Обзор способов и методов очистки питьевой воды. Какую воду лучше пить: особенности водоподготовки

Обзор способов и методов очистки питьевой воды. Какую воду лучше пить: особенности водоподготовки

На первый взгляд может показаться, что в очищении нуждается только вода, применяемая на производстве. В зависимости от характера предприятия она может быть загрязнена всевозможными токсичными веществами или механическими примесями. Вдобавок большое значение здесь имеет очистка сточных вод, которая защищает окружающую среду от непоправимого вреда.

Разумеется, технологии очистки воды для производственных нужд отличаются от способов очистки питьевой воды. Однако считать, что данная процедура — прихоть или перестраховка, не стоит. В колодцы и артезианские скважины вода поступает из разрушающихся каменных пород, а в трубы — из водопроводов, «богатых» коррозией. В обоих случаях существует большой риск получить воду с повышенным содержанием железа, что чревато мочекаменной болезнью, кишечными расстройствами, проблемами с зубами и кожей, а также коричневыми пятнами на сантехнике и желтоватым оттенком белья, которое до стирки было белым. Многим знакомо и понятие жесткой воды — когда в жидкости переизбыток солей кальция и магния. Все из-за того, что вода поступает в реки и озера из подземных источников, которые протекают в известняковых пластах. Жесткая вода не менее опасная, чем «железная», и может привести к камням в почках, сухой коже, перхоти и даже выпадению волос. Соли жесткости также негативно влияют на бытовую технику, существенно сокращая срок ее службы. Готовить еду в такой жидкости тоже лучше не стоит — особенно это касается мяса, которое даже спустя длительное время варки останется жестким и невкусным. В промышленных областях и регионах чаще других может встречаться вода с неприятным запахом сероводорода. Обычно крупные города возникали в местах залегания руды, а растворенный в воде газ сероводород как раз таки образуется при разложении белка в результате жизнедеятельности лишенных кислорода бактерий. В первую очередь в зоне риска здесь находятся артезианские скважины, пробуренные на большой глубине. Помимо неприятного запаха тухлых яиц, сероводород также может серьезно навредить человеческому здоровью, вплоть до сильного отравления.

Методы очистки воды таблица. Типичные загрязнения питьевой воды: методы очистки

Чтобы определить, от какого именно типа загрязнений требуется очищать воду, необходимо провести ее анализ, выявляющий как качественные, так и количественные показатели всех составляющих.

Наиболее распространенные виды загрязнений и методы очистки питьевой воды:

• Механические примеси, которые могут присутствовать как в воде из колодца (скважины) , так и в водопроводной воде, удаляются при помощи грязевых (механических) и угольных фильтров.
• В тех случаях, когда в воде в большом количестве присутствуют микроорганизмы, органические соединения, а также превышены нормы содержания химических элементов, универсальным является применение метода обратного осмоса для очистки воды.
• Повышенное содержание железа в воде из колодца или из скважины требует обезжелезивания, которое выполняется при помощи различных методов: с применением в фильтрах инертных либо каталитических загрузок, методом аэрации, способом электромагнитной очистки.
• Высокое содержание марганца, которое часто встречается в воде из скважин или из открытых источников водозабора, можно нейтрализовать при помощи перманганата калия; каталитических загрузок; а при незначительных концентрациях — применением метода обратного осмоса.
• Жесткая вода из колодцев или скважин , отличающаяся избыточным содержанием гидрокарбонатов и сульфатов, требует умягчения фильтрами с ионообменными смолами.
• Вирусы и бактерии, которые встречаются в воде из природных источников (колодцев и скважин), но могут присутствовать и в водопроводной воде , уничтожаются с применением хлорирования, озонирования, УФ-облучения, ионов серебра или при помощи обратноосмотического мембранного способа очистки воды.
• Загрязнения смешанного характера — сероводород, механические примеси, железо, марганец, избыточная жесткость и прочее, — присутствующие в воде из скважин , требуют применения одновременно нескольких способов очистки.

