Способы сбора и очистки воды в природе

Одной из самых главных проблем в современном мире является обеззараживание воды.

Одной из самых главных проблем в современном мире является обеззараживание воды. Качество источников с каждым днем ухудшается, загрязнения вызваны как природными факторами, так и антропогенными.

Для нашего организма основную опасность представляют микробиологические загрязнения, поэтому для получения питьевой воды ее необходимо обеззаразить, чтобы жидкость соответствовала установленным гигиеническим нормам. Процесс очистки подразумевает комплекс мер по уничтожению бактерий, микробов, вирусов и прочих возбудителей болезней.

На сегодняшний день чаще всего принимают 3 способа обеззараживания воды.

Хлорирование

Это самый известный способ очистки – более 98 % воды сегодня очищается таким образом. Он очень экономичный и один из самых эффективных. При помощи хлорирования удаляются посторонние примеси органического и биологического происхождения, а также растворенные соли марганца и железа. Кроме этого, преимущество метода в том, что при поставке к потребителям долгое время сохраняется безопасность воды.

Есть у хлорирования и недостатки: вода со свободным хлором имеет низкие органолептические свойства, что приводит к образованию галогеносодержащих соединений. Поэтому хлорированная вода нуждается в дополнительной очистке.

Озонирование

Этот метод для обеззараживания воды применяется с конца XIX века. Сначала его использовали только для дезинфекции, а затем – для улучшения цвета и запаха. В процессе озонирования выделяется активный атомарный кислород. К тому же озон может уничтожать цисты, споры и другие патогенные включения.
По своему вкусу, запаху и прочим свойствам озонированная вода превосходит хлорированную. Озонирование отличается экологичностью, но этот метод достаточно дорогостоящий, поэтому его используют не так широко. К минусам можно отнести и то, что в некоторых случаях (если температура воды выше +22° С) очистка производится недостаточно качественно, и требуемых микробиологических показателей достичь не удается.

Обработка ультрафиолетом

Этот способ называют самым перспективным. Обеззараживание воды ультрафиолетом имеет ряд преимуществ:
1. Не загрязняет сильнодействующими химическими реагентами, как бывает в случае хлорирования и озонирования, что сказывается на вкусе и запасе воды. И, что не менее важно, вам не нужно обращаться с вредными химическими веществами, контролировать их уровень или беспокоиться что у вас могут закончиться химические вещества.
2. Высокая степень обеззараживания. Ультрафиолет эффективно борется со всеми формами микроорганизмов (бактерии, простейшие, вирусы, даже с хлорустойчивыми микроорганизмами.
3. Не требуется контроль работы системы и специальных мер по безопасности.
4. Компактные установки, монтируются на стене.

Перед установкой системы обеззараживая, при необходимости, выполнить предочистку воды. Ультрафиолетовую систему обеззараживания можно использовать в комплексе с хлорированием для получения долгосрочного эффекта.

Давайте поговорим про то, какие методы очистки на природе применяет обычный турист, и кроме того вспомним, какие же они вообще бывают эти методы очистки, потому как есть удаленные регионы, где проходят наши маршруты, где воду из ручья, не очистив ее предварительно, крайне не рекомендуется употреблять внутрь, особенно в засушливый период.

Какие же бывают методы очистки воды?

  • 1. Самый простой и всем известный метод, да и пожалуй наиболее эффективный, ввиду устойчивости некоторых вредных микроорганизмов к химии, это конечно же кипячение. Обычно хватает прокипятить воду в течении пары минут, но если вода заведомо непригодная для питья из-за вредных бактерий, кипячение в течении 15 минут обеззаразит любую воду. Правда, как то меня уверяли вечером у костра, что такая вода становится «мертвой» и бесполезной для организма, но я, честно говоря, не сильно понимаю, какую пользу должна нести пресная вода, кроме растворенных минералов и того что она вода, поэтому предпочитаю именно такую очистку всем остальным.
  • 2. Методы химической очистки.

Хлор паноцид. В этом случае применяются обеззараживающие таблетки, содержащие вещество хлорпаноцид, одной такой таблетки хватает на 750 мл очищаемой воды. Ну и, конечно же, если у вас оказалась упаковка таких таблеток, — смотрите на дату изготовления, чтобы она была актуальна.

