Сегодня проблема качества питьевой воды волнует многих людей во всем мире. Вследствие нехватки чистой питьевой воды и регулярного употребления воды низкого качества, более пятисот миллионов человек в мире страдают от различных заболеваний. Для мегаполисов проблема чистоты и качества питьевой воды особенно актуальна.
Существует множество причин загрязнений питьевой воды. Все эти причины прямо или косвенно связаны с источниками воды. Часто водопроводная вода имеет не артезианское происхождение, а берется из доступных открытых поверхностных источников. Каждый тип водного источника имеет свои собственные характерные причины, которые вызывают загрязнение воды.
Изобретено множество способов предварительной подготовки питьевой воды, а так же методов ее очистки, позволяющих получить практически из любого источника питьевую воду высокого качества.
Очистка воды представляет собой специальный комплекс мероприятий по удалению различных загрязнений, содержащихся в ней. Очистка воды производится на специальных водоочистных сооружениях, а так же в домашних условиях.
Вода, прежде чем попасть в кран конечного потребителя, проходит обеззараживание (чаще всего – хлором, реже используют установки ультрафиолетового облучения), и комплексную очистку на водоочистных станциях.
Рассмотрим наиболее распространенные методы и способы очистки питьевой воды.
Распространенные методы подготовки и очистки воды:
— осаждение;
— осветление;
— мембранные методы;
— химические реагенты для окисления;
— адсорбция;
— обезжелезивание;
— умягчение;
— обессоливание;
— кондиционирование;
— обеззараживание;
— удаление органических загрязнений;
— дехлорирование;
— удаление нитратов.
Основные методы очистки воды можно разделить на:
- механические,
- биологические,
- химические,
- физико-химические,
- дезинфекция.
К механическим методам относятся различные виды фильтрации или фильтрования воды, процеживание воды, отстаивание воды. Все эти способы относительно недорогие и доступные, их основное использование сводится к отделению от воды различных взвесей.
Мембранный способ очистки питьевой воды заключается в том, что воду пропускают через полупроницаемую перегородку, отверстия которой меньше размера частиц загрязнений.
В основе биологических методов очистки воды лежит способность микроорганизмов подвергать разложению органические соединения. Эти методы обычно применяют для нейтрализации растворенных в воде органических соединений.
С помощью химических методов водной очистки нейтрализуют различные неорганические примеси. Сточные воды обычно обеззараживают, обесцвечивают, нейтрализуют растворенные в них соединений с помощью химических реагентов.
Физико-химические методы очистки воды применяют для нейтрализации коллоидных примесей, растворенных соединений, очистки от грубо- и мелко-дисперсионных частиц. Эти методы отличается высокой производительностью.
Адсорбация – 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. В качестве адсорбентов применяют различные искусственные либо природные пористые материалы: активные глины, торф, зола, коксовая мелочь, силикагель, активированные угли и прочее.
Для окончательной очистки и обеззараживания воды, в основном, применяют:
- Ультрафильтрацию;
- Хлорирование;
- Ультрафиолетовое излучение;
- Озонирование;
- Безреагентные способы обезжелезивания.
Очистка воды методом ультрафильтрации – это процесс удаления из воды различных механических и химических примесей. Очистка с помощью этого способа строится исходя из химического и физического состава воды, который определяется специальными пробами. Химические вещества, растворенные в воде в количествах, превышающих установленные нормы, осаживаются с помощью специальных процессов, после чего вода прогоняется через фильтры различной степени фильтрации, которые задерживают те или иные примеси.
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. Умягчение воды снижает угрозу отложения труднорастворимых соединений на стенках и ведущих элементах промышленного оборудования. Установки обратного осмоса предприятий позволяют производить глубокую очистку воды с максимальным качеством по большинству показателей.
Хлорирование не позволяет очистить воду должным образом и способствует образованию примесей, вредных для организма человека. С одной стороны хлорированная вода защищает нас от ряда опасных вирусов и патогенных бактерий, с другой стороны хлор разрушает белковые структуры нашего тела, влияет на состояние слизистых оболочек, убивает полезные бактерии в кишечнике, что способствует ухудшению микрофлоры и может провоцировать появление аллергических реакций. Кроме этого, хлор не убивает яйца остриц и цисты лямблий.
В США и Европе в 1970х годах были разработаны экономичные и эффективные способы с использованием ультрафиолета, которые позволили в большей степени отказаться от хлорирования питьевой воды.
Очистка ультрафиолетовым излучением — наиболее популярный метод очистки воды. Степень обеззараживания воды при обработке ультрафиолетом достигает 99%. Это позволяет использовать способ в пищевой промышленности и на производстве, имеющем особо высокие требования к чистоте воды. Эффективность этого способа напрямую зависит от характеристик воды – ее прозрачности – мутности, цвета, содержания железа. Поэтому, данный способ обычно применяется в комплексе с другими методами на конечной стадии обработки.
