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.

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.

Интересующимися вопросами в области очистки воды, вероятно, будет полезно узнать о существовании обратноосмотических фильтров. Это самые передовые фильтры, позволяющие удалить из воды всех растворенных компонентов, органические примеси, соли тяжелых металлов и бактерии. В них применяются тонкопленочные мембраны, размер ячеек которых соизмерим с размером молекулы воды.

Использование такой мембраны исчерпывается через 18-36 месяцев, но существуют способы продлить ее срок службы: перед ней ставятся несколько префильтров. Первичную химическую очистку обеспечиваются префильтрами, которые задерживают частицы размером более 5 мкм. Соли и различные примеси, отфильтрованные префильтрами, смываются в дренаж принудительным потоком воды. Количество отфильтрованной воды и срок службы мембраны увеличиваются благодаря таким мерам.

Обратноосмотические фильтры бывают двух типов: накопительными и прямоточными. Накопительные фильтры более экономичны в использовании: они позволяют собирать очищенную воду в специальный бак и использовать ее по мере необходимости. Применение таких фильтров удобно для бытовых нужд, когда потребление воды в течение суток неодинаково. Прямоточные обратноосмотические фильтры применяются в промышленности.

Однако стоит учесть, что фильтры, использующие принцип обратного осмоса, очищают воду не только от вредных, но и от необходимых для организма микро- и макроэлементов. Следовательно, целесообразно дополнительно применять процедуры минерализации для обогащения очищенной воды необходимыми минералами.

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.

С применением воздушной аэрации

Одна из новых технологий, основана на использовании обычного атмосферного воздуха для обработки воды. Это обеспечивает необходимое количество кислорода для окислительных реакций. Для производства воздушной аэрации можно использовать два метода: нагнетание воздуха в воду под давлением или распыление воды внутри емкости, после чего она оседает на дно.

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 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.

Фильтры, использующие УФ- и озоновые методы очистки

Бактерии и некоторые вирусы могут быть убиты обеззараживающими фильтрами, включая УФ- и озоновые. Озон, как известно, разлагается в воде, образуя кислород, который уничтожает ферментную систему микробных клеток. При этом озоновые фильтры требуют больших затрат электроэнергии и сложного технического обслуживания, потому их используют реже, например, для очистки воды в плавательных бассейнах или в медицинских учреждениях. В то же время УФ-фильтры обладают более широким спросом благодаря своим техническим и эксплуатационным характеристикам. Они успешно используются в домах, коттеджах, лабораториях и ресторанах и не требуют использования реагентов, что упрощает технологический процесс очистки. Ультрафиолет, использованный в УФ-фильтрах, обладает обеззараживающими свойствами и способен уничтожить не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, при этом не изменяя свойств воды.

Фото: freepik.com