Самый лучший метод очистки воды от загрязнения органическими веществами: Очистка воды от органических примесей возможна несколькими способами — BWT

Очистка воды от органических примесей возможна несколькими способами — BWT

В промышленности и в быту обязательно требуется очистка воды от органических примесей, ведь после использования воды ее свойства некоторым образом изменяются, а иногда она и вовсе становится непригодной к дальнейшему использованию. Такая вода считается сточной и ее следует очищать от органических (вирусы, грибки, бактерии) и минеральных (карбонаты, сульфаты, фосфаты, хлориды, соли аммония). Водоочистка от механических примесей, как правило, больших трудностей не представляет – для этого используются процессы фильтрации, центрифугирования, отстаивания. Для выполнения этих процессов применяются специальные устройства и строятся сооружения – фильтры, гидроциклоны, центрифуги, септики, отстойники, сетки.

Решения BWT для промышленной и бытовой очистки воды:

Органические примеси

Современные устройства для очистки сточной воды и для удаления органических примесей активно применяют коалесцентные, сорбционные и биологические фильтрующие элементы. Но наиболее популярным и распространенным устройством считается аэротенк. Но для его функционирования необходимо строительство дополнительных вторичных отстойников, где и происходит удаление из воды органических примесей – активного ила. Дальнейшая обработка полученного осадка возможна на аэробных стабилизаторах или метантенках.

Для удаления органических примесей методов имеется много, но наибольшей популярностью пользуется сорбционный метод. Он является очень эффективным для очистки воды от фенола и остальных ароматических веществ. Ректификационная очистка производится на ректификационных колонках – данный метод широко применяется на химических, фармацевтических и пищевых производствах, с его помощью можно удалять жиры, спирты, кислоты, альдегиды.

Исходя из своего агрегатного состояния органические примеси можно разделить на нерастворимые вещества (взвеси, пленки, пены), суспензии, коллоиды и растворимые. При очистке воды от органических примесей лучше всего использовать метод экстракции, адсорбции, дализа, электрофлотации, флокуляции, коагуляции и прочие. Удаление тонкодисперсных примесей возможно с использованием фильтрующих установок с зернистыми или тканевыми картриджами. Также для очистки можно использовать реагенты и дальнейшее отстаивание. Хотя для очистки воды от высокодисперсных органических примесей чаще всего используются флокуляция и коагуляция.

Промышленные стоки

Состав воды такого типа чрезвычайно разнообразен, в основном он зависит от вида деятельности предприятия. А это уже требует использования более эффективных и производительных способов очистки. Например, установка для очистки воды от примесей мышьяка выполнена не просто в виде обычного электрокоагулятора, но и оснащена дополнительными емкостями для предварительной очистки воды от разнообразных примесей. Очистка осуществляется с помощью сульфата железа и аммония, солей кальция и других элементов.

На промышленных предприятиях очистка воды от органических и минеральных примесей, находящихся в воде в растворенном виде, производится методом ионного обмена, обратного осмоса воды, нанофильтрации ультрафильтрации, адсорбции и с использованием химических реагентов. Для очистки от нерастворимых примесей используются эвапораторы, гидроциклоны, жироловки, маслоотделители, сепараторы.

Органические примеси в воде зачастую есть ионами органических кислот, а именно, лингогуминовыми и гуминовыми веществами. Присутствует также и железо, но только в связанной органической форме. Такие вещества окрашивают воду в неприятный цвет – от желтовато-бурого до коричневого. При этом даже после длительного отстаивания вода не осветляется. Но после использования специальных очистных фильтров цветность и прозрачность воды улучшаются. Поэтому такие фильтры водоочистки часто называют ловушками для органических примесей.

Очень эффективной считается очистка воды от органических примесей считается способ с использованием анионообменной смолы, что позволяет удалять практически всю органику, улучшить прозрачность воды и устранить цветность. В сущности, такие фильтры являются сами слабыми органическими кислотами. Перед такими установками, для повышения эффективности, рекомендуется устанавливать механические фильтры.

какая питьевая вода лучше и как ее очищают?

Не всякая прозрачная на вид жидкость чиста по-настоящему: и колодезная, и водопроводная вода может содержать в себе ряд вредных элементов. И если при поливе грядок или мытье обуви они никак себя не проявляют, то попадание неочищенной воды в человеческий организм грозит различными негативными последствиями. О том, какую воду лучше пить, расскажем в этой статье.

Какую воду лучше пить: особенности водоподготовки

На первый взгляд может показаться, что в очищении нуждается только вода, применяемая на производстве. В зависимости от характера предприятия она может быть загрязнена всевозможными токсичными веществами или механическими примесями. Вдобавок большое значение здесь имеет очистка сточных вод, которая защищает окружающую среду от непоправимого вреда.

Разумеется, технологии очистки воды для производственных нужд отличаются от способов очистки питьевой воды. Однако считать, что данная процедура — прихоть или перестраховка, не стоит. В колодцы и артезианские скважины вода поступает из разрушающихся каменных пород, а в трубы — из водопроводов, «богатых» коррозией. В обоих случаях существует большой риск получить воду с повышенным содержанием железа, что чревато мочекаменной болезнью, кишечными расстройствами, проблемами с зубами и кожей, а также коричневыми пятнами на сантехнике и желтоватым оттенком белья, которое до стирки было белым. Многим знакомо и понятие жесткой воды — когда в жидкости переизбыток солей кальция и магния. Все из-за того, что вода поступает в реки и озера из подземных источников, которые протекают в известняковых пластах. Жесткая вода не менее опасная, чем «железная», и может привести к камням в почках, сухой коже, перхоти и даже выпадению волос. Соли жесткости также негативно влияют на бытовую технику, существенно сокращая срок ее службы. Готовить еду в такой жидкости тоже лучше не стоит — особенно это касается мяса, которое даже спустя длительное время варки останется жестким и невкусным. В промышленных областях и регионах чаще других может встречаться вода с неприятным запахом сероводорода. Обычно крупные города возникали в местах залегания руды, а растворенный в воде газ сероводород как раз таки образуется при разложении белка в результате жизнедеятельности лишенных кислорода бактерий. В первую очередь в зоне риска здесь находятся артезианские скважины, пробуренные на большой глубине. Помимо неприятного запаха тухлых яиц, сероводород также может серьезно навредить человеческому здоровью, вплоть до сильного отравления.

На заметку
Более девяноста процентов очистных сооружений в мире используют для обеззараживания и обесцвечивания воды хлор и его соединения. Данное вещество довольно эффективно убивает болезнетворные бактерии и микроорганизмы и к тому же недорого стоит. При этом пить хлорированную воду все равно нельзя, да и для водных процедур она непригодна: содержащиеся в жидкости химические соединения опять же могут привести к сухости кожи, дерматиту и заболеваниям различных внутренних органов.

Оптимальный вариант для фильтрации воды в квартире

Самой лучшей системой очистки воды для квартиры по праву считается проточный фильтр. Он может быть выполнен в форме насадки на кран, внутри которой находится сетка и угольный картридж, забирающий все вредные вещества и примеси. В более современных моделях есть еще и дивертор — переключатель, который позволяет воде течь через фильтр или мимо него. Второй вариант проточного фильтра — установка под мойку. Она работает по такому же принципу, но имеет более сложную конструкцию, куда, помимо очистительных модулей, входят кронштейн для крепления на стене, приспособление для подключения к трубопроводу с холодной водой, прокладки для соединений и устанавливаемый на раковине отдельный кран. Существует также «мобильный» тип фильтра — кувшинный, который представляет собой две разделенные фильтрующим модулем емкости. Такой фильтр легко можно взять с собой в дорогу или при переезде на новую квартиру, но скорость фильтрации у него в несколько раз ниже. Проточные фильтры справляются со всеми типичными проблемами водопроводной воды: неприятным вкусом, солями жесткости, а также повышенным содержанием железа и хлора.

При этом существует альтернативный хлорированию метод фильтрации — обратный осмос. Это процесс, при котором вода под давлением проходит через полунепроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор. Данный метод известен с 70-х годов прошлого века, когда таким образом из морской воды получали питьевую. Позже на основании этой технологии были разработаны фильтры для бытового применения. Главная особенность фильтра обратного осмоса в том, что он удаляет из воды как вредные элементы (мышьяк, хлор, железо, тяжелые металлы), так и полезные, в том числе минеральные соли. В результате полученная жидкость становится практически полностью очищенной от примесей.

Какую воду лучше пить? Однозначного мнения, полезна ли такая вода организму, нет. Одни специалисты считают, что вода выполняет в нем исключительно роль растворителя и поэтому должна быть кристально чистой, а другие убеждены, что в воде должны содержаться питательные микроэлементы. При этом, если прошедшая через фильтр обратного осмоса вода предназначается детям или пожилым людям, ее сто процентов нужно минерализировать. Сделать это можно с помощью дополнительных картриджей.

Наглядный пример подобного бытового фильтра обратного осмоса — фильтр PURE AquaCalcium, который повторяет природный способ насыщения воды кальцием. Водопроводная вода проходит через три картриджа предварительной очистки, которые предназначены для удаления механических примесей, а также остаточного хлора и органических соединений. Затем вода направляется в обратноосмотическую мембрану, очищающую воду от бактерий, вирусов, металлов и солей жесткости. После мембраны вода поступает на специальный картридж AquaCalcium, в котором происходит первый этап минерализации. Специальная технология фильтра имитирует природную скорость прохождения воды через горные породы. За счет этого увеличивается время контакта воды с минеральной композицией картриджа AquaCalcium и, как следствие, в очищенной воде сохраняется постоянное содержание минералов. Жидкость накапливается в баке, после чего происходит второй этап минерализации. Перед попаданием в кран вода проходит через угольный постфильтр, который содержит высококачественный активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов. Производительность данного устройства — до 280 литров в сутки.

Лучшая система очистки воды для загородного дома

Вода из колодца и артезианской скважины может существенно отличаться по своим свойствам от водопроводной, да и конструкция фильтра в связи с особенностями загородной инфраструктуры будет иной. Какой водоочиститель лучше взять для очистки воды? Чтобы подобрать наиболее подходящее устройство, рекомендуется сделать предварительный анализ воды. В противном случае есть риск купить фильтр, который не справится с большой концентрацией железа и солей жесткости, или, наоборот, потратиться на мощное оборудование, в возможностях которого не было нужды.

Лучшими системами очистки воды для загородного дома принято считать магистральные фильтры. Это колбы цилиндрической формы, которые монтируются в магистраль водопровода, что и дает устройствам такое название. Магистральные фильтры очень разнообразны и имеют несколько классификаций:

• По типу очистки. Фильтры химической очистки позволяют избавиться от железа и снизить концентрацию солей жесткости путем химических реакций. Механическая очистка удаляет из жидкости песок, глину, ржавчину и прочие нерастворимые примеси. Данная функция считается базовой и имеется во всех устройствах. Существует также биологическая очистка, где используются ультрафиолетовые стерилизаторы, которые дополнительно обеззараживают воду, убивая бактерии и делая ее пригодной для питья.
• По степени очистки. При грубой очистке вода избавляется от крупных частиц диаметром от 10 до 500 микрометров и механических соединений. Лучшей очисткой является тонкая, которая рассчитана на частицы диаметром от 5 микрометров и ликвидацию железа, хлора и солей жесткости. В некоторых фильтрах к тонкой очистке относится еще и насыщение жидкости кислородом.
• По типу фильтра. Сетчатые фильтры предназначены для грубой очистки и представляют собой простую конструкцию — сетку из нержавеющей стали, которую надо менять раз в несколько лет. Картриджные фильтры удаляют более мелкие частицы и бывают нескольких видов, в зависимости от химического состава воды. В быту также часто используются ионообменные фильтры, содержащие ионообменные смолы, которые меняют химический состав воды, не оставляя при этом накипи и не нанося вреда человеческому организму. Существуют и магистральные фильтры обратного осмоса, преимущества и недостатки которых точь-в-точь как у аналогичных проточных фильтров. Кроме того, структуру воды можно изменить с помощью магнитных и электромагнитых фильтров, которые умягчают воду путем воздействия энергетического поля, но пить подобную жидкость при этом все равно нельзя.
• По количеству ступеней очистки. Одноступенчатый тип работает на основе обратного промывания и удаляет песок, ржавчину и осадки. Двухступенчатый фильтр, помимо этого, удаляет еще и хлор с механическими элементами, делая воду свободной от посторонних запахов. Трехступенчатый фильтр помогает избавиться от всех вышеуказанных примесей, железа и различных химических соединений.

  К примеру, трехступенчатым фильтром оснащена комплексная система очистки воды Clack Ecodisk. Данное оборудование оптимально удаляет сероводород, механические примеси, железо, марганец, избыточную жесткость и другие загрязнения. Система может оснащаться как бесшумной аэрацией «Экодар Oxidizer», так и более производительной аэрационной колонной с мощным, но малошумным компрессором LP.12. Уникальность Clack Ecodisk — в управляющей автоматике. В ее основе лежит уникальный принцип дискового переключения стадий регенерации, который позволяет увеличить срок службы системы до десяти лет и сократить эксплуатационные расходы.

Конечно, всем хочется иметь самую лучшую систему очистки воды. Виды фильтров и их классификация действительно сложны, особенно если человек не сильно разбирается в данной теме. Чтобы покупка оборудования прошла максимально быстро, приятно и выгодно, лучше обратиться в проверенную компанию, сотрудники которой занимаются не только прямыми продажами, но и консультированием. Важно также, чтобы оборудование имело гарантийный срок.

«Где вода, там и жизнь»

ЦЕЛИ:

1.Систематизация знаний учащихся о воде;

2.Развитие познавательного интереса;

3.Воспитание экологической культуры.

ВЕДУЩИЙ 1: Вода….Удивительная,
парадоксальная, загадочная, непостижимая…Она
была и остается музой, источником вдохновения не
только поэтов, художников, композиторов, но и
ученых-философов, естество- испытателей, которые
многие годы разгадывают тайны этого великого
создания природы.

ВЕДУЩИЙ 2: 22 марта объявлен Международным
Днем Воды. И этот день отмечается не потому, что
на Земле много воды, а потому, что она все чаще
требует защиты.

ВЕДУЩИЙ 1: Сегодня мы с вами проведем
интеллектуально-познавательную игру »Где вода,
там и жизнь», в ходе которой вы сможете показать
свои знания в данной области.

ВЕДУЩИЙ 2: В игре принимают участие две
команды по пять человек. Каждой команде
необходимо придумать название и выбрать
капитана .

ВЕДУЩИЙ 1: Приступаем к выполнению конкурсных
заданий.

1. ЧТО? ГДЕ? КОГДА?