Способы очистки воды на производстве. Как и при помощи, какого оборудования очищать воду на производстве

В зависимости от уровня загрязненности воды на предприятии, а также целей, для которых в последствии эта вода будет использоваться, выделяют разные работы, которые нужно провести для очистки воды, а именно:

• обеззараживание;
• очистка от железа;
• дехлорирование;
• умягчение;
• удаление механических примесей;
• адсорбция и другие задачи.

Сегодня используются разные способы очистки воды на производстве, ведь фильтры и системы водоподготовки способны решить любую из вышеперечисленных задач. Также можно подобрать оборудование, которое будет выполнять работу комплексно, удаляя различные примеси, вредные вещества, проводя опреснение и т. д.

Способы умягчения воды на производстве

Нередко используются электромагнитные фильтры, которые эффективно удаляют соли жесткости, при этом дополнительно очищают от накипи стены труб или оборудования. Не менее популярным является ионный обмен. Установка для очистки воды на производстве может состоять из 2-5 баков для очистки (в зависимости от масштабов производства и объемов воды). В таких фильтрах гелеобразная смола отдает ионы натрия, «забирая» у воды взамен соли жесткости, которые и занимают места этих молекул.

Другие способы очистки воды на производстве

Когда необходима очистка большого количества воды, часто используют УФ-лампы, которые можно установить на определенных участках трубопровода или оборудования. Все бактерии и вирусы будут уничтожены бесконтактным методом без применения реагентов. Этот способ лучше всего подходит для предприятий, работающих в сферах энерго- и теплоснабжения.

Очистку воды в компаниях, связанных с газоснабжением и нефтяной промышленностью, лучше проводить с помощью механических фильтров, а также метода обратного осмоса. Благодаря полупроницаемым мембранам обратноосмотических систем, которые очищают жидкость от мельчайших примесей, в жидкости остаются только молекулы воды. Производительность оборудования можно подбирать индивидуально, она зависит от показателей давления и других характеристик.

Если вы хотите подобрать водоочистительное оборудование для конкретного производства, звоните нам, и мы подберем для вас лучшее решение. Наши мастера изготовят оборудование под заказ, а также выполнят его установку и первоначальную настройку. С нашей помощью вы сможете организовать процесс водоподготовки и очистки доступно и грамотно!

СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

I Введение

Все живое в нашей жизни связано с водой, поэтому нет более волнующей и обсуждаемой темы, чем тема воды. Особенно вызывает проблему качество водопроводной воды. Это я доказала своей предыдущей работой. Купить уже очищенную воду можно в магазине, но бутилированная вода стоит денег, и пользоваться ею постоянно – достаточно дорого. Заботясь о собственном здоровье и здоровье своей семьи, можно найти для себя оптимальный способ очистки воды дома, поэтому тему «Методы очистки водопроводной воды в домашних условиях» считаю актуальной .

Цель: экспериментальным путем выявить наиболее результативный метод очистки воды в домашних условиях

Задачи:

Изучить литературу и материалы в сети Интернет о методах очистки воды;

Провести опрос среди учащихся начальных классов;

Определить опытным путём наиболее эффективные и доступные способы очистки воды в домашних условиях;

Оценить полученные результаты и сделать выводы;

По результатам работы составить буклет для учеников своей школы и их родителей;

Гипотеза: Водопроводную воду можно очистить самостоятельно

Объект исследования: вода.

Предмет исследования: водопроводная вода

Актуальность: Для нормального функционирования организма нужна вода, не содержащая вредных примесей и механических добавок, т.е. хорошего качества.

Практическая значимость: материалы и результаты работы могут быть использованы на внеклассных мероприятиях, в кружковой работе, на уроках, а так же для информирования учащихся и их родителей.

Методы исследования:

Работа с информационным источником;

Социальный опрос (анкетирование);

Составление аналитических диаграмм;

Проведение исследований;

Изучение литературы;

Я решила получить информацию по данной теме у учащихся начальных классов и задала им следующие вопросы :

Употребляете ли вы воду из-под крана?

Какую воду вы пьете?

Какие методы очистки используют в вашей семье?

