Как улучшить фильтр для воды

Обновлено: 26.04.2024

Серию своих статей о воде я хочу закончить анализом и конкретными рекомендациями, что же можно сделать в домашних условиях, чтобы качество питьевой воды было как можно более лучшим.

Судя по откликам на предыдущие статьи, на Земле все еще есть места, где можно найти чистую воду. Искренно можно порадоваться за тех, кто там живет. Остальным же надо что-то придумывать, чтобы улучшить качество того, что мы пьем.

Сколько надо пить

Пить нужно много. Иначе будут неприятные последствия. Недостаток жидкости проявляется как внешне (начинает шелушиться кожа), так и внутренне (головные боли, боли в спине, внезапное прилив крови к лицу).

Многие люди боятся много пить, потому что боятся, что у них могут появиться отеки. На самом деле, причины отеков, разнообразны. Они появляются при разных нарушениях работы организма. Но вот что вам нужно знать, так это то, что наш организм имеет мощный механизм для своей защиты. Когда люди мало пьют, он, как верблюд, просто начинает запасать воду впрок. Не забывайте об этом, если так боитесь отеков.

Вообще-то есть общая формула для расчета, сколько нам необходимо пить:

Вес (кг) х К (мл) = Г воды в сутки.

где К – коэффициент, значение которого зависит от времени года: для зимы и осени К=30, для весны и лета К=40. Различие это естественно. Ведь в теплое время года нам нужно больше жидкости.

УЛУЧШАЕМ КАЧЕСТВО
питьевой воды,
ОЧИЩАЯ ее

Как мы видели, городские системы очистки плохо справляются со своей задачей – из наших кранов чаще течет вода техническая, а не питьевая. Помочь себе можно, установив дополнительные средства очистки.

Есть много методов очистки, которые доступны в домашних условиях. Я выделила восемь самых распространенных. Давайте разберем эти способы по порядку.

1. Отстаивание

Отстаивание – самый простой способ очистки. С его помощью можно удалить из водопроводной воды очень вредный хлор (но не на все 100%). Хотя хлор убивает вредные бактерии, сам по себе он наносит организму не меньший вред.

Для отстаивания воду наливают в сосуд без крышки и оставляют на 6-7 часов. Сначала из нее испаряются летучие газы (хлор, аммиак), потом выпадают в осадок соли тяжелых металлов. После отстаивания осторожно, не взбалтывая, отливают где-то три четверти в чистый сосуд, остальное – выливают.

2. Кипячение

Для очистки кипятить следует на маленьком огне где-то час. Но перед кипячением воду надо обязательно отстоять. Ибо если в ней остался хлор, то при кипячении он образует очень опасный канцероген . Второй недостаток кипячения – усиление концентрации солей тяжелых металлов. Наверное поэтому кардиологи утверждают, что вода кипяченая вредна для сердца, а пить надо живую сырую.

3. Очистка кислотой

Иногда для улучшения качества питьевой воды ее обогащают кислотой. Для этого в кипяченную воду бросают аскорбиновую кислоту (0,5 г на 5 литров). Время действия – примерно один час. Насколько хорош этот метод, вообще спорно. Прежде всего, кипяченная вода мертва по своей природе.

А аскорбиновая кислота – это вовсе не натуральный витамин С, а его синтезированная фракция, продукт химии. Синтетические витамины – “мертвые” вещества, что практически не усваиваются организмом. Более того, те люди, которые принимают вот такие синтетические витамины, имеют больший риск умереть, чем те, кто никогда не принимал витамины.

4. Очистка минералами

Для этого используются кремний и шунгит. Насколько они очищают, судить трудно. Достоверных научных данных нет. Верно лишь, что эти камни обогащают воду минералами. Но тут стоит обратить внимание на другое.

Прежде всего, об этом заговорили не так уж давно. Так, история кремния началась с Малярчикова. Он увидел, как прозрачно озеро Светлое, написал об этом книгу, СМИ подхватили. Так пошла волна о лечебных свойствах кремния.

Но в самом озере Светлое рыба не живет, не растут водоросли. Вообще там нет ничего живого . Местные жители считают озеро мертвым, сторонятся его, но заметили, что раны от этой воды заживают быстрее. Бактерицидные свойства кремния ученые подтверждают, но при этом предостерегают, что использовать такую воду надо очень осторожно. А если есть предрасположенность к онкологии, то лучше от нее вообще отказаться.

Можно ли вообще считать такую воду питьевой? Не стоит также ее считать панацеей от всех болезней.

Аналогичная ситуация с шунгитом. Эта лечебная вода (есть даже курорт). Но, как и другая минеральная вода, она не предназначена для ежедневного использования. Врачи опять же призывают по тем же причинам быть осторожными с шунгитом.