1. Кто и когда впервые осуществил синтез воды?
   (А.Лавуазье в 1785г.)
2. Какой воздух тяжелее – сухой или влажный (сухой,
   т.к. молекулярная масса воды меньше молекулярной
   массы воздуха)
3. Почему яйцо не тонет в соленой воде? (потому что
   плотность соленой воды больше, чем пресной,
   значит больше и выталкивающая сила.)
4. Можно ли высушить белье на морозе? (можно, т.к.
   лед тоже испаряется) .
5. В каком органе человека содержится наибольшее
   количество воды и в каком — наименьшее?
   (стекловидное тело глаза — 99%,зубная эмаль-0,2%)
6. Назовите восемь наименований состояния воды,
   принятые в метеорологии (пар, лед, снег, туман,
   иней, град, облака, тучи) .
7. Какой водопад считается самым мощным в мире?
   (Ниагарский )
8. Почему стальная игла не тонет в абсолютно
   чистой воде? ( ее удерживают силы поверхностного
   натяжения воды ) .

2. ВЫБЕРИ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.

1.Началом пищевых цепей в водных экосистемах
являются:

а) рыбы, б) икра рыб, в) планктон, г) личинки рыб.(в)

2. Эвтрофикация вызывается:

а) кислотными дождями, б) сточными водами, в)
ветровой эрозией,

г) разливами нефти.(б)

3. Главным виновником химического загрязнения
воды является:

а) водная эрозия, б) ветровая эрозия, в) человек,
г) гниение растений.(в)

4. Пригодная для питья вода должна иметь рН:

а) 4, б) 5, в) 7, г) 9.(в)

5. Биоиндикатором загрязненной воды является:

а) аир болотный, б) водяной орех, в) ряска.(в)

6. Причиной обмеления малых рек является:

а) севообороты, б) глубокая вспашка, в) вырубка
лесов, г) строительство дорог.(в)

7. Самый лучший метод очистки воды от
загрязнения органическими

веществами: а) механический, б) химический, в)
биологический,

г) физический.(в)

8. В среднем на одного жителя России в сутки
расходуется воды:

а) 120л., б) 150л., в) 170л., г) 200л.(в)

9. Цунами – это:

а) ветер, б) волна, в) сильный ливень, г) крупный
град.(б)

10. Биологический метод очистки воды от
загрязнения основан на использовании: а) рыб, б)
растений, в) микроорганизмов, г) торфа.(в)

3. РЕКОРДЫ.

1. Самая длинная река в мире? (Нил)
2. Самая длинная река Европы? (Волга)
3. Самый большой океан? (Тихий)
4. Самый маленький океан? (Северный Ледовитый)
5. Самое глубокое озеро мира? (Байкал)
6. Материк, на котором содержится 80% пресной воды?
   (Антарктида)
7. Самая полноводная река планеты? (Амазонка)
8. Самая длинная река Евразии? (Янцзы)

4. АССОЦИАЦИИ.

Угадай слово, используя логический ряд.

1. Землетрясение, волна, скорость, опасность,
   разрушения. (Цунами)
2. Испарение, облака, осадки, река. (Круговорот воды)
3. Ветер , вода, бутылка, письмо.(Течения)
4. Горы, высота, уступ, вода, грохот, зрелище.
   (Водопад)
5. Вода, соленость, доля вещества. (Промиле)
6. Океан, корабль, лед, гора, опасность.(Айсберг)

5. ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

1. Алена-царевна по городу ходила,
   
   Ключи обронила.
   
   Месяц видел – Солнце взяло. (Роса)
2. С высоты большой срываясь,
   
   Грозно он ревет
   
   И, о камни разбиваясь,
   
   Пеною встает. (Водопад)
3. В огне не горит, в воде не тонет. (Лед)
4. Вечером родится, ночь живет, утром умирает. (Роса)
5. Растет она вниз головою,
   
   Не летом растет , а зимою. (Сосулька)
6. В морях и реках обитает,
   
   Но часто по небу летает,
   
   А как наскучит ей летать,
   
   На землю капает опять. (Вода)
7. Кругом вода, а с питьем беда.
   
   Кто знает, где это бывает? (В море)
8. Утром бусы засверкали,
   
   Всю траву собой застлали.
   
   А пошли искать днем —
   
   Ищем, ищем, не найдем. (Роса)
9. Он без рук, он без ног
   
   Из земли пробиться смог.
   
   Нас он летом в самый зной,
   
   Ледяной поит водой. (Родник)
10. Зимой греет, весной тлеет,
    
    Летом умирает, осенью оживает. (Снег)

6. НАЙДИ СООТВЕТСТВИЕ.

Каждому термину подбери соответствующее
определение.

1. Гидробионты.
2. Нейстон.
3. Планктон.
4. Нектон.
5. Бентос.

А. Активно плавающие животные, способные
преодолевать значительные расстояния.

Б. Организмы, живущие в воде.

В. Совокупность организмов, обитающих у
поверхностной пленки воды, прикрепляющихся к ней
сверху или снизу.

Г. Совокупность организмов, обитающих на грунте
или в грунте водоемов.

Д. Организмы, населяющие толщу воды и не
способные противостоять переносу течениями.

Ответы: 1 – Б, 2 – В, 3 – Д, 4 – А, 5 — Г.

7. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ. НАГРАЖДЕНИЕ ПОБЕДИТЕЛЕЙ.

ВЕДУЩИЙ:

Человек, запомни навсегда:

Символ жизни на Земле — Вода!

Экономь ее и береги –

Мы ведь на планете не одни!

Очистка воды от органических загрязнений

Органические вещества, содержащиеся  в воде, в аналитических исследованиях определяются показателями «Окисляемость Перманганатная» (ПМО), «Химическое потребление кислорода» (ХПК) и «Биохимическое потребление кислорода» (БПК_(5-20)). Бывают  природного и техногенного происхождения.

Природные органические соединения – это гуминовые и фульвокислоты, а также их производные, в том числе их комплексы с железом. 

К техногенным относят  загрязнения воды, образующиеся в результате человеческой деятельности. В их число входят, например, соединения,  образующиеся  в результате обработки воды активным хлором; наиболее токсичные и канцерогенные из них —  диоксины.

Существует два способа удаления органических  загрязнений  из воды – разрушение (окисление)  до CO₂ и H₂O и извлечение.

Разрушение осуществляется с помощью сильных окислителей, таких как хлор, озон, атомарный кислород, а также молекулярного кислорода и жесткого ультрафиолета. ипохлорит натрия, как альтернатива жидкому хлору, на сегодняшний момент одно из лучших известных средств, проявляющих сильную антибактериальную активность. При достаточно низких концентрациях он быстро «сжигает» легкоокисляемые органические соединения и убивает микроорганизмы. Разложение гипохлорита в водном растворе сопровождается образованием ряда активных частиц – радикалов под воздействием которых происходит разрушение биоплёнки микроорганизмов, приводящее к их гибели.

Эффективная очистка воды от органических соединений производится дозированием  в воду перманганата калия и ее последующей фильтрацией через каталитический материал Grееnsаnd. При этом дозы перманганата калия подбирают таким образом, чтобы окисление  органических соединений (а также железа и марганца, в случае их высоких концентраций в обрабатываемой воде) происходило без проскока  перманганата в очищенную воду. Исходя из качества реагента, распространённого на отечественном рынке в настоящее время, сложности пуско-наладочных работ и организации системы аналитического контроля, данный метод специализированными организациями в настоящее время применяется мало.

Второй способ удаления органики из воды (извлечение) реализуется с помощью сорбции, коагуляции и мембранных методов.

При сорбционном извлечении происходит процесс сорбции молекул органических веществ на поверхности специально подготовленного сорбента или их поглощение объемом  сорбента-органопоглотителя «скавенжера». Наиболее распространенный сорбент — активные угли различного типа.  Как сорбент-органопоглотитель  применяются слабоосновные аниониты гелевого типа с акриловой матрицей или с пористой структурой.

Фильтр с загрузкой из активированного угля может быть установлен после фильтра–осветлителя и выполнять функцию сбора хлорорганичеких соединений, образующихся при хлорировании воды на первых этапах системы ВПУ.

Если используется  прочный гранулированный активный уголь (207С, например), допускающий частые взрыхления, то возможно совмещение удаления  органических веществ и механической фильтрации воды. Так как  емкость угля  при этом снижается в результате забивания его пор частицами взвесей, необходима  предварительная очистка воды  на загрузках, предназначенных только для механической фильтрации. Поскольку срок функционирования угля в большинстве случаев ограничен 1-1,5 годами, присутствие в системе фильтров, загруженных им, являются весомой статьёй эксплуатационных затрат. Поэтому следует ограничить уголь от выполнения не свойственных ему функций или функций, которые могут выполняться прочими загрузками, не имеющие сорбционных свойств или не являющихся углеродистыми сорбентами. В нашей практике уголь используется лишь как деструктор активного хлора и сорбент для поглощения хлорорганических соединений после предварительного хлорирования и осветления воды.

Точный ресурс работы угля, обусловленный  параметрами исходной воды и типом  используемого угля,  определяется в ходе  практических испытаний.

Коагуляция

К сорбционному извлечению относится также метод коагуляции, поскольку  здесь извлечение органики из воды происходит в результате  ее сорбции на образующихся хлопьях.

Однако коагуляции плохо поддаются коллоидные частицы, а воды с наличием истинно растворённых органических соединений требуют первичного ввода окислителя. Поэтому часто, например при очистке вод поверхностных источников, предварительно в воду подаётся окислитель.

Мембранные методы удаления органических соединений

При очистке воды от органики мембранным методом, вода пропускается  через полупроницаемую мембрану, на которой  задерживаются органические вещества с  молекулярной массой:

•          более 10000 — при ультрафильтрации;

•          более 200 — при нанофильтрации;

•          практически любой — при обратном осмосе.

Однако следует понимать, что ни установки нанофильтрации, ни обратноосмотические системы для удаления органических веществ из воды не предназначены (прямое их назначение – коррекция солевого состава воды) и могут нормально функционировать снижая концентрацию органики, лишь при строго ограниченных (не высоких) её концентрациях в исходной воде.

В отличие от них ультрафильтрационные установки для удаления органических соединений адаптированы, прежде всего, иным типом мембранных элементов и технологией их промывок. При высоком содержании в исходной воде мелкодисперсной органики перед установкой ультрафильтрации в контактный резервуар подаётся раствор коагулянта.

Резюме

Очистка природной воды от органических загрязнений её фильтрацией через слой активированного угля на данный момент практически не применяется. Это связано с низким ресурсом угольной загрузки и невозможностью его регенерации, и как следствие, высокими эксплуатационными  затратами. Однако фильтры с активированным углём широко применяются для дехлорирования воды и сорбции хлорорганических соединений в системах водоподготовки питьевой воды.

Наиболее современный способ удаления органики из воды —  ультрафильтрационный. Несомненным преимуществом метода ультрафильтрации является возможность одновременной дезинфекции воды, удаления  всех взвесей и многих органических веществ (дезодорирование и обесцвечивание воды).

Применяемые в данный момент ультрафильтрационные установки серии Ultra обеспечивают производительность в сотни кубов в час и обладают полной автоматизацией процесса фильтрации.

Компания Waterman предоставляет услуги по поставке, установке, монтажу и обслуживанию оборудования, решающего любую задачу водоочистки — в том числе и по очистке воды от органических загрязнений.

Заполните бланк опросника и отошлите его. На основании указанных данных мы подберем оптимальную схему очистки воды и вышлем вам предложение с ценой станции очистки воды от органических соединений в кратчайшие сроки. По вопросам заполнения опросных листов звоните (351) 200-44-45.

Нормативная база

14.10.2020

Комплект рабочей и сметной документации предназначен для строительства комплекса водоочистки в пос.Зайково Ирбитского района.

29.09.2020

Станция очистки воды серии БАЙКАЛ-КТФ.15.300-БМ предназначена для организации системы центрального водоснабжения и имеет производительность до 300 кубометров воды в сутки.

08.09.2020

Автоматические мембранные установки нового поколения серии ИНДИГО производительностью 2000 литров в час каждая, в количестве 8 штук будут работать в составе систем водоподготовки на территории Республики Казахстан

27.08.2020

Комплекс водоподготовки предназначен для очистки воды элитного жилого комплекса в пригороде Ташкента

14.08.2020

На КОС-100 Ивдельского ЛПУ МГ завершен капитальный ремонт системы аэрации комплекса очистки сточных вод

03.08.2020

Станция производительностью 1800 кубометров воды в сутки будет возведена недалеко от Нижнего Тагила и предназначена для обеспечения личного состава воинской части питьевой водой.

17.07.2020

Ранее отгруженный комплекс подготовки воды для паровой котельной мощностью до 250 тонн в час смонтирован на производственной площадке предприятия.

06.07.2020

Комплект оборудования предназначен для подготовки воды паровой котельной производительностью до 250 тонн пара в сутки

30.06.2020

Станция предназначена для водоснабжения технологической площадки на одном из военных объектов и имеет проектную мощность в 1800 кубометров воды в сутки.

24.06.2020

Производительность комплекса — до 20 кубометров в сутки по очищенной воде. Комплекс обеспечивает удаление остаточных концентраций Железа, Марганца и Кремния.

11.06.2020

Комплекс будет установлен на территории ВОС-400 компрессорной станции одного из структурных подразделений ООО «Газпром трансгаз Югорск» в рамках программы капитального ремонта объектов инфраструктуры непроизводственной сферы

20.05.2020

НПП НЦВТ завершил производство и осуществил поставку блочно-модульной станции очистки воды серии Байкал-ХВО.5.120.-БМ производительностью 120 кубометров питьевой воды в сутки

05.05.2020

Комплекс произведен по заказу ТОО «КазТехСнаб» (Республика Казахстан) для дальнейшей установки на предприятии по розливу бутилированных вод

23.04.2020

Комплекс водоподготовки выполнен по заказу ТОО «КазСнаб» и предназначен для очистки воды от железа, марганца, кремния, бора, лития и кадмия и будет установлен на одном из месторождений на юге Республики Казахстан

01.04.2020

комплекс производительностью 15 кубометров очищенной воды в сутки предназначен для обеспечения вахтового поселка питьевой водой

05.03.2020

комплекс включает в себя три линии подготовки воды — для розлива минеральной воды, пивоварения и розлива бутилированной питьевой воды высшей категории.

20.02.2020

Производительность комплекса — 140 кубометров очищенной воды в сутки

10.02.2020

Производительность комплекса — порядка 80 тонн подготовленной воды для варки пива различных сортов

30.01.2020

Завершено производство второй очереди комплекта технологического оборудования линии розлива питьевой воды

20.01.2020

Комплекс предназначен для полностью безреагентной очистки природной минеральной воды от повышенных концентраций железа, марганца, сероводорода и органических соединений.

