Проблема пресной воды

 

Очищенная талая вода

 

Это очень  хороший метод. Вода не только приобретает  характерную структуру, но и отлично  очищается от многих солей и примесей. Для этого холодную воду выдерживают  в морозильнике (а зимой – на балконе) до тех пор, пока примерно половина ее не замерзнет. В середине объема остается не замерзшая вода, которую  выливают. Можно протыкать лед шилом, раскалив его на огне, или как-то разламывать – в общем, так или иначе воду надо удалить. Лед же оставляют таять. Главное - экспериментальным путем найти время, требуемое для замерзания половины объема. Это может быть и 6, и 16 часов.

 

Идея  заключается в том, что сначала  замерзает чистая вода, большинство  же соединений остается в растворе. Вспомните морской лед, который  состоит из почти пресной воды, хотя образуются на поверхности соленого моря. И если нет бытового фильтра, то такой очистке можно подвергать всю воду для питья, каш, супов, чая, не считаясь даже с потерей части  целебной силы при нагреве. Колоссальный эффект дает и одно лишь освобождение от ненужных веществ. Для большего эффекта  можно воспользоваться двойным  очищением. Сначала дать воде отстояться, затем заморозить. Дождаться, когда  образуется тонкий первый слой льда. Этот лед удаляют - в нем содержатся некоторые вредные быстрозамерзающие соединения. Затем повторно замораживают воду - уже до половины объема и удаляют не замерзшую фракцию воды. Получится очень чистая и целебная вода.

 

Пропагандист  метода, А.Д. Лабза, именно таким путем, отказавшись от обычной водопроводной воды, буквально вытащил себя из могилы. В 1966 году ему удалили почку, в 1984 он уже почти не двигался в результате атеросклероза мозга и сердца. Начал лечиться талой очищенной водой, и результаты превзошли все ожидания. Ныне он – внешне здоровый, подвижный человек.

 

Дистиллированная  вода

 

Дистиллированная  вода идеально чиста, не содержит ни солей, ни примесей. В ней нет вредных  соединений, но нет и нужных микроэлементов. Дистиллированную воду можно "оживить", перелив несколько раз из бокала в бокал. Еще лучше превратить ее в талую воду. Но постоянно  ее пить, наверное, не стоит, если есть возможность очищать обычную. Есть данные, что при долгом употреблении дистиллированная вода "вымывает" из организма многие нужные соли. Впрочем, дистиллированную воду с успехом  используют при артритах, подагре, заболеваниях почек. Правда, сходные результаты дает и очищенная талая вода.

 

 

 

 

8. Очистка воды с использованием фильтров

 

Для удаления вредных примесей из воды используют различные фильтры. В бытовых условиях широко используются различные кувшины и насадки  на кран.

 

Способы водоподготовки и методы очистки  воды

Способов водоподготовки и методов  очистки воды придумано уже немало. Причин загрязнений питьевой воды существует множество. Однако все они, так или  иначе, связаны с источниками  воды. Каждый тип источника имеет  свои характерные причины, вызывающие загрязнение воды.

 

Решением проблем, связанных с  загрязнениями воды, является ее очистка. На сегодняшний день имеется ряд  способов водоподготовки и методов  очистки воды, позволяющих получить высокое качество питьевой воды практически  из любого источника.

 

Различные варианты получения гарантированного высокого качества питьевой воды из разнообразных  источников:

· Методы осаждения 

· Осветление воды

· Мембранные методы

· Химические реагенты для окисления 

· Адсорбция 

· Обезжелезивание воды

· Умягчение воды

· Обессоливание воды

· Кондиционирование воды

· Обеззараживание воды

· Удаление органических загрязнений 

· Дехлорирование воды

· Удаление нитратов

 

Осветление - удаление из воды взвешенных веществ. Реализуется фильтрацией воды через пористые фильтроэлементы (картриджи) или через слой фильтроматериала. Осветление воды путем осаждения взвешенных веществ. Эту функцию выполняют осветлители, отстойники и фильтры. В осветлителях и отстойниках вода движется с замедленной скоростью, вследствие чего происходит выпадение в осадок взвешенных частиц. В целях осаждения мельчайших коллоидных частиц, которые могут находиться во взвешенном состоянии неопределенно долгое время, к воде прибавляют раствор коагулянта (обычно сернокислый алюминий, железный купорос или хлорное железо).

