Основные способы фильтрации воды

Нередко текущая из-под крана вода представляет собой гремучую смесь, включающую хлор, железо, бактерии и соли. Для того чтобы такую воду можно было пить без вреда для здоровья, требуется ее фильтровать.

Известно большое множество способов и методов фильтрации, каждый из которых имеет свои особенности, и эффективен для достижения определенных целей. В своей статье я подробно расскажу о том, как можно фильтровать воду различными способами.

Определение понятия “фильтрация”

Фильтрация воды - термин, который применяется ко всем технологическим приемам очистки воды.Эти приемы:

Наличие фильтрующих прослоек – главное отличие фильтрации, отличающее ее от других методов очистки воды. Их основная задача сводится к повышению качества воды за счет снижения концентрации в ней различных примесей. В роли очищающих прослоек могут выступать:

Прохождение воды через любой из таких фильтров удаляет из нее:

1. Твердые нерастворимые включения (частицы окалины, ила, ржавчины или песка).
2. Соли кальция и магния.
3. Сероводород.
4. Железо и примеси тяжелых металлов (цинк, свинец и т.д).
5. Водоросли, планктон, пластовую органику, патогенные микроорганизмы и другие биологически активные вещества.

В некоторых случаях фильтрацию воды с использованием новейших систем и технологий дополняют электрические приборы или комплекс химических реагентов. Но при этом принцип работы не подвергается изменениям.

Необходимость фильтровать воду

Низкое качество питьевой воды - причина вспышек заболеваний в разных регионах страны.Однако наличие в ней бактерий и вирусов - не единственная проблема.

В их список также входят:

Водопроводная вода может быть просто невкусной, в худшую сторону меняя вкус приготовленного с ее использованием чая или кофе.

Функции фильтрации

Основная из них - очистка воды от солей жесткости.Под ними понимаются водорастворимые соли щелочноземельных металлов (преимущественно магния и калия).

Эти элементы попадают во все минерализованные воды из залежей:

Осадок на чайнике образуется именно из гидрокарбонатов кальция и магния при кипячении воды.

Единица измерения жесткости воды в России – градус (°Ж). Норма различна для разных видов воды:

• питьевая – не более 7°Ж;
• бутилированная – от 1,5 до 7°Ж.

Во многих фильтрах предусмотрены умягчители в виде:

• полифосфатов, связывающих ионы кальция и магния в соединения, не создающие в накипь при нагревании и кипячении воды.
• ионообменной смолы, замещающей кальций и магний на натрий с целью снизить жесткость воды.

Список функций фильтра также включает очистку воды от хлора. Важным компонентом этого процесса выступает активированный уголь. Это вещество, присутствующее во всех системах фильтрации:

Удалить хлор из воды помогает и KDF – сплав цинка и меди, который превращает хлор в хлорид путем окислительно-восстановительных реакций. Кроме этого, KDF:

• нейтрализует тяжелые металлы;
• удаляет бактерии из воды.

Среди функций фильтра стоит также перечислить:

Польза систем фильтрации

Согласно науке, вода - источник жизни на планете Земля.Человек больше чем наполовину состоит из нее.

Для того чтобы питать кровь, кости, мозг, сердце, а также другие органы и системы, необходима чистая вода высокого качества. Она:

• обладает улучшенными органолептическими свойствами;
• более мягкая;
• характеризуется пониженным содержанием железа и тяжелых солей.

Состав воды различается в зависимости от региона страны или города. В них предусмотрены одинаковые методы и способы фильтрации, но качество исходного сырья различно. С учетом этого нужно обязательно принимать во внимание особенности застройки определенного населенного пункта при разработке технологий фильтрации воды:

1. В малоэтажном секторе акцент делается на частные постройки и коттеджи, которые записываются от собственных скважин.
2. Многоэтажные жилые дома или предприятия получают воду из магистральных систем водоснабжения. В этом случае она уже прошла первичную подготовку.

Пригодность воды для использования и ее чистота оценивается по ряду показателей. Они перечислены в таблице.

Основные методы и способы фильтрации воды

Существует несколько способов фильтрации воды.Каждый из них:

На основании реализованного способа фильтрации выделяют 8 методов фильтрования. Подробнее о них я рассказала ниже.

Механическая фильтрация воды

Входящие в эту группу системы представлены дисковыми или сетчатыми фильтрами грубой очистки.Это также могут быть намоточные картриджи из вспененных материалов.

Простая процедура отличается действенностью. Она обеспечивает улавливание посторонних частиц, которые не растворяются в жидкости.

Механическая фильтрация воды применяется во всех городских станциях водоочистки, а также в бытовых системах. Однако с ее помощью невозможно обезвредить воду от микроорганизмов и растворенных в ней веществ.

Макроуровень

Его можно описать как первичное задержание макропримесей. Оно проводится с использованием сеток, выполненных из:

Эти устройства известны также как грязевики. Они способны задержать:

• волокна;
• крупицы ила;
• частицы ржавчины и другие крупные включения.

Кроме этого, грубое отделение примесей возможно на слое:

Измельченного щебня

Песка

Гравия и прочих инертных материалов с пористой структурой

Первичное фильтрование воды проводится путем пропускания водного потока через сетки, либо:

Микроуровень

Микрофильтрация воды проводится при помощи специальных активированных углей. Также могут использоваться другие материалы в одном из следующих видов:

• гранулированном;
• мелкодисперсном;
• брикетированном.

Ультрауровень

В процессе ультрафильтрации воды на мембранах с капиллярными размерами отверстий задерживаются примеси следующих видов:

• биологические (микробы, вирусы и т.д.);
• органические (размером до 0,01 мкм).

Нанопроцесс

В ходе инновационных разработок были получены фильтры с ячейками наноразмеров. Пока они не часто применяются на практике.