Гидроперит. Или как его еще называют – пергидроль. Такие таблетки идут в количестве пяти штук на десять литров воды, после чего вода отстаивается в течении получаса, а после нагревается до температуры кипения, при которой происходит выпадение осадка перекиси водорода.

Фурацилин. В этом случае берут десяток таблеток на десять литров и затем нагревают воду до 50 градусов, при которых фурацилин почти сразу же растворяется. После этого убавляют огонь, и только слегка поддерживают его, чтобы температура не падала. Через пол часа все варево снимают с огня и осаждают любыми квасцами в количестве пять грамм на десять литров воды.

  • 3. Очистка серебром – довольно распространенный способ, известный из истории про царя Александра Македонского и его поход в Индию. При использовании этого способа кусочек серебра, либо серебряную монету (например, полтинник 1924 года выпуска), либо серебряную ложку оставляют в казане с набранной водой. К утру такая вода вполне пригодна для питья в сыром виде, и кроме всего, она еще и долгое время не портится.
  • 4 Очистка воды активированным углем. Добавляем в воду активированный уголь в количестве столовая ложка на литр воды и тщательно перемешиваем его. Таким образом уголь выступает в роли абсорбирующего фильтра, собирающего на себя все вредные примеси, растворенные в воде.
  • 5. Из народных методов распространены очистка воды травами и корой деревьев. В первом случае применяются сбор трав в количестве примерно 300 грамм на ведро воды и кипячением в течении 20 минут (либо просто оставляют на пол суток замачиваться). В Качестве природных травяных антисептиков применяют тысячелистник, фиалку, ромашку, чистотела и зверобоя, а также других трав.

В случае же с корой дерева, берут кору березы, дуба, бука или ивы, можжевельника (у можжевельника годятся и ветки с иголками) и также либо кипятят на горелке или на костре минут тридцать, либо замачивают на те же 12 часов. Количество коры в районе 150 грамм на ведро. Жидкость после кипячения до дна не сливают, образовавшийся осадок на дне к употреблению не пригоден. Кроме всего, не могу не вспомнить еще очистку гроздью рябины – ее помещают в воду на пару часов, после чего имеем чистую, готовую к употреблению воду.

  • 7. Ну и конечно же, добавим еще о портативных фильтрах для очистки воды. Для пеших путешествий они используются разных видов. Самый простой и компактный – это трубочка, которая одним концом погружается в водоем а второй конец в рот, после чего вода можно через нее пить. Вода обеззараживается за счет содержащих йод реагентов, позволяя, по утверждениям производителя, пить воду из любого источника. Есть фильтры посерьезнее и подороже, вроде представленного на рисунке ниже, некоторым из них, у нас им посвящена отдельная статья .

Ну и добавлю, что все приведенные здесь способы очистки воды не очищают ее от всевозможных тяжелых солей и ядохимикатов, использующихся на полях, поэтому вблизи населенных пунктов, воду стоит брать только в проверенных источниках и колодцах, там где ее набирают местные. Не зря придумали поговорку в свое время: — если берешь воду из родника, посмотри откуда он течет.

Добываемая на дачном участке вода из колодца или скважины перед питьем или применением в пищу требует дополнительной очистки. Даже чистая на вид, приятная по органолептическим показателям вода может содержать вредные для организма примеси, химические элементы, микроорганизмы и бактерии. Такой продукт зачастую можно использовать в технических целях без дополнительной фильтрации. Но для получения безопасной питьевой воды ее нужно очистить.

Скрупулезный подход и оптимизация процесса очистки позволяет получать в домашних условиях воду, приближенную по характеристикам к бутилированной продукции. Но для этого придется применить комплекс механических, ионообменных, адсорбционных, мембранных, обезжелезивающих фильтров.

Установка магистральных фильтров

Если получаете воду из дачного водопровода, скважины, ее нужно подготавливать еще на этапе ввода в дом. Для этого в систему врезают фильтры прямо на трубах, входящих в здание. Они комплектуются сменными картриджами или заправляются специальными средствами для фильтрации, например, ионообменными смолами для нейтрализации солей.

