Как можно очистить воду от нерастворимых в ней веществ

Способы очистки воды от примесей

Многие ошибочно считают, что ограничения СанПиН основаны на биологической потребности человека. На самом деле, их составляют исходя из экономических возможностей и технической оснащенности водоподготовки.

К тому же каждый из людей имеет массу индивидуальных особенностей. Что для одного подойдет, то другому нанесет вред: аллергия, заболевания органов и т.д. Даже если в нормах и учитывалось влияние химических веществ на организм, то брались данные для взрослого здорового человека. Ребенок или люди с хроническими заболеваниями должны обязательно пользоваться очисткой воды от примесей.

Хлор спас мира от эпидемий холеры. Но он является токсичным веществом и особенно опасен для астматиков и аллергиков. В воде могут образовываться соединения с хлором – хлороформ и др.

После всех очистки воды от примесей ее подает по старым ржавым трубам, что ведет к вторичному загрязнению: трехвалентным железом, ионами металлов и механическими примесями.

Как очистить воду от примесей?

Для каждого случая загрязнения предусмотрены свои способы очистки. Главное – знать, что следует убирать. Для этого проводят химический и бактериологический анализ воды. Максимальный результат достигается при системе из нескольких фильтров.

Механическая фильтрация

Механические фильтры являются самыми распространенными. Они задерживают нерастворенные частицы. Воду пропускают через «сито». Размер ячеек определяет уровень очистки. В воде преобладают примеси от 0,1 до 20 микрон. Гранулированный уголь с фракцией 0,1-1 мм способен хорошо очистить воду. Но в воде присутствуют микроорганизмы размером от 0,4 до 3 микрон.

Городские очистительные станции широко используют этот метод очистки.

В квартирах механические фильтры выполняют предварительную очистку, что бы снизить нагрузку на следующие этапы.

Ионный обмен

Представляет собой сорбцию ионов: фильтрующая масса поглощает одни ионы, а выпускает другие. Вредные заряженные частицы остаются в сорбенте, а безвредные оказываются в воде.

Сорбент называют ионообменным материалом (иониты). Обычно они работают на замещение солей (натрий замещает кальций и магний). Вода становиться более мягкой и не образует налета на нагревательных элементах. Используются для очистки воды от тяжелых металлов и нитратов, которые наносят вред организму.

Ионообменная смола характеризуется обменной емкостью – возможным количеством замещенных ионов. Ее преимуществом является способность к восстановлению.

Обратный осмос

Схема обратного осмосу

Метод основан на использовании обратноосмотической мембраны. Через ее поры способны проходить только молекулы воды, а примеси остаются на поверхности. Вода становится почти дистиллированной, удаляется до 99% примесей.

После мембраны вода направляется в бак для сбора фильтрата, а концентрат солей смывается в канализацию.

Недостатком считается медленная работа, большой объем воды уходит в отходы (для очистки 1 литра тратиться более 5 литров канализационной воды).

Электрохимическая очистка

Вода подвергается воздействию сильного электрического тока, который вызывает окислительно-восстановительные реакции. При небольших финансовых затратах можно получить воду приемлемого качества.

Метод чаще используется на промышленных производствах, а не в быту. Очищает воду от микроорганизмов и органических веществ. Знать полный химический состав невозможно, поэтому никто не гарантирует, что продут нужные реакции. Повышается вероятность появление опасных соединений.

Дистилляция

Дистилляция воды

Вода подвергается испарению, а потом пар конденсируют. выделяются твердые примеси и жидкости, имеющие другую температуру испарения. Вода становиться чистой, но очень дорогой. Используют в фармацевтической и химической промышленности.

В системе обязательно должен быть активированный уголь для удаления низкомолекулярную высоколетучую органику.

Кипячение

Кипячение является разновидностью стерилизации. Из воды полностью удаляются микроорганизмы, которые не переносят высоких температур. Удобен при обработке больших объемов воды.

В быту очистка воды осуществляется кипячением. Однако при своей эффективности, есть ряд недостатков:

• уменьшается концентрация солей;
• часть воды выкипает, а концентрация вредных примесей увеличивается;
• кипяченая вода не имеет вкуса и долго не храниться.

Как правильно кипятить воду? Если нужен кипяток, то достаточно довести ее до кипения. Если необходима очистка воды от примесей, то кипятят от 10 до 15 минут.  Этого времени достаточно, что бы убить все микробы. Однако вирус Гепатита А гибнет только после 30 минут кипячения.

Вымораживание

Заморожена вода

Вымораживанием удаляются соли и твердые примеси. Чистая вода кристаллизуется быстрее, чем с примесями. Воду замораживают. Когда образуются кристаллики чистой воды, то незамерзшую жидкость сливают, а лед растапливают.

Следует следить, что бы вода не охлаждалась слишком быстро, а то замерзнет вместе с примесями.

Следует понимать, что полностью обессоленная вода не будет полезной.

Сорбция

Вода проходит через фильтр с сорбентом, который поглощает газы и твердые примеси. Наиболее распространенным сорбентом является активированный уголь. Он эффективен в удалении многих примесей.

Активированный уголь может быть природного и искусственного происхождения. Исходный материал подвергают обработке высокой температурой в присутствии кислорода. Для активации угля производят обработку водяным паром. Благодаря ей, сорбент увеличивает сваю активную площадь до 1,5 тысячи квадратных метров на 1 грамм. Множество пор разного размера позволяет любому виду примеси найти место.

Для очистки воды от примесей очень важной является скорость сорбции. Вода в фильтрующей массе находится недолго – несколько секунд. Нужно, что бы примеси успели осесть на активную поверхность. Добросовестные производители стремятся к увеличению времени контакта до 30 секунд. Достигается это более толстым слоем активированного угля для прохождения воды.  При покупке фильтра обязательно обращайте внимание на скорость. Если в фильтре 100 грамм угля, то за минуту он должен пропускать только 1 стакан воды.

Схема безреагентное обезжелезивание + умягчение воды+ сорбция (активированный уголь)

Блок безнапорной дегазации/аэрации в сборе.
Установка обезжелезивания воды HFI 1465 263 740. Загрузка сорбент АС и МС
Установка умягчения воды HFS 1044 255 760. По расходомеру. Смола Lewatit (ФРГ)
Солевой бак для установки умягчения.
Установка сорбционная HFK 1465 263 740. Загрузка активированный уголь.
Канализация свободного излива. Предоставляет заказчик.
Щит управления системой очистки. Входит в комплект п.1
Блок обеззараживания UV-12
Фильтр механической очискти Honeywell F76S 1″
Красный — базовая коплектация. Синий — дополнительное оборудование.

В очистке питьевой воды хорошие результаты показал кокосовый уголь. Он используется основными представителями фильтруемого оборудования.

Важна фракция угля: чем меньше размер частиц, тем больше активная площадь.

Активированный уголь удаляет органику и соединения хлора. Против тяжелых металлов и бактерий он малоэффективен.

Основные недостатки:

• быстро засоряется;
• является хорошей средой для размножения бактерий – следует вовремя его заменять;
• бактерицидной добавкой является серебро, которое токсично в больших количествах.

Сегодня на рынке можно встретить новый сорбент – карбонблок. Это спеченный активированный уголь с полиэтиленом. Получается монолитный блок с высокими сорбционными свойствами. Можно достичь пористость менее 1 микрона. Но он быстро забивается крупными частицами. Следует предусмотреть предварительную очистку воды от ржавчины, песка и глины.

Еще одной разновидностью являются активированные углеродные волокна. Это нити в диаметре до 10 микрон, которые в совокупности обеспечивают  высокую скорость очистки воды. Молекула начинает «запутываться» среди волокон и застревает. Углеродные волокна значительно результативнее дробленого угля: выше скорость сорбции, больше сила связывания молекул и сорбционная емкость. Они являются идеальным вариантом для квартиры, где присутствует ограничение в пространстве.

