2019-01-17
С 1904 года в качестве способа защиты от инфекционных заболеваний начали применять хлорирование воды. Однако этот метод нельзя назвать идеальным, поскольку за 50 лет своей жизни человек вместе с водой из-под крана выпивает 16 килограммов хлоридов, 2 килограмма нитратов и 2 столовые ложки алюминия. Именно поэтому все более востребованной становится бутилированная вода. Но, к сожалению, иногда она бывает недоступна. В таком случае избежать возможного риска для здоровья поможет очистка воды в домашних условиях.
Внутренние органы – единственный барьер, который защищает человека от серьезных заболеваний, возникающих из-за недостаточного внимания к составу питьевой воды. Однако организм может справиться далеко не со всеми опасными веществами, содержащимися в воде. Как любое «устройство», испытывающее серьезные нагрузки, этот естественный фильтр когда-нибудь придет в негодность.
В наши дни вода загрязняется не только по естественным причинам, но и в результате сельскохозяйственной и производственной деятельности человечества. И даже очищенная вода из городского водопровода не может обеспечить безупречные показатели качества. Износ оборудования, применение устаревших технологий, нарушения при обработке – всё это приводит к тому, что пить воду из крана становится просто опасно.
Такая вода зачастую содержит избыток соединений хлора. Согласно нормативным документам, на литр воды должно приходиться не более 0,5 миллиграмма этого вещества. Именно такое количество не наносит вред здоровью человека, но и не позволяет размножаться болезнетворным микроорганизмам.
Водопроводные трубы изготавливают из металла, который быстро ржавеет. В воде, проходящей по таким трубам, присутствует окись железа в виде мелких частиц. Результатом её употребления становится появление камней в почках.
Вода, которая поступает в городские квартиры, может смешаться с водой из канализации. Согласно данным Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения, отечественные водопроводные системы изношены приблизительно на 58 %. При этом трубы для канализации и водопровода смонтированы близко друг от друга, проложены в одних коробах. И иногда они прогнивают настолько, что из крана вытекает вода бурого цвета. Пить её категорически не следует.
На качество водопроводной воды влияет жесткость, то есть содержание солей кальция и магния, а также наличие в ней железа и других минеральных веществ.
Воды из крана нельзя употреблять в следующих случаях:
если она мутная;
имеет какой-либо оттенок – ржавый, зеленоватый и т.д.;
специфически пахнет;
имеет неприятный привкус;
после отстаивания даёт осадок;
изменяет цвет фильтра со сменной кассетой (это может быть связано с износом труб, вследствие которого в воду попадает ржавчина).
В состав воды может входить около 4 тысяч видов разных примесей, негативно влияющих на ее качество. Ниже перечислены типы загрязнений, которые встречаются чаще всего.
Грубодисперсные примеси
Эти примеси представляют собой взвеси, состоящие из достаточно крупных частиц глины, песка, ржавчины и ила, которые не растворяются в воде. Водопроводная вода в большинстве случаев содержит ржавчину, так как течет по старым трубам. Такая вода приводит даже к поломке сантехники вследствие засорения смесителей и труб. А уж употреблять её в пищу точно не стоит.
Обратите внимание: данный тип загрязнений хорошо определяется визуально. Вода выглядит мутной, взвеси могут выпадать в виде грязного осадка или собираться на поверхности.
Хлор и его соединения
Хлор используется для дезинфекции водопроводной воды. При употреблении это вещество способно вызвать целый ряд негативных последствий: усиление аллергии, раздражение кожи и слизистых оболочек, нарушение обмена веществ, сбои в функционировании иммунной системы, угнетение микрофлоры кишечника. Попадание хлора в организм человека может стать причиной многих серьёзных заболеваний, в том числе и рака.
Обратите внимание: вода с высокой концентрацией хлора отличается характерным запахом.
Соли кальция и магния
Высокое содержание этих веществ придает воде «жесткость». Пить такую воду – значит повышать риск возникновения камней в почках. Магний в больших количествах негативно влияет на функционирование нервной системы. Также жесткая вода плохо сказывается на состоянии кожи и волос.
Обратите внимание: соли вызывают коррозию сантехнического оборудования и бытовой техники, оседая в виде белого налета на трубах и приборах.
Железо
В норме один литр воды должен содержать 0,1-0,3 мг железа. Если это количество превышено, вода становится токсичной. При её употреблении поражаются основные системы организма – нервная, репродуктивная, пищеварительная, иммунная. Страдают такие органы как почки, печень, поджелудочная железа. Ухудшаются процессы кроветворения, нарушается обмен веществ, затрудняется вывод токсинов. Возможно возникновение аллергических реакций.
