Методы очистки питьевой воды


Способы очистки воды на сегодняшний день являются довольно актуальным вопросом. Ведь вода — неотъемлемая часть жизни как человека, так и всего человечества. Именно поэтому современная наука постоянно работает над созданием новых методов очищения.

Способы очистки воды в первую очередь зависят от количества и качества очищаемой жидкости. Скажем, в промышленности используются одни методы, а в домашних условиях очистить проточную воду можно совсем по-другому.

Промышленные способы очистки воды

Вода, взятая из водоемов или подземных источников, прежде чем попасть в водопровод, проходит систему очистки. Данные методы используются и при очищении сточных вод, которые являются неотъемлемой частью работы любого промышленного завода или фабрики.

  1. Механические способы очистки воды. Само название метода говорит о том, какую именно цель здесь преследуют. С помощью разнообразных фильтров вода очищается от ненужных и вредных частиц. Для начала жидкость попадает на поверхность фильтра, откуда переходит через весь загрузочный фильтрующий материал, таким образом, задерживаются частички определенных размеров. Но если с помощь этого метода можно избавиться от относительно крупных загрязнителей, то вот от бактерий и мелких органических частиц фильтры спасти не могут.

  2. Хлорирование воды. Довольно известный метод очищения, которые позволяет продезинфицировать воду. Но у этой методики также есть свой недостаток, о котором знает каждый человек. Пить такую воду просто невозможно.
  3. Озонирование. Сравнительно новый и достаточно эффективный способ очищения воды, который позволяет избавиться от органических остатков. Озон к тому же считается очень сильным дезинфицирующим средством. К сожалению, этот метод довольно дорогостоящий и только начинает завоевывать популярность.

К сожалению, вода, которой обеспечиваются дома и квартиры, не всегда является качественной. Именно поэтому необходимо подумать о том, как сделать ее лучше в домашних условиях.

Способы очистки воды в домашних условиях

Как правило, с водой, текущей из-под крана, возникают некоторые проблемы. Во-первых, она содержит в себе соли магния и кальция, которые делают ее жесткой. Еще одна опасность — это наличие ненужных продуктов распада органики, включая нитриты и аммиак. Также в воде могут содержаться примеси железа и марганца — такая жидкость приобретает желтоватый цвет. Наиболее часто осадок ржавчины в воде является результатом ее перемещения по старым трубам. И, конечно же, одной из главных проблем является хлор.

Но воду можно очистить и сделать пригодной к использованию самостоятельно. Есть несколько весьма эффективных и распространенных способов.


  1. Отстаивание. Для того чтобы вода стала чистой, ее необходимо поместить в емкость и дать отстояться хотя бы в течение суток. За это время из жидкости выветрится примерно 90% хлора. Если на дне образовался рыжеватый осадок, воду необходимо отфильтровать. Но этот метод не подойдет в том случае, если жидкость насыщена бактериями и микроскопическими водорослями.
  2. Кипячение. Подобный метод позволяет значительно смягчить воду, так как соли магния и кальция попросту осядут на стенки посуды. За время кипячения из жидкости выветрится весь хлор. Кроме того, высокие температуры помогут уничтожить большую часть живых микроорганизмов. Но вот если в воде высокий уровень органических веществ, кипятить ее нельзя, так как соединения азота быстро прореагируют с хлором.
  3. Бытовые фильтры для очистки воды. На сегодняшний день нам предлагают огромный выбор самых разнообразных фильтров. Работа пассивных фильтров базируется на простой фильтрации, когда часть загрязняющих частичек просто оседает в порах. Кстати, в качестве наполнения для такого фильтра довольно часто используют активированный уголь.

Есть и активные фильтры, содержащие определенный ряд веществ. Эти вещества при прохождении воды вступают в реакции с загрязнителями, таким образом, нейтрализуя их.

Стоит отметить, что фильтр для воды необходимо выбирать очень внимательно. В первую очередь руководствуйте именно проблемой вашей воды, будь то жесткость или наличие органики.

Источник: FB.ru

Зачем очищать воду из-под крана и чем она загрязнена?


Хватает людей, которые считают, что вода из-под крана достаточно чистая, а разговоры о ее низком качестве – просто маркетинговый ход. Это не так – очень часто водопроводная жидкость содержит в себе чуть ли не всю таблицу Менделеева, и можно только догадываться, какой вред она несет для здоровья. Чтобы точно определить состав питьевой воды из-под крана, нужно сделать лабораторный анализ. Если норма содержания определенных веществ завышена (скорее всего, так оно и есть), то установка очистных фильтров поможет вам сохранить здоровье.

