 |
|
Очистка воды с применением фильтров
Для устранения вредных примесей из водопроводной воды применяют разнообразные фильтры. В домашних условиях часто применяются разнообразные кувшины и насадки на кран.
Методов водоподготовки и способов очистки воды придумано уже много. Причин загрязнений питьевой воды существует много. В основном все они, так или иначе, связаны с источниками воды. Каждый тип источника имеет свои характерные причины, вызывающие загрязнение воды.
Решением проблем, связанных с загрязнениями воды, является ее очистка. В наше время имеется ряд методов водоподготовки и способов очистки воды, позволяющих добиться высокого качества питьевой воды практически из любого источника.
Существуют следующие способы получения гарантированного высокого качества питьевой воды из разных источников:
· Способ осаждения
· Осветление воды
· Мембранные способы
· Химические реагенты для окисления
· Адсорбция
· Обезжелезивание воды
· Умягчение воды
· Обессоливание воды
· Кондиционирование воды
· Обеззараживание воды
· Удаление органических загрязнений
· Дихлорирование воды
· Удаление нитратов [4]
Классические методы очистки питьевой воды
Озонирование
Проблема снабжения людей питьевой водой, отвечающей требованиям стандарта, является одной из важнейших проблем, решение которых стоит перед предприятиями и организациями водообеспечения России.
В процессе зарегулирования рек и строительства на них водохранилищ возникли условия для появления планктона, что влияет на увеличение цветности и появлению в воде привкусов и запахов. Органические примеси и химические загрязнения выносятся в водоёмы с неочищенными сточными водами населённых пунктов и промышленных предприятий. В итоге во многих водоёмах, особенно вблизи крупных населенных пунктов, природная вода содержит фенолы (до 2 - 7 ПДК), хлорорганические пестициды, аммонийный и нитридный азот (до 10 - 16 ПДК), нефтепродукты и многие другие загрязнения.
Периодически появляющиеся аварийные ситуации приводят к значительному ухудшению качества воды природных источников и соответственно качества питьевой воды. В подземных водах нередко выявляются марганец, амины, нефтепродукты. [3]
Барьерная значимость имеющихся водопроводных очистных построек незначительна, и в питьевой воде, употребляемой людьми, содержатся практически те же загрязнения, что и в природной воде. Одним из наиболее значимых и высокоэффективных методов очистки воды от указанных загрязнений считается озонирование. Озонирование воды позволяет значительно улучшить качество питьевой и очищенной сточной воды и разрешить трудности: здравоохранения и экологии.
Озонирование воды дает возможность кроме решения важных задач по улучшению качества очищенных сточных вод, упростить технологию подготовки естественных вод. Преимущественно широкое использование технология озонирования приобрела в области производства питьевой воды. В существующем разнообразии методов и способов решения задач качественной очистки и обеззараживания воды озонирование является предпочтительным, что связано:
· проблемами решения задач, связанных с возникновением в очищенной воде в результате её хлорирования токсичных хлорорганических образований;
· недостающим количеством хлорреагентов, производимых российской промышленностью;
· возможностью производства озона на месте использования;
· повышенной активностью озона в отношении обеззараживания воды от бактерий и вирусов.
Озонирование возможно применять как дополнительный способ очистки воды взамен классического хлорирования, в сочетании с хлором, перекисью водорода и иными окислителями, вместе с УФ-облучением, обработкой ультразвуком, фильтрацией с применением песка, активированного угля, ионообменных смол. [8]
Преимущество озонирования заключается в том, что под воздействием озона одновременно с обеззараживанием проходит обесцвечивание воды, а также удаляются запахи и привкусы воды и вообще улучшаются её вкусовые качества. Озон не изменяет природные свойства воды, так как его излишек (не прореагировавший озон) через несколько минут преобразуется в кислород.
Озонная проработка устраняет земляной привкус воды в результате уменьшения концентрации геосмина в 5-10 раз. Несмотря на возникновение у воды после переработки озоном нового вкусового компонента, суммарные вкусовые качества озонированной воды улучшаются.
Озон начали использовать для дезинфекции питьевых вод раньше, чем хлор. Но несмотря на это озон ещё не нашёл необходимого применения в методике водоподготовки, особенно в России. Основными причинами этого являлась, по- видимому, нехватка электроэнергии, а также то, что химические и физические свойства водного раствора озона ещё мало исследованы. В текущее время на ряде водоподготовительных установок в теплоэнергетике произошла также проблема интенсивного зарастания ионообменных фильтров биомассой. Не изменяя ионообменных свойств загрузки, биомасса увеличивает сопротивление загрузки, что приводит к значительному снижению скорости фильтрования.
Согласно литературным источникам, в целях предупреждения становления биомассы и стерилизации фильтров используют разнообразные окислители, такие как активный хлор, содержащийся в электроактивированном растворе хлористого натрия, формальдегид, перуксусная кислота, хлорамин Т и др.
Процесс бактерицидного воздействия хлора и его кислородсодержащих соединений состоит во взаимодействии с составными элементами клетки микроорганизма, в первую очередь с ферментами, что влияет на обмена веществ в клетке и отмиранию микроорганизмов. В практике переработки воды используют свободный хлор, соли хлорноватистой кислоты (гипохлориты) и диоксид хлора ClO2. При растворении хлора в воде возникает гидролиз с появлением хлорноватистой и хлороводородной (соляной) кислот. [11]
Хлорирование
На сегодняшний день на многих станциях водоподготовки используют жидкий или газообразный хлор (в качестве альтернативы – гипохлорид натрия или кальция). Когда один из самых распространенных антисептиков попадает в воду, образуется смесь хлорноватистой и соляной кислоты:
Сl2+ Н2О = НОСl + НСl
Затем хлорноватистая кислота диссоциирует, образуя ионы гипохлорита, которые обладают бактерицидными свойствами:
НОСl→Н++ОСl-
Сумму Сl2+НОСl+ОСl- называют свободным активным хлором.