Хорошая система очистки воды от примесей должна иметь умеренную стоимость, обладать хорошими потребительскими свойствами  и выдавать чистую воду высокого качества. Следует предусмотреть фильтры для предварительной очистки, глубокой и конечной фильтрации.

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.

описание физических, химических, физико-химических и биологических методов, фильтрация на предприятиях и очищение стоков

Какие существуют по принципу действия?

В зависимости от принципа действия выделяют такие способы очистки воды как:

• Физические (грубая механическая чистка).
• Химические (смешение воды с реагентами).
• Физико-химические (сложные комплексные мероприятия).
• Биологические (воздействие живых микроорганизмов).

Физические методы

Данные методы предназначены для очищения воды от твердых крупнофракционных частиц (чаще всего – нерастворимых).

Они успешно задействуются на этапах первичной и грубой очистки и в разы реже – при глубоких и тонких воздействиях.

Среди главных физических методов выделяют:

• Процеживание – очищение жидкостей от крупнофракционных посторонних включений при проходе через ячеистые прослойки (сетки, решетки, полипропиленовую мешковину). К преимуществам этого метода относят простоту и эффективное улавливание крупного мусора, к минусам – потребность в частой промывке фильтрующих элементов, пропускание патогенных микроорганизмов, солей и любых мелких нежелательных примесей.
• Отстаивание – осаждение посторонних фракций под действием собственного веса вниз с последующим отбором более чистой воды. Этот метод используются как на предварительных, так и на промежуточных этапах водоподготовки, его производительность существенно ограничена временем и объемами отстойников.
• Фильтрование – схожий с процеживанием, но более совершенный метод, позволяющий очищать воду от ненужных примесей с разным размером фракций (минимальный порог – до микронов) при прохождении через пористый фильтрующий слой. Метод активно используется в быту и на производстве, из всех физических видов он считается самым эффективным.
• УФ-дезинфекция – обработка предварительно очищенной от крупных фракций воды УФ-лучами с длиной волн в пределах 200-400 нм с целью обеззараживания. Состав и физические свойства жидкости этот метод не меняет.

Химические

Эти методы ценятся за эффективность и высокую производительность.

Справка. Разложение, преобразование или выпадение в осадок загрязнителей при их применении происходит в кратчайшие сроки вне зависимости от объема обработки.

Исходя из вида протекающих реакций выделяют такие химические методы водоочистки как:

1. Нейтрализация – выравнивание PH-баланса воды за счет добавления особых реагентов (аммиачной воды, гидроксидов калия или натрия, кальцированной соды) или ее пропускании через кислые газы. Чаще всего к этому методу обращаются при регенерации промышленных стоков, забираемая из скважин или водоемов вода изначально имеет нейтральную среду и корректировке баланса не нуждается.
2. Окисление – обезвреживание токсичных водных растворов и хлорирование воды при добавлении активных окислителей. Несмотря на высокую эффективность (микроорганизмы убиваются быстро и надолго) метод считается опасным для здоровья человека.
3. Очистку восстановлением. Данный метод выбирается при высокой доли легко восстанавливаемых веществ в исходной воде или стоках. При его выборе из воды удаляются ряд простых и переходных металлов и минералов (хрома, ртути или мышьяка) и их соединений.

Физико-химические

Данная группа представлена комплексными методами с широким спектром применения, задействуемыми на любых этапах очистки и водоподготовки.

Очистка воды при их выборе осуществляется самыми разными способами, включая воздействие растворенных газов, тонкодисперсных сред и изменение ионного состояния молекул.

Особенности наиболее востребованных физико-химических методов изложены в таблице:

Биологические

Эти методы преимущественно задействуются при очищении стоковых вод и базируются на использовании живых организмов.

К последним относят как бактерии (окисляющие и разрушающие токсичные и азотосодержащие соединения, поглощающие фосфаты), простейшие грибы и водоросли, так и многоклеточные (черви, насекомые).

Справка. Чаще всего бактерии используют в виде активного жилого ила и зооглеей.

Водоочистка биологическими методами проводится в:

• Естественных или искусственных водоемах, очищающих сравнительно небольшие объемы воды со средней степенью загрязненности при минимуме усилий и трат.
• Биофильтрах – специальных сооружениях с фильтрующей прослойкой из аэробных микроорганизмов с естественным или принудительным воздухообменом.
• Аэротенках – сложных автоматизированных комплексах с принудительной аэрацией.
• Метатенках – устройствах анаэробного брожения для переработки концентрированных стоковых осадков.

Современные технологии очищения

В современных системах водоподготовки приведенные методы используются в комплексе.

Ярким примером служат многоступенчатые бытовые фильтры с механическими предфильтрами, ионообменными или сорбционными картриджами и обратноосмотическими мембранами. Такие установки обеспечивают полноценную подготовку питьевой воды вне зависимости от ее исходных параметров.

К инновационным тенденциям в сфере водоподготовки относят:

• Отказ от метода хлорирования в пользу озонирования (окисление жидким кислородом) и/или УФ-обработки.
• Использование ультрафильтров и нанофильтрационных мембран с пониженной селективностью.
• Вывод взвесей и растворенных органических примесей с помощью электроприборов фотокатализации.

При всех своих преимуществах такие технологии нельзя назвать бюджетными, соответствующие фильтры, мембраны и другие расходные материалы обходятся дорого и в быту не окупаются.

Проверенные новые методы (ионообмен, обратный осмос, многоступенчатое исполнение фильтра), наоборот, становятся более доступными для частных лиц.

Фильтрация на предприятиях

Взаимосвязь между областью использования и требуемым типом системы водоподготовки отражена в таблице:

В целях экономии средств приведенные методы реализуются в комплексе с механическим фильтрованием.

Отдельные требования выдвигаются к системам переработки стоков предприятий химической или металлургической отрасли, отбираемый концентрат может быть ценным или нуждаться в обязательной утилизации.

Переработка стоков

Полный цикл переработки стоков на производстве и в общественных линиях включает:

1. Подачу стоков на усреднитель при необходимости разбавления.
2. Отстаивание механическим способом.
3. Основную чистку (активное использование живых организмов).
4. Глубокую чистку (удаление всех посторонних примесей с помощью обратноосмотических мембран или тонких фильтров).
5. Обеззараживание (УФ-обработка, хлорирование, озонирование).

Выделяемый на 2, 3 и 4 стадиях осадок в обязательном порядке регенерируется или утилизируется. Эти процессы происходят в метатенках, отжимных или сушильных аппаратах.

Бытовое очищение стоков требует меньше усилий. Владельцы индивидуальных домов, но подключенных к канализационным сетям используют септики (как с днищем, так и без), сорбенты или коагулянты.

Важно! Вторичное использование очищенных стоков практикуется редко (при соблюдении ряда условий вода может направляться в системы полива).

Более подробно об очистке сточных вод читайте здесь.

Удаление тяжелых металлов

Потребность в принятии дополнительных мер возникает при отклонении ПДК тяжелых металлов в воде от санитарно-гигиенически норм. Чаще всего такая ситуация наблюдается при близости скважины к септику или попадании этих веществ извне (осадки, протекание зараженных грунтовых вод, контакт с металлически фитингами).

Для удаления этих веществ в быту и промышленности используются следующие химические и физико-химические методы:

Системы обратного осмоса при несомненной эффективности редко используются из-за дороговизны и ускоренного использования ресурсов мембран.

Важно! Рекомендуется выбрать систему обратного осмоса при очищении воды с высоким (от 20 мг/л) содержанием двухвалентного железа или невозможности использования других способов.