Вот только вопрос, как узнать, что у тебя есть предрасположенность до того, как разовьется болезнь? Так что сами принимайте решение, стоит ли использовать эти камни для того, чтобы улучшить качество питьевой воды.

5. Очистка замораживанием

Данный метод тоже очень сильно рекламируется и имеет много сторонников. Он основывается на том, что чистая вода замерзает быстрее, чем грязная. Таким образом, можно разделить воду и грязь. Насколько этот метод очистки качественный, не знаю. Наверняка, какие-то примеси при замораживании отделяются, но те же тяжелые металлы, которые могут выделить только химическим путем, вряд ли куда-то исчезнут.

Талую воду считают живой, аргументируя тем, что люди, которые пьют талую воду из горных ледников, живут дольше и не болеют. Природная талая вода, действительно, очень полезная. Но ведь в Природе, прежде чем стать настоящей “талой”, вода проходит серьезный цикл естественной очистки и обогащения. А готовя воду в холодильнике, вы получаете лишь ее подобие.

6. Очистка активированным углем

Активированный уголь чаще всего используется в промышленных фильтрах в качестве сорбента. В домашних условиях можно воспользоваться готовыми таблетками угля, что продаются в аптеке. Для очистки воды несколько таблеток заворачивают в марлю и кладут на дно сосуда с водой. Такая очистки занимает 10-12 часов. Уголь поглощает многие примеси, хлор и неприятный запах.

7. Очистка серебром

Так чистили воду много веков. И поныне этот способ широко используется в церквях. Серебро обладает мощными бактерицидными свойствами. Это – лучший природный антибиотик, он убивает все вредные микроорганизмы. Нужно ли серебро для водопроводной воды – вопрос сомнительный. Все-таки воду обрабатывают перед подачей в сеть. Тем более, не рекомендуется постоянно пить серебряную воду, т.к. ионы серебра могут накапливаться в организме.

Поэтому серебро целесообразно использовать, если вы не уверены в бактерицидной чистоте воды, например, в походе или на отдыхе. Только ложка здесь мало поможет. Лучше уже применять коллоидное серебро.

8 . Использование фильтров

Все же все перечисленные методы не очень удобны для применения каждый день. Лучшим вариантом являются готовые промышленные фильтры. Так или иначе, они используют способы очистки воды, описанные выше. Но делают это более совершенно и с помощью современных технологий.

Кстати, очень полезны даже обычные сеточки , что улавливают посторонние частицы. Их можно устанавливать как на входе водного потока в квартиру, так и на каждом кране. Такая сеточка – вещь весьма полезная и нужная. Ведь трубы водопровода старые, и в воду попадают частички ржавчины и налета с них.

Для лучшей очистки можно использовать какой-либо фильтры. Сейчас можно разные варианты по своему вкусу и потребностям. Их можно устанавливать как прямо при входе в квартиру, очищая тем самым всю воду, так и локально для питьевой воды.

Первый вариант весьма затратный. Фильтры сами по себе дорогие, для них надо особое место и поскольку через них проходит много воды, в них чаще надо менять картриджи, что тоже весьма не дешево.

С этой точки зрения локальные фильтры с насадкой на кран выглядят более привлекательно. Тем более, что есть модели, что позволяют менять режим: либо пропускать через кран обычную воду, либо направлять поток в фильтр, очищая питьевую воду. Достоинство таких фильтров и в том, что они не ограничивают количество фильтруемой воды за раз.

Фильтры-кувшины в отличие от них имеют ограниченный объем. Но мобильны – их можно применять в любом месте.

Какой фильтр лучше? Специалисты говорят, что идеального фильтра не существует. У каждого из них есть своя “специализация”. Один хорошо уничтожает бактерии, другой – задерживает какие-то металлы, третий – смягчают воду. Так что выбирать надо, сходя из качества воды, что течет из ваших кранов.

В этой части мы рассмотрели как можно улучшить качество питьевой воды путем различной очистки. Во второй части статьи мы поговорим уже о других методах улучшения качества воды.

Качество водопроводной воды зачастую оставляет желать лучшего. Содержащиеся в неочищенной воде примеси ухудшают ее вкусовые качества, вредят здоровью и сокращают срок службы бытовой техники. Некоторые решают данную проблему с помощью бутилированной воды, однако гораздо удобнее, экологичнее и дешевле домашним фильтром.

Зачем нужно очищать воду

Хотя водопроводная вода в городах и проходит через водоочистные станции, где подвергается очистке и обеззараживанию хлором, это, однако, не гарантирует ее качество на выходе. В большинстве станций оборудование изношенное и морально устаревшее. Вдобавок к этому металлические водопроводные трубы уже давно заржавели, что даже хорошо очищенная вода, попадая в водопровод, становится непригодной для питья.

