Методы очистки воды

Влияние качества воды на здоровье человека было замечено еще в глубокой древности. Так, Гиппократ советовал использовать для питья кипяченую воду. Впоследствии, с развитием науки, предложения древних дополнились исследованиями Пастера, Коха и других ученых, в которых была рассмотрена зависимость распространения инфекционных болезней, таких, как холера, брюшной тиф, дизентерия, инфекционный гепатит от плохого качества воды.

В современном мире, зачастую к болезням «древности» добавляются «болезни цивилизации». А именно, содержащиеся в воде яды (диоксины и др.), постепенно накапливаются в организме и разрушают иммунитет, эндокринную систему, вызывают генетические изменения и даже способствуют развитию рака. Таким образом, пить неочищенную воду крайне опасно для человеческой жизни.

Очень метко о нашей воде сказал директор института коллоидной химии и химии воды НАН Украины академик Гончарук В.В.: «В родниках - моча, в реках - сточные воды, а импортные фильтры делают воду токсичнее, чем в кране».

При попадании такой воды в человеческий организм возникают различные «неприятности»:

- во-первых, из-за отложения солей жесткости и других веществ в межклеточном пространстве организма человека ухудшается обмен веществ;

- во-вторых, соли тяжелых металлов, попадая в кровь и лимфу, отравляют организм и ухудшают работу многих жизненно важных органов человека;

- в третьих, высокий бактериальный уровень воды делает ее опасной, а вернее - невозможной для применения без кипячения.

Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются. Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия. Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах — 150 л. При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы чистой воды.

Постоянное увеличение водопотребления на планете ведет к опасности «водяного голода», что обуславливает необходимость разработки мероприятий по рентабельному использованию водных ресурсов, а также изучению новых способов очистки воды. Ниже рассмотрим основные способы очистки воды, покажем их достоинства и недостатки, сориентируем на современные и прогрессивные методы очистки воды.

Фильтры для питьевой воды.

В нашем государстве не проводится разъяснительная работа среди населения по фильтрам, минеральной и бутилированной воде. При выборе фильтра для воды потребитель вынужден покупать продукцию согласно рекламной информации. К сожалению, реклама не чистоплотна и не объясняет действительных возможностей данных фильтров по очистке и обеззараживанию воды.

При выборе фильтра нужно помнить, что природная вода содержит значительное количество необходимых для организма микроэлементов, которые поступают в организм преимущественно с водой. Например, многие металлы входят в состав активных ферментных групп (которые участвуют при обмене веществ). Поэтому чрезмерное опреснение (очистка) воды приводит к нейроэндокринным нарушениям. Стремление удалить из питьевой воды все, что в ней содержится, по существу равносильно превращению ее в дистиллят, непригодный для постоянного питья. При постоянном приеме ультрапресной воды развиваются эндемические очаги патологии, связанные с водными факторами (с недостатком в воде солей). Фильтры можно разделить на 3 группы:

1. Фильтры на активированном угле со сменными картриджами избавляют воду только от хлора и органических соединений и совсем не освобождают от солей металлов, нитратов, нитритов и не обеззараживают.

При эксплуатации таких фильтров трудно установить тот момент, когда закончился ресурс картриджа. В этом случае, при насыщении активированного угля загрязнителями, фильтры сами становятся опасными, так как начинают отравлять воду ранее накопленными вредными веществами. Уловленная картриджами органика является питательной средой для развития бактерий. Выключив фильтр утром и включив его повторно вечером, Вы получите воду, «обогащенную» бактериями и их отходами. Поэтому такие фильтры, особенно с несвоевременно замененными картриджами, становятся источниками бактериального загрязнения.

2. Фильтры на минералах (шунгит, кремний, цеолит), например, активатор Крылова, изменяют структуру воды, но почти не освобождают ее от растворенных солей. А такой минерал как цеолит, в состав которого входят соединения алюминия, является опасным. Алюминий откладывается в коре головного мозга и приводит к болезни Альцгеймера. Несмотря на то, что некоторые из используемых в них минералов (кремний, графит и др.) являются адсорбентами, степень очистки от загрязнителей, у таких фильтров, небольшая - (5-10)%, причем требуется длительное отстаивание воды на минералах (5-7 суток).