Подбирайте тип фильтров в зависимости от состояния воды в водопроводе, скважине. Одни из них направлены на удаление частиц мелкого, крупного размера, другие отвечают за нейтрализацию химических примесей, третьи – за уничтожение бактерий. Правильно подобранный комплект оборудования делает воду приятной и безопасной для использования в быту. Обслуживайте фильтры в соответствии с рекомендациями производителя. Как правило, менять картриджи нужно через каждые несколько месяцев.

Это предварительная подготовка воды. Очищенная жидкость подается от ввода ко всем точкам водозабора в доме. Такая вода уже полностью пригодна для бытовых нужд, а чтобы сделать ее питьевой, рекомендуется позаботиться о дополнительной очистке.

Использование фильтра под мойкой

В кухонном гарнитуре под мойкой устанавливают комплект, состоящий из механического, ионообменного, угольного фильтра. Они комплексно очищают жидкость от примесей, и из-под кухонного крана течет мягкая безопасная вода без цвета и запаха.

Система из фильтров под мойкой не перегружает работу насоса, удобная и простая при эксплуатации и обслуживании, отличается эффективностью. Владельцу необходимо просто периодически менять картриджи в оборудовании.

Установки с обратным осмосом очищают воду на молекулярном уровне. Но учтите, что в этом случае из продукта убираются не только вредные примеси, а еще и полезные вещества. Вода становится безвредной, но и нужного количества минералов в ней уже нет. Частично его возобновить поможет минерализатор.

Установить насадку на кран

Это еще один фильтр для многоступенчатой очистки. Принцип его работы похож на оборудование предыдущего типа, но в отличие от установки под мойкой эта система монтируется за точкой водозабора, и устанавливается, например, на кухонной столешнице.

Чаще здесь применяются угольные и механические фильтры, но иногда устанавливают и комплектующие для ионного обмена. Они комплексно подготавливают воду, а получать ее вы будете не из-под штатного кухонного крана, а уже из-под фильтра.

Очистка воды фильтрами кувшинного типа

Недорогой, альтернативный вариант очистки питьевой воды. Это простая установка в виде емкости на несколько литров с фильтром. Залитая внутрь жидкость проходит через систему и очищается от механических, химических, микробиологических примесей.

Для фильтрации даже нескольких литров жидкости потребуется время, поэтому метод очистки подходит только для случаев, когда питьевой воды нужно немного. Преимущество такого способа в экономичности, отсутствии необходимости вмешиваться в систему водопровода, а недостаток – в низкой эффективности и слабой производительности.

Для кувшина вода изначально должна быть достаточно чистой. Сильно загрязненная жидкость обязательно требует дополнительной, предварительной очистки, а только тогда ее можно окончательно профильтровать при помощи фильтра-кувшина.

Установка пурифайера

Пурифайер представляет собой установку для подготовки питьевой воды в домашних условиях. Оборудование выполнено в виде кулера, подключенного непосредственно к водопроводу. В нижней части установки предусмотрены фильтры для комплексной очистки воды от химических, микробиологических, механических примесей. На выходе получаем чистую воду, аналогичную бутилированной, без запаха, цвета, добавок.

Техника отличается практичностью, так как кроме очистки она нагревает и охлаждает воду. Установка достаточно производительная, поэтому вода из нее подается практически так же, как из-под крана. Быстро и удобно наполняет как небольшую емкость, так и кастрюлю или ведро.

Но здесь требуется периодическая замена фильтров – 1-2 раза в год в зависимости от системы. Заказать пурифайер с установкой и обслуживанием, а также купить комплектующие, в том числе фильтры к нему, можно в компании «Аквамарин».

Чтобы оборудование прослужило дольше, в системе рекомендуется установить фильтры предварительной очистки на вводе в дом. Они задержат основную долю крупных, агрессивных частиц, а пурифайер и другая техника, подключенная к дачному водопроводу, не будет засоряться.

Покупка бутилированной воды

Если эти способы очистки для вас неудобны, или вода, добываемая на дачном участке слишком грязная, неподходящая для питья и употребления в пищу, лучше использовать бутилированную продукцию. Пользуйтесь питьевой водой комфортно и экономно, установив кулер или используя помпу.

