Индивидуальные и коллективные средства очистки воды технология работы: Военно-инженерная подготовка: Индивидуальные средства очистки воды

Военно-инженерная подготовка: Индивидуальные средства очистки воды

Индивидуальное средство выдается, как правило, каждому военнослужащему и предназначено для автономного получения качественной питьевой воды из необорудованных пресноводных источников.
В войсках в основном используются два типа средств очистки воды индивидуального пользования: БИП-1 и «Родник».

Биофильтр индивидуальный портативный БИП-1 обеспечивает:

• улучшение качества питьевой воды из поверхностных источников (кроме соленых) по органолептическим показателям (цветности, мутности) до гигиенических нормативов;
• обеззараживание воды от бактериального и вирусного загрязнения на 99,9–100 %;
• очистку воды от паразитарных возбудителей заболеваний на 100 %;
• снижение содержания хлорсодержащих загрязнителей на 54 %, тяжелых металлов – на 25–70 %, фенола – на 90 %, нефтепродуктов – на 55 %, синтетических поверхностно-активных веществ – на 46 %. 

БИП-1 представляет собой телескопическую трубку с обеззараживающими и сорбирующими наполнителями, выполненную в форме и размерах обычной авторучки.

Основные тактико-технические характеристики БИП-1:

Ресурс – 10 л.
Производительность – до 100 мл/мин.
Габаритные размеры:
в исходном положении – 17х150 мм;
в рабочем положении – 14х240 мм.
Масса – 20 гр. Биофильтр индивидуальный портативный средством инженерного вооружения не является и поступает на оснащение войск через медицинскую службу.
Несмотря на ряд положительных характеристик рассмотренного нами фильтра, следует отметить его низкий ресурс и практически невозможность получения воды военнослужащими, получившими ранения грудной клетки.
Для обеспечения водой личного состава, действующего в отрыве от главных сил, целесообразно применять средства очистки воды группового пользования.

Фильтр «Родник», в отличие от фильтра БИП-1, имеет больший ресурс работы из-за увеличенного размера фильтрующего блока.
По назначению, условиям работы и принципам применения он аналогичен фильтру БИП-1.

Очистка воды в походных условиях

Где бы ни проходил маршрут туриста, один из важнейших вопросов, с которым он сталкивается – наличие питьевой воды. Человеку в походе необходимо 3 — 5 литров воды в день. И если тушенку и крупу турист несет на своих плечах, то взять с собой столько воды в многодневный пеший поход – задача нереальная. Недаром стоянки устраиваются, как правило, вблизи источников воды. И здесь возникает уже другой вопрос: а можно ли эту воду использовать для приготовления пищи и питья? Насколько это безопасно?

Даже в прозрачной, кристально чистой воде горных рек могут содержаться опасные примеси, болезнетворные микроорганизмы – ведь прогресс, в виде осадков, достиг самых отдаленных участков планеты. А если это обычная равнинная река, протекающая через множество населенных пунктов и «обогатившаяся» отходами производства и жизнедеятельности? Или озеро с застоялой водой, затянутое ряской?

Такая «природная» вода содержит не только различные взвеси в виде песка, глины, остатков растений, личинок комаров и прочее. В ней могут также содержаться опасные химические соединения, нитраты, тяжелые металлы, патогенные микроорганизмы.

Так что же делать? Брать, все-таки, с собой запас питьевой воды? На первое время, немного, наверное, стоит. А еще с собой в дорогу необходимо взять средства для очистки воды.

Для полноценной очистки воды она должна пройти через следующие этапы: отстаивание, фильтрование, обеззараживание.

Отстаивание

Отстаивание позволяет снизить количество взвешенных частиц (ил, песок, частички органики). Тем самым устраняется часть загрязняющих веществ и уменьшается мутность воды. Отстаивание, к тому же, существенно снижает скорость засорения фильтров при последующей фильтрации. Конечно, прозрачную воду из горных источников и родников отстаивать необходимости нет.

Фильтрование

Более мелкие, невидимые глазу частички, удаляются из воды при ее фильтровании. Можно использовать фильтр, изготовленный из подручных материалов, например, земельный, или сделанный из нескольких слоев ткани. Конечно, это поможет удалить из воды еще часть загрязнений. Но избавить воду от самых опасных – химических соединений, микроорганизмов – такие фильтры не в силах.

Самым надежным и распространенным методом очистки воды в полевых условиях является использование туристических походных фильтров. Популярность их обусловлена широким разнообразием и простотой применения.

В качестве полевых, как правило, используются угольные или мембранные фильтры.

Угольные фильтры

Действие угольных фильтров основано на адсорбции (поглощении) частичками активированного угля, который выступает в качестве сорбента, различных загрязнителей.  Угольные фильтры эффективны для удаления свободного хлора, различных органических веществ, в том числе фенола и бензола, соединений тяжелых металлов, они хорошо устраняют неприятный привкус и запах. Но они не в силах удалить из воды вирусы и бактерий.

Конструкция таких фильтров достаточно проста: это цилиндрическая емкость, изготовленная из пищевой пластмассы и заполненная фильтрующим элементом – активированным углем. Изготавливают активированный уголь, как правило, из скорлупы кокосовых орехов. Вода поступает в цилиндр сверху вниз и проходит через угольный наполнитель. При этом и происходит удаление загрязнений. Эффективность угольного фильтра зависит от общей внутренней поверхности угольных элементов, их структуры и сорбционной емкости. Для усиления сорбционных свойств и улучшения качества выходящей воды в уголь могут быть добавлены специальные вещества.

Серьезным недостатком угольных фильтров является возможность активного развития микроорганизмов. Внутри фильтра, в постоянно влажной среде, создаются условия, благоприятные для размножения бактерий. Вода, проходя через такой фильтр, не только не очистится, но и может обогатиться болезнетворными микроорганизмами. Для предотвращения активности микрофлоры в угольные фильтры добавляют бактерицидные вещества. Одним из самых популярных способов является добавление соединений серебра. После такого фильтра вода становится годной для питья.

Мембранные фильтры

Более эффективный способ очистки воды – использование мембранных фильтров. Основным элементом такого фильтра является мембрана, изготовленная из синтетических материалов. Мембрана насыщена порами определенного диаметра. При прохождении потока воды через мембрану поры задерживают частицы, размер которых превышает диаметра пор, и на выход поступает вода, свободная от примесей.

Степень очистки воды зависит от диаметра пор. Одни, крупнопористые, рассчитаны на очистку воды только от достаточно крупных органических загрязнений, другие могут задержать даже ионы тяжелых металлов. Поэтому, чем они меньше – тем более глубокая осуществляется очистка. Но следует иметь в виду, что при этом она и более медленная. Эти мембраны требуют предварительной очистки воды от крупных частичек, поэтому такие фильтры часто оборудованы системой пред-фильтрации.

Походные мембранные фильтры практически полностью очищают воду даже из обычного водоема, причем, не только от примесей и химических соединений. Они удаляют из воды до 99% микроорганизмов, поэтому такая вода не требует дальнейшего обеззараживания, ее можно смело применять в качестве питьевой.

Особенно надежны, прочны и эффективны керамические мембранные фильтры. Фильтрующий элемент представляет собой множество одноканальных либо многоканальных трубок, изготовленных из металлокерамики. На внутренней поверхности каналов этих трубок имеется тонкопористая мембрана с диаметром отверстий 0,05-0,1 микрон, которые и задерживают даже самые мелкие частички и бактерии.

Керамический фильтрующий элемент удобен тем, что его можно промыть и, таким образом, восстановить фильтрующие свойства.

Для достижения наиболее качественной очистки, многие производители объединяют в одном фильтре и технологию мембранной очистки, и преимущества активированного угля. Например, в походных фильтрах от швейцарской компании Katadyn реализованы 3 степени очистки: пре-фильтр устраняет крупные частички, мембранный фильтр осуществляет дальнейшую глубокую очистку, а активированный уголь поглощает запахи и устраняет привкус воды.

Следует помнить, что любой фильтр со временем засоряется и его необходимо менять. Ведь это сказывается не только на скорости пропускания воды, но и на качестве очистки.

Если ваш фильтр устраняет только механические и химические загрязнения, то полученная вода требует прохождения еще одного этапа очистки – обеззараживания.

Обеззараживание

Обеззараживание воды позволяет уничтожить находящихся в ней бактерий, вирусы, простейших, которые могут вызвать отравление. Способы обеззараживания могут быть разные.

Термический метод – воду необходимо подвергнуть кипячению. При этом кипеть она должна минимум 5 минут, но лучше 20.

Химическое обеззараживание осуществляют с использованием активных веществ, которые и убивают оставшиеся в воде микроорганизмы. К ним относятся поваренная соль, хлорная известь, марганцовка, гидроперит, йод и т.д. Их эффективность зависит от концентрации в воде. Но, как правило, при получении нужной степени обеззараживания вода приобретает не очень приятный привкус.

Для уничтожения микроорганизмов в воде существуют также специальные таблетки на основе соединений хлора, например, Пантоцид, Акватабс. Способ достаточно простой и недорогой. Но после обеззараживания вода имеет сильный привкус хлора. Поэтому перед употреблением ей желательно дать отстояться. Да и людям с аллергией на хлор этот способ не подойдет.

Ультрафиолетовое облучение

Современный способ обеззараживания воды, набирающий все большую популярность – обработка воды УФ-лучами.

Учеными установлено, что ультрафиолетовые лучи с длиной волны 254 нм обладают максимальным бактерицидным действием. Их смертоносный эффект основан на том, что высокая энергия этих лучей вызывает нарушения в структуре клеточных стенок микроорганизмов, а также начинаются фотохимические реакции в молекулах ДНК и РНК. Это и приводит к гибели вирусов, бактерий и простейших. Особенно эффективно УФ излучение по отношению к патогенным микроорганизмам, что связано с особенностями строения их клеточной мембраны.

Очень удобны и практичны для использования в походных условиях портативные очистители воды от компании SteriPen (США). Для получения питьевой воды достаточно опустить излучатель прибора в сосуд с водой и нажать на кнопку. И всего через 90 секунд у вас целый литр чистейшей воды.

Так как УФ лучи поглощаются находящимися в воде примесями, перед обработкой мутную воду следует отфильтровать, иначе желаемый эффект очистки не будет достигнут.

Главное преимущество обеззараживания воды с помощью УФ-лучей перед химическими способами заключается в том, что нет необходимости добавлять в воду химические реагенты, которые не только влияют на вкус и запах воды, но и образуют вредные для организма человека соединения, например, хлорорганические.

Не все компании, занимающиеся производством фильтров, выпускают и фильтры для походов. Наиболее удобна и надежна, а потому и популярна, продукция следующих компаний: из отечественных – Барьер, Аквафор, Неорганика, из зарубежных — Katadyn, Nerox, SteriPen, CamelBak, Sawyer. Походные фильтры выпускаются как индивидуальные, так и коллективные, рассчитанные на группу туристов. Моделей достаточно много, отличаются они и по типу фильтрующего элемента, и по степени очистки, и по производительности, и по цене. Чтобы ваши походы были не только увлекательными, но и безопасными, позаботьтесь об этом заранее – выберите себе нужный фильтр для воды.

(c) Cekatop.ru

Походные фильтры для воды — родниковая вода всегда и везде

Есть несколько вещей, которые имеют для пешего туриста прямо-таки жизненно важное значение. Это комфортная и крепкая обувь, вместительный, удобный и прочный рюкзак, приборы для ориентирования (карта, компас или навигатор) и чистая питьевая вода. Особенность последнего пункта заключается в том, что воду мы добываем уже на месте, в то время как все остальное берем с собой.