Загрязняющих компонентов в воде много. Самые простые – механические включения, которые образуются из-за плохого состояния водопроводных труб в процессе забора из источника. К ним относят частички грунта, ржавчину, песок. Следующая группа – растворенные примеси. В воде из колодцев и скважин часто превышено содержание железа, которое и создает накипь на рабочих частях бытовых приборов. Возможны и другие примеси – например, тяжелые металлы, органика и так далее.

5 способов очистки/очищения воды в домашних условиях: обзор


Для удаления загрязнений из воды используются разные способы. Они могут иметь ту или иную стоимость и эффективность. Подробнее.

Питьевая вода: механические способы очистки воды в домашних условиях

Механическая фильтрация позволяет убирать из воды крупные включения. В качестве фильтра в данном случае используется мелкоячеистая сетка, волокна полипропилена или мелкофракционный песок. Данные способы неплохо удерживают довольно крупные частички. Главные преимущества механической очистки – простота в использовании, доступная цена и широкое распространение. Недостатки у данного варианта тоже есть – с неприятными запахами, микроорганизмами и растворенными веществами справиться никак не получится. Кроме того, периодически нужно будет промывать и/или заменять фильтрационный материал.

Современные абсорбционные методы и системы очистки воды в бытовых условиях

В качестве фильтров все чаще стали использоваться абсорбционные компоненты, удерживающие загрязнения своими порами. Самый популярный вариант данной категории – угольный наполнитель. Он убирает из воды хлор, устраняет ржавый цвет, неприятные ароматы. С микробами фильтрующий материал тоже борется, но не так эффективно.

К преимуществам угольной или любой другой сорбционной фильтрации относят доступную цену наполнителей, их экологическую чистоту и безвредность для здоровья. Есть у абсорбционного фильтрования и определенные недостатки. Срок действия наполнителя ограничен, после чего его нужно будет заменять. Если не делать это вовремя, качество фильтрации сразу упадет. Кроме того, в порах материала могут начать размножаться микроорганизмы, дополнительно загрязняющие воду.


Ионообменная очистка питьевой воды для дома

Растворенные вещества механическими фильтрами не удерживаются, частично их устраняют абсорбционные. Чтобы избавиться от примесей, нужны довольно сложные процессы, которые эффективно протекают с применением ионообменных смол. При прохождении через них водных масс ионы включений заменяются на ионы натрия, вода очищается, а смолы восстанавливаются с применением обычного раствора поваренной соли.

Ионообменная очистка – надежное эффективное решение, которое позволяет убирать из воды целый набор вредных компонентов. Сами смолы для среды и здоровья людей безопасны, поэтому данные системы являются экологичными. Недостаток системы очистки – дороговизна установок. Также смолы со временем вырабатывают рабочий ресурс и требуют замены или восстановления.

Метод очистки воды с помощью специальных материалов и устройств: магнитная очистка

Магнитная очистка – лучшее средство для устранения солей жесткости, которые образуют накипь и могут выводить бытовые приборы из строя. Постоянное воздействие магнитного поля устраняет создающие накипь элементы. Данный вариант очистки умягчает воду без кипячения. Срок службы оборудования практически не ограниченный, правда, и цены на него кусаются. Устройства магнитного типа дополнительно оснащаются механическим уловителем загрязнений, который нужно время от времени промывать.


Обратный осмос

Обратноосмотический фильтр эффективно удаляет практически все известные типы загрязнений. Он оснащается специальной мембраной, через поры которой проникают только совсем небольшие молекулы, а все загрязняющие частички оседают на фильтрующем элементе. Вода проходит под напором, или гидростатическим давлением. Раствор, который остается перед мембраной, затем сливается в канализационную систему. Обратноосмотические установки задерживают даже вирусы. Минуса у систем два – они дорого стоят и удаляют все соли из воды, включая полезные. Решить вторую проблему можно путем установки минерализатора.

Верный народный способ, как очистить питьевую воду в домашних условиях – очищение активированным углем

Очищение активированным углем – простой и доступный способ. Уголь нейтрализует неприятные запахи и удаляет вредные вещества из водопроводной воды. Сам процесс домашней очистки предельно простой – заворачиваете нужное количество таблеток в марлю (таблетка на литр воды) и помещаете в емкость с водой. Время очистки – 8 часов.

