Методы очистки, позволяющие из сточных вод получить воду питьевого качества

В Москве, по разным данным, от 50 до 80 процентов коммуникаций требуют ремонта и замены. Многие из них проложены более 50 лет назад, некоторые ещё до революции.

Ситуация в других городах, как правило, не лучше.

Во-вторых, необходимо рассмотреть, по каким критериям вообще оценивается качество воды для водопровода. Цвет, запах, привкус, "жесткость", наличие нерастворенных механических примесей и растворенных в воде железа и марганца, бактериологическая загрязненность и пр. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует проверять питьевую воду по 24 параметрам. Вроде бы не мало. По одному пункту ответ вообще однозначен: с помощью хлорирования воду сделали биологически чистой - никаких микроорганизмов в ней нет.

Центральный водопровод, наряду с канализацией, вообще можно считать серьезным достижением человечества в борьбе с инфекциями и эпидемиями. Но у человечества есть и другие "достижения" - с развитием промышленности и технологий в водоемы стали попадать такие вещества и соединения, о которых даже помыслить не могли наши предки. Все это может оказаться и в питьевой воде. Да и хлорирование, если уж на то пошло, имеет наряду с положительными и отрицательные моменты. С органическими веществами хлор образует ядовитые и канцерогенные соединения: хлорат, хлорит, хлороформ, хлорфенол, хлорциан, хлорпикрин, монохлорамин, дихлорацетонитрил, бромхлорацетонитрил, трихлорацетонитрил. Остается в воде и неорганика. Неорганические вещества очень хорошо отделяются обратноосмотической мембраной. В зависимости от типа применяемой мембраны (ацетатцеллюлозная или тонкопленочная композитная) степень очистки составляет по большинству неорганических элементов 85%-98%.

Чем может угрожать питьевая вода. Чрезмерная концентрация алюминия грозит поражением мозга, бериллия - генными мутациями, селена - поражением ногтей и волос, алохлора (гербицид) - опухолями желудка и щитовидной железы, линдана (инсектицид) - нарушениями центральной нервной системы, радионуклидов - раком костей. Опасна чрезмерная концентрация, а не сам по себе факт наличия какой бы то ни было "химии". Даже безобидные вещества и неорганические соединения, для которых и нормативов ПДК при контроле качества воды не предусмотрено, могут представлять реальную угрозу здоровью человека.

Бытовые фильтры-кувшины, известные на рынке под разными торговыми марками, с этой задачей не справляются. Отфильтровывают далеко не все, нуждаются в частой смене фильтрующего элемента, а при определенных обстоятельствах могут дать на выходе воду еще грязнее, чем на входе - если накопленные осадки начнут смываться. Иначе говоря, воду-то они чистят, но гарантий не дают.

Совершенно чистая вода может быть получена из многоступенчатых бытовых фильтров глубокой очистки, которые предназначены для установки прямо на водопроводные коммуникации в вашей квартире. Эти устройства не занимают много места и обычно монтируются на кухне, прямо под мойкой.

В коттеджах, которые снабжается водой из скважин, нужно ставить более серьезные системы - с предварительной фильтрацией. Сначала это очистка от механических частиц, песка, взвесей и ржавчины, затем - от солей и веществ, которые делают воду "жесткой", а на выходе - от растворенных газов и органических соединений, которые влияют на цвет, вкус и запах воды. Как же работают фильтры глубокой очистки питьевой воды.

Главным фильтрующим элементом в них является обратноосмотическая мембрана. Это полупроницаемый элемент, сквозь который свободно проходят молекулы воды, но где задерживается большинство других неорганических молекул.

В 60-х годах обратноосмотические системы начали использовать для опреснения морской воды. С тех пор технология постоянно улучшалась. Научно-производственное предприятие "Мембранная Техника и Технология" была одной из компаний, где активно работали над усовершенствованием обратноосмотических систем. Производимые ее фильтры теперь широко используются в медицине - для получения сверхчистой воды, в ликероводочной индустрии, в быту. По меньшей мере, два вида ее изделий (они представлены разными моделями) заслуживают внимания. Это многоступенчатые фильтры глубокой очистки водопроводной воды серии "Ключ М" и фильтры семейства "Сапфир", которые необходимы в тех случаях, если вода нуждается еще и в предварительной очистке (взята из скважины или колодца).

Фильтры обратного осмоса принципиально отличаются от других типов фильтров, угольных адсорбционных или ионообменных. Последние - фильтры накопительного типа. Они задерживают и накапливают в себе примеси, это плохо тем, что фильтр сначала очищает, а затем начинает очищаться сам. Обратноосмотический фильтр работает по другому принципу - он выступает в роли барьера, непреодолимой преграды на пути примесей и микроорганизмов и стоит "до последнего" - даже если мембрана забьется, "враг" не пройдет. А чтобы дорогостоящие мембраны не засорялись в течение нескольких лет службы вместе с ними и применяются фильтры предварительной очистки, которые, например, в "Ключе-М" образуют четырёхступенчатый контур фильтрации.

Существует мнение, что вода, почти полностью лишенная примесей, не слишком полезна для здоровья.

Считается, что с водой человек получает до 6-8% суточной потребности полезных минеральных веществ. Именно эту цифру упоминают в разговорах специалисты и медики. Но и в ней можно усомниться, если сделать очень простой расчет. Допустим, мы будем пить исключительно некую "специальную" воду, которая по концентрации полезных элементов соответствует верхнему пределу требований ВОЗ, а все содержащиеся в ней вещества будут на 100% усваиваться нашим организмом (что в реальности невозможно). Тогда получается вот какая картина. Чтобы человеку получить суточную норму кальция, он должен выпить 8 литров "специальной" воды (или съесть пару ломтиков сыра 12 г). Магния - 10 литров (а можно съесть 27 г арбуза). Натрия - 25 литров (или всего 0,6 г соли пищевой). Калия - 167 литров (курага - 0,86 г). Фосфора - 1000 литров (грибы сушеные - 24 г). В большей мере с водой и в меньшей мере с пищей в наш организм попадает фтор. Его суточная норма содержится в 1,33 литрах "специальной" воды (или в 129 граммах скумбрии).

Есть над чем подумать…

Список используемой литературы

Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991.

Расчет и конструирование обратноосмотической установки: Методические указания/ Сост. С.А. Трифонов; МИХМ. М.: 1989.

Слесаренко В.Н. Опреснительные установки. - Владивосток: ДВГМА, 1999.

Вишаренко В.С. Принципы управления качеством окружающей среды городов // Урбоэкология. М., 1990.

Владимиров В.В. Идеи экологии человека в управлении городом // Урбоэкология. М., 1990.

Города и окружающая среда. Космические исследования. М., Мысль,1982

Казначеев В.П. Проблемы экологии города и экологии человека // Урбоэкология. М., 1990.

Олейников Ю.В. Экологические альтернативы НТР. М.: Наука, 198

Экологическая химия. Пер. с нем. Под редакцией Ф. Корте М.: Мир 1996

Интернет-ресурсы.