Методы очистки и обеззараживания воды. Справка

Обеззараживание – завершающий этап процесса водоочистки. Цель – подавление жизнедеятельности содержащихся в воде болезнетворных микробов.

По способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на химические, или реагентные; физические, или безреагентные, и комбинированные. В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений; безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями, а в комбинированных используются одновременно химическое и физическое воздействия.

К химическим способам обеззараживания питьевой воды относят ее обработку окислителями: хлором, озоном и т. п., а также ионами тяжелых металлов. К физическим – обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д.

Наиболее распространенным химическим методом обеззараживания воды является хлорирование. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента и относительной простотой обслуживания.

При хлорировании используют хлорную известь, хлор и его производные, под действием которых бактерии и вирусы, находящиеся в воде, погибают в результате окисления веществ.

Кроме главной функции – дезинфекции, благодаря окислительным свойствам и консервирующему эффекту последействия, хлор служит и другим целям – контролю за вкусовыми качествами и запахом, предотвращению роста водорослей, поддержанию в чистоте фильтров, удалению железа и марганца, разрушению сероводорода, обесцвечиванию и т.п.

По мнению экспертов, применение газообразного хлора приводит к потенциальному риску здоровью человека. Это связанно прежде всего с возможностью образования тригалометанов: хлороформа, дихлорбромметана, дибромхлорметана и бромоформа. Образование тригалометанов обусловлено взаимодействием соединений активного хлора с органическими веществами природного происхождения. Эти производные метана обладают выраженным канцерогенным эффектом, что способствуют образованию раковых клеток. При кипячении хлорированной воды в ней образуется сильнейший яд – диоксин.

Исследования подтверждают взаимосвязь хлора и его побочных продуктов с возникновением таких болезней, как рак органов пищеварительного тракта, печени, сердечные расстройства, атеросклероз, гипертония, различные виды аллергии. Хлор воздействует на кожу и волосы, а также разрушает белок в организме.

Одним из наиболее перспективных способов обеззараживания природной воды является использование гипохлорита натрия (NaClO), получаемого на месте потребления путем электролиза 2–4%-ных растворов хлорида натрия (поваренной соли) или природных минерализованных вод, содержащих не менее 50 мг/л хлорид-ионов.

Окислительное и бактерицидное действие гипохлорита натрия идентично растворенному хлору, кроме того, он обладает пролонгированным бактерицидным действием.

Основными достоинствами технологии обеззараживания воды гипохлоритом натрия является безопасность ее применения и значительное уменьшение воздействия на окружающую среду по сравнению с жидким хлором.

Наряду с достоинствами у обеззараживания воды гипохлоритом натрия, производимым на месте потребления, имеется и ряд недостатков, прежде всего – повышенный расход поваренной соли, обусловленный низкой степенью ее конверсии (до 10–20%). При этом остальные 80–90% соли в виде балласта вводятся с раствором гипохлорита в обрабатываемую воду, повышая ее солесодержание. Снижение же концентрации соли в растворе, предпринимаемое ради экономии, увеличивает затраты электроэнергии и расход анодных материалов.
Некоторые эксперты считают, что замена газообразного хлора гипохлоритом натрия или кальция для дезинфекции воды вместо молекулярного хлора не снижает, а значительно увеличивает вероятность образования тригалометанов. Ухудшение качества воды при применении гипохлорита, по их мнению, связано с тем, что процесс образования тригалометанов растянут во времени до нескольких часов, а их количество при прочих равных условиях тем больше, чем больше pH (величина, характеризующая концентрацию ионов водорода). Поэтому наиболее рациональным методом уменьшения побочных продуктов хлорирования является снижение концентрации органических веществ на стадиях очистки воды до хлорирования.

Альтернативные методы обеззараживания воды, связанные с использованием серебра, являются слишком дорогостоящими. Был предложен альтернативный хлорированию метод обеззараживания воды с помощью озона, но оказалось, что озон тоже вступает в реакцию со многими веществами в воде – с фенолом, и образовавшиеся в результате продукты еще токсичнее хлорфенольных. Кроме того, озон очень нестоек и быстро разрушается, поэтому его бактерицидное действие непродолжительно.

Из физических способов обеззараживания питьевой воды наибольшее распространение получило обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами, бактерицидные свойства которых обусловлены действием на клеточный обмен и, особенно, на ферментные системы бактериальной клетки. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды. Основным недостатком метода является полное отсутствие последействия. Кроме того, этот метод требует больших капитальных вложений, чем хлорирование.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

169440 (Экология) — документ — СтудИзба

1 Экология – это:

A) Наука о взаимоотношениях живых организмов со средой их обитания

2. Термин «экология» предложен:

A) Э.Геккелем

3. Какая из этих зон бедна видами?

A) Тундровая

4. Антропогенное воздействие на природу – это:

A) Связанное с деятельностью человека

5. К важнейшим показателям, характеризующим структуру сообщества, не относятся:

A) Эдафическое свойство почвы

6. Слово «популяции» происходит от латинского «populus» и означает:

A) Народ, население

7 Продуцентами в агроэкосистеме являются:

A) Сорные и культурные растения и грибы

8 К выводу об угрозе экологического кризиса привели:

A) Указанные факты в совокупности

9 Стратегия устойчивого развития направлена на достижение гармонии:

A) Между людьми и между обществом и природой

10 Укажите основной источник экологического права в Республике Казахстан:

A) Конституция РК

11 Какие факторы способствуют возникновению ветровой эрозии:

A) Засушливость климата, усиленный ветровой режим

12 Высокая доля использования природных ресурсов и высокий уровень загрязнения окружающей среды характеризуют:

A) Нерациональное использование

13 Техносфера – это:

A) Это часть биосферы, преобразованной технической деятельности человека

14 Биологическое разнообразие биосферы важно потому, что оно:

A) Ускоряет круговорот веществ, расширяет биосферу

15 Воздушная оболочка Земли – это:

A) Атмосфера

16 Нижняя граница биосферы и литосферы определяется:

A) Отсутствием воды

17 Кто автор закона экологии – «Ничто не дается даром»?

A) Д.Коммонер

18 В какое время произошел период развития и образования экология как отдельной науки?

A) Начало XIX века и 70-80гг. ХХ века

19 Кто автор закона толерантности?

A) В.Шелфорд

20 Организмы, способные производить органические вещества из неорганических, называются:

A) Продуценты

21 Естественное загрязнение биосферы происходит в результате:

A) Лесных пожаров

22 В каком слое атмосферы находится озоновый экран?

A) В стратосфере

23 Наиболее быстро в крупных промышленных городах из-за загрязнения среды идет рост таких заболеваний, как:

A) Заболевания нервной системы

24 Рекультивация земель:

A) Искусственное восстановление плодородия почвы и растительного покрова после техногенного нарушения природы

25 Разрушение почв под действием временных водных потоков:

A) Водная эрозия

26 Первый том Красной книги Казахстана опубликован:

A) В 1978г.

27 Сколько ботанических садов функционирует в настоящее время в Казахстане?

A) 5

28 Сфера разума – это

A) Ноосфера

29 Основоположником учения о биосфере является:

A) Вернадский

30 Укажите озоноразрушающие газы

A) Фреоны

31 Как называется раздел экологии, изучающий взаимоотношения различных экологических сообществ между собой и окружающей средой:

A) Синэкология

32 Сколько существует сред жизни организмов?

A) 3

33 Когда был введен в действие закон Республики Казахстан «Об охране окружающей природной среды»?

A) 12 мая 1996г.

34 Совокупность всех растительных организмов

A)Флора

35 Примером биотических отношений двух видов по типу паразитизма является совместное существование

A) Человек и аскариды

36 Абиотические факторы наземной среды – это:

A) Химический состав воздуха

37 Сообщество организмов, населяющее данную территорию, называют:

A) Биоценозом

38 Наибольшая концентрация озонового слоя в стратосфере располагается на высоте:

A) 22-24 мм

39 Ведение экологического мониторинга относится к задачам:

A) Прикладной экологии

40 Объекты загрязнения:

A) Вода, почва, атмосфера

41 Систему длительных наблюдений за состоянием окружающей среды и процессами, происходящими в экосистемах и биосфере, называют:

A) Мониторингом

42 Какой способ обеззараживания питьевой воды является экологическим безопасным?

A) Механическое фильтрование

43 Воздушная оболочка Земли, осуществляющая защитные функции – это:

A) Атмосфера

44 Что такое литосфера?

A) Твердая оболочка Земли

45 Что такое природная среда?

A) B) Среда для жизнедеятельности организма

46 Термин «биосфера» впервые введен:

A) Зюссом

47 Какие системы исследует социальная экология?

A) Общество – окружающая среда

48 Дайте определение популяции:

A) Совокупность особей одного вида

49 Мутуализм – это:

A) Когда оба организма получают пользу от совместного проживания

50 Сформулируйте закон Либиха

A) Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей

51 Загрязнения окружающей среды пестицидами к какому типу относятся:

A) Химическому

52 Сооружение для биологической очистки сточных вод с помощью анаэробных бактерий:

A) Аэротенк

53 Среди компонентов атмосферы наиболее важным для существования живых организмов является:

A) Углекислый газ и кислород

54 Главная причина опустынивания территорий:

A) Сельское хозяйство

55 Определите тип мониторинга, если наблюдение ведется за состоянием растений в лесных массивах:

A) Биологический

56 Водная оболочка Земли представляющая совокупность морей, океанов, озер, рек, подземных вод, болот – это:

A) Гидросфера

57 Сколько заповедников в Казахстане?

A) 9

58 Живая оболочка Земли – это:

A) Биосфера

59 Наибольшим источником сернистого газа, вызывающего кислотные дожди, являются:

A) Тепловые электростанции

60 Назовите второй закон экологии по Б.Коммонеру:

A) Все должно куда-то деваться

61 Единственный экологически оправданный способ борьбы с промышленными отходами:

A) Утилизация

62 Экологически чистые источники энергии:

A) Солнечные батареи

63 Самый лучший метод очистки воды от загрязнения органическими веществами:

A) Биологический

64 Биологический метод очистки воды от загрязнения основан на использовании:

A) микроорганизмов

65 Для обезвреживания сбрасываемых в водоем промышленных «очищенных» вод требуется разбавление чистой природной водой:

A) 20-кратное

66 Самые крупные экологические катастрофы связаны с авариями в промышленности:

A) Атомной

67 Главной причиной возникновения «ядерной зимы», которая наступит в случае ядерной войны, является:

A) Аэрозоли

68 Основная причина кислотных дождей — наличие в атмосфере Земли:

A) Сернистого газа

69 Созданию парникового эффекта способствует наличие в атмосфере Земли:

A) Углекислого газа

70 Главная причина усиления эрозии почвы:

A) Распашка земель

71 Главная причина засоления почв:

A) Поливное земледелие

72 Природное жизненное пространство, занимаемое сообществом, называется:

A) Биотопом

73 К глобальным экологическим проблемам биосферы следует отнести:

A) Увеличение количества углекислого газа в атмосфере

74 Толерантность – это способность организмов:

A) Выдерживать изменения условий жизни

75 Биосфера есть:

A) Область распространения жизни;

76 В чем причина экологического кризиса:

A) В возрастании темпов материального производства

77 Какие физические величины характеризуют шум?

1. Частота, интенсивность звука, звуковое давление

78 Каков диапазон частот, воспринимаемый человеком?

1. 16-20000 Гц

79 Назовите методы определения запыленности?

80 Что относятся к аппаратам тонкой очистки газов?

A) Электрофильтр

81 Назовите профессиональные заболевания от воздействия пыли?

82 На чем основан принцип действия скруббера Вентури?

1. Осаждении частиц пыли на поверхности капель жидкости

83 Назовите аппарат или средство очистки газов от взвешенных частиц?

1. Пылеуловители

84 Какой метод защиты от электромагнитных излучений является более эффективным?

A) Рациональное размещение установок в рабочем помещении

85 Какой вид ионизирующего излучения имеет наибольшую ионизирующую способность?

A) — излучение

86 Как называются ядохимикаты, используемые для защиты сельскохозяйственных растений от вредителей?

A) Пестициды

87 Какие методы снижения шума используются?

A) Средства индивидуальной защиты

88 Как именуются звуки частотной колебаний до 16 Гц и выше 20000 Гц?

A) Соответственно инфразвуком и ультразвуком

89 Какой производственный шум наиболее опасен для организ­ма человека?

A) Высокочастотный

90 Какие виды ионизирующих излучений знаете?

A) ,,, рентгеновское, нейтронное, характеристическое и тормозное

91 На какие виды разделяется радиоактивное излучение?

A) — излучение, — излучение

92 Какое средство наиболее эффективно при возможности поражения хлором?

A) противогаз

92 Какие из перечисленных частиц обладают наибольшей радиоактивной проникающей способностью?

93 В каких пределах частоты колебаний звук воспринимается человеком?

A) 16—20000 Гц;

94 Укажите основные методы защиты от радиоактивных излучений:

A) Защита количеством, временем, расстоянием, экранированием и средствами индивидуальной защиты (СИЗ)

95 Как осуществляется теплоотдача организма человека?

1. Теплоизлучением, конвекцией и испарением

96 За счет чего происходит естественная вентиляция?

1. За счет разности удельных весов теплого и холодного воздуха

97 Для защиты от чего применяют теплоотражающие экраны?

А) Теплового излучения

98 Назовите профессиональное заболевание, при воздействии вибрации?

1. Виброболезнь

99 Назовите меры защиты от производственной вибрации?

A)Вибропоглощение и виброизоляция

100 Понятие «безотходная технология»?

A)Технология, исключающая наличие отходов.

12 простых способов фильтрации органических и неорганических примесей

Питьевая загрязненная вода может быть очень вредной для нашего здоровья. Может вызывать такие заболевания, как холера; диарея, брюшной тиф, дизентерия и дракункулез — некоторые из распространенных заболеваний, передающихся через воду. Они более распространены в отдаленных районах, где нет систем очистки воды.

Пока мы подробно рассказывали о том, как очищать воду, мы нашли 12 простых и эффективных способов фильтрации органических и неорганических примесей, чтобы сделать ее безопасной для питья.Мы рассмотрим эти наиболее эффективные методы очистки воды.

Как очищать воду путем удаления органических примесей

1. Использование дезинфекции отбеливателем / хлором

Хлор широко используется для очистки воды в муниципалитетах, обеспечивая население города безопасной питьевой водой. Хлор бытового качества широко известен как отбеливатель, обычно он продается с концентрацией хлора от 4% до 6%, и именно он используется для дезинфекции и очистки воды.

