Как известно, качество нашей жизни напрямую зависит от качества питьевой воды. Примеси в воде могут отрицательно сказаться на здоровье, самочувствии и даже внешнем виде человека. Поэтому очищенная от вредных веществ вода является необходимой для улучшения жизни как в городских условиях, так и на сельской местности.

Существует множество методов фильтрации и очистки воды, как в быту, так и на производстве. На рынке представлены различные фильтры, отличающиеся по конструкции, пропускной способности, потреблению электроэнергии, применяемым технологиям и стоимости. Чтобы выбрать наилучший фильтр по соотношению "цена-качество", необходимо понимать, каким образом и от чего нужно очистить воду.

Сегодня технологии очистки воды от вредных примесей достигли высокого уровня развития. Одним из наиболее эффективных методов является фильтрация, который заключается в прохождении воды через специальный материал. Выбор материала для фильтрации зависит от задачи очистки, поскольку разные материалы оказывают разное воздействие на качество очищенной воды. Кроме того, разные материалы имеют разный ресурс работы, что также влияет на эффективность очистки. Чтобы поддерживать определенный уровень качества воды, нужно регулярно менять фильтры перед тем, как их ресурс будет полностью исчерпан. Частота замены фильтров зависит от объемов воды и характеристик применяемых фильтров.

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 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.

Технология обработки воды при помощи воздушной аэрации является достаточно распространенной. Она заключается в обработке воды обычным атмосферным воздухом, в котором содержится необходимое количество кислорода для осуществления окислительных реакций. Для нагнетания воздуха в воду под давлением используется специальное оборудование, в то время как также возможна обработка воды при помощи распыления воды внутри емкости, после чего она оседает на дне. Одним из основных преимуществ данной технологии является возможность проведения обработки воды без введения дополнительных химических реагентов и минимальной стоимости оборудования.

Технология, известная как электрохимическая аэрация, основана на конверсии химической и электрической энергии. В наиболее случаях, она является более экономически выгодной и энергетически эффективной, чем другие технологии. В процессе аэрации, специальный модуль, оснащенный электродами, используется для прохождения электрического тока через воду. Это приводит к увеличению концентрации свободных ионов кислорода в воде, которые в свою очередь окисляют ионы 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