Основы профессии сварщика. Столики своими руками на любой случай...("Сделай сам" №2∙2015)

Надо отметить, что в большинстве случаев доочистка воды фильтром осуществляется не одним способом, а их сочетанием. Именно такой комплексный подход дает наилучшие результаты.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ

Самый простой способ очистки воды. Механическая очистка воды обеспечивается улавливанием частиц нерастворенных веществ за счет разницы размеров самих частиц и каналов фильтра, по которым протекает очищаемая вода. Проще говоря, вода проходит через своеобразное «сито».

Размер частиц, задержанных фильтром, определяется диаметром каналов в материале водоочистителя, по которым протекает вода (то есть размерами отверстий в «сите»).

Например, колонки, заполненные гранулированным активированным углем с диаметром гранул 0,1–1 мм (100-1000 микрон), способны эффективно задерживать частицы примерно такого же размера. Большая часть нерастворенных в воде частиц имеет гораздо меньший — 0,1—20 микрон — размер. Правда, микроорганизмы не задерживаются при механической фильтрации, так как их размер — 0,4–3 микрона.

Механическая фильтрация широко применяется на муниципальных станциях водоочистки. Этот вид очистки особенно актуален при заборе воды из открытых источников: рек, озер, водохранилищ.

В городских квартирах механическая фильтрация представлена использованием предфильтров (фильтров предварительной очистки).

ИОННЫЙ ОБМЕН

Ионный обмен — это специфический случай сорбции заряженных частиц (ионов), когда обойтись и без них. Рассмотрим наиболее поглощение одного иона сопровождается выходом в раствор другого иона, входящего в состав сорбента. При этом ион, присутствие которого в воде нежелательно, фиксируется на сорбенте. Таким образом, происходит «замещение» одних ионов (назовем их «вредными») на другие (назовем их «безвредными»).

Сорбенты, работающие по такому механизму, называются ионообменными материалами или ионитами. Иониты способны извлекать из воды одни растворенные соли, замещая их другими солями (например, соли кальция и магния могут заменяться на соли натрия).

Чаще всего в процессе водоочистки ионный обмен используется для удаления из воды катионов тяжелых металлов (например, свинца), представляющих опасность для здоровья человека, а также для избавления от нитратов.

Еще одно из применений ионитов — умягчение жесткой воды, то есть удаление из воды избыточного содержания ионов кальция и магния.

Существенной характеристикой ионообменных смол является их обменная емкость, то есть способность «заместить» определенное количество «вредных» ионов. Одно из главных свойств ионообменных смол — это их способность к регенерации после исчерпания «ресурса».

ОБРАТНЫЙ ОСМОС

Обратный осмос — это очистка воды при помощи обратноосмотической мембраны. Вода при таком способе очистки пропускается через мембрану (своеобразное «сито»), поры которой пропускают воду, но не пропускают растворенные в ней примеси (правда, установка не пропускает никакие примеси — ни вредные, ни полезные).

Системы обратного осмоса позволяет получать воду очень высокой степени очистки (близкую к дистиллированной).

Обратным осмосом можно удалять из воды даже одновалентные ионы, например, ионы натрия и хлора.

Этапы очистки воды:

— Входящая в систему водопроводная вода проходит через фильтры предварительной очистки, избавляясь от механических примесей, органических веществ и хлора.

— Фильтрация через обратноосмотическую мембрану, извлечение из воды 98–99 % растворенных минеральных веществ.

— Чистая вода поступает в накопительную емкость и находится там до момента открывания крана чистой воды на мойке.

— Концентрат минеральных солей сбрасывается в канализацию.

— После открывания крана чистой воды на мойке чистая вода из накопительной емкости проходит через постфильтр и поступает в кран чистой воды.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА

Основана на сложных окислительно-восстановительных реакциях, которые происходят в воде при воздействии на нее сильного электрического тока и приводят к образованию так называемой «живой» и «мертвой» воды.

Этот способ экономичен, так как позволяет достигнуть высокой производительности при небольших затратах.

Электрохимическая очистка распространена в России, но не применяется в быту на Западе (используется только для промышленной очистки, но не для очистки питьевой воды).

Электрохимическая очистка действительно позволяет очистить воду от всех микроорганизмов. Но при этом разрушается также часть органических веществ. Кроме того, поскольку точный состав исходной воды неизвестен, никто не знает, как при воздействии на эту воду сильного электрического тока содержащиеся в ней вещества прореагируют между собой. В результате этих реакций могут получиться совсем «несъедобные» соединения.

ДИСТИЛЛЯЦИЯ

Менее распространенный вид очистки воды. В дистилляционных системах вода сначала испаряется, а затем конденсируется.