Заключение

Приведенные методы непрерывно совершенствуются и дополняют друг друга, при выборе конкретного варианта стоит ознакомиться с их особенностями и возможными ограничениями заранее.

Ни один из методов, который существует, нельзя назвать универсальным, при правильной организации водоподготовки они задействуются в комплексе.

Вне зависимости от выбранного метода к потребителю или на промышленные объекты подается вода с контролируемыми параметрами.

как очистить ее в домашних условиях таблетками? Основные химические и другие методы очищения воды из под крана, их этапы

Вода необходима человеку для жизни. Важно, чтобы она была чистой, особенно если предполагается употребление в пищевых целях. Хотя в промышленности используются разные способы, чтобы избавиться от примесей и вредных веществ, текущая из-под крана вода все равно далека от идеала. Именно поэтому стоит дополнительно пользоваться бытовыми методами очистки, чтобы улучшить качество жидкости.

Обзор физических методов

Грязная вода может содержать песок, ил, глину и другие частицы, встречающиеся в природных источниках. На этапе механической очистки суть заключается в том, чтобы избавиться от нерастворимых примесей. Очищение может включать несколько этапов. Это достаточно распространенные и простые методы – отстаивание, процеживание с помощью специальных мембранных пластин и другие техники.

Фильтрация

Существуют различные материалы, которые могут задерживать твердые частицы, но свободно пропускать воду. Их используют для создания фильтров. Наиболее распространены следующие варианты:

• песок;
• гравий;
• антрацит;
• кварцевый песок.

Также в качестве фильтра может применяться полупроницаемая перегородка с небольшими отверстиями, размер которых меньше, чем у твердых частиц, которые необходимо отделить.

Седиментация

Под действием гравитации и центробежной силы более тяжелые включения, присутствующие в толще воды, могут оседать. Чтобы произвести разделение, используют специальную установку для седиментации или осаждения. В этом случае в основе лежит применение физических сил, но аналогичный метод очистки может происходить и химическим путем, если в воду добавить необходимые реагенты.

Их воздействие также приводит к оседанию твердых частиц на дне.

Обратный осмос

Процедура выполняется при помощи специальной установки, где вода под давлением проходит через специальную мембрану. Этот метод позволяет удалять даже мелкие частицы, включая сульфаты и нитраты, соли жесткости, красители, и получать стерильную жидкость. Обратный осмос используют в промышленных и медицинских целях. Для этого применяются механизмы, способные обрабатывать воду в больших количествах. Их конструкция включает:

• насос высокого давления;
• фильтр для тонкой очистки;
• систему реагентной подготовки;
• фильтрующие модули;
• датчики контроля и управляющие элементы.

Существуют и бытовые приборы, которые могут осуществлять обратный осмос. Такие механизмы имеют более простое устройство и обладают компактными размерами, поэтому их можно установить в квартире. Некоторые люди считают этот метод очистки спорным, поскольку в процессе вода лишается не только вредных примесей, но и полезных микроэлементов.

Дистилляция

Метод предполагает термическое опреснение жидкости или выпаривание. Под воздействием температуры вода переходит в другое агрегатное состояние – пар, что позволяет отделить различные примеси. Дистилляция осуществляется с помощью специальных установок, которые имеют два теплообменника и трубопроводы с запорной арматурой.

Дистиллированная вода пригодна для питья, однако основная сфера ее применения – это химическая промышленность. В лабораториях такую жидкость используют для приготовления различных растворов, проведения анализов, также в ней ополаскивают пробирки и другую посуду, чтобы исключить наличие случайных примесей. Поскольку эта вода лишена полезных микроэлементов, при пищевом использовании рекомендуется добавлять соли кальция и магния, особенно если другие источники этих веществ отсутствуют.

Какие биологические способы используют для очистки?

Методики этой группы полностью основаны на применении живых организмов. С их помощью производится очистка. Как правило, в процессе участвуют бактерии разных видов, которые в процессе жизнедеятельности могут разлагать загрязнения и другие вещества, но также существуют методики с использованием водорослей, растений или насекомых – червей и мотыля.

В зависимости от проведенных анализов и особенностей химического состава воды, можно подобрать оптимальную группу организмов, которая справится с такой задачей. Например, нитрофицирующие бактерии могут окислять азотные соединения, а виды, аккумулирующие фосфаты, необходимы для очищения от фосфора.

Микроорганизмы образуют особые скопления, которые называются активным илом.

Это масса в виде темных хлопьев, которые легко оседают и быстро отделяются от воды после завершения процедуры. Очистку биологическими методами проводят в естественных и искусственных условиях, используя различные виды оборудования и группы живых организмов.

Основные химические методы

Существует реагентный способ очистки, который активно используется в различных сферах. Он предполагает добавление определенных веществ, вступающих в реакцию с имеющимися примесями и помогающими очистить мутную воду от загрязнений.

Все процессы, где задействована химия, можно условно разделить на 3 большие группы:

• нейтрализация;
• окисление;
• восстановление.

Также современные технологии позволяют использовать синтез-методы, подразумевающие сочетание химических реакций внутри раствора и дополнительного физического воздействия. К таким относится ионообменный способ, сорбция, термическая обработка, электродиализ и другие. Ниже перечислены несколько наиболее популярных методик этой категории, с помощью которых можно очистить загрязненную воду.

Флокуляция

Является разновидностью коагуляции – данный процесс подразумевает слипание мелких частиц в более крупные образования, которые можно быстро удалить. Для подобной очистки применяются специальные реагенты, чаще всего это синтетические полимерные материалы. Они способствуют образованию связующих мостиков между частицами, после чего крупные хлопья могут оседать на дне емкости или всплывать на поверхности однородным слоем.

Ионный обмен

Обычно этот метод используют для изъятия солей жесткости, то есть с целью повышения качества и умягчения воды. Во время очистки происходит обмен ионами между жидкостью и специальным материалом – ионитом. Он может иметь природное происхождение, но в настоящее время в промышленности чаще используют искусственные смолы, которые по своим качествам превосходят натуральные аналоги.

Иониты делятся на 2 типа – катиониты и аниониты, в зависимости от заряда. Процесс обмена может протекать с разной скоростью, на что влияют определенные факторы:

• температура;
• концентрация раствора;
• размеры используемых зерен ионита.

Хлорирование

Использование хлористых окислителей позволяет обеззараживать воду. Во время реакции нейтрализуются токсичные соединения и погибают вредные микроорганизмы. Для обработки применяется газообразный хлор, а также его соединения с калием, натрием, кислородом, кальцием.

Процедура обладает пролонгированным действием и позволяет защитить воду от вторичного загрязнения, если она перемещается по старым и изношенным трубопроводам.

Также реагенты для хлорирования недорогие, поэтому процесс не требует больших затрат.

У подобной обработки есть и существенные минусы. В некоторых случаях могут происходить нежелательные реакции, после которых образовываются токсичные соединения. Кроме того, по своей природе хлор – ядовитое вещество, поэтому необходимо тщательно рассчитывать дозировку. С учетом этого некоторые предприятия переходят на озонирование. Озон не токсичен и при эксплуатации не образует опасных соединений, однако его сложно получать в достаточных количествах для промышленного применения.

Использование электромагнитного излучения

Чаще всего в целях очистки применяют ультрафиолет. Это один из видов электромагнитного излучения, соответственно, в процессе не требуются химические реагенты, нагрев или охлаждение. Воду облучают с помощью специального прибора, под действием УФ-лучей погибают вредные микроорганизмы, опасные вирусы и грибки. Эффективность воздействия зависит от длины излучаемых волн и времени воздействия.