Некоторые из фильтров 1 и 2 групп, содержат ионнообменные смолы в небольшом количестве. Ее хватает не больше, чем на полтора-два месяца работы фильтра. Этот период фильтр очищает только от солей жесткости, тяжелых металлов. Но после названного срока никакой очистки не производит.

Были проведены испытания фильтра Filter1, из результатов видно, что фильтр не только не очищает от солей жесткости, а еще и загрязняет воду железом.

Результаты испытаний работы фильтра для очистки воды с картриджем для умягчения воды «Filter1».

3. Обратноосмотические системы дают наиболее полную очистку (почти 100%) воды. Но они сложны, дороги (их стоимость от 1000 долларов) и требуют больших расходов на постоянную замену картриджей в процессе всего периода эксплуатации. Недостатком такой воды является то, что она не соответствует требованиям СТАНДАРТОВ Украины по нижнему пределу минерализации. В результате организм человека не получает необходимых для него солей, находящихся в ионной форме в воде. Вообще не понятно, каким образом такие технологии получили разрешение для применения на территории Украины.

Вода после очистителя становится деминерализованной, по свойствам приближается к дистиллированной воде, заведомо непригодной для питья. Постоянное употребление деминерализованной воды (например, снеговой, мягкой воды) ведет к дефициту в организме биомикроэлементов, что сопровождается нарушениями функций коры надпочечников, увеличением риска ишемической болезни сердца и артериальной гипертензии, появлением суставных болей, склонностью к артритам и артрозам. Широкое распространение гипертонической болезни среди жителей Санкт-Петербурга связывают с чрезмерно низкой минерализацией водопроводной воды.

Необходимо сказать несколько слов о технологии очистки воды коагулянтами под названием «Кристалл», «Гиацинт» и др. Очистка воды производится путем добавления в нее нескольких капель сернокислого алюминия. Происходит коагуляция солей и выпадение их в осадок. Проведенные исследования степени очистки воды с использованием этой технологии показало, что она не превышает 5% (таким образом, эта технология является «иллюзией» очистки). Одновременно нужно предупредить, что при использовании этой технологии вода насыщается ионами алюминия, что может вызвать болезнь Альцгеймера.

Обеззараживание воды.

Для обеззараживания питьевой воды используются реагентные и безреагентные методы. Реагентные методы включают в себя обеззараживание хлором, озоном или серебром. Безреагентные методы: термическую обработку, электроактивацию.

1. Обеззараживание хлором
В Украине обеззараживание воды производится в основном хлорированием. В последнее время хлорирование заменяют гипохлоритом NaClO. Дезинфицирующее действие всех хлорсодержащих реагентов основано на одном том, что при введении их в воду независимо от исходной формы все они образуют хлорноватистую кислоту HClO, которая оказывает непосредственное окисляющее и антимикробное действие. Ее действие основано на том, что в водных растворах она частично распадается на катион Н+ и анион ClO-.

HClO ⇄ OCl− + H+

Хлор сильный окислитель, а в воде содержатся органические вещества - это приводит к образованию хлорорганических веществ, в т.ч. диоксина - сильнейшего яда, который применялся как химическое оружие в войне США с Вьетнамом.

Надо сказать, что хлорирование воды, защищая нас от холеры, дизентерии, но вызывает болезни печени, почек.

2. Обеззараживание воды серебром

Обработка серебром обеззараживает воду эффективнее хлора, озона и др. сильных окислителей. Серебряная вода с большим эффектом используется в медицине для наружного употребления: полоскание горла при ангине, компрессы для борьбы с грибком. Эта вода сохраняет свою бактерицидность на протяжении многих месяцев. Поэтому такую воду использовали на подводных лодках во времена СССР, которые не редко уходили на 6-7 месяцев в подводный мир.

Обеззараживание воды с помощью серебра подкупает простотой технологии. Сейчас в аптеках продаются серебряные шарики для очистки и обеззараживания воды.

