнении с традиционными системами у них более высокая скорость фильтрации, небольшие габариты и оптимальное соотношение чистой воды и дренажа — его намного меньше, чем в стандартных системах.
Сейчас качество жизни и здоровье напрямую зависят от интеграции технологий в жизнь. Так пусть это будут самые лучшие технологии, которые фундаментально меняют мир к лучшему. Выбирайте себя и своих близких — а АКВАФОР вас в этом поддержит.
Предфильтр на весь дом для комфортного душа и долгой службы бытовой техники. Обладает высокой грязеемкостью и большим ресурсом.
Предфильтр удобно размещать и обслуживать даже в очень ограниченном пространстве.
Особая конструкция сменного модуля позволяет дольше очищать воду от вредных примесей, посторонних привкусов и запахов. Смесь уникальных сорбентов — активированного кокосового угля, ионообменной смолы и запатентованного микроволокна АКВАЛЕН — позволяют максимально эффективно очистить водопроводную воду.
Также она дополнительно обогащается полезным магнием.
За счет уникальной конструкции позволяет с наименьшими затратами удалять растворенное железо, марганец и соли жесткости — причину накипи на нагревательных элементах и белых разводов на поверхностях. Ионообменную смолу высочайшего качества легко регенерировать самостоятельно небольшим количеством соли.
Инновационные картриджи серии Pro обеспечивают глубокую качественную фильтрацию благодаря уникальным материалам, в том числе ультрафильтрационной мембране, которая обеспечивает антибактериальную защиту без использования каких-либо химических веществ.
Идеальная экологичная альтернатива бутилированной воде премиум-класса. Удаляет из воды любые примеси, включая бактерии и вирусы. Избавляет от накипи в чайнике, кофемашине и прочей бытовой технике.
Благодаря особой конструкции система занимает в два раза меньше места под раковиной, экономит до 9 тонн воды в год и работает даже при низком давлении в водопроводе.
Очистка воды на водопроводных станциях
Вода на современных водопроводных станциях подвергается многоступенчатой очистке для удаления твердых примесей, волокон, коллоидных взвесей, микроорганизмов, для улучшения органолептических свойств. Максимально качественный результат достигается сочетанием двух технологий: механической фильтрации и химической обработки.
Особенности технологий очистки
Механическая фильтрация . Первый этап водоподготовки позволяет удалить из среды видимые твердые и волокнистые включения: песок, ржавчину и т. д. При механической обработке воду последовательно пропускают через ряд фильтров с уменьшающимся размером ячеек.
Химическая обработка . Технология используется для приведения химического состава и качественных показателей воды к норме. В зависимости от первоначальных характеристик среды обработка может включать несколько этапов: отстаивание, обеззараживание, коагуляцию, умягчение, осветление, аэрацию, деминерализацию, фильтрацию.
Методы химической очистки воды на водопроводных станциях
На водопроводных станциях устанавливают специальные резервуары с переливным механизмом или устраивают железобетонные отстойники на глубине 4–5 м. Скорость движения воды внутри емкости поддерживается на минимальном уровне, причем верхние слои перетекают быстрее, чем нижние. В таких условиях тяжелые частицы оседают на дно резервуара и удаляются из системы через отводные каналы. В среднем на отстаивание воды уходит 5–8 часов. За это время оседает до 70 % тяжелых примесей.
Технология очистки направлена на удаление из воды опасных микроорганизмов. Установки обеззараживания присутствуют во всех без исключения водопроводных системах. Дезинфекция воды может выполняться облучением или добавлением химических реагентов. Несмотря на появление современных технологий, использование обеззаражи.вающих средств на основе хлора является предпочтительным. Причина популярности реагентов заключается в хорошей растворимости хлорсодержащих соединений в воде, способности сохранять активность в подвижной среде, оказывать дезинфицирующее действие на внутренние стенки трубопровода.
Технология позволяет удалять растворенные примеси, которые не улавливаются фильтрующими сетками. В качестве коагулянтов для воды используют полиоксихлорид или сульфат алюминия, калийно-алюминиевые квасцы. Реагенты вызывают коагуляцию, то есть слипание органических примесей, крупных белковых молекул, планктона, находящегося во взвешенном состоянии. В воде образуются крупные тяжелые хлопья, которые выпадают в осадок, увлекая за собой органические взвеси, некоторые микроорганизмы. Для ускорения реакции на станциях очистки используют флокулянты. Мягкую воду подщелачивают содой или известью для быстрого образования хлопьев.
