О важности воды и о широкой сфере ее применения говорить пожалуй излишне. Однако в последнее время все актуальнее становится тема ее очищения, ведь в результате жизнедеятельности человека запасы чистой воды стремительно сокращаются. Существуют различные методы очистки воды от загрязнений и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Однозначно определить наилучший невозможно, поэтому в рамках данной статьи поговорим о каждом из основных методов в отдельности.
Методы очистки воды и принципы работы очистных устройств можно условно разделить на физико-химические, биологические и механические.
ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Химический процесс очистки воды, как правило, заключается в ее хлорировании или озонировании. Крайне редко, в особых случаях, используются другие технологии.
Считается, что на данный момент способ очистки воды хлорированием уже устарел и постепенно уходит в прошлое, однако в Украине, как и раньше, он широко применяется на крупных станциях водоподготовки. Большинство развитых стран для очистки воды широко применяют озонирование. Однако данная технология достаточно дорогая и сложная и также обладает определенными недостатками.
Существуют также и другие способы очистки воды. Есть специальные препараты, с помощью которых можно обрабатывать небольшие объемы загрязненной и изначально непригодной для употребления воды.
Фильтрация как способ химической водоочистки
Смысл фильтрации заключается в том, что с помощью некоторых средств (например, ионообменных смол) можно отделить от жидкости загрязняющие вещества и элементы, и тем самым провести физико-химическую очистку воды.
Проходя через фильтр для очистки воды, содержащей слабо — и сильнокислотный катиониты и анионита, жидкость очищается за счет того, что при вступлении в реакцию обмена, нежелательные элементы и частицы оседают на ионообменных смолах.
Данный метод химической очистки воды достаточно полезен тем, что он позволяет выделить из жидкости конкретные вещества и оставить те элементы, которые не нуждаются в удалении.
Нейтрализация
Этот метод очистки воды заключается в применении нейтрализующих веществ (соды, извести, аммиака и так далее). Вступая во взаимодействие с загрязняющими воду элементами, щелочные реагенты позволяют очистить жидкость от различных кислот.
ФИЗИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Под физическими способами очистки воды подразумевается некое физическое воздействие, осуществляемое на неочищенную воду. Самой простой физической технологией водоочистки можно назвать кипячение. Кипячение, с одной стороны, полностью очищает воду от любых болезнетворных организмов, однако с другой стороны, такой принцип очистки воды не позволяет избавиться от различных химических загрязнений и может применяться лишь в ограниченных объемах.
Другая технология физической очистки – это облучение воды ультрафиолетом. Надо отметить, что это актуальный и современный метод очистки воды, который массово применяется на крупных объектах водоочистки. В процессе очистки воды облучением уничтожаются все вредные микроорганизмы, а вода при этом не обрабатывается вредными для здоровья химикатами.
Механические методы очистки воды предусматривают использование всевозможных фильтров. Фильтры бывают разные: грубые – для очистки воды от крупного мусора и песка, и тонкие, позволяют отфильтровать очень мелкую пыль, а некоторые механические устройства очистки воды помогают удалить даже химические примеси и микроорганизмы.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ВОДЫ
Биологические методы очистки воды заключаются в том, что микроорганизмы в процессе переработки органики, которая является для них питательным веществом, влияют на процессы окисления и восстановления различных органических субстанций. Подобные субстанции образуют коллоидные системы или тонкие суспензии, рассеянные в канализации. В ходе такой переработки сточных вод, микроорганизмы очищают воду от твердых и жидких продуктов жизнедеятельности человека и хозяйственно-бытовых органических загрязнений.
Очистительные системы, реализующие биологические методы очистки воды условно можно поделить на природные и искусственные сооружения.
Очистительные системы, которые работают в приближенных к естественным условиях
Суть их работы заключается в том, что очистные сооружения фильтруют сточные воды через почву или водоемы. Таким образом, с помощью данных систем можно очищать как поля орошения или фильтрации, так и природные проточные водоемы (пруды, ручьи и т.д.).
В отличие от искусственных систем очистки воды, здесь микроорганизмы снабжаются кислородом, что поступает извне, без каких-либо дополнительных способов аэрации.
Очистительные системы, работающие в искусственно созданных условиях
Биологические методы очистки воды в данных системах заключаются в том, что микроорганизмы очищают сточные воды в аэротенках, а также аэро — и биофильтрах. В процессе функционирования искусственно созданных систем, микроорганизмы могут дышать кислородом благодаря механической аэрации или диффундированию кислорода через поверхность очищаемых вод (реаэрации).
Такая очистка воды более интенсивная, чем та, что проводится в естественных условиях. Оно способствует более быстрому развитию микроорганизмов и, соответственно, благоприятно влияет на активность их работы.
Конечно, при применении новых методов очистки воды вышеперечисленные способы, для достижения наилучшего результата, как правило, комбинируются. Фильтры высокотехнологичных устройств очистки воды могут сочетать в себе и химические, и механические, и биологические принципы работы.
Современные системы очистки воды бывают, как правило, многоступенчатыми, и в каждом звене применяется последовательно тот или иной метод очистки воды от загрязнений.