Какая технология фильтрации воды лучшая? Очистка воды в бытовых условиях

Качество питьевой воды имеет прямое отношение к качеству нашей жизни – таковы неоспоримые факты. Ведь обеспечившись очищенной от шкодных примесей водой, мы оздоравливаем наше здоровье, настроение и внешний вид. Это важно как для жителей крупных городов, так и для живущих в сельской местности.

Существует множество методик очистки воды как в частном, так и в промышленном использовании. На рынке представлено множество фильтров, которые отличаются по конструкции, производительности, энергопотреблению, технологиям и своей стоимости. Чтобы найти лучший фильтр по соотношению "цена-качество", необходимо понимать, как именно и от чего мы хотим очистить воду.

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 помощи химических реагентов

Присутствие марганца, сероводорода и железа в воде не только придает ей неприятный запах и вкус, но и ускоряет коррозию труб и оборудования. Это может вызвать хронические заболевания при регулярном употреблении такой воды для питья. Однако достаточно обогатить воду кислородом, чтобы все эти примеси выпали в виде осадка. Этот способ обеззараживания, помимо экологичности, также является экономически выгодным, поскольку вам не нужно покупать химические реагенты. Кроме того, этот метод часто используется для очистки воды.

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 для сорбции

Среди всех видов фильтров для очистки воды самые распространенные и доступные по цене – это сорбционные фильтры. Они применяются не только в качестве самостоятельных систем очистки, но и в составе комплексных систем.

В таких фильтрах для проведения процесса очистки используется активированный уголь, полученный из кокосовой скорлупы. Адсорбирующая способность угля из кокосовой скорлупы в 4 раза выше, чем у обычного древесного угля – поэтому сорбционные фильтры чаще всего используются для удаления неприятного запаха, цвета и вкуса воды и для устранения остаточного хлора, растворенных газов и органических соединений.

Если к угольным фильтрам добавлять ионообменные вещества, то вода может быть очищена от тяжелых металлов, бактерий, пестицидов, гербицидов, асбеста и нефтепродуктов.

Однако, несмотря на все преимущества, способность угольных фильтров адсорбировать органику создает благоприятную среду для размножения микроорганизмов и бактерий. Поэтому при использовании таких фильтров гигиенические нормы требуют дополнительной обеззараживания воды. И не забывайте, что ресурс угольного фильтра полностью истощается через 6-9 месяцев, поэтому регулярная замена фильтра обязательна.

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