Применение ультрафиолета – оптимальный вариант в комплексе с другими проверенными методами. Необходимо предварительно провести фильтрацию от твердых примесей, солей жесткости, тяжелых металлов. Также лучи не смогут проникнуть сквозь мутную жидкость и цветущую воду, поэтому при сильных загрязнениях лучше использовать другие способы. Ультрафиолет не обеспечивает пролонгированного действия, поэтому при транспортировке и неправильном хранении возможно повторное заражение.

Как очистить воду в домашних условиях?

Жидкость из-под крана часто не вызывает доверия, поэтому люди задумываются о возможных способах доочистки в быту. Самые простые методики не требуют специального оборудования.

Кипячение

Помогает удалить хлор и низкотемпературные газы, избавиться от бактерий, вредных органических примесей. Кипячение имеет ряд недостатков.

• Изменяет структуру воды, негативно воздействуя на нее – она становится неполезной для организма, особенно если ее нагревать несколько раз подряд.
• Соли при кипячении испаряются и оседают на стенках чайника. Эти частицы попадают в организм вместе с жидкостью, накапливаются и могут приводить к заболеваниям суставов, появлению камней в почках.
• Некоторые вирусы выживают и после кипячения. Для их уничтожения нужна более высокая температура, которую сложно обеспечить в домашних условиях.

Можно сделать вывод, что вода после такой обработки будет неполезной, также сохраняется некоторый риск заражения инфекцией.

Отстаивание

Этот метод применяют, чтобы избавиться от хлора. Водопроводную воду наливают в банку или другую большую емкость и оставляют примерно на 12 часов. При этом соли тяжелых металлов никуда не исчезнут, а только осядут на дне, поэтому рекомендуется использовать 2/3 банки, выливая жидкость аккуратно, чтобы она не перемешивалась. Для усиления эффекта воду можно настаивать на шунгите или кремнии, предварительно поместив их на дно емкости.

Вымораживание

Такой способ гораздо эффективней, чем кипячение. После заморозки происходит перекристаллизация, за счет чего вода очищается. Однако для получения нужного результата важно соблюдать технологию. Большинство людей считает, что достаточно поставить воду в морозильную камеру, а затем достать и растопить лед, но это не так.

Согласно химическому закону, вода кристаллизуется и затвердевает в наиболее холодном месте, а все, что было в ней растворено, скапливается вокруг. Следуя этому правилу, нужно обеспечить постепенное замораживание и следить за процессом. Чистая вода затвердеет быстрее, после чего все, что осталось, можно вылить – это раствор с вредными примесями. Такой метод позволяет получить полезную для организма жидкость, сохранившую все необходимые микроэлементы.

Другие бытовые способы

Можно использовать различные вещества, которые помогут очистить воду.

• Шунгит. Крупные камни помещают в емкость с жидкостью из расчета 100 грамм на литр. Отстаивать нужно около 3 дней, но не больше.
• Кремний. Принцип тот же, что и с шунгитом, нужно использовать 10 грамм на 5 литров, оставить на 2-3 дня. Очищенную воду сливать аккуратно, чтобы не затронуть осадок.
• Соль. В 2 литрах растворить столовую ложку, подождать 30 минут. Этот метод помогает избавиться от вредных микроорганизмов и тяжелых металлов, однако соленую воду не рекомендуется употреблять постоянно.
• Серебро. Предметы, изготовленные из этого материала, нужно погрузить в жидкость на 10-12 часов.
• Активированный уголь. Таблетки заворачивают в марлю и кладут в воду на 8 часов. Вещество не только очищает жидкость, но и устраняет неприятные запахи.

Кремний и шунгит можно приобрести в аптеке или в специализированных магазинах. Перед использованием камни необходимо тщательно промыть. Их можно применять многократно, но время от времени нужно будет заменять на новые. Делать это следует не реже, чем раз в полгода.

У шунгитовой воды также есть противопоказания – она не рекомендована людям с высокой кислотностью желудка, склонностью к онкологическим заболеваниям и тромбам.

Фильтрация

Простые методы не слишком эффективны либо неудобны в использовании, поэтому популярностью пользуются специальные устройства с фильтрами. Они позволяют быстро получать питьевую воду хорошего качества без необходимости ждать несколько часов или дней. Домашние фильтры могут быть разными, отличаются по конструкции, свойствам и стоимости.

Настольные кувшины.

Имеют простое устройство, которое включает:

• емкость с крышкой;
• приемную чашу в виде воронки;
• картридж с фильтром.

Кувшин может вмещать до 4 литров воды, в зависимости от модели. Картриджи рассчитаны на очистку 200-400 литров, после чего их нужно менять. Внутри есть несколько слоев – сорбент, ионообменная смола, полипропиленовое волокно. Это бюджетный вариант для небольшой семьи или для использования на даче.

Фильтры под мойку.

Эти устройства обеспечивают качественную очистку. Вода проходит через 3-5 секций, прежде чем попасть к потребителю. Существуют разные виды картриджей, которые можно установить, также система может включать установку, работающую по принципу обратного осмоса или проточный фильтр. Конфигурацию выбирают, предварительно изучив характеристики воды в доме – это позволяет найти оптимальный вариант.

Фильтры грубой очистки.

Чаще всего их устанавливают на трубы в загородных домах, где вода поступает напрямую из скважины. Такие фильтры задерживают крупные частицы – песок, глину, грязь. В квартирах они также могут использоваться, чтобы исключить попадание ржавчины или известкового налета в питьевую воду.

Жидкость проходит через сетку, которая задерживает крупные включения. Фильтры этого типа также могут иметь сменные картриджи. По способу установки модели делятся на фланцевые и муфтовые.

Насадки на кран.

Отличаются простой конструкцией и легко устанавливаются. Устройство выглядит как насадка, внутри которой находится фильтр. Он может содержать сорбент, задерживающий токсичные вещества, ионообменные смолы и полипропиленовый слой. Вода очищается по мере прохождения через картридж, проточным способом.

Такой метод обеспечивает не слишком качественную фильтрацию, но если жидкость не имеет сильных загрязнений, и нужно просто избавиться от запаха или привкуса хлора, то этого достаточно.

Выбор фильтра зависит от состава воды и наличия тех или иных проблем. Если в жидкости явно прослеживаются крупные частицы, то не обойтись без системы грубой очистки, которая будет задерживать этот мусор. Также могут потребоваться более сложные методы для устранения химических загрязнений.

Нелишним будет проанализировать состав воды – это позволит с точностью определить, какой прибор эффективнее справится с задачей. Это особенно актуально, если вы хотите установить сложную систему очистки, которая предусматривает несколько этапов и методик фильтрации.

Топ 5 ошибок при подборе системы очистки воды смотрите в следующем видео.

Очистка воды от нерастворимых примесей: лучшие решения

Стандартные системы водоснабжения поставляют в квартиры воду низкого качества, и такая вода в большинстве случаев является непригодной для питья. Очистка воды от нерастворимых примесей в самой системе водоснабжения осуществляется при помощи промышленных средств фильтрации, однако они недостаточно эффективны – в связи с этим непосредственно в квартире должны использоваться дополнительные современные системы фильтрации. Чем старше трубы и устройства, входящие в центральную систему водоснабжения, тем более строгая воде требуется очистка, ведь нерастворимых примесей в ней оказывается намного больше.

Решения BWT для промышленной и бытовой очистки воды:

Как правило, средства эффективной очистки воды устанавливаются после того, как проанализировано состояние системы водоснабжения. Это необходимо для того, чтобы определить, какие виды нерастворимых примесей в воде наиболее распространены. Даже в новых домах будет не лишним использование дополнительной очистки, ведь такой дом подключается к общей системе, находящейся в эксплуатации на протяжении многих лет. Впрочем, здесь может быть уместна простая одноступенчатая очистка – даже простой фильтр приспособлен к извлечению из воды опасных загрязнений и примесей, которые сохранились в воде после прохождения очистительной станции и других средств обеспечения чистоты жидкости.