Как еще можно очистить воду в домашних условиях, сделать пригодной для питья?

  • Кипячение – простейший способ удаления загрязнений. Он позволяет устранять бактерии, вирусы, органические примеси, хлор, газы и прочие включения. Но есть у процесса кипячения и свои недостатки, о которых вы должны знать. Во время него испаряется вода, и повышается концентрация солей, структура самой воды становится «мертвой». При этом многим вирусам кипячение не страшно – они погибают при намного более высоких температурах. Если говорить о хлоре, то удаляется только газообразный.

  • Следующий вариант – отстаивание. Он эффективно удаляет хлор. Для очистки достаточно налить воду в емкость и оставить на 12 часов. Соли тяжелых металлов осядут на дне. Способ очень простой, но эффективность он имеет посредственную. Поэтому после отстаивания воду обычно кипятят.
  • Вымораживание – данная методика основана на принципе перекристаллизации. Она является намного более эффективной, чем перегонка и кипячение, так как легкая хлорорганика, фенолы удаляются вместе с паром. Но учтите, что просто заморозить и разморозить воду вам не поможет – нужно действовать по правилам. Поставьте емкость в морозилку, и когда вода замерзнет примерно наполовину, вылейте незамерзшую ее часть, а замороженную растопите, используйте для приготовления пищи или питья. Правильно подготовленная талая вода является достаточно чистой и просто полезной для организма.
  • Следующий способ – поваренная соль. Заполните двухлитровую емкость водопроводной водой и растворите в ней ложу соли. Через 30 минут будет готова чистая вода, которую останется только слить. Главный ее минус – часто использовать такой концентрат для питья и приготовления пищи нельзя.
  • Кремний тоже неплохо удаляет примеси из водопроводной воды. Данный способ объединяет в себе отстаивание и очистку кремнием. Предварительно камень промывается в проточной воде, затем кладется в двухлитровую банку, заполняется холодной водой, накрывается марлей и убирается подальше от солнечных лучей. Через 2-3 дня вода будет готова для использования. Ее нужно будет слить в отдельную емкость, не перемешивая (осадок содержит токсичные вещества).

  • Шунгит – для очистки применяют крупные камни. На каждый литр воды нужен кусочек минерала массой 100 г. Воду наливают в чистую емкость ровно на 3 дня, после чего ее можно будет слить и использовать, как кремниевую. При повышенной кислотности желудка, склонности к образованию тромбов и наличии онкологических заболеваний использовать данный способ очистки нельзя.
  • Серебро – данный элемент удаляет опасные химические соединения, патогенные микроорганизмы и вирусы. По бактерицидному действию драгоценный металл обгоняет хлорку и карболовую кислоту. Чтобы очистить воду данным способом, положите в емкость с водой серебряную монетку, ложечку или другой предмет на 10-12 часов.

Другие народные методы:

  • гроздью рябины – она опускается в воду на 2-3 часа;
  • корой ивы, ветками можжевельника, листьями черемухи, шелухой лука – в данном случае процесс очистки длится 12 часов;
  • вино, уксус, йод – или 300 г сухого белого вина, или 3 капли йода, или чайная ложка уксус на литр воды.

Бытовые фильтры для питьевой воды и их виды


На данный момент используется большое количество бытовых фильтров для очистки воды. Они бывают габаритными и компактными, стационарными и переносными. Самые простые и дешевые варианты – насадки на кран, кувшины. Но учтите, что производительность таких устройств невысокая, и для постоянного использования в большой семье ее просто не хватит. Более практичные решения – магистральные устройства и проточные фильтры (но стоят они дороже).

Настольные проточные фильтры

Проточный фильтр – оптимальная бытовая модель, которая устанавливается под мойкой. Реже, но может монтироваться оборудование и рядом с раковиной, но такие модели менее производительные. В состав проточных фильтров входит целый набор элементов, поэтому вода проходит многоступенчатую очистку. Сначала из нее удаляются (механически1 способ) крупные примеси, потом устраняются мелкие включения (фильтры тонкой очистки), растворенные вещества (обратный осмос либо ионный обмен).

