Методы очистки воды: химические, механические и биологические

 
Загрязнение окружающей среды приняло в настоящее время угрожающие масштабы. Даже в Антарктиде и на далеких экзотических островах южных морей обнаруживаются вредные вещества. В индустриально развитых странах ситуация наиболее опасна. Человечество пока не обеспечило безвредность промышленного и сельскохозяйственного производства. Именно поэтому любого разумного человека интересуют вопросы о том, какие методы очистки воды наиболее эффективны, что за технологии можно применить на практике с выгодой и пользой для себя.  
 

Механический метод очистки воды

Фильтр механической очистки воды
 
Все механические методы очистки воды подразделяются на четыре категории:
  • Механические. К ним относятся фильтрация с использованием сепарационных устройств разных типов и отстаивание, которое позволяет отделить выпадающие в осадок взвеси, иные крупные фракции;
  • Физические. Эти технологии основаны на применении соответствующей названию группы принципов. Так, например, используя магнит, будет не сложно удалить их жидкости мелкие частицы железа;
  • К механическим, также относят большую группу различных методик. Добавление в раствор соответствующих веществ и соединений провоцирует образование и развитие необходимых реакций;
  • Технология механической очистки воды используется в тех случаях, когда из воды надо удалить примеси, имеющие органическую основу. Они применяются для устранения нефтепродуктов, иных загрязнений, которые разлагаются микроорганизмами.
Данная классификация слишком обширна, она включает в себя все системы очистки воды. Сосредоточим далее все внимание только на тех, которые могут быть применены в быту.
 
Оставим за рамками данной статьи электрофорез, химическую коагуляцию, озонирование, иные промышленные механические методики. Некоторые из них будут эффективными только при очень больших объемах обрабатываемой жидкости. Другие попросту невозможно правильно воспроизвести в домашних условиях без сложнейшего оборудования, тщательного дозирования реагентов и наличия соответствующей высокой квалификации.
 

Химический метод очистки воды, его преимущества и недостатки

 
Принцип химического очищения водыРассмотрим сначала несколько самых известных химических технологий и сделаем замечания, которые ограничивают сферу их применения на практике. Это поможет лучше определить круг проблем, и, соответственно, упростит решение задачи по подбору лучшей методики в каждом отдельном случае.
 
В первую очередь изучим подробнее фильтрацию. При пропускании воды через перегородку с порами небольшого диаметра на этом элементе будут задерживаться загрязнения. Для создания подобных частей используются не только привычные металлические сетки. Кварцевый песок. Цеолиты и шунгит. Различные пористые, тканые и нетканые материалы. Перегородки из полипропилена и сплавов. Изделия, состоящие из нескольких слоев.
 
Разнообразие вариантов исполнения велико. Пользователю будет не трудно выбрать такое изделие, которое позволит задержать примеси с определенными размерами. Однако, только химические фильтры с клапанами для их промывки достаточно удобны и практичны. Современные картриджи стоят не дешево. Их надо периодически заменять, а степень загрязнения не всегда определить будет возможно. Таким образом, будет трудно определить тот момент, когда понадобится установка нового элемента.
 
Адсорбция. Химический метод очистки воды, основанный на соответствующих принципах, используются довольно часто. Типичный пример – активированный уголь. В нем с использованием соответствующих производственных процессов создается большое количество мелких пор. На их поверхности собираются и концентрируются примеси, присутствующие в воде.
 
Несмотря на широкое применение, надо отметить характерные недостатки данных сорбционных методик:
  • Сравнительно быстрая утрата полезных свойств фильтра грубой очистки воды;
  • Сложность оценки действительного качества очистки;
  • Низкая пропускная способность систем;
  • Образование новых загрязнений на выходе (мелких частичек угля).
Такой химический метод очистки воды применяется в установках обратного осмоса. Их полезные свойства основаны на том принципе, что при использовании полупроницаемых мембран жидкость под давлением будет проходить. Микроскопические размеры пор позволяют проникать через такую преграду только соответствующим по размерам молекулам воды. Приведем некоторые ограничения этой технологии и способы устранения недостатков:
  • Необходимость обеспечения достаточно высокого давления. Если мало стандартных параметров, то устанавливается дополнительная помпа, работающая в автоматическом режиме;
  • В систему слива отправляется довольно большое количество воды с примесями;
  • Чистота обработанной воды чрезмерно высока. Из нее удаляются даже те составляющие, которые могут быть полезны для нормального функционирования человеческого организма. Для устранения данного недостатка системы дополнительно оснащаются специальными блоками, минерализаторами;
  • Скорость прохождения вводы через мембрану невелика. Ее недостаточно даже для снабжения домашнего хозяйства питьевой водой. Именно поэтому установки обратного осмоса дополняются накопительными баками объемом от 10 литров и более;
  • Невысокая устойчивость большинства современных мембран к некоторым химическим соединениям (хлорным и другим).
 

Технология биологической очистки воды

 
Топас - станция биологической очистки сточных водПриведенные выше примеры и описания позволяют лучше разобраться в том, как функционирует биологический метод очистки воды. Пусть не пугают вас сложности, которые были упомянуты при изучении систем обратного осмоса. Они успешно решаются с использованием хорошо отработанных на практике способов. Так, например, чтобы не была повреждена хлором мембрана, в стандартный комплект установки "Топас" включаются предварительные угольные фильтры. Именно подобные аппараты способны обеспечить при сравнительно небольших затратах идеальную очистки питьевой воды, ее очистку от самых разных примесей.   
 
Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что биологический метод очистки воды должен выбираться с обязательным учетом реальных потребностей. Допустим, что надо будет защитить систему автономного отопления, стиральную машину, краны и другие составляющие домашнего оборудования от накипи. Мембранные технологии способны удалить из воды соли жесткости, но для получения нужной производительности придется создать слишком сложную установку, состоящую из нескольких одинаковых узлов обработки жидкости.
 
Она будет стоить дорого. Наличие большого количества сточных вод, комплектующих деталей, насосов, иных механических узлов, снизит общий уровень надежности. В конце концов, такое решение просто не рационально. Для решения большинства технических задач вовсе не обязательно производить фактически дистиллированную воду.
 
Гораздо экономичнее выглядит биологические методы. Оно производится с помощью специальных установок "Топас". Входящий в их состав генератор создает токи высокой частоты определенной амплитуды. Из двух проводов на любом подходящем участке водопровода наматываются катушки. Образующееся ими магнитное поле достаточно сильно воздействует на соли кальция и магния. Эти соединения утрачивают способность к соединению в единое целое. Защита от накипи будет создана на большом расстоянии. Как правило, для одного объекта недвижимости хватает только одной установки биологической очистки соответствующей мощности.   
 
Если такую установку дополнить стандартной системой обратного осмоса, то будут решены две задачи одновременно и при этом не возникнут слишком большие затраты. Отметим, что срок бесперебойной службы приборов «Акващит» превышает два десятка лет.