Водой просто невозможно запастись в нужном количестве. Ее нельзя плотно упаковать, как-то сократить по объему или массе. Поэтому и маршрут приходится прокладывать таким образом, чтобы регулярно можно было пополнить небольшие запасы этой жидкости — от ледника к леднику, от озера к ручейку, от речки к роднику. Но ледник может растаять, озеро – зарасти, ручей – пересохнуть, а речка – изменить русло. Поэтому любой бывалый турист знает способ очистки подручными средствами грязной воды и может поведать историю (а то и не одну), как он перебивался росой или мутной жижей из луж.

Хорошо, что новому поколению не придется колдовать над туманом или пропускать болотную воду через толченый активированный уголь. Современная экипировка туриста должна обязательно включать в себя походные фильтры для воды. Это намного проще и удобнее. При помощи небольшого портативного устройства можно не только выполнить очистку воды от механических примесей — песка, глины, остатков растений и личинок комаров — но и от химических или биологических загрязнителей — солей, масел, летучих веществ, бактерий, грибков и даже вирусов. Промышленность выпускает разные модели, пригодные и для индивидуального, и для коллективного использования. Каждый турист сможет подобрать подходящую модель в зависимости от продолжительности похода, количества участников и потребности в очищенной воде.

LifeStraw Personal

Персональный походный фильтр для воды, который поместится в карман разгрузки или рюкзака. Веса его вы совершенно не почувствуете, так как масса у него меньше, чем у железной ложки. Пользоваться фильтром тоже очень просто. Во всяком случае не возникнет проблем ни у кого, кто хоть раз пил коктейль через соломинку. Принцип тот же: один конец опускаете в емкость с грязной водой или непосредственно в водоем, ко второму прикладываетесь губами.

Такой фильтр стоило бы сделать обязательным элементом экипировки наряду с ножом или миской. Ресурса гарантированно хватит на 1000 литров, а ведь это более 3 месяцев для одного человека, даже если пить только фильтрованную воду и постоянно потеть от большой физической нагрузки. В составе этого прибора есть и блок для удаления неприятного запаха, и бактерицидный элемент.

Данный походный фильтр для воды не нуждается в элементах питания, он не чувствителен к электромагнитным воздействиям. Когда ресурс фильтра закончится, можно будет его просто выбросить и купить новый.

Однако компактность стала причиной одного неудобства – LifeStraw Personal трудно использовать для набора чистой отфильтрованной воды в емкость для приготовления пищи, например. Хотя «трудно» — не значит «невозможно».

Походный фильтр LifeStraw Go — возьми воду с собой

Модель LifeStraw Go — это, по сути, улучшенная версия персонального походного фильтра для воды LifeStraw Personal. К картриджу с очистительной системой добавили небольшую емкость. Теперь можно не только попить чистой и приятной на вкус воды у сомнительного источника, но и взять ее с собой. Емкость резервуара — чуть более полулитра, это не много, но вполне достаточно для нескольких километров пути. А там и новая лужа встретится.

Дополнительным бонусом можно считать то, что такая конструкция позволяет легко и быстро набирать чистую воду для приготовления пищи. Однако за дополнительные удобства пришлось заплатить увеличившимися размерами и весом: даже без воды фильтр имеет массу 225 г. Да и в карман он уже не влезет, хотя в сумке разместится без труда. В конце концов, даже если пластиковая емкость разобьется или будет мешать, фильтром можно пользоваться и без нее.

LifeStraw Family — походный фильтр для большой компании

Если в поход идет группа и вероятность остаться без нормальной питьевой воды очень высока, то рационально было бы взять с собой фильтр с большой пропускной способностью и увеличенным ресурсом. Модель LifeStraw Family по расчетам способна пропустить сквозь себя до 18 кубометров воды, то есть с ее помощью можно целый бассейн наполнить.

Чтобы пользоваться устройством было удобнее, его снабдили небольшим резервуаром, а также краником. Крепите его к дереву или на шест и получаете полноценный водопроводный кран с питьевой водой.

Из особенностей конструкции можно сделать вывод, что LifeStraw Family ориентирован на стационарное использование. Тем не менее не составит труда закрепить его на дереве или снять, поэтому это тоже полноценный походный фильтр для воды. А еще его можно приобрести на дачу или в загородный домик. Пропускная способность небольшая, но вполне достаточная, чтобы набрать воды на кастрюльку борща или казанок каши.

Современные фильтры — удобно и доступно

В то время как бывалые туристы закупают пачками активированный уголь, марлю и вату, прогрессивно настроенный человек берет малюсенький портативный фильтр по вполне сносной цене. Изначально эти технологии развивались для бедствующих регионов Африки, которые просто не могли заплатить большую цену за готовое приспособление. Не готовы были к этому и благотворительные организации. Поэтому низкая стоимость была обязательным изначальным условием.

Эти походные фильтры для воды активно использовались в рамках благотворительных акций в разных уголках планеты, в том числе и под покровительством ООН, так что в качестве сомневаться не приходится. А теперь эта технология доступна и просто любителям экстремальных путешествий.

Очистка и обеззараживание воды в бассейнах с использованием озона

Озонирование воды в бассейне может применяться как в сочетании с химическими реагентами — комбинированный метод, так и в качестве единственной технологии очистки и обеззараживания воды в оборотной системе, подразумевающей полный отказ от химических окислителей и дезинфектантов — 100% озонирование. Преимущества озона, как экологически чистого окислителя и дезинфектанта, проявляются в полной мере и в том и в другом случае.

Выбор того или иного способа обработки бассейновой воды с использованием озона зависит от многих факторов, таких как:

• тип помещения бассейна — открытый или в закрытом помещении
• пропускная способность бассейна, его назначение — определяет грязевую нагрузку на воду
• конструкция системы водораспределения чаши — определяет схему движения воды в чаше и вероятность образования застойных зон
• параметры оборотной системы водоснабжения — время полного водообмена в чаше

Комбинированная технология «озон+хлор»

Основан на применении озона в качестве главного средства очистки и дезинфекции воды в оборотном потоке. Чтобы обеспечить микробиологическую безопасность воды в чаше в очищенную и обеззараженную озоном воду дозируется хлорсодержащий реагент, обладающий т.н. пролонгированным действием, т.е. значительно медленнее, чем озон теряющий свою активность. Для бассейнов с большой грязевой нагрузкой — спортивных, муниципальных, аквапарков — такой подход является оптимальным: озон окисляет примеси, которые в отсутствие озона вступили бы в реакции с активным хлором и образовали бы едкие соединения связанного хлора — хлорамины, требующие периодической шоковой обработки хлором (перехлорирование). Однако постоянная деструкция загрязнений озоном делает воду чистой и прозрачной, концентрация хлораминов находится на минимальном, практически не ощущаемом пловцами уровне, необходимость в перехлорировании отпадает. Т.к. после озоновой обработки химическая потребность воды в хлоре существенно снижается, то для эффективной дезинфекции требуется поддерживать в чаше в 2-4 раза меньший уровень остаточного активного хлора по сравнению с радиционной хлорной обработкой бассейна без озона.

Комбинированная технология «озон+бром»

Технология «озон+бром» также, как и в случае применения озона совместно с хлором, подразумевает, что главную функцию очистки и обеззараживания воды выполняет озон. Разница заключается в том, что в качестве дезинфектанта пролонгированного действия используется активный бром в форме бромноватистой кислоты HOBr. Другое принципиальное отличие от хлорирования состоит в том, что бромноватистая кислота образуется путем окисления бромид-иона озоном:

Br^— + O₃ + H₂O → HOBr + OH^— + O₂

Т.е. бромиды, которые образуются в результате взаимодействия активного брома с органическими загрязнениями, повторно окисляются озоном и переходят в активную форму. Таким образом, правильно рассчитанная установка озонирования не только очищает и дезинфицирует воду, но и постоянно поддерживает уровень активного брома в воде. Оператору остается лишь периодически следить за уровнем бромидов, которые образуют буфер, необходимый для воспроизводства активного брома. В результате такого механизма реактивации достигается значительная экономия на реагентах. Другим важным преимуществом брома является значительно менее раздражающее воздействие соединений связанного брома — бромаминов — на купальщиков.

100% озонирование

Полностью избавиться от «едких химикатов», «запаха хлорки» естественное желание и того, кто купается, и того, кто эксплуатирует бассейн. Поэтому вполне объяснимо, что многие потенциальные заказчики желают реализовать 100% озонирование и «забыть» о реагентах. Оговоримся сразу: это возможно. Но не во всех случаях. Растворенный в воде озон распадается довольно быстро — время полураспада 15-20 мин. Поэтому полностью отказаться от реагентов, не рискуя микробиологической чистотой воды в чаше, можно лишь при выполнении определенных условий. Например, должна быть относительно невысокой грязевая нагрузка на воду бассейна. В эту категорию попадают, прежде всего, закрытые бассейны: индивидуальные или небольшие коллективного пользования, с длительными перерывами между посещениями. Период времени полного водообмена в чаше должен быть менее 6 час. При этом, если конструкция водораспределительной системы чаши соответствует современным требованиям — обеспечивает равномерное движение воды и исключает образование застойных зон — очищенная и обеззараженная озоном вода будет достигать каждой точки объема чаши менее, чем за 5 мин. При соблюдении указанных выше условий и адекватном выборе мощности озонаторной установки становится возможным не только очищать и обеззараживать воду в оборотном потоке, но и поддерживать в чаше остаточную концентрацию озона на уровне 0,05-0,1 мг/л, что гарантирует микробиологическую безопасность посетителей бассейна.

Получение полноценной питьевой воды — проблема национальной безопасности. Часть 2 — Всё о воде

Принцип работы технологии и базового блока
фильтра-корректора «Водный Доктор»