Полученные данные мы систематизировали и представили на круговых диаграммах

Из опрошенных мною детей большинство не употребляют воду из-под крана, а пьют фильтрованную и кипячёную. Меня заинтересовало, а какие методы очистки воды существуют ещё.

Из «Экологической азбуки для детей и подростков» я узнала различные методы очистки воды. Мною были проведены исследования по выявлению наиболее эффективного и доступного метода очистки воды.

II Основная часть

Методы очистки воды

Очистка-устранение посторонних и нежелательных веществ из воды. А также от вредных примесей.

В ходе выполнения исследовательской работы мной были изучены разные способы очистки питьевой воды в домашних условиях.

1. Фильтрование - процесс разделения неоднородных систем при помощи пористых перегородок. Фильтрование жидкостей в лаборатории проводят с помощью воронок, в которые вкладывается специальная фильтровальная бумага. . Некое подобие их было создано в Китае и представляло собой обычные камышовые тростинки, пропитанные коагулянтами. Один из таких простейших фильтров даже вошел в историю как «рукав Гиппократа». Прообразы современных фильтров. Их принцип действия был близок к естественным очистным процессам и заключался в прохождении воды сквозь слой различных веществ: щебня, песка и древесного угля.

2 Очистка воды с применением фильтров

Для устранения вредных примесей из водопроводной воды применяют разнообразные фильтры. В домашних условиях часто применяются разнообразные кувшины и насадки на кран. Это наиболее распространенный и доступный способ очистки воды. Питьевые фильтры - кувшины в состоянии убрать из воды избыток хлора, органических веществ, накипь (соли жесткости). Фильтры-кувшины вполне эффективно очищают водопроводную воду, дешевые при первоначальной покупке, а поэтому широко распространены. Все питьевые фильтры - кувшины оснащены сменным очищающим элементом (также его называют "кассета" или "картридж"). Кассета сконструирована таким образом, чтобы поддерживать постоянную скорость протекания воды через очищающую смесь. В состав смеси входят - активированный уголь, полипропиленовый вкладыш, ионообменные смолы нескольких видов. Это важно для равномерной и полноценной очистки воды. Фильтрация данного типа направлена непосредственно на очищение жидкости от вредных примесей, таких как хлор или пестициды. Также она способна избавить воду от различных неприятных запахов и сделать воду абсолютно прозрачной. Данный картридж необходимо менять примерно один раз в три месяца.

Способы очистки воды химия. Химические методы очистки сточной воды

Очистка сточных вод химическим путем – один из трех способов, использующихся для борьбы с загрязнениями. Существуют также механический и физико-химический. Первый направлен на первичную обработку и удаление самых крупных частиц, в то время как физико-химический способен справиться даже с малейшими частицами путем обработки озоном и ультразвуком.

Химическая очистка воды из стоков способствует выделению из отработанных жидкостей растворенных веществ – механическая обработка на это неспособна. Технология оказывает действие на загрязняющие вещества на молекулярном уровне, не только извлекая примеси, но также дезинфицируя и обесцвечивая воду. Однако, для достижения желаемого эффекта важно строго соблюдать количество используемых реагентов и обеспечить оптимальные условия для полноценного завершения реакций.

К основным задачам химических методов можно отнести очистку сточных вод от вредных веществ и микроорганизмов, которые могут оказывать пагубное влияние на окружающую среду. Он подразумевает добавление реагентов, под действием которых загрязнения выпадают в осадок. Далее, механизированным путем, они удаляются.

Химические методы очистки сточных вод

Существует три основных метода химической водоочистки, используемых чаще всего: нейтрализация, окисление и коагулирование.