В данном случае очистка воды от нерастворимых примесей осуществляется при помощи магистральных фильтров, которые могут быть установлены и на горячей, и на холодной воде. Кроме того, на такое устройство монтируются счетчики. Подобная модель может с достаточной эффективностью очистить воду от таких видов загрязнения, как мелкие и крупные взвеси, а также от окалины, ржавчины и песка. Данный вид очистки дает возможность эксплуатировать сантехнику на протяжении длительного времени, так как попадание песка в трубу приводит к ее быстрой порче. Необходимо отметить, что магистральные модели положительно сказываются на состоянии обыкновенных систем фильтрации. Некоторые модели могут снизить давление, ведь высокое давление может рассматриваться как один из ключевых критериев, влияющих на величину расхода воды и скорость износа трубопровода.

Примечательно, что существуют также средства, ориентированные на тонкую очистку – они позволяют устранять нерастворимые примеси из промышленных систем фильтрации. Устанавливаются на холодной и горячей воде. Наиболее распространенный метод поддержания эффективности работы такого фильтра – использование сменных картриджей. То, какая будет осуществляться очистка воды от нерастворимых примесей, зависит от того, каковы в фильтре размеры пор – чем они меньше, тем более тонкой будет очистка поступающей жидкости.

Питьевая вода очищается при помощи бытовой очистительной системы, принцип работы которой основывается на обратном осмосе воды. Используются такие средства преимущественно в коттеджах и квартирах, и характеризуются многоступенчатой системой очистки от нерастворимых примесей – в результате из воды эффективно удаляются микробы, хлор, соединения металлов, а также примеси, формирующие неприятный вкус и запах воды. Уровень очистки достигает 98%, при том, что сама по себе очистительная система имеет небольшие габариты и много места не занимает.

В скважинах очистка воды от нерастворимых примесей важна не меньше. Если человек проживает в загородном доме или коттедже, то водоснабжение у него обычно автономное. Конечно же, вода, поступающая из артезианской скважины, считается чистой, и даже может без дополнительной обработки соответствовать всем требованиям ГОСТов. Тем не менее, употребление такой воды не допускается без дополнительных систем очистки воды для дома – как минимум, это должно быть устройство, обеспечивающее тонкую механическую фильтрацию. В этом случае никаких сложностей с эксплуатацией не возникнет на протяжении нескольких лет. Как и в случае с квартирными средствами очистки, здесь также требуется предварительный анализ подаваемой жидкости – после экспертной оценки качества и содержания вредных примесей, можно определиться с тем, какую систему фильтрации использовать наиболее целесообразно.

КАК ОЧИСТИТЬ ВОДУ ОТ ПРИМЕСЕЙ

1. Положите ложку сухой глины в стакан с водой и тщательно пере­мешайте. Затем дайте отстояться.

Через некоторое время, частицы сухой глины в воде начнут оседать на дно стакана. Чистую воду можно аккуратно перелить в другой сосуд.

Очистка воды таким способом называется отстаиванием. Его можно наблюдать на водопроводных станциях. Перед тем как вода попадет в водопровод, она отстаивается в больших бетонных отстойниках.

Твердые частицы в воде оседают на дне, а вода становится чистой и прозрачной. Питьевую воду недостаточно очищать путем отстаивания. Так как мелкие частицы глины в ней не отстаиваются в течение очень долгого времени.

2. Воду можно очистить с помощью фильтрования.

В природе, когда вода протекает через песочные слои, нерастворимые примеси задерживаются в слоях песка, а вода становится прозрачной. На водопроводных станциях вода пропускается через бассейн, наполненный песком, — через песочный фильтр.

3. Профильтрованную воду накапаем на стекло и нагреем. Вода на стекле испарится, и на стекле останется беловатый след. Значит, в воде, очищенной фильтрованием от нерастворимых примесей, присутству­ют растворенные вещества.
4. Как можно очистить воду от растворимых примесей? Налейте воды в стеклянный сосуд. Растворите в воде немного соли и марганцовки. За­
   кройте сосуд крышкой со вставленной в нее длинной, согнутой под углом трубочкой. Свободный конец трубочки опустите в стакан, который опу­щен в холодную воду. Нагрейте окрашенную воду в стеклянном сосуде. При кипении вода начнет превращаться в пар. А пар начинает через тру­бочку накапливаться в стакане, опущенном в холодную воду, остывает и переходит в жидкое состояние. Этот процесс называется перегонкой.
5. Рассмотрите полученную воду. Она прозрачная и чистая. Если по­пробовать на вкус, она безвкусная. Эту воду накапаем на стекло и ис­парим. На стекле не остаётся никаких следов. Это доказывает, что вода избавилась от растворимых примесей. Она — чистое вещество. Очищенная таким способом вода называется дистиллированной. Дистиллированная вода используются при изготовлении лекарственных средств.

Задание. 1. Очистите способом отстаивания мутную воду.

2. Проведите опыт по очистке воды.

Комментарии

очистка воды | Описание, процессы и значение

Очистка воды , процесс, с помощью которого удаляются из воды нежелательные химические соединения, органические и неорганические материалы и биологические загрязнители. Этот процесс также включает в себя дистилляцию (преобразование жидкости в пар для ее конденсации обратно в жидкую форму) и деионизацию (удаление ионов путем экстракции растворенных солей). Одна из основных целей очистки воды - обеспечение чистой питьевой водой.Очистка воды также удовлетворяет потребности медицинских, фармакологических, химических и промышленных применений в чистой и питьевой воде. Процедура очистки снижает концентрацию загрязняющих веществ, таких как взвешенные частицы, паразиты, бактерии, водоросли, вирусы и грибки. Очистка воды происходит в масштабах от большого (например, для всего города) до малого (например, для отдельных домохозяйств).

Вода из входных отверстий, расположенных в водопроводе, например в озере, направляется на смешивание, коагуляцию и флокуляцию, а затем направляется на водопроводные станции для очистки путем фильтрации и химической обработки.После обработки его перекачивают в водопровод для хранения или распределения.

Список дел Земли

Действия человека вызвали обширный каскад экологических проблем, которые теперь угрожают продолжающейся способности как природных, так и человеческих систем процветать.Решение критических экологических проблем глобального потепления, нехватки воды, загрязнения и утраты биоразнообразия, возможно, является величайшей задачей 21 века. Мы встанем им навстречу?

Большинство сообществ полагаются на естественные водоемы в качестве источников водозабора для очистки воды и повседневного использования. В целом эти ресурсы можно классифицировать как грунтовые или поверхностные воды и обычно включают подземные водоносные горизонты, ручьи, ручьи, реки и озера.Благодаря последним технологическим достижениям, океаны и морские моря также стали использоваться в качестве альтернативных источников воды для питья и домашнего использования.

Определение качества воды

Исторические данные свидетельствуют о том, что очистка воды была признана и практиковалась древними цивилизациями. Основные методы очистки воды были описаны в греческих и санскритских письменах, а египтяне использовали квасцы для выпадения осадков еще в 1500 году до нашей эры.

В наше время качество, до которого должна быть очищена вода, обычно устанавливается государственными органами.Независимо от того, установлены ли они на местном, национальном или международном уровне, государственные стандарты обычно устанавливают максимальные концентрации вредных загрязнителей, которые могут быть допущены в безопасной воде. Поскольку практически невозможно исследовать воду просто по внешнему виду, для проверки уровней загрязнения были разработаны многочисленные методы, такие как физический, химический или биологический анализ. Уровни органических и неорганических химических веществ, таких как хлорид, медь, марганец, сульфаты и цинк, патогенные микроорганизмы, радиоактивные материалы, растворенные и взвешенные твердые вещества, а также pH, запах, цвет и вкус являются одними из общих параметров. проанализированы для оценки качества воды и уровней загрязнения.