В результате реакции коагулянта с  солями многовалентных металлов, содержащимися  в воде, образуются хлопья, увлекающие при осаждении взвеси и коллоидные вещества.

Коагуляция - обработка воды специальными химическими реагентами для укрупнения частиц загрязнений. Делает возможными или интенсифицирует осветление, обесцвечивание, обезжелезивание. Коагуляцией примесей воды называют процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения.

 

Окисление - обработка воды кислородом воздуха, гипохлоритом натрия, марганцевокислым калием или озоном. Обработка воды окислителем (или их комбинацией) делает возможными или интенсифицирует обесцвечивание, дезодорацию, обеззараживание, обезжелезивание, деманганацию.

 

Обесцвечивание - удаление или видоизменение веществ, придающих воде цвет. Реализуется различными методами, в зависимости от причины цветности. Обесцвечивание воды, т. е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).

 

Обеззараживание - обработка воды окислителями и/или УФ-излучением для уничтожения микроорганизмов. Обеззараживание воды (удаление бактерий, спор, микробов и вирусов) является заключительным этапом подготовки воды питьевой кондиции. Использование для питья подземной и поверхностной воды в большинстве случаев невозможно без обеззараживания. Обычными методами при очистке воды являются:

 

1. Хлорирование путем добавления хлора, диоксида хлора, гипохлорита натрия или кальция.

 

2. Озонирование. При применении озона для подготовки питьевой воды используются окислительные и дезинфицирующие свойства озона.

 

3. Ультрафиолетовое облучение. Используется энергия ультрафиолетового излучения для уничтожения микробиологических загрязнений. Кишечная палочка, бацилла дизентерии, возбудители холеры и тифа, вирусы гепатита и гриппа, сальмонелла погибают при дозе облучения менее 10 мДж/см2, а ультрафиолетовые стерилизаторы обеспечивают дозу облучения не менее 30 мДж/см2.

 

 

Обезжелезивание/деманганация - превращение растворённых соединений железа и марганца в нерастворимые и удаление тех и других путем фильтрования, как правило, через специальные фильтроматериалы. Решение проблемы очистки воды от железа представляется довольно сложной и комплексной задачей. К наиболее часто используемым методам можно отнести:

1. Аэрирование - окисление кислородом воздуха с последующим осаждением и фильтрацией. Расход воздуха для насыщения воды кислородом составляет около 30 л/м3. Это традиционный метод, применяемый уже много десятилетий. Реакция окисления железа требует довольно длительного времени и больших резервуаров, поэтому этот способ используется только на крупных муниципальных системах.

 

2.Каталитическое окисление с последующей фильтрацией. Наиболее распространенный на сегодняшний день метод удаления железа, применяемый в высокопроизводительных компактных системах. Суть метода заключается в том, что реакция окисления железа происходит на поверхности гранул специальной фильтрующей среды, обладающей свойствами катализатора (ускорителя химической реакции окисления). Наибольшее распространение в современной водоподготовке нашли фильтрующие среды на основе диоксида марганца (MnO2). Железо в присутствии диоксида марганца быстро окисляется и оседает на поверхности гранул фильтрующей среды. Впоследствии большая часть окисленного железа вымывается в дренаж при обратной промывке. Таким образом, слой гранулированного катализатора является одновременно и фильтрующей средой. Для улучшения процесса окисления в воду могут добавляться дополнительные химические окислители.

 

Умягчение - замена катионов кальция и магния в воде на эквивалентное количество катионов натрия или водорода. Реализуется фильтрованием воды через специальные ионообменные смолы. С жесткой водой сталкивался каждый, достаточно вспомнить о накипи в чайнике. Жесткая вода не годится при окрашивании тканей водорастворимыми красками, в пивоварении, производстве водки. В ней хуже пенится стиральный порошок и мыло. Высокая жесткость воды делает её непригодной и для питания газовых и электрических паровых котлов и бойлеров. Слой накипи в 1,5 мм снижает теплоотдачу на 15%, а слой толщиной 10 мм - уже на 50%. Снижение теплоотдачи ведет к увеличению расхода топлива или электроэнергии, что, в свою очередь, ведет к образованию прогаров, трещин на трубах и стенках котлов, выводя преждевременно из строя системы отопления и горячего водоснабжения. Наиболее эффективным способом борьбы с высокой жесткостью является применение автоматических фильтров - умягчителей. В основе их работы лежит ионообменный процесс, при котором растворенные в воде жесткие соли заменяются на мягкие, которые не образуют твердых отложений.