Обратите внимание: «железистая» вода отличается неприятным вкусом и металлическим запахом, имеет желтый оттенок. Однако даже небольшая концентрация железа, которая не воспринимается органами чувств, всё равно может быть опасной для здоровья.
Марганец
Норма содержания марганца в воде для питья – менее 0,1. Его высокая концентрация может вызывать нервные расстройства, болезни костной и кроветворной систем. Употребление воды с большим количеством марганца во время беременности становится причиной отклонений в умственном развитии плода.
Обратите внимание: вода с излишком марганца прозрачна, однако с течением времени оставляет черные пятна на столовых приборах и сантехнике.
Тяжелые металлы
Такие токсичные вещества как ртуть, хром, никель, кадмий, свинец и цинк могут вызывать атеросклероз, повышение давления, болезни костного мозга. В составе воды из крана чаще всего обнаруживается свинец. Старые трубопроводы бывают оснащены прокладками, изготовленными из этого металла, так как они отличаются долговечностью.
Нитраты
Это название объединяет целый ряд веществ, под влиянием которых развивается дефицит кислорода в тканях организма. К ним относятся нитраты, нитриты, пестициды и гербициды, попадающие в воду с отходами сельскохозяйственной промышленности.
Микроорганизмы
Вода может содержать и вирусы, и бактерии. Болезнетворная микрофлора может вызывать заболевания желудочно-кишечного тракта, гепатит, полиомиелит и многие другие болезни.
Вас также может заинтересовать: Глубина скважины для питьевой воды: способы определения
Какой прибор для очистки воды в домашних условиях выбрать
Существуют следующие системы для фильтрации воды:
Фильтры механической очистки
Используются для того, чтобы удалять крупные частицы – ржавчину, ил, песок и т. д. Фильтрующее устройство представляет собой преграду, пропускающую жидкость, но задерживающую нерастворенные в ней примеси.
Система фильтрования включает сразу несколько преград, от сеток грубой фильтрации для крупного мусора до картриджей тонкой очистки, способных задержать мизерные частицы размером не более 5 микрон. Очищение воды проходит за несколько этапов, что снижает нагрузку на картриджи.
Сорбционные фильтры
Применяются в комплексе с фильтрами механической очистки. Очищение здесь осуществляется с помощью абсорбентов. Такие фильтры показывают хорошие результаты по удалению хлора и органических соединений.
В качестве абсорбирующего материала используется кокосовый уголь, получаемый из скорлупы. Его эффективность в 4 раза выше, чем у обычного древесного угля.
Озоновые очистители (химическая очистка)
Очищают воду от металлических примесей и микроорганизмов, проявляющих устойчивость к хлору.
Принцип работы основан на способности озона при разложении в воде выделять кислород, окисляющий примеси металлов, которые выпадают в виде осадка и затем удаляются.
Устройства физико-химического способа действия:
Электрохимическая аэрация
Используется для очистки воды от растворенных примесей, которые поддаются окислению: солей тяжелых металлов, хлора, сероводорода, марганца, железа.
Чаще всего с их помощью производится очищение от примесей железа, так как они эффективны даже в случае высокой концентрации вещества (до 30 мг на литр). Окисление примесей происходит в результате появления ионов свободного кислорода, чья концентрация увеличивается за счет пропускания сквозь воду электротока. Затем окисленные элементы оседают на фильтрующее устройство.
Воздушная аэрация
Применяется для удаления тех же примесей, только вода насыщается кислородом с помощью нагнетания под давлением.
Ионообменные фильтры
Их применяют для очистки воды, в составе которой присутствуют металлические примеси (железо, магний, марганец, калий) и нитраты. Ионы металлов извлекают, пропуская воду сквозь массу синтетической смолы, которая притягивает их к себе. Существуют приборы, которые совмещают возможности сорбционного и ионообменного фильтров. В устройствах подобного типа применяется поглощающая масса, состоящая из гранул ионнозамещающей смолы и угольного абсорбента.
Оборудование, работающее на основе физических процессов:
Обратный осмос
Хорошо очищает воду от растворённых примесей, в том числе от солей кальция и магния, железа, тяжелых металлов, а также вирусов, бактерий и нитратов.
В качестве преграды используется мембрана с микроотверстиями. Сквозь нее под давлением прогоняется вода. Отверстия делают настолько маленькими, чтобы они пропускали только молекулы воды и кислород. Затем мембраны очищаются от извлеченных примесей.
Ультрафиолетовые фильтры
Дезинфекция воды происходит с помощью облучения УФ-лучами.
Установки для биологической фильтрации
Для очистки воды используют способность некоторых бактерий поглощать железо, сероводород и кислоты, что позволяет уменьшить концентрацию этих веществ. Фильтр предусматривает дальнейшее обеззараживание УФ-облучением и очищение от продуктов жизнедеятельности микроорганизмов с помощью сорбционной системы.
