
Возможна ли жизнь на нашей планете без воды? Конечно же, нет. Вода – основа жизни и ключевой источник энергии для человеческого организма по мнению ряда авторитетных медиков. Она нужна как для жизнедеятельности каждого из нас, так и для решения множества задач – бытовых, сельскохозяйственных, строительных и множества других. Вода занимает около 70% поверхности Земли, вот только доля пресной не превышает скромных 3%.
Постоянное загрязнение источников воды делает ее негодной для питья. Чтобы очистить ее от пестицидов и прочих нежелательных добавок, используют различные методы. Их можно разделить на три категории:
- физические;
- химические;
- физико-химические.
Чтобы понять различия между методами, рассмотрим эти категории по отдельности.
Физические методы очистки
В основе лежит механическое удаление частиц твердой грязи – как мелких, так и крупных. Они широко применяются при необходимости грубой очистки большого объема воды. Несмотря на большое число методов, входящих в эту категорию, основная часть из них не гарантирует тщательное удаление нежелательных соединений. Именно поэтому физические методы применяют обычно на первом этапе водоподготовки. Выделим основные из них:
- Отстаивание. Метод основан на принципе естественной гравитации. Частицы грязи под действием силы тяжести опускаются на дно, где собираются в качестве осадка. Метод достаточно грубый и применим на промежуточном либо предварительном этапе водоподготовки. Чтобы отстаивать большой объем воды, задействуют специальные резервуары. Они даже имеют особое название – отстойники. Для ускорения удаления собранных осадков их снабжают соответствующим оборудованием. Время, необходимое на отстаивание воды, зависит от количества и вида имеющихся в ней загрязнений.
- Процеживание. Метод предполагает использование сит, решеток и иных барьеров, предназначенных для задерживания разнообразного мусора в воде. Применим в качестве предварительной очистки. За счет процеживания удаляется достаточно крупный мусор – песок, мелкие камни, кусочки растений и тому подобное. В результате такого воздействия вода может поступать на установки тонкой очистки, не рискуя нанести им вред или вовсе вывести из строя.
- Ультрафиолетовая очистка. Позволяет подготовить воду для дальнейшей обработки. Принцип действия заключен уже в самом названии. Воздействуя ультрафиолетовым излучением, удается разрушить ДНК бактерий и тем самым уничтожить их. Такой метод обеззараживания весьма эффективен при обработке крупных объемов.
- Фильтрация. Способ очистки подразумевает пропускание воды сквозь пористый материал. В результате в нем задерживаются мельчайшие частицы грязи. Метод сравним с процеживанием, однако имеет важное преимущество – фильтрация дает возможность выполнять не только грубую, но и тонкую очистку. В зависимости от вида фильтрующих элементов организуется очистка как больших, так и малых объемов воды. Также фильтры подбираются по наполнителю. Разработаны варианты для водопроводной, жесткой и воды, насыщенной железом. Каждый фильтр рассчитан на конечный объем воды и периодически требует замены.
Чаще всего для получения воды питьевого качества физических методов очистки недостаточно. Для этого разработаны другие.
Химические методы очистки
Базируются на взаимодействии отдельных веществ с определенными видами загрязнения. Химическая реакция способствует образованию нерастворимого осадка, для удаления которого применяют отстаивание либо фильтрацию. Рассмотрим наиболее популярные химические методы очистки воды:
- Нейтрализация. Основан на стабилизации кислотно-щелочного баланса жидкости. Для этого в нее добавляются реагенты. Загрязнение смешивается с агрессивной средой (щелочной либо кислотной) и нейтрализуется.
- Окисление. Специальные реагенты, добавляемые в воду, нейтрализуют химические соединения и бактерии, содержащиеся в ней. Такое воздействие понижает токсичность потенциально опасных для здоровья человека элементов.
- Хлорирование. С этим методом наверняка сталкивался каждый из нас. Он востребован благодаря доступности реактивов (хлора), пониженной вероятности повторного загрязнения и объемному воздействию на большую часть опасных соединений. Важно правильно дозировать хлорсодержащие вещества, так как сами по себе они также представляют немалую опасность.
- Озонирование. Наиболее экологичный метод, который со временем должен неминуемо заменить хлорирование. Озонирование эффективнее, и при этом рабочее вещество со временем превращается в безобидный кислород. Даже при превышении дозировки озона вода не представляет угрозы для здоровья человека.
- Биологический. Метод применим для очистки сточных вод. Для борьбы с вредными компонентами добавляют живые бактерии. Такую примесь можно добавлять лишь в резервуары-отстойники, так как получить питьевую воду при этом невозможно. Получаемая жидкость пригодна только для применения в технических нуждах.
Физико-химические методы очистки
В эту категорию относят методы, предполагающие комплексное воздействие на загрязнение. В очищаемую воду добавляют газообразные, жидкие и твердые (в растворенном виде) частицы. Результатом являются разнообразные химические реакции, ведущие к очистке жидкости. Физико-химические методы применяются и для грубой, и для тонкой очистки. Укажем основные из них:
- Обратный осмос. Представляет собой мембранный процесс, происходящий под действием гидростатического давления. Посредством обратного осмоса можно не только удалить мельчайшие частицы, но и организовать опреснение морской воды. Процесс сопровождается отделением солей, бактерий, газов. Такой метод очистки находит применение в быту и учреждениях общественного питания.
- Ионный обмен. Предполагает смягчение воды путем воздействия на нее высокомолекулярных составляющих.
- Сорбирование. Метод используется в двух вариациях – при пропускании жидкости сквозь слой сорбента и при смешивании с веществом. В качестве сорбента выступают силикагели, активированный уголь или похожие по своим свойствам вещества. После применения сорбент восстанавливается для повторного использования либо утилизируется.
- Термообработка. Вода нагревается, замораживается или выпаривается. Продуктами такой обработки становятся чистая вода и нерастворимый концентрат из вредных примесей.
С каждым годом для очистки воды все чаще применяют минералы – кремний, кварц, шунгит и ряд других. Минералы обеззараживают воду, избавляя ее от вредных примесей. Для повышения эффективности задействуют сразу несколько разных минералов.
Смотрите также
Общеизвестный факт, что человеческий организм на три четверти состоит из воды. Неудивительно, что в ...
Даже в пределах одного города качество воды, подаваемой по центральному водопроводу, может сильно ра...
По мнению некоторых врачей, именно вода является незаменимым источником энергии как для человеческог...
- 16 марта, 2020
- Вода