Ступени очистки воды

28

Как все происходит

Учитывая состав водопроводной воды, которая зачастую содержит хлориды, фториды, сульфиды, сульфаты, активный хлор и хлорорганические соединения, а также промышленные загрязнения в виде хрома, никеля, ртути, свинца, мышьяка, меди, радионуклеидов, большинство производителей предлагают фильтры многоступенчатой очистки. На каждом этапе очистки в таком фильтре из воды последовательно удаляются те или иные примеси.

1-ая ступень – это механическая очистка воды, в процессе которой удаляются такие инородные частицы, как песок, ил, ржавчина. Осуществляется она с помощью пористого фильтра, как правило, изготовленного из полипропилена. В некоторых фильтрах на этом этапе также осуществляется очистка от растворенного железа.

2-ая ступеньумягчение воды и ее освобождение от тяжелых металлов за счет ионного обмена. Мягкая вода в несколько раз улучшает вкус чая, кофе и других напитков, а также более пригодна для умывания и применения в быту.

3-я ступень – удаление хлора, пестицидов, запахов за счет адсорбции, то есть поглощения частиц в макро-, мезо- и микропорах какого-либо материала. Самым эффективным и распространенным адсорбентом является активированный уголь. Уголь не только очищает, поглощая остаточный хлор (в избытке встречающийся в водопроводной воде после прохождения очистки на станциях) и органические соединения, но и улучшает органолептические свойства питьевой воды – вкус, запах, цвет. В настоящее время для увеличения эффективности работы угольных фильтров многие производители применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 2-3 раза выше, чем угля, получаемого традиционными методами. Чтобы предотвратить размножение бактерий внутри фильтра, активированный уголь покрывают слоем серебра. Благодаря обеззараживающим свойствам серебра, микроорганизмы теряют способность размножаться и развиваться внутри фильтра.

NB: в некоторых фильтрах присутствует также ступень мембранной очистки (обратный осмос, ультрафильтрация), которая позволяет избавиться от микробиологических загрязнений.

Раз, еще раз, еще много-много раз?

Водоочистка предназначена для того, чтобы удалить из воды как болезнетворные организмы, так и вредные химические вещества. Кроме того, водоочистка влияет на вкусовые свойства воды, делает ее приятной на вкус. Если речь идет о получении питьевой воды, для оценки ее чистоты в водном объекте или источнике водоснабжения традиционно используются физические, химические, органолептические, и санитарно-бактериологические показатели. К физическим показателям чистой воды относят температуру и мутность. Химические показатели характеризуют химический состав воды. К числу основных химических показателей относят жесткость воды, значение pH, общую минерализацию (содержание растворенных солей), а также содержание некоторых катионов и анионов. Органолептические показатели – это запахи, привкусы и цветность. К санитарно-бактериологическим показателям относят общую бактериальную загрязненность воды, а также загрязненность ее бактериями группы кишечной палочки и вирусами.
Но не во всех регионах процесс водоочистки осуществляется одинаковым образом, поскольку в различных местностях в воде изначально содержатся различные химические вещества. В зависимости от степени загрязнения водного объекта и назначения воды предъявляются и дополнительные требования к ее качеству. Однако существует набор типичных процедур, используемых в системах водоочистки и последовательность, в которой эти процедуры обычно применяются. В практике водоснабжения населенных пунктов водой питьевого качества наиболее распространенными процессами водоочистки являются осветление и обеззараживание. Помимо этого существуют специальные способы улучшения качества воды:

  • Умягчение воды (снижение жесткости воды);
  • Обессоливание воды (снижение общей минерализации воды);
  • Обезжелезивание воды (снижение концентрации растворенного железа в воде);
  • Дегазация воды (удаление растворенных в воде газов);
  • Дезактивация воды (водоочистка от радиоактивных загрязнений).

Далее мы рассмотрим только осветление и обеззараживание, поскольку в значительном количестве населенных пунктов России только эти два процесса применяются перед подачей воды через водопровод.

Осветление воды

Осветление – это этап водоочистки, в процессе которого происходит устранение мутности воды путем снижения содержания в ней взвешенных примесей. Мутность природной воды, особенно поверхностных источников в паводковый период, может достигать 2000-2500 мг/л (при норме для воды хозяйственно-питьевого назначения – не более 1500 мг/л). Взвешенные в воде примеси обладают различной степенью дисперсности – от грубых, быстро оседающих частиц до частиц мельчайших, образующих коллоидные системы. Тонкодисперсные коллоидные частицы, имея размер в пределах 0,1-1,0 микрон, не выпадают в осадок. Одним из наиболее широко применяемых на практике способов снижения в воде содержания тонкодисперсных примесей является коагуляция (процесс обработки воды химическим веществом – коагулянтом – которое способствует укрупнению и оседанию коллоидных частиц) с последующим осаждением и фильтрованием. После осветления вода поступает в резервуары чистой воды.

Используемые в практике водоснабжения технологические схемы водоочистки способствуют значительному снижению бактериальной загрязненности воды. Осветление фильтрованием с предварительным коагулированием позволяет, как правило, снижать содержание в ней микроорганизмов на 90-95%. Однако среди оставшихся после водоочистки в воде микроорганизмов могут оказаться и болезнетворные (бациллы брюшного тифа, туберкулёза и дизентерии; вибрион холеры; вирусы полиомиелита и энцефалита), являющиеся источником инфекционных заболеваний. Для окончательного их уничтожения вода, предназначенная для хозяйственно-бытовых целей, должна быть в обязательном порядке подвергнута обеззараживанию.

Обеззараживание воды

Обеззараживание – завершающий этап процесса водоочистки. Цель – подавление жизнедеятельности содержащихся в воде болезнетворных микробов. В настоящее время на объектах жилищно-коммунального хозяйства для обеззараживания воды, как правило, применяется хлорирование воды. В случаях высокой мутности и цветности природных вод использование предварительного хлорирования целесообразно, однако этот способ обеззараживания, как было описано выше, не только недостаточно эффективный, но для нашего организма просто вредный, поскольку приводит к образованию значительного количества токсичных хлорорганических соединений.

Более современной процедурой обеззараживания воды считается очищение воды с помощью озона. Действительно, озонирование воды безопаснее хлорирования, но тоже имеет свои недостатки. Дело в том, что озон очень нестоек и быстро разрушается, поэтому его бактерицидное действие непродолжительно. А ведь вода должна еще пройти через водопроводную систему, прежде чем оказаться в нашей квартире. На этом пути ее поджидает немало неприятностей. Ведь не секрет, что водопроводы в российских городах крайне изношены. Поэтому на заключительном этапе обеззараживания озоном воду все же хлорируют.