        Технология «Водный доктор» точно воспроизводит работу многоступенчатой системы очистки  живой клетки. В «Водном Докторе»  воплощена идея природной фильтрации, путем чередования функций различных мембран, с заданными свойствами и другими экологически чистыми способами водоподготовки.        
Исходная вода последовательно проходит через фильтровальные мембраны устройства, расположенные по принципу  «матрешки», одна в другой. 
Первая ступень базового блока — мембрана «ПФА» (предфильтр-аэратор), выполненная по специальной технологии, обеспечивает заданную плотность и упорядоченность структуры фильтрующей поверхности.
Облегая внешний корпус, она образует замкнутый объем для него.  Всплывая на поверхность или находясь в погруженном состоянии, мембрана «ПФА»  забирает воздух, а вместе с ним кислород, внутрь объема.    
В межмембранном пространстве образуется реактор, в котором происходят процессы флотации, аэрации и окисления исходной жидкости. Это позволяет связывать растворенные вещества (например двух — валентное и коллоидное железо) в воде не доходя до трековой мембраны, в дальнейшем оно оседает на внешней крышке корпуса.
Все грубые фракции также остаются на внешней поверхности предфильтра-аэратора и затем смываются при осуществлении профилактики фильтра. На внешней крышке корпуса оседают аэробные бактерии, способствующие дополнительной очистке органических веществ,  хлорсодержащие соединения и сероводород. Мембрана «ПФА», в данном случае, является, одновременно, механическим предфильтром и аэратором.
Материал предфильтра-аэратора, благодаря чрезвычайно мелким упорядоченным отверстиям, оказывает  воздействие на структуру воды, в значительной мере способствуя повышению ее текучести.
Кроме этого конструкция водоочистителя позволяет в миниатюре реализовать природную биологическую стадию очистки, с использованием аэробной флоры.
Далее, исходная вода попадает на следующую ступень — мембрану «СМ», где удаляются: хлор, хлорорганика, а также значительно снижается содержание тяжелых металлов и органических кислот. Практически вся микробиология и ее агенты задерживаются в электростатическом поле, образованном разноименно заряженными мембранами и осаждается на финишной мембране ВДК-ТМ, которая является еще и физическим препятствием для проникновения в фильтрат.    
Особая роль отведена последней окончательной ступени очистки — высокотехнологичной «трековой мембране» академика Флёрова, используемой ранее только в медицинских целях для фильтрации крови и ее препаратов. Как известно, трековая мембрана с точки зрения науки о фильтрации является идеальной для очистки жидкостей и газов от микропримесей (пыли, взвеси, бактерий и т.д.). На 1 кв. см. ее поверхности находится 400 миллионов микротрубочек. Диаметр такого капилляра строго калиброван и равен 0,2 (или 0,3) микрона.       
В частности, в работе финишной ступени очистки применяется специальным образом доработанная композиционная трековая мембрана академика Флёрова. Она в точности воспроизводит работу ядерной мембраны клетки, которая в живом организме тоже является финишной ступенью очистки жидкостей. На графическом срезе обе мембраны, даже визуально, едва отличимые друг от друга.
Практически вся микробиология и ее агенты задерживаются в электростатическом поле, образованном разноименно заряженными мембранами и осаждается на финишной мембране ВДК-ТМ, которая является еще и физическим препятствием для проникновения в фильтрат.    
На финишной ступени происходит также тонкая доочистка веществ, проскочивших с предварительных ступеней очистки.     
Каждый слой, с различной степенью эффективности, осуществляет фильтрацию различных загрязнений. Все узлы и элементы устройства взаимосвязаны и один без другого не работает. Эффект суммируется. Фильтрат (отфильтрованная вода) приобретает физико-химические параметры, сходные с физико-химическими параметрами жидкости в живой клетке.

Коррекция очищаемой воды

       Совместная работа всех мембран устройства, чередование функций различных мембран с заданными свойствами с другими технологиями водоподготовки обеспечивает такое корректирование физико-химических параметров очищаемой воды, которое, предположительно, позволяет использовать фильтрат в качестве  основы для биологически активных добавок.
Проведенные исследования очищаемой воды и фильтрата, полученного с использованием настоящего изобретения, показывают, что достигаемое изменение структуры воды приводит к уменьшению коэффициента поверхностного натяжения, приближая его значения к КПН живой клетки, что способствует эффективному усвоению фильтрата организмом, сокращая его энергетические затраты. Кроме того, повышение текучести (снижение КПН) позволяет транспортировать в организм компоненты, необходимые для поддержания жизни организма без дополнительных энергетических затрат, т.к. КПН фильтрата и КПН живой клетки становятся сходными.
Эффективность транспортировки воды в жидкостях организма, необходимых для клетки питательных веществ и водорода влияет на клеточный метаболизм. Изменяется РН в щелочную сторону. Изменяется окислительно-восстановительный потенциал (ОВП). Если в исходной воде он составляет + 400 мкВ, то в фильтрате 0+ 50 мкВ. При прохождении через фильтр – корректор молекулы воды заряжаются. Если в исходной воде заряд составляет, например 300 мкВ, то после фильтрования, заряд воды повышается до 350 мкВ, т.е. превышает заряд исходной воды.
Между тем, заряженная вода является биоактивной. Она способна в живом организме создавать системы с решетками из электронов и проявляет в результате антиоксидантное действие, в том числе и в отношении свободных радикалов, которые, как известно, способствуют разрушению клеток. Т.к. от воды зависят многочисленные химические реакции в организме, и, кроме того, она служит определяющим компонентом во многих биохимических процессах, корректировка ее параметров имеет громадное значение. Жизнедеятельность нашего организма, процесс старения, иммунитет – все связано с качеством воды, которую мы потребляем ежедневно.

Главные преимущества

        В отличии от других систем очистки, в том числе и на трековых мембранах, водоочистные устройства на базе технологии «Водный Доктор» на 100% очищают воду от общих (ОКБ) и термотолерантных колиформных бактерий (ТКБ), патогенных бактериальных агентов: возбудителей холеры, сальмонеллёза, чумы и т.д., а также от 2-х и 3-х валентного железа, алюминия, цветности, мутности.
До 98% очищают исходную воду от свободного и связанного хлора, пестицидов, тяжелых металлов, нефтепродуктов и других вредных примесей, при этом оставляют в отфильтрованной воде весь необходимый для нормальной жизнедеятельности человека, животных и растений микроэлементный, электролитный и солевой состав, улучшая ее вкусовые качества.
Фильтры-корректоры питьевой воды «Водный Доктор» являются наиболее надежными как в эксплуатации, так и с точки зрения защиты нежной трековой мембраны  среди всех известных конкурентов.
      Каждый показатель эффективности очистки подтвержден многочисленными протоколами исследований и испытаний в ведущих аккредитованных испытательных центрах. 

Фильтры-корректоры «Водный Доктор»

• Это удовольствие! Дают вкусную питьевую воду высшего качества, напоминающую родниковую.

• Это качество! Высокая степень очистки от абсолютного большинства вредных веществ и микроорганизмов, благодаря использованию самых передовых технологий водоподготовки.

• Это здоровье! Сохраняют в отфильтрованной воде весь необходимый для нормальной жизнедеятельности живого организма микроэлементный и электролитный состав.

• Это биоактивность! В течение первых часов после фильтрации структура воды обеспечивает ее максимальную биоактивность.

• Это природная структура! Выравнивают и приближают показатели питьевой воды к характеристикам жидких сред организма (рH, ОВП, КПН и др.).

• Это безопасность! Очищают питьевую воду без применения вредных для здоровья человека фильтровальных материалов и технологий. Гарантируется высокое качество фильтрации и полное отсутствие контакта очищенной воды с неочищенной.

• Это стабильность! В процессе работы, качество фильтрации не ухудшается до полной выработки ресурса картриджей; сохраняются высокие показатели очистки в течение всего срока службы устройства.

• Это высокая экономичность! Предусмотрена возможность тангенциальной механической очистки или регенерации поверхностей мембранных фильтроэлементов. Картриджи водоочистителя многократно регенерируются (восстанавливаются) без их замены.

• Это самая низкая себестоимость получения 1 литра питьевой воды высшего качества.

• Это продолжительный срок службы основных фильтрующих элементов и повышенная эффективность их работы.

• 
  Это универсальность! Фильтры-корректоры успешно работают в бытовых и экстремальных условиях, а также при отсутствии электроэнергии и водопровода.

           Естественная минерализация, оптимальный кислотно-щелочной баланс позволяют пить воду от Водного Доктора без ограничения, при любых заболеваниях и в любом возрасте.

  Область использования водоочистителей «Водный Доктор»

       Бытовые фильтры производства компании «ЭкоМембраны», созданные по технологии «Водный Доктор» являются наиболее эффективным средством решения проблем качественной фильтрации питьевой воды.
Фильтры-корректоры питьевой воды «Водный Доктор» высокоэффективны, современны, компактны.  Адаптированы для работы в России и СНГ.

     Производство водоочистных устройств,  в зависимости от назначения подразделяется на следующие серии:

1. Производство широкого ассортимента универсальных, легких, компактных, мобильных фильтров — корректоров питьевой воды  «Водный Доктор»серии «Классик», которые скорее можно назвать медицинскими приборами, чем просто фильтрами.
      Данная серия разработана для индивидуального использования  дома, в командировках, путешествиях и для активного отдыха. Одинаково успешно работают в бытовых, полевых и экстремальных условиях Предназначены для высокоэффективной очистки, доочистки и коррекции питьевой воды из централизованных и нецентрализованных систем питьевого водоснабжения. 
Целесообразно использование фильтров-корректоров этой серии в качестве индивидуального средства для получения питьевой воды при чрезвычайных и кризисных ситуациях (наводнениях, эпидемиях и т.п.), а также в отдаленных районах и экспедициях при отсутствии электроэнергии и центрального водоснабжения.

2. Производство фильтров — корректоров питьевой воды  серии «Министанция». Приборы настольного типа для комфортного получения питьевой воды высшего качества без подключения к водопроводу.
Предназначены для фильтрации воды любого происхождения: из водопровода (в                                           том числе после аварий), из скважин,  колодцев и открытых источников.
Рассчитаны для коллективного и семейного пользования в условиях дома, офиса,   гостиницы, дачи, загородного дома, а также для лечебно-оздоровительных, санаторно-курортных и детских учреждений. Работают автономно  без электричества и водопровода.

3. Производство  квартирно-офисных автоматов комплексной очистки воды «Водный Доктор» в кулере и пурифайере. Они не только очистят воду от вредных примесей, но и подогреют и охладят ее до нужной температуры. Подключаются непосредственно к водопроводу.  Самое современное и экономичное решение обеспечения питьевой водой офисов, квартир и предприятий Могут успешно  работать в крупных учреждениях, бизнес-центрах, санаториях, пансионатах, поликлиниках, спортивных учреждениях и т.д.

4. Производство водоочистных устройств напорного типа от небольших бытовых фильтров до коммерческих и промышленных систем очистки воды средней и большой  производительности.  Модульное исполнение позволяет создать комплексную систему водоочистки, где вся вода на объекте фильтруется!
 Предназначены для комфортного получения питьевой воды высшего качества в условиях  родильных домов,  больниц, лечебных, оздоровительных, санаторно-курортных и детских учреждений. Тем более успешно работают в условиях городских квартир, офиса, банка, дачи, загородного дома.

5. Комплексная очистка воды в коттеджах и загородных домах — широкий спектр уникального оборудования, созданного по технологии «Водный Доктор»,  для успешного решения проблем очистки воды из подземных и поверхностных источников. Оборудование позволяет обеспечить  хорошо очищенной водой для технических нужд и питьевой водой высшего качества любой объект ЖКХ по всей России.

6. Преимущественная область использования – тонкая очистки воды в условиях чрезвычайных обстоятельств.
           Жизненная необходимость внедрения мембранных технологий очистки воды определяется многими факторами и, прежде всего, их прямым влиянием на обеспечение национальной безопасности.

              Системы водоподготовки  питьевой воды высшего качества «Водный Доктор» также являются эффективными техническими средствами, предназначенными для использования Министерствами обороны и МЧС при чрезвычайных ситуациях, когда возникает дефицит питьевой воды или ее отсутствие.

Абсолютная автономность и мобильность систем делает возможным их применение:

• Во время локальных военных конфликтов.
• Для снабжения питьевой водой войск.
• Для снабжения питьевой водой беженцев в лагерях.
• В случае природных катастроф — землетрясений, наводнений и т.д.
• В случае техногенных аварий и катастроф различного характера.
• Для локального чрезвычайного использования в медицинских, детских и других учреждениях.

Фильтры-корректоры “Водный Доктор” изготавливаются из комплектующих от ведущих конверсионных отечественных производителей, а также ряда  зарубежных компаний  из США, Канады, Великобритании, Норвегии, Бельгии, Германии , Италии и Юж.Кореи.
Среди них такие производители, как ОИЯИ (Россия)  ГЕЙЗЕР (Россия), HONEYWELL (Германия), STERILIGHT (Канада), OSMONICS AUTOTROL (США), CLACK CORPORATION (США), ROHM & HAAS (Франция) STRACTURAL NORHH AMERICA (США), STRACTURAL EUROPE N.V. (Бельгия), PENTAIR WATER DISTRIBUTION S.P.A. (Италия), DOO NAM IND CO. LTD (Южн.Корея) и др.
Вся выпускаемая продукция- фильтры-корректоры питьевой воды (ФКПВ) «Водный Доктор» — отмечена многочисленными наградами, медалями и дипломами на престижных международных выставках и занесена в международный реестр «Экологически чистая и безопасная продукция».