1. Нейтрализация . Сущность метода заключена в обработке стоков кислотами или щелочами. Это позволяет добиться оптимального показателя рН. Он активно задействуется в промышленной сфере. В частности, его используют в текстильной, фармацевтической, химической промышленности, а также в машиностроении. В роли реагентов применяют растворы кислот и щелочей. В некоторых случаях вода может проводиться через загрузки с нейтрализующими свойствами – магнезит или доломит. В этом случае используется специальное оборудование.
2. Окисление . Данный метод выражается в добавлении сразу нескольких видов окислителей. К ним можно отнести хлор, диоксид хора, кислород, а также гипохлорит натрия или кальция. Способ эффективен при очистке отработанных стоков, в составе которых присутствуют такие соединения как цинк и цианид меди. Окисление часто применяют в машиностроении и приборостроении, а также целлюлозно-бумажной промышленности и свинцово-цинковых производствах. После проведения такой очистки токсичные вещества теряют свои вредные свойства. К недостаткам технологии можно отнести достаточно высокую стоимость реагентов и их большой расход.
3. Коагулирование . Коагулирование подразумевает использование особых соединений – коагулянтов. В зависимости от серьезности загрязнений, в их роли может выступать сернокислый алюминий или хлорное железо. Соединения вступают в контакт с бикарбонатами, содержащимися в стоках, и обеспечивают их быстрое, а главное эффективное осаждение. Это касается как полимерных смол, так и других вредных веществ.

Способы очистки воды плюсы и минусы. Какой самый выгодный способ очистки воды на предприятии? Плюсы и минусы разных методов очистки.

Очистка воды на предприятии – основная задача, которая стоит перед руководством любой компании. Чистая вода нужна в сельском хозяйстве, на производствах, в пищевой промышленности, особенно при производстве напитков и в молочной отрасли. Сегодня вода, используемая предприятием для обеспечения собственных нужд, содержит довольно большое количество вредных механических и органических примесей, соли тяжелых металлов, кроме того, у нее повышенная жесткость, присутствует посторонний запах и вкус, недостаточная прозрачность. Особенно остро стоит проблема загрязнения воды песком, илом, ржавчиной, частичками водорослей. Многие предприятия отстаивают воду перед использованием, но это довольно неэффективный, а также требующий временных затрат метод.

Сегодня существует очень много современных методов по очищению воды, которые используются в быту и на производстве. Но насколько каждый метод фильтрации воды эффективен, мы рассмотрим.

Современные методы фильтрации воды

Применение ультрафиолета

Использование ионообменных смол

Принцип действия

Происходит методом химических реакций молекул ионных смол и микроэлементов, растворенных в воде

Где применяются

В ЖКХ частного сектора, при заборах воды их скважин и открытых водоемов. Подходит только для холодной воды. Давление потока не превышает 2–7 кг\см2

Фильтры механической очистки - самый популярный способ очистки воды!

Принцип действия

Фильтры механической очистки производятся обычно в виде колбы, внутри которой расположен фильтрующий картридж. Фильтрующие элементы выполняются из различных материалов, обычно из полимерного волокна (полипропилена) или металла (сетчатые)

Преимущества

• Освобождают воду от механических компонентов – ржавчины, грязи, песка, большинства паразитов биологического происхождения.
• Фильтрующие элементы задерживают компоненты размером до 0,5 мкм.
• Очень экономичный способ очистки воды – корпус фильтра ставится один раз, сменные картриджи стоят очень дешево и легко меняются
• Полипропиленовые картриджи позволяют фильтровать как горячую, так и холодную воду без потери качества

Недостатки

• Картридж является расходной частью, имеет определенный ресурс работы и требует замены после его истечения.

Где применяются

Для любого объема воды:

• Для очистки сточных вод
• На производствах, перерабатывающих заводах
• В нефтехимической отрасли
• В кондитерской промышленности
• В котельных
• На автомойках и в гостиницах
• В быту
• При производстве пива и безалкогольных напитков, бутилированной воды
• В сельском хозяйстве – на фермах
• Для очистки воды для орошения полей

Медно-цинковые очистительные системы

Фильтрация с применением керамического фильтра

Принцип действия

Керамические фильтры очищают воду через мельчайшие поры в керамическом материале. Используются в производстве пива и в пастеризации

Озонирование

Принцип действия

Озон – отличный окислитель. Пузырьки проходят по воде и при этом очищают ее. Подходит для очищения воды в бассейнах

Недостатки

• Не удаляются тяжелые металлы, пестициды и минеральные вещества
• Озон быстро распадается и становится неэффективным
• Достаточно дорогой метод
• Озон ядовит, поэтому работу нужно четко контролировать

Обратноосмотическая очистка

Принцип действия

Давление воды должно быть определенной силы, чтобы проталкивать воду через мембрану. Полностью вода не очищается, но очищение достигается до 97%.

