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.

Технологии очистки воды сегодня являются неотъемлемой частью современной жизни. Очистка воды происходит путем пропускания её через специальные среды, которые являются фильтрами. В зависимости от выбранной среды, можно изменить свойства воды на выходе. Каждая среда имеет свой уникальный ресурс работы. Фильтры приходится менять, когда их ресурс исчерпывается, чтобы обеспечить допустимое содержание примесей в воде. Частота смены фильтров зависит от объемов и характеристик воды, которую необходимо очистить.

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.

Ионообменные фильтры являются одним из самых универсальных типов фильтров, которые используют ионозамещающие смолы. Процесс прохождения воды через такую смолу приводит к замене ионов кальция и магния на ионы натрия и хлора. Это приводит к смягчению жесткой воды, которая может создавать много проблем при использовании без предварительной очистки.

Высокая жесткость воды может проявляться через образование белого осадка на сантехнике, в чайниках после кипячения и на нагревательных элементах стиральных машин. Кроме того, такая вода имеет горький привкус и может неблагоприятно влиять на пищеварительную и желчевыводящую системы.

Чтобы рассчитать необходимую мощность фильтра для бытового использования, нужно учитывать расход воды. Для промышленных целей мощность фильтра рассчитывается в зависимости от времени, требуемом для очистки. Для эффективной работы ионообменного фильтра необходимо регулярно промывать его раствором хлорида натрия. Ионообменные смолы полностью исчерпывают свой ресурс в среднем через 3 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.

Электрохимическая аэрация: энергетически эффективная технология

Разработчики технологии электрохимической аэрации основываются на сочетании процессов, связанных с электрической и химической энергией. Сравнительный анализ экономической эффективности этой технологии, проведенный специалистами, демонстрирует ее преимущества по сравнению с альтернативными методами.

Процесс аэрации проходит в модуле специальной конструкции, оснащенном электродами. Пропуская через этот модуль воду, электрический ток повышает концентрацию свободных ионов кислорода в ней, что способствует окислению ионов 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.

УФ- и озоновые фильтры для очистки воды являются эффективными средствами борьбы с бактериями и вирусами. Озоновые фильтры уничтожают микробы путем образования кислорода, который разрушает ферментные системы микробных клеток. Однако, их использование требует значительных затрат на электроэнергию, сложную аппаратуру и высококвалифицированный технический сервис. Обычно, они применяются для очистки воды в плавательных бассейнах и медицинских учреждениях.

С другой стороны, УФ-фильтры стали более популярными благодаря своей широкой функциональности. Они применяются в домашнем использовании, включая коттеджи, лаборатории и рестораны. В отличие от озоновых фильтров, УФ-фильтры не требуют использования реагентов, что значительно упрощает технологический процесс очистки. Ультрафиолет обладает обеззараживающими свойствами, уничтожает как вегетативные, так и споровые формы бактерий, не изменяя при этом свойств воды.

Таким образом, УФ-фильтры обладают высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками и являются более распространенным решением для очистки воды в домашних условиях. Озоновые фильтры, в свою очередь, используются главным образом в специализированных областях.

Фото: freepik.com