В настоящее время продолжаются исследования, направленные на определение степени эффективности фильтрации воды наноматериалами. Их результаты пока неоднозначны.

Фильтры-сорбенты

Очищают воду и улучшают ее вкус.Для этого H2O пропускают через картриджи с:

• активированным углем;
• либо гранулами алюмосиликатов.

Роль сорбента могут играть:

Сорбционная фильтрация сводится к избирательному всасыванию вредных и токсичных веществ, содержащихся в воде. Поверхностные слои сорбента впитывают патогены (адсорбция). Кроме этого, патогенные микроорганизмы могут проникать в весь объем сорбента (абсорбция).

Реагентные системы фильтрации воды

Очищают воду от растворенных и нерастворенных частиц тяжелых металлов.Также способны удалять сероводород.

При такой фильтрации воды проходит через прослойки с глауконтиновым песком или подобными окислителями.

Комплексная фильтрация предусматривает использование методов совокупного воздействия на водный поток, когда параллельно с механическим отделением частиц протекают химические реакции.

Системы мембранной фильтрации воды

Под мембранной фильтрацией понимается метод очистки воды от твердых примесей.Эффект достигается за счет прокачивания жидкости через полупроницаемые пористые мембраны.

Мембранные системы фильтрации воды обладают способностью задерживать загрязнения, действуя наподобие мельчайшего сита. Отфильтрованные вещества, удерживаемые мембранами, концентрируются в потоке, который не накапливается, а выводится за пределы системы.

Очищенная жидкость проходит через мембрану в виде фильтрата.

Обратный осмос

Эффективен при отделении от воды минеральных и органических примесей.Способен удалять даже ионы самых маленьких размеров.

Очистка воды производится на мембранном полотне частичной проницаемости, через которое и проталкивается вода. В результате этого проталкивания:

1. Грязевые частицы накапливаются и выводятся дренажными стоками.
2. Очищенный поток подается для потребления.

Универсальная технология фильтрации широко распространена в быту и на промышленном производстве. Она не только избавляет воду от ненужных примесей, но и умягчает ее.

Ионный обмен

Хорошим примером фильтрования, сопровождающегося реакцией, выступает ионный обмен при умягчении воды.Жесткой ее делают карбоновые соли магния и кальция.

Для того чтобы умягчить водный поток, его пропускают через картридж с пористой массой. Последняя насыщена подвижными ионами нужных щелочных металлов.

В качестве наполнителя используют синтетические гранулы неправильной или сферической формы.

При движении воды через поры имеет место не только фильтрование. В это время также происходит обмен катионами, что нормализует солевой состав, а также уменьшает концентрацию солей жесткости и ионов железа.

Ионообменная фильтрация воды основана на процессе сорбции ионов. Так, поступление воды в фильтр сопровождается бомбардировкой посторонних примесей со стороны заряженных частиц. При этом на относительно безвредные размещаются молекулы:

В результате обеспечивается умягчение воды и улучшается солевой баланс.

Ресурс ионосодержащих смол такого фильтра ограничен. Но их можно регенерировать.

Каталитическая фильтрация воды

Иногда отделение примесей, например, железа, требует окисления соединений.В таком случае удастся перевести их в нерастворимое состояние.

С этой целью на сорбентах пористой структуры фиксируются измельченные катализаторы. Во время прохождения воды через них происходит реакция окисления.

Биологическое фильтрование воды

Речь идет о пропускании воды через биофильтры.Этот метод:

• направлен на снижение концентрации аммиака в воде;
• применяется в рыбоводческих хозяйствах.

Перед началом процесса фильтрации микробы закрепляются на:

Они переводят аммиак, содержащийся в водном потоке и являющийся токсичным, в безопасную анионную форму.

Обеспечить полное обеззараживание аммиака можно, если объем биофильтра в рыбоводческом водоеме составит не менее 15% от суммарного показателя.

Типы фильтрационных систем для частого использования

Фильтрация воды в домах и квартирах, а также офисах, осуществляется при помощи отдельных устройств.Их производительность сравнительно низкая.

В список таких устройств входят:

Устройства, используемые в них, бывают:

• накопительными;
• проточными;
• работающими отдельно от основной линии подачи воды.

Методы фильтрации воды для квартир и частных домов

Фильтры грубой механической чистки обязательны для домов и квартир, подключенных к централизованному водоснабжению.Их устанавливают перед приборами учета и холодной, и горячей воды.

Если жесткость водопроводной воды очень высокая, то к этим фильтрам добавляют:

Это оборудование нейтрализует неприятные последствия обработки воды хлором.

Как выбрать систему фильтрации воды?

Решить, какой фильтр нужен (и нужен ли он вообще), можно, если разобраться с качеством воды.В Москве и Санкт-Петербурге соответствующие данные публикуются службами водоканала.

Жители других городов страны могут определить жесткость воды, воспользовавшись:

Выбрать подходящий вариант фильтрации воды можно, учитывая:

ТОП-7 производителей систем фильтрации воды

Проверка бренда - обязательный этап при выборе фильтров для воды.Растущий спрос на них приводит к насыщению рынка фальсификатом.

Внимания заслуживает продукция проверенных компаний, которые работают на рынке не менее 5 лет. Они обязательно должны иметь сертификаты и предоставлять гарантии на фильтры.

ТОП-7 производителей приборов и систем фильтрации воды приведен в таблице.

Заключение

Есть несколько способов и методов фильтрации воды.Все они имеют свои особенности.

Однако независимо от того, какая система фильтрации используется, ее эффективность будет снижаться в случае отсутствия контроля качества получаемой воды. Кроме этого, требуется своевременный осмотр оборудования, а также лабораторная проверка состава H2O.

Интересное видео по теме:

Вопрос-ответ