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.

Ионообменные фильтры для очистки воды

Использование ионозамещающих смол сделало ионообменные фильтры наиболее универсальными видами фильтров для очистки воды. Такие фильтры помогают смягчить жесткую воду, которая может создавать массу проблем при использовании без очистки. Пропуская воду через ионозамещающую смолу, ионы кальция и магния заменяются на ионы натрия и хлора, что приводит к уменьшению жесткости воды.

Появление осадка белого цвета на сантехнике, в чайниках после кипячения и на нагревательных элементах стиральных машин свидетельствует о высокой жесткости воды. Более того, такая вода может иметь горьковатый вкус и негативно влиять на работу пищеварительной и желчевыводящей системы.

В зависимости от расхода воды, мощность ионообменного фильтра для бытовых целей рассчитывается с помощью специальных формул, а для промышленного использования мощность определяется исходя из времени на очистку. Чтобы ионообменный фильтр работал эффективно, его необходимо периодически промывать раствором хлорида натрия. Ионообменные смолы, используемые в таких фильтрах, полностью исчерпывают свой ресурс в среднем через 3 года. В связи с этим необходимо периодически менять смолу в фильтре, чтобы сохранять его эффективность.

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.

Возможности воздушной аэрации

Технология обработки воды с использованием обычного атмосферного воздуха называется воздушной аэрацией. Суть этой технологии заключается в использовании кислорода, содержащегося в воздухе, для проведения необходимых окислительных реакций. Есть два способа осуществления воздушной аэрации: нагнетание воздуха в воду под давлением и распыление воды внутри емкости, внизу которой вода потом оседает.

Благодаря воздушной аэрации в воде увеличивается количество растворенного кислорода, что необходимо для поддержания жизни в водных экосистемах. С помощью этой технологии можно эффективно удалять из воды загрязнения, вызванные органическими веществами и другими вредными примесями. Воздушная аэрация также применяется для обеззара́живания воды и уничтожения бактерий.

Кроме того, воздушная аэрация используется для улучшения процесса очистки сточных вод. Применение этой технологии позволяет улучшать качество сточной воды и сокращать сроки ее очистки. В целом, воздушная аэрация имеет множество применений и показывает себя как эффективный метод обработки воды.

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

Фильтры, основанные на сорбции, считаются наиболее распространенными и экономически выгодными. Они могут использоваться в качестве самостоятельного устройства или быть включены в состав сложных систем очистки воды. В роли фильтрующей среды в данном случае выступает активированный уголь, полученный из кокосовой скорлупы. Адсорбирующие свойства этого вида угля в 4 раза превосходят аналогичные свойства обычного древесного угля. Угольные фильтры позволяют улучшить вкус, цвет и запах воды, а также избавиться от остаточного хлора, растворенных газов и органических соединений.

Путем добавления к углю ионообменных веществ возможна очистка воды от различных загрязнителей, таких как тяжелые металлы, бактерии, пестициды, гербициды, асбест и нефтепродукты. Стоит отметить, что такие фильтры, адсорбируя органику, создают благоприятную среду для размножения бактерий и микроорганизмов, поэтому их применение рекомендуется только в сочетании с системами обеззараживания воды.

Ресурс угольного фильтра полностью исчерпывается через 6-9 месяцев использования.

УФ- и озоновые фильтры для очистки воды являются эффективными средствами борьбы с бактериями и вирусами. Озоновые фильтры уничтожают микробы путем образования кислорода, который разрушает ферментные системы микробных клеток. Однако, их использование требует значительных затрат на электроэнергию, сложную аппаратуру и высококвалифицированный технический сервис. Обычно, они применяются для очистки воды в плавательных бассейнах и медицинских учреждениях.

С другой стороны, УФ-фильтры стали более популярными благодаря своей широкой функциональности. Они применяются в домашнем использовании, включая коттеджи, лаборатории и рестораны. В отличие от озоновых фильтров, УФ-фильтры не требуют использования реагентов, что значительно упрощает технологический процесс очистки. Ультрафиолет обладает обеззараживающими свойствами, уничтожает как вегетативные, так и споровые формы бактерий, не изменяя при этом свойств воды.

Таким образом, УФ-фильтры обладают высокими технологическими и эксплуатационными характеристиками и являются более распространенным решением для очистки воды в домашних условиях. Озоновые фильтры, в свою очередь, используются главным образом в специализированных областях.

Фото: freepik.com