Основные технологии, используемые для очистки воды:
- Механическая
- Ионообменная
- Сорбционная
Технологии механической фильтрации
Для полного понимания технологии очистки воды, с помощью механической фильтрации, предлагаю вам попробовать самостоятельно сделать самый простой фильтр. Есть некая емкость, накрытая фильтрующей тканью (марля), и через нее мы пропустим воду. Но что эта марля «остановит»? Крупный песок, или же мелкий мусор, небольшого размера. Даже если площадь фильтрующей ткани большая (к примеру, 2м2), в фильтрации будет участвовать только её малая часть, на которую непосредственно попадает исходная вода. Да и эта малая часть поверхности ткани быстро засорится.
Но мы поступим хитрее. Давайте сложим ткань несколько раз. Затем еще и еще. Таким образом, сейчас «работает» меньше поверхности, но сам фильтр стал более плотным, он уже улавливает мусор размера 0,1 мм, или 100 мкм, однако при этом гораздо раньше забивается, а скорость, с которой вода фильтруется, уменьшается.
Но мы хотим не столько скоростные, сколько качественные показатели! Нам необходимо участие в «работе» всей фильтрующей ткани.
Тогда давайте возьмем и усовершенствуем фильтр! Возьмём некий цилиндрический предмет, сечением 10мм, засунем в него нашу максимально скомканную ткань и пропустим через него исходную воду.
В результате этого мы добьемся того, что у нас теперь якобы работает вся площадь ткани, соответственно, импровизированный фильтр улавливает частицы уже в 10 мкм.
Однако у этой технологии фильтрации есть недостатки:
- 1-я – сильно уменьшилась скорость фильтрации
- 2-я – в работе принимает участие все же не вся поверхность ткани, а только её верхние слои, которые, к тому же, быстро засоряются примесями и перестают эффективно пропускать воду к нижерасположенным слоям фильтра.
Мы можем увеличить давление исходной воды, добившись, таким образом, того, что она станет с большей скоростью продавливаться практически через всю «запиханную» в фильтр марлю. Но пропустив литров семь воды, мы увидим, что уровень качества фильтрации снижается: фильтровальную ткань забила грязь и даже увеличенный и усиленный поток воды не успевает очиститься. И нам не остается ничего другого, кроме как вытаскивать ткань и промывать её.
Вот таким простым примером мы показали несколько проблем, которые возникают, когда используют технологии очистки воды механическим способом.
Механические фильтры способны, в принципе, задержать крупные и мелкие частицы взвеси, а вот газы, железо, хлороганику и т.п. они убрать не могут. Этим занимаются обратноосмотические системы, так в них реализована почти та же технология, что и в системах мех. очистки, только на уровне молекул. В мембранах обратных осмосов между молекулами находятся «отверстия-поры». Их размер очень мал. Он в разы меньше, чем в фильтре механической очистки. Размены молекул Н2О, из которых состоит вода и большинства молекул и ионов примесей, имеют хотя и схожую, но все же другую размерность.
Когда вода проходит через обратноосмотическую мембрану (по аналогии с тем, как и через фильтрующую ткань), то мембрана пропустит только молекулы Н2О и схожие с ними по размеру, а все остальные будут «удалены» в канализацию. На этом и основан принцип обратноосмотической очистки воды. Естественно, можно сочетать разные фильтры, любого предназначения или использовать обратный осмос.
Мы всегда рекомендуем нашим заказчикам установку обратноосмотических систем, т.н. «питьевую доочистку», после основной системы очистки воды, будь то система обезжелезивания (безнапорная или напорная аэрация), или же просто система умягчения воды.
Технология фильтрации сорбентами
От механической очистки эта технология отличается тем, что материалы мех фильтра инертны, а в сорбционном фильтре – активны. Сорбенты захватываю примеси и удерживают их на себе способом молекулярного притяжения. Может возникнуть закономерный вопрос: как нам добиться того, чтобы не было эффекта «марли»? ведь эффективность работы сорбентов, их «рабочие поверхности», при своем небольшом объеме, должны быть очень большими. Каким образом это можно сделать?
Попробуем рассмотреть следующий пример.
Допустим, у вас есть брусок из стекла, размерами 100х100мм и толщиной 10мм. Его объем равен 100см3, а полезная площадь поверхности (сверху, снизу и с боков) – 240см3. Таким образом, отношение S/V (поверхность к объему) составляет 2,4. А теперь разделим брусок на 100 кубиков по 10мм; их общий объем остался неизменен, а вот суммарная поверхность теперь составляет 600см3, а S/V = 6. А если взять молоток и разбить эти куски на небольшие части, то их объем останется прежним, а вот площадь поверхности будет во много раз больше.
