Moderní metody čištění a dezinfekce pitné vody

Čerstvá pitná voda potřebuje čištění. Pokud je surový, tedy pochází z nádrží a podzemních zdrojů, pak obsahuje různé nečistoty, nebezpečné bakterie a má vysokou nebo nízkou kyselost (pH). Lidský a průmyslový odpad se vylévá do řek a jezer a stává se biologicky znečištěným. Například aktivní květy zelených řas zakalují vodu, dávají jí nepříjemný zápach a mohou způsobit dermatitidu při koupání.

V průmyslu i v domácnosti se používá řada složitých filtračních metod. V tomto článku odborníci z Atolu hovoří o moderních metodách čištění a dezinfekce pitné vody.

Metody čištění pitné vody

Základní metody čištění pitné vody

• Chemikálie. Odpady z průmyslu a lidské zemědělské činnosti. Například ledek, používaný jako hnojivo, je absorbován zemí a proniká do podzemních vod a zavádí do svého složení dusičnany.
• Technický. Voda se znečišťuje pískem, bahnem a jinými přírodními částicemi. Například zvýšená tvrdost je způsobena velkým množstvím hořečnatých a vápenatých solí v kapalině, vyplavených ze země.
• Biologický. Nádrže a podzemní zdroje jsou znečištěny bakteriemi a mikroorganismy, viry a plísněmi. Kov. Ve vodě se přirozeně vyskytují soli železa, manganu a těžkých kovů.

Na základě objemu filtrace se metody čištění dělí na dva typy: průmyslové a domácí. První se používá při zpracování v městských zařízeních pro dodávku vody do vodovodu. Mezi domácí metody patří:

• Dodatečné čištění vodovodní vody. Průmyslové metody nezaručují 100% čistotu kapaliny. Vodu je potřeba dále čistit, například odstranit chlór, který se používá k dezinfekci v městských budovách.
• Čištění vody pocházející ze studny nebo studny. V soukromých domech s individuálním zásobováním vodou je nutná instalace řady filtrů. Vodu komplexně upraví a učiní bezpečnou, chutnou a zdravou. Příklad konfigurace pro soukromý dům: systém úpravy vody > hlavní filtr > průtokový nebo reverzní osmózový filtr.

Metody úpravy využívají kombinaci různých technologií zpracování kapalin. Voda musí být vyčištěna, změkčena, zbavena železa, odplyněna, dezinfikována a zbavena zápachu. V některých případech se některé z těchto postupů neprovádějí průmyslovými metodami a jsou doplněny domácí filtrací.

Fyzikální metody čištění pitné vody

Fyzikální metody jsou jednoduché a dostupné způsoby, jak čistit vodu od určitého procenta nečistot. Nejoblíbenější je vaření, které zabíjí bakterie a snižuje množství chlóru v kapalině. Mezi další jednoduché metody patří:

• advokacie. Suspenze a nerozpustné nečistoty klesají ke dnu a srážejí se.
• Zmrazení. Led se nechá při pokojové teplotě a nechá se roztát z 30-50 %. Voda s malým množstvím solí a nečistot rychle přechází do tekuté formy.

Tyto dvě metody nezaručují čistotu vody a nepoužívají se pro domácí a průmyslovou filtraci. Účinnější fyzikální metoda, která se vyskytuje všude, je mechanická. Voda prochází síťkou s buňkami, které zadržují nerozpustné nečistoty (suspendované částice) – rez, bahno, písek a další.

Mechanické čištění je primární fází v průmyslu a každodenním životě, připravuje vodu pro další filtraci. Mezi jeho výhody:

• Schopnost ovládat stupeň čištění. V závislosti na stupni znečištění vody můžete instalovat sítě nebo filtry s různou velikostí ok. Příklad pro domácnost: síťový hlavní filtr zachycuje nečistoty až do velikosti 100 mikronů, mechanická čisticí kazeta pro průtok a reverzní osmózu – 1 mikron.
• Nízká cena. V závislosti na typu mechanické čistící síťky ji lze prát, čímž se obnoví její filtrační kapacita. V systémech pro domácnost se kazety vyměňují za nové a mají přijatelnou cenu.