Хлорирование также таит в себе серьезный подвох. В результате взаимодействия хлора с содержащейся в воде органикой, образуются хлорорганические соединения, некоторые из которых обладают токсичными и канцерогенными свойствами. Концентрация таких веществ в воде обычно невелика, однако они могут накапливаться в тканях организма. Еще один отрицательный фактор — это негативная экологическая обстановка, постоянно усугубляемая сточными водами, промышленными выбросами и расширяющимися токсичными свалками.

Насчитывается порядка 4 000 примесей, которые может содержать водопроводная вода. По утверждению академика РАН Ю. Рахманина, более половины россиян вынуждены использовать питьевую воду, законодательные требования к которой минимальны с точки зрения безопасности, и существенно отличаются от установленных нормативов для бутилированной воды. Очистка воды с помощью качественных фильтров позволяет удалить из нее примеси хлора, солей, тяжелых металлов и иных нежелательных веществ, а также бактерии. Существует несколько типов домашних фильтров для воды.

Фильтры кувшинного типа

Это самый простой и бюджетный вариант. Водоочистители подобного типа представляют собой своеобразный кувшин с воронкой и фильтром, в котором вода очищается, преодолевая слой сорбента, как правило, активированного угля. Фильтр-кувшины довольно дешевы, просты в эксплуатации и не нуждаются в подключении к водопроводу. Сменные картриджи продаются в любом супермаркете. К минусам можно отнести неглубокую и достаточно медленную очистку. Бюджетные модели кувшинов, как правило, не подходят для фильтрации солей жесткости — накипи.

Усовершенствованной вариацией фильтров-кувшинов являются водоочистители. Такие устройства имеют два резервуара: для воды, предназначенной для фильтрации, и для хранения уже очищенной жидкости. Автономная система проточного типа у водоочистителей включает несколько уровней фильтрации воды, обеспечивая более качественную очистку, а также насыщение полезными минералами.

Проточные фильтры

Есть несколько видов проточных фильтров: насадка на кран, настольные, под мойку (обычные и обратноосмотические), магистральные.

Насадка на кран

Самый простой вид проточных устройств для очистки воды. Насадка устанавливается непосредственно на кран, вода проходит через нее под давлением. Насадки на кран отличает относительно невысокая цена, небольшие габариты, простота установки и более глубокая очистка, чем у бюджетных кувшинов. Это очень удобный вариант: ждать фильтрации не придется и места на кухне не займет. Модель, не снабженную переключателем, придется каждый раз снимать с крана при необходимости быстро набрать нефильтрованной воды.

Настольные питьевые фильтры

Устройство очистки настольных проточных фильтров представляет собой сменный картридж, установленный в пластиковом корпусе. Водоочиститель устанавливается на мойку возле обычного крана и соединяется с водопроводом гибким шлангом. Для подачи очищенной воды имеется краник, расположенный на одном уровне с фильтром. Неплохой вариант для небольшой семьи в зонах, где водопроводная вода не самого плохого качества. Обеспечивает среднюю глубину очистки.

Проточные питьевые фильтры под мойку

Водоочистительное устройство такого типа устанавливается под мойкой. Отфильтрованная вода поступает через отдельный кран, который выводится от фильтра. Это очень удобный и эстетичный вариант: все фильтры скрыты от глаз и не занимают ценное место на столешнице или раковине. Такие фильтры очищают воду быстро и эффективно. Глубокая очистка обеспечивается тремя-четырьмя колбами с различными составами. Вода очищается от хлора, хлорорганических соединений, ржавчины, тяжелых и радиоактивных металлов. Но бюджетные модели не фильтруют соли жесткости (накипь). Обратите внимание, что умягчающие картриджи у более дорогих моделей требуют частой замены. Для подключения устройства к водопроводу может понадобиться помощь профессионала.

Системы обратного осмоса под мойку

В использовании системы обратного осмоса похоже на водоочиститель предыдущего типа: он также монтируется под мойкой, а на нее производится вывод отдельного крана. Основная разница в том, что кроме картриджей с сорбентом здесь имеется узел мембранной очистки, не пропускающий ничего помимо воды.

Модели, снабженные накопительным баком, позволяют использовать запас воды до десяти литров. Для эксплуатации фильтра обратного осмоса требуется давление в водопроводе от 3 атмосфер. Фильтрация осуществляется гораздо медленнее, чем у проточных питьевых фильтров, а установка и обслуживание требует профессиональных навыков, а это, опять же, дополнительные расходы. Обратноосмотические фильтры относятся к самой высокой ценовой категории, но и степень очистки у них самая высокая.

Фильтры обратного осмоса удаляют магний, ртуть, нитраты, нитриты, стронций, мышьяк, свинец, сульфаты, железо, хлор, а также многие, бактерии и вирусы. Но вместе и с этими вредными веществами такие фильтры удаляют и полезные калий, магний, натрий и другие минералы, делая воду почти дистиллированной.