 Фильтры-корректоры питьевой воды “Водный Доктор” исследованы, испытаны и сертифицированы в ведущих аккредитованных испытательных центрах РФ.
Сертифицированы:

• Центром Госсанэпиднадзора РФ г.Москва 

      Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.01.06.369.П.00597.01.5

• ГОССТАНДАРТ РОССИИ, АНО “Стандардсертис” РОСС RU.0001.11МЕ96 г. Москва

      Сертификат соответствия № РОСС RU.МЕ96.А01950
Исследованы: 

• Испытательной лабораторией “Чистая вода” МИФИ г.Москва (РОСС RU.0001.21.ПВ21)
• Аккредитованный испыт лаб. центр ПЧС МСЧ №164 ФУ МБ и ЭП при Минздраве России (РОСС RU.0001.510578) Протокол результатов испытаний №4
• Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова Серт. аккр. ГСЭН № СА 13.95 

       Эксперт. закл. № ЭГ-24/10

• ГНЦ РФ “ВОДГЕО”
• Московский Государственный Медицинский Стоматологический Университет. Кафедра Общей Гигиены. Отзыв-Рекомендация для практического применения в народном хозяйстве.
• Министерство Обороны Российской Федерации. Отзыв по материалам рабочей встречи со специалистами Экологического Центра МО РФ Управления Начальника Инженерных Войск ВС РФ и  Главного Медицинского управления  МО РФ     № 1105951 от 22 июля 2004 г.

Запатентованы: 

• Евразийский Патент № 005222 «Способ тонкой очистки воды и фильтр-корректор»  от 03 апреля 2003 г.
• Патент на полезные модели  № 39329 «Фильтр-корректор питьевой воды»  от 31 марта 2004 г.
• Патент на полезные модели  № 67981 «Водоочиститель бытовой для получения питьевой воды»  от 9 июля 2007 г.
• Патент на полезные модели  № 67984 «Комплексная трехуровневая система водоочистки»  от 9 июля 2007 г.
• Свидетельство на товарный знак № 281651 «ВОДНЫЙ ДОКТОР / DOCTOR WATER»  от 23 марта 2004 г.

      
По результатам исследований и по сравнению с другими, имеющимися в мире способами очистки воды, “Водный Доктор” наиболее экологичен и санитарно надежен.

Практика показывает, что питьевая вода, полученная от фильтра-корректора «Водный Доктор» продлевает молодость и активный период долголетия.

«ВОДНЫЙ ДОКТОР» нужен всем, кто заботится о своем здоровье и здоровье будущих поколений.

Литература

• Алимов А.Ф. Элементы теории функционирования водных экосистем. СПб.: Наука, 2000, 147 с.
• Архипчук В.В., Гончарук В.В. // Химия и технология воды.- 2003. Т. 25, — №2
• Батмангхелидж Ф. Вода для здоровья. Минск: Попурри, 2004.
• Засименко В.В Природа.Общество.Человек.М,:ВЕСТНИК 1 (15) февраль  2003.
• Засименко В.В., Коротаев Н.А. и др. Влияние воды, очищенной системой «Водный Доктор» на состояние здоровья спортсменов. – по материалам Всероссийской научно-практической конференции «Спортивный мониторинг», М, ВНИИФК, 2004
• Зенин С.В. Структурное состояние воды как показатель ее качества. М.: ВИНИТИ, АНО «Стандартсервис», Инф.сб. №5,  2004.
• Елинсон В.М., Слепцов В.В., Дмитриев С.Н. Ионно-плазменная модификация поверхности полимерных материалов для медицины и экологии….». Ж.// «Технологическое оборудование и материалы»
• Комягин Е.А., Мынин В.Н., Терпугов Г.В.  Традиционные и новые методы водоподготовки. Тез. докл. Научно-техн. семинара «Проблемы питьевого водоснабжения и пути их решения». М. ВНИМИ, 1997, 10-18.
• Куликов Г.В., Жевлаков А.В., Бондаренко С.С. Минеральные лечебные воды СССР. М.: Недра, 1991
• Лакшин А.М. — //Cб. Тр. МГМСУ, 2002.
• Морина М.В. «Нестандартные» проблемы сертификации питьевой воды, расфасованной в емкости. М.: Инф.сб. №5,  2004.
• Пономарева А.Г., Засименко В.В., Медведев В.М. «Актуальные проблемы охраны здоровья населения в современных условиях», — По материалам межвузовской научной конференции Министерства здравоохранения и социального развития РФ.МГМСУ. М, — 2004.
• Платэ Н.А. Мембранные технологии  —  авангардное направление развития науки и техники 21 века. М. :  ВИНИТИ РАН, Инф.-аналит. журнал «Мембраны», №1
• Постановление №5 Главного государственного санитарного врача Российской федерации «О коррекции качества питьевой воды по содержанию биогенных элементов» от 11.07.2000. М., 2000
• Рахманин Ю.А.// Гигиена и санитария, 2004, с.20-22
• Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования.М., «ДеЛи принт»,2004.
• Славников В.Е. Вода  —  колыбель жизни. М.: Инф.сб. №5,  2004.
• Oстроумов С.A. Введение в биохимическую экологию. М.: Изд-во МГУ, 1986, 176 с.
• Oстроумов С.A. Сохранение биоразнообразия и качество воды: роль обратных связей в экосистемах. Доклады РАН, 2002, т. 382, №1, c. 138–141.
• Фетисова С.К. Роль минерального состава питьевой воды в формировании неинфекционной патологии населения // Гигиена и санитария, 2004, с.20-22
• ЯшкичевВ.И., «Вода, движение молекул, структура, межфазные процессы и отклик на внешнее воздействие», М., «АГАР», 1996.
• Якшин В.В. Проблемы подготовки природных вод для бутилирования. М.: ВИНИТИ, АНО «Стандартсервис», Инф.сб. №5,  2004.

Походные фильтры для воды

Опытные и начинающие туристы часто задаются вопросом, как обеспечить себя питьевой водой в походе, ведь качество воды определяет не только комфортность, безопасность и длительность похода, но и напрямую влияет на ваше здоровье. Поход будет явно неполноценным, если необходимое количество воды придется переправлять на себе, что не только неудобно, но в длительных походах и вовсе не возможно.

Походной фильтр для воды

Благодаря современным технологиям очистки воды любитель активного отдыха может не переживать о запасах питья. На сегодняшний день походные фильтры для очистки воды представлены широким ассортиментом. Каждый из представленных аппаратов позволяет осуществлять очистку воды в самых трудных условиях.

Данный процесс относится к обязательным пунктам в любой программе маршрута. Стоит понимать, что вода из разнообразных водоемов (озер, рек и так далее) соответствовать санитарным нормам не может в силу сложившейся экологической обстановки. Кроме стандартных загрязнений в виде взвесей, в жидкости могут содержаться, нитраты, органические и неорганические соединения, вредные и опасные для человека микроорганизмы. Потому основной задачей очистки воды с помощью переносного фильтра – освобождение жидкости от мутности и одновременное обеззараживание. Хотя последний пункт выполняется далеко не всеми походными фильтрами для очистки воды, но и здесь есть свое решение.

Способы обработки загрязненной воды в походе

Наиболее распространенный метод очистки воды

Существует ряд способов очистки воды во время похода. Вот некоторые из них:

• Осветление воды производится путем отстаивания. На это потребуется емкость и часов десять. Стоит оговорить, что осветление таким способом не дает 100% результата, так как растительные вещества или частицы глины даже после 10 часов не осядут. Данная вода больше подойдет для мытья посуды и иных хозяйственных принадлежностей.
• Кипячение воды. Здесь вопрос спорный. Кипячение применяют не только для очистки воды, но также и для дегазации и обеззараживания. Но некоторые организмы бывают устойчивы даже часовому воздействию температуры. А потому, если вода вызывает некоторые сомнения на предмет ее качества, то лучше провести процесс длительностью в час.
• Некоторые туристы предпочитают проводить дезинфекцию с помощью алюминия. Технология достаточно простая. На десять литров воды необходимо примерно два грамма алюминиево-калиевых квасцов. Затем воду кипятят и процеживают.
• Кремний также остается довольно популярным методом очистки воды. Некоторые туристы пошли еще дальше и вместе с кремнием применяют также и магнит.
• Не забыт метод очистки йодом. Рассчитывают дозировку примерно 2 капли на литр. Пить такую воду вполне можно, а вот приготовить пищу из-за характерного запаха на ней нельзя.
• Есть определенные химические средства, продаваемые в аптеке. Примерами могут стать такие препараты, как акватабс, пантоцид, гидропирит и многое другое. Не последнее место занимает и марганцовка, но ее нужно очень точно рассчитывать, чтобы не убить микрофлору собственного кишечника.
• Походный фильтр для воды остается одним из самых лучших способов очистить загрязненную воду. Некоторые картриджи уже оснащены не только фильтрующим, но и обеззараживающим материалом. Это и один из самых быстрых способов, который позволит сэкономить время и максимально эффективно провести очистку воды.

Особенности походных фильтров для воды

При помощи данного компактного устройства можно довольно быстро выполнить сложную обработку водяного ресурса. Такой фильтр поможет очистить жидкость от разного рода примесей, преимущественно механического происхождения, как, например, соли, грибки, глина, летучие вещества, личинки комаров, песок и многое другое.

Образцы подобных фильтров на рынке представлены двумя направлениями: индивидуальные и коллективные модели. Индивидуальные, понятное дело, рассчитаны на одного человека. Коллективные – на группу лиц. Поиск нужной модели не составит труда. Но есть в таких установках и свои минусы.

Первым и самым весомым минусом остается медленная фильтрация жидкости в некоторых моделях. Многих также не устраивает ручная фильтрация, которая требует участия человека в процессе.

Есть одна большая общая черта всех переносных фильтров для воды – необходимо иметь для емкости: в одной – неочищенная вода, в другую будет поступать уже очищенная. В самом начале жидкость будет течь струей. Позже процесс замедляется и устройство переходит в капельный режим, что и является главным индикатором правильной работы устройства.

Бренды походных фильтров

Фильтр Pocket Katadyn

Очистка воды для туриста – насущная проблема, а потому некоторые фирмы озаботились производством походных фильтров для воды. Одним из наиболее популярных является швейцарский бренд KATADYN. Это уникальные портативные фильтры, позволяющие фильтровать воду из любого источника. Устраняются загрязнители, уничтожаются вирусы с бактериями, а в отдельных моделях данного бренда присутствует функция улучшения вкуса воды.

Не отстают от мировых тенденций и российские фирмы, которые производят переносной фильтр для воды, способный работать даже в полевых условиях. Подобные модели сделаны на мембранной основе от фирмы Нерокс, которые смогли в себе воплотить лучшие достижения отечественных физиков и микробиологов. Устройства имеют небольшие размеры и собраны из экологически чистых материалов. Внутри такого фильтра располагаются две рамки с фильтрующими элементами (трековые мембраны). Прилагается к комплекту и водозаборник для уже отфильтрованной воды. Из водозаборника отходит трубка, которая отбирает воду из другой емкости. Трековая мембрана, по сути, почти полный аналог клеточной мембраны. Обрабатывают данный фильтрующий материал на мощном циклотроне, получая в результате мельчайшие поры, которые и будут гарантией максимально качественной очистки от взвесей, бактерий и других загрязнителей. Очищает подобное устройство также и от отдельных газов, чьи молекулы по размеру больше, чем вода. Работа такого фильтра максимально упрощена и не потребует от пользователя дополнительных затрат, электроэнергии или особых знаний.

