Фильтры для воды

О том, что вода нуждается в дополнительной очистке перед употреблением, сегодня знает даже ребенок. Очень печально, но то, что ее качество с каждым годом все ухудшается и ухудшается — факт. Вода, состав которой не соответствует определенным нормам, может стать причиной многих серьезных заболеваний. Причем опасным может быть не только ее прием вовнутрь, но и использование в гигиенических целях.

Так, железо, содержащееся в воде, помимо того, что делает ее мутной и придает ей неприятный вкус, может вызвать развитие различных болезней печени или аллергических реакций. Регулярно употребляя воду с повышенной жесткостью, мы тем самым накапливаем в организме соли, что приводит к заболеваниям суставов и образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. Сульфиды (сероводород) вызывают раздражение кожи. Повышенный уровень содержания фтора в воде приводит к болезням десен и зубов. А употребление хлорированной воды — одна из причин развития злокачественных опухолей.

Важен состав воды и для технического использования — соли жесткости, механические примеси влияют на качество работы бытовых приборов.

Как мы видим, без систем водоочистки сегодня невозможен наш быт, однако, точно также этот аспект важен и для промышленности. В пищевой промышленности, в энергетике, в фармацевтике и во многих других отраслях для производства необходима вода, прошедшая определенную подготовку — дехлорацию, очистку от органических соединений, железа, механических примесей, умягчение.

По тому, где используется фильтр, в быту или на производстве, а, следовательно, и по степени своей мощности, все системы водоподготовки делятся на бытовые и промышленные.

Фильтры различаются также в зависимости от своего назначения. Основные группы — это фильтры механической очистки, для очистки от железа, для удаления солей жесткости, для обеззараживания.

Фильтры механической очистки , их также называют предфильтрами, предназначены для удаления из воды песка и других механических примесей. По принципу работы они бывают сетчатые и картриджные. В сетчатых очистка воды происходит при прохождении ее через сетку с размером ячеек в зависимости от размеров частичек предполагаемых примесей. В картриджных фильтрах основной элемент — сменный картридж. Такие системы хороши тем, что можно поставить сразу несколько картриджей для удаления различных типов примесей. Например, дополнительно может быть установлен чулочный картридж для отфильтровывания волокон тины и глинистых загрязнений.

Фильтры для обезжелезивания могут использоваться и в составе системы водоподготовки, и отдельно. По принципу работы они бывают аэрационными и каталитическими. Процесс очистки в аэрационных фильтрах основан на фильтрации через специальные пористые мембраны. Действие же каталитических фильтров, как можно понять и по их названию, связано со свойствами каталитического материала, ускоряющего реакцию окисления двухвалентного железа до трехвалентного растворенным в воде кислородом.

Соли жесткости удаляются из воды с помощью фильтрации через ионообменную смолу. При прохождении воды через фильтрующий материал происходит ионный обмен. Ионы кальция и магния заменяются ионами натрия, химически связанными со смолой.

Один из самых важных моментов в процессе водоподготовки — это обеззараживание воды. Для этого применяются фильтры, действие которых основано на таких процессах как хлорирование, озонирование или ультрафиолетовое облучение.

В домашних условиях обычно устанавливают фильтры для очистки от механических примесей для защиты бытовой техники, и для подготовки питьевой воды, обеспечивающие комплексную очистку, — проточные питьевые, угольные и системы обратного осмоса. О предфильтрах мы рассказали раньше, посмотрим, что собой представляют остальные.

Проточные питьевые фильтры нужны для доочистки воды до состояния питьевой в бытовых условиях. Они прекрасно удаляют из воды механические примеси, хлор, устраняют мутность, неприятный запах и вкус. Также эти фильтры снижают количество органических элементов, тяжелых металлов, трихлорметана и других вредных веществ. Обычно они устанавливаются под кухонной мойкой, а на мойку монтируется отдельный кран питьевой воды.

Угольные фильтры улучшают вкус, цвет, запах воды, удаляют остаточный хлор, растворенные газы и органические соединения. А если к углю добавлены ионообменные вещества, то такие фильтры могут задерживать и тяжелые металлы, цисты бактерий, нефтепродукты.

В обратноосмотических системах основным элементом является тонкопленочная мембрана с мельчайшими отверстиями, диаметром около 0,0001 микрона. С помощью нее из воды удаляются почти все примеси, соли тяжелых металлов, бактерии.

В заключение хочется сказать, что к выбору фильтра нужно подойти особенно серьезно. То, какая система водоочистки подойдет лучше, зависит и от качества воды, и от того, в каких количествах она потребляется, поэтому подбор способа водоочистки обязательно нужно делать при помощи специалистов, которые проведут анализ воды и дадут все необходимые рекомендации.
Источник: «Аквакультура»

Зачем фильтруют воду?