Магистральные технические фильтры

По своему устройству и внешнему виду — сменный картридж в пластиковом корпусе — магистральные фильтры напоминают настольные. Но устанавливаются они непосредственно на магистраль водоснабжения, тем самым обеспечивая предварительную очистку перед другой фильтрацией, или защищая сантехнику и бытовую технику от ржавчины, налета, накипи и повреждения механическими частицами.

Отдельный технический фильтр можно установить в подвод к стиральной машине, посудомойке, нагревательному котлу и другим приборам. Магистральные фильтры бывают одно-, двух- и трехступенчатыми. От количества ступеней соответственно зависит глубина очистки.

Как выбрать фильтр для воды

При выборе подходящего фильтра для очистки воды учитывайте несколько факторов: ежедневный расход воды, качество воды без очистки, наличие свободного места под водоочиститель. Перед покупкой водоочистителя посчитайте средний расход воды в семье и, исходя из этого, выбирайте конкретное устройство, обращая внимание на скорость фильтрации, ресурс картриджей и объем кувшина.

Чем более грязная и жесткая вода течет из-под крана, тем более глубокая и многоступенчатая очистка ей требуется. Обязательно посмотрите, какие типы загрязнений устраняет фильтр, это, как правило, указывается в характеристиках. Если беспокоит только хлорирование, то можно выбрать недорогой фильтр, очищающий воду от хлора. Поскольку водоочиститель с фильтром-умягчителем стоит дороже, нет смысла его приобретать, если накипь вас не беспокоит. Для выявления конкретных примесей, содержащихся в воде, можно заморочиться и сдать ее в лабораторию на анализ, а можно посмотретькарту питьевой воды и примерно узнать, какие примеси встречаются чаще всего в вашем районе.

Традиционные и новейшие методы улучшения качества воды позволяют даже самую грязную жидкость сделать пригодной к употреблению, в т.ч. в полевых условиях. Достигается высокий уровень очистки вплоть до дистилляции. Наибольшее распространение получили способы, результативность которых можно оперативно проверить.

Очистка воды способствует к улучшению качества воды.

Зачем нужно улучшать качество воды

В реках, озерах и многих подземных источниках содержится большое количество примесей:

механических — мелкого песка и грязи;
химических (растворимых);
микроорганизмов.

Нередко они присутствуют и в трубопроводах, особенно старых.

Преимущества процедуры

Очистка воды дает следующие результаты:

Улучшаются ее органолептические свойства (вкус и запах).
Нейтрализуются угрожающие здоровью факторы. Многие из загрязнителей являются болезнетворными.
Отфильтровываются механические примеси.
Удаляются соли магния и кальция, образующие накипь.
Снижается до предельно допустимого значения концентрация железа и тяжелых металлов.

Вода становится пригодной для питья, приготовления пищи и технического применения, не оставляет разводов и ржавых пятен после мытья или стирки.

Осветление и снижение цветности

Эти методы очистки вместе с обеззараживанием считаются основными. Специфический оттенок воды обусловлен содержащимися в ней примесями. Например, соединения железа делают жидкость рыже- желтоватой, органические примеси могут давать зеленоватые оттенки и т.д. Осветление позволяет значительно снизить мутность воды. Существует несколько способов осветления.

Отстаивание

Удаляются механические примеси диаметром более 0,1 мм. Поток воды пропускается через широкий резервуар — отстойник, где его скорость снижается до 2-4 мм/с. За время движения вдоль сооружения тяжелые примеси оседают на дно, легкие — всплывают (гравитационная очистка). Их собирают и откачивают, осветленная жидкость поступает на следующую ступень обработки.

Вертикальные отстойники в виде конуса или пирамиды занимают меньше места. Через центральную трубу жидкость подается на дно и затем движется снизу вверх со скоростью 0,4-0,6 мм/с до края резервуара. Там она переливается в круговой желоб.

К трубам, по которым осуществляется отбор осветленной воды, прикрепляют развернутое книзу колено. Благодаря этому всплывшие загрязнения остаются в отстойнике.

Коагулирование

Удаляются коллоидные примеси, т.е. взвеси из мелкодисперсных частиц. В жидкость вводят реагенты (коагулянты):

сульфат алюминия;
сернистое и хлорное железо.

В результате взаимодействия с жидкостью они превращаются в гидратированные окиси. Это труднорастворимые коллоидные вещества с положительно заряженными ионами, собирающиеся в хлопья. Загрязнения, имеющие отрицательный знак, притягиваются к ним и оседают. Рыхлые хлопья обладают большой площадью поверхности, поэтому реагируют со множеством коллоидных примесей. Оседающая масса попутно увлекает на дно многие крупные частицы.

Скорость коагуляции возрастает в присутствии особых синтетических высокомолекулярных соединений (флокулянтов). В частности, широко применяют полиакриламид.