Гипохлорит натрия (NaOCl) является активным ингредиентом хлорных продуктов. Концентрация гипохлорита натрия определяет, как используется хлор. Используйте восемь капель бытового отбеливателя на каждый галлон воды или две капли на каждый литр воды. Перед употреблением дайте ему постоять примерно 30 минут.

Хлор также можно найти в предварительно дозированных таблетках, которые бросают в емкость с водой и оставляют там примерно на 45 минут, поскольку химическое вещество начинает убивать патогены; этот метод очистки удаляет лямблии, бактерии и вирусы.Однако он не удаляет Cyclosporum и Cryptosporidium.

Очистка воды от реки до крана Плюсы

• Таблетки компактные и легкие
• При использовании фильтрации она эффективнее
• Убивает вирусы
• Недорого

Минусы

• Не эффективен против
• Cyclosporum и Cryptosporidium
• Имеет время ожидания

2.УФ-очистка с использованием ультрафиолетового света

Ультрафиолетовые лучи солнца очень разрушительны для микроорганизмов. Они используются для обеззараживания воды от вредных болезнетворных микроорганизмов и бактерий. Ультрафиолетовый свет на протяжении десятилетий является стандартом дезинфекции воды в муниципальных учреждениях; однако в настоящее время он используется дома.

УФ-очистка воды — самый эффективный способ уничтожения болезнетворных микроорганизмов из источников воды из-за множества загрязняющих веществ, которые бессильны против ультрафиолетового излучения.Передающиеся через воду вирусы, бактерии, паразиты и плесень беззащитны, когда проходят через ультрафиолет.

УФ-системы очистки генерируют больше УФ-света по сравнению с солнцем; следовательно, они жестче, чем солнечное очищение. Очистка ультрафиолетом более эффективно уничтожает вирусы, такие как гепатит и норовирус, чем дезинфекция хлором, и мгновенно убивает их.

Как УФ-свет помогает очищать воду

Очистка воды УФ-светом

Частота или интенсивность ультрафиолетового света определяет эффективность уничтожения организмов.Чем выше интенсивность, тем эффективнее уничтожаются болезнетворные микроорганизмы.

Ультрафиолетовый свет масштабируется в камере, затем вода бежит в камеру, и все вредоносные вирусы и бактерии мгновенно умирают в тот момент, когда они подвергаются воздействию канала ультрафиолетового излучения.

Эти ультрафиолетовые системы очистки воды очень эффективны, что гарантирует уничтожение 99,99% микроорганизмов.

Ультрафиолетовый свет не влияет на воду, так как не ощущается странного запаха или вкуса.Однако УФ-излучение не удаляет частицы и тяжелые металлы, но удаляет все бактерии, паразиты и вирусы.

Pros

• Эффективно и быстро очищает воду
• Не влияет на вкус воды
• Без посторонних запахов.

Минусы

• Высокие требования к обслуживанию
• Требуется электричество
• Дорого
• Не удаляет тяжелые металлы.

3. Фильтрация

Фильтрация воды — это метод, обычно используемый для очистки воды для личного потребления, благодаря простоте использования и универсальности. Системы фильтрации воды бывают разных размеров и форм, некоторые из них портативные. Наиболее распространенные системы фильтрации воды соединяются с холодильниками и бытовыми мойками путем подключения их к ватерлинии.

Как легко отфильтровать воду в домашних условиях

Размер пор фильтра, обычно измеряемый в микронах, определяет то, через что проходит фильтрация.Стандартный размер микрона, равный примерно 0,2, достаточно мал для блокирования тяжелых металлов, таких как медь и свинец, а также крупных паразитов, таких как криптоспоридиум; однако не блокирует вирусы.

Фильтрация воды фильтровальным кувшином в домашних условиях

В системах фильтрации обычно используется активированный уголь, а также древесный уголь, размещенный в круглых или цилиндрических блоках; эти пористые материалы легко адсорбируют загрязнения из воды.

По мере того, как вода проходит через уголь, загрязнения и химикаты налипают на уголь, позволяя только чистой воде течь и выливаться в резервуар системы фильтрации.

Активированный уголь очень эффективно удаляет из воды несколько химикатов. Исследования показывают, что фильтрация воды способна удалить из воды двенадцать типов гербицидов и четырнадцать видов пестицидов. Кроме того, уголь устраняет неприятный запах от воды, обработанной хлором.

Метод фильтрации удаляет: бактерии, отложения, некоторые частицы тяжелых металлов и крупных паразитов

Плюсы

• Не меняет вкус воды
• Быстро фильтруется
• Легко реализовать в домашних условиях
• Очень недорого

Минусы

• Невозможно удалить растворенные примеси
• Исн не эффективен против микроскопических организмов
• Требуется замена фильтра

4.Использование обратного осмоса

Процесс обратного осмоса заставляет воду опускаться на полупроницаемую мембрану для удаления загрязнений. Осмос — это естественный процесс, при котором менее концентрированный раствор, такой как пресная вода, имеет тенденцию течь в сторону более концентрированного раствора, такого как морская вода. Разница в обоих уровнях концентрации — это молекулы соленой воды, которые находятся в морской воде.

Как работает процесс обратного осмоса?

Как работает обратный осмос для очистки воды

При постоянном давлении процесс происходит в обратном порядке, позволяя более концентрированному раствору течь к раствору с более низкой концентрацией.

Полупроницаемый экран пропускает только более мелкие молекулы, молекулы соленой воды не проходят, в то время как пресная вода проходит, и, следовательно, в результате получается чистая, чистая вода, свободная от всех загрязнений.

Поскольку полупроницаемая мембрана обычно фильтрует частицы на молекулярном уровне, обратный осмос очень эффективен при уничтожении вирусов, бактерий, цист паразитов, таких как криптоспоридиумы и лямблии.

То же самое можно использовать для очистки скважинной воды от тяжелых металлов, таких как ртуть и свинец, минералов жесткой воды, таких как магний, кальций, мышьяк и фторид.Однако он не удаляет растворители и пестициды, которые слишком малы, чтобы пройти через мембрану.

Может обратный осмос для удаления пестицидов и растворителей из воды

Да, пестициды и растворители можно удалить из питьевой воды с помощью гранулированного активированного угля или обратного осмоса. Системы обратного осмоса — это небольшие системы, устанавливаемые рядом с кухонной мойкой.

Система работает, нагнетая воду через мембрану. Он пропускает только молекулы воды и блокирует более крупные молекулы и ионы; как те, которые связаны с пестицидами, растворителями, ионами или свинцом.

Плюсы

• Улучшает вкус воды
• Эффективно удаляет микроорганизмы
• Фильтрует некоторые неорганические примеси

Минусы

• Высокие затраты на обслуживание
• Дорогой метод
• Непросто понять

5. Солнечная очистка

В отсутствие традиционных методов очистки наиболее эффективным методом является солнечная очистка.Ультрафиолетовые лучи солнца очень эффективны в уничтожении вирусов и бактерий.

Известное заблуждение относительно безопасности стоячей воды пруда состоит в том, что солнечное тепло убивает любые опасные микробы, находящиеся в воде. Правда в том, что стоячие водоемы следует считать небезопасными. Это потому, что вода под поверхностью является питательной средой для комаров и бактерий.

Одним из способов обеззараживания воды солнечной очисткой является использование солнечного света и пластиковых бутылок.Удалите с бутылок всю бумагу и этикетки, убедившись, что на них нет царапин.

Как работает солнечная очистка?

Наполните бутылки водой на три четверти, затем встряхивайте их в течение получаса для активации кислорода, затем добавьте воды, чтобы наполнить их до краев, накройте и поставьте их горизонтально, подвергая воздействию прямых солнечных лучей

Для достижения наилучших результатов помещайте бутылки с водой под прямые солнечные лучи и держите их непрерывно более шести часов.Однако, если облачно, увеличьте время выдержки до двух дней.

Солнечный дистиллятор — это устройство, которое сконструировано для преобразования загрязненной воды в питьевую. Он также используется для удаления конденсата из влажных источников для производства достаточного количества питьевой воды.

Солнечная батарея — это спасательное устройство, если вы потерялись в море без воды или застряли в лесу без воды. Это простое устройство, которое использует солнце для испарения загрязненной воды из резервуара для хранения и собирает конденсат в другой резервуар.

Его также можно применить к соленой воде, если она построена так, чтобы высасывать влагу из земли, если вода вообще недоступна. Эти солнечные батареи либо сделаны из простых материалов, либо покупаются для использования в чрезвычайных ситуациях. Система солнечной очистки удаляет бактерии и вирусы.

Плюсы

• Установить легко
• Недорого

Минусы

• Зависит от погоды
• Очень медленно, даже в солнечную погоду.

6. Повидон Йодная очистка воды

Йод — это солевой компонент, который действует как мощное дезинфицирующее средство, предотвращающее брюшной тиф. Это красновато-оранжевое химическое вещество, которое убивает вирусы и бактерии на клеточном уровне. Он доступен в форме настойки, таблеток, жидкости или кристаллов. Йод очищает воду, убивая болезнетворные микроорганизмы.

Убивает цисты лямблий, если оставить их на 50 минут, кроме стандартных 30 минут. Однако против криптоспоридиума он неэффективен.Йод очень силен, и в больших дозах он смертен.

Следовательно, его следует использовать для очистки воды, когда нет другого доступного метода. Детям, беременным женщинам, а также людям с аллергией на йод или проблемами щитовидной железы его нельзя использовать.

Как очистить воду с помощью йода

Для очистки воды с помощью настойки йода добавьте две капли йода в литровую банку с чистой водой, на случай, если вода туманная, добавьте десять капель. Дайте раствору постоять 30 минут и дайте йоду подействовать.Учтите, что вкус воды изменится.

Если вы используете таблетку или кристаллический йод, следуйте инструкциям производителя, один кувшин кристаллического йода обработает 2000 литров. Всегда храните йод в темной бутылке, так как он реагирует на свет.

Как и хлор, йод также выпускается в форме таблеток, что делает их удобными и удобными для переноски. Обработка йодом удаляет лямблии, бактерии и вирусы; однако он не удаляет криптоспоридиум.

Плюсы

• Компактный
• Легкий
• Очень эффективен с фильтрацией
• Недорого

Минусы

• Неприятный вкус
• Очень медленно

7.Использование дистилляции

Дистилляция — это процедура, используемая для сбора конденсированной воды из испарившегося пара. Это эффективный способ убедиться, что в вашей воде нет никаких загрязнений. Исторически метод дистилляции использовался в качестве метода очистки еще в 200 году нашей эры греками. Раньше они перегоняли морскую воду в свежую питьевую воду.

На протяжении всей истории многие культуры использовали метод дистилляции для получения питьевой воды, хотя используемые материалы для дистилляции со временем менялись.Однако наука остается прежней, доказывая, что дистилляция — это метод очистки, которому можно доверять.

Как дистиллировать воду

Материалы, необходимые для дистилляции воды: емкость для сбора конденсата, котел для кипячения, источник тепла и трубка для прохождения пара, а также источник тепла. Когда вода закипает, пар проходит по трубке и переливается в новую емкость.

Простой дистилляционный набор для очистки воды в домашних условиях

Поскольку загрязнители не могут существовать в форме пара, «новая» вода не содержит вирусов, бактерий, паразитов, химических веществ, растворителей и частиц.Поскольку дистилляция — очень эффективный процесс, она также удаляет из воды важные минералы вместе с загрязняющими веществами; однако вы можете дополнить природные минералы, добавив их в воду или соблюдая диету, богатую минералами

Домашние дистилляционные установки, встроенные в столешницу, можно приобрести на месте. Они изготовлены из нержавеющей стали марки 304, и в большинстве этих устройств вода перегоняется из расчета четыре галлона в день. В процессе дистилляции удаляются вирусы, бактерии, паразиты, тяжелые металлы и примеси.

Плюсы

• Удаляет тяжелые металлы
• Удаляет все болезнетворные микроорганизмы
• Можно легко импровизировать дома

Минусы

• Удаляет и минералы
• Это медленный метод
• Неудобно

8. Очистка кипячением

Кипячение воды — это самый старый метод очистки воды, который до сих пор остается наиболее распространенным не только в отдаленных, но и в городских районах.Кипячение воды достаточно долго, чтобы произвести достаточно тепла, чтобы уничтожить все типы болезнетворных микроорганизмов, давая питьевую воду безопасной.

Согласно закону пастеризации, процесса, используемого для обеспечения безопасности молока для питья, большинство болезнетворных микроорганизмов не могут жить при температуре выше 70 градусов по Цельсию, пока вода достаточно долго кипит.

Как кипячение очищает воду?

Если вода мутная, попробуйте отфильтровать крупные загрязнения с помощью кофейного фильтра или чистой ткани. Доведите воду до кипения, нагревая ее.

Когда вода начинает пузыриться, это показатель того, что кипящая вода достигла ста градусов. Дайте ему закипеть еще одну минуту.

После кипячения дайте ему остыть и храните в чистой миске и плотно накройте, чтобы избежать повторного заражения микробами и бактериями. В то же время не все бактерии, в отличие от Clostridium, выживают в кипящей воде. К счастью, это не опасно для жизни людей.

Кипячение эффективно убивает бактерии и очищает воду, но кипяченая вода имеет мягкий вкус, переливание воды из одной миски в другую улучшит ее вкус.Кипяток удаляет вирусы, бактерии и паразитов.

Плюсы

• При правильном проведении кипячение удаляет все патогены
• Убивает все опасные для человека организмы
• Самый дешевый
• Можно проводить на открытом воздухе

Минусы

• Не удаляет химикаты
• Нельзя удалить ощутимые примеси
• Вода приобретает неприятный привкус
• Вода должна остывать
• Использует тепло или энергию

9.Использование седиментации с коагуляцией

Когда твердые частицы воды имеют коллоидную или мелкую форму, для их удаления обычно используются химические вещества. Коагулянты реагируют вместе с мутными частицами, образуя хлопьевидный осадок. Квасцы — это обычный коагулянт, который противится щелочности воды и образует хлопья из гидроксида алюминия.

Если в воде отсутствует требуемая щелочность, кальцинированная сода может быть добавлена ​​вместе с квасцами для достижения надлежащей флокуляции.Иногда в воду добавляют активированный диоксид кремния, чтобы дать зародыши для образования хлопьев. В процессе тонкоизмельченные коллоидные суспензии превращаются в твердые частицы, которые могут осаждаться в результате агломерации.

Одиночные частицы хлопьев сталкиваются друг с другом, и образуются хлопья большего размера. Однако в спокойной воде эти хлопья растут медленно. Флокуляция увеличивается за счет легкого взбалтывания воды, что увеличивает частоту столкновений.

Сильное перемешивание опасно, поскольку хлопья разрушаются под действием возникающих ускоренных сил сдвига.Нормальная дозировка квасцов составляет 10-40 мг / л.