Рассчитайте затраты на установку, обслуживание очистного оборудования на даче с учетом количества питьевой воды, которое нужно на протяжении сезона. Возможно, закупить готовый продукт окажется выгоднее, чем производить его самому. Тем более, что в технических целях вода из дачного водопровода, колодца, скважины пригодна даже без дополнительной очистки.

Пресная вода по данным ученых составляет только 2,5% мировых запасов. Большая часть запасов воды на планете – это моря и океаны. Сложно переоценить её значение для жизнедеятельности человека, т.к. вода выполняет множество функций в нашем организме: обмен веществ, вывод накопившихся токсинов, поддержание теплового баланса, всё это позволяет считать воду самым драгоценным сокровищем на планете. В природной воде содержатся различные примеси, биологические загрязнения и органические вещества. Они отражаются на её цвете, запахе, привкусе, также служат источником заражения болезнетворными микроорганизмами. Способы очистки воды делятся на четыре группы: механические, химические, физико-химические и биологические. Одним из самых эффективных способов улучшения качества воды является химическая водоочистка. Она используются для нейтрализации неорганических примесей. Вода при обработке реагентами проходит через нейтрализацию соединений, растворенных в ней, обесцвечивание и обеззараживание.

Для химической очистки воды сегодня применяют разнообразные окислители, такие как озон, хлор, перманганат калия, подщелачивающие вещества (известь, гидроксид натрия, сода) и подкисляющие вещества (соляная и серная кислоты).

В химической очистке, если загрязняющие вещества невозможно извлечь никаким другим методом, применяют окисление . К таким веществам относят цианистые соединения. Их окисляют до цианата. Это безвредное вещество. Цианат после окисления выпадает в осадок и легко извлекается фильтрами механической очистки. В качестве недорогого и доступного окислителя, способного справится с цианистыми соединениями, используют гипохлорит натрия. Реакции окисления протекают только при определенном уровне РН, поэтому при химической очистке воды требуется постоянный контроль над уровнем её кислотности.

К химическим способам очистки воды сточной также относится электрохимическое окисление. Способ применяют для извлечения металлов и кислот электрохимическим окислением на аноде.

Еще одним химическим способом очистки воды является озонирование. Озон получают синтезом из кислорода, для этого служат озонаторы. Широкое применение этого метода обусловлено высокой скоростью реакции, использованием в качестве окислителя одного из самых безопасных веществ – озона, возможность его получения на месте проведения химической очистки воды, а также то, что озонирование в отличие от большинства реагентов не изменяет кислотно-щелочной баланс воды и не увеличивает содержание солей. Процесс химической очистки озонированием протекает с использованием двух реакторов. Реакторы представляют собой соединенные резервуары, в них с помощью насосов поступает вода, прошедшая предварительную очистку. В основном резервуаре происходит окисление, затем в запасной резервуар, в котором находится свежая, еще не прошедшая химическую очистку вода, подается озоно-воздушная смесь. Такой способ обеспечивает максимальную абсорбцию воды.

Химическим способом очистки воды также можно назвать нейтрализацию с применением подщелачивающих либо подкисляющих веществ. Этот метод эффективен для воды с нарушенным кислотно-щелочным балансом, а также для удаления тяжелых металлов из воды. Процесс происходит в специальных нейтрализаторах, а при благоприятных условиях химическая очистка может быть проведена в накопителях. После очистки вода подлежит осветлению. Сложности создает нерегулярность поступления воды в установку в течение суток. Из-за этого трудно определиться с количеством реагента, которое должно точно соответствовать количеству воды. Возникает необходимость использования датчиков для измерения РН.

Способ обезжелезивания воды применяется для удаления железа и марганца. Вода, обогащенная кислородом, после предварительной очистки прогоняется через материал, содержащий катализатор. Железо после реакции с кислородом превращается в трехвалентный оксид железа, который кристаллизуется и легко задерживается фильтрами.