Содержание соединений кальция и магния (солей жесткости) в воде строго регламентировано. Для удаления примесей используют фильтры с катионными или анионными ионообменными смолами. Когда вода проходит через загрузку, ионы жесткости замещаются водородом или натрием, безопасным для здоровья человека и водопроводной системы. Поглощающая способность смолы восстанавливается обратной промывкой, но емкость уменьшается с каждым разом. Ввиду высокой стоимости материалов такая технология умягчения воды используется в основном на локальных очистных сооружениях.
Методику используют для очистки поверхностных вод, загрязненных фульвокислотами, гуминовыми кислотами, органическими примесями. Жидкость из таких источников часто имеет характерный цвет, привкус, зеленовато-коричневый оттенок. На первом этапе воду направляют в смесительную камеру с добавлением химического коагулянта и хлорсодержащего реагента. Хлор разрушает органические включения, а коагулянты выводят их в осадок.
Технология используется для удаления из воды двухвалентного железа, марганца, других окисляющихся примесей. При напорной аэрации жидкость барботируется воздушной смесью. Кислород растворяется в воде, окисляет газы и соли металлов, выводя их из среды в виде осадка или нерастворимых летучих веществ. Аэрационная колонна наполняется жидкостью не полностью. Воздушная подушка над поверхностью воды смягчает гидроудары и увеличивает площадь контакта с воздухом.
Безнапорная аэрация требует более простого оборудования и проводится в специальных душевальных установках. Внутри камеры вода распыляется через эжекторы для увеличения площади контакта с воздухом. При высоком содержании железа аэрационные комплексы могут дополняться озонирующим оборудованием или фильтрующими кассетами.
Технология используется для подготовки воды в промышленных водопроводных системах. Деминерализация выводит избыточное железо, кальций, натрий, медь, марганец и другие катионы и анионы из среды, увеличивая срок службы технологических трубопроводов и оборудования. Для очистки воды используют технологию обратного осмоса, электродиализа, дистилляции или деионизации.
Воду фильтруют пропусканием через угольные фильтры, или углеванием. Сорбент поглощает до 95 % примесей, как химических, так и биологических. До недавнего времени для фильтрации воды на водопроводных станциях использовались прессованные картриджи, но их регенерация является достаточно дорогостоящим процессом. Современные комплексы включают порошкообразную или гранулированную угольную загрузку, которую просто высыпают в емкость. При перемешивании с водой уголь активно удаляет примеси, не изменяя своего агрегатного состояния. Технология более дешевая, но такая же эффективная, как блочные фильтры. Угольная загрузка выводит из воды тяжелые металлы, органику, поверхностно-активные вещества. Технология может применяться на очистных сооружениях любого типа.
Воду какого качества получает потребитель
Вода становится питьевой только после прохождения полного комплекса очистных мероприятий. Затем она поступает в городские коммуникации для доставки потребителю.
Необходимо учесть, что даже при полном соответствии параметров воды на очистных сооружениях санитарно-гигиеническим нормам в точках водоразбора ее качество может быть значительно ниже. Причина в старых, проржавевших коммуникациях. Вода загрязняется при прохождении по трубопроводу. Поэтому установка дополнительных фильтров в квартирах, частных домах и на предприятиях остается актуальным вопросом. Грамотно подобранное оборудование гарантирует соответствие воды нормативным требованиям и даже делает ее полезной для здоровья.
Качество воды
Красноярск не обделён водными ресурсами. Напротив, раскинувшись по берегам могучего Енисея, город на протяжении 108 лет получает питьевую воду такого качества, о котором многие регионы страны могут только мечтать. Ежедневно более 40 тысяч абонентов Красноярска получают с 7 водозаборов около 400 тысяч кубометров питьевой воды, шесть из которых — инфильтрационные и один поверхностный. Химический состав подземных вод инфильтрационных водозаборов полностью формируется за счет поверхностных вод Енисея и практически не меняется на протяжении нескольких лет.
Водопроводная вода в Красноярске не требует очистки, то есть она поднимается на поверхность с глубины 20-25 метров практически кристально чистой и готова к употреблению без хлорирования. Как шутят в «КрасКоме», «у нашей воды только один недостаток – она очень холодная». Именно такая она и добывается. Но хлорировать ее все-таки приходится. Таково требование СанПиН к эксплуатации городских водопроводов. Доза хлора рассчитывается исходя из загрязненности воды, а так как количество добавляемого в воду хлора самое минимальное, то в распределительной сети остаточный хлор не регистрируется.