Твердые частицы удаляются из воды в процессе осаждения, такие как песок, ил и более крупные микробы, однако более мелкие микроорганизмы и глина не оседают, следовательно, не могут быть удалены осаждением.

Как удалить глину и более мелкие микробы из питьевой воды

Частицы глины размером примерно 0,2–2,0 микрона слишком малы для картриджной фильтрации осадка. Процесс микрофильтрации с использованием мембраны с меньшими порами позволяет удалять глину и мелкие микробы, делая воду безопасной для питья.

Другой способ очистки воды — осаждение. Самый простой процесс осаждения — это использование прямоугольных резервуаров, через которые проходит горизонтальный поток.

Вода, содержащая частицы во взвешенном состоянии, выливается с одного из концов резервуара, а затем, пока вода течет к концу другого резервуара, частицы, находящиеся в воде, оседают.

Плюсы

• Эффективное снижение мутности воды
• Низкая стоимость
• Простая технология
• Рекомендуется для предварительной обработки воды в домашних условиях

Минусы

• Неэффективны для снижения микробного загрязнения
• Эффективно осаждаются только твердые частицы, такие как ил, более крупные микробы и песок
• Твердые частицы в некоторых водах невозможно эффективно удалить осаждением
• Ненадежно удалить патогены

10.Использование адсорбции для очистки воды

Адсорбция — это поверхностное явление, имеющее механизм удаления неорганических и органических загрязнителей. Когда раствор с абсорбируемым растворенным веществом встречается с твердым веществом с чрезвычайно проницаемой структурой поверхности, силы притяжения межмолекулярного соединения жидкость-твердое вещество заставляют молекулы растворенного вещества из раствора осаждаться или концентрироваться на твердой поверхности.

Кроме того, растворенное вещество, оставшееся в процессе адсорбции, будет называться адсорбатом, а адсорбент — это твердое вещество, которое остается в воде.Тем не менее, некоторые загрязнители могут подвергаться резкому экзотермическому воздействию с адсорбентом, что представляет собой опасность взрыва.

Этот поверхностный сбор адсорбата на адсорбенте известен как адсорбция. Создание этой адсорбированной фазы с составом, отличным от состава основной жидкой фазы, облегчает разделение с помощью адсорбционной технологии.

В объемном материале большинство требований к связыванию, таких как ковалентные, ионные или металлические, для интегрального атома этого материала загружаются различными атомами материала.

В то же время в процессе адсорбции в основном используются активированные угли, как порошковые, так и гранулированные активированные угли. Это обычные адсорбенты, удаляющие нежелательный вкус, цвет и порядок, а также различные неорганические и органические примеси.

Удаление примесей

Эти два типа примесей происходят из промышленных и бытовых сточных вод, поскольку они имеют большую площадь поверхности. Используемые материалы могут быть доступны на месте, поэтому их можно использовать для очистки воды в домашних условиях.

Кроме того, они удаляют органические примеси, такие как красители, используемые в бумажной, целлюлозно-бумажной промышленности, фенолы, пестициды и гербициды, органические растворители, спирты, поверхностно-активные вещества, фталаты и углеводороды.

Они также используются в качестве нелетучих и полулетучих хлорированных органических загрязнителей. Эти органические загрязнители легко удаляются глинистыми минералами и глинами с активированным углем в процессе адсорбции.

Плюсы

• Материалы доступны на месте
• Эффективная и интересная технология извлечения ценных металлов
• Низкая стоимость

Минусы

• Не удаляет некоторые металлы и различные типы красителей
• Адсорбент регенерация, требующая вакуума или пара
• Отработанный адсорбент представляет собой опасные отходы
• Некоторые загрязнители могут пройти через бурный экзотермический процесс с адсорбентом.

11. Использование мембран низкого давления

Фильтрация через мембрану низкого давления для очистки исходной воды начала развиваться в начале 1980-х годов. В то время мембраны низкого давления использовались в качестве нехимических дезинфицирующих средств в пищевой промышленности.

Позже, в конце 1980-х годов, различные исследовательские проекты были начаты водохозяйственными предприятиями на западном побережье, такими как исследовательский фонд Американской ассоциации водопроводных сооружений, и различными организациями для проверки УФ и МП для очистки поверхностных вод муниципалитетами.

Как мембрана низкого давления очищает воду?

И ультрафильтрация, и микрофильтрация представляют собой процессы фильтрации мембраны низкого давления, и их принципы работы схожи: давление толкает воду через мембранный элемент, поскольку загрязняющие вещества, размер которых превышает размер пор, задерживаются.

Мембрана для микрофильтрации задерживает частицы, бактерии и взвешенные твердые частицы, в то время как ультрафильтрация отклоняет твердые частицы и некоторые макромолекулы, такие как эмульгированные масла.

Системы делают ее более автоматизированной по сравнению с другими методами очистки воды.

Эти системы концентрируются на нефтесодержащих сточных водах, уменьшая объем сточных вод, которые необходимо утилизировать за пределами площадки. Поры ультрафильтрационной мембраны составляют примерно 1/10 ^— размера поры микрофильтрационной мембраны.

Использование половолоконной мембраны способствует надежному отторжению вирусов, бактерий, взвешенных веществ и микроорганизмов.

Плюсы

• Меньшее использование химикатов,
• Меньший поток отходов
• Большее сокращение количества патогенов
• Отсутствие образования побочных продуктов дезинфекции
• Более автоматизация по сравнению с другими методами

Минусы

• Метилизоборнеол , геосмин и антропогенные химикаты не фильтруются
• Ограниченная применимость фильтрации через мембрану низкого давления.

12. Использование водяных фильтров для удаления неорганических примесей

Минералы присутствуют в промышленных сточных водах, а также в пищевых продуктах и ​​воде для потребления людьми. Следы концентрации в отходах увеличивают рост флоры в водоприемниках, так же как они улучшают здоровье и рост людей, переваривающих воду и пищу. Однако избыток минералов в воде вызывает стресс у людей, которые ее пьют.

Поэтому экологам важно различать допустимое и чрезмерное содержание минералов.

Фосфаты, хлориды, нитраты — наиболее распространенные и важные примеры неорганических растворенных твердых веществ.

Несколько методов очистки

Среди методов, используемых для удаления неорганических веществ из воды и отходов, — диализ, водоросли, ионный обмен, обратный осмос, испарение и прочие методы.

При испарении отходов возникает множество проблем, таких как изменение концентрации во время вспенивания, испарение, температурная чувствительность образования накипи и используемые конструкционные материалы испарителя.Эффективность испарения зависит от скорости теплопередачи. Однако диализ является наиболее эффективным средством получения чистых растворов для повторного использования в производственном процессе.

В обратном осмосе используются мембраны двух типов; это гидразид полиамида или ароматический полиамид. Ионный обмен — это новое приложение, используемое при очистке сточных вод, взятых из традиционного метода умягчения воды.

Используется в основном, когда требуется вода высочайшего качества; тем не менее, он включает реакции сложных химических веществ, поэтому требует постоянного тщательного наблюдения и эксплуатации.Для очистки сточных вод используются водоросли. Стоит отметить, что некоторые фильтры, такие как Brita Filters, не могут удалять все загрязнения.

Как очистить воду в домашних условиях путем удаления неорганических примесей

1. Как удалить железо из воды

Перед обработкой воды на содержание железа вам необходимо знать, какой тип и источник железа вы обрабатываете. Если источник железа имеет коррозию, вам следует поднять pH воды или подумать о том, чтобы пробурить скважину глубже. Согласно отчету Университета штата Огайо, в зависимости от концентрации железа в воде можно использовать более одного метода удаления.

Рассмотрите возможность установки механического умягчителя воды в случае, если концентрация железа составляет три части на каждый миллион или меньше. Механические смягчители воды обменивают железо на натрий посредством процесса, известного как ионный обмен. Этот процесс увеличивает содержание натрия в воде, что плохо для людей, живущих с давлением.

Выбор фильтра и pH

Выберите окислительный фильтр или фильтр с зеленым песком, если концентрация железа составляет от трех до десяти частей на миллион (частей на миллион).Фильтры Greensand обычно отфильтровывают железо через материал из зеленой глины. Выберите фильтр хорошего размера, фильтр, который слишком мал для использования с домашними потребностями в воде, должен пропускать неочищенную воду, содержащую железо,

В то же время, если pH воды меньше 6,8, необходимо, чтобы вода сначала проходила через кальцитовый фильтр, чтобы поднять pH. Установите систему фильтрации и хлорирования для концентраций выше 10 ppm. Эти системы устанавливаются поверх основной водопроводной трубы до того, как она войдет в дом.

Двухкомпонентные системы сначала добавляют в воду хлор, обычно тот, который напоминает обычный отбеливатель для стирки. В отчете университета штата Огайо говорится, что хлор окисляет железо и убивает железные бактерии, заставляя их выпадать в осадок из воды, откуда он удаляется через систему фильтрации.

Как удалить тяжелые металлы из воды в домашних условиях

Загрязнение тяжелыми металлами вызывает растущую озабоченность в современном мире. Неадекватная очистка сточных вод и воды, а также активизация промышленной деятельности способствовали увеличению загрязнения тяжелыми металлами озер, рек и различных источников воды в развивающихся странах.

Однако методы удаления тяжелых металлов из различных источников воды включают адсорбцию активированным углем, электрокоагуляцию и мембранную фильтрацию.

Что следует учитывать перед покупкой фильтров для воды

Перед покупкой фильтра для воды рекомендуется проверить водопроводную воду на наличие различных загрязнений. Существуют различные наборы для тестирования воды, которые можно использовать дома, чтобы проверить, есть ли в вашей воде свинец или определенные тяжелые металлы. Что делать, если тест показывает, что в вашей воде присутствуют тяжелые металлы?

Регулярно следите за своими трубами

Если в вашей собственности изношены водопроводные трубы, которые долгое время не заменяли, они подвержены коррозии.Из-за коррозии металла в вашей воде обязательно будет много тяжелых металлов.

Таким образом, замена водопроводных труб — лучший способ защитить себя от отравления тяжелыми металлами. Трубы также нуждаются в регулярных проверках и обслуживании для предотвращения коррозии.

Однако старые трубы не являются основным источником загрязнения, и проверка воды может выявить присутствие тяжелых металлов в воде даже без старых труб в водопроводе. Некоторые загрязнители будут удалены из питьевой воды путем кипячения; тяжелые металлы не удаляются кипячением.

Почему кипяток небезопасен для удаления металлов

Почему кипяченая вода небезопасна для удаления металлов, поскольку она увеличивает их концентрацию. Кипячение воды с тяжелыми металлами увеличивает их концентрацию. К сожалению, тяжелые металлы не разлагаются и не поддаются разрушению, поэтому их трудно удалить.

Маленькие дети и беременные женщины подвержены риску отравления тяжелыми металлами. Однако диета, богатая железом и кальцием, замедлит усвоение тяжелых металлов.Лучшая защита от отравления тяжелыми металлами — свести к минимуму воздействие тяжелых металлов.

Удаление металлов из воды с помощью фильтров для воды

Установка фильтров для воды, удаляющих тяжелые металлы, является самым безопасным и лучшим средством защиты от этих загрязнений.

Один из лучших фильтров для воды, который вы можете установить в свои системы водоснабжения дома, — это Kinetic degradation fluxion (KDF)

.

Фильтры

KDF работают за счет уменьшения реакции окисления при удалении водорастворимых катионов ртути, свинца, никеля, меди, хрома и различных растворенных металлов.Когда вода проходит через среду KDF, растворимые тяжелые металлы превращаются в растворимые атомы, которые позже наносятся на фильтрующую среду гальваническим способом. Этот фильтр может удалить 98% водорастворимых тяжелых металлов.

Как очистить воду путем удаления хлора

Фильтр для воды на месте использования в основном рекомендуется для удаления хлора из воды. Этот фильтр представляет собой гранулированный фильтр с активированным углем, сделанный из необработанных органических материалов, таких как древесина, уголь и скорлупа кокосов.Тепло используется для активации углерода, что увеличивает площадь поверхности.

Эта большая площадь поверхности в сочетании с естественными пористыми свойствами углерода делает его эффективным улавливателем и поглощением запахов, вкусов синтетических органических химикатов и полностью натуральных органических соединений из проходящей через воду воды.

Полифосфатный фильтр, используемый вместе с системой на месте использования, также рекомендуется для удаления хлора из питьевой воды. Когда частицы полифосфата растворяют покрытие вокруг химических веществ, таких как кальций, магний и железо, это помогает удалить загрязнения.

Это достигается за счет того, что этим агентам трудно продолжать оставаться в воде после того, как она была профильтрована и готова к раздаче для питья. Узнайте больше о том, как очистить воду, удалив хлор из питьевой воды, в этом посте.

Как удалить фторид из воды

Фильтры для воды — лучший метод безопасного удаления фтора из воды в домашних условиях. Система обратного осмоса фильтрации — самый эффективный метод удаления фтора из вашей питьевой воды.Эта система может удалить 85-92% фторида из воды. В технологии обратного осмоса давление бытовой воды используется для проталкивания водопроводной воды через процесс фильтрации.

Вода поступает через полупроницаемую мембрану и дополнительные фильтры, такие как угольные фильтры или осадок. Обратный осмос удаляет фторид и другие различные загрязнители, такие как сульфаты, пестициды, свинец, асбест и детергенты.

В настоящее время в химических рефератах перечислено более 15 миллионов органических соединений, и все они, вероятно, могут быть обнаружены в воде, поэтому исчерпывающий анализ органических соединений в воде останется сложной задачей.Однако мы видели сотни методов очистки воды путем удаления органических и неорганических примесей, поэтому нет причин, по которым вам следует принимать загрязненную воду.

Чтобы узнать больше об этом, прочтите наше руководство по удалению фторида из воды. Применяйте методы очистки, перечисленные в этой статье, и имейте безопасную питьевую воду для своей семьи или сообщества.

Как удалить Cryptosporidium из питьевой воды

Чтобы инактивировать или убить криптоспоридиум в питьевой воде, кипятите воду примерно в течение одной минуты, дайте ей остыть, затем храните ее в продезинфицированном чистом контейнере с плотной крышкой и храните в холодильнике.

Кроме кипячения, вы можете использовать фильтр на месте использования. Однако не все фильтры могут удалить криптоспоридиум. Фильтры, предназначенные для удаления криптоспоридиума, должны иметь следующие метки:

• Обратный осмос
• Абсолютная площадь пор не более одного микрона
• Протестировано и подтверждено стандартом NSF 53 для уменьшения или удаления кисты

Как удалить циклоспорум из питьевой воды

Cyclosporum — кишечная инфекция, вызываемая cyclospora cayetanensis, крошечным паразитом, обычно обнаруживаемым в зараженных фруктах, овощах и воде с фекалиями человека.

