Методи очищення води (далі за текстом можливо МОВ) постійно еволюціонують, оскільки, на жаль, постійно зростає рівень забруднення водних ресурсів нашої прекрасної планети.
Очищення води – це…
Спочатку коротко сформулюємо, що ми розуміємо під очищенням води у межах даного матеріалу.
Під очищенням води, ми розумітимемо перетворення «сирої води» в питну, через видалення з неї всіх забруднювачів небезпечних для здоров’я та життя людини — мінералів, різних хімічних забруднювачів, грибків, паразитів, бактерій, водоростей… Часто, щоб уникнути повторного зараження, у воді залишають невелику кількість дезінфікуючого засоба.
Після очищення вода може споживатися людиною без ризику для свого здоров’я, або ж у технічних та виробничих цілях.
Базові методи та способи очищення води
Очищення води вже давно є для людства одним із найважливіших питань виживання як у середньостроковій, так і довгостроковій перспективі.
Методи та технології очищення води постійно вдосконалюються та розвиваються, але паралельно з’являються і все нові та нові забруднювачі. І хто переможе у цій гонці невідомо.
У цьому матеріалі ми розглянемо основні МОВ. Під очищенням води мається на увазі відокремлення від неї, будь-яких забруднювачів та інших, не природних для даного типу води речовин і домішок.
МОВ поділяються на чотири великі групи:
- механічні методи очищення;
- хімічні методи очищення;
- фізико-хімічні методи очищення;
- біологічні методи очищення.
Кожен із цих методів має свої переваги та недоліки. МОВ вибирається залежно від конкретної ситуації та технічного завдання. Тобто очищення «води для технічних потреб» та «питної води» проходитиме за різними технологічними алгоритмами. Часто, а точніше сказати, у більшості випадків використовують системи з використанням декількох методів.
Механічні МОВ
Внаслідок механічного методу очищення відокремлюються механічні домішки. У процесі цього методу вода зазвичай відстоюється, фільтрується або проціджується. У складних системах очищення цей метод використовується на попередньому етапі.
Процеси, що використовуються при механічному методі:
- відстоювання води;
- фільтрація води;
- проціджування води.
Переваги та недоліки механічного методу очищення води:
- перевагою механічного методу є низька собівартість;
- Недолік механічного методу – низький рівень очищення.
Хімічні МОВ
При хімічних МОВ використовуються різні реагенти. Реагенти, вступаючи в реакцію із забруднювачами, утворюють нові безпечні для людини сполуки, які випадають у нерозчинний осад. Цей осад, надалі, відокремлюється та виводиться з води.
Процеси, які використовуються при хімічних методах:
- нейтралізація;
- окиснення;
- відновлення.
Переваги та недоліки хімічного методу очищення води:
- перевага хімічного методу – висока ефективність при великих обсягах води;
- Нестача хімічного методу – використання хімічних реактивів.
Фізико-хімічні методи очищення води
Фізико-хімічні методи використовують фізико-хімічні властивості речовин.
Процеси при фізико-хімічних МОВ:
- коагуляція;
- адсорбція;
- флотація;
- іонний обмін;
- діаліз;
- екстракція;
- електроліз;
- зворотний осмос (докладно про зворотний осмос читайте у статті Осмос, зворотний осмос та фільтри для води);
- виморожування;
- …
Переваги та недоліки фізико-хімічного методу очищення води:
- переваги фізико-хімічного методу – висока продуктивність;
- недоліки фізико-механічного методу – висока собівартість.
Біологічні методи очищення води
Ці МОВ аналогічні природним процесам, що відбуваються в природі, завдяки яким очищується вода у водоймах – озерах, річках, ставках… Суть цього методу полягає в тому, що спеціальні бактерії та мікроскопічні тварини знищують органічні забруднювачі.
Технології, що використовуються при біологічному методі очищення води:
- біофільтри;
- біологічні ставки;
- аеротеноки.
Переваги та недоліки біологічного МОВ:
- переваги біологічних методів – відсутність хімії;
- недоліки біологічних методів: потреба у великих земельних ділянках.
Висновок
Ми бачимо, що МОВ досить різноманітні, але на думку автора, їх розвиток не встигає за еволюцією забруднювачів, які стає все більш різноманітними після стрімкого розвитку науково-технічного прогресу.
Також хочемо відзначити один важливий момент — очисні споруди є для людей найважливішим елементом життєзабезпечення, тому вони мають бути надійно захищені від вандалів і терористів.