Mechanická filtrace vody se také používá k čištění odpadních vod vypouštěných do vodních útvarů. Nejúčinnější průmyslovou metodou je flotace. Umožňuje odstranit z vody povrchově aktivní látky, oleje, ropné produkty a další nebezpečné nečistoty. Během flotace je kapalina přiváděna do speciální nádoby nasycené kyslíkem, což vytváří následující efekty:

• některé nečistoty se vznášejí ve formě filmu a nazývají se „kal“, který se odstraňuje speciálními nástroji;
• druhá část nečistot se usadí na dně nádoby a odstraní se.

Chlorace

Chlorace je nejdostupnější a nejlevnější způsob čištění vody v průmyslovém měřítku. Používá se ve všech městských budovách, umožňuje neutralizovat nebezpečné bakterie a viry, soli těžkých kovů, odbarvovat tekutiny a eliminovat nepříjemné pachy. Voda se chloruje ve třech fázích:

• Předčištění. Když je voda čerpána ze zdroje, jako je řeka, voda vstupuje do nádrží a je chlorována. Tím se zničí více než 95 % nebezpečných bakterií.
• Konečná úprava a dechlorace (provzdušňování). Snižuje množství chlóru ve vodě. Provzdušňování také čistí vodu od nečistot metanu, sirovodíku, čpavku a manganu.

Chlorace je nejběžnější způsob čištění vody v Rusku. Je levný, vysoce účinný a zaručuje relativní bezpečnost. Chlorovaná voda neobsahuje pro člověka nebezpečné bakterie ani viry a je komplexně upravována tak, aby odstranila ty nejškodlivější nečistoty.

Mezi nevýhody metody:

• Zdraví škodlivý. Část chlóru zůstává ve vodě a pokud se dostane do lidského těla, může poškodit. Chlór je nebezpečný karcinogen, který zvyšuje riziko vzniku různých onemocnění.
• Chuť vody. Chlor mění organoleptické vlastnosti vody.

K chlorační metodě čištění vody existují dvě moderní alternativy. Používají se v každodenním životě a komerčních oblastech:

• Ozonizace. Voda je nasycena aktivním kyslíkem, který ničí bakterie, plísně a další organické nečistoty. Ozonizace se často používá v lázních a sportovních centrech umožňuje čistit vodu v bazénech a minimalizovat množství chlóru.
• Ultrafialová sterilizace. Používá se k dočištění vody, umožňuje eliminovat viry a bakterie, mikroorganismy v ní obsažené.

Na moderních stanicích ve velkých městech, například v Moskvě a Petrohradu, se voda chloruje v posledním stupni čištění. Zpracování kapaliny ze zdrojů probíhá následovně:

1. Voda je odebírána ze zdroje a dopravována do městských zařízení.
2. Na čerpací stanici se provádí mechanické čištění velkých nečistot a ryb.
3. Voda vstupuje do nádrží a mísí se s činidly – koagulanty a flokulanty. V reakci s nimi se část rozpuštěných nečistot vysráží.
4. Voda se míchá v nádržích. Reakce s činidly tvoří vločky kontaminantů. Odstraňují se z vody vstupující do přepadových van pro mechanické čištění.
5. Voda vstupuje do nádrže s pískovým filtrem a je mechanicky očištěna od různých nečistot. Čisticí schopnost písku se snadno obnoví zpětným proplachem.
6. Voda se ozonizuje a oxiduje. Spolu s úpravou aktivním kyslíkem prochází přes sorpční uhlíkové filtry. Odstraňují zbytkové nečistoty a dodávají vodě příjemnou chuť a vůni.
7. Chlorace a provzdušňování. Voda je nasycená chlórem. To mu umožňuje kvést, když stagnuje v potrubí, neumožňuje množení bakterií a zaručuje nezávadnost vody podle biologických ukazatelů.