Хороший вопрос. Всем известно, что водопроводная вода проходит очистку на фильтрационной станции и стараниями коммунальных служб поступает к нам уже очищенной. Однако простая логика подсказывает, что задача такой большой структуры, как Водоканал совсем не в том, чтобы обеспечить нам воду максимально высокого качества. Их задача куда скромнее – добиться того, чтобы вода не представляла опасности, соответствуя ГОСТам и нормативам.
Главное, чтобы в воде не было инфекции и разных других бактериологических проблем – принцип простой, понятный и простительный, а метод для его реализации известен давно – воду обильно хлорируют, убивая бактерии.
Хлор, естественно, элементом, полезным для здоровья вовсе не является, но тут действует принцип меньшего из зол – бактерии способны натворить куда больше бед. И хотя хлор канцерогенен, а употребление хлорированной воды в течение 40 лет вдвое увеличивает риск онкологических заболеваний - с этим приходится мириться.
Заметьте, что все сказанное выше – это, так сказать, ситуация вообще. Но мы-то живем не вообще, мы живем в частных условиях, которые могут очень сильно отличаться. И не в лучшую, увы, сторону. Ну вот так просто, навскидку – вспомним, например, что водопроводные трубы служат десятилетиями, и все эти десятилетия в них образуются различные отложения, наросты и т.д. Кипит, иными словами, неизвестная рядовому потребителю воды жизнь – во всем своем разнообразии. Пугающем разнообразии, прямо скажем. Конечно, именно эту проблему и призвано решать хлорирование, но… но случаи разные могут быть.
Добавим к этой неоптимистичной картине еще несколько соображений. Вы уверены, что трубы, по которым поступает ваша вода, не имеют трещин, течей, разрывов. Ну, пока вода бежит под большим давлением – внутрь трубы ничего постороннего извне не попадет, скорее всего. А если не бежит? Если авария, разрыв, плановый ремонт на станции. Да и станция. Вам известно техническое состояние именно вашей фильтрующей станции? Оно надлежащее? Вы уверены в этом?
Подводим промежуточный итог и переходим к главному. Итак, воду нужно фильтровать. Это не прихоть, не излишняя предосторожность – это разумный выбор человека, для которого его здоровье и здоровье его близких имеет важное значение. Вода, которую мы пьем – должна быть абсолютно чистой и тут, как говорится, без вариантов.
Теперь попробуем разобраться – чем лучше всего фильтровать воду.
Кувшины с фильтрующими картриджами и фильтрующие насадки на кран – самый простой вариант. Из разряда «лучше, чем ничего».
Плюсы использования кувшина – легкий и дешевый, не требует подключения к водопроводу, наполнять его можно из любой емкости. Хорошо подойдет для использования на даче.
Минусы – малый ресурс картриджа, медленная скорость очистки. Когда картридж не используется, он непосредственно контактирует с воздухом, что способствует размножению бактерий. Уголь, применяемый в фильтре, имеет рыхлую структуру, вода способна пробивать в нем каналы и проходить не фильтруясь. В отличии от Кувшинов с фильтрующими картриджами, фильтры для очистки бытовой воды имеют больший ресурс и нкачественно другое качество очистки воды.
Насадки на кран. Плюсы – небольшая цена, компактность, быстрая фильтрация воды. Удобно брать в путешествия, туда, где можно подключить его к водопроводному крану. Простота установки. Минусы – очень маленький ресурс картриджа, низкое качество фильтрации.
Как видим, фильтры для воды рассмотренного типа с задачей полноценной фильтрации не справляются и для повседневного применения не очень подходят.
Cтационарные проточные фильтры
Самый распространенный тип фильтров – стационарные проточные фильтры. Такие фильтры устанавливаются, как правило, под мойку и подключаются непосредственно к водопроводу. Стационарные фильтры могут иметь одно-, двух-, трёхступенчатые системы очистки. В этой же группе находятся и фильтры, использующие в своей системе принцип обратного осмоса, но эти фильтры заслуживают того, чтобы о них поговорить подробнее, что и будет сделано ниже.
Если сравнивать проточные фильтры с кувшинами и насадками на краны, которые, честно говоря, относятся не столько к реальным системам фильтрации, сколько к средствам самоуспокоения «я пью очищенную воду», то плюсы стационарных фильтров неоспоримы.
Они имеют отдельный удобный краник для питьевой воды, воду фильтруют быстро, ресурс их картриджей (если эти картриджи – качественные и от надежных производителей) гораздо выше – до 150 тысяч литров.
Кроме того, эти фильтры унифицированы и в них могут применяться картриджи различных производителей.
Еще один важный момент – стационарные многоступенчатые системы фильтрации, за счет использования различных картриджей, могут настраиваться под отдельные виды загрязнений, характерных для воды, поступающей именно из вашего водопровода.
Стационарные фильтры надежно удаляют основное количество хлора и тяжелых металлов, органические примеси, бензол, нефтепродукты, устраняют неприятные запахи.
Например, такие фильтры могут комплектоваться специальными картриджами, снижающими жесткость воды, удаляющими механические примеси. Удаляются и цистобактерии, которые не погибают при кипячении.
Но не обошлось у стационарных проточных фильтров и без минусов.
Производители честно пишут, что фильтры задерживают именно «основное» количество вредных примесей, то есть – полной очистки не происходит.
Могут не задерживать те или иные виды примесей и загрязнений – это зависит от комплектации фильтров различными видами картриджей. Далеко не все, например, могут очистить воду от тяжелых металлов. Угольные фильтры не задерживают ртуть и соли тяжелых металлов. Кроме того, на картриджах осаживается вся грязь, которая была в воде, со временем разрастаются колонии бактерий, и менять картриджи нужно каждые 6 месяцев.
Попробуем резюмировать: проточные фильтры стоят относительно недорого, позволяют получать питьевую воду приемлемого качества, но на все 100 % проблему не решают. Однако с ними куда лучше, нежели без них.