Чтобы избежать заражения этим паразитом, пейте воду в бутылках и не кладите лед в напитки, убедитесь, что еда, которую вы едите, горячая, мойте руки водой с мылом после посещения туалета. Этого паразита невозможно удалить отбеливанием или хлором; однако его можно удалить с помощью интенсивной обработки водой.

Заключение

Каждый из рассмотренных методов имеет свои достоинства и недостатки. В то же время разные методы имеют свои финансовые последствия. Из всех этих способов кипячение остается самым простым и высокоэффективным.

Однако, как и все другие методы, кипячение не может удалить неорганические примеси. Это требует сочетания других методов очистки воды, чтобы гарантировать, что вода безопасна для питья.

Несмотря на то, что существует несколько методов очистки воды для питья, есть ряд из них, которые можно применять в домашних условиях. 12 методов, которые мы изучили, не только просты, но и легко применимы дома или в небольшом офисе.

Посмотрите, как настроить простую дистилляцию воды своими руками и очистить воду дома или вдали от дома.

Writer at Home Tuff

Я домовладелец, в восторге от различных инновационных продуктов и решений, которые делают жизнь лучше. С удовольствием делюсь такими идеями и отзывами о товарах для дома и сопутствующих товарах.

Последние сообщения Alicia Smart (посмотреть все)

Что нужно знать о загрязнении воды и очистке воды

Загрязнение воды вредит всем. От грязных озер и ручьев до загрязненной воды из бутылок — загрязнение потенциально влияет на наше повседневное здоровье.В результате многие домовладельцы рассматривают очистку воды как способ защиты здоровья своих семей.

Почему очистка воды?

Очистка воды удаляет загрязнения. Из очищенной воды получается чистая питьевая вода, готовая к употреблению. Например, в процессе очистки удаляются некоторые из следующих загрязнителей:

• Паразиты.
• Бактерии.
• Водоросли.
• Вирусы.
• Грибки.
• Минералы.
• Токсичные металлы.
• Искусственные химикаты.

Однако учтите, что в зависимости от стандартов качества одни загрязнители более опасны, чем другие.

Какие знаки предупреждают о загрязнении воды?

Согласно постановлению, города и муниципалитеты соблюдают местные и федеральные правила, касающиеся безопасности воды. Однако загрязнение воды и связанные с ним загрязнения продолжают расти. В большинстве городов вода обрабатывается на очистных сооружениях.Однако, как все мы знаем, качество воды в нашем городе варьируется от города к городу и от дома к дому. Поэтому, чтобы защитить свои семьи, домовладельцы должны знать о предупреждающих знаках.

• Диарея
• Рвота
• Сухая или зудящая кожа
• Проблемы с глазами и / или ушами
• Проблемы с дыхательными путями
• Мутная или цветная вода
• Пахнет хлором или серой
• Признаки водного осадка
• Горький или металлический вкус
• Ржавое или потускневшее серебро

Насколько сильно загрязнение воды?

Многие люди видят рассказы о местных источниках воды и думают, что их город отличается от других.Загрязнение или любое загрязнение, которое попадает в водопровод, оказывает большое влияние. В результате многие люди полагаются на воду в бутылках.

Однако загрязнения, в частности пластмассы, остаются в бутилированной воде.

В ходе крупнейшего расследования подобного рода было исследовано 250 бутылок, купленных в девяти странах.

Исследование, проведенное журналистской организацией Orb Media, обнаружило в среднем 10 пластиковых частиц на литр, каждая из которых больше ширины человеческого волоса.

компаний, чьи бренды были протестированы, сообщили BBC, что их заводы по розливу работают в соответствии с высочайшими стандартами.

Тесты проводились в Государственном университете Нью-Йорка во Фредонии.

Шерри Мейсон, профессор химии в университете, провела анализ и сказала BBC News: «Мы находили [пластик] в бутылке за бутылкой, бренд за брендом.

«Дело не в том, чтобы указывать пальцем на определенные бренды; это действительно показывает, что это повсюду, что пластик стал настолько распространенным материалом в нашем обществе и пронизывает воду — все эти продукты, которые мы потребляем на самом базовом уровне.”

Вода в бутылках не обязательно безопаснее, чем вода из-под крана. Интересно, что более половины всей бутилированной воды — это просто обработанная (или фильтрованная) водопроводная вода. Но с системой обратного осмоса вы можете получить аналогичные результаты (в гораздо меньшем масштабе) прямо на своей собственной кухне.

Существуют ли стандартные способы очистки воды?

Да.

Специалисты по очистке воды предлагают домовладельцам множество вариантов очистки воды.

Кипячение воды остается самым старым и наиболее эффективным способом уничтожения большинства микробов.Хотя кипячение воды помогает предотвратить проблемы с кишечником, этот метод не может удалить токсины и другие загрязнения. Кроме того, кипяток не оставляет в воде остатков дезинфицирующего средства. Следовательно, хранимая кипяченая вода требует очистки перед употреблением.

• Адсорбция гранулированного активированного угля

Адсорбция активированным углем требует большой площади поверхности и адсорбирует многие соединения, включая многие токсичные соединения. Многие муниципалитеты с органическим загрязнением полагаются на этот метод.Кроме того, во многих бытовых фильтрах для воды (и аквариумах) используются фильтры с активированным углем для дальнейшей очистки воды.

Системы обратного осмоса удаляют обычные химические загрязнители (например, минералы и металлы), включая натрий, хлорид, медь, хром и свинец. На сегодняшний день это наиболее удобный и экономичный метод удаления свинца из питьевой воды.

От простого к сложному, в каждом доме и сообществе есть свои проблемы. Мы советуем поговорить с профессионалом, чтобы найти лучшее решение для вашего дома и семьи.

Каковы лучшие варианты очистки воды в домашних условиях?

Фильтрация воды относится к любой системе или процессу, который удаляет частицы и / или загрязняющие вещества из воды. Технически фильтрация воды включает в себя все, что удаляет частицы, осадок, бактерии или просто устраняет привкус хлора. Если в устройстве есть фильтр любого типа, то это система фильтрации!

Системы фильтрации включают угольные фильтры с активированным углем, разработанные внутри кувшина или входящие в состав фильтра, устанавливаемого на смеситель или кран, блоки ультрафиолетового (УФ) света, обратный осмос, водные дистилляторы (вся система или переносной счетчик) или другие форма процесса очистки воды.Наиболее распространенные варианты для дома включают следующие фильтры.

• Фильтры для воды в точках использования

Фильтр для воды на месте использования предназначен для удаления свинца. Благодаря системе фильтрации воды на месте использования фильтр удаляет свинец из воды непосредственно перед употреблением. Это невероятно помогает предотвратить попадание свинца в организм.

Напольный фильтр для воды обеспечивает безопасную питьевую воду. Настольные системы фильтрации воды обеспечивают постоянный источник чистой и здоровой воды.В результате семьи могут избежать затрат и экологических отходов, связанных с постоянным употреблением воды в бутылках.

• Фильтры для воды под раковиной

Фильтр для воды под раковиной аналогичен фильтру для воды на столешнице. Эта система фильтрации воды экономит ценное кухонное пространство, поскольку она меньше по размеру и помещается под раковину (как следует из названия).

• Фильтры для воды для всего дома

Фильтр для воды для всего дома — это комплексное решение для удаления загрязняющих веществ в воде.Система фильтрации воды для всего дома обеспечивает высокое качество воды в каждой точке вашего дома. Таким образом, этот фильтр охватывает все, от смесителей до унитазов в ванной, стиральных и посудомоечных машин.

Хотя системы фильтрации воды различаются по размеру, цене, установке и эффективности, все они улучшают качество воды в доме. Кроме того, в SolvIt мы предлагаем решения по фильтрации воды для любых потребностей и бюджетов. Например, каждое решение обеспечивает постоянный запас чистой и свежей воды для питья, приготовления пищи, стирки и купания.Для получения дополнительной информации свяжитесь с нашими специалистами по воде сегодня!

Произошла ошибка при установке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
  Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
  браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
  Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Как удалить пестициды из воды

Пестициды, гербициды и инсектициды, нанесенные на газоны и сады, потенциально могут попасть в наш источник питьевой воды

Как химические вещества попадают в нашу воду:

• Дождевая вода смывает свежие химикаты с газонов
• Талый снег уносит глубоко в землю и в подземные воды
• Тряпки с пестицидами стирают в стиральных машинах
• Остатки пестицидов выливаются в канализацию или раковину
• Инсектициды, применяемые для лечения домашних животных, смываются в ванне

Для ограничения содержания примесей в нашей питьевой воде компании водоснабжения должны регулярно контролировать более 100 загрязняющих веществ .Большинство поставщиков коммунальной воды хорошо отфильтровывают примеси, но многие загрязнители, обнаруженные в нашей воде сегодня, не регулируются и стандарты не соблюдаются.

Есть ли пестициды и химические вещества в нашем организме?

Центры по контролю и профилактике заболеваний измеряют содержание пестицидов и других химикатов в организме американцев. В последнем исследовании они проверили 212 химических веществ, в том числе 44 пестицида, и нашли большинство из них.

Ученые говорят нам, что даже в крошечных дозах многие пестициды могут подорвать хрупкие системы, контролирующие наше развитие, здоровье и репродукцию, и доказательства продолжают расти.Мы знаем более чем достаточно, чтобы действовать.

Как удалить пестициды и химикаты из воды?

Как мы можем удалить эти химические вещества из питьевой воды? Один из лучших способов удалить 97-99% всех пестицидов, инсектицидов и гербицидов из питьевой воды — это обратный осмос с фильтрами с активированным углем.

Фильтры для воды с угольным блоком чрезвычайно эффективны при отфильтровывании различных загрязняющих веществ, включая пестициды, ТГМ, такие как хлороформ, органические химические вещества и многие летучие органические соединения, входящие в состав бензина, растворителей и промышленных очистителей.

Обратный осмос — это процесс очистки воды, при котором из воды удаляются загрязнения с помощью давления, заставляющего молекулы воды проходить через полупроницаемую мембрану. Во время процесса загрязнения отфильтровываются и смываются, оставляя чистую и вкусную питьевую воду. Обратный осмос может удалить до 99 процентов многих различных загрязнений.

Как пестициды обнаруживаются в воде?

Причина для беспокойства связана с большим количеством химических веществ, смываемых в U.S. водные пути / ливневые стоки — многие из которых НЕ входят в список регулируемых загрязнителей. Фактически, недавнее исследование обнаружило 1600 загрязняющих веществ в воде, и только 100 из них находятся под контролем. Таким образом, потенциально 1500 химических веществ остаются необнаруженными и необработанными, включая многие пестициды.

Представляют ли эти загрязнители риск для здоровья, зависит от того, насколько токсичны пестициды, сколько их содержится в воде и сколько воздействия происходит ежедневно (EPA.gov). Узнайте больше о качестве питьевой воды в вашем районе, получив копию местного отчета об уверенности потребителей.

Загрязнение нашей воды пестицидами

Загрязнение наших грунтовых вод пестицидами и инсектицидами сильно различается, и опасность для здоровья не совсем ясна. В краткосрочной перспективе исследования показывают, что воздействие может вызвать раздражение глаз, желудочно-кишечные проблемы, рвоту, головокружение, головные боли и судороги. Долгосрочное воздействие было связано с раком, неспособностью к обучению, диабетом, аутизмом, а также с деформациями плода. Следующая диаграмма взята с веб-сайта Геологической службы США (USGS), где обсуждаются пестициды в наших грунтовых водах.

Лучшие системы обратного осмоса:

50 GPD Система обратного осмоса

Hydro Guard HDGT-45

• Быстросменные сменные фильтры под раковиной
• Компактный размер для простой установки под раковину
• Мембрана на 50 галлонов в день
• 4-х ступенчатая фильтрация
• Сделано в США
• Бесплатная доставка

Система обратного осмоса 100 GPD

Вт Kwik Change 4-ступенчатый

• Быстросменные сменные фильтры без проблем
• Мембрана на 100 галлонов в день
• 4-х ступенчатая фильтрация
• Дизайнерский смеситель
• Резервуар для хранения Space-Saver шириной всего 9 дюймов
• БЕСПЛАТНАЯ доставка

50 GPD Система обратного осмоса

PureValueRO 5EZ50

• Стандартный дизайн для индивидуальной настройки и более дешевой эксплуатации
• Компактный размер для установки под раковину
• Мембрана 50 галлонов в день
• 5-ступенчатая фильтрация
• Сделано в США
• БЕСПЛАТНАЯ доставка

Наверх ↑

исследователей Массачусетского технологического института разработали новый способ очистки воды от загрязняющих веществ | MIT News

Когда дело доходит до удаления из воды очень разбавленных концентраций загрязняющих веществ, существующие методы разделения имеют тенденцию к энерго- и химическим затратам.Теперь новый метод, разработанный в Массачусетском технологическом институте, может предоставить выборочную альтернативу для удаления даже очень низких уровней нежелательных соединений.

Новый подход описан в журнале Energy and Environment Science , в статье постдока Массачусетского технологического института Сяо Су, профессора химического машиностроения Ральфа Ландау Т. Алана Хаттона и пяти других сотрудников Массачусетского технологического института и Дармштадтского технического университета. Германия.

В системе используется новый метод, основанный на электрохимическом процессе для выборочного удаления органических загрязнителей, таких как пестициды, химические отходы и фармацевтические препараты, даже если они присутствуют в небольших, но опасных концентрациях.Этот подход также устраняет ключевые ограничения традиционных методов электрохимического разделения, такие как колебания кислотности и потери производительности, которые могут произойти в результате конкурирующих поверхностных реакций.

Современные системы борьбы с такими разбавленными загрязнителями включают мембранную фильтрацию, которая является дорогостоящей и имеет ограниченную эффективность при низких концентрациях, а также электродиализ и емкостную деионизацию, которые часто требуют высоких напряжений, которые имеют тенденцию вызывать побочные реакции, — говорит Су.Этим процессам также мешает избыток фоновых солей.

В новой системе вода протекает между химически обработанными или «функционализированными» поверхностями, которые служат положительными и отрицательными электродами. Эти поверхности электродов покрыты так называемыми фарадеевскими материалами, которые могут вступать в реакции, становясь положительно или отрицательно заряженными. Эти активные группы можно настроить для прочного связывания с определенным типом молекулы загрязнителя, как команда продемонстрировала с помощью ибупрофена и различных пестицидов.Исследователи обнаружили, что этот процесс может эффективно удалять такие молекулы даже в миллионных долях.

