Знезараження води: основні методи і способи

Вода, хоч і не відрізняється будь-яким вираженим смаком або запахом, є невід’ємною частиною нашого життя. Якщо людина не буде отримувати достатню кількість рідини, вони може загинути від зневоднення. На жаль, якість питної води на природі або в водопроводі залишає бажати кращого, тому люди придумали дієві методи її знезараження.

У цій статті ми розглянемо, які методи знезараження питної води існують, і як їх правильно використовувати в домашніх умовах і на природі.

Необхідність знезараження води

Часи, коли можна було спокійно напитися з лісового струмка, давно пройшли. Стрімкий розвиток технологій і промисловості, на жаль, призвели до того, що практично всі джерела прісної води заражені тими чи іншими мікроорганізмами, мають неприємний осад або забруднені хімічними сполуками (рисунок 1).
знезараження водиМалюнок 1. Очищення питних і стічних вод допомагає знищити патогенні мікроорганізми

Пити необроблену воду небезпечно, тому для захисту свого життя і здоров’я краще використовувати перевірені методики знезараження води. Більшість з них застосовуються в промисловості для очищення промислових і побутових стічних води, але деякі з найсучасніших систем і технологій знезараження підходять і для домашнього використання.

Нормативна документація

Якщо вас цікавить, як правильно знезаразити воду, в першу чергу вам слід знати, що її якість регулюється чіткими законодавчими нормами і нормативними документами.

Основні документи, які застосовують для оцінки якості питної води – це Федеральний закон «Про санітарно-епідеміологічне благополуччя населення» та Водний кодекс. Однак, це далеко не єдині документи, що регулюють роботу систем каналізації та водопостачання.

Для оцінки якості питної води використовуються і такі нормативні документи:

  1. ГОСТи: включають в себе правила, за якими проводиться контроль якості стічних і питних вод, а також методики здійснення аналізів в польових умовах.
  2. БНіП: ці будівельні норми і правила визначають вимоги до зведення очисних споруд, систем водопостачання та монтажу водопровідних труб.
  3. СанПіН: звід санітарно-гігієнічних правил, що визначають вимоги до питної води і її поділу на групи за складом.

Можна зробити висновок, що якість питної води контролюється регулярно і підлягає регулюванню відповідними нормативними документами.

Основні методи знезараження

Способів ефективного знезараження води існує досить багато, хоча в цілому їх можна розділити на фізичні, хімічні і комбіновані.

Кожен з подібних методів знезараження питних і стічних вод має свої особливості і характеристики, і спрямований на поліпшення певних показників. Щоб дізнатися ці нюанси, варто розглянути кожен з цих способів більш детально.

За допомогою ультрафіолету

Знезараження води ультрафіолетом використовується вже досить давно, так як дезінфікуючі властивості такого опромінення отримали наукове підтвердження, а УФ обладнання вважається найкращим для поліпшення якості питної води (рисунок 2).

Основна властивість ультрафіолетового опромінювання стічних вод зводиться до того, що подібні промені знищують хвороботворні мікроорганізми, роблячи рідина придатною для подальшого використання.

Установка для знезараження води ультрафіолетовим опроміненням складається зі спеціальних ламп, поміщених в кварцові чохли. Лампи виробляють випромінювання, що знищує хвороботворні мікроорганізми, а чохли не дають установкам остигати. В результаті ліквідація мікробів відбувається безперервно.
Знезараження води ультрафіолетомМалюнок 2. Установка для очищення ультрафіолетом

Багато що залежить і від якості рідини, що поступає: чим прозоріше вода, тим далі поширюється випромінювання, і тим ефективнішою буде робота установки. При цьому, установку потрібно розбирати і очищати мінімум раз в три місяці, а якщо вона використовується для очищення сильно забрудненої води, то навіть частіше.

хлорування

Очищення питної води за допомогою хлору набула широкого поширення в нашій країні, хоча активно застосовується і по всьому світу. Як хімічний елемент, хлор здатний усунути будь-які хвороботворні мікроби, вступаючи в реакцію із забрудненою водою (малюнок 3).
хлорування водиМалюнок 3. Хлорування – застарілий, але ефективний метод очищення

Основна перевага такого хімічного методу знезараження полягає в тому, що він має виражену ефективністю, але при цьому відрізняється фінансової доступністю. Крім того, даний метод використовується для усунення з води сірководню і шкідливих металів.