Угольный метод фильтрации

Принцип действия

Угольные фильтры имеют многочисленные формы и разные размеры, такой способ фильтрации относится к самым старым. Чаще в качестве сорбирующего вещества используется активированный уголь, вода отлично проходит через фильтр, даже если поры достигают поверхности примерно 1000 м2/г

Преимущества

• Забирает на себя все грязи
• Отлично борется с пестицидами, гербицидами и другими вредными веществами, в том числе с промышленным хлором и химией.

При использовании любого из приведенных вариантов удастся значительно улучшить качества водопроводной воды. Однако в любом случае первым этапом очистки должна быть очистка механическим фильтром – это обеспечит эффективность последующих методов очистки или вовсе поможет обойтись без них. Как в сельском хозяйстве, так и в производствах, они избавят от основной проблемы – ржавчины из водопроводных труб и осадка, ила и песка из открытых источников. Чистая вода – залог здоровья сельскохозяйственных животных, секрет долгой работы оборудования и качества производимой продукции.

Кроме того, фильтры механической очистки являются самым экономичным и простым вариантом в обслуживании. Сменные картриджи легко доступны, имеют достаточно длительный ресурс пользования и хорошую пропускную способность. А качество профильтрованной воды чаще всего позволяет использовать ее не только в бытовых, но и в питьевых целях. Пищевой полипропилен, который используется в картриджах, обеспечивает сохранение всех вкусовых свойств воды.

Источник: https://avtonomnoe-vodosnabzhenie.aystroika.info/stati/metody-i-sposoby-ochistki-vody-fizicheskie-metody

Методы очистки питьевой воды гигиена. 26) Основные методы очистки питьевой воды.

Очистка является важным этапом в общем комплексе методов улучшения качества воды, так как улучшает ее физические и органолептические свойства. При этом в процессе удаления из воды взвешенных частиц удаляется и значительная часть микроорганизмов, в результате чего полная очистка воды позволяет легче и экономичнее осуществлять обеззараживание. Очистка осуществляется механическим (отстаивание), физическим (фильтрование) и химическим (коагуляция) методами. Остаивание при котором происходит осветление и частичное обесцвечивание воды, осуществляется в специальных отстойниках. Используются две конструкции отстойников: горизонтальные и вертикальные. Принцип их действия состоит в том, что благодаря поступлению через узкое отверстие и замедленному протеканию воды в отстойнике основная масса взвешенных частиц оседает на дно. Процесс отстаивания в отстойниках различной конструкции продолжается в течение 2 - 8 ч. Однако мельчайшие частицы, в том числе значительная часть микроорганизмов, не успевают осесть. Поэтому отстаивание нельзя рассматривать как основной метод очистки воды. Фильтрация - процесс более полного освобождения воды от взвешенных частиц, заключающийся в том, что воду пропускают через фильтрующий мелкопористый материал, чаще всего через песок с определенным размером частиц. Фильтруясь, вода оставляет на поверхности и в глубине фильтрующего материала взвешенные частицы. На водопроводных станциях фильтрация применяется после коагуляции. В санитарной практике используются медленные и быстрые фильтры, фильтр АКХ (Академии коммунального хозяйства). В настоящее время начали применяться кварцево-антрацитовьие фильтры, значительно увеличивающие скорость фильтрации. Для предварительной фильтрации воды используются микрофильтры для улавливания зоопланктона, и фитопланктона. Эти фильтры устанавливают перед местом водозабора или перед очистными сооружениями. Коагуляция представляет собой химический метод очистки воды. Преимущество этого метода заключается в том, что он позволяет освободить воду от загрязнений, находящихся в виде взвешенных частиц, не поддающихся удалению с помощью отстаивания и фильтрации. Сущность коагуляции заключается в добавлении коагулянта, способного реагировать с находящимися в воде бикарбонатами. В результате этой реакции образуются крупные, тяжелые хлопья, несущие положительный заряд. Оседая вследствие собственной тяжести, они увлекают за собой находящиеся в воде во взвешенном состоянии частицы загрязнений, заряженные отрицательно, и тем самым способствуют довольно быстрой очистке воды. За счет этого процесса вода становится прозрачной, улучшается показатель цветности. В качестве коагулянта в настоящее время наиболее широко применяется сульфат алюминия, образующий с бикарбонатами воды крупные хлопья гидроксида алюминия. Для улучшения процесса коагуляции используются высокомолекулярные флоккулянты: щелочной крахмал, флоккулянты ионного типа, активизированная кремниевая кислота и другие синтетические препараты, производные акриловой кислоты, в частности полиакриламид. В настоящее время в водопроводной системе применяется установка, заменяющая весь комплекс очистных сооружений обычного типа и работающая по схеме: коагуляция - отстаивание - фильтрация. Она называется контактным осветлителем и представляет собой бетонный резервуар, заполненный гравием и песком на высоту 2,3 - 2,6 м. Вода подается через систему труб в нижнюю часть осветлителя, а коагулянт вводится непосредственно в трубопровод перед поступлением воды в осветлитель. Коагуляция происходит в нижних крупнозернистых частях осветлителя, а в верхних задерживаются хлопья коагулянта и другие взвешенные вещества.