Предыдущие исследования обычно фокусировались на проводящих электродах или функционализированных пластинах только на одном электроде, но они часто достигают высокого напряжения, которое приводит к образованию загрязняющих соединений. Используя соответствующим образом функционализированные электроды как на положительной, так и на отрицательной стороне, в асимметричной конфигурации, исследователи почти полностью устранили эти побочные реакции.Кроме того, эти асимметричные системы позволяют одновременно селективно удалять как положительные, так и отрицательные токсичные ионы одновременно, как продемонстрировала команда с гербицидами паракват и хинхлорак.

Такой же селективный процесс следует применять и для извлечения ценных соединений на химическом или фармацевтическом производстве, где они иначе могли бы быть потрачены, — говорит Су. «Система может использоваться для восстановления окружающей среды, для удаления токсичных органических химикатов или на химическом заводе для восстановления продуктов с добавленной стоимостью, поскольку все они будут полагаться на один и тот же принцип для удаления неосновных ионов из сложной многоионной системы. .«

Система по своей природе очень избирательна, но на практике она, вероятно, будет иметь несколько этапов для последовательной работы с различными соединениями, в зависимости от конкретного применения», — говорит Су. «Такие системы в конечном итоге могут быть полезны, — предполагает он, — для систем очистки воды в отдаленных районах развивающегося мира, где загрязнение пестицидами, красителями и другими химическими веществами часто является проблемой в водоснабжении. Высокоэффективная электрическая система может работать, например, от солнечных батарей в сельской местности.”

В отличие от мембранных систем, требующих высокого давления, и других электрохимических систем, которые работают при высоких напряжениях, новая система работает при относительно безопасных низких напряжениях и давлениях, — говорит Хаттон. И, как он отмечает, в отличие от обычных ионообменных систем, где для высвобождения захваченных соединений и регенерации адсорбентов потребуется добавление химикатов, «в нашем случае вы можете просто щелкнуть выключателем», чтобы достичь того же результата, переключив полярность электродов.

Исследовательская группа уже завоевала ряд наград за постоянное развитие технологий очистки воды, включая гранты от конкурсов J-WAFS Solutions и Massachusetts Clean Energy Catalyst, а исследователи стали главными победителями прошлогодней премии MIT Water Innovation Prize. . Исследователи подали заявку на патент на новый процесс. «Мы определенно хотим реализовать это в реальном мире», — говорит Хаттон. Тем временем они работают над расширением масштабов своих прототипов устройств в лаборатории и повышением химической стойкости.

Этот метод «очень важен, поскольку он расширяет возможности электрохимических систем от практически неселективного до высокоселективного удаления основных загрязнителей», — говорит Мэтью Сусс, доцент кафедры машиностроения в Технологическом институте Техниона в Израиле, который не был участвует в этой работе. «Как и многие новые методы очистки воды, его все еще необходимо тестировать в реальных условиях и в течение длительных периодов времени, чтобы проверить долговечность. Однако в прототипе системы было выполнено более 500 циклов, что является многообещающим результатом.«

Эти исследователи« систематически исследовали различные конфигурации устройств и различные загрязнители », — говорит Кайл Смит, профессор механики и инженерии в Университете Иллинойса, который также не принимал участия в этой работе. «В процессе работы они определили общие принципы проектирования, с помощью которых можно добиться избирательного удаления загрязняющих веществ. В этом отношении я считаю исследование Хаттона и его коллег очень тщательным и вдумчивым. Он предоставляет основу или парадигму для подражания другим исследователям.Но, добавляет он, «серьезная проблема, которая остается, — это расширение масштабов этих технологий».

В команду также входили Кай-Джер Тан, Йоханнес Эльберт и Роберт Р. Тейлор, профессор химии Тимоти Джеймисон из Массачусетского технологического института; и Кристиан Руттигер и Маркус Галлей из Технического университета Дармштадта. Работа была поддержана семенным грантом Всемирной лаборатории водной и продовольственной безопасности Абдул Латифа Джамиля (J-WAFS) в Массачусетском технологическом институте.

Проект «Грязная вода»: проектирование-сборка-испытание собственных фильтров для воды — мероприятие

(2 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 5
(3-5)

Требуемое время: 1 час 30 минут

(добавьте 15 минут в начале, если класс делает «загрязненную» воду и устанавливает аэрацию; можно разделить на два занятия по 45 минут)

Расходные материалы на группу: 3 доллара США.00

Размер группы: 3

Зависимость действий: Нет

Поделиться:

Резюме

В этом практическом задании студенты исследуют различные методы — аэрацию и фильтрацию — для удаления загрязняющих веществ из воды.Работая в командах, они проектируют, изготавливают и тестируют свои собственные фильтры для воды, по сути выполняя свои собственные «проекты грязной воды». Предоставляется справочная таблица по сбору данных.
Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры-строители, химики и экологи работают вместе, чтобы улучшить существующие системы очистки воды и разработать новые системы очистки воды.Некоторые инженеры разрабатывают современные технологии систем очистки морской воды, которые позволяют экономично обрабатывать океанскую воду для безопасного использования в домашних условиях.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Используйте зрение и обоняние для определения загрязнителей в пробе воды.
• Узнайте, какие типы загрязняющих веществ удаляются из воды с помощью аэрации и фильтрации.
• Спроектировать, изготовить и испытать систему фильтрации воды.
• Объясните роль инженеров в системах очистки воды.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12,
образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) ,
проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика;
внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

• Учащиеся разовьют способности оценивать влияние продуктов и систем.(Оценки
  К —
  12)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

• Студенты получат представление о влиянии технологий на окружающую среду.(Оценки
  К —
  12)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

• Отходы необходимо надлежащим образом переработать или утилизировать, чтобы предотвратить ненужный вред окружающей среде.(Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

• Модели используются для общения и тестирования дизайнерских идей и процессов.(Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

• Между технологиями и другими областями обучения существуют различные отношения.(Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

• Рабочий лист сбора данных, по одному на студента
• 2-литровая пластиковая бутылка, разрезанная пополам по горизонтали, как показано на рисунке 1; попросите учащихся принести пустые бутылки из дома или получить их в ближайшем к вам центре утилизации; мыть перед использованием; рассмотрите возможность использования тех же, которые использовались в уроке 4 This Landfill is a Gas activity.)

Рис. 1. Разрежьте 2-литровую пластиковую бутылку из-под газировки пополам посередине. авторское право

Авторское право © 2004 ITL Progam, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

• Квадратная сетка размером 3 дюйма, например тонкая нейлоновая сетка или тонкая марля
• 1 резинка
• 1 ложка или другая посуда для перемешивания; палочка для еды работает хорошо

Распределить между всеми группами:

• фильтрующие материалы, такие как фильтровальная бумага или большой кофейный фильтр (не менее 6 дюймов в диаметре), 6 ватных шариков, ~ 6 чашек почвы, ~ 6 чашек песка, 1 дюжина крупных и мелких камешков (всего), ~ 6 активированных чашек древесный уголь (например, используемый для горшечных растений и в аквариумах)
• аэратор для аквариума или механическая мешалка / миксер; насосы аэрации для аквариумов работают хорошо
• мерные стаканы
• 2 больших кувшина / банки размером ~ 1 галлон, например, пластиковые кувшины для молока на галлон с крышками; для смешивания / хранения «загрязненной воды» (рецепт см.)
• «загрязненная вода», полученная путем смешивания следующих предметов в количествах по усмотрению учителя: вода (достаточная для наполнения кувшинов / банок ~ полных), зеленый жидкий пищевой краситель, почва, органические вещества, такие как скошенная трава и апельсиновая корка, мытье посуды моющее средство, уксус, пищевая сода, соль, перец, кусочки пенополистирола (арахисовая пена), небольшие кусочки газет и ваши собственные идеи для других предметов

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_environ_lesson06_activity2] для печати или загрузки.

Больше подобной программы

Урок средней школы

Проверь и лечь перед тем, как пить

Учащиеся узнают о проверке качества воды, основных процессах и технологиях очистки воды. Рассмотрены процессы биологической, физической и химической очистки, а также физическое и биологическое тестирование качества воды, включая тестирование на наличие бактерий, таких как E.coli.

Урок начальной школы

Всплеск, всплеск, я принимал ванну!

Используя модели и научные исследования, учащиеся исследуют причины загрязнения воды и его влияние на окружающую среду.С помощью двух связанных видов деятельности они исследуют процессы фильтрации и аэрации, которые используются для удаления загрязняющих веществ из воды.

Введение / Мотивация

Благодаря своим невероятным химическим свойствам воду часто считают «универсальным растворителем».«Он может смешиваться с органическими (натуральными) или синтетическими (созданными руками человека) веществами. Некоторые из этих продуктов легко разлагаются в воде, а другие — очень медленно или, возможно, даже никогда. Вода естественным образом очищается за счет фильтрации через землю и испарение через круговорот воды.

Когда-то общины сбрасывали отходы и мусор прямо в озера, ручьи и океаны. В настоящее время в большинстве стран требуется, чтобы нечистая (загрязненная, загрязненная) вода подвергалась очистке, прежде чем она будет допущена к сбросу в естественные водоемы, такие как озера, реки и океаны.

Как правило, неочищенные сточные воды (сточные воды) перед их сбросом используются тремя различными способами. Сначала жидкости дается время для осаждения, а затем она подвергается воздействию кислорода путем перемешивания или пропускания через нее воздуха (аэрация). Это помогает многим вредным органическим загрязнителям реагировать с кислородом и превращаться в углекислый газ и воду. Во-вторых, жидкость фильтруется для удаления твердых частиц. В-третьих, его химически обрабатывают хлором или озоном, чтобы убить любые оставшиеся вредные компоненты, такие как бактерии.

Инженеры-экологи, химики и гражданские инженеры работают вместе над улучшением существующих систем очистки воды и проектированием новых, чтобы обеспечить нас чистой водой как сейчас, так и в будущем. Сегодня давайте представим, что мы инженеры, работающие в компании Clean Water Environmental Engineering Company. Компанию попросили разработать новую систему фильтрации воды для небольшого поселка с загрязненным водоснабжением с использованием ограниченного количества материалов. Мы сосредоточимся на втором этапе процесса очистки воды — фильтрации.Во-первых, мы рассмотрим различные типы фильтрующих материалов, чтобы определить, какие из них работают хорошо. Затем каждая группа в компании разработает систему фильтрации для очистки загрязненной воды. Лучшая система фильтрации будет использоваться в небольшом сообществе.

Процедура

Перед мероприятием

• Приготовьте запас «загрязненной воды» и дайте ему дозреть в солнечном месте день или два.Как вариант, сделайте это в качестве демонстрации в классе, чтобы ученики точно знали, что находится в воде. Если вы попросите учащихся создать запас «загрязненной воды», попросите их записать ингредиенты, а также их внешний вид и запах (не вкус) раствора по мере его изменения.
• Поместите аэратор / миксер в одну пробу «загрязненной воды» и оставьте на ночь перед Частью 1. Вам, вероятно, потребуется аэрировать большую пробу воды в течение дня или около того перед Частью 2, в зависимости от того, сколько групп решат используйте газированную воду в качестве лучшего фильтра.Примечание. Аэрация, процесс добавления воздуха в воду, часто является частью процесса очистки воды, чтобы помочь многим вредным органическим загрязнителям вступить в реакцию с кислородом и превратиться в безопасный углекислый газ и воду.
• Обязательно тщательно перемешайте раствор перед приготовлением образцов для учащихся.
• Подготовьте двухлитровые бутылки: разрежьте их пополам по горизонтали. Поместите квадратную сетку на горлышко бутылки и закрепите резинкой. Если вы используете сырную ткань, вам нужно будет заменить ее перед выполнением части 2.
• Сделайте копии Таблицы сбора данных, по одной на человека.
• Сделайте прозрачную или большую диаграмму раздела данных класса для использования в Части 1.
• Просмотрите круговорот воды вместе с классом. Обратите особое внимание на то, где можно очистить воду. См. Подробное описание в следующей книге: Волшебный школьный автобус — Мокрый повсюду: книга о круговороте воды Джоанны Коул и Пэт Релф (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Scholastic Books, Inc., 1996).

Со студентами

Часть 1

• Разделите класс на группы по три ученика в каждой.
• Раздайте листы каждой группе.
• Напомните студентам, что они сейчас работают в компании «Чистая вода», занимающейся экологической инженерией, и их попросили разработать новую систему фильтрации воды для небольшого поселка с загрязненным водоснабжением. Во-первых, компания собирается изучить различные типы фильтрующих материалов, чтобы определить, какие из них работают хорошо. Затем каждая группа в компании разработает систему фильтрации для очистки загрязненной воды.
• Раздайте каждой группе следующие принадлежности: предварительно нарезанную 2-литровую бутылку, ½-стакана (100-200 мл) образца «загрязненной воды» в химическом стакане или чашке, один тип «фильтра» (один группа не получит фильтр только для того, чтобы протестировать сетку) и ложку.
• Попросите каждую группу нарисовать картину «загрязненной воды». Попросите их описать словами, как это выглядит и как пахнет. Напомните им, чтобы они осторожно перемешивали раствор и записывали свои наблюдения за зрением и запахом на рабочем листе. Напомните студентам никогда не пробовать раствор на вкус.
• Попросите учащихся придумать вопросы, на которые, по их мнению, важно отвечать на протяжении всего упражнения о фильтрах для воды (например, что делает фильтр хорошим?). Попросите их также записать на своих рабочих листах свои прогнозы относительно того, что, по их мнению, будет делать их конкретный фильтрующий материал.
• Попросите учащихся установить свои фильтры, поместив фильтрующий материал в перевернутую крышку двухлитровой бутылки, как показано на Рисунке 2. Примечание. Поместите фильтр в конец бутылки с горлышком, чтобы он функционировал как воронка. Вторую половину бутылки используйте как подставку. Предложите учащимся нарисовать на листе эскизы своих установок.

Рис. 2. 2-литровая бутылка с кофейным фильтром, помещенным на дно. Авторское право

Copyright © 2004 ITL Program, Колледж инженерии, Университет Колорадо, Боулдер

• Попросите студентов осторожно перемешать «загрязненную воду», а затем медленно вылить ее в фильтр.Убедитесь, что группа с фильтровальной бумагой осторожна, чтобы не пролить жидкость выше верхней части фильтра.
• Посоветуйте ученикам понаблюдать за тем, что происходит во время фильтрации. Ожидайте, что одни фильтрации займут больше времени, чем другие. Напомните учащимся записывать на своих рабочих листах свои наблюдения и рисовать отфильтрованную воду.
• После того, как все группы соберут данные, поделитесь результатами как класс, заполнив информацию на прозрачности или диаграмме, сделанной ранее. Попросите учащихся записать все результаты команды в разделе данных класса на листах.
• Как класс, посмотрите на газированный образец. Обсудите, что такое аэрация и как она работает (см. Объяснение по аэрации в разделе «Перед началом работы»).
• Попросите учащихся поработать в своих группах инженеров по проектированию, чтобы спроектировать лучшую систему фильтрации воды с учетом вариантов фильтрующих материалов и их выбора — газированной или негазированной воды. Попросите их заполнить рабочий лист, чтобы записать и объяснить свой выбор дизайна. Разрешите им использовать столько фильтрующих материалов, сколько они хотят.
• Соберите все расходные материалы и утилизируйте использованные предметы надлежащим образом. Промойте и сохраните 2-литровые бутылки. Часть 2.