Рекомендации и предостережения:
Чтобы придать воде приятный вкус, лучше применять замораживание и очистку с помощью активированного угля и кремния.
Шунгит и уголь помогут избавиться от неприятных запахов.
Талую и очищенную методом обратного осмоса воду, в которой нет полезных микроэлементов, можно ими насытить с помощью добавления 100 мл минеральной воды на 1 литр фильтрованной.
Шунгит и серебро обеспечат сохранность воды.
Недостатки систем очистки:
Установки, использующие обратный осмос, эффективны для очистки от нежелательных примесей, однако мембранные фильтры задерживают не только опасные, но и полезные для здоровья вещества. Постоянное очищение воды для питья этим методом может создавать дефицит необходимых для здоровья элементов. Чтобы этого избежать, нужно пользоваться аппаратами для минерализации.
Очистка воды с помощью озонирования уменьшает срок ее хранения. С помощью озона бактерии и вирусы уничтожаются быстро, но его воздействие имеет непродолжительный характер. Озонирование разрушает органические соединения, и это создает благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов.
УФ-лучи уничтожают бактерии, однако при этом не происходит очистка от нежелательных примесей – нитратов, солей, металлов. Ультрафиолетовые фильтры рекомендуется сочетать с озонирующими аппаратами.
Сорбционные системы очистки накапливают органическую массу, создавая тем самым благодатную среду для быстрого размножения микроорганизмов. Поэтому их применение предполагает также использование дополнительных приборов для дезинфекции.
Очищение воды с помощью ионно-обменных фильтров возможно при концентрации железа менее 5 миллиграммов на литр. При более высоком содержании этого вещества они не смогут обеспечить должный уровень очистки.
Эксплуатация ионно-обменного фильтра осложняется засорением смолы крупными частицами окисленного железа. В результате поверхность смолы покрывается пленкой, которая служит питательной средой для бактерий. Поэтому необходимо периодическое промывание смолы раствором поваренной соли.
Фильтры-обезжележиватели. Эти приборы содержат двуокись марганца. Когда в них попадает раствор железа или марганца, происходит реакция, в результате которой примеси становятся нерастворимыми и оседают на фильтре, а затем удаляются.
Фильтры-смягчители. Они включают засыпки, с помощью которых извлекаются металлические примеси, нитраты, нитриты, сульфаты, вредные органические соединения. Для подобных устройств нужна регенерация раствором соли, поэтому у них есть солевой бак.
Ультрафиолетовые стерилизаторы. В данном случае осуществляется очистка воды от бактерий. Для этого применяются УФ-лампы, вставленные в жесткий корпус.
Угольные фильтры. С их помощью из воды эффективно удаляется хлор, газовые растворы, нежелательные органические примеси. Сегодня применяется активированный уголь, изготовленный из кокосовой скорлупы, имеющий в 4 раза большую адсорбцию по сравнению с древесным углём.
Осадочные фильтры. Они способны очистить воду от любых механических примесей, например, речного песка или ржавчины. Для удаления крупных частиц размером более 20-50 микрон используют дисковые или сетчатые фильтры для грубой очистки. Их слабое место – необходимость частого промывания из-за сильного загрязнения или прохождения большого количества воды.
Фильтры обратноосмотического типа. Эти устройства считаются наиболее эффективными. С помощью процесса обратного осмоса вода и примеси разделяются на молекулярном уровне и располагаются с разных сторон мембраны. Мембрана пропускает кислород, задерживая при этом молекулы нежелательных органических веществ и бактерий. В результате получается идеально чистая вода, пригодная для питья.
Вас также может заинтересовать: Какую воду лучше пить: выбираем наиболее полезную
Если в воде присутствуют тяжелые металлы, для её очистки применяют отстаивание. Через некоторое время металлические примеси выпадают в осадок под действием собственной силы тяжести. В итоге получается слой осадка и чистая вода.
Для этой процедуры нужно выделить особую емкость, оснащенную устройством, которое будет собирать и устранять осевшие примеси.
Стенки и дно отстойника после каждого применения стоит промывать раствором лимонной кислоты и уксуса, чтобы предотвратить образование известкового налета.
Чаще всего этот метод используется для удаления из водопроводной воды летучих соединений аммиака и хлора. Поскольку дезинфекции при этом не происходит, отстаивание может быть подготовительным этапом перед кипячением.
Отстаивать воду нужно не меньше 2-3 часов, еще лучше – 8-10 часов. Самый большой процент отстоя приходится на верхнюю треть водяного слоя.
Очистка воды кипячением
Кипячение – это тотальная очистка воды от микроорганизмов, тяжелых металлов и химических элементов (радона, хлора, аммиака). Чтобы очищение было качественным, вода кипятится при открытой крышке дольше 15-ти минут.