Фильтрование

Отделяются частицы размером менее 0,1 мм. В загрузке фильтра имеется множество мелких пор, через которые просачивается вода. Часто используют насыпные материалы:

кварцевый песок;
дробленый гравий и керамзит;
антрацитовую крошку.

Со временем производительность очистителя снижается. Его восстанавливают одним из следующих способов:

полной или частичной заменой загрузки;
обратной промывкой.

Химические методы улучшения качества воды

В основном направлены на уничтожение микрофлоры.

Хлорирование

Метод получил широкое распространение в централизованных системах водоснабжения благодаря ряду достоинств:

низкой стоимости;
простой технологии;
возможности оперативного контроля качества обеззараживания;
остаточному эффекту (снижается вероятность повторного появления микроорганизмов).

Результативность проверяют замером количества непрореагировавшего активного хлора. Показатель в 0,3-0,5 мг/л свидетельствует о максимальном бактерицидном эффекте.

Яйца гельминтов и цисты простейших обладают устойчивостью к действию данного вещества, некоторые другие формы способны производить резистентные штаммы. Поэтому обработанную воду все равно необходимо кипятить.

Озонирование

Данный метод тоже широко используется в централизованных сетях. По окислительному потенциалу озон превосходит хлор с показателями +1,9 В против +1,359 (В). Бактерицидный эффект в 15-20 раз сильнее, в отношении спор — в 300-600 раз. Помимо всех видов микрофлоры, разрушаются растворенные в воде органические вещества.

Другие достоинства озонирования:

в отличие от других химических методов не влияет на состав и вкус воды;
не требует подвоза материалов: газ получают из воздуха путем воздействия на него высоковольтных разрядов.

К недостаткам относят высокую стоимость, взрывоопасность, токсичность и зависимость результативности от физико-химических свойств жидкости. В некоторых случаях могут образовываться ядовитые вещества и канцерогены.

Максимально допустимое остаточное количество веществ в воде после ее обработки составляет 0,2-0,5 мг/л. Превышение этого показателя приводит к ускоренной коррозии металлических деталей трубопровода.

Использование серебра и меди

Ионы этих металлов сначала накапливаются в оболочке микроба, затем проникают внутрь и блокируют деятельность некоторых клеточных структур. Вирусы повреждаются только при высоких концентрациях (до 10 мг/л), споры обладают устойчивостью. ПДК для человека составляет 0,05 (мг/л).

Удобнее всего вводить серебро в воду при помощи электрода. Между ним и резервуаром через жидкость пропускают постоянный ток. Этот способ позволяет автоматизировать процесс обеззараживания и регулировать дозировку.

Альтернативный вариант состоит в пропускании воды через слой песка, обработанного солями серебра. При этом одновременно с обеззараживанием производится удаление механических примесей.

Из-за высокой стоимости и дефицитности металла его используют для обработки небольших объемов жидкости. Существенное преимущество заключается в остаточном бактерицидном последействии, что позволяет хранить очищенную питьевую воду в течение полугода. В этом нуждаются флот и некоторые военные объекты.

Бактерицидный эффект у меди слабее, чем у серебра — требуется более высокая концентрация. На результат оказывают влияние физико-химические свойства воды.

С помощью перекиси водорода

В силу высокой стоимости метод не получил широкого распространения. Данное вещество распадается на воду и атомарный кислород. Таким образом, состав и вкус жидкости остаются постоянными. В результате окисления происходит обеззараживание и осветление воды. Токсичные вещества ни при каких условиях не образуются.

Перекисью очищают небольшие объемы воды на автономных объектах. Существуют катализаторы, ускоряющие распад ее молекул. С их применением время обработки сокращается.

С помощью йода

Метод обладает рядом преимуществ:

действует быстрее хлора;
не влияет на вкусовые качества воды;
помимо бактерий, поражает вирусы.

Это делает йодирование многообещающим направлением в сфере гигиены воды.

При концентрации реагента в 0,3-1 мг/л обеззараживание происходит в течение 20-30 минут. При необходимости ускорить процесс дозу увеличивают до 2 мг/л.

Очистить воду можно помощью йода.

Физические методы

В отличие от химических такие способы не влияют на состав и органолептические свойства воды.

Кипячение

Жидкость нагревают до температуры +100°С следующими средствами:

открытым пламенем;
электронагревателями;
паром;
высокотемпературной плазмой;
горячим воздухом.

Большинство микроорганизмов погибает за несколько минут, особо устойчивые споры, например столбняка, — в течение часа.

Метод обладает рядом достоинств:

Простотой исполнения, доступностью в полевых условиях.
Высокой скоростью обеззараживания.
Безопасностью для исполнителя.
Высокой эффективностью независимо от физико-химических показателей воды.
Возможностью автоматизации.

Основной недостаток заключается в высокой энергоемкости.

