Для чего необходима очистка воды?

"80 % своих болезней человек выпивает с водой" - говорил выдающийся французский химик и микробиолог Луи Пастер.

Очистка воды является необходимым условием здоровья человека. В неочищенной воде могут содержаться различные вещества и бактерии которые негативно влияют на здоровье. 

Обычная вода из под крана тоже не сильно полезна, ведь в ней есть хлорорганические соединения, количество которых после процедуры обеззараживании воды хлором достигает 300 мкг/л. Причем это количество не зависит от начального уровня загрязнения воды, эти 300 веществ образуются в воде благодаря хлорированию. Быстрых последствий от потребления такой питьевой воды, конечно, не будет, но в дальнейшем это очень серьезно может сказаться на здоровье. Дело в том, что при соединении органических веществ с хлором образуются тригалометаны. Эти производные метана обладают выраженным канцерогенным эффектом, что способствуют образованию раковых клеток.

А при кипячении хлорированной воды в ней образуется сильнейший яд - диоксин. Уменьшить содержание тригалометанов в воде можно, снизив количество используемого хлора проведя домашнюю очистку воды.

Очистить воду можно с помощью разнообразных фильтров.

•  Фильтры периодического действия
• Проточные фильтры
• Мембранные фильтры
• Обратный осмос

Фильтры периодического действия

Наибольшее распространенный тип фильтров переодического действия, или, как их еще называют, фильтры-кувшины. Они самые простые в эксплуатации: воду наливают в воронку фильтра-кувшина, потом она под действием силы тяжести проходит через фильтрующий модуль и попадает в приемную емкость.

В качестве основной фильтрующей среды этого фильтра выступает активированный уголь, и основное его действие - удаления органических веществ. Для предотвращения развития на его поверхности бактерий зачастую его обрабатывают серебром в незначительных количествах. Изредка добавляют ионообменных смолы для умягчения, но это маркенинговый ход так как 1 кг смолы в среднем умягчает до 1 куб.м. воды. а в картридже может быть до 100 грамм.

Фильтры-кувшины не нужно устанавливать, они занимают мало места, дешево стоят и обеспечивают достаточно высокую степень очистки. Применение таких фильтров возможно даже в тех местах, где нет водопровода, поэтому вы без труда сможете пользоваться им на даче или в офисе. Кроме того, такой фильтр можно использовать для хранения чистой воды. Несмотря на простоту, такие фильтры очень хорошо очищают воду: от хлора и фенола - на 95-99%, от хлороформа и токсичных металлов - на 80-90%.

Фильтры переодического дейчтвия - различаются объемом воды, которая может в них поместиться (обычно 1-2 л, но может быть и 4-5 л), и ресурсом сменных модулей (от 100 до 400 л). Столь малый, по сравнению с другими разновидностями фильтров, ресурс объясняется очень просто. Через фильтры, подключающиеся к водопроводу, вода проходит под достаточно большим давлением, которое обеспечивает водопровод. Через кувшин же - лишь под собственным весом (действием силы тяжести). Следовательно, в модуль "напорного" фильтра можно положить больше сорбента (отсюда и больше ресурс), вода все равно "продавится" через него. Плотность же засыпки модулей для кувшина гораздо меньше, т. к. иначе вода не сможет протечь через модуль (отсюда и маленькие ресурсы).

Плюсы: это самая простая система для очистки воды; легкость в использовании, отсутствие подключения к водопроводу, простота замены картриджей, милый дизайн и сознание того, что вода доведена до отличного состояния делают кувшины настолько популярными.

Минусы: малый ресурс картриджа, как по времени - не более 1 месяцев, так и по пропускной способности - до 250 л, низкая скорость фильтрации. Поскольку картридж фильтра практически постоянно находится в контакте с воздухом, происходит это в промежутках между фильтрациями, когда вся залитая вода отфильтрована, на поверхности возникает ускоренный рост бактерий. На даче в летний период качество из колодезя или из неглубокой скважины ограничивает использование кувшинов, поскольку в такой воде могут содержаться микробиологические загрязнения.

Проточные фильтры

Проточные фильтры делятся на три класса:

• насадки на кран;
  Эти фильтры обладают небольшой скоростью фильтрации. Принцип их действия практически не отличается от фильтров периодического действия. Разница лишь в том, что из-за малых размеров в таких моделях невозможно установить несколько фильтрующих модулей последовательно, поэтому, как правило, применяется комбинированный картридж.
  

  Плюсы: относительно низкая цена, компактность, быстрая фильтрация воды. Фильтр легко демонтировать. Удобно его брать для поездок.

