Приборы и методы очистки питьевой воды

p>Существует еще  один необычный способ очистки - это  ультрафиолетовые стериллизаторы. Один из производителей канадская фирма R-CAN стерилизаторы Sterilight. Здесь в  отличие от хлорирования, вода не получает никаких примесей, не меняет свой вкус и цвет. При этом уничтожается 99,99% всех микроорганизмов. 

Производится  огромный ассортимент ультрафиолетовых стерилизаторов различной мощности и назначения. Возможна обработка  только питьевой воды или всего потока, поступающего в дом или квартиру. При среднем уровне потребления воды, для нужд одной семьи достаточно одного устройства с лампой мощностью 40 Ватт. 

Существуют стерилизаторы, оборудованные специальной автоматикой, следящей за производительностью системы. 
 

Рисунок № 8. Ультрафиолетовый стерилизатор воды Sterilight. 
 

Рисунок № 9. Ультрафиолетовый стерилизатор воды WinterHeat UV12W. 

2.3.Ступени водоочистки 

Учитывая состав водопроводной воды, которая зачастую содержит хлориды, фториды, сульфиды, сульфаты, металлы, хлор и хлорорганические соединения, а также промышленные загрязнения в виде хрома, никеля, ртути, свинца, мышьяка, меди, радионуклидов, большинство производителей предлагают фильтры многоступенчатой водоочистки. В процессе прохождения через такой фильтр на каждой ступени очистки вода теряет 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 полипропиленовой  сетки, в зависимости от размеров отверстий в которой удерживаются только примеси (микрофильтрация) или примеси и бактерии (ультрафильтрация). 

2-ая ступень  - удаление хлора, пестицидов, запахов.  Происходит адсорбция, то есть  поглощение частиц в порах  какого-либо материала. Самым распространенным адсорбентом является природный фильтрант уголь, также используются синтетические волокна. Уголь не только очищает, поглощая остаточный хлор (в избытке встречающийся в водопроводной воде после прохождения очистки на станциях), органические соединения и споры бактерий, но и улучшает органолептические свойства питьевой воды - вкус, запах, цвет. В настоящее время для увеличения ресурса работы угольных фильтров многие производители применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 4 раза выше, чем угля, получаемого традиционными методами. Чтобы предотвратить размножение бактерий внутри фильтра активированный уголь покрывают слоем серебра. Благодаря обеззараживающим свойствам серебра микроорганизмы, попавшие внутрь, теряют способность размножаться и развиваться. В некоторых фильтрах используется полимерное углеродное волокно аквален - смесь угля и синтетических материалов, которое обладает улучшенной фильтрующей способностью. 

3-я ступень  - умягчение воды и ее освобождение  от тяжелых металлов - ионный обмен.  Помимо всего вышесказанного, мягкая вода в несколько раз улучшает вкус чая, кофе и других напитков, а также более пригодна для умывания и применения в быту. 
 
 
 
 
 

2.4.Сертификация  фильтров                                                                       [8] 

Прежде чем  поступать в продажу любой фильтр должен пройти сертификацию. Любая система очистки воды должна, во-первых, очищать воду от содержащихся в ней примесей, как это заявлено в ее документации, во-вторых, она не должна сама ничего токсичного выделять в воду. Это должно быть подтверждено докуметально.  

ГИЦ ПВ (Главный испытательный центр питьевой воды) проводит сертификационные испытания устройств очистки воды. По результатам испытаний выдается протокол, который является основанием для выдачи санитарно-эпидемиологического (гигиенического) заключения Госсанэпиднадзора Минздрава России и сертификата соответствия. Все методики, по которым проводится исследование, соответствуют государственным стандартам (ГОСТам). 
 
 
 
 
 
 

2.5.Идеальный  фильтр                                                                                  [12] 

Характеристики  идеального фильтра: 

1. Идеальный  бытовой фильтр должен не просто  очищать загрязненную водопроводную  воду, он должен чистить воду  с превышением ПДК (предельно-допустимой  концентрации). 

2. Идеальный  бытовой фильтр не должен накапливать  внутри себя загрязнения, присутствующие  в воде. Он должен быть проточным  – самопромывным, т. е., очищая  загрязненную воду, фильтр должен  отфильтровывать ее, пропуская через  себя лишь очищенную воду (фильтрат), одновременно сбрасывая в дренаж загрязненную воду (концентрат) и при этом самопромываясь за счет сброса данного концентрата. Вредные вещества должны извлекаться из воды необратимо, т. е. не переходить обратно в раствор даже после окончания срока службы водоочистителя и при возможном в реальных условиях несоблюдении условий эксплуатации (повышенное давление, температура, скорость протекания). Очень важно, чтобы материалы водоочистителя препятствовали размножению в них микроорганизмов. 

3. Являясь самопромывным, идеальный бытовой фильтр в процессе реализации эксплуатационного цикла должен отфильтровывать как можно больше исходной загрязненной воды, сбрасывая при этом как можно меньше жидкости в дренаж. 

4. Идеальный  бытовой фильтр должен иметь  максимально возможный эксплуатационный ресурс и обладать максимально возможным сроком гарантии. Заявляемые параметры эксплуатации (ресурс) должны соответствовать размеру и конструкционным особенностям водоочистителя. 

5. Производительность  идеального бытового фильтра должна быть максимально высокой. Данный показатель определяет удобство пользования идеального бытового фильтра, т.е. при подаче воды на водоочистный прибор в течение нескольких минут мы должны получить достаточное для потребления количество фильтрата. 