Очистка воды с помощью озонирования основана на применении газообразного озона. В процессе взаимодействия с вредными химическими элементами, озон превращается в кислород. Доказано, что озонирование оказывает сильное положительное влияние на организм человека. Озонирование имеет преимущество перед обработкой воды хлором, поскольку не образует токсинов.
Обезжелезивание – это процесс удаления из воды железа. Применяют несколько видов обезжелезивания воды, выбирая их в зависимости от того, какое именно железо содержится в обрабатываемой воде: двух валентное, трехвалентное, органическое или бактериальное. Безреагентные способы обезжелезивания применяют для устранения избыточного содержания в воде железа, нитратов и других загрязнений, придающих воде неприятный вкус, запах, цвет и ржавчину. Зачастую из воды также удаляется марганец, и процесс называется деманганацией.
В наше время уровень загрязнения достаточно высок, поэтому процесс очищения питьевой воды очень важен. Для подбора наиболее подходящего и эффективного способа очистки питьевой воды следует сделать ее анализ.
Куда и как можно сдать воду на анализ
Нормы качества питьевой воды каждый человек сегодня может контролировать самостоятельно. Если возникают подозрения, что вода из-под крана не соответствует требованиям нормативной документации, следует самостоятельно сдать пробу воды. Кроме того, это рекомендуется делать 2-3 раза в год, если человек употребляет воду из скважины, колодца или родника. Куда обращаться? Это можно сделать в районной санэпидстанции (СЭС) или в платной лаборатории.
Взятые на анализ пробы воды буду оценены по токсикологическим, органолептическим, химическим и микробиологическим показателям в соответствии с общепринятыми стандартами.
Можно заказать анализ воды, либо заполнить опросный лист на станцию очистки (подготовки) воды в ООО «МЦЭ». По результатам тестов специалисты ООО «МЦЭ» выдают рекомендацию по установке дополнительных фильтрующих систем.
Требования к водопроводной воде в России регулируются нормами СанПиНа 2.1.1074-01 и ГОСТ.
Вот некоторые из основных показателей.
Показатель |
Единица измерения |
Максимально допустимое количество |
PH |
Ед. pH |
6-9 |
Цветность |
Градусы |
20 |
Остаток сухого вещества |
Мг/л |
1000-1300 |
Общая жесткость |
Мг/л |
7-10 |
Перманганатная окисляемость |
Мг/л |
5 |
|
|
|
ПАВ (поверхностно активные вещества) |
Мг/л |
0,5 |
Наличие нефтепродуктов |
Мг/л |
0,1 |
Алюминий |
Мг/л |
0,5 |
Бор |
Мг/л |
0,5 |
Железо |
Мг/л |
0,3 |
Кадмий |
Мг/л |
0,01 |
Марганец |
Мг/л |
0,1-0,5 |
Медь |
Мг/л |
1 |
Молибден |
Мг/л |
0,25 |
Мышьяк |
Мг/л |
0,05 |
Нитраты |
Мг/л |
45 |
Никель |
Мг/л |
0,1 |
Ртуть |
Мг/л |
0,0001 |
Свинец |
Мг/л |
0,3 |
Стронций |
Мг/л |
7 |
Селен |
Мг/л |
1 |
Сульфаты |
Мг/л |
500 |
Хлорид |
Мг/л |
350 |
Цинк |
Мг/л |
0,5 |
Хром |
Мг/л |
0,05 |
Цианиды |
Мг/л |
0,035 |
Требования по микробиологическим и паразитологическим показателям воды
Показатели |
Единицы измерения |
Нормативы |
Термотолерантные колиформные бактерии |
Число бактерий в 100 мл |
Отсутствие |
Общие колиформные бактерии |
Число бактерий в 100 мл |
Отсутствие |
Общее микробное число |
Число образующих колонии бактерий в 1 мл |
Не более 50 |
Колифаги |
Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл |
Отсутствие |
Споры сульфоредуцирующих клостридий |
Число спор в 20 мл |
Отсутствие |
Цисты лямблий |
Число цист в 50 мл |
Отсутствие |
Требования к органолептическим свойствам воды
Показатели |
Единицы измерения |
Нормативы |
Запах |
баллы |
2 |
Привкус |
баллы |
2 |
Цветность |
градусы |
20 (35) |
Мутность |
ЕМФ (ед. мутности пофармазину) или мг/л (по каолину) |
2,6 (3,5)1,5 (2,0) |
Требования по радиационной безопасности питьевой воды
Показатели |
Ед.измерения |
Нормативы |
Показатель вредности |
Общая α-радиоактивность |
Бк/л |
0,1 |
радиац. |
Общая β-радиоактивность |
Бк/л |
1,0 |
радиац. |