Встраиваемые магистральные проточные фильтры

Встраиваемые фильтры устанавливаются на стояк. Магистральные очистители пропускают через себя весь объем поступающей в квартиру воды, что позволяет использовать ее и для питья, и для бытовых нужд (например, умывания, ванночек малыша, пр.). Они являются оптимальным выбором в том случае, если вода очень жесткая, в ней много железа, ржавчины – такая вредна не только для питья и приготовления пищи, но также для рабочих элементов бытовых приборов. Магистральный фильтр эффективно убирает механические примеси, даже совсем маленького диаметра.

Какой выбрать фильтр для очистки питьевой воды


При наличии центрального водоснабжения использовать дорогостоящие магистральные системы необязательно (хоть и желательно). Перед тем, как принимать решение об окончательном выборе, определитесь с доступным бюджетом – конечно, проточное оборудование и эффективнее, и удобнее в использовании, чем фильтр-кувшин, но его установка связана со значительными тратами.

  • Кувшины – самое бюджетное, компактное и мобильное решение, приобрести которого можно всего за 400-500 рублей (но регулярно придется заменять картриджи).
  • Фильтр под мойку стоит от 3 000 рублей, на кран около 1000 тыс.
  • Обратноосмотические системы обойдутся вам в 10 000-20 000 рублей в зависимости от производительности и количества ступеней очистки.

Источник: global-aqua.ru

Очистка воды физическими способами

Физические способы основаны на соответствующих физических процессах, воздействующих на воду и присутствующие загрязнения. Обычно такие методы используют для устранения нерастворимых, крупных включений. Иногда они воздействуют и на растворенные вещества и биологические объекты. Основными физическими способами очистки являются кипячение, отстаивание, фильтрование и обработка ультрафиолетом.

Кипячение

В процессе кипячения на воду воздействует высокая температура. В результате такого воздействия устраняются микроорганизмы, некоторые растворенные соли выпадают в осадок, образуя накипь. При длительном кипячении могут распадаться более устойчивые вещества, например, соединения хлора. Метод простой и оптимальный для использования в быту, но очищающий только относительно небольшие объемы воды.

Отстаивание

В этом случае используется воздействие естественной силы тяжести на относительно большие механические включения. Под воздействием собственной тяжести они опускаются на дно емкости, образуя слой осадка. Выполняют отстаивание воды в специальных отстойниках. Эти емкости снабжаются устройствами для сбора и удаления получающегося осадка.

Фильтрование

При прохождении воды материал с порами или другими отверстиями, часть загрязнений задерживается. Остаются на поверхности частицы, которые крупнее пор или ячеек. По степени очищения выделяют фильтрацию грубую и тонкую. При грубой очистке задерживаются только крупные частицы. В процессе тонкой удерживаются включения, размер которых составляет всего несколько микрон.

Уровни фильтрования воды
Рис. 2 Уровни фильтрования

Обработка ультрафиолетом

Использование ультрафиолетового излучения позволяет устранить биологические загрязнения. Свет этого спектра воздействует на основные молекулы, что приводит к гибели микроорганизмов. Стоит учитывать, что обрабатывают ультрафиолетом воду, которая очищена от взвеси, т.е. произведена предварительная очистка воды. Твердые включения создают тень, которая защищает бактерии от ультрафиолетового света.

Химические методы водоочистки

Химические способы очистки воды основаны на реакциях окисления-восстановления и нейтрализации. В результате взаимодействия специальных реагентов с загрязняющими веществами происходит реакция, итогом которой становится нерастворимый осадок, разложение на газообразные составляющие или появление безвредных компонентов.

Нейтрализация

Применение этого метода обеспечивает устранение кислой или щелочной среды и приближение ее показателей к нейтральным. В воду с определенным показателем кислотности добавляют реагенты, обеспечивающие создание кислой или щелочной среды. Чтобы нейтрализовать кислую среду, применяют щелочные составы: кальцинированную соду, гидроксид натрия и некоторые другие. Для устранения щелочной среды выбирают растворы некоторых кислот или оксиды углерода, серы и азота. Последние при растворении в воде образуют слабые кислоты. Реакции нейтрализации обычно представляют собой химические методы очистки сточных вод. При подготовке питьевой воды из природных источников изменение реакции не требуется, она изначально близка к нейтральной.

Процессы окисления и восстановления

При очистке воды чаще всего используется окисление. В процессе реакции с окислителями загрязняющие соединения превращаются в безвредные компоненты. Они могут быть твердыми, газообразными или растворимыми. В качестве сильных окислителей выступают соединения хлора, озон и некоторые другие вещества.