Moderní metody čištění a dezinfekce pitné vody

Moderní metody čištění a dezinfekce pitné vody splňují následující požadavky:

• nevkládejte do vody další škodlivé látky, nedávejte jí kyselou nebo alkalickou (hořkou) chuť;
• zadržet více než 98-99 procent kontaminantů;
• nepoužívejte chemická činidla, jako je chlór.

Nejjednodušší moderní metodou čištění používanou u všech průtokových filtrů je sorpce. Voda prochází materiálem, který zadržuje různé rozpustné nečistoty: organické látky, chlór a další. Zlepšuje se chuť vody a neutralizují se nepříjemné pachy.

Mezi výhody sorpce:

• Vysoká účinnost. Používá se všude a umožňuje komplexní čištění vody od různých nečistot. Například klasická „filtrační konvice“ využívá sorpční technologii.
• Nízká cena. Hlavním sorbentem ve většině filtrů je aktivní uhlí. Má nízkou cenu a vysoký zdroj. Například patrony do Atoll flow filtrů vydrží 3-6 měsíců.

Adsorpce je podobný způsob čištění pitné vody na bázi iontoměničové pryskyřice. Na rozdíl od sorpce je opakovaně použitelný; filtrační materiál lze omýt fyziologickým roztokem, čímž se obnoví jeho vlastnosti. To se používá v systémech úpravy vody, které jsou optimální pro instalaci v soukromých domech s individuálním zásobováním vodou. S nízkými náklady na údržbu poskytuje adsorpce:

• Vysoký výkon. Voda se čistí ve velkých objemech.
• Všestrannost. Systémy úpravy vody v závislosti na modelu změkčují vodu, odstraňují železo a odstraňují mangan a další nečistoty.

Nejmodernější a poměrně nákladnou metodou čištění vody je reverzní osmóza. Jedině tak odstraníte z vody přes 99,99 % nečistot. Princip činnosti reverzní osmózy:

1. Voda prochází předčištěním. Provádí se jakýmikoli jinými metodami: v městských budovách, pomocí mechanických a kazetových filtrů, systémů úpravy vody atd.
2. Tlaková voda vstupuje do membrány reverzní osmózy. Technicky se jedná o síťovinu s mikropóry o velikosti menší než 0,0001 mikronu. Jeho struktura umožňuje průchod pouze molekulám vody a kyslíku. Zbytek kontaminované kapaliny s nečistotami je odváděn do kanalizace. Poměr čistá voda/odtok je přibližně 30 až 70 procent.

Voda vyčištěná reverzní osmózou je zbavena všech nečistot a svou kvalitou se blíží destilované vodě. Metoda má řadu nevýhod:

• Vysoká cena. Použití reverzní osmózy v průmyslu není rentabilní. Vyžaduje předčištění vody, sledování životnosti předfiltrů a membrán. Reverzní osmóza je vhodná pouze pro domácí a komerční aplikace.
• Špatný výkon. Objem vyčištěné vody je pro průmysl nedostatečný. Třetina kapaliny se vypustí do odpadu.
• Očista od užitečných minerálů. Reverzní osmóza odstraňuje z vody všechny nečistoty. Ztrácí své prospěšné vlastnosti. To lze vyřešit instalací patrony mineralizátoru za membránu, která nasytí vodu užitečnými látkami.

Průmyslová osmóza se v průmyslu velmi aktivně používá. Mezi nevýhody patří vysoká cena, specializovaný servis, který vyžaduje kvalifikovaný personál.

Přes všechny nedostatky je reverzní osmóza nejlepší metodou čištění pitné vody pro byt nebo soukromý dům. Můžete si koupit systém s rozpočtem až 15-17 tisíc rublů, například: atol Light A-550, atol Compact A-450m STDA. Díky životnosti patrony až 6 měsíců a membráně až 2-3 roky nebudou filtry vyžadovat časté náklady na nákup náhradních prvků.