Обычные бытовые методы, такие как кипячение воды или использование фильтра с активированным углем, могут удалить некоторые загрязнения из воды. Хотя эти методы популярны, потому что их можно широко и недорого использовать, они часто не удаляют более опасные загрязнители. Например, природная родниковая вода из артезианских колодцев исторически считалась чистой для всех практических целей, но в течение первого десятилетия 21-го века она подверглась тщательной проверке из-за опасений по поводу пестицидов, удобрений и других химикатов с поверхности, поступающей в колодцы.В результате артезианские скважины подверглись обработке и серии испытаний, в том числе на паразита Cryptosporidium .

Не все люди имеют доступ к безопасной питьевой воде. Согласно отчету Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) Организации Объединенных Наций (ООН) за 2017 год, 2,1 миллиарда человек не имеют доступа к безопасной и надежной питьевой воде дома. Восемьдесят восемь процентов из четырех миллиардов ежегодных случаев диареи, регистрируемых во всем мире, связаны с нехваткой санитарной питьевой воды.Ежегодно примерно 525 000 детей в возрасте до пяти лет умирают от диареи, второй по значимости причины смерти, и 1,7 миллиона заболевают диарейными заболеваниями, вызванными небезопасной водой в сочетании с ненадлежащими санитарией и гигиеной.

Процесс

Большая часть воды, используемой в промышленно развитых странах, обрабатывается на водоочистных сооружениях. Хотя методы предварительной обработки, применяемые на этих предприятиях, зависят от их размера и степени загрязнения, эти методы стандартизированы для обеспечения общего соответствия национальным и международным нормам.Большая часть воды очищается после того, как ее перекачивают из естественного источника или направляют по трубопроводам в сборные резервуары. После того, как вода была доставлена ​​в центральное место, начинается процесс очистки.

Предварительная обработка

При предварительной обработке из воды удаляются биологические загрязнители, химические вещества и другие материалы. Первым шагом в этом процессе является просеивание, при котором из обрабатываемой воды удаляются крупный мусор, такой как палки и мусор. Фильтрация обычно используется при очистке поверхностных вод, например из озер и рек.Поверхностные воды представляют больший риск загрязнения большим количеством загрязнителей. Предварительная обработка может включать добавление химикатов для контроля роста бактерий в трубах и резервуарах (предварительное хлорирование) и стадию, включающую фильтрацию песком, которая помогает взвешенным твердым частицам оседать на дно резервуара для хранения.

Предварительное кондиционирование, при котором вода с высоким содержанием минералов (жесткая вода) обрабатывается карбонатом натрия (кальцинированной содой), также является частью процесса предварительной обработки.На этом этапе в воду добавляют карбонат натрия, чтобы вытеснить карбонат кальция, который является одним из основных компонентов раковин морских организмов и активным ингредиентом сельскохозяйственной извести. Предварительная подготовка гарантирует, что жесткая вода, которая оставляет за собой минеральные отложения, которые могут забивать трубы, будет изменена для достижения той же консистенции, что и мягкая вода.

Прехлорирование, которое часто является последним этапом предварительной обработки и является стандартной практикой во многих частях мира, было подвергнуто сомнению учеными.В процессе предварительного хлорирования хлор применяется к неочищенной воде, которая может содержать высокие концентрации природных органических веществ. Это органическое вещество вступает в реакцию с хлором во время процесса дезинфекции и может привести к образованию побочных продуктов дезинфекции (ППД), таких как тригалометаны, галогенуксусная кислота, хлорит и бромат. Воздействие DBP с питьевой водой может привести к проблемам со здоровьем. Беспокойство проистекает из возможной связи этой практики с раком желудка и мочевого пузыря и опасностей выброса хлора в окружающую среду.

7.5: Водные растворы и растворимость - соединения, растворенные в воде

Цели обучения

• Определите и приведите примеры электролитов

Когда некоторые вещества растворяются в воде, они претерпевают физические или химические изменения, в результате которых образуются ионы в растворе. Эти вещества составляют важный класс соединений, называемых электролитами. Вещества, не выделяющие ионы при растворении, называются неэлектролитами. Если физический или химический процесс, в результате которого образуются ионы, практически на 100% эффективен (все растворенное соединение дает ионы), то это вещество известно как сильный электролит.Если только относительно небольшая часть растворенного вещества подвергается процессу образования ионов, это называется слабым электролитом.

Вещества можно определить как сильные, слабые или неэлектролиты путем измерения электропроводности водного раствора, содержащего это вещество. Чтобы проводить электричество, вещество должно содержать свободно подвижные заряженные частицы. Наиболее знакомо проведение электричества по металлическим проводам, и в этом случае подвижными заряженными объектами являются электроны.Растворы могут также проводить электричество, если они содержат растворенные ионы, причем проводимость увеличивается с увеличением концентрации ионов. Подача напряжения на электроды, погруженные в раствор, позволяет оценить относительную концентрацию растворенных ионов либо количественно, измеряя электрический ток, либо качественно, наблюдая за яркостью лампочки, включенной в цепь (Рисунок \ (\ PageIndex) {1} \)).

Ионные электролиты

Вода и другие полярные молекулы притягиваются к ионам, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). Электростатическое притяжение между ионом и молекулой с диполем называется ионно-дипольным притяжением. Эти аттракционы играют важную роль в растворении ионных соединений в воде.

Когда ионные соединения растворяются в воде, ионы в твердом веществе разделяются и равномерно диспергируются по всему раствору, поскольку молекулы воды окружают и сольватируют ионы, уменьшая сильные электростатические силы между ними.Этот процесс представляет собой физическое изменение, известное как диссоциация. В большинстве условий ионные соединения при растворении почти полностью диссоциируют, поэтому они классифицируются как сильные электролиты.

Давайте посмотрим, что происходит на микроскопическом уровне, когда мы добавляем твердый KCl в воду. Ионно-дипольные силы притягивают положительный (водородный) конец полярных молекул воды к отрицательным ионам хлора на поверхности твердого тела, а отрицательные (кислородные) концы - к положительным ионам калия.Молекулы воды проникают между отдельными ионами K ⁺ и Cl ^- и окружают их, уменьшая сильные межионные силы, которые связывают ионы вместе, и позволяют им переходить в раствор в виде сольватированных ионов, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \) показывает. Уменьшение электростатического притяжения позволяет каждому гидратированному иону в разбавленном растворе двигаться независимо, что приводит к увеличению беспорядка в системе, когда ионы меняют свои фиксированные и упорядоченные положения в кристалле на подвижные и гораздо более неупорядоченные состояния в решение.Этот повышенный беспорядок ответственен за растворение многих ионных соединений, включая KCl, которые растворяются с поглощением тепла.

В других случаях электростатическое притяжение между ионами в кристалле настолько велико или ионно-дипольные силы притяжения между ионами и молекулами воды настолько малы, что увеличение беспорядка не может компенсировать энергию, необходимую для разделения ионов. , и кристалл нерастворим. Так обстоит дело с такими соединениями, как карбонат кальция (известняк), фосфат кальция (неорганический компонент кости) и оксид железа (ржавчина).