Химический состав природной енисейской воды — идеальный состав для употребления человеком, она – очень мягкая. Показатель общей жесткости для водопроводной воды строго регламентирован и не должен превышать 7 градусов жесткости (°Ж). В нашей воде этот показатель колеблется от 1,1 до 2,0 °Ж. Содержание железа при предельно допустимой концентрации (ПДК) 0,3 мг/ дм² по большинству водозаборов менее 0,025 мг/ дм², в основном же — не достигает и 0,01 мг/ дм².
Содержание сульфатов при ПДК 500 мг/дм² — от 4 до 20 мг/ дм². Тяжелые металлы, такие как кадмий, ртуть, бериллий, в красноярской водопроводной воде не регистрировались никогда! Содержание меди, марганца, железа, цинка — на уровне тысячных долей миллиграмма в 1 литре. Общая минерализация воды в среднем в 8-18 раз ниже допустимого уровня.
Высокие вкусовые свойства питьевой воды отмечены одной золотой и тремя серебряными медалями на дегустационных конкурсах «Чистая вода», проводимых в Нижнем Новгороде в 2003 и 2004 годах, а также дипломами Московского фонда защиты прав потребителей и специализированной выставки «Вода и здоровье — 2004». Поднимаемая из водозаборов вода готова к промышленному бутилированию без предварительной водоподготовки.
Схема городского водоснабжения г. Красноярска с разбивкой по зонам действия водозаборных сооружений
Подробные результаты исследований водопроводной воды по каждому водозабору с разбивкой по районам.
Пресс-центр
Ростовский Водоканал очищает и обеззараживает воду, используя современные технологии
Ростовский Водоканал принял участие в круглом столе на тему «Вода: что мы пьем?», состоявшемся в медиа-центре «МедиаС» в Ростове-на-Дону. Представители власти, ученые, производители бутилированной воды и эксперты обсудили вопросы качества водопроводной, природной, бутилированной воды.
Инженер-технолог ОАО «ПО Водоканал» ГаянеПоповьян рассказала участникам круглого стола о технологиях очистки воды, применяемой на очистных сооружениях ростовского водопровода. Она отметила, что источником водоснабжения для Ростова-на-Дону является река Дон. Источник сложный, качество воды в нем подвержено изменениям, сильны сезонные колебания, например, по такому показателю как мутность. Водоканал в процессе водоподготовки оперативно отвечает на эти изменения, подбирая ту или иную систему очистки, реагенты.
Качество воды контролируют лаборатории Ростовского Водоканала и Роспотребнадзора. Контроль осуществляется не только на очистных сооружениях, но и в городской разводящей сети. Благодаря усилиям водоканала качество питьевой воды, поставляемой Водоканалом потребителям, соответствует действующим санитарным правилам и нормативам (СанПиН).
Представитель Водоканала также ответила на вопросы участников круглого стола, касающиеся работы предприятия по контролю за органолептическими показателями воды, замены участков водопроводной сети. Информация была с интересом воспринята присутствующими, стала важной частью разговора за круглым стола .
На очистных сооружениях ОАО «ПО Водоканал» очистка поверхностных вод осуществляется с применением органического катионного флокулянтаполиДАДМАХ. Эта технология позволяет стабилизировать качество очищенной воды, сделать ее менее зависимой от состояния воды в реке Дон.Ввод реагента полностью автоматизирован, корректировка дозы реагента проводится на основании пробной коагуляции и может осуществляться технологом из диспетчерского пункта.
В 2012 году Ростовский Водоканал внедрил современную технологию обеззараживания воды ультрафиолетом. Дополнительное обеззараживание воды ультрафиолетомповышает качество питьевой воды и уменьшает риск попадания в воду устойчивых к хлору микроорганизмов. К достоинствам ультрафиолета относится отсутствие влияния УФ–облучения на физико-химический состав воды, побочных явлений и вторичных продуктов, оказывающих негативное влияние на здоровье человека. В сочетании с другими мероприятиями, проводимыми ОАО «ПО Водоканал»: переход на использование для обеззараживания воды гипохлорита натрия вместо хлора, преаммонизация и прочие, внедрение ультрафиолета стало важным шагом на пути повышения качества воды, поставляемой потребителям.
Пресс-служба ОАО «ПО Водоканал»
Ростовский Водоканал познакомил участников всероссийского конкурса «Лучший по профессии», организованного ОАО «Евразийский», с культурными традициями Дона
Cписок компаний, допускающих грубейшие нарушения при сбросе сточных вод в городскую канализацию, опубликован на сайте Ростовского Водоканала
