Settling

 

Вода - джерело життя. Без неї не існує жодна жива істота на Землі. За рік людина споживає біля 1000 л води. Сьогодні вже не треба пояснювати, що наша вода, яка умовно вважається  "питною", насправді,  не придатна для споживання. Наприклад, навесні. Весняні паводки несуть в наш водопровід солі, хімікати та інші шкідливі речовини. Зростання промислового виробництва, урбанізація міст, забруднення навколишнього середовища привели до значного погіршення якості питної води. Нестача водоочисних споруд, їх недосконалість і зношеність посилюють і без того складну ситуацію із постачанням питної води населенню.  

Серед експертів з оцінки якості води існують різні точки зору щодо гранично допустимих концентрацій (ГДК) шкідливих домішок в питній воді, багато з яких при підвищенні їх концентрації перетворюються з малонебезпечних  на особливо небезпечні для здоров'я людини. При цьому розрахунок гранично допустимих концентрацій проводиться на так звану  "середню" людину без урахування віку, загального стану здоров'я, наявності  захворювань, індивідуальної чутливості організму до тих чи інших речовин.

Беручи до уваги всі ці чинники, можна з упевненістю сказати, що нешкідливою може вважатися тільки абсолютно чиста вода, звільнена від будь-яких домішок і забруднень. Поширене твердження про те, що питна вода має бути насичена солями і мінералами, можна вважати недостатньо обґрунтованим. Експертами ВООЗ (Всесвітньої Організації Охорони Здоров'я) доведено, що в організм людини з водою потрапляє тільки 3 - 5 % солей. Інші 95 – 97 % поступають з напоями та їжею. Крім того, якщо Ви п'єте недоочищену воду,  разом з 3 – 5 % корисних солей у Ваш організм цілком ймовірно можуть потрапити 100 % шкідливих домішок, хімічних і бактерійних забруднень.

             Звичайно, є міські станції для очищення води. Але коли вода витікає з Вашого крана, в ній містяться іржа, пісок та інші нерозчинні домішки, які вода збирає, проходячи довгий шлях від станцій очищення до будинку. Але пісок і іржа - це ще не найгірше. Для знезараження і забезпечення безпеки і придатності води до вживання на міських станціях проводять посилене її хлорування. При цьому хлор, вступаючи в токсичні з'єднання з іншими хімічними речовинами, що містяться у воді, утворюює канцерогени. Тому вода, яка тече з Вашого крана, може мати неприємні колір, запах, смак і містити шкідливі для здоров'я домішки. Сьогодні вченим відомо більше ніж 2100 хімічних сполук, що містяться у воді,  багато з яких можуть бути небезпечні для здоров'я.

На жаль, на сьогоднішній день вельми проблематично знайти природні джерела з відмінними органолептичними властивостями, що не забруднені привнесеними (антропогенними) хімічними, органічними і біологічними компонентами.

       Величезні і небажані зміни відбулися в природі внаслідок посиленої господарської діяльності людства.

       Реальність загрози водного голоду зумовлена різким втручанням людини в незайману природу, розростанням міст, збільшенням промислового і сільськогосподарського виробництва, що супроводжується виснаженням і забрудненням водних джерел. В них накопичуються хімічні речовини, що роблять воду непридатною для пиття, задоволення побутових і виробничих потреб.

      В результаті зростання промислового виробництва утворюється велика кількість високотоксичних концентрованих стоків. Масштаби таких забруднень зростають, добрива і отрутохімікати, змиті дощами і талими водами з полів, спричиняють різке зростання кількості стоків, що містять речовини, небезпечні для всього живого. В результаті  води забруднюються нафтопродуктами, фенолами, солями важких металів і т.д.

       У порівнянні з поверхневими водоймищами підземні басейни є більш надійними і стабільними джерелами водопостачання.

       Як правило, підземні води використовуються в системах водопостачання без будь-якої попередньої обробки. Однак внаслідок специфіки їх формування якість води не завжди відповідає вимогам стандарту, в основному, по органолептичним властивостям.

       Потрібно враховувати і той факт, що забруднення все глибше проникають і в земну товщу. Бар'єрна роль традиційних споруд систем приготування води не завжди дозволяє видалити або знизити концентрації окремих забруднювачів до нормативних показників, що позначається і на якості питної води (такі показники як колір, смак, запах, загальна жорсткість і мінеральний склад). Крім того, внаслідок обробки води за традиційними схемами з використанням реагентів утворюються речовини з канцерогенною дією, наприклад, хлорорганічні з'єднання.

       Джерелом забруднення води може стати також система розподілу води та її окремі вузли. У системі водопостачання відбувається зростання популяції мікроорганізмів, а надмірне хлорування води проблеми не вирішує. Основна небезпека при експлуатації мереж водопостачання пов'язана з корозійним їх руйнуванням, внаслідок якого відбувається вилужування важких металів з труб, фітінгів, зварних швів і т.д.

       Все вищевикладене дозволяє зробити висновок, що питна вода в багатьох випадках потребує доочищення на місці споживання. Отримати невелику кількість води поліпшеної якості можна за допомогою малих систем водоочищення, які в залежності від завантаження пом’якшують, опріснюють, знезаражують воду, видаляють органічні домішки і залишки дезінфектантів, а в деяких випадках і важкі метали.

       Сучасна технологія очищення і доочищення води використовує адсорбційні методи обробки, іонний обмін, мембранні методи обробки типу ультрафільтрації та зворотного осмосу. Сорбційні методи очищення використовуються у водоочисних системах досить часто. В якості абсорбентів застосовують активоване вугілля (АВ), синтетичні адсорбенти, порошки і оксиди металів.

       Фільтрування води через активоване вугілля відноситься до еталонних методів очищення. У практиці приготування води активоване вугілля використовується для дехлорування, поліпшення смаку і запаху, видалення органічних речовин. У конструкціях систем водоочищення активоване вугілля використовується як самостійний фільтруючий матеріал, так і  у поєднанні з іншими матеріалами і методами обробки води. Ефективність очищення води від органічного забруднення становить 90-95%. Треба зазначити, що в процесі обробки затримуються як синтетичні, так і природні органічні речовини - гумінові та фульфокислоти, які важко видаляються в процесі існуючих технологій приготування  питної води,  а також повністю видаляються токсини синьо-зелених водоростей.

      З метою коригування сольового складу води сьогодні широко використовуються іонообмінні смоли. Так натрієві катіоніти з успіхом застосовуються для видалення з води солей кальцію і магнію, а звичайні хлоридні аніоніти ефективні для видалення надлишку сульфатів. Проблема нітратів може бути вирішена за допомогою спеціального лужного аніоніту в хлоридній формі, а карбонатна жорсткість питної води регулюється слабокислим карбоксильним іонітом особливо у поєднанні з активованим вугіллям.

              Серед мембранних методів отримання води високої якості найбільше поширення отримав метод зворотного осмосу. Сьогодні випускаються компактні установки зворотного осмосу для порційного отримання питної води з морських або солоних вод, для поліпшення якості водопровідної води.

            У компактних установках зворотного осмосу застосовуються ацетатцелюлозні, поліамідні, композитні тонко плівкові мембрани.

             Ефективність існуючих зворотноосмотичних установок з порожнистими волокнистими мембранами досягає 100% по завислих колоїдних частках, 99,5% по бактеріях, вірусах і продуктах бактерійного метаболізму і 90-95% по металах, хлоридах, нітратах, сульфатах і карбонатах. Дані установкі затримують 92-98% пестицидів.

Таким чином, описані методи очищення питної води дозволяють отримати воду високої якості з урахуванням індивідуальних вимог водоспоживачів.