Отдельные пользователи выделили из множества фирм фильтры Аквафор Универсал. Он может очистить воду от хлора, тяжелых металлов, органики, нефтепродуктов и других примесей. На уровень жесткости воды он почти не влияет. Но зато он отлично защищает от микроорганизмов. Но все же лучше воду из водоемов предварительно прокипятить. Причем данный совет дал именно производитель. Учитывая тот факт, что в фильтре есть бактерицидные добавки, но отсутствует мембрана, как фильтрующий элемент. А значит устройство просто уменьшает количество бактерий в воде в значительной мере, но не полностью. В данном приборе присутствует сменный картридж, комплект насадок и принадлежностей. В использовании он довольно прост и компактен при транспортировке. Данного ресурса хватает на 250 литров воды из природных источников. Водопроводной же воды можно отфильтровать около 1000 литров. Весит все устройство примерно 400 грамм.

Аквафор Универсал использует в качестве фильтрующего элемента кокосовый уголь и сорбенты с волокнистой структурой от Аквален. Эти сорбенты и имеют в своей основе бактерицидные добавки.

Последние советы при приобретении переносного фильтра

Такие устройства не просто компактны и удобны, они достаточно просты в использовании. Сделать что-то «не так» и «не туда» практически не возможно. Простота конструкции позволяет вам воспользоваться данным прибором для более качественной очистки воды. Но многие модели оснащены специальной помпой, которая должна нагнетать воздух и таким образом перегонять неочищенную воду в фильтр. Многие не любят подобные изобретения именно из-за этого.

Но прежде чем приобретать понравившуюся модель, необходимо узнать о ее составе, способе фильтрации и других особенностях.

Так, вы уже поняли, что мембранные фильтры являются максимально эффективными. А самые простые и дешевые – те, которые фильтруют только от взвешенных частиц с помощью фильтрующей массы-угля. Подходите ответственно к выбору и тогда ваши туристические походы станут не только приятными, но и безопасными.

Средства для очистки воды в колодце и бассейне, обзор

Владелец городской квартиры вправе рассчитывать на предварительную подготовку, сделанную муниципальной станцией. Не углубляясь в детальное изучение вопроса, следует отметить общие законные требования на соответствие жидкости действующим санитарным нормам. Однако в частном домохозяйстве защитные мероприятия придется выполнять самому! После изучения этой публикации будет не трудно выбрать оптимальное средство для очистки воды с учетом личных предпочтений.

Зачем нужно такое средство владельцу артезианской скважины или колодца?

При бурении на сравнительно небольшую глубину природная обработка устраняет минимум примесей. Жидкость по параметрам не лучше, чем из колодца. Как правило, присутствуют механические и органические загрязнения. Не исключено наличие растворенных удобрений, иных опасных компонентов.

Экономические расчеты делают с учетом реальных рыночных предложений. Итоговый результат зависит от геологического состава на участке, используемого оборудования. В некоторых ситуациях понадобится дополнительное насосное оборудование. В среднем бурение артезианской скважины более 250 м. считают экономически нецелесообразным.

Однако даже при подобных максимальных параметрах скважины и колодца получится устранить с достаточно высокой вероятностью только микроорганизмы. Неприятный запах свидетельствует о возможном наличии сероводорода. Если после отстаивания появляется ржавчина – придется удалять примеси железа. Накипь и жесткое белье после стирки – признаки присутствия в жидкости соединений.

Подобные проявления делают воду из колодца непригодной для питья. Накипь чрезвычайна опасна для нагревателей. Какое средство для очистки воды нужно, станет ясно после лабораторного анализа. Его делают по типовой инструкции, чтобы не исказить реальные параметры пробы.

Почему не подойдет кипячение?

Зачем нужно специальное средство для очистки воды в бассейне, когда обеззараживание успешно выполняют с применением высокотемпературной обработки? Технология основана не только на уничтожении бактерий при +60° и выше. Дополнительным преимуществом является одновременное снижение уровня жесткости. Для этой процедуры подойдут подручные средства. Хороший результат можно получить без приобретения и монтажа специального оборудования.

Перечисленные способы для объективности надо проверить совместно с минусами:

• На многие вредные и опасные для здоровья вещества подобная обработка не оказывает никакого влияния;
• Воспроизведение технологии сопровождается значительными затратами времени, энергетических ресурсов;
• После каждого кипячения при высоком уровне жесткости придется удалять твердую накипь;
• Бесполезный нагрев помещения в летний период увеличит расходы на подержание комфортной комнатной температуры.

Понятно, что кипячение не способно решать проблемы эффективно. Гораздо удобнее и дешевле правильно выбранное средство для очистки воды в аквариуме или в сточной воде.

Основные технологии

Для первичной фильтрации пользуются донной частью скважины. Кроме гранулированной засыпки применяют сетчатые преграды, задерживающие крупные камни. На следующем этапе лучше купить емкости с песком, которые промываются по мере загрязнения подаче потока жидкости в обратном направлении. Аэрацией активизируют окисление! Этим фильтром очистителем воды извлекают соединения железа, иные растворенные примеси. Альтернативная и современная технология – специализированные фильтры с реагентными наполнителями.

Уровень жесткости снижают:

• ионным обменом;
• магнитной обработкой;
• полифосфатами.

На завершающем этапе выполняют подготовку питьевой воды:

• последовательной ультрафильтрацией;
• установкой обратного осмоса;
• обработкой ультрафиолетовым излучением.

Как применяют индивидуальные и коллективные средства для очистки воды?

Для насыщения кислородом отстаивание используют редко по причине слишком длительного рабочего цикла. В летний период допустимо использование крупного резервуара, установленного на земельном участке. Однако для круглогодичной эксплуатации объекта недвижимости такой вариант не подходит.

В обогреваемом помещении можно установить специализированную емкость. Жидкость будет поступать до уровня, ограниченного поплавковым клапаном. С помощью компрессора воздух подают под давлением через распылительную насадку. Регулярно удаляют накопившийся осадок. Устанавливают отдельные индивидуальные средства очисткии воды, чтобы предотвратить засорение трубопровода.

Низконапорную модификацию можно собрать по принципу действия душевой головки. Эффективность улучшают большим количеством струй. Другое коллективное средство очистки воды – направляют ее под сильным давлением через форсунку на перпендикулярную преграду. Такое распыление существенно увеличивает площадь контакта с кислородом.

Из краткого описания понятны преимущества технологий аэрации:

• простота;
• экологичность;
• разумная стоимость;
• хорошие возможности для частичной автоматизации.

Однако при индивидуальном способе придется время от времени применять ручной труд для очистки дна. Также надо отметить ограниченную производительность. Эти недостатки устраняют специализированными засыпками:

• Сорбенты отличаются улучшенными каталитическими свойствами. Они выполняют свои функции полноценно в стандартных условиях эксплуатации на протяжении 5-7 лет.
• Средство для очистки воды бассейнов «Пиролокс» окисляет примеси диоксидом марганца. Относительно большой вес заставляет применять дополнительное насосное оборудование. При соблюдении инструкций производителя срок службы превышает 6 лет.
• Хорошо известное специалистам коллективное средство для очистки воды в аквариуме «Бирм» создано на основе пористого алюмосиликата. Легкость засыпки уменьшает требования к вспомогательному оборудованию. Рекомендованный уровень концентрации железа на входе составляет 6-7 мг на литр.
• Ионообменные гранулы с наполнителем из перманганата калия применяют в сложных ситуациях. Такие наполнители сохраняют достаточную эффективность даже при содержании примесей железа 15-20 мг на литр.

Вместо «марганцовки» применяют гипохлорит натрия. Оба реагента впрыскивают специальной фильтрацией воды из колодца, чтобы создать оптимальную концентрацию. Для точной настройки тщательно подбирают скорость потока, чтобы получить необходимое время обработки в рабочей среде. Кроме железа такими фильтрами удаляют органику, сероводород и некоторые другие примеси.

Бесконтактное средство для очистки питьевой воды

Механические, ионообменные, реагентные и аэрационные установки обладают одним общим недостатком. Все перечисленные методы подразумевают непосредственный контакт действующих частей с водой:

• сетки фильтров засоряются и повреждаются крупными частицами;
• гипохлорит натрия и другие рабочие индивидуальные средства для очистки воды сами являются загрязнителями;
• функциональность ионных смол нарушается примесями органического железа.

Уместной иллюстрацией проблемы является применение полифосфатов для защиты от накипи. Эти вещества ухудшают состав питьевой воды, делая ее пригодной лишь для технических нужд. Именно поэтому сфера применения средства ограничена отопительным оборудованием и стиральными машинами.

Отмеченный недостаток устранен в установках электромагнитного преобразования. Эти комплекты генерируют высокочастотный сигнал, который подается на катушку индукции. Ее наматывают снаружи трубопровода, что исключает любые воздействия потока жидкости. Соли накипи трансформируются в игольчатые образования магнитным полем. Такие частицы утрачивают способность сцепления в крупные структуры. Они не могут прикрепляться к стенкам.

В чем преимущества комплексного подхода?

Приведенные примеры убедительно доказывают необходимость тщательной проработки проекта. Потраченное время и деньги будут компенсированы оптимизацией затрат на стадиях покупки и эксплуатации. Ниже последовательно рассмотрены нюансы типовых этапов водоподготовки.

Качественная механическая фильтрация снижает нагрузку на следующие ступени при сравнительно небольшой себестоимости. Выбрав правильно соответствующие компоненты, можно сэкономить на замене картриджей и наполнителей. Вместо сеток в современных комплектах применяют более эффективные дисковые элементы. Баки с засыпками используют для повышения производительности. Таймерами или датчиками давления в наборе с клапанами автоматизируют промывку.

Удобнее работать с компонентами, которые не нуждаются в тщательном уходе. Ионный обмен, например, не способен перестаиваться при изменении реального уровня жесткости. Любые коррекции приходится выполнять вручную с применением расчетов. Необходимо контролировать запас поваренной соли в баке с регенерационным раствором. Иногда нужно измельчать образованные уплотнения, корку. Для монтажа подобных установок выделяют отдельное помещение с хорошей изоляцией, чтобы технологический шум не мешал жильцам дома.

Сравним ионный обмен с магнитным преобразованием! Намотать катушку способен любой человек за пару минут. Особая квалификация не нужна для подключения проводов к генератору. Остается нажать клавишу подачи питания – остальные функции аппарат выполнит самостоятельно! Он перестраивает частоту без вмешательства пользователя, предотвращая характерный для постоянных магнитов эффект «привыкания». Срок службы такого коллективного средства для очистки воды превышает двадцать лет.

На финишной очистки воды в бассейне часто применяют метод обратного осмоса. Такое оборудование задерживает до 99% всех примесей, включая вирусы и бактерии. Гарантированно высокое качество подготовки привлекает. Однако и в этом случае пригодятся определенные коррекции.

Дело в том, что такое средство для очистки воды в колодце удаляет вместе с вредными и полезные компоненты. В частности, отправляются в дренаж ценные для человеческого организма минеральные соединения. Некоторые пользователи чувствуют избыточную «стерильность» обработанной жидкости. Устраняют недостаток специальным блоком (минерализатором), который устанавливают за мембраной обратного осмоса.