Таким образом, химические способы очистки воды являются одними из самых эффективных методов очистки, так как основаны на применении различных реагентов, которые переводят растворённые примеси в твердое нерастворимое состояние, вода максимально очищается от нежелательных побочных эффектов. Главным недостатком химического способа очистки воды являются высокие затраты, связанные с энергопотреблением систем и с тем, что используемые реактивы стоят довольно дорого.

Сегодня, более 500 миллионов человек во всем мире страдают от болезней, вызванных употреблением некачественной воды или элементарным ее недостатком. Эта проблема особенно актуальна для больших городов. В некоторых районах Минска, таких как Фрунзенский или Московский, водопроводная вода берется из поверхностных источников и проходит комплексную очистку на водоочистных станциях. Одним из этапов очистки воды, является обеззараживание хлором, к запаху которого тяжело привыкнуть.

Дети пьют воду

Для многих, кто столкнулся с такой проблемой, спасением становится либо бутилированная вода, которая, однако, не способна удовлетворить все хозяйственные нужды, либо установка фильтров для очистки воды. Какие же методы и способы очистки воды применяются сегодня на различных этапах очистки воды.

Методы очистки воды

  • Механические методы – фильтрование, процеживание, отстаивание. Эти способы сравнительно недорогие и применяются, в основном, для выделения различных взвесей.
  • Химические методы очистки используются для нейтрализации всевозможных неорганических примесей. Сточные воды обесцвечиваются, обеззараживаются, проходят нейтрализацию растворенных соединений при помощи реагентов.
  • Физико-химические методы используются для нейтрализации в воде коллоидных примесей, растворенных соединений, очистки от грубо- и мелко-дисперсионных частиц. От остальных метод отличается высокой производительностью.
  • Биологические методы основаны на способности микроорганизмов подвергать разложению органические соединения. Используются, в основном, для нейтрализации растворенных органических соединений.

Сегодня из совокупного объема сточных вод к 68% применяются механические методы очистки, к 29% – биологические, и лишь к 3% – физико-химические.

Способы очистки воды

Способов очистки воды очень много. Некоторые, такие как кипячение, вымораживание или отстаивание, мы используем и знаем с давних времен. Однако такие более технологичные и дорогостоящие способы очистки воды как обезжелезивание, умягчение, адсорбция, мембранные способы, очистка воды озоном и многие другие – гораздо более эффективны и надежны. Остановимся на некоторых из них более подробно:

Адсорбция – один из физико-химических способов очистки воды. Это процесс так называемого избирательного поглощения твердыми поглотителями, имеющими большую удельную поверхность, одного или нескольких компонентов из жидкой среды. Адсорбентами могут служить различные искусственные либо природные пористые материалы: активные глины, торф, зола, коксовая мелочь, силикагель, активированные угли и прочее.

Мембранный способ заключается в том, что водный раствор пропускается через полупроницаемую перегородку, отверстия которой меньше размера частиц загрязнений. Этот способ лежит в основе высокоэффективных в очистке воды систем обратного осмоса.

Очистка поды

Обезжелезивание – это процесс удаления из воды железа. Есть несколько видов обезжелезивания воды, которые применяются в зависимости от того, какое именно железо содержится в воде: двух- трех-валентное, органическое или бактериальное. Зачастую из воды также удаляется марганец, и процесс называется деманганацией.

Умягчение – это процесс извлечения из воды солей жесткости (кальция и магния). Селективное удаление солей жесткости производится несколькими методами: реагентным умягчением, ионным обменом, при котором ионы загрязненного раствора меняются местами с ионами ионообменного материала, в качестве которого используются различные ионообменные смолы.

Озонирование имеет преимущество перед обработкой воды хлором, поскольку не образует токсинов. Он широко используется в европейских странах для обеззараживания воды, как предпочтительный.

Сегодня есть множество способов получения вкусной, безопасной и качественной воды. Производители лучших фильтров под мойку предлагают использовать только наиболее эффективные. Диапазон цен и широкий ассортимент позволяет всем слоям населения, с различным уровнем дохода, выбрать для себя подходящее устройство и наслаждаться преимуществами чистой и полезной воды.