 

Обессоливание - удаление из воды растворённых солей на ионообменных смолах или фильтрование воды через специальные плёнки (мембраны), пропускающие только молекулы воды.

Все большее значение в охране поверхностных  вод от загрязнения и засорения  приобретают агролесомелиорация и  гидротехнические мероприятия. С их помощью можно предотвращать  заиление и зарастание озер, водохранилищ и малых рек. Выполнение этих работ  позволит уменьшить загрязненный поверхностный  сток и будет способствовать чистоте  водоемов.

 

Методы очистки вод  можно разделить на: механические, химические, гидрохимические, электрохимические, физико-химические и биологические. Когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примеси.

 

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

 

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

 

Гидромеханические методы применяют для извлечения из сточных вод нерастворимых грубодисперсных примесей органических и неорганических веществ путем отстаивания, процеживания, фильтрования, центрифугирования. С этой целью используют различные конструктивные модификации сит, решеток, песколовок, отстойников, центрифуг и гидроциклонов.

 

Электрохимические методы очистки сточных вод от различных растворимых и диспергированных примесей включают анодное окисление и катодное восстановление, электрокоагуляцию, электродиализ. Процессы, лежащие в основе этих методов, протекают при пропускании через сточную воду электрического тока. Под действием электрического поля положительно заряженные ионы мигрируют к катоду, а заряженные отрицательно - к аноду. В прикатодном пространстве происходят процессы восстановления, а в прианодном - процессы окисления.

 

Физико-химические методы очистки сточных вод многообразны. Это коагуляция, флотация, адсорбционная очистка, ионный обмен, экстракция, обратный осмос и ультрафикация. При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества.

 

Биохимические методы очистки сточных вод. Применяются для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от органических и некоторых неорганических (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитратов и др.) веществ. Процесс очистки основан на способности микроорганизмов использовать эти вещества для питания, превращения их в воду, диоксид углерода, сульфат-фосфат-ион и др. и увеличивая свою биомассу.

 

Известно, что значительную роль в загрязнении  водных объектов играют пестициды и  удобрения, смываемые поверхностным  стоком с сельскохозяйственных угодий. Для предотвращения попадания загрязняющих стоков в водоемы необходим комплекс мероприятий, включающих:

 

1) соблюдение норм и сроков внесения удобрений и ядохимикатов;

2) очаговую и ленточную обработку пестицидами вместо сплошной;

3) внесение удобрений в виде гранул и по возможности вместе с поливной водой;

4) замену ядохимикатов биологическими способами защиты растений и т. д.

 

Очень сложна утилизация животноводческих стоков, губительно действующих на водные экосистемы. В настоящее время  наиболее экономичной признана технология, при которой вредные стоки  разделяют с помощью центрифугирования  на твердую и жидкую фракции. При  этом твердая часть превращается в компост и ее вывозят на поля. Жидкая часть (навозная жижа) концентрацией  до 18% проходит через реактор и  превращается в гумус. При разложении органики выделяется метан, диоксид  углерода и сероводород. Энергию  этого биогаза используют для  производства тепла и энергии.

Одним из перспективных способов уменьшения загрязнения поверхностных вод  является закачка сточных вод  в глубокие водоносные горизонты  через систему поглощающих скважин (подземное захоронение). При этом способе отпадает необходимость  в дорогостоящей очистке и  обезвреживании сточных вод и  в сооружении очистных сооружений.

Однако, по мнению многих ведущих специалистов в этой области, данный метод целесообразен  для изоляции лишь небольших количеств  высокотоксичных сточных вод, не поддающихся очистке существующими  технологиями. Эти опасения связаны  с тем, что очень трудно оценить  возможные экологические последствия  усиленного заводнения даже хорошо изолированных глубокозалегающих горизонтов подземных вод.

К тому же технически очень сложно полностью исключить возможность  проникновения удаляемых высокотоксичных  промстоков на поверхность земли или в другие водоносные горизонты через затрубные пространства скважин. И тем не менее, в обозримом будущем такое решение экологических проблем неизбежно как наименьшее зло.