Правила растворимости

Некоторые комбинации водных реагентов приводят к образованию твердого осадка в виде продукта. Однако при некоторых комбинациях такой продукт не получается. Если смешать растворы нитрата натрия и хлорида аммония, реакции не происходит. Можно было бы написать молекулярное уравнение, показывающее реакцию двойного замещения, но оба продукта, хлорид натрия и нитрат аммония, растворимы и останутся в растворе в виде ионов. Каждый ион является ионом-наблюдателем, и нет никакого общего ионного уравнения.Полезно иметь возможность предсказать, когда в реакции произойдет осадок. Для этого вы можете использовать набор руководящих принципов, называемых правилами растворимости (Таблицы \ (\ PageIndex {1} \) и \ (\ PageIndex {2} \)).

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): Правила растворимости для труднорастворимых веществ

Умеренно растворим в воде	Важные исключения (растворимые)
Все карбонаты и фосфаты	Группа IA и NH 4 + соли
Все гидроксиды	Группа IA и NH 4 + соли; Ba 2+ , Sr 2+ , Ca 2+ Трудно растворимый
Все сульфиды	Группы IA, IIA и NH 4 + соли; Трудно растворимый MgS, CaS, BaS
Все оксалаты	Группа IA и NH 4 + соли
Особое примечание: Следующие электролиты имеют лишь умеренную растворимость в воде: CH 3 COOAg, Ag 2 SO 4 , KClO 4.-} \ left (aq \ right) \ rightarrow? \ nonumber \] Возможные осадки в результате реакции двойного замещения представляют собой нитрат цезия и бромид свинца (II). Согласно таблице правил растворимости, нитрат цезия растворим, потому что все соединения, содержащие нитрат-ион, а также все соединения, содержащие ионы щелочных металлов, растворимы. Большинство соединений, содержащих бромид-ион, растворимы, но свинец (II) является исключением. Следовательно, ионы цезия и нитрата являются ионами-наблюдателями, а бромид свинца (II) представляет собой осадок.-} \ left (aq \ right) \ rightarrow \ ce {PbBr_2} \ left (s \ right) \ nonumber \] Пример \ (\ PageIndex {1} \): Растворимость Классифицируйте каждое соединение как растворимое или нерастворимое Zn (НЕТ 3 ) 2 ПбБР 2 Sr 3 (PO 4 ) 2 Решение Все нитраты растворимы в воде, поэтому Zn (NO 3 ) 2 растворим. Все бромиды растворимы в воде, кроме тех, которые объединены с Pb 2 + , поэтому PbBr 2 нерастворим. Все фосфаты нерастворимы, поэтому Sr 3 (PO 4 ) 2 нерастворим Упражнение \ (\ PageIndex {1} \): растворимость Классифицируйте каждое соединение как растворимое или нерастворимое. мг (OH) 2 KBr Pb (НЕТ 3 ) 2 Ответьте на нерастворимый Ответ б растворимый Ответ c растворимый Сводка Вещества, растворяющиеся в воде с образованием ионов, называются электролитами.Неэлектролиты - это вещества, не образующие ионы при растворении в воде. Правила растворимости позволяют предсказать, какие продукты будут нерастворимы в воде. Добавления и авторства Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или широко) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы: . Растворенные газы в очищенной воде Перейти к основному содержанию Об ELGA Об ELGA Сверхчистая вода Технологии очистки Примеси в воде Руководства и технические документы Одобренные партнеры Снижение риска Карьера Мероприятия ВЭЖХ в фармацевтике ВЭЖХ Water Purity Блог Аналитическая химия Клиническая и фармацевтическая Cool Science Экология Лаборатория Экологичность и устойчивость Продукт Наука будущего Чистота воды Вода в лаборатории Контакт Поиск Английский Deutsch Español Français Italiano Portuguê s 日本語 中文 ELGA LabWater Toggle navigation Продукты Приложения Примеры использования Поддержка Продукты PURELAB CENTRA000 Полный ассортимент продукции Приложения Примеры из практики Раскрытие секретов Антарктики с помощью сверхчистой воды Abbott Diagnostics выбирает системы ELGA MEDICA в Южной Азии Университет Ка'Фоскари - новый метод исследования окружающей среды Tracers in Ice Университет Ка'Фоскари - Исследование загрязнителей в антарктическом льду DASA: Крупнейшая медицинская диагностическая компания в Бразилии ELGA помогает лабораториям иммуносерологии максимально увеличить время безотказной работы Важность сверхчистой воды типа 1+ для разработка непатентованных лекарств MEDICA® Pro выбран для анализаторов Siemens ADVIA® в городской больнице Optimale Wasserqualität für mikrobiologische Forschung und Lehre PURELAB® flex: идеальная система обучения для современных методов исследования Füasserzörstungen Zentrale Reinstwasser-Aufbereitung für Analyzer Поддержка Поддержка и услуги Планирование лаборатории Зарегистрируйте продукт . Растворимая и нерастворимая клетчатка: различия и преимущества Пищевые волокна, неперевариваемая часть растительного сырья, подразделяются на два основных типа. Растворимая клетчатка легко растворяется в воде и распадается на гелеобразное вещество в части кишечника, известной как толстая кишка. Нерастворимая клетчатка не растворяется в воде и остается нетронутой, когда пища перемещается по желудочно-кишечному тракту. Термин «клетчатка» относится ко всем компонентам растительной пищи, которые не могут перевариваться или усваиваться организмом.В отличие от простых углеводов, в том числе большинства видов хлеба и сахара, клетчатка является сложным углеводом и не повышает уровень сахара в крови. Клетчатка обычно содержится в овощах, фруктах, цельнозерновых и бобовых. Его также иногда называют грубым кормом или навалом. Это важное питательное вещество, а это значит, что его необходимо употреблять в пищу. Краткие сведения о растворимой и нерастворимой клетчатке: Растворимая и нерастворимая - два основных типа клетчатки. Многие продукты, богатые клетчаткой, содержат и то, и другое. Обе формы клетчатки полезны для здоровья. Люди использовали клетчатку в качестве диетической добавки с древних времен. В обществе, построенном на рафинированных углеводах или белом хлебе, макаронных изделиях и сахарозаменителях, получение достаточного количества клетчатки может потребовать усилий. Поделиться на Pinterest Целые зерна и крупы являются хорошим источником клетчатки, особенно нерастворимой. Растворимая клетчатка растворяется в воде и желудочно-кишечных жидкостях при попадании в желудок и кишечник.Он превращается в гелеобразное вещество, которое переваривается бактериями в толстом кишечнике, выделяя газы и немного калорий. Нерастворимая клетчатка не растворяется в воде или желудочно-кишечных жидкостях и остается более или менее неизменной при движении по пищеварительному тракту. Поскольку нерастворимая клетчатка совсем не переваривается, она не является источником калорий. Пищевые волокна имеют множество преимуществ для здоровья. Здесь перечислены некоторые из основных. Растворимая клетчатка Снижение абсорбции жиров и помощь в регулировании веса : В виде густого растекающегося геля растворимая клетчатка блокирует жиры, которые в противном случае переваривались бы и усвоились. Снижение холестерина : Растворимая клетчатка предотвращает расщепление и переваривание некоторого пищевого холестерина. Со временем растворимая клетчатка может помочь снизить уровень холестерина или количество свободного холестерина в крови. Стабилизация уровня сахара (глюкозы) в крови : Так же, как растворимая клетчатка предотвращает всасывание жиров, она замедляет скорость переваривания других питательных веществ, включая углеводы. Это означает, что еда, содержащая растворимую клетчатку, с меньшей вероятностью вызовет резкие скачки уровня сахара в крови и может предотвратить их. Снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний : За счет снижения уровня холестерина, стабилизации сахара в крови и уменьшения всасывания жиров регулярное употребление растворимой клетчатки может снизить риск сердечных заболеваний и нарушений кровообращения. Кормление здоровыми кишечными бактериями : Некоторые растворимые продукты, богатые клетчаткой, служат пищей для кишечных бактерий, поскольку они ферментируются в толстой кишке и помогают бактериям дольше процветать. Нерастворимая клетчатка Предотвращение запоров : Как неперевариваемый материал, нерастворимая клетчатка находится в желудочно-кишечном тракте, абсорбируя жидкость и прилипая к другим побочным продуктам пищеварения, которые готовы к образованию стула.