  Минусы: ухудшение качества очистки воды из-за высокой скорости прохождения воды, сложности в переключении режимов использования водопроводного крана для хознужд и режима фильтрации.

• фильтры, подсоединяемые к крану во время фильтрации,
  Эти фильтры крепятся к крану только на время фильтрации (как и насадки), но одеваются не на кран, а подсоединяются к нему (например, гибким шлангом). Они имеют заметно больший ресурс (несколько тысяч литров) и более высокую скорость фильтрации (около полутора литров в минуту), стоят дороже, чем насадки на кран и фильтры-кувшины.
  Кроме сорбционной технологии в фильтрах подсоединяемых к крану во время фильтрации может использоваться метод электрохимической очистки воды. Вода подвергается воздействию электрического поля напряженностью несколько миллионов вольт на сантиметр, в котором микроорганизмы и вредные органические вещества подвергаются окислительно-восстановительной деструкции, а ионы тяжелых металлов нейтрализуются и выводятся в слив вместе с небольшим количеством воды. Органические вещества практически полностью окисляются, уничтожаются микроорганизмы и удаляются ионы тяжелых металлов и нитраты.
• стационарные фильтры, встраиваемые в водопровод.
  Эти фильтры "врезают" непосредственно в водопровод и располагают чаще всего под мойкой. Они могут быть оснащены сразу несколькими картриджами, имеют на выходе собственный кран, который находится рядом с обычным. Из одного крана вы набираете воду для питья и готовки, а из другого - для хозяйственных нужд.
  

   
  Плюсы: краник для отдельного вывода питьевой воды, фильтруются вода без потери напора, ресурс картриджей намного больший. В большинстве фильтров используются картриджи с единым международным размером, соответственно подходят разные производители. Также важно, что есть возможность избирательного действия по отношению к выбранным загрязнений, варьируя картриджами на разных ступенях.

  Минусы: существенно дороже кувшинов, необходим квалифицированный монтаж, за счет быстрого прохождения воды, понижается степень очистки.

Мембранные фильтры

В мембранных фильтрах используется ультрафильтрационная мембрана (размер пор 0,002-0,1 мкм), т.е. удаление загрязнений с поверхности мембраны производится обратным током воды. Эти фильтры обладают большим ресурсом работы  - до шести лет непрерывной эксплуатации.

Обратный осмос

Это стационарные фильтры работающие по принципу обратного осмоса.  В процессе обратного осмоса вода и растворенные в ней вещества разделяются на молекулярном уровне, при этом с одной стороны мембраны накапливается чистая вода, а все загрязнения остаются по другую ее сторону

Основной элемент установки обратного осмоса - полупроницаемая обратноосмотическая мембрана, помещённая в корпус. В неё поступает исходная вода, а отводится два потока - очищенная и обессоленная, которая называется пермеатом, и вода с концентрированными примесями, называемая концентратом, которая сливается. Продавливание воды через мембрану ведётся при высоком давлении, которое создает насос, обычно центробежный многоступенчатый или роторный. Для замедления образования нежелательных отложений на мембранах применяется дозирование ингибитора осадкообразования. Для снятия осадков с поверхности мембран используется система химпромывки. Для контроля качества очистки и рН - проточные измерители солесодержания и рН-метры. Для контроля расхода пермеата и концентрата - проточные расходомеры. Управление системой обратного осмоса можно осуществлять в полуавтоматическом и автоматическом режиме. Проверить качество работы обратноосмотической мембраны можно TDS метром.

Примером бытовой очистки воды мембраной обратного осмоса может служить фильтр, имеющий 3 картриджа грубой (механической) очистки, мембрану обратного осмоса, фильтром угольным. Такие фильтры получили широкое применение в Америке, Европе и Азии. Интересны так же последние модели компактных фильтров обратного осмоса, имеющих ряд нововведений, а именно : автоматический клапан отключения воды при обнаружении утечек, насос повышающий давление, сменные фильтры с быстро разъёмными фитингами.

Плюсы: максимальная степень очистки воды. Употребление такой воды позволяет избежать таких заболеваний, как отложение солей в суставах, аритрит и мочекаменная болезнь.

Минусы: высокая цена системы и обслуживания, низкая минерализация воды.

Минус низкой минерализации воды можно решить установкой дополнительного картриджа

Видеоролик: сравнение водопроводной воды и воды из фильтра обратного осмоса. Был проведен эксперимент с электролизом воды из крана водопроводной сети Киева и фильтрованной водой из системы очистки воды обратного осмоса. Результат очистки воды виден визуально - фильтр воды очищает все посторонние загрязнения.