Ультрафиолетовое облучение

Вызывает необратимые повреждения в ДНК, РНК и белковых структурах микроорганизмов. Попутно в воде образуются свободные радикалы, усиливающие бактерицидный эффект.

длина волны — 250-260 нм (наиболее результативный диапазон);
доза — 16 МДж/см²;
время обработки — несколько секунд.

Метод характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью. Но его эффективность зависит от прозрачности воды и ее химического состава: соли марганца, железо и гуминовые кислоты осаждаются на кварцевом чехле лампы и снижают интенсивность облучения.

Ультразвук

Генерируется магнитострикционными и пьезоэлектрическими установками. Губительно воздействует на широкий спектр микроорганизмов независимо от прозрачности и химического состава воды. Но на эффективность оказывают влияние ее температура и вязкость.

высокая стоимость — в 2-4 раза дороже ультрафиолетовой обработки;
сложность оборудования, существенно возрастающая с увеличением производительности.

Воздействие высокочастотного звука на микрофлору досконально не изучено, поэтому пока отсутствуют методики расчета длительности и интенсивности обработки.

Ионизирующее излучение

Обладает сильным обеззараживающим эффектом и высокой проникающей способностью. Не зависит от цветности, мутности и прочих физико-химических показателей воды. Результативность определяется дозой:

2500-5000 Р — гибнут бактерии;
10000 Р — разрушаются вирусы.

Облучение вызывает несовместимые с жизнью изменения на молекулярном уровне. Попутно в результате радиолиза воды образуются свободные радикалы, усугубляющие бактерицидный эффект.

Метод дешев, но потенциально опасен для обслуживающего персонала. Требуется строгое соблюдение правил техники безопасности.

Обратный осмос

Используется мембрана с ячейками размером от 0,0001 до 0,001 мкм. Она называется полупроницаемой, поскольку пропускает только молекулы воды и некоторые другие, равные им по размеру.

Более крупные отсеиваются, среди них:

вся микрофлора, включая наиболее мелкую;
органические соединения;
ионы натрия;
соли жесткости, нитраты, сульфаты;
красители;
железо и тяжелые металлы.

Очищенная вода является практически дистиллированной. Считается, что ее употребление в качестве питьевой вредит здоровью, поэтому прибегают к искусственной минерализации.

Вода движется сквозь мембрану под действием давления в 3 атм. Без него направление было бы обратным — в сторону раствора с большей концентрацией солей. Такая диффузия называется осмосом.

Мембрана быстро засоряется. Чтобы продлить срок ее службы, воду подвергают предварительной очистке более грубыми методами.

Комбинированные методы улучшения качества воды

Для достижения максимального результата некоторые из перечисленных способов применяют совместно. Например, сочетают следующие химические реагенты:

Хлор и перекись водорода либо озон.
Серебро и медь.
Перекись водорода и озон.

В результате снижаются дозировки, сокращается время обработки.

Примеры сочетаний физических методов:

Ультрафиолетовое облучение и обработка высокочастотным звуком.
Разные виды электрического воздействия.
Кипячение с ионизирующим облучением или высокочастотным звуком.

Физические методы совмещают с химическими, например применяют ультрафиолетовое облучение совместно с ионами серебра

Механические методы

Наибольшее распространение получили:

ультрафильтрация;
сорбционная технология.

Первый вариант похож на обратный осмос. Разница состоит в следующем:

полупроницаемая мембрана имеет более крупные поры — 0,01-0,1 мкм;
требуется в 3 раза меньшее давление — 1 атм.

В результате ультрафильтрации отсеиваются взвеси из макромолекул и коллоидных частиц. Они делают воду мутной и придают ей цветность.

Принцип сорбционной технологии состоит в способности некоторых пористых материалов удерживать на своей поверхности вещества за счет межмолекулярного взаимодействия. В основном используют активированный уголь. Марку подбирают в соответствии с видом примесей:

Фенол, толуол и прочие монозагрязнители — АА, КАД-1, АРМ (микропористый).
Органические вещества — АБД, АГ-3, ДАУ (имеют полидисперсную пористую структуру).
Соединения тяжелых металлов — ЛАУ, АБД (высокозольные и углеминеральные).

Очистить воду можно механическим путем.

Специальные методы улучшения качества воды

Ряд санитарно-гигиенических мероприятий направлен на удаление соответствующих загрязнителей.

Обезжелезивание (с аэрацией)

Метод применяют для обработки воды из подземных источников. Часто она содержит избыток железа в виде двууглекислых солей, придающих жидкости неприятный вкус и формирующих осадок на трубах. При контакте с воздухом такие соединения превращаются в нерастворимые гидраты окиси, которые можно удалить отстаиванием или фильтрованием.

Аэрацию осуществляют 2 способами:

Попутно удаляются сероводород и свободная углекислота.

