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.

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 являются одним из самых универсальных типов фильтров, которые используют ионозамещающие смолы. Процесс прохождения воды через такую смолу приводит к замене ионов кальция и магния на ионы натрия и хлора. Это приводит к смягчению жесткой воды, которая может создавать много проблем при использовании без предварительной очистки.

Высокая жесткость воды может проявляться через образование белого осадка на сантехнике, в чайниках после кипячения и на нагревательных элементах стиральных машин. Кроме того, такая вода имеет горький привкус и может неблагоприятно влиять на пищеварительную и желчевыводящую системы.

Чтобы рассчитать необходимую мощность фильтра для бытового использования, нужно учитывать расход воды. Для промышленных целей мощность фильтра рассчитывается в зависимости от времени, требуемом для очистки. Для эффективной работы ионообменного фильтра необходимо регулярно промывать его раствором хлорида натрия. Ионообменные смолы полностью исчерпывают свой ресурс в среднем через 3 года.

Обезжелезивание воды без применения реагентов

Железо, марганец и сероводород в воде могут не только придать ей неприятный запах и вкус, но и спровоцировать коррозию труб и устройств сантехники. Постоянное употребление такой воды может также привести к возникновению хронических болезней. Однако эти вещества можно удалить из воды, превратив их в осадок, обеспечив избыточное содержание кислорода, который стимулирует окислительные процессы. Этот метод очистки является экологически чистым и, как правило, экономически эффективным, поскольку не требует постоянной покупки реагентов.

Возможности воздушной аэрации

Технология обработки воды с использованием обычного атмосферного воздуха называется воздушной аэрацией. Суть этой технологии заключается в использовании кислорода, содержащегося в воздухе, для проведения необходимых окислительных реакций. Есть два способа осуществления воздушной аэрации: нагнетание воздуха в воду под давлением и распыление воды внутри емкости, внизу которой вода потом оседает.

Благодаря воздушной аэрации в воде увеличивается количество растворенного кислорода, что необходимо для поддержания жизни в водных экосистемах. С помощью этой технологии можно эффективно удалять из воды загрязнения, вызванные органическими веществами и другими вредными примесями. Воздушная аэрация также применяется для обеззара́живания воды и уничтожения бактерий.

Кроме того, воздушная аэрация используется для улучшения процесса очистки сточных вод. Применение этой технологии позволяет улучшать качество сточной воды и сокращать сроки ее очистки. В целом, воздушная аэрация имеет множество применений и показывает себя как эффективный метод обработки воды.

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.

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