Часть 2

• Попросите учащихся разделить их на группы по Части 1.
• Раздайте каждой команде подготовленную 2-литровую бутылку, ½-стакана (100-200 мл) «загрязненной воды» в химическом стакане или чашке (газированной или негазированной, в зависимости от того, что они выберут) и ложку.
• Распределите фильтрующие материалы по мере необходимости. Примечание. Полезно, если каждая команда присылает назначенного специалиста по «материалам», чтобы забрать свои материалы из центральной классной комнаты.
• Попросите учащихся изготовить системы фильтрации воды для своих групп и нарисовать их изображения на своих рабочих листах.
• Для тестирования попросите студентов осторожно перемешать загрязненную воду, а затем медленно налить ее количество в фильтр. Командам, которые использовали фильтровальную бумагу, напомните им, чтобы они не выливали жидкость выше верхней части фильтра.

Рис. 3. 2-литровая бутылка с кофейным фильтром улавливает загрязнения (в данном случае углерод). авторское право

Copyright © 2003 Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо, Боулдер

• Предупредите учащихся, чтобы они внимательно наблюдали и записывали на своих рабочих листах, что происходит во время процесса фильтрации.Примечание. Некоторым системам фильтрации требуется больше времени, чем другим, для обработки «загрязненной воды», поэтому учащимся не следует беспокоиться, если их системы фильтрации занимают больше времени, чем другие системы. Также попросите команды нарисовать на своих листах отфильтрованную воду.
• Предложите учащимся записать свои результаты и ответить на вопросы рабочего листа, сравнивая ответы с ответами членов команды.
• После того, как все группы закончены, пометьте и выровняйте отфильтрованные образцы. Попросите каждую команду представить классу свою систему фильтров (также известную как «Компания экологического инжиниринга чистой воды»).Попросите учащихся обсудить сходства и различия фильтров.
• Завершите классным голосованием и обсудите, какая вода самая чистая и почему.

Оценка

Оценка перед началом деятельности: Часть 1

Вопросы: Попросите учащихся задать вопросы, на которые, по их мнению, важно ответить на протяжении всего упражнения о фильтрах для воды (например, что делает фильтр хорошим?). Скажите им, чтобы они запомнили вопросы и ответили на них в конце упражнения.

Рисунок Рисунок: Попросите каждого ученика нарисовать изображение «загрязненной воды» их группы в отведенном для этого месте в Таблице сбора данных.

Прогноз: Попросите учащихся записать прогноз того, что, по их мнению, будут делать их конкретные фильтрующие материалы, в отведенном для этого месте на листе.

Записанные наблюдения: Попросите учащихся перемешать раствор и записать свои наблюдения на своих рабочих листах.

Оценка перед началом деятельности: Часть 2

Рисунок Рисунок: Попросите каждого ученика нарисовать свой лучший фильтр для воды в отведенном для этого месте на листе.

Встроенная оценка деятельности: части 1 и 2

Записанные наблюдения: Студенты наблюдают и записывают, что происходит во время процесса фильтрации.

Рисунок Рисунок: Попросите каждого ученика нарисовать изображение фильтрованной воды в отведенном для этого месте на листе.

Оценка пост-активности: Часть 1

Запись данных: После того, как все группы соберут данные, поделитесь результатами как класс, заполнив информацию на прозрачности или диаграмме, сделанной ранее.Попросите учащихся записать результаты всех команд в разделе «Данные класса» на листе.

Компания по экологическому инжинирингу чистой воды Проектный проект: Попросите учащихся поработать в своих группах инженеров по проектированию, чтобы спроектировать лучшую систему фильтрации воды с учетом вариантов фильтрующих материалов и их выбора газированной или негазированной воды. Попросите их записать и объяснить свой выбор на рабочем листе.

Оценка пост-активности: Часть 2

Вопросы рабочего листа: Попросите учащихся ответить на вопросы рабочего листа, сравнивая ответы с ответами члена группы.Соберите и просмотрите рабочие листы учащихся, чтобы оценить их вовлеченность, понимание и владение предметом.

Инженерные презентации: Попросите каждую команду представить классу проект своей системы фильтрации, объясняя свою логику. Изучите отфильтрованные растворы. В заключение проведите классное голосование и обсудите, какая вода самая чистая и почему.

Вопросы безопасности

Напомните учащимся, что нужно делать знаки и нюхать только наблюдения за раствором «загрязненной воды» и никогда не пробовать раствор, даже если он выглядит «чистым».«

Советы по устранению неполадок

Имейте под рукой бумажные полотенца, тряпки или губки на случай пролития жидкости.

Перед созданием пробы грязной воды рассмотрите возможные аллергические реакции учащихся.

Посоветуйте студентам сложить фильтровальную бумагу так, чтобы она подходила к крышке бутылки, и предложите им предварительно смочить бумагу, чтобы она прилипала к сторонам «воронки». Для предварительного смачивания фильтровальной бумаги можно использовать пипетку и водопроводную воду.

Не забудьте правильно утилизировать отходы этого эксперимента! Обычно раствор «загрязненной воды» можно вылить в канализацию. Но если использовались какие-либо загрязняющие химические вещества, утилизируйте их, используя соответствующие методы утилизации.

Расширения деятельности

Предоставьте учащимся бумагу для pH и руководство по pH, чтобы они могли определять pH раствора на разных этапах процесса: обычная вода, «загрязненная вода» до обработки, после аэрации, после фильтрации одним фильтром и после использования последнего. фильтр.Обсудите, как различные компоненты раствора влияют на pH. Как pH раствора повлияет на остальную среду? (См. Таблицу pH.)

Попросите учащихся измерить объем до и после фильтрации. Младшие ученики могут описать это как более или менее или использовать мерные ложки / чашки. Старшие ученики могут использовать мензурки с этикетками или градуированные цилиндры.

Поэкспериментируйте с простыми химическими средствами. Например, добавьте хлор в образец воды в качестве демонстрации в классе или с учениками старшего возраста.Не забудьте надеть защитное снаряжение при работе с химическими веществами!

Спросите студентов: Имеет ли значение порядок слоев фильтра? Почему или почему нет?

Предложите учащимся отфильтровать свои образцы более одного раза, сохраняя небольшую выборку после каждой фильтрации для целей сравнения. Становится ли вода (визуально) чище при последующих фильтрациях? Почему или почему нет?

Масштабирование активности

Для младших школьников: проведите упражнение как демонстрацию с меньшим количеством фильтров.Продемонстрируйте каждый тип фильтра по отдельности, а затем попросите учащихся предсказать, что произойдет, когда оба типа фильтров используются вместе. Попросите студентов нарисовать результаты.

Для старших учеников: позвольте командам работать более независимо, чтобы больше времени было потрачено на дизайн-часть проекта. Попросите студентов сделать свои собственные предложения по фильтрующим материалам и другим способам очистки «загрязненной воды». Попросите учащихся принести некоторые материалы из дома для тестирования в качестве фильтров, и пусть каждая команда протестирует свои собственные элементы после того, как вы смоделировали процедуру фильтрации.

использованная литература

Cole, Joanna and Relf, ​​Pat. Волшебный школьный автобус — весь мокрый: книга о круговороте воды . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Scholastic Inc., 1996 (ISBN 0-590-50833-4).

Glencoe Science: Введение в науку о жизни, Земле и физике . Студенческое издание. Блэклик, Огайо: Гленко / МакГроу-Хилл, 2002.

Хассард, Джек. Наука как исследование — Активное обучение, основанные на проектах, веб-стратегии и стратегии активного оценивания для улучшения обучения студентов. Тусон, Аризона: Good Year Books, 1999. (ISBN 0-673-57731-7)

Лукас, Эйлин. Вода: ресурс в условиях кризиса . Чикаго, Иллинойс: Children’s Press, Inc., 1991.

Prentice Hall Science. Экология. Книга действий по природным ресурсам Земли. NJ: Prentice Hall, Inc., 1993.

Сперлинг Дженнетт, Памела. Исследования по естествознанию — Экология. Вестминстер, Калифорния: Creative Teaching Press, Inc., 1995.

Стилл, Дарлин. Новая Истинная Книга — Загрязнение воды. Чикаго, Иллинойс: Childrens Press, Inc., 1991.

авторское право

© 2005 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Эми Коленбрандер; Джессика Тодд; Малинда Шефер Зарске; Джанет Йоуэлл

Программа поддержки

Интегрированная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по электронной библиотеке было разработано за счет грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), U.S. Департамент образования и Национальный научный фонд (грант ГК-12 № 0338326). Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 3 декабря 2021 г.

различных методов фильтрации воды — обратный осмос и ультрафиолетовое излучение

Обратный осмос

Обратный осмос (RO) — самый экономичный метод удаления от 90% до 99% всех загрязнений.Пористая структура мембран обратного осмоса намного плотнее, чем мембран УФ. Мембраны обратного осмоса способны задерживать практически все частицы, бактерии и органические вещества с молекулярной массой> 300 дальтон (включая пирогены). Фактически, технология обратного осмоса используется на большинстве ведущих заводов по розливу воды. Естественный осмос возникает, когда растворы с двумя разными концентрациями разделены полупроницаемой мембраной. Осмотическое давление прогоняет воду через мембрану; вода разбавляет более концентрированный раствор; и конечный результат — равновесие.

В системах очистки воды к концентрированному раствору прикладывают гидравлическое давление для противодействия осмотическому давлению. Чистая вода вытесняется из концентрированного раствора и собирается за мембраной.

Поскольку мембраны обратного осмоса очень ограничены, они обеспечивают низкую скорость потока. Резервуары для хранения должны обеспечивать достаточный объем за разумный промежуток времени.

RO также включает процесс исключения ионов. Только растворитель может проходить через полупроницаемую обратную мембрану, в то время как практически все ионы и растворенные молекулы остаются (включая соли и сахара).Полупроницаемая мембрана отторгает соли (ионы) посредством электрических явлений: чем больше заряд, тем больше отторжение. Следовательно, мембрана отклоняет почти все (> 99%) сильно ионизированные поливалентные ионы, но только 95% слабоионизированных одновалентных ионов, таких как натрий.

Обратный осмос очень эффективен для удаления из воды некоторых примесей, таких как общее количество растворенных твердых веществ (TDS), мутность, асбест, свинец и другие токсичные тяжелые металлы, радий и многие растворенные органические вещества.В процессе также удаляются хлорированные пестициды и наиболее тяжелые летучие органические соединения. Обратный осмос и фильтрация с активированным углем — это взаимодополняющие процессы, объединение которых приводит к наиболее эффективной очистке от самых разных примесей и загрязняющих веществ в воде.

RO — самый экономичный и эффективный метод очистки водопроводной воды, если система правильно спроектирована с учетом условий питательной воды и предполагаемого использования получаемой воды. RO также является оптимальной предварительной обработкой для систем очистки воды реактивной чистоты.

Кроме того, обработка обратным осмосом — это страховой полис от ядерного излучения, такого как радиоактивный плутоний или стронций в питьевой воде. Если кто-то живет рядом с атомной электростанцией, это ключевой способ убедиться, что домохозяйство пьет лучшую воду для своего здоровья.

Ультрафиолетовое (УФ) излучение

Ультрафиолетовое излучение широко используется в качестве бактерицидного средства для обработки воды. Ртутные лампы низкого давления, генерирующие УФ-свет с длиной волны 254 нм, являются эффективным средством уничтожения бактерий и вирусов и дезинфекции воды. Адсорбция УФ-света ДНК и белками микробной клетки приводит к инактивации микроорганизма.

Последние достижения в технологии УФ-ламп привели к производству специальных ламп, которые излучают УФ-свет как с длиной волны 185 нм, так и 254 нм. Такое сочетание длин волн необходимо для фотоокисления органических соединений. С помощью этих специальных ламп уровень общего органического углерода (TOC) в воде высокой чистоты может быть снижен до 5 частей на миллиард.

Собираем все вместе

Системы очистки воды

Поскольку каждая технология очистки удаляет определенный тип загрязнителя, ни на одну из них нельзя положиться, чтобы удалить все загрязнители до уровней, требуемых для критически важных применений. Хорошо спроектированная система очистки воды использует комбинацию технологий очистки для достижения конечного качества воды.

Каждая из технологий очистки должна использоваться в соответствующей последовательности для оптимизации их конкретных возможностей удаления. На схеме ниже показана центральная лабораторная система очистки воды, предназначенная для производства воды для критических применений.

Первым шагом является оборудование для предварительной обработки, специально разработанное для удаления загрязняющих веществ из питательной воды. Предварительная обработка удаляет загрязнения, которые могут повлиять на оборудование очистки, расположенное ниже по потоку, особенно на системы обратного осмоса (RO).Примеры предварительной обработки: угольные фильтры (или резервуары) для удаления хлора, фильтры твердых частиц для удаления отложений / ила / твердых частиц и смягчающие агенты для удаления минералов, которые вызывают «жесткую» воду.

Следующий этап очистки — обратный осмос (RO). RO удаляет от 90 до 99% всех загрязняющих веществ, содержащихся в воде. Это сердце любой хорошо продуманной системы очистки воды, поскольку она эффективно удаляет широкий спектр загрязнений.

Однако плотная пористость мембраны обратного осмоса ограничивает скорость ее потока.Таким образом, емкость для хранения используется для сбора воды из системы и распределения ее в другие точки использования, такие как системы полировки.

Системы полировки очищают предварительно очищенную воду, такую ​​как вода обратного осмоса, путем удаления следов любых остаточных загрязнений. Полировка повышает качество предварительно очищенной воды до «Типа-I» или «сверхчистой» воды.

Система полировки предназначена для удаления остаточных следов примесей из воды, уже предварительно обработанной другими способами (такими как обратный осмос или деионизация).Обработка сырой водопроводной воды с помощью такой системы быстро исчерпает ее емкость и повлияет на конечное качество.

Типичная система полировки может состоять из активированного угля, деионизации со смешанным слоем, смесей для удаления органических веществ и окончательной фильтрации 0,22 мкм. Системы также могут быть усовершенствованы за счет ультрафильтрации, ультрафиолетового окисления или других функций для использования в конкретных приложениях.