Умягчение

Цель обработки — удаление ионов кальция и магния. Их соли кристаллизуются при температуре от +80°С и образуют рыхлый налет — накипь.

Умягчение производят такими способами:

нагревом;
ионным обменом;
с помощью реагентов.

В последнем случае чаще всего используют известь и соду. Реагенты вводят последовательно. Известь взаимодействует с солями кальция и магния и превращает их в нерастворимые карбонаты. Затем вводят соду для преобразования и осаждения сульфата калия. Отфильтрованные нерастворимые вещества нельзя сбрасывать в естественный водоем.

Нагрев позволяет умягчить воду без изменения состава. Но он действует только на бикарбонатные соли. Они кристаллизуются и оседают на стенках резервуара.

Принцип действия ионного обмена состоит в замещении кальция и магния ионами натрия. Для этого воду пропускают через измельченную смолу. Этот же способ применяется для удаления марганца, железа, прочих металлов и органики.

Опреснение, обессоливание

Первый метод предназначен для обработки морской воды. В результате концентрация солей в ней снижается до 1000 мг/л. Такую воду можно пить и использовать для приготовления пищи.

С помощью обессоливания готовят теплоноситель для систем отопления. При использовании обыкновенной воды теплообменник котла быстро зарастает накипью. Для предотвращения этого соли полностью удаляют из воды.

дистилляции;
ионного обмена;
электродиализа;
обратного осмоса.

Первый способ состоит в нагреве воды с последующей конденсацией пара.

В процессе электродиализа положительно и отрицательно заряженные ионы солей перемещаются к электродам, подключенным к источнику постоянного напряжения. Резервуар делят 2 полупроницаемыми мембранами на 3 части. В крайних находятся электроды, в среднем получают раствор нужной концентрации.

Обесфторивание и фторирование

Обесфторивание осуществляют следующими способами для вод:

Поверхностных — реагентным.
Подземных — с применением фильтра.

Оба метода основаны на способности окиси алюминия и магния сорбировать фтор. В основном его избыток наблюдается в подземных источниках.

Фторирование представляет собой противоположный процесс. Питьевую воду обогащают фтором для обеспечения хорошего состояния зубов. Вводят вещества:

фторид натрия;
кремнефтористую кислоту или ее соли;
фторид-бифторид аммония.

Процедуру осуществляют после всех ступеней очистки. Необходимо контролировать концентрацию фтора, чтобы не превысить допустимый предел.

В закладки

А посему, нужно ли очищать воду из крана — вопрос далеко не праздный. И хотя сейчас в любом хозяйственном магазине можно увидеть огромный ассортимент разных типов бытовых фильтров от десятков марок, какой из них хороший — по внешнему виду понять трудно.

На самом деле, гораздо проще выбрать смартфон или автомобиль. Во-первых, и у смартфонов, и у автомобилей есть чётко измеряемые технические характеристики, по которым одни модели легко сравниваются с другими. С фильтрами всё сложнее — как сравнивать кувшины? По каким параметрам кроме объёма? Во-вторых, интернет полон обзоров машин и подборок гаджетов.

А вот исследований и тестов, позволяющих сравнить бытовые виды фильтров или отличить одну марку от другой, практически нет. То ли потому, что раньше мы не придавали чистоте воды такого значения, то ли еще почему. Но сейчас в большинстве своем люди, когда выбирают фильтры для воды, полагаются не на факты, цифры и исследования, а на собственное чутье (часто обманывающее), на рекламу и раскрученность марки.

Немного теории о чистой воде

Не секрет, что вода из наших кранов, это источник не жизни, а часто — ржавчины и тяжелых металлов, бактерий, паразитов, токсинов, пестицидов и хлорки. Ясно, что один раз глотнешь — не умрешь, но в длительной перспективе вред возможен. Достаточно посмотреть 2-3 ролика про ломкие от плохой воды волосы (которые надо питать бальзамами). Или рекламу средств для смягчения воды в стиральных машинах, детали которых — о ужас! — от водопроводной воды портятся. Что же будет от этой воды с нашим организмом?

Токсичная органика без проблем проходит все эти фильтры и никуда не девается. К тому же, двигаясь по муниципальным трубам, вода вбирает в себя с них ржавчину, тяжелые металлы и прочую грязь — и часто попадает в наши раковины жесткой и невкусной. А, иногда, и не очень полезной, так как, например, в процессе прохождения по трубам, хлор образует хлорорганические вещества. Остатки алюминия тоже не украшают жизнь. Но это вынужденные меры муниципальной очистки воды, без них обойтись нельзя.

Поэтому многие сознательные люди доочищают воду. Кто-то покупает бутилированную воду, что неплохо, но все же нет стопроцентной уверенности в чистоте и этой воды (кто знает — из скважины её на самом деле набирают или в гараже из-под крана?). А кто-то покупает и устанавливает домашние фильтры, исходя из своих потребностей и бюджета.

