Как известно, качество нашей жизни напрямую зависит от качества питьевой воды. Примеси в воде могут отрицательно сказаться на здоровье, самочувствии и даже внешнем виде человека. Поэтому очищенная от вредных веществ вода является необходимой для улучшения жизни как в городских условиях, так и на сельской местности.

Существует множество методов фильтрации и очистки воды, как в быту, так и на производстве. На рынке представлены различные фильтры, отличающиеся по конструкции, пропускной способности, потреблению электроэнергии, применяемым технологиям и стоимости. Чтобы выбрать наилучший фильтр по соотношению "цена-качество", необходимо понимать, каким образом и от чего нужно очистить воду.

Сегодня технологии очистки воды от вредных примесей достигли высокого уровня развития. Одним из наиболее эффективных методов является фильтрация, который заключается в прохождении воды через специальный материал. Выбор материала для фильтрации зависит от задачи очистки, поскольку разные материалы оказывают разное воздействие на качество очищенной воды. Кроме того, разные материалы имеют разный ресурс работы, что также влияет на эффективность очистки. Чтобы поддерживать определенный уровень качества воды, нужно регулярно менять фильтры перед тем, как их ресурс будет полностью исчерпан. Частота замены фильтров зависит от объемов воды и характеристик применяемых фильтров.

Фильтры обратного осмоса

Сейчас наиболее современным средством для очистки воды являются обратноосмотические фильтры. Они оснащены тонкопленочными мембранами, размер ячеек которых подобен размеру молекулы воды. Благодаря этому, эти мембраны позволяют удалить из воды практически все растворенные компоненты, органические примеси, соли тяжелых металлов и бактерии. Однако, чтобы продлить срок службы мембраны, перед ее установкой ставят несколько префильтров, которые задерживают частицы размером более 5 мкм и осуществляют первичную химическую очистку. После этого отфильтрованные префильтрами соли и примеси смываются в дренаж с помощью принудительного потока воды. Благодаря таким мерам повышается производительность фильтров и их срок службы.

Обратноосмотические фильтры бывают двух видов - прямоточные и накопительные. Накопительные фильтры являются более экономичными, так как очищенная вода сливается в специальный бак и используется при необходимости, что помогает уменьшить время использования мембраны и рациональнее расходовать очищенную воду. Прямоточные фильтры чаще используются в промышленных целях.

Но, следует иметь в виду, что фильтры, работающие на принципе обратного осмоса, очищают воду не только от вредных, но и от необходимых для человеческого организма микро- и макроэлементов. Поэтому, для того, чтобы использовать данную питьевую воду в целях заполнения необходимого количества этих элементов, следует дополнительно проводить процедуру минерализации.

Использование ионообменных смол является основой работы ионообменных фильтров, которые считаются наиболее универсальным типом фильтров. Такая смола способна заменять ионы кальция и магния в воде на ионы натрия и хлора при ее пропускании через фильтр. Это позволяет смягчить жесткую воду, которая может вызывать множество проблем в быту, если не производить ее очистку.

Как правило, наличие осадка белого цвета на сантехнике, в чайниках после кипячения и на нагревательных элементах стиральных машин может быть признаком высокой жесткости воды. Помимо этого, вода с высокой жесткостью может иметь неприятный горьковатый вкус и оказывать негативное воздействие на пищеварительную и желчевыводящую системы.

Для бытовых целей необходимо рассчитать мощность фильтра в зависимости от расхода воды, а для промышленного использования – в зависимости от времени, затрачиваемого на очистку. Для эффективной работы ионообменного фильтра нужно периодически промывать его раствором хлорида натрия. При этом ионообменные смолы обычно полностью исчерпывают свой ресурс в среднем через три года.

Обезжелезивание воды без помощи химических реагентов

Присутствие марганца, сероводорода и железа в воде не только придает ей неприятный запах и вкус, но и ускоряет коррозию труб и оборудования. Это может вызвать хронические заболевания при регулярном употреблении такой воды для питья. Однако достаточно обогатить воду кислородом, чтобы все эти примеси выпали в виде осадка. Этот способ обеззараживания, помимо экологичности, также является экономически выгодным, поскольку вам не нужно покупать химические реагенты. Кроме того, этот метод часто используется для очистки воды.

Возможности воздушной аэрации

Технология обработки воды с использованием обычного атмосферного воздуха называется воздушной аэрацией. Суть этой технологии заключается в использовании кислорода, содержащегося в воздухе, для проведения необходимых окислительных реакций. Есть два способа осуществления воздушной аэрации: нагнетание воздуха в воду под давлением и распыление воды внутри емкости, внизу которой вода потом оседает.

Благодаря воздушной аэрации в воде увеличивается количество растворенного кислорода, что необходимо для поддержания жизни в водных экосистемах. С помощью этой технологии можно эффективно удалять из воды загрязнения, вызванные органическими веществами и другими вредными примесями. Воздушная аэрация также применяется для обеззара́живания воды и уничтожения бактерий.

Кроме того, воздушная аэрация используется для улучшения процесса очистки сточных вод. Применение этой технологии позволяет улучшать качество сточной воды и сокращать сроки ее очистки. В целом, воздушная аэрация имеет множество применений и показывает себя как эффективный метод обработки воды.

Технология, известная как электрохимическая аэрация, основана на конверсии химической и электрической энергии. В наиболее случаях, она является более экономически выгодной и энергетически эффективной, чем другие технологии. В процессе аэрации, специальный модуль, оснащенный электродами, используется для прохождения электрического тока через воду. Это приводит к увеличению концентрации свободных ионов кислорода в воде, которые в свою очередь окисляют ионы железа, марганца и сероводорода.

Фильтры на основе сорбции

Фильтры, основанные на сорбции, считаются наиболее распространенными и экономически выгодными. Они могут использоваться в качестве самостоятельного устройства или быть включены в состав сложных систем очистки воды. В роли фильтрующей среды в данном случае выступает активированный уголь, полученный из кокосовой скорлупы. Адсорбирующие свойства этого вида угля в 4 раза превосходят аналогичные свойства обычного древесного угля. Угольные фильтры позволяют улучшить вкус, цвет и запах воды, а также избавиться от остаточного хлора, растворенных газов и органических соединений.

Путем добавления к углю ионообменных веществ возможна очистка воды от различных загрязнителей, таких как тяжелые металлы, бактерии, пестициды, гербициды, асбест и нефтепродукты. Стоит отметить, что такие фильтры, адсорбируя органику, создают благоприятную среду для размножения бактерий и микроорганизмов, поэтому их применение рекомендуется только в сочетании с системами обеззараживания воды.

Ресурс угольного фильтра полностью исчерпывается через 6-9 месяцев использования.

Фильтры, использующие УФ- и озоновые методы очистки

Бактерии и некоторые вирусы могут быть убиты обеззараживающими фильтрами, включая УФ- и озоновые. Озон, как известно, разлагается в воде, образуя кислород, который уничтожает ферментную систему микробных клеток. При этом озоновые фильтры требуют больших затрат электроэнергии и сложного технического обслуживания, потому их используют реже, например, для очистки воды в плавательных бассейнах или в медицинских учреждениях. В то же время УФ-фильтры обладают более широким спросом благодаря своим техническим и эксплуатационным характеристикам. Они успешно используются в домах, коттеджах, лабораториях и ресторанах и не требуют использования реагентов, что упрощает технологический процесс очистки. Ультрафиолет, использованный в УФ-фильтрах, обладает обеззараживающими свойствами и способен уничтожить не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, при этом не изменяя свойств воды.

Фото: freepik.com