Як правило, хлорування застосовується для очищення води в басейнах, а також для очищення питної води, що надходить в міські системи водопостачання.

При всій своїй ефективності, метод перехлорування не можна назвати ідеальним. Для нього характерні і певні недоліки: сам по собі хлор є токсичним елементом, може викликати рак і клітинні мутації. Також слід враховувати, що вапняна обробка хлорним вапном повинна проводиться в суворій відповідності з нормами, так як надлишок елемента може викликати серйозні проблеми зі здоров’ям у населення.

Також слід уточнити, що кип’ятіння хлорованої води не допоможе усунути надлишок цього елемента. Швидше навпаки, він перетвориться на такого ж небезпечний для здоров’я діоксин, який також є сильною отрутою. Щоб усунути цей елемент, хлоровану воду потрібно добу відстояти в окремій ємності і в добре провітрюваному приміщенні.

озонування

Очищення води озоном – ще один дієвий засіб для знезараження. Озон має виражену окислюючими дією, здатний проникати всередину клітини, руйнувати її стінки і приводити до загибелі патогенного мікроорганізму (рисунок 4).

Переваги озону в порівнянні з хлором очевидні: він не тільки швидко знищує патогенні мікроорганізми, але також знебарвлює і дезодорує воду, практично миттєво роблячи її придатною для пиття.

При цьому в міських системах водопостачання частіше використовується саме хлор, а не озон через декілька мінусів цього елемента. По-перше, він здатний окислювати метали і приводити до швидкого зносу труб і устаткування. По-друге, останні дослідження показали, що якщо розрахувати дозування озону неправильно, він може привести до пробудження патогенних мікроорганізмів, що раніше перебували в сплячці.
озонування водиМалюнок 4. Озонування миттєво робить воду придатною для пиття

Крім того, мінусом даного методу вважається його висока вартість і необхідність установки спеціального обладнання і найму персоналу високої кваліфікації через вибухонебезпечності газу.

Іодірованіе і бромування

Серед інших методів очищення і знезараження води особливо виділяється йодування і бромування. На жаль, незважаючи на свою ефективність і надійність, очищення води йодом, бромом або гіпохлоритом натрію не використовується з кількох причин.

Наприклад, йод має виражені бактерицидні властивості і був відомий ще в давнину. Але, всі спроби очищення води йодом не привели до позитивного результату: патогенні мікроорганізми дійсно знищуються, але сама питна вода набуває дуже неприємний запах і смак. Бром – ще один надійний хімічний елемент, який практично миттєво знищує всі патогенні мікроорганізми. Однак спосіб очищення з використанням даного елемента не практикують масово через високу вартість брому.

В цілому, в домашніх умовах раціональніше застосовувати фізичні методи швидкого і ефективного знезараження води. Деякі з них підійдуть і для використання в польових умовах, тому ми розглянемо їх більш детально.

ультразвукові установки

Пояснити принцип знезараження води із застосуванням цих установок складно, так як їх робота заснована на принципі кавітації. Даний процес являє собою вплив на рідину звуковими коливаннями високої інтенсивності. В результаті в ній утворюються численні порожнечі, що нагадують процес кипіння. Різкі перепади в частоті ультразвукового опромінення призводить до розриву клітинних оболонок і загибелі патогенних мікроорганізмів (малюнок 5).
Очищення води ультразвукомМалюнок 5. Принцип роботи ультразвукової установки

Обробка питної води таким ультразвуком дійсно безпечна і ефективна. Єдиний мінус – це експлуатація обладнання. Важливо, щоб персонал вмів налаштовувати таку установку. В іншому випадку знезараження або не буде ефективним, або установка вийде з ладу.

термічне

Метод термічної обробки води вважається найпоширенішим серед звичайного населення і активно практикується в побуті (рисунок 6).
Як знезаразити воду вдомаМалюнок 6. У домашніх умовах питну воду найпростіше кип’ятити

Найпростіший спосіб – просто закип’ятити воду, призначену для пиття. Під дією високих температур в ній знищуються всі патогенні мікроорганізми, але вже через добу в ній можуть знову оселитися мікроби.