При длительных простоях нельзя исключить возможность вторичного загрязнения системы водоподготовки микроорганизмами. Чтобы выполнить обеззараживание с надежными гарантиями дополнительно монтируют проточный блок с встроенным УФ-излучателем.

Заключение

Если лабораторные данные подтвердили отсутствие загрязнений, обратный осмос не ставят. Промежуточное решение – очиститель воды с абсорбционным наполнителем для задержания посторонних привкусов и запахов. При минимальных потребностях для загородного дома может подойти недорогой фильтр кувшин.

На завершающей стадии проверяют взаимодействие выбранных средств для очистки воды в бассейне. Они должны гармонично дополнять друг друга, чтобы совместное применение получилось экономичное. С учетом дополнительного сопротивления фильтрующих материалов подбирают подходящую насосную станцию. Электромагнитный преобразователь и в этом случае является исключением. Он не оказывает никакого вредного влияния на рабочие характеристики трубопроводной транспортной системы.

технологий очистки воды | Технология чистой воды

Что такое очистка воды?

Очистка воды — это процесс, при котором водные примеси, такие как загрязнения, неорганические соединения или бактерии, удаляются из воды, оставляя ее в более чистом состоянии. В большинстве случаев источником воды для лабораторных и клинических применений является водопроводная вода. С помощью технологий очистки воды она перерабатывается до необходимого типа воды.

Почему важна очистка воды?

Важно удалить примеси и эффективно контролировать дополнительное загрязнение.Если исходная вода используется в приложениях без каких-либо изменений в ее состоянии, то примеси могут влиять на данные, полученные в этих приложениях. Это может сделать результаты недействительными и непригодными для использования.

Что позволяет удалить очистка воды?

В естественном состоянии в воде содержится много веществ. К ним относятся:
• Бактерии и микроорганизмы
• Органические и неорганические соединения
• Твердые частицы
• Растворенные газы
Для получения дополнительной информации о каждом типе загрязняющих веществ посетите нашу страницу о примесях.

Как вы определяете состояние вашей исходной воды?

Вы никогда не сможете определить уровень чистоты воды только с помощью визуального осмотра, необходима более глубокая проверка с использованием микробиологического анализа. После этого вы узнаете, в каком состоянии находится ваша исходная вода, и как действовать дальше.

Какие методы очистки воды используются?

Существует множество различных технологий, которые можно использовать для получения чистой воды из источников питьевой воды, часто в сочетании друг с другом.Технология, наиболее подходящая для ваших нужд, зависит от области применения, для которой она вам нужна, а также от качества воды, от сверхчистой воды (от типа i до типа iii). Стоимость — еще один фактор, который следует учитывать. Стоимость всего процесса лечения также будет влиять на выбранную вами технологию.

Технологии очистки воды, используемые в медицине и химии, включают:

11 Новые и перспективные технологии очистки питьевой воды | Выявление будущих загрязнителей питьевой воды

Глазурь W.Х., Дж. У. Канг и Д. Х. Чапин. 1987. Химия процессов очистки воды с использованием озона, перекиси водорода и ультрафиолетового излучения. Озон, наука и техника 9: 335.

Джаканджело, Дж. Г., С. С. Адхам и Дж. М.. Лайне. 1995. Механизм удаления вирусов Cryptosporidium, Giardia и MS2 с помощью MF и UF. Журнал Американской ассоциации водопроводных сооружений 87 (9): 107.

Karanis, P., W. A. ​​Maier, H. M. Seitz, and D. Schoenen. 1992. УФ-чувствительность простейших паразитов.Журнал исследований водоснабжения и технологических водных видов спорта 41 (2): 95.

Карими А.А., Дж. А. Редман, В. Х. Глейз и Г. Ф. Столярик. 1997. Оценка АОП для удаления ТВК и ПКП. Журнал Американской ассоциации водопроводных сооружений 89 (8): 41.

Kruithof, J.C., R.C. van der Leer и W.A.M. Hijnen. 1992. Практический опыт УФ-дезинфекции в Нидерландах. Аква 41 (2): 88.

Круитхоф, Дж. К., П. Хиемстра, П. К. Камп, Дж. П. ван дер Хук, Дж. С. Тейлор и Дж.К. Шипперс. 1997. Интегрированные многоцелевые мембранные системы для контроля микробов и прекурсоров ДБФ. В материалах конференции AWWA по мембранным технологиям.

Лозье, Дж. К. и Дж. Коул. 1996. Нанофильтрация воды реки Колорадо для соответствия нормативным требованиям и повышения удовлетворенности потребителей. В материалах ежегодной конференции AWWA 1996 г.

Лозье, Дж. К., Дж. Джонс и У. Беллами. 1997. Комплексная мембранная очистка на Аляске. Журнал Американской ассоциации водопроводных сооружений 89 (10): 50.

Мацуура Т. 1993. Будущие тенденции в исследованиях и технологиях мембран обратного осмоса. Обратный осмос: мембранные технологии, химия воды и промышленное применение, З. Амджад, изд. Нью-Йорк: Чепмен и Холл.

Монтгомери Уотсон. 1992. Пилотная установка по озонированию / биофильтрации и исследование соответствия требованиям дезинфекции. Заключительный отчет Департаменту водоснабжения округа Палм-Бич.

Najm, I.N., W.H. Glaze, J. J. Lamb, and R.P. Jackson.Под давлением. Демонстрация обработки остатков боеприпасов в подземных водах с помощью пероксонового процесса.

Parrotta, M. J., and F. Bekdash. 1998. УФ-дезинфекция небольших источников подземных вод. Журнал Американской ассоциации водопроводных сооружений 90 (2): 71.

Рид, Д. 1998. Выбор альтернатив дезинфекции хлором. Инженерия загрязнения, сентябрь: 48-51.

Рейсс, К. Р. и Дж. С. Тейлор. 1991. Мембранная предварительная обработка поверхностных вод. В мембранных технологиях в водном хозяйстве.Труды конференции по мембранным процессам, Орландо, Флорида,

Rice, W. E., and J. C. Heft. 1981. Инактивация цист Giardia lamblia ультрафиолетовым облучением. Прикладная и экологическая микробиология 42: 546-547.

Райс, Р. Г. и П. К. Овербек. 1998. Влияние развивающихся нормативов EPA по питьевой воде на использование озона в Соединенных Штатах. В материалах ежегодной конференции IOA / PAG.

Скотт К. Справочник по промышленным мембранам.Оксфорд, Великобритания: Elsevier.

Тан Л. и Г. Л. Эми. 1989. Сравнение озонирования и мембранного разделения для удаления цвета и контроля побочных продуктов дезинфекции. Журнал Американской ассоциации водопроводных сооружений 83 (5): 74.

Taylor, J. S. et al. 1987. Объединение мембранных процессов для источников подземных вод для контроля над прекурсором тригаолметана. Журнал Американской ассоциации водопроводных сооружений 79 (8): 72.

Тукер Д. Э. и Л. Б. Робинсон. 1996. Нанофильтрация как доочистка на обычных водоочистных сооружениях.Материалы ежегодной конференции AWWA 1996 г.

Снижение содержания ПФАС в питьевой воде с помощью технологий очистки

Опубликовано 23 августа 2018 г.

Перфторированные и полифторированные вещества (ПФАС) представляют собой группу искусственных химикатов, которые сохраняются в окружающей среде. Эти химические вещества десятилетиями использовались в потребительских товарах, чтобы сделать их антипригарными и водостойкими. Они также входят в состав противопожарных пен и применяются во многих промышленных процессах.К сожалению, характеристики, которые делают их полезными, являются причиной того, что они сохраняются в окружающей среде и могут биоаккумулироваться или накапливаться в наших телах и телах животных.

ПФАС также растворяются в воде, и в сочетании с их химическими свойствами традиционные технологии очистки питьевой воды не могут их удалить. Поэтому исследователи EPA изучали различные технологии на лабораторном, пилотном и полномасштабном уровнях, чтобы определить, какие методы лучше всего подходят для удаления ПФАС из питьевой воды.

Были обнаружены определенные технологии удаления ПФАС из питьевой воды, особенно перфтороктановой кислоты (ПФОК) и перфтороктансульфоновой кислоты (ПФОС), которые являются наиболее изученными из этих химических веществ. Эти технологии включают адсорбцию активированным углем, ионообменные смолы и мембраны высокого давления. Эти технологии могут использоваться в установках очистки питьевой воды, в системах водоснабжения в больницах или отдельных зданиях, или даже в домах на входе, где вода поступает в дом, или в места потребления, например, в кухонная раковина или душевая кабина.

Обработка активированным углем

Обработка активированным углем — наиболее изученный способ удаления ПФАС. Активированный уголь обычно используется для адсорбции природных органических соединений, соединений вкуса и запаха, а также синтетических органических химикатов в системах очистки питьевой воды. Адсорбция — это как физический, так и химический процесс накопления вещества, такого как ПФАС, на границе раздела между жидкой и твердой фазами. Активированный уголь является эффективным адсорбентом, поскольку он является высокопористым материалом и обеспечивает большую площадь поверхности, на которой могут адсорбироваться загрязнения.Активированный уголь (ГАУ) производится из органических материалов с высоким содержанием углерода, таких как древесина, лигнит и уголь; и часто используется в гранулированной форме, называемой гранулированным активированным углем (GAC).

Было показано, что

GAC эффективно удаляет PFAS из питьевой воды, когда он используется в режиме проточного фильтра после того, как частицы уже были удалены. Исследователь EPA Томас Спет говорит: «GAC может быть на 100 процентов эффективным в течение определенного периода времени, в зависимости от типа используемого углерода, глубины слоя углерода, скорости потока воды, конкретного PFAS, который необходимо удалить, температуры. , а также количество и тип органических веществ, а также других загрязнителей или компонентов в воде.”

Например, GAC хорошо работает с PFAS с более длинной цепью, таким как PFOA и PFOS, но PFAS с более короткой цепью, например, перфторбутансульфоновая кислота (PFBS) и перфторбутират (PFBA), также не адсорбируются.

Другой тип обработки активированным углем — это порошковый активированный уголь (PAC), который представляет собой тот же материал, что и GAC, но имеет меньший размер, похожий на порошок. Из-за небольшого размера частиц PAC не может использоваться в проточном слое, но может быть добавлен непосредственно в воду, а затем удален с другими природными частицами на стадии осветления (обычная обработка воды или мембраны низкого давления — микрофильтрация или ультрафильтрация. ).Используемый таким образом PAC не так эффективен или экономичен, как GAC при удалении PFAS. Спет говорит: «Даже при очень высоких дозах PAC с самым лучшим углеродом маловероятно удалить высокий процент PFAS; однако его можно использовать для удаления небольшого процента. Однако в случае его использования возникает дополнительная проблема: что делать со шламом, содержащим адсорбированный ПФАС ».

Ионообменная обработка

Другой вариант обработки — обработка анионообменными смолами. Ионообменные смолы состоят из высокопористого полимерного материала, нерастворимого в кислотах, основаниях и воде.Крошечные шарики, из которых состоит смола, сделаны из углеводородов. Есть две широкие категории ионообменных смол: катионные и анионные. Отрицательно заряженные катионообменные смолы (CER) эффективны для удаления положительно заряженных загрязняющих веществ, а положительно заряженные анионообменные смолы (AER) эффективны для удаления отрицательно заряженных загрязняющих веществ, таких как PFAS. Ионообменные смолы похожи на крошечные мощные магниты, которые притягивают и удерживают загрязненные материалы от прохождения через водную систему.Отрицательно заряженные ионы ПФАС притягиваются к положительно заряженным анионным смолам. Показано, что AER имеет высокую пропускную способность для многих PFAS; однако обычно это дороже, чем GAC. Из различных типов смол AER, возможно, наиболее многообещающим является AER в режиме одноразового использования с последующим сжиганием смолы. Одним из преимуществ этой технологии обработки является то, что нет необходимости в регенерации смолы, поэтому нет потока загрязняющих отходов, которые нужно обрабатывать, обрабатывать или утилизировать.