Установка для окисления озоном
Рис. 3 Установка для окисления озоном

Очистка воды физико-химическими методами

Методы очистки воды, относящиеся к этой группе, включают одновременно физические и химические способы воздействия. Они весьма разнообразны и помогают удалить значительную часть загрязнений.

Флотация

В процессе очистки воды методом флотации через жидкость пропускают газ, например, воздух. Создаются пузырьки, на поверхность которых прилипают гидрофобные частицы загрязнений. Пузырьки поднимаются на поверхность и образуют пену. Этот слой пены с загрязнениями легко удаляется. Дополнительно могут использоваться реагенты повышающие гидрофобность или сцепляющие и укрупняющие частицы загрязнений.

Принцип флотации
Рис. 4 Принцип флотации

Сорбция

Очищение воды методом сорбции основывается на избирательном удерживании веществ. Чаще всего используют адсорбцию, когда удержание происходит на поверхности сорбента. Сорбция бывает физической и химической. В первом случае используются силы межмолекулярного взаимодействия, а во втором – химических связей. В качестве сорбентов обычно выступают активированный уголь, силикагель, цеолит и прочие. Некоторые виды адсорбентов могут восстанавливаться, а другие утилизируются после загрязнения.

Экстракция

Процесс экстрации выполняется с использованием растворителя, который плохо смешивается с водой, но лучше растворяет загрязняющие вещества. При контакте с очищаемой жидкостью загрязнители переходят в растворитель и концентрируются в нем. Таким способом из воды устраняют органические кислоты, и фенолы.

Ионный обмен

Метод ионного обмена применяется в основном для удаления из воды солей жесткости. В некоторых случаях его используют для устранения растворенного железа. Процесс заключается в обмене ионами меду водой и специальным материалом. В качестве такого материала выступают специальные синтетические ионообменные смолы. Этот способ очистки воды получил распространение не только в промышленности, но и в быту. Сейчас не затруднит приобрести фильтр, имеющий ионообменный картридж.

Ионный обмен
Рис. 5 Ионный обмен

Обратный осмос

Еще один способ, с помощью которого выполняется очистка питьевой воды, это обратный осмос. Для очистки требуется специальная мембрана с очень мелкими порами. Через поры проходят только небольшие молекулы. Загрязняющие вещества отличаются большим размером, чем молекулы воды, поэтому не проходят сквозь мембрану. Такая фильтрация выполняется под давлением. Получающийся раствор из загрязняющих веществ утилизируется.

Обратный осмос
Рис. 6 Обратный осмос

Методы, используемые в бытовых фильтрах

Все эти методы используются для очищения жидкостей, в том числе и сточных вод. Но в большинстве случаев людей интересует, как очистить воду дома для употребления в пищу и бытовых целей. Очистка воды в домашних условиях не предполагает использования всех названных способов. Только часть из них реализуется в современных приборах. Есть возможность очистить воду из-под крана и без фильтра. Этот метод – кипячение. Однако гораздо чаще воду чистят специализированными фильтрующими устройствами.

В фильтрах задействованы такие методы очистки питьевой воды как механическая фильтрация, ионный обмен, сорбция, обратный осмос. Иногда применяются и некоторые другие, но гораздо реже.

Все эти современные методы очистки воды реализуются в картриджных проточных фильтрах. В таких приборах очищают водопроводную воду в несколько этапов. На первом этапе осуществляется механическая фильтрация, затем устраняются растворенные вещества методами сорбции и ионного обмена, а в завершении вода может пропускаться через обратноосмотическую мембрану.

Советуем почитать: Система обратного осмоса

Источник: oburenie.ru

Как следует из названия, методы очистки воды данной группы совмещают в себе химическое и физическое воздействие на загрязнители воды. Они достаточно разнообразны и применяются для удаления самых разных веществ. В их числе растворенные газы, тонкодисперсные жидкие или твердые частицы, ионы тяжелых металлов, а также различные вещества в растворенном состоянии. Физико-химические методы могут применяться как на стадии предварительной очистки, так и на поздних этапах для глубокой очистки.

Разнообразие методов данной группы велико, поэтому ниже будут приведены наиболее распространенные из них:

  • флотация;
  • сорбция;
  • экстракция;
  • ионообмен;
  • электродиализ;
  • обратный осмос;
  • термические методы.

