Загрузка. Пожалуйста, подождите...
Содержание » Практические решения » Вода

Водоснабжение

 

Вода обладает поразительными свойствами, она может быть живой или мертвой. В природе есть всего одно вещество, которое может находиться в трех агрегатных состояниях и это вода.

 

вода

Вопрос с дефицитом пресной воды стоит очень остро, для его решения существует немало способов. Главной проблемой является человеческий фактор, то есть, как люди пользуются ресурсом. В данной статье будут изложены методы рационального использования воды, как можно экономить в быту не только воду, но и финансовые средства.

 

За день один человек в быту расходует в среднем около 140 – 150 л питьевой воды. Фактически для приготовления пищи и питья необходимо около 5 – 7 литров от этого объема. Большую часть воды потребляется в ванной комнате и уборной. Колоссальное употребление горячей или теплой водой приводят к дополнительным затратам энергии и вследствие финансовых средств.

 

Вода, которая отвечает всем требованиям  санитарно-эпидемиологических служб, является пригодной, она прошла муниципальную очистку и готова к употреблению, но вот «качество» этой воды некоторые потребители ощущают на себе.  С данной проблемой каждый борется по своему, кто-то покупает воду в магазинах или специальных ларьках, кто-то устанавливает фильтры. Существует несколько способов очистки воды, о которых мы в дальнейшем поговорим. Как предисловье скажу, чтобы эффективно очистить воду для питьевых целей, необходимо в каждом конкретном случае знать, от чего придется очистить воду. Такую информацию можно узнать с помощью проведения химического и бактериологического анализов, подобные анализы дорогостоящая вещь, но в ряде случаев можно обойтись и без них.

 

Рассмотрим наиболее распространенные способы очистки воды.

1. Механическая фильтрация воды

вода

Механическая фильтрация воды является самым простым способом очистки, она обеспечивается улавливанием частиц нерастворенных веществ за счет разницы размеров самих частиц и каналов фильтра, по которым протекает очищаемая вода. Проще говоря, вода проходит через своеобразное «сито».

 

Такой способ широко распространяется  в городских станциях водоочистки. Механическая фильтрация особенно популярна при заборе воды с открытых источников. В квартирах механическая фильтрация представлена в виде фильтров предварительной очистки.

 

2. Ионный обмен

Ионный обмен — это специфический случай сорбции заряженных частиц (ионов), когда поглощение одного иона сопровождается выходом в раствор другого иона, входящего в состав сорбента. При этом ион, присутствие которого в воде нежелательно, фиксируется на сорбенте. Таким образом, происходит замещение одних ионов (назовем их вредными) на другие (назовем их безвредными).

 

Такой способ очистки воды позволяет извлекать только растворенные соли, замещая их на другие, которые благоприятны для человеческого организма. Чаще всего в ходе очистки воды ионный обмен используется для удаления из воды катионов тяжелых металлов (свинца) и для избавления от нитратов. Так же ионный обмен используют для умягчения жесткой воды (удаляет из воды избыток ионов кальция и магния).

 

Существенной характеристикой ионообменных смол является их обменная емкость, то есть способность заместить определенное количество вредных ионов. Одно из главных свойств ионообменных смол — это их способность к регенерации после исчерпания «ресурса».

 

3. Обратный осмос

Обратный осмос — это очистка воды при помощи обратноосмотической мембраны. Вода при таком способе очистки пропускается через мембрану (своеобразное сито), поры которой пропускают воду, но не пропускают растворенные в ней примеси, как, ни вредных примесей, так и, ни полезных.

 

Благодаря такому методу очистки из воды можно удалять одновалентные ионы (натрий, хлор), что позволяет получать воду с высокой степенью очистки близкой  дистиллированной. 

 

4. Электрохимическая очистка воды

Электрохимическая очистка воды является достаточно сложным процессом, который основывается на окислительно-восстановительных реакциях, которые происходят в воде при воздействии на нее сильного электрического тока и приводят к образованию так называемой «живой» и «мертвой» воды.

 

Такой способ очистки воды является экономичным, так как позволяет достигать хорошую производительность, при этом затраты невелики.