Как и GAC, AER удаляет 100 процентов ПФАС на время, которое продиктовано выбором смолы, глубиной слоя, скоростью потока, который ПФАС необходимо удалить, а также степенью и типом фонового органического вещества и других загрязняющих веществ составляющих. .

Мембраны высокого давления

Мембраны высокого давления, такие как нанофильтрация или обратный осмос, оказались чрезвычайно эффективными при удалении ПФАС. Мембраны обратного осмоса более плотные, чем мембраны для нанофильтрации. Эта технология зависит от проницаемости мембраны. Стандартное различие между ними состоит в том, что мембрана для нанофильтрации в значительной степени снижает жесткость, но пропускает хлорид натрия; в то время как мембрана обратного осмоса в значительной степени отклоняет все соли.Это также позволяет нанофильтрации удалять частицы, сохраняя при этом минералы, которые, вероятно, удалит обратный осмос.

Исследования показывают, что эти типы мембран обычно более чем на 90 процентов эффективны при удалении широкого спектра ПФАС, включая ПФАС с более короткой цепью. В обоих типах мембран высокого давления примерно 80 процентов воды, поступающей в мембрану, проходит через мембрану в сточные воды (очищенная вода). Примерно 20 процентов питательной воды остается в виде высокопрочных концентрированных отходов.По словам Спета, поток высокопрочных отходов, составляющий 20% потока сырья, может быть трудно обработать или утилизировать, особенно в случае загрязнения, такого как PFAS. Возможно, эта технология лучше всего подходит в качестве технологии точки использования для домовладельца, поскольку объем обрабатываемой воды намного меньше, а поток отходов может быть легче утилизирован с меньшими поводами для беспокойства.

Для получения дополнительной информации о технологиях питьевой воды, доступных для удаления PFAS, посетите базу данных EPA по очистке питьевой воды.Эта интерактивная база данных обзора литературы содержит более 65 регулируемых и нерегулируемых загрязнителей и охватывает 34 процесса, которые обычно используются или считаются эффективными. Пользователи могут искать по загрязнению или технологии.

Критический обзор очистки питьевой воды в точках потребления в США

База данных по водопроводной воде EWG | Фильтры для воды

август 2020

На рынке представлены сотни бытовых фильтров для воды, и выбор одного из них может показаться непосильным.

Хорошая новость заключается в том, что в большинстве фильтровальных изделий на рынке используется одна или комбинация трех основных технологий: угольная фильтрация, обратный осмос и ионный обмен. Как только вы поймете, как работают эти технологии, выбрать лучшую станет намного проще.

Когда вы взвешиваете свои варианты, имейте в виду следующие соображения:

• Даже фильтры одного типа могут различаться по своей способности снижать уровни определенных загрязнений. Чтобы гарантировать, что фильтр может значительно снизить уровень конкретного загрязнения, убедитесь, что он сертифицирован для этого независимой сторонней сертификационной компанией.
• Для некоторых загрязняющих веществ может не быть сертификации третьей стороной для некоторых загрязняющих веществ. Таким образом, конкретная модель фильтра, которая в противном случае соответствует вашим потребностям, может не быть сертифицирована для конкретного загрязнителя. Но этот фильтр все же может помочь снизить уровень загрязнения в вашей воде.
• EWG предоставляет информацию о технологиях фильтрации, которые были сертифицированы для уменьшения распространенных загрязнений питьевой воды. Мы также указываем на типы фильтров, которые могут снизить уровень загрязнения, даже если они не имеют специальной сертификации.Дополнительные советы по выбору фильтра для воды можно найти в документе EWG «Здоровый образ жизни: домашнее руководство».

О технологиях

Уголь и активированный уголь

Активированный уголь химически связывается с загрязнениями и удаляет их по мере прохождения воды через фильтр. Эффективность фильтров с активированным углем значительно различается. Некоторые сертифицированы только для уменьшения содержания хлора и улучшения вкуса и запаха. Другие могут снизить уровень загрязняющих веществ, таких как асбест, свинец, ртуть и летучие органические соединения или ЛОС.Однако активированный уголь не удаляет обычные неорганические загрязнители, такие как мышьяк, фторид, шестивалентный хром, нитраты и перхлораты.

Обычно угольные фильтры бывают двух видов: угольный блок и гранулированный активированный уголь.

• Угольный блок: Фильтры угольного блока содержат активированный уголь, который формируется в блоки под высоким давлением. Обычно они дороже гранулированного активированного угля, но, как правило, более эффективны, поскольку имеют большую площадь поверхности, которая контактирует с вашей водой.Однако их может потребоваться более частая замена. Их эффективность частично зависит от того, как быстро вода проходит через фильтр.
• Гранулированный активированный уголь: Эти фильтры содержат мелкие зерна активированного угля. Обычно они менее эффективны, чем фильтры с угольным блоком, потому что у них меньшая площадь поверхности активированного угля, контактирующего с водой. Их эффективность зависит от того, насколько быстро вода проходит через фильтр.

Обратный осмос

Системы обратного осмоса, продаваемые для домашней установки, обычно включают в себя один или несколько фильтров с активированным углем и осадка, что позволяет таким системам уменьшать или удалять большое количество загрязняющих веществ.Первоначальная обработка активированным углем улавливает и удаляет хлор, тригалометаны и летучие органические соединения. Затем во время фильтрации обратным осмосом водопроводная вода проходит через полупроницаемую мембрану, которая блокирует любые частицы, превышающие молекулы воды. В результате системы обратного осмоса эффективно удаляют многие загрязнения, такие как мышьяк, фторид, шестивалентный хром, нитраты и перхлораты.

Сточная вода — главный недостаток систем обратного осмоса. Эти системы обычно потребляют в пять раз больше воды, чем производят для использования, а неиспользованная «отбракованная» вода сливается в канализацию.

Кроме того, обработка обратным осмосом удаляет минералы, улучшающие вкус воды и важные для здоровья, такие как железо, кальций и магний. Производители систем обратного осмоса могут предложить различные варианты решения этой проблемы, например, добавление минеральных капель для реминерализации.

Ионообменные и умягчители воды

В умягчителях воды обычно используется ионообменный процесс для снижения уровня кальция и магния, которые могут накапливаться в водопроводе и арматуре, а также бария и радия, которые содержатся в водопроводной воде.Уровни других загрязняющих веществ обычно не меняются.

Поскольку смягчители воды заменяют кальций и магний натрием, врачи могут посоветовать людям с определенными заболеваниями, например тем, кто хочет придерживаться диеты с низким содержанием натрия, избегать умягченной воды. Не рекомендуется использовать умягченную воду для полива растений и садов.

Дистилляция

Эта технология нагревает воду достаточно, чтобы испарить ее, а затем конденсирует пар обратно в воду. В процессе удаляются минералы, многие бактерии и вирусы, а также некоторые химические вещества, температура кипения которых выше, чем у воды.Но он не удаляет из воды хлор, тригалометаны или летучие органические соединения. Домашние системы дистилляции менее распространены, чем другие доступные типы фильтров для воды.

Фильтры для всего дома

Фильтры для всего дома устанавливаются в том месте, где вода поступает в ваш дом, так что все ваши краны и приборы получают фильтрованную воду. Этот тип системы дорог по сравнению с фильтрацией на месте использования и в большинстве случаев не требуется. Поскольку системы для всего дома также удаляют хлор, они могут представлять дополнительный риск роста вредных бактерий в водопроводе.

Системы фильтрации с обратным осмосом для всего дома приводят к потере большого количества воды. По этой причине EWG рекомендует использовать фильтр на месте использования и рекомендует использовать воду, обработанную обратным осмосом, только для питья и приготовления пищи.

Очистка воды для потребления людьми

1. Вовлеките учащихся в предварительное обсуждение того, откуда берется вода.

Спросите учащихся, где они берут воду дома. Ответы, вероятно, будут включать смесители и шланги.Затем спросите студентов, откуда, по их мнению, изначально берется вода и как она попала в их дома. Попросите нескольких студентов назвать ответы, а затем дополнить их вопросами, приведенными ниже.

Спросите: Кто-нибудь набирает воду прямо из озера или реки? Почему или почему нет? Каковы некоторые потенциальные проблемы с получением воды прямо из открытого водоема?

Ответы должны включать проблемы со здоровьем, удобство и т. Д. Задайте учащимся вопросы о том, какие виды вещей находятся в открытых водоемах (сток, животные, химические вещества, бактерии и т. Д.))

2. Объясните, что с водой должно произойти множество вещей, прежде чем ее можно будет безопасно использовать.

Объясните, что большая часть воды должна пройти процесс, который сделает ее пригодной для питья или безопасной для питья. Этот процесс называется процессом очистки воды . Скажите учащимся, что они собираются изучить все этапы процесса очистки воды, а затем им нужно будет проанализировать их, чтобы выяснить, в каком порядке эти этапы.

3.Представьте этапы процесса очистки воды.

Напишите каждый шаг на доске. Запишите их в беспорядочный список. Например: фильтрация, дезинфекция, осаждение и коагуляция. Правильный порядок: коагуляция, осаждение, фильтрация и дезинфекция. Не забудьте оставить место между каждым семестром, чтобы записать предположения учащихся и фактическое определение под каждым шагом.

4. Мозговой штурм терминологии процесса очистки воды.

Спросите студентов, что, по их мнению, означает каждый термин, и запишите их определения под терминами на доске.Поощряйте догадки и творчество. Чтобы догадаться, разбейте слова на части и спросите, что, по их мнению, означает каждая часть слова (т. Е. Выделите следующее: коагуляция, осаждение, фильтрация и дезинфекция). Когда вы обсудите все термины, попросите студентов-добровольцев помочь раскрыть их настоящие определения. Передайте студентам-волонтерам копию раздаточного материала «Определения этапов процесса очистки воды». Попросите добровольцев прочитать определения вслух. Напишите определения на доске, пока волонтеры читают их вслух.Убедитесь, что учащиеся понимают словарный запас, используемый в этих описаниях. Поощряйте студентов рисовать рисунки на каждом этапе процесса.

5. Определите этапы процесса очистки воды.

Напишите каждый шаг на листе бумаги крупным шрифтом. Выберите четырех новых добровольцев из класса. Пусть они подойдут к передней части комнаты и покажут каждому одну из четырех ступенек. Пусть они выстроятся в очередь и представятся остальному классу в качестве соответствующего шага в процессе очистки воды, попросив их собственными словами описать, что происходит на этом этапе. Шаги не должны быть в правильном порядке, когда вы раздаете их волонтерам в передней части комнаты.

Пусть класс укажет волонтерам, где им встать, чтобы они выполняли правильные шаги в процессе очистки воды. Попросите студентов дать рекомендации. Если ученику нужна помощь, порекомендуйте ему или ей ознакомиться с определениями на доске. Обязательно спрашивайте, почему студент делает то или иное предложение — не позволяйте студентам выкрикивать предложения без поддержки их идей.

Как только учащиеся выстроятся в правильном порядке, остановите обсуждение. Попросите пятерых студентов-добровольцев подвести итоги того, что они узнали на данный момент. Попросите четырех студентов-добровольцев пройти по одному этапу каждый и рассказать своими словами, что происходит на этом этапе процесса очистки воды. Попросите оставшегося добровольца описать порядок шагов.