Источник: https://avtonomnoe-vodosnabzhenie.aystroika.info/novosti/sovremennye-metody-ochistki-vody-neobhodimost-ochistki-vody

Методы очистки питьевой воды. Механический способ

Самый простой и известный в быту способ механической очистки воды – отстаивание. Набирая в емкость некоторое количество жидкости, вы точно можете быть уверены, что в течение определенного времени все тяжелые взвеси опустятся на дно и чистую воду можно будет черпать без опаски.

Однако этот способ не идеален. Во-первых, его не получится использовать в больших масштабах, так как расход воды в данном случае будет превышать приход. Во-вторых, условная линия образования осадка очень относительна: сложно определить на глаз, до какой степени глубины емкости можно дойти, чтобы не зачерпнуть вместе с водой и осадок. В-третьих, этот метод примитивен и использовать его можно только при дополнительном кипячении воды, а также в условиях, когда отсутствуют другие, более технологические методы очистки. Хотя его несомненный плюс в том, что это бесплатный способ.

Следующий механический вид очистки воды – гидроциклический. В основе этого принципа – специальная вытянутая емкость, внизу которой находится конусообразный шламоотвал, а в центре – спираль для поступления очищаемой жидкости. Направляясь по спирали, вода закручивается в естественном потоке, который вытесняет тяжелый осадок и проталкивает его в конус. А чистая жидкость, оказывающаяся легче осадка, поступает в емкость для забора воды.

Хорошо известный способ механической очистки воды – сетчатая фильтрация (рис. 1). Фильтр в виде сетки может быть установлен как внутри трубы, подающей воду, так и на других участках водоотведения – все зависит от возможностей отдельно взятой системы в доме. Сетки защищают воду от присутствия песка, ржавой окалины, мелких частиц пластика и других видимых глазу элементов. Сетки просты в эксплуатации, однако за ними нужен постоянный уход, иначе скопившиеся в них засоры могут стать причиной поломок и обильных утечек сора из-за прорывов. Плюс сетчатой системы очистки в том, что она может быть как очень мелкой, практически непроницаемой, так и достаточно крупной – в зависимости от общего уровня загрязненности воды.

Основной недостаток данного способа очистки в том, что с помощью механического вмешательства можно устранить только весомые частицы. Это приемлемо, если речь идет не о питьевой, а о технической воде. Все дело в том, что помимо видимых загрязнителей в воде могут присутствовать микрочастицы, которые не имеют ни запаха, ни цвета, а потому их наличие может проявиться только в результате развития недомогания или поломки техники.

Источник: https://avtonomnoe-vodosnabzhenie.aystroika.info/stati/metody-i-sposoby-ochistki-vody-fizicheskie-metody