Существует много технологий очистки воды, имеющих свои достоинства и недостатки. Поэтому с твердой уверенностью сказать, что какая-то из них является оптимальной – нельзя. С помощью одних технологий можно “отсеять” довольно широкий спектр загрязнений, а другие очень эффективны в отношении какого-то одного вида примесей, даже если они присутствуют в малой концентрации.
Таким образом, для получения воды высокой очистки, выгодно применять разные комбинации технологий. Ниже мы рассмотрим наиболее популярные и эффективные из них.
Дистилляция
Это классический метод очистки, не утративший актуальность и в наши дни. Технология получения чистой воды здесь простая.
- Вода нагревается до состояния кипения.
- Полученный пар естественным образом поднимается в конденсатор, где холодная вода остужает его.
- Пар конденсируется, и накопившийся конденсат собирается.
В результате полученный из пара конденсат и является чистой водой. А большинство посторонних частиц остается в емкости для кипячения. Однако данный метод все же характеризуется рядом недостатков:
- примеси неорганического происхождения могут “мигрировать” через тонкую пленку на поверхности воды, образующуюся на стенках во внутренней части дистиллятора;
- источником появления неорганических примесей может выступать материал из которого изготовлена емкость для кипячений (стекло, металл);
- дистилляция относится к сравнительно медленным методам, из-за чего уже полученная чистая вода может повторно загрязниться через воздух и вещества из резервуаров для хранения;
- это дорогостоящая процедура, требующая больших расходов электроэнергии, воды и чистящих средств для дистилляторов (чистка должна быть регулярной).
Ионный обмен
Это уже более сложный, химический процесс. Суть его заключается в фильтрации воды через сферические зерна с порами – смолы ионного обмена. В ходе этого процесса находящиеся в воде ионы заменяются на ионы из ионитных зерен. Самые популярные ионообменные методы – водная деионизация и умягчение.
Деионизация проводится через обмен одного водородного протона на катион, либо через обмен одного иона гидроксила на анион. Умягчение применяется, в основном, в качестве способа уменьшения жесткости воды. Проще говоря, это этап предварительной подготовки перед процедурой обратного осмоса.
Из преимуществ данного метода можно отметить достаточно эффективное удаление растворенных неорганических примесей, возможность многократного применения смол ионного обмена. Существенный недостаток – недостаточно качественное удаление частиц органического происхождения.
Активированный уголь
В технологических операциях по очистке воды используются два вида активированного угля: натуральный и синтетический.
Натуральный уголь отличается высоким содержанием ионных примесей, из-за чего применяется на стадии предварительной подготовки. С его помощью хорошо удаляется хлор и органические частицы. Синтетическим углем удаляют органические частицы с небольшим молекулярным весом.
Кроме эффективного удаления “органики”, уголь имеет продолжительный срок эксплуатации. Однако он же может служить источником загрязнения, поскольку имеет свойство выделять угольную пыль.
Микропористые фильтры
Эта разновидность фильтров делится на три вида: глубинные, поверхностные и мембранные. Если не вдаваться в подробности, то суть их функционирования очень простая и напоминает сито. То есть задерживаются те частицы, размеры которых превышают диаметр пор.
К достоинствам можно отнести абсолютное отсеивание всех частиц, “габариты” которых превышают размер пор, и простейшее обслуживание (требуется только замена фильтра).
Следует учесть, что эти фильтры желательно применять на конечном этапе очистки. Поскольку они засоряются, когда фильтрационная поверхность забивается большим количеством посторонних примесей.
Ультрафильтрация
Мембрану ультрафильтрации можно представить как молекулярное сито. Когда вода проходит через нее, то она разъединяет молекулы по размеру, либо, иными словами, по молекулярному весу. Мембраны выпускаются в нескольких диапазонах.
Ультрафильтрационный метод очень эффективен практически во всех технологических цепочках, но плохо работает в случае низкомолекулярной “органики”.
Обратный осмос
Относится к самым экономичным методикам, при этом удаляет от 95% до 99% примесей. Чаще всего обратноосмотические установки выступают в качестве первой стадии очистки. Они не требуют частого обслуживания, позволяют фиксировать все характеристики процесса
Отличаются сравнительно низкой пропускной способностью, поэтому если исследовательская лаборатория нуждается в большом количестве воды, то нужно либо устанавливать мембрану с большой площадью, либо иметь несколько резервуаров для хранения обработанной воды. Более подробно с такими агрегатами можно ознакомиться на специализированном сайте aquaanalytic.com.
Ультрафиолетовое излучение
Применяется для дезинфекции и антимикробной обработки воды.
Как видим, высокой степени очистки воды можно добиться только комбинацией различных методик, где каждая из них дополняет и нейтрализует недостатки друг друга.