Флотация, применительно к водоочистке, представляет собой процесс отделения гидрофобных частиц при пропускании через воду большого числа пузырьков газа (обычно воздуха). Показатели смачиваемости отделяемого загрязнителя таковы, что частицы закрепляются на поверхности раздела фаз пузырьков и вместе с ними поднимаются на поверхность, где образуют слой пены, который может быть легок удален. Если отделяемая частица оказывается больше по размерам чем пузырьки, то вместе они (частица + пузырьки) образуют так называемый флотокомплекс. Нередко флотацию комбинируют с использованием химических реагентов, к примеру, сорбирующихся на частицах загрязнителя, чем достигается снижение его смачиваемости, или являющихся коагулянтами и проводящих к укрупнению удаляемых частиц. Флотацию преимущественно используют для очистки воды от различных нефтепродуктов и масел, но также могут удаляться твердые примеси, отделение которых другими способами неэффективно.

Существуют различные вариант осуществления процесса флотации, ввиду чего выделяют следующие ее типы:

  • пенная;
  • напорная;
  • механическая:
  • пневматическая;
  • электрическая;
  • химическая и т.д.

Приведем в качестве примера принцип работы некоторых из них. Широко используется метод пневматической флотации, при которой образование восходящего потока пузырьков создается за счет установки на дне резервуара аэраторов, обычно представляющих собой перфорированные трубы или пластины. Подаваемый под давлением воздух проходит сквозь отверстия перфорации, за счет чего дробиться на отдельные пузырьки, осуществляющие сам процесс флотации. При напорной флотации поток очищаемой воды смешивается с потоком воды, перенасыщенной газом и находящейся под давлением, и подается в камеру флотации. При резком падении давления растворенный в воде газ начинает выделяться в виде пузырьков малого размера. В случае электрофлотации процесс образования пузырьков протекает на поверхности расположенных в очищаемой воде электродов при протекании по ним электрического тока.

Сорбционные методы основаны на избирательном поглощении загрязняющих веществ в поверхностном слое сорбента (адсорбция) или в его объеме (абсорбция). В частности для очистки воды используется процесс адсорбции, который может носить физический и химический характер. Отличие заключается в способе удержания адсорбируемого загрязнителя: с помощью сил молекулярного взаимодействия (физическая адсорбция) или благодаря образованию химических связей (химическая адсорбция или хемосорбция). Методы данной группы способны достичь большой эффективности и убирать из воды даже малые концентрации загрязнителей при больших ее расходах, что делает их предпочтительными в качестве методов доочистки на завершающих стадиях процесса водоочистки и водоподготовки. Сорбционными методами могут удаляться различные гербициды и пестициды, фенолы, поверхностно активные вещества и т.д.

В качестве адсорбентов используются такие вещества как активированные угли, силикагели, алюмогели и цеолиты. Их структура делается пористой, что значительно увеличивает удельную площадь адсорбента, приходящуюся на единицу его объема, из-за чего достигается большая эффективность процесса. Сам процесс адсорбционной очистки может быть осуществлен путем смешения очищаемой воды и адсорбента, или же путем фильтрации воды через слой адсорбента. В зависимости от сорбирующего материала и извлекаемого загрязнителя процесс может быть регенеративным (адсорбент после регенерации используется вновь) или деструктивны, когда адсорбент подлежит утилизации ввиду невозможности его регенерации.

Очистка воды методом жидкостной экстракции заключается в использовании экстрагентов. Применительно к очистке воды, эктсрагент – это несмешиваемая или мало смешиваемая с водой жидкость, значительно лучше растворяющая в себе извлекаемые из воды загрязнители. Процесс осуществляется следующим образом: очищаемая вода и эктрагент перемешиваются для развития большой поверхности контакта фаз, после чего в них происходит перераспределение растворенных загрязняющих веществ, большая часть которых переходит в экстрагент, затем две фазы разделяются. Насыщенный извлекаемыми загрязнителями экстрагент называется экстрактом, а очищенная вода – рафинатом. Далее экстрагент может быть утилизирован или регенерирован в зависимости от условий процесса. Данным методом из воды удаляются преимущественно органические соединения, такие как фенолы и органические кислоты. Если экстрагируемое вещество представляет определенную ценность, то после регенерации экстрагента оно вместо утилизации может быть с пользой использовано для других целей. Данный факт способствует применению экстракционного метода очистки к сточным водам предприятий для извлечения и последующего использования или возврата в производство ряда веществ, теряемых со стоками.

