Новые технологии очистки воды: нанофильтрация и фотокатализация

 

О многочисленных вариантах избавления воды от примесей сегодня не пишет только ленивый. О регантных и безреагнтных способах обработать воду знают хотя бы кое-что, многие. Однако, прогрессивные силы человечества не стоят на месте. Новые технологии очистки воды все таки появляются и о них тоже не помешает узнать, чтобы  решившись на установку системы умягчения, воспользоваться самыми выгодными решениями

 

Сравнение старых и новых методов очистки воды

 

Современные технологии очистки воды хороши тем, что о них мало кто знает и это хорошая ниша для бизнеса. Теперь в приборах используют и микроэлектронику, и сенсорное управление. Но при этом старые добрые методы очищения также в чести и при всем тотальном снижении их использования, все-таки остаются в топе. Почему так происходит?

Прежде всего, это связано пока с малыми возможностями потребителей бывшего СССР. Не все пока могут позволить себе дорогостоящее оборудование. Потому используют старые добрые - отстаивание, осветление, кипячение. Осветление до сих пор еще используют потому, что многие современные приборы очищения работают только с обработанной водой, а осветление помогает простым образом устранить из воды определенный осадок.

Оно же помогает устранить взвешенные частицы из воды. Их в паводковый период в воде больше всего, примерно до 2500 милиграмм на литр. Ниже представлена таблица, в которой показано, на сколько быстро оседают примеси разных размеров в воде, нагретой до показателя в 100 градусов.

 

Вид примесей	Скорость осаждения, мм/с	Время выпадения в осадок
Крупный песок	100	10 секунд
Мелкий песок	8	120 секунд
Ил	0,154	2 часа
Глина	0,00154	неделя
Мелкая глина	0,0000145	Два года

Кипячение, как способ умягчить воду не работает так долго, как осаждение, но при этом образует накипной осадок, который и является самым  большим недостатком некачественной воды. Новые технологии водоподготовки призваны как раз предупредить образование этого самого осадка.

Правильно выбрать метод очистки тоже задача не из легких. Нужно определить состав воды, выяснить требования предьявляемые к качеству полученной очищенной воды, и точно знать, для чего эту воду будут применять.

Задачи очистки воды не обязательно могут сводиться к умягчению. Очень часто вода для технических нужд требует только обезжелезивания и обеззараживания. Для устранения железа используют окислители или специальные установки, которые отфильтровывают железосодержащие примеси.

Кроме того, к проблемам жесткости, сегодня добавляются и другие. Вода из скважин большой глубины часто обладает целым букетом примесей. Ведь в воду сегодня сливают еще и стоки промышленных предприятий. Порой попадаются очень странные загрязнения, с которыми трудно бороться.

Получить из такой воды чистую и мягкую питьевую воду достаточно сложно. Найти один идеальный фильтр невозможно. И даже новые технологии очистки воды не позволяют использовать один прибор на все примеси. Потому и в быту, и в промышленности используют водоподготовку – комплекс фильтров, помогающий постепенно избавить воду от разных включений. Наиболее часто используют сегодня следующие виды очистки воды:

• Озонирование – окисление примесей с помощью жидкого кислорода. Экологически безопасный метод, быстро испаряется с поверхности, эффективно работает с бактериями, но способствует образованию биологических наростов;
• Ультрафильтрация – один из популярных мембранных методов и  последняя новая технология очистки воды. Это самый прогрессивный метод, позволяющий устранить из воды практически сто процентов всех примесей. Но при этом, все разновидности приборов данного метода, работает только с подготовленной водой, то есть требует предварительной очистки;
• Обратный осмос, первый вариант мембранного метода очистки, работает не только с солями жесткости, но еще и с  большим количеством органики, бактериями и вирусами, отлично подходит для опреснения морской воды, также показал себя в получении качественной питьевой воды;
• Ионообменные методы, хоть являются одними из самых старейших, но по-прежнему успешно эксплуатируются, т.к. только они в состоянии дать самый высокий процент умягчения воды и при этом скорость очищения тоже будет самой высокой;
• Смешанные установки, это тоже вариант новых технологий очистки воды. Так, к примеру, хорошо зарекомендовали себя озоно-каталитические приборы с применением активированного угля. Такие технологии помогают справиться с хлористыми и органическими соединениями, при этом уголь в процессе эксплуатации не теряет своих способностей к очистке

 

Нанофильтрация и фотокатализация

 

В отличие от старых методов, новые технологии очистки воды, а именно нанофильтрация, как одна из самых прогрессивных технологий хороша именно своей  универсальностью. Помогает убрать цвет и галогенные органические примеси, избавится от хлорсодержащих примесей без использования вредных реагентов.

Нанофильтрацию очень часто используют в Голландии, Штатах и Франции. Она очень эффективна при борьбе с остатками хлорки. Правда, как уже было сказано выше, любая уф технология требует обязательного применения многоступенчатой предварительной очистки. Здесь используют и фильтры, и коагуляцию. Иногда перед нанофильтрацией могут применять ультрафильтрационные установки или обратный осмос, если к воде предьявляют совершенно особые требования.

Но при этом нанофильтрация из-за большого количества предыдущих этапов является одним из самых дорогих способов почистить воду. массово ее не используют, только для воды специального назначения.

Одной из самых продвинутых на сегодня новых технологий очистки воды является фотокатализация. Идея данной технологии состоит в том, чтобы взвешенные и растворенные органические примеси выводить из поверхностных источников воды без применения систем предварительной чистки или химической обработки.

Знаменитые компании из Нидерландов и Великобритании уже пытаются  изготавливать подобные приборы. На сегодня выпущен нанофильтрационный прибор в виде трубы со специальной капиллярной мембранной, причем она в системе может быть не одна. Достоинством такого фотокатализатора является – отсутствие застойных мест, то есть примесям не где застревать, из-за трубчатой формы фильтра. Осадок скапливается на мембранах минимально.

Правда, и стоит такой опытный образец довольно дорого, поэтому массового потребителя еще не нашел. Применяют в основном для станций с производительностью не более 200 кубов воды в сутки. Из минусов можно вспомнить большое потребление электроэнергии. Проблема в том, что для работы прибора нужен постоянный поток воды с довольно высокой скоростью. И чтобы вода циркулировала постоянно, приходится подключать насосы и тратить электроэнергию.

Еще одна новинка – рулонный аппарат, в котором меньше гидравлическое сопротивление. В нет также исключены застойные места и есть открытый канал. В этом приборе  осадок образуется тем быстрее, чем быстрее поток. Весь осадок удерживает мембрана. К плюсам установки можно отнести возможность отрегулировать давление, откорректировать скорость потока воды. Точно так же можно настроить частоту промывок.

Такая новая рулонная технология с открытым каналом помогает очищать поверхностные воды при цветности до 150 градусов, и при наличии взвешенных частиц. Что немаловажно, электроэнергии при этом используется не больше 0,5 киловатта на один очищенный куб воды.

Установка сама проста, легко монтируется, автоматизирована и не требует постоянного контроля за дозированием химических примесей. Правда, для удаления отравляющих примесей, типа мышьяка такой установки недостаточно. Для специальных нужд все равно потребуется обработка механическим оборудованием для 100% очистки воды..