Фильтры: что есть на рынке и что нужно именно вам

Есть три наиболее распространённых типа бытовых фильтров для очистки воды.

Первый, наиболее распространённый тип, это фильтры-кувшины: обычный кувшин на 2-4 литра воды, который можно использовать хоть дома, хоть на даче, и раз в 2-3 месяца менять в нем съемный картридж. Самый простой и бюджетный вариант: кувшин стоит 500-1 000 рублей.

Часто при покупке первый картридж идет в комплекте с кувшином. А потом примерно раз в 1,5 -2 месяца нужно покупать новый картридж — это еще где-то 200-300 рублей.

Второй тип — стационарные проточные фильтры: это системы, которые устанавливаются под раковину и подключаются к водопроводу. Чистая вода выводится через отдельный кран. Проточный сорбционный фильтр не отфильтрует воду от вирусов, но хорошо справится с ржавчиной и большей частью органических загрязнителей.

Некоторые проточные фильтры (но не все!) смягчают воду. Но есть и недостатки: при наличии очень жесткой воды, умягчающий модуль таких фильтров придется менять довольно часто. Конкретная частота зависит от жесткости воды, и может колебаться от 3 месяцев до 1 года или 200-300 литров пролитой через них воды.

Впрочем, ради здоровья можно и согласиться с этой необходимостью. Для некоторых моделей есть картриджи с половолоконной мембраной, отсекающей до 100% бактерий и паразитов.

Третий тип — обратноосмотические фильтры — самые передовые, потому что они очищают воду на 100% от ржавчины, токсинов, бактерий, тяжелых металлов, пестицидов и даже от вирусов! Понятно, что это самый дорогой, но и самый эффективный вид фильтров. Система также устанавливается под мойкой, но имеет приличные габариты, потому что работает сложно. Вода под напором идет в систему: она забирается из водопровода, где должен быть давление не менее 3 атмосфер.

Как понятно из процесса, очистка воды здесь довольно длительная, поэтому и нужен накопительный бак для чистой воды (а это — лишнее место на вашей кухне).

Cравнение габаритов обратноосмотических систем

Переходим к тестированию

Если с виду все устройства выглядят практически одинаково, то, как понять, какое действительно хорошее и очищает воду наилучшим образом? Как понять, что вы потратили 500-1 000 рублей на кувшин (и раз в 1-2 месяца тратите еще 200-300 рублей на сменные фильтр-картриджи), который на самом не будет лить вам в чайник не до конца очищенную воду?

Можно заказать экспертизу воды. Можно специальными приборами сделать замеры качества воды. Можно почитать обзор в интернете — но их же там практически нет. Что тогда делать?

Тест на фильтрацию воды от метиленового синего, по структуре схожего с пестицидами и токсинами

И если вода, прошедшая через фильтр, будет синей или голубой — понятно, что такой кувшин те самые пестициды и токсины из воды полностью не удаляет, или удаляет слабо.

Второй тест — чуть посложнее, потому что для него потребуется сделать раствор с 300-кратным превышением предельно допустимой концентрации железа в воде. Цель проверки: посмотреть, как кувшины могут пропускать или не пропускать ржавую воду. Соответственно, чем более желтую воду мы получим на выходе — тем меньше веры в эффективность конкретного кувшина. И никакая бодрая реклама не спасет.

Тест на фильтрацию воды от ржавчины

К слову, эти и другие простые и несложные эксперименты, позволяющие оценить качество домашних фильтров, можно в мельчайших деталях прочесть по этой ссылке.
Спасибо энтузиасту-химику, который решил проверить все фильтры на их реальные способности, и выложил в сеть свои эксперименты и методику их проведения. В принципе, это первый в Рунете полновесный обзор фильтров для воды — уж точно не хуже любого подробного обзора смартфона.

Если совсем честно, то технологии большинства производителей бытовых систем фильтрации воды за прошедшие 30 лет не сильно прогрессировали. В фильтрах-кувшинах, как правило, используется один и тот же классический сорбент: активированный уголь и ионообменная смола.

Значит, покупка такого фильтра для дома означает только одно: до фильтра вы пили хлорированную недоочищенную воду, и с такими фильтрами будете продолжать ее пить. Хотя и с меньшей концентрации дряни. Только потратитесь на разрекламированную марку.

Сменные модули после вскрытия

Если есть желание, подробное сравнение обратноосмотический фильтров можно почитать здесь.

Итого: что мы имеем в сухом остатке?

Итак, любой адекватный человек понимает, что в нынешних коммунальных условиях нужно очищать или доочищать воду. Благодаря изучению вопроса стало совершенно очевидно, что реклама фильтров никак не отражается на их реальных умениях очищать воду. И можно купить дорогой фильтр именитого бренда, который будет вас фактически травить, потому что не защитит полностью от ржавчины и токсинов.