• Относительно чистые, практически не нуждающиеся в фильтрации: роса, дождь, растаявший снег и лед, проверенные родники, высокогорные реки, а также вода, добытая путем конденсации;
• Нуждающиеся в тщательной фильтрации и обеззараживании: реки, озера и другие водоемы со стоячей водой, а также другие непроверенные источники.

• Самым простым способом является свернутый в несколько слоев бинт или марля, процедить через этот самодельный фильтр воду нужно несколько раз, чтобы она стала прозрачнее.
• Более практичный и надежный способ – воспользоваться «карманным» фильтром. Обычно компактные системы состоят из префильтра, фильтрационного картриджа, корпуса из металла или пластика, а также емкости для воды, соединительных шлангов, различных аксессуаров и дополнений. В гравитационных моделях вода фильтруется под действием силы тяжести, поэтому процесс происходит более медленно, но такие агрегаты более надежны. В насосных вариантах вода при помощи давления подается через фильтрационную систему в емкость, поэтому скорость довольно высока. Фильтрующие картриджи изготавливаются из керамики, стекловолокна или холофайбера.

Однако стоит помнить, что от качества дезинфекции и очистки воды зависит здоровье человека, поэтому нужно внимательно изучать инструкции к фильтрам и быть уверенным в выбранных способах, а также брать с собой в походы большие запасы воды.

Фильтрация — это процесс прохождения воды через фильтрующий материал, с целью удаления из неё твердых частиц и других примесей. Фильтруемая вода может содержать широкий спектр загрязняющих веществ ,включая:

  • Нерастворимые частицы (ил, глина, песок)
  • Биологические вещества (бактерии, планктон, споры, цисты)
  • Тяжёлые металлы и химические соединения (железо, цинк, свинец)
  • Минеральные вещества (т.н. соли жёсткости)

Материал, используемый в фильтрах для муниципального водоснабжения обычно представляет собой слой песка, угля или другого зернистого вещества. Процесс фильтрации на муниципальных водоочистных станциях обычно классифицируется как медленный или быстрый.

Медленные песчаные фильтры являются классическим прототипом систем фильтрации. В промышленных масштабах, медленные песчаные фильтры были впервые использованы в Лондоне в 1820 году для очистки воды из реки Темза.

Начиная с 1930-х годов прошлого века методы водоподготовки путем коагуляции, быстрой гравитационной фильтрации и фильтрации под давлением стали постепенно вытеснять медленные песочные фильтры.

Однако в последние десятилетия процесс очистки воды с помощью медленных песочных фильтров снова стал популярен, благодаря его низкой стоимости и превосходной способности удалять патогенные микроорганизмы (в т.ч. Giardia lamblia and Cryptosporidium).

Сегодня, для очистки воды в промышленных масштабах используется серия последовательных технологических процессов. Выбор тех или иных методов очистки воды напрямую зависит от конечной цели водоочистки.

Типичные процессы очистки воды

  • Отделение и удаление крупных загрязнений органического и минерального происхождения (скрининг).
  • Коагуляция и кондиционирование (разрушение коллоидной стабильности, регулирование pH для оптимальной коагуляции).
  • Смешивание химических веществ с сырой водой, содержащий мелкие частицы, которые плохо или медленно выпадают в осадок (химическая обработка).
  • Объединение мелких, лёгких частиц в более крупные глыбы, с целью облегчения процессов осадкообразования и фильтрации (коагуляция и флокуляция).
  • Осаждение больших взвешенных частиц (седиментация).
  • Формирование всплывающих загрязнений с последующим их отделением в форме концентрированного пенного продукта (флотация).
  • Быстрая гравитационная фильтрация для удаления остатков взвешенных частиц.
  • Медленная песчаная фильтрация (включая биологическое методы очистки).
  • Уничтожение/ инактивация болезнетворных организмов (добавление хлора в систему распределения).
  • Коррекция уровня pH (контроль коррозионных свойств воды).
  • Добавление фтора для предотвращения кариеса у населения (фторирование).

Механизмы и принципы фильтрации

Относительная важность тех или иных механизмов очистки воды будет во многом зависеть от особенностей фильтруемой воды, выбора системы фильтрации, степени предварительной очистки и характеристик фильтра.