Итог: чтобы при заданном объеме (например, размером с теннисный мяч) рабочая площадь сорбента была велика, ему необходимо состоять из мелких частиц.
Каким образом нам получить дополнительную площадь контакта? Брусок, изготовленный из стекла, очень плотный и не имеет необходимой пористой структуры. А вот уголь, совсем другое дело. Любая частица угля, даже самого малого (1мм) размера, имеет много скрытых внутренних пор, заметно увеличивающих его поверхность. Великолепный пример технологии очистки воды, который поможет нам понять принцип работы агрегата!
- Первое – он не ядовит и быстро измельчается до состояния порошка
- Второе – связывает и накапливает на своей поверхности (благодаря порам) вредные компоненты
- Третье – возможность его активации
Активация – особая технология очистки воды, в результате которой поры, находящиеся в угле и имеющие диаметр от 20-30 до 1000 ангстрем, или еще больше, значительно увеличиваются в размерах. И в результате, общая «полезная» поверхность 1г активированного угля, доходит до 800-1500м2!
Сорбционные системы фильтрации, работающие на основе активированного угля, удаляют из воды хлор, органику, тяжелые металлы, взвесь и, совсем немного, вирусные бактерии. Естественно, что при очистке исходной воды примеси, осевшие в сорбентах, забивают их и через заданное время, определяемое технологической способностью сорбентов, фильтры необходимо промывать. Для этого и для того, чтобы продлить срок работы сорбентов, в системах очистки воды и предусмотрена автоматическая промывка. А еще, «пойманная» фильтрами микроорганика, никуда не исчезает, да еще и может размножиться внутри фильтра. Вот чтобы так не случалось, через заданное время необходимо провести полную замену (перезагрузку) фильтрующих материалов.
Достаточно важный момент: необходимо, чтобы вода, поступающая в дом, поступала через фильтр с оптимальной скоростью, иначе качество очистки воды ухудшится. Поэтому, все системы очистки воды, устанавливаемые компанией «Живая вода», подбираются индивидуально, с учетом количества точек разбора воды, их пропускной способности и количества проживающих в доме людей.
Так же, существует возможность улучшить «возможности» сорбционного фильтра, если, например, смешать несколько различных сорбционных материалов. Тем самым расширяется список загрязнений, которые такая многокомпонентная загрузка сможет удалить.
Ионообменная технология
Одна из наиболее часто применяемых технологий очистки воды, благодаря своей универсальности и относительно небольшой цене. Данная технология основана на том, что ионообменная смола «забирает» из воды одни ионы (кальция), замещая их другими ионами (натрия), которые входят в ее состав. В результате такого замещения, вода, прошедшая через фильтр умягчитель, становится «мягкой», приобретает ту самую «мылкость», полностью избавившись от жесткости.
Так же, если смешать несколько ионообменных смол, с различными рабочими свойствами, можно получить состав, который можно использовать как умягчитель и обезжелезиватель одновременно. Данную технологию очистки воды порой так и называют – два в одном.
Итоги
Мы рассмотрели 3 основные, 3 самые распространенные и широко применяемые технологии очистки воды:
- Механическую;
- Сорбционную;
- Ионообменную.
Кроме них, существуют и другие, более экзотические технологии очистки воды: мембранный, озонирование, электрохимический и некоторые другие, о которых мы не будем упоминать, по причине их редкости, большой цены и/или трудности, а порой и невозможности их применения в бытовых целях.
А чтобы вам, нашим заказчикам, не запутаться во всем этом многообразии вариантов технологии очистки воды, мы рекомендуем обращаться к нам. Команда специалистов компании «Живая вода» подберет для вас несколько вариантов систем очистки воды, даст экспертную оценку каждому из них и профессионально установит выбранное вами оборудование. Какой из предложенных нами методов вы выберете для себя, решать вам.
Нам же, в свою очередь, остается только напомнить, что вы должны понимать – вечно работающих фильтров еще не придумали и эксплуатировать их нужно в соответствие с нашими рекомендациями, не забывая проводить регулярное сервисное обслуживание водоочистного оборудования, установленного в вашем загородном доме, квартире, или таунхаусе.
Позвоните нам +7 (499) 390-28-02, и мы проконсультируем по объекту, подскажем подходящую для вас технологию очистки воды, и решим все ваши проблемы.
С Уважением, команда специалистов компании «Живая вода»!