Однако, серебро – это тяжёлый металл, который способен избирательно отлагаться в селезенке, печени, нервных волокнах и других тканях. Ионы серебра, находясь в воде, могут образовывать токсичные соединения нитрат серебра - ядовитую соль, которая не выводится из организма и поражает, прежде всего, печень. Накапливаясь, в частности, в коже, серебро придает ей серозеленую окраску, вызывая болезнь аргирию. При аргирии может наблюдаться ослабление остроты зрения, помутнение в передней капсуле хрусталика, точечные включения в хрусталике, изменение цвета зрачка и глазного дна.

3. Обеззараживание воды озоном О₃

Универсальный метод обработки воды, позволяющий эффективно воздействовать на большое число различных загрязнителей искусственного и естественного происхождения с одновременным ее обеззараживанием. Озон не обладает стабильностью и в воде распадается на молекулу и атом кислорода. Озон — очень эффективный реагент, применяемый при очистке воды от органических веществ, при обеззараживании воды, содержащей патогенные бактерии и различные вирусы, а также для предотвращения развития в воде сапрофитных бактерий, водорослей, грибов и тому подобное.

Несмотря на эффективность озона, вода не получает необходимой дезинфекционной защиты по длине водоводов и распределительных сетей из-за быстрого распада озона и из-за свойства озона разрывать большие органические молекулы на фрагменты, которые легче усваиваются микроорганизмами. Но озонирование воды вполне применимо для замкнутых циклов, например, бассейнов.

4. Электроактивация воды

Обеззараживание воды электрическим током - это новая область, зародившаяся в конце прошлого века. Во время обработки воды в активаторах (электрическим током) все молекулярные структуры распадаются на ионы. Вода насыщается высокоактивными веществами - окислителями и восстановителями. Под действием электрического тока, а также высокоактивных окислителей и восстановителей, происходит деструкция микроорганизмов всех видов и форм. В результате происходит гибель и разложение бактерий, спор, грибков микроорганизмов и органических веществ на простые вещества (воду, азот и углекислый газ).

При обработке воды электроактивацией в первую очередь оседают тяжелые металлы (до 85%) - ионы тяжелых металлов, железа превращаются в нерастворимые гидроксиды и выпадают в осадок. Очистка воды от солей жесткости производится до 70% - образуются трудно растворимые карбонаты кальция и магния из находящихся в исходной воде растворенных соединений этих металлов. Натрий и калий остаются полностью. Нитриты и органика - удаляются полностью.

Обеззараживание воды достигается за счет следующих физико-химических процессов:

Во-первых, за счет сильного обеззараживающего эффекта постоянного электрического тока. Во-вторых, за счет химического воздействия на бактерии, вирусы, зоо- и фитопланктон и т.п. сильных окислителей, таких как перекись водорода, озон, атомарный кислород и др. Исследования, по влиянию на бактерии предельно высоких значений pH показали, что не столько химическое действие кислотных и щелочных групп с pH от 2 до 12 губительно для живой микрофлоры, сколько прямое действие электрического тока, которое убивало все живое в воде за 0,4 мин., тогда как химические реагенты делали это за 20-30 мин.

Такой эффект постоянного тока можно объяснить его разрушительным действием на все молекулярные структуры (в том числе и живые организмы: вирусы, бактерии, грибы), которые всегда состоят из положительных и отрицательных ионов. Также происходит не только очистка и обеззараживание воды, но и освобождение от всех хлорорганических соединений, которые образуются при обработке воды хлором.

Вода обладает особой молекулярной структурой, которая меняется, если на нее воздействовать электрическим током. Под этим воздействием ее молекулы способны перестраиваться и «запоминать» любую информацию. Феномен структурной памяти позволяет воде впитывать в себя, хранить и обмениваться с окружающей средой данными, которые несет свет, звук, мысль и даже простое слово. Подобно живой клетке, хранящей в своем генетическом коде сведения обо всем организме, каждая молекула воды способна хранить в себе информацию обо всей нашей планетарной системе (под действием электромагнитных полей – информации молекулы воды группируются в трудноразрываемые кластеры). Электроактивированная вода имеет девственную память неотягощенную негативным воздействием окружающей среды. Продуктами электроактивации воды являются католит и анолит.