Фильтрация, по существу, является физико-химическим процессом и, в случае медленного песочного фильтра, биологическим. Фактические механизмы фильтрации воды взаимосвязаны и довольно сложны, но основные методы удаления цвета и мутности воды должны учитывать следующие основополагающие факторы:

  • химические характеристики воды (в особенности — качество исходной воды);
  • природа загрязнений (физическая и химическая характеристики частиц, присутствующих в воде);
  • тип и степень предварительной очистки (коагуляция, флокуляция и т.п.); а также тип фильтра для воды и его действие.

Для обеспечения высокой эффективности очистки воды используется ряд взаимосвязанных механизмов в самом фильтрующем материале. Эти механизмы удаления могут включать в себя следующие процессы:

Получение не просто чистой, а воды глубокой очистки продиктовано потребностями многих отраслей промышленности, приборостроения и медицины. Разнообразие сфер применения воды глубокой очистки предполагает тщательный подбор отдельных её параметров для каждого конкретного приложения. Какие технологии очистки существуют на сегодняшний день? Давайте попробуем разобраться.

В зависимости от метода получения или очистки, существует несколько типов воды с минимальным количеством примесей:

Осмотическая вода (или вода, очищенная методом обратного осмоса)

Данная технология заимствована у природы и относится к мембранным методам очистки воды. Принцип его достаточно прост: вода, как через сито, продавливается через полупроницаемую мембрану, изготовленную из пористого тонкоплёночного композита. Диаметр пор (0,0001 микрон) достаточен, чтобы пропускать молекулы воды, но мал для прохождения ионов и молекул растворенных примесей. По качеству очистки мембранные системы являются одними из самых эффективных, особенно для органических и биологических примесей: она достигает здесь практически 97–99,9% по любому из видов загрязнений.

Деионизированная (или деминерализированная) вода

В процессе деионизации (деминерализации) воду пропускают через два слоя ионообменного материала для более эффективного удаления всех растворенных солей. Одновременно или последовательно применяют катионообменные смолы, содержащие ионы водорода H + , и анионообменные, содержащие ионы гидроксила ОH – . Поскольку все соли, растворимые в воде, состоят из катионов и анионов, обработка воды катионо- и анионообменными смолами полностью заменяет катионы и анионы в солях, присутствующих в очищаемой воде, на ионы водорода и гидроксила, т.е. воду. Таким образом, в объеме, ограниченном ионообменными мембранами, происходит весьма значительное снижение концентрации примесных солей.

Дистиллированная вода

Метод дистилляции основан на выпаривании обрабатываемой воды с последующей конденсацией пара. Такая вода практически полностью очищается от растворенных в ней минеральных солей, органических и других примесей. Технология проста, но энергоемка.

Бидистиллированная и высокоомная вода

Однократно дистиллированная вода не является достаточно чистой с химической точки зрения. Наиболее чистой является бидистиллированная вода, которую часто еще называют «высокоомной». Получение деминерализованной воды такого качества – а именно такая вода необходима в микроэлектронике – задача сложная, требующая комплексного и продуманного подхода к выбору методики обессоливания. Именно по этой причине в современных системах для получения высокочистой воды применяют несколько качественно различных ступеней очистки: ультрафильтрацию, двухкаскадный осмос, ионный обмен (фильтры смешанного действия), электродеионизацию и т.д.

Таким образом, сегодня существует как минимум четыре технологии получения воды с минимальным количеством примесей. Все эти технологии отличаются друг от друга по стоимости, энергоемкости, степени чистоты получаемой в итоге воды. Но отдавать предпочтение только какой-либо из технологий будет некорректно. Очевидно, что вода для фармацевтических целей имеет совершенно иные требования, чем, например, вода для разбавления теплоносителей, изготовления растворов для аккумуляторов, для паровых турбин или для плавательных бассейнов. А производство электролитов, микроэлектроника, гальваника, аналитические и исследовательские лаборатории предъявляют свои требования к качеству используемой воды. Именно поэтому при выборе типа воды с минимальным количеством примесей очень важен технологический процесс, в котором она будет применяться. Ведь сам процесс будет не в последнюю очередь зависеть от качества используемой в нем воды.