Фізико-хімічні методи очистки води

Фізико-хімічні методи очищення води використовуються для знезараження рідини і ліквідації органічних частинок, що утворюють дрібнодисперсні і колоїдні маси в каналізаційних системах. Крім того, хімічна водоочистка дозволяє позбутися небажаних іонів, кислот і основ.

Фізико-хімічне очищення води ґрунтується на:

• фільтрації та гіперфільтрації;
• флокуляції та коагуляції;
• нейтралізації;
• деструкції.

Гіперфільтрація

Фізико-хімічне очищення води за допомогою гіперфільтрації, полягає в застосуванні методу зворотного осмосу. Суть процесу полягає в тому, що спеціальна мембрана дозволяє дуже ретельно відсіяти забруднюючі елементи і пропустити чисту воду. Гіперфільтрація як правило потребує попереднього механічного очищення води від великих часток.

Очищення води зворотним осмосом

Тонке очищення води зворотним осмосом полягає в роботі особливої ​​мембрани, яка затримує всі можливі домішки (органічні частки, бактерії, хімічні речовини та інші шкідливі домішки), що містяться у воді. Мембранні фільтри для очищення води дозволяють затримувати максимум небажаних речовин і пропускати при цьому чисту рідину.

Пори фільтра тонкої очистки води відсівають всі можливі частинки і елементи, але при цьому не розрізняють чи вони шкідливі. Відповідно, мембранна очистка води не дозволяє залишати необхідні речовини і видаляє всі підряд.

Таким чином, можна сказати, що фільтри тонкого очищення води дуже якісно очищають воду – вони позбавляють рідину від всіляких хімічних домішок і навіть від одновалентних іонів натрію і хлору. Очищення води за допомогою зворотного осмосу робить рідину дуже чистою, практично дистильованою.

Мембранні фільтри для очищення води обов’язково містять такий сорбент, як активоване вугілля. Це дозволяє здійснювати більш тонке очищення води, так як мембрана без сорбенту не зможе перешкодити проникненню мікроорганізмів і органіки з діаметром часток меншим ніж канали фільтруючої установки.

Мембранне очищення води вимагає попередньої механічної обробки.

Очищення води зворотним осмосом позбавляє рідину не тільки шкідливих, а й корисних елементів, що негативно позначається на загальній якості води та її споживчих властивостях.

Флокуляція й коагуляція

Флокуляція й коагуляція – фізико-хімічні методи очищення води, що викликають взаємодію хімічних елементів з колоїдними та дрібнодисперсними домішками.

Це дозволяє очистити воду за допомогою вступу їх у відповідну реакцію. Після подібного очищення, у воді з’являться якісь «пластівці», які без перешкод можна механічно видалити або відфільтрувати.

Деструкція

Деструкція – це розклад небажаних речовин на цілком нешкідливі складові.

Електрохімічне очищення води

Електрохімічне очищення води базується на окисно-відновних реакціях і являє собою, власне, дію електричного струму на стічні води. Якщо говорити більш доступною мовою, можна сказати, що сильний струм ділить воду на «живу» і «мертву» і тим самим очищає її.

Електрохімічне очищення води досить економний спосіб. Проте за кордоном подібний метод не використовується для побутових вод, а застосовується виключно для промислового очищення води.

Електрохімічне очищення води дозволяє знищити всі мікроорганізми, але при цьому, воно може негативно вплинути на різні органічні речовини. У зв’язку з тим, що у воді можуть міститися абсолютно різні мікроорганізми і речовини, а точний аналіз стічних вод, як правило, не робиться, результат дії струму на цю воду ніхто передбачити не зможе. Відповідно, через непередбачуваність реакції речовин у воді, в ході її очищення можуть вийти не дуже безпечні сполуки.

Очищення води сріблом

Очищення води сріблом відоме людям вже багато століть і сприятливий вплив срібла використовується дуже широко. Бактерицидна дія металу пов’язана з тим, що іони срібла сполучаються з оболонками бактерій та їх ферментними системами і тим самим очищають воду.

Проте мало кому відомо, що очищення води сріблом – далеко не ідеальний спосіб дезінфекції. Справа в тому, що срібло – це не що інше, як важкий метал, і воно може зашкодити здоров’ю не менше, ніж свинець, кобальт та інші подібні, часом отруйні, речовини. Срібло може поступово накопичуватися в нашому організмі, що згодом може призвести до отруєння металом.

Очищення води сріблом може зупинити ріст бактерій. Саме такий бактеріостатичний вплив роблять дозволені концентрації срібла (50 мкг/л). Вбити мікроорганізми зможуть тільки дуже високі концентрації срібла, однак для очищення води вони заборонені. Крім того, деякі мікроорганізми нечутливі до срібла, тому, незалежно від обсягів використовуваного металу, вони будуть розмножуватися.

Відповідно, срібло не можна назвати ідеальним матеріалом для очищення води. Срібло більш доречне не для очищення, а для довгого зберігання води в різних віддалених від джерела води об’єктах, аж до космічних станцій. Також срібло можна використовувати для виробництва очисних фільтрів, створених із застосуванням активованого вугілля. В даному випадку срібло допоможе уникнути накопичення на фільтрі бактерій. Мікроорганізми дуже люблять органічні речовини, що накопичуються на фільтрі, а срібло дозволить запобігти їх росту.

Очищення води гідроциклонами

Очищення води гідроциклонами – метод використання спеціальних апаратів, здатних розділяти у воді високоабразивні матеріали, в залежності від їх розміру. Подібний метод очищення можна зустріти в промислових галузях. Використовуються гідроциклони для очищення стічних вод, а також для зневоднення різноманітних матеріалів.

Очищення води гідроциклонами полягає в тому, що спеціальний механізм, який складається з корпусу (конусоподібного резервуару), кришки, спеціального відводу, патрубка, отвору для зливу рідин і футеровки, розділяє різнорозмірні матеріали і очищає воду.

Процес очищення води виглядає наступним чином: через спеціальний отвір у верхній частині гідроциклону, патрубком і циліндричною частиною в корпус гідроциклону надходить рідина з сумішами і елементами. Далі, за рахунок обертання, вода в корпусі розділяється на два потоки – зовнішній і внутрішній. Потім відцентрова сила переміщує великі частки в зовнішній водний потік і виводить їх через спеціальну насадку в гідроциклоні. Внутрішні очищені водні потоки, у свою чергу, зливаються в резервуар. Для того, щоб дані процеси не зруйнували гідроциклон зсередини, в механізмі передбачена футеровка.

Очищення води гідроциклонами – досить простий і зручний спосіб позбавлення води від небажаних елементів і часток. Гідроциклони вельми довговічні і мало піддаються зносу або зовнішнім пошкодженням.

Конструктивні особливості гідроциклонів дозволяють використовувати механізми як самостійні агрегати, або застосовувати їх у складі систем водоочистки, які знезаражують воду в кілька етапів.