6. Изучите различные заказы и подумайте, почему эти заказы не работают.

Попросите четырех студентов-добровольцев разделиться на следующий порядок: коагуляция, дезинфекция, осаждение и фильтрация.

Спросите всех студентов, подойдет ли приведенный выше порядок, чтобы сделать воду пригодной для питья. Затем обсудите с классом , почему шаги должны идти в определенном порядке.

7. Завершите упражнение, объяснив последний этап процесса очистки воды.

Наконец, завершите работу, объяснив заключительный этап процесса очистки воды. Объясните, что EPA (Агентство по охране окружающей среды) добавляет хранилище в конце процесса очистки воды.Воду помещают в закрытую емкость или резервуар для дополнительной дезинфекции. Затем вода течет по трубам в дома и на предприятия в районе.

Расширение обучения

Призовите студентов подумать о том, как обрабатывают или не обрабатывают воду в других местах по всему миру. Если учащиеся изучают определенный регион, культуру или общество в рамках урока обществознания или истории, попросите учащихся задать своим учителям обществознания или истории приведенные ниже вопросы и написать абзац с информацией, которую они собрали.Затем вовлеките студентов в 10-15-минутное обсуждение их результатов.

Спросите: Какие водоемы существуют рядом с этим регионом мира? Как люди в этом месте или в этом обществе приносят воду в свои дома? Они обрабатывают эту воду, чтобы сделать ее безопасной для питья? Если нет, то почему? Все ли в этом обществе или регионе мира имеют доступ к этому процессу лечения? Почему или почему нет?

Мембраны, имитирующие почки, для фильтрации воды

NASA Technology

Пытаясь решить сложную проблему, инженеры нередко обращаются к природе за ее решением.

«Природа — наша самая большая научно-исследовательская лаборатория. Какие бы открытия ни делала природа, они весьма эффективны, — говорит Питер Холм Йенсен, генеральный директор и соучредитель компании Aquaporin A / S.

Одна из проблем, с которой НАСА столкнулось с самого начала, — это необходимость эффективно фильтровать воду. Учитывая высокую стоимость доставки воды в космос, на борту космических кораблей необходимо переработать как можно больше влаги в питьевую воду. На Международной космической станции (МКС) каждая капля влаги, от влажности до мочи, фильтруется, очищается и используется повторно.Но нынешняя система опирается на тяжелые фильтрующие элементы, которые затрудняют выполнение миссий по пополнению запасов и должны заменяться каждые 90 дней. Он также не может отфильтровать некоторые полулетучие загрязнители.

Случайная встреча на семинаре в 2007 году, где Дженсен встретился с Майклом Флинном, руководителем группы Advanced Water Recycling в Исследовательском центре Эймса НАСА, представила возможное решение. Дженсен и его коллеги работали над созданием системы фильтрации воды на основе аквапоринов — белков, которые все живые клетки используют для переноса воды через свои мембраны.

Аквапорины позволяют корням растений поглощать воду из почвы, а человеческие почки, например, фильтровать около 45 галлонов жидкости в день, например, бывают сотнями разновидностей.

«За миллиарды лет жизни они эволюционировали, чтобы выполнять определенные функции, — говорит Флинн. «Эти белки великолепны, потому что вы можете выбрать их и использовать по своему усмотрению».

Более того, добавляет он, они очень избирательны, то есть проходит только вода, а не загрязняет.

К тому времени, когда Дженсен и Флинн встретились, в Копенгагене, Дания, была основана компания Aquaporin A / S, но команда все еще пыталась включить белки в жизнеспособную пленку для фильтрации.

«По сути, это была группа детей, которые хотели приехать сюда и провести некоторые тесты, и это звучало как хорошая идея», — вспоминает Флинн, отмечая, что у НАСА было много данных о существующих системах фильтрации воды, чтобы команда Aquaporin могла провести сравнения. .

Он заказал несколько прототипов при финансовой поддержке проекта Агентства по поддержке жизни нового поколения.

«В то время у нас было 15 или 20 ботаников, не имевших коммерческой деятельности и промышленного производства», — говорит Дженсен. «Сказать, что нашим первым платящим клиентом было НАСА — это действительно нашло отклик у всех в Aquaporin». Он добавляет, что сотрудничество с Космическим агентством также помогло привлечь инвесторов, высокопоставленных сотрудников и внимание в первые годы существования компании. «Не нужно доказывать, что у вас есть что-то, что нужно людям. Не нужно утверждать, что у вас есть качество. Люди знают.

Прошло еще три года, но в конце 2010 года Aquaporin прибыл в Эймс с тестовыми прототипами.

Передача технологий

Компания работает с двумя основными типами фильтров: один для обратного осмоса, который использует давление для проталкивания жидкости через фильтр, и один для прямого осмоса, который работает без какой-либо энергии или внешнего воздействия. При прямом осмосе, когда загрязненная вода находится с одной стороны мембраны, а соленая — с другой, физика энтропии требует, чтобы соль равномерно распределялась по всей воде. Но поскольку соль не может пройти через мембрану, она забирает всю воду с другой стороны мембраны, оставляя после себя только загрязняющие вещества.Чтобы очистить воду для питья, сахар оказывает такое же действие.

«Когда вы оказываете давление, в конечном итоге мембрана забивается», — говорит Дженсен. «При прямом осмосе, поскольку вы не оказываете давления, он больше похож на губку, всасывающую воду. Мембраны имеют гораздо меньшую тенденцию к засорению ». Флинн отмечает, что это также означает, что прямой осмос может обрабатывать очень грязную воду, устраняя необходимость в дистилляции.

Это то, чем в конечном итоге заинтересовано НАСА, и это то, что Aquaporin построил для Эймса и успешно протестировал в течение трех лет, используя сахарную воду для извлечения чистой воды из мочи.Дженсен отмечает, что системы жизнеобеспечения являются одной из его основных задач на протяжении десятилетий, что у Эймса даже есть собственный центр сбора мочи, хотя он добавляет: «Это не настоящая моча астронавта — это просто сотрудники НАСА Эймса».

Испытания подтвердили, что прототип мембраны Aquaporin превосходит систему, используемую на МКС, включая удаление большинства полулетучих соединений.

Дальнейшие испытания на космической станции, спонсируемые Европейским космическим агентством (ESA), но под наблюдением Флинна, показали, что технология работает так же хорошо в космосе и что белки достаточно стабильны, чтобы длиться не менее года — самый продолжительный тест, поэтому далеко, говорит он.«В производительности не было никаких изменений — она ​​была как скала».

При испытаниях на МКС использовалась половолоконная мембрана Aquaporin, разработанная для прямого осмоса, но она была протестирована с использованием как прямого осмоса, так и обратного осмоса, управляемого давлением. НАСА рассматривает возможность замены фильтрующих слоев в существующей системе очистки воды, работающей в режиме обратного осмоса, на аквапориновую мембрану. Однако в будущем Агентству нужна совершенно новая система прямого осмоса.

В 2014 году, когда завершалась первоначальная работа Эймса, компания усовершенствовала свою формулу и начала двигаться в направлении промышленного производства.По словам Дженсена, уловка заключалась не в производстве белков, а в их встраивании в мембрану. «Это то, что потребовалось 20 человек за восемь лет, чтобы понять».

Aquaporin A / S также основала Aquaporin Space Alliance, совместное предприятие с датской аэрокосмической компанией, чтобы создать возможности для производства систем очистки воды для НАСА и ЕКА.

Льготы

В настоящее время компания продает бытовые модули под раковину, изготовленные с использованием мембраны обратного осмоса для водопроводной воды, дистрибьюторам за рубежом, особенно в Китае и Индии, где, по словам Дженсена, существует огромный рынок очистки воды.По его словам, во всем мире рынок фильтров для воды составляет 27 миллиардов долларов.

Он говорит, что продукты обратного осмоса фильтруют воду примерно в два раза быстрее, чем другие существующие очистители, из-за эффективности белков. Они также почти удваивают скорость восстановления воды. В системе 70 процентов или более воды используется только для очистки обратной стороны мембраны от загрязнений. «Это не миллионы, это миллиарды литров воды, которые ежедневно расходуются впустую», — говорит Дженсен, отмечая, что многие места, где требуется очистка воды, также относятся к числу тех, где водоснабжение подвергается наибольшей нагрузке.

Компания работает над мембранами, которые могут использовать обратный осмос для опреснения морской воды с более высокой эффективностью и меньшими затратами, чем существующие технологии, а также исследует возможность использования прямого осмоса для опреснения воды.

Но Aquaporin в основном предназначен для промышленного использования для прямого осмоса, например, для очистки сточных вод в нефтегазовой отрасли, производстве продуктов питания и напитков, в молочном животноводстве и текстильной промышленности, а также на других предприятиях, которые производят большие объемы сильно загрязненных сточных вод.

Компания сотрудничает с более чем 50 компаниями по очистке сточных вод, которые приобрели и проводят пилотные испытания мембран прямого осмоса и рассматривают возможность создания новых промышленных систем на их основе.

«Здесь мы действительно являемся первопроходцами на совершенно другом уровне и можем полностью изменить ландшафт очистки воды», — говорит Дженсен.

Системы

, построенные с использованием продуктов прямого осмоса Aquaporin Inside, могут исключить этапы предварительной и последующей обработки.В животноводстве высокая селективность мембран позволяет им повторно улавливать мочевину из сточных вод для получения удобрений. В фармацевтической промышленности они могут улавливать активные ингредиенты, которые не могут быть уловлены другими системами, и их даже можно использовать для сбора вирусных частиц для вакцин.

Новое производственное предприятие Aquaporin A / S оборудовано для производства 2,5 миллионов квадратных метров мембран в год как для прямого, так и для обратного осмоса. В настоящее время в компании работает более 100 сотрудников.

Дженсен говорит, что патронаж НАСА был особенно важен для разработки мембран прямого осмоса, которые имеют более длинный путь к массовому рынку и, следовательно, менее привлекательны для инвесторов.«Они не боятся сделать первый шаг», — говорит он о Космическом агентстве.

«Мы проводим исследования в тех областях, в которых частный сектор не желает этого по какой-либо причине», — говорит Флинн, отмечая, что устоявшаяся мембранная промышленность не имеет большого стимула разрабатывать продукты, которые нужно заменять очень редко, если вообще когда-либо.

Его филиал в Исследовательском центре Эймса НАСА надеется со временем превратить работу Аквапорина в продукт, который никогда не будет нуждаться в замене, потому что он самовосстанавливается. По его словам, с помощью генной инженерии бактерий для производства белков аквапоринов в липидной мембране НАСА могло бы создать фильтр прямого осмоса с упругостью и регенеративной силой тонкой кишки.«Вы действительно можете творить ужасные вещи с кишечником. Вы можете проглотить скрепку, и она сама собой закрепится ». Однако до реализации технологии еще 10–30 лет.

Он говорит, что Aquaporin, одна из немногих компаний, производящих протеины для коммерческого использования, является частью движения, которое окупится быстрее. «Аквапорин — это пример действительно интересной тенденции в технологии прямо сейчас — способность производить биологические машины или биомиметики».

В то время как компании использовали белки, например, для производства лекарств или сырья, Флинн говорит: «В коммерческом секторе в течение следующих 10 лет вы увидите драматические изменения, когда они начнут производить биомиметики. потребительские товары »- например, мембрана обратного осмоса для водопроводной воды Aquaporin, которая, как он отмечает, в основном представляет собой« почку, которую нужно положить под раковину.”

.