Системы обратного осмоса
Строго говоря, системы обратного осмоса так же относятся к стационарным проточным фильтрам, однако технология, примененная в работе таких систем, заставляет говорить о них отдельно, хотя фильтры, описанные выше, служат лишь ступенью предварительной очистки в системах обратного осмоса.
Система обратного осмоса позволяет добиваться абсолютной очистки воды. Никаких примесей, никаких загрязнений. Только вода и кислород. И дело не в том, что в системах обратного осмоса использованы более качественные фильтры. Просто система обратного осмоса действует на других принципах, чем все фильтры «предыдущего поколения». Сам принцип обратного осмоса мы подробно описали в другой статье, а здесь скажем главное – специальная мембрана, действующая по принципу живой клетки, не способна пропускать через себя что-либо, кроме молекул воды и кислорода. Такое очищение на молекулярном уровне полностью решает проблему получения абсолютно чистой воды.
Еще одно очень важное замечание – в отличие от угольных фильтров мембрана системы обратного осмоса не накапливает в себе отфильтрованные загрязнения, поскольку работает на совсем другом принципе, разделяя входящий поток воды на две части. Одна часть проходит сквозь мембрану и очищается, а вторая, загрязненная часть, омывает поверхность мембраны и уходит в канализацию. Таким образом, высочайшее качество получаемой воды остается неизменным с течением времени.
Что можно отнести к минусам системы обратного осмоса? В техническом плане – ничего. Как и в плане получаемого результата. Единственный минус – цена фильтров с применением такой системы несколько выше, чем у фильтров «предыдущего поколения».
За качество приходится платить, правда ни о каких запредельных суммах речь все же не идет. Тем более, что система требует гораздо меньшего ухода и обслуживания, снижая затраты на поддержание ее в работоспособном состоянии.

Показатели качества очистки

Показатели качества очищенной воды следующие: БПК5 — 0,9—3 мг/л, мутность — 0,3—6,2 мг/л, содержание фосфора —0,13—0,54 мг/л, рН — 6,4—8,9, коли-титр —2,2 (S. Frank, 1970).

На очистных станциях Англии широко применяют фильтры с активированным углем, что способствует полному изъятию анионактивных ПАВ и окрашивающих веществ, снижению ХПК с 30—60 до 10—15 мг/л, содержания органических соединений углерода с 15—25 до 4—6 мг/л.

Существует установка третичной очистки сточных вод с использованием активированного угля производительностью 4000 м3/сут, которая позволяла снизить ХПК очищенных стоков до 7 мг/л и концентрацию взвешенных веществ до 1 мг/л.

Есть данные по эффективности третичной очистки стоков на опытной установке, состоящей из 4 фильтров диаметром 25 см, каждый из которых был загружен активированным углем в количестве 38,5 кг, образуя слой высотой 2,7 м. Фильтры были соединены попарно, одна пара работала в условиях прямого фильтрования, другая — обратного. Скорость фильтрования составляла 2,4 м/ч. В течение 100 сут проводились параллельные опыты по третичной очистке сточных вод, предварительно прошедших угольно-песчаные фильтры, и нефильтрованных после биологической очистки.