 

Минусом такой очистки является то, что вода очищается от всех микроорганизмов, при этом разрушается часть органических веществ. Поскольку точный состав исходной воды неизвестен, никто не знает, как при воздействии на эту воду сильного электрического тока, содержащиеся в ней вещества, прореагируют между собой. В результате этих реакций могут получиться совсем «несъедобные» соединения.

 

5. Дистилляция воды

Дистилляция воды является менее распространенным способом очистки. Процесс очистки воды таким методом позволит отделить жидкость от растворенных в ней твердых веществ, что позволит получать относительно чистую воду, но такой процесс достаточно дорог.

 

В дистилляционных системах вода сначала испаряется, а затем конденсируется. Такие системы должны обязательно содержать активированный уголь, потому что нет другого способа убрать низкомолекулярную высоколетучую органику (к примеру, хлороформ).

 

6. Кипячение воды

Кипячение наиболее известный и доступный способ доочистки питьевой воды, он также является самым недорогим. Кипячение или стерилизация воды является из разновидностей очистки воды. Под действием высоких температур или фильтрации из воды полностью освобождаются микроорганизмы.  Как правило, фильтрацию используют на промышленных установках при больших объемах стерилизуемой воды.

 

Данный метод обладает рядом плюсов и минусов. Имея заблуждения о том, что прокипятив хлорированную воду, она станет очищенной – это миф. Потому, что при кипячении хлор взаимодействует с органическими веществами, при этом образуются вещества, которые способствуют возникновения рака, так называемые канцерогенные. Кроме того, кипяченую воду нельзя хранить больше одних суток, так как любая застоявшаяся вода — прекрасная среда для размножения микроорганизмов.

 

Кроме того, кипячение может ухудшать качество воды, так как концентрации нелетучих органических соединений и неорганических примесей (таких как соли тяжелых металлов) возрастают из-за выкипания части воды.

 

Можно подчеркнуть и достоинства кипячения воды. При кипячении воды в открытом объеме происходит также частичное улетучивание органических соединений, имеющих низкую температуру кипения. Всем известна накипь, которая оседает на стенках чайников после кипячения воды. Эта накипь представляет собой соли жесткости, которые были растворены в воде до того, как ее прокипятили.

 

7. Вымораживание воды

Чаще всего вымораживание применяется для опреснения воды, другими словами для удаления из воды излишки солей. Принцип вымораживания прост, чистая вода имеет более низкую температуру замерзания, чем вода, в которой содержатся соли. Вот почему дороги покрытые льдом посыпают солью.

 

Сам процесс очень прост, берем емкость, наливаем в нее воду и кладем в морозильную камеру, сначала замерзает чистая вода. Воду с примесями солей (рассол) сливают, чистый лед растапливают и получают очищенную воду. Правда, если не уследить или температура в морозильной камере была слишком низкой, замерзнуть может не только чистая вода, но и та, что содержит примеси солей. Для этого следует проделать процедуру заново.

 

8. Сорбция

Сорбцией называют процесс поглощения примесей из жидкости твердыми телами, эти тела называются сорбентами.

вода

Процесс сорбционной очистки заключается в том, что жидкость пропускается через сосуд с сорбентами (сорбционный фильтр) и из нее удаляются вредные примеси. Если режим фильтрации и сорбент были правильно выбраны, то достигается желаемый результат. Таким же способом работают фильтры для воды и противогазы.

 

Наиболее широко используемым сорбентом является активированный уголь. Активированный уголь удаляет самые различные примеси химической природы, а также от активного хлора. Сорбционные фильтры неэффективны для удаления тяжелых металлов и бактерий.

 

Среди недостатков таких систем является то, что активированный угль быстро засоряется. Это неудивительно — ведь ресурс сорбента ограничен площадью поверхности, к которой может прилипать грязь. Когда вся поверхность сорбента уже занята, вода просто перестает очищаться.

 

Вода, проходящая через сорбционный фильтр, находится в нем очень недолго. Продолжительность контакта воды с сорбентом составляет секунды, и очень важно, чтобы за это короткое время вода успевала полностью очиститься от вредных примесей. Вот почему так важно, чтобы сорбент «впитывал» примеси очень быстро.

 

Логин:
Пароль:
Регистрация | Забыли пароль?

Календарь

Декабрь 2017

Год назадГод вперед
ПнВтСрЧтПтСбВс
    010203
04050607080910
11121314151617
18192021222324
25262728293031