Ионный обмен в основном используется в водоподготовке с целью умягчения воды, то есть изъятия солей жесткости. Суть процесса заключается в обмене ионами между водой и специальным материалом, называемым ионитом. Иониты подразделяются на катиониты и аниониты в зависимости от типа обмениваемых ионов. С химической точки зрения ионит представляет собой высокомолекулярное вещество, состоящее из каркаса (матрицы) с большим количеством функциональных групп, способных к ионообмену. Существуют природные иониты, такие как цеолиты и сульфоугли, которые применялись на ранних этапах развития ионообменной очистки, но в настоящее время широкое распространение получили искусственные ионообменные смолы, значительно превосходящие свои природные аналоги по ионообменной способности. Метод очистки ионным обменом получил широкое распространение, как в промышленности, так и в быту. Бытовые ионообменные фильтры, как правило, не используются для работы с сильнозагрязненными водами, поэтому ресурса одного фильтра хватает на очистку большого количества воды, после чего фильтр подлежит утилизации. В то же время при водоподготовке ионообменный материал чаще всего подлежит регенерации с помощью растворов с большим содержанием ионов H+ или OH

Электродиализ представляет собой комплексный метод, сочетающий мембранный и электрический процессы. С его помощью можно удалять из воды различные ионы и проводить обессоливание. В отличие от обычных мембранных процессов, в электродиализе используются специальные ионоселективные мембраны, пропускающие ионы только определенного знака. Аппарат для проведения электродиализа называется электродиализатором и представляет собой ряд камер, разделенных чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами, в которые поступает очищаемая вода. В крайних камерах расположены электроды, к которым подводится постоянный ток. Под действием возникшего электрического поля ионы начинаются двигаться к электродам согласно своему заряду, пока не встречают ионоселективную мембрану с совпадающим зарядом. Это приводит к тому, что в одних камерах происходит постоянный отток ионов (камеры обессоливания), а в других, наоборот, наблюдается их накопление (камера концентрирования). Разводя потоки из разных камер можно получить концентрированный и обессоленный растворы. Неоспоримые преимущества данного метода заключаются не только в очищении воды от ионов, но и в получении концентрированных растворов отделяемого вещества, что позволяет возвращать его назад в производство. Это делает электродиализ особенно востребованным на различных химических предприятиях, где вместе со стоками теряется часть ценных компонентов, и применение данного метода удешевляется за счет получения концентрата.

Дополнительная информация по электродиализу

Методы очистки питьевой воды

Обратный осмос относится к мембранным процессам и проводится под давлением больше осмотического. Осмотическое давление – избыточное гидростатическое давление, приложенное к раствору, отделенному полупроницаемой перегородкой (мембраной) от чистого растворителя, при котором прекращается диффузия чистого растворителя через мембрану в раствор. Соответственно, при рабочем давлении выше осмотического будет наблюдаться обратный переход растворителя из раствора, за счет чего концентрация растворенного вещества будет расти. Таким способом можно отделять растворенные газы, соли (включая соли жесткости), коллоидные частицы, а также бактерии и вирусы. Также установки обратного осмоса выделяются тем, что используются для получения пресной воды из морской. Данный тип очистки с успехом используется как в бытовых условиях, так и при обработке сточных вод и водоподготовке.

Дополнительная информация по обратному осмосу и системам обратного осмоса

Методы очистки питьевой воды

Термические методы основаны на воздействии на очищаемую воду повышенных или пониженных температур. Одним из наиболее энергоемких процессов является выпаривание, однако оно позволяет получить воду высокой степени чистоты и высококонцентрированный раствор с нелетучими загрязнителями. Также концентрирование примесей может осуществляться с помощью вымораживания, поскольку в первую очередь начинает кристаллизоваться чистая вода, и лишь затем оставшаяся ее часть с растворенными загрязнителями. Выпариванием, как и вымораживанием, можно проводить кристаллизацию – выделение примесей в виде выпадающих в осадок кристаллов из насыщенного раствора. В качестве экстремального метода используется термическое окисление, когда очищаемая вода распыляется и подвергается воздействию высокотемпературных продуктов сгорания топлива. Данный метод используется для нейтрализации высокотоксичных или трудно разлагаемых загрязнителей.

Источник: oil-filters.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.