6. Себестоимость  очищенной воды идеальным бытовым  фильтром должна быть максимально  низкой. Покупка фильтра - разовая  затрата, иногда очень незначительная, но гораздо важнее сумма, в  которую обходится очистка каждого  литра воды в процессе. Она  определяется на основании цены сменного модуля и его ресурса, т. е. количества воды, которое фильтр может качественно очистить. Ресурс обязательно указывается в паспорте на фильтр и в паспорте на сменный модуль. 

7. Идеальный  бытовой фильтр должен очищать  воду таким образом, чтобы на выходе из водоочистителя в ней не просто оставались все необходимые организму человека минеральные соли, а вода была полноценной для употребления, т.е. насыщенная фтором, йодом, кальцием, магнием, железом и т.д. 

8. Идеальный  бытовой фильтр должен быть достаточно компактным - иметь минимально возможные геометрические размеры. Как следствие для стационарных проточных фильтров - размещаться практически под любой кухонной мойкой. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Методы  очистки питьевой  воды                                                           [2,5,11] 

3.1.Бытовые  способы очистки  питьевой воды 

Для очистки  воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все  знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект.

Все способы  очистки воды можно условно разделить  на две группы:

1) очистка без использования фильтров;

2) очистка с использованием фильтров. 

3.1.1. Очистка воды без использования фильтров                                     

Данный вариант  наиболее распространен и доступен, поскольку для очистки воды не требуется приобретение дополнительных устройств, кроме как обычной  кухонной посуды.

 
 

 
 
 

 
 

 Кипячение  

Все мы с детства  знаем, что сырую воду пить нельзя, но только кипяченую. Кипячение используют для уничтожения органики (вирусов, бактерий, микроорганизмов и др.), удаления хлора и других низкотемпературных газов (радон, аммиак и др.). Кипячение действительно помогает в некоторой степени очистить воду, однако данный процесс имеет ряд побочных эффектов. Первый - при кипячении изменяется структура воды, т.е. она становится "мертвой", поскольку происходит испарение кислорода. Чем больше мы кипятим воду, тем больше погибает в ней патогенов, но тем более она становится бесполезной для организма человека. Второе - поскольку при кипячении происходит испарение воды, то концентрация солей в ней увеличивается. Они отлагаются на стенках чайника в виде накипи и извести и попадают в организм человека при последующем потреблении воды из чайника.  

Как известно, соли имеют тенденцию накапливаться в организме, что приводит к самым различным заболеваниям, начиная от болезней суставов, образованию камней в почках и окаменению (циррозу) печени, и заканчивая артериосклерозом, инфарктом и мн. др. Кроме того, многие вирусы могут легко перенести кипячение воды, поскольку для их уничтожения требуются намного более высокие температуры. Также заметим, что при кипячении воды удаляется только газообразный хлор. В лабораторных исследованиях был подтвержден тот факт, что после кипячения водопроводной воды образуется дополнительный хлороформ (вызывает раковые заболевания), даже если перед кипячением воды была освобождена от хлороформа продувкой инертным газом.  

Вывод: после кипячения мы пьем "мертвую" воду, в которой присутствуют мелкая взвесь и механические частицы, соли тяжелых металлов, хлор и хлорорганика (хлороформ), вирусы и др.  

Отстаивание  

Отстаивание используют для удаления из воды хлора. Как правило, для этого водопроводную воду наливают в большое ведро и оставляют в нем на несколько часов. Без перемешивания воды в ведре удаление газообразного хлора происходит примерно с 1/3 глубины от поверхности воды, поэтому для получения сколь-либо заметного эффекта необходимо следовать разработанным методикам отстаивания.

Вывод: эффективность данного способа очистки воды оставляет желать лучшего. После отстаивания необходимо кипятить воду.  

Вымораживание  

Данный способ применяют для эффективной очистки  воды с помощью ее перекристаллизации. Данный способ намного эффективнее кипячения и даже перегонки, поскольку фенол, хлорфенолы и легкая хлорорганика (ряд хлорсодержащих соединений - страшнейший яд) перегоняются вместе с водяным паром (последнее дадим на заметку поклонникам дистиллированной воды).  

Многие под  данным способом понимают следующее: налить воду в посуду и поставить ее в  холодильник до появления льда, после  вынуть посуду из холодильника и разморозить  ее для питья. Сразу заметим, что  эффект очистки воды вышеприведенным  способом равен нулю, поскольку вымораживание - очень сложный и долгий процесс, эффективность которого целиком зависит от точного следования разработанным методикам.  

Данный способ основывается на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала  в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в последнюю очередь в наименее холодном месте затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Данное явление можно наблюдать на примере свечи. В потухшей свече подальше от фитиля получается чистый прозрачный парафин, а в середине, где горел фитиль, собирается сажа и воск получается грязным). Этому закону подчиняются все жидкие вещества. Главное здесь - обеспечить медленное замораживание воды и вести его так, чтобы в одном месте сосуда его было больше, чем в другом. Приготовление воды методом вымораживания может длиться несколько часов с постоянным отслеживанием процесса. В противном случае эффективность резко снижается.  

При тестированиях  воды, которую хозяйки несколько часов пытались приготовить методом вымораживания было выяснено что, вымороженная вода была немного лучше водопроводной воды. Это еще раз подтверждает то, что вымораживание - непростой процесс, который имеет свои тонкости и далеко не все рекомендации здесь приводят к ожидаемому эффекту. 

3.1.2. Очистка воды с  использованием фильтров                                      [10] 

Для удаления вредных  примесей из воды используют различные  фильтры. В бытовых условиях широко используются различные кувшины  и насадки на кран.  

Способы водоподготовки и методы очистки воды