Але є й інший метод – очищення питної води через її заморозку. Цей метод такий же простий і не менш ефективний. Його здійснюють так: воду заливають в металеву або пластикову ємність (але не в скляну) і ставлять в морозильну камеру. Наповнювати тару до країв не має сенсу, так як при замерзанні рідина розширюється в обсязі.

Щоб ефективно очистити воду заморожуванням, потрібно дотримуватися кількох правил:

  1. Чистий рідина замерзає набагато швидше тієї, в якій містяться домішки.
  2. Коли половина води замерзне, рідину потрібно злити, так як саме в ній можуть міститися шкідливі домішки.
  3. Що залишився лід надалі розморожують і використовують отриману рідину для пиття і приготування їжі.

Варто відзначити, що тала вода вважається корисною, так як здатна активізувати відновлювальні процеси в організмі. З цієї причини популярністю користуються спеціальні станції знезараження води методом заморозки, які реалізують чисту талу рідина.

Електроімпульсне

Принцип роботи електролізних установок, призначених для знезараження води, досить простий. У воду надходять електричні розряди, які створюють ударну хвилю. Мікроорганізми, потрапляючи під її вплив, моментально гинуть.

Перевага даного способу, в порівнянні з іншими методами знезараження в тому, що він має виражену ефективністю, не вимагає попереднього очищення рідина, а метод електролізу діє навіть в каламутній воді (малюнок 7).
Електроімпульсне знезараження водиМалюнок 7. Очищення води електроімпульсів – дієвий, але занадто дорогий метод

Крім того, в такій воді гинуть не тільки прості, але і вкрай живучі мікроорганізми, тому ефект зберігається протягом тривалого часу (до 4 місяців). Однак даний метод не отримав широкого поширення через свою високу вартість і велике споживання енергії.

Знезараження полімерними сполуками

Останнім часом популярністю стали користуватися полімерні сполуки, які застосовуються для знезараження стічних і питних вод. Такі реагенти не змінюють колір і смак рідини, але при цьому повністю знищують патогенні мікроорганізми і усувають неприємний запах. Крім того, така фільтрація абсолютно безпечна для здоров’я і зберігається тривалий час.

Знезаражувальні полімери для води не вступають в реакцію з металами, а значить, не призводять до псування водопровідних труб або обладнання. Єдиний мінус дезинфікуючого засобу – його висока вартість.

знезараження сріблом

Одним з найдавніших вважається метод очищення води сріблом. Його використовували ще наші предки. Крім того, вони вважали, що срібло не тільки знезаражує воду, а й зцілює від багатьох хвороб. Сучасні вчені довели, що цей благородний метал дійсно здатний знищувати багато мікроорганізмів, але не відомо, ліквідує він найпростіші бактерії (рисунок 8).
Очищення води срібломМалюнок 8. Іони срібла також ефективно знищують патогенні мікроорганізми

Очищення води даними способом дійсно вважається ефективною, але слід дотримуватися мінімальної дози, яка потрібна при знезараженні. Справа в тому, що при накопиченні в організмі цей метал може викликати негативні наслідки для здоров’я. Саме тому дезінфекція срібними іонами не використовується в промисловості, а тільки в побуті, для обробки незначної кількості питної води.

Комбіновані способи знезараження

Більш ефективними, вважаються комбіновані методи знезараження води. Вони поєднують в собі хімічні і фізичні способи, і призначені для підвищення ефективності обробки.

В даний момент, саме такий підхід вважається найбільш прогресивним, але все ж практикується переважно в побуті, а не в промисловості через свою високу вартість.

Яскравий приклад комбінованого методу – використання компактної бактерицидної установки, призначеної для знезараження невеликих обсягів води в домашніх умовах. Але набагато частіше використовують установку для знезараження води ультрафіолетом в комплексі з хлоруванням або озонуванням. Лампи знищують мікроорганізми, а хімічні елементи запобігають їх повторній появі.

Якщо вас цікавить, який метод знезараження води краще використовувати в побуті або на природі, відразу слід уточнити, що для цих цілей потрібно використовувати максимально простий, але при цьому ефективний спосіб. Наприклад, будинки можна просто кип’ятити воду, призначену для пиття. На природі ж набагато зручніше користуватися спеціальними антисептичними таблетками.

Дієві методи очищення питної води в домашніх умовах наведені в відео.

Ссылка на основную публикацию