Его присутствие ускоряет перемещение и переработку отходов, помогая предотвратить закупорку желудочно-кишечного тракта и запоры или уменьшение дефекации. Снижение риска дивертикулярной болезни : предотвращая запоры и кишечные непроходимости, нерастворимая клетчатка помогает снизить риск развития мелких складок и геморроя в толстой кишке. Это также может снизить риск колоректального рака. Растворимая и нерастворимая клетчатка Чувство сытости дольше после еды: Растворимая клетчатка замедляет скорость переваривания пищи, что означает, что большинство людей дольше чувствуют сытость после еды, богатой клетчаткой.Нерастворимая клетчатка физически заполняет пространство в желудке и кишечнике, усиливая ощущение сытости. Эти свойства могут помочь людям контролировать свой вес. Помогает снизить риск заболеваний: Благодаря многочисленным преимуществам клетчатки для здоровья диета с высоким содержанием клетчатки связана с более низким риском многих заболеваний, включая ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, диабет, метаболический синдром и другие. Хорошие источники клетчатки Поделиться на Pinterest Регулярное употребление хороших источников клетчатки может помочь стабилизировать уровень холестерина, сахара в крови и жиров. На этикетке пищевой ценности на упаковке пищевых продуктов указано количество пищевых волокон, содержащихся в каждой порции продукта. Если продукт продается как имеющий высокое содержание клетчатки или связанный с этим полезный для здоровья продукт, количество растворимой и нерастворимой клетчатки в граммах (г) на порцию должно быть указано в заголовке диетической клетчатки. Некоторые производители также могут добровольно указывать растворимое и нерастворимое содержание волокнистого элемента продукта. Согласно FDA, продукты с высоким содержанием клетчатки содержат не менее 20 процентов рекомендуемой суточной нормы (DV) пищевых волокон на порцию.Продукты, содержащие 5 процентов или меньше, считаются плохими источниками пищевых волокон. Фасоль, горох и цельнозерновые продукты содержат большое количество клетчатки. Некоторые фрукты и овощи также относительно богаты клетчаткой. Общие продукты, являющиеся хорошими источниками клетчатки, включают: вареную фасоль (1/2 стакана 9,5 г) 100% готовые к употреблению отруби (1/2 стакана 8,8 г) консервированная фасоль ( 1/2 стакана содержит 8,2 г) Вареный горох (1/2 стакана 8,1 г) Вареный чечевица (1/2 стакана содержит 7.8 г) вареная пинто / черная фасоль (1/2 стакана 7,8 / 7,5 г) вареный артишок (один целый артишок содержит 6,5 г) вареная белая фасоль / нут / большая северная фасоль (1/2 чашки содержит 6,3-6,2 г) зрелые соевые бобы (1/2 стакана приготовленных, содержит 5,2 г) ржаные вафли или крекеры (2 крекера содержат 5,0 г) запеченный сладкий картофель с кожурой (1 средний картофель содержит 4,8 г) сырая груша или азиатская груша (1 маленькая груша содержит 4 штуки.3-4,4 г) вареный зеленый горошек (1/2 стакана содержит 4,4 г) цельнозерновой английский маффин / хлеб (1 маффин или 2 ломтика содержат 4,4 г) вареный булгур пшеничный (1/2 стакана содержит 4,1 г. ) сырая малина (1/2 стакана 4,0 г) Вареный сладкий картофель без кожуры (1 средний картофель содержит 3,9 г) Печеный картофель с кожурой (1 средний картофель содержит 3,8 г) тушеный чернослив ( 1/2 стакана содержит 3,8 г) сушеный инжир или финики (1/2 стакана содержит 3 штуки.7-3,8 г) сырые овсяные отруби (1/2 стакана содержит 3,6 г) консервированная тыква (1/2 стакана содержит 3,6 г) приготовленный шпинат (1/2 стакана содержит 3,5 г) измельченный готовый- полезные пшеничные хлопья (1 унция содержит 2,8-3,4 г) Сырой миндаль (1 унция содержит 3,3 г) сырое яблоко с кожурой (1 среднее яблоко включает 3,3 г) Приготовленные спагетти из цельной пшеницы (1 / 2 чашки содержат 3,1 г) сырые бананы или апельсины (1 плод содержит 3,1 г) Здоровая диета содержит смесь как растворимой, так и нерастворимой клетчатки.Растворимые волокна чаще встречаются в пищевых продуктах, таких как бобы, горох, овес, ячмень, яблоки и цитрусовые. Хорошие источники нерастворимой клетчатки включают бобы, продукты из цельной пшеницы или отрубей, стручковые бобы, картофель, цветную капусту и орехи. Хотя существует много пищевых добавок с клетчаткой, большинство из них не содержат дополнительных витаминов и минералов, включая витамин B и железо, которые содержатся в продуктах, богатых клетчаткой. Добавки также могут не так легко или полностью усваиваться организмом. Поделиться на Pinterest Предпочтительнее выбирать продукты, богатые клетчаткой, чем полагаться на добавки.Выбор цельного зерна и коричневого риса или макаронных изделий также является хорошим способом увеличить потребление клетчатки. При покупках или приготовлении пищи полезно помнить о некоторых простых правилах. Вот несколько полезных советов по увеличению потребления клетчатки: Выбирайте продукты, в которых цельнозерновые продукты находятся в начале списка ингредиентов. Выбирайте продукты, богатые клетчаткой, а не добавки, такие как Metamucil, Citrucel и другие. Ежедневное употребление фасоли, гороха или чечевицы. Ежедневное употребление хотя бы одного блюда, содержащего 20 процентов дневной нормы на порцию. По возможности, употребление фруктов и овощей с неповрежденной кожурой или кожурой. Ищем, как лучше всего есть определенные продукты. Количество пищевых волокон во многих продуктах питания меняется в зависимости от того, являются ли они сырыми, приготовленными, тушеными, приготовленными на пару, жареными или запеченными. Сбор неочищенного зерна и крупяных продуктов для регулярного включения в рацион. Сбор фруктов и овощей целиком, а не соков. Добавление фасоли, гороха и чечевицы в супы и салаты Добавление большего количества фасоли, гороха или чечевицы, чем мяса, или использование их в качестве основного ингредиента при приготовлении блюд из макарон, запеканок или жаркого. Приготовление соусов или намазок из нута, фасоли, гороха, чечевицы и других бобовых. Употребление несоленых орехов, семян или сухофруктов в качестве закуски или посыпание ими злаков, салатов или йогурта. Начните день с завтрака из цельнозерновых продуктов, особенно из готовых к употреблению отрубей. Сбор коричневого риса над белым. . Смотрите также Что будет если очистить диск с на компьютере Чем отстирать одежду полинявшую Как очистить питьевую воду от нитратов Чем можно отстирать ручку с джинсов Как чистить сосуды головы и шеи Как очистить мозг от токсинов Отстирывается ли краска холи с одежды и как отстирать Как чистят слезные каналы у взрослых Как очистить пароли на компьютере Как очистить браузер Как очистить от суперклея стекло поиск Навигация Facebook Twitter Blog Архивы Февраль 2015 Август 2014 Июль 2014 Май 2014 Апрель 2014 Март 2014 Январь 2014 Декабрь 2013 Ноябрь 2013 Апрель 2013 Декабрь 2012