Какая технология фильтрации воды лучшая? Очистка воды в бытовых условиях
Качество нашей жизни зависит от качества питьевой воды. Если вода, которую мы употребляем, содержит вредные примеси, это может сказаться на нашем здоровье, самочувствии и внешнем виде. Очищенная от примесей вода может существенно улучшить все аспекты нашей жизни. Поэтому фильтрация воды является жизненной необходимостью как в городских условиях, так и на сельской местности.
Существует множество способов очистки воды как в быту, так и на производстве. Доступные на рынке фильтры отличаются конструкцией, пропускной способностью, энергопотреблением, применяемыми технологиями и стоимостью. Если вы хотите купить фильтр по наилучшему соотношению «цена-качество», то необходимо знать, какую воду и каким образом вы собираетесь очистить.
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.
Использование ионообменных смол является основой работы ионообменных фильтров, которые считаются наиболее универсальным типом фильтров. Такая смола способна заменять ионы кальция и магния в воде на ионы натрия и хлора при ее пропускании через фильтр. Это позволяет смягчить жесткую воду, которая может вызывать множество проблем в быту, если не производить ее очистку.
Как правило, наличие осадка белого цвета на сантехнике, в чайниках после кипячения и на нагревательных элементах стиральных машин может быть признаком высокой жесткости воды. Помимо этого, вода с высокой жесткостью может иметь неприятный горьковатый вкус и оказывать негативное воздействие на пищеварительную и желчевыводящую системы.
Для бытовых целей необходимо рассчитать мощность фильтра в зависимости от расхода воды, а для промышленного использования – в зависимости от времени, затрачиваемого на очистку. Для эффективной работы ионообменного фильтра нужно периодически промывать его раствором хлорида натрия. При этом ионообменные смолы обычно полностью исчерпывают свой ресурс в среднем через три года.
Обезжелезивание воды без применения реагентов
Железо, марганец и сероводород в воде могут не только придать ей неприятный запах и вкус, но и спровоцировать коррозию труб и устройств сантехники. Постоянное употребление такой воды может также привести к возникновению хронических болезней. Однако эти вещества можно удалить из воды, превратив их в осадок, обеспечив избыточное содержание кислорода, который стимулирует окислительные процессы. Этот метод очистки является экологически чистым и, как правило, экономически эффективным, поскольку не требует постоянной покупки реагентов.
С применением воздушной аэрации
Одна из новых технологий, основана на использовании обычного атмосферного воздуха для обработки воды. Это обеспечивает необходимое количество кислорода для окислительных реакций. Для производства воздушной аэрации можно использовать два метода: нагнетание воздуха в воду под давлением или распыление воды внутри емкости, после чего она оседает на дно.
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
Одни из самых распространенных и доступных фильтров - на основе сорбции. Их можно применять самостоятельно или в составе более сложных систем очистки. Активированный уголь из кокосовой скорлупы выступает в качестве фильтрующего материала и обладает свойствами адсорбции, четыре раза эффективнее, чем у обычного древесного угля. Фильтры на основе угля могут значительно улучшить качество воды, удаляя неприятные запахи и вкусы, а также остатки хлора, растворенные газы и органические соединения. При использовании ионнообменных веществ, добавляемых в угольный фильтр, возможна более глубокая очистка воды от вредных примесей, таких как тяжелые металлы, бактерии, пестициды, гербициды, асбест и нефтепродукты. Однако, поскольку угольные фильтры являются благоприятной средой для микроорганизмов, их необходимо использовать в сочетании с системами обеззараживания воды. Ресурс угольных фильтров обычно длится 6-9 месяцев.
Фильтры, использующие УФ- и озоновые методы очистки
Бактерии и некоторые вирусы могут быть убиты обеззараживающими фильтрами, включая УФ- и озоновые. Озон, как известно, разлагается в воде, образуя кислород, который уничтожает ферментную систему микробных клеток. При этом озоновые фильтры требуют больших затрат электроэнергии и сложного технического обслуживания, потому их используют реже, например, для очистки воды в плавательных бассейнах или в медицинских учреждениях. В то же время УФ-фильтры обладают более широким спросом благодаря своим техническим и эксплуатационным характеристикам. Они успешно используются в домах, коттеджах, лабораториях и ресторанах и не требуют использования реагентов, что упрощает технологический процесс очистки. Ультрафиолет, использованный в УФ-фильтрах, обладает обеззараживающими свойствами и способен уничтожить не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, при этом не изменяя свойств воды.
Фото: freepik.com