Обеззараживание воды
Вода, хоть и не отличается каким-либо выраженным вкусом или запахом, является неотъемлемой частью нашей жизни. Если человек не будет получать достаточное количество жидкости, они может погибнуть от обезвоживания. К сожалению, качество питьевой воды на природе или в водопроводе оставляет желать лучшего, поэтому люди придумали действенные методы ее обеззараживания.
В этой статье мы рассмотрим, какие методы обеззараживания питьевой воды существуют, и как их правильно использовать в домашних условиях и на природе.
Для жизни и выживания человеу необходимы такие минимальные ресурсы как: воздух, вода и еда. Без этого человеческий организм не может выжить. При этом вода занимает вторую позицию. Поэтому очень важно уметь находить жидкость пригодную для питья и очищать загрязнённый водный ресурс.
Необходимость обеззараживания воды
Времена, когда можно было спокойно напиться из лесного ручья, давно прошли. Стремительное развитие технологий и промышленности, к сожалению, привели к тому, что практически все источники пресной воды заражены теми или иными микроорганизмами, имеют неприятный осадок или загрязнены химическими соединениями (рисунок 1).
![Обеззараживание воды](/uploads/posts/2019-01/1548270712_1.jpg)
Пить необработанную воду небезопасно, поэтому для защиты своей жизни и здоровья лучше использовать проверенные методики обеззараживания воды. Большинство из них применяются в промышленности для очистки промышленных и бытовых сточных воды, но некоторые из самых современных систем и технологий обеззараживания подходят и для домашнего использования.
Нормативная документация
Если вас интересует, как правильно обеззаразить воду, в первую очередь вам следует знать, что ее качество регулируется четкими законодательными нормами и нормативными документами.
Для оценки качества питьевой воды используются и такие нормативные документы:
- ГОСТы: включают в себя правила, по которым проводится контроль качества сточных и питьевых вод, а также методики осуществления анализов в полевых условиях.
- СНиПы: эти строительные нормы и правила определяют требования к возведению очистных сооружений, систем водоснабжения и монтажа водопроводных труб.
- СанПиНы: свод санитарно-гигиенических правил, определяющих требования к питьевой воде и ее разделению на группы по составу.
Можно сделать вывод, что качество питьевой воды контролируется регулярно и подлежит регулированию соответствующими нормативными документами.
Основные методы обеззараживания
Способов эффективного обеззараживания воды существует достаточно много, хотя в целом их можно разделить на физические, химические и комбинированные.
Каждый из подобных методов обеззараживания питьевых и сточных вод имеет свои особенности и характеристики, и направлен на улучшение определенных показателей. Чтобы узнать эти нюансы, стоит рассмотреть каждый из этих способов более детально.
С помощью ультрафиолета
Обеззараживание воды ультрафиолетом используется уже достаточно давно, так как дезинфицирующие свойства такого облучения получили научное подтверждение, а УФ оборудование считается лучшим для улучшения качества питьевой воды (рисунок 2).
Установка для обеззараживания воды ультрафиолетовым облучением состоит из специальных ламп, помещенных в кварцевые чехлы. Лампы производят излучение, уничтожающее болезнетворные микроорганизмы, а чехлы не дают установкам остывать. В результате ликвидация микробов происходит непрерывно.
![Обеззараживание воды ультрафиолетом](/uploads/posts/2019-01/1548270725_2.jpg)
Многое зависит и от качества поступающей жидкости: чем прозрачнее вода, тем дальше распространяется излучение, и тем более эффективной будет работа установки. При этом, установку нужно разбирать и очищать минимум раз в три месяца, а если она используется для очистки сильно загрязненной воды, то даже чаще.
Хлорирование
Очистка питьевой воды с помощью хлора получила широкое распространение в нашей стране, хотя активно применяется и по всему миру. Как химический элемент, хлор способен устранить любые болезнетворные микробы, вступая в реакцию с загрязненной водой (рисунок 3).
![Хлорирование воды](/uploads/posts/2019-01/1548270742_3.jpg)
Основное преимущество такого химического метода обеззараживания состоит в том, что он обладает выраженной эффективностью, но при этом отличается финансовой доступностью. Кроме того, данный метод используется для устранения из воды сероводорода и вредных металлов.
При всей своей эффективности, метод перехлорирования нельзя назвать идеальным. Для него характерны и определенные недостатки: сам по себе хлор является токсичным элементом, может вызывать рак и клеточные мутации. Также следует учитывать, что известковая обработка хлорной известью должна проводится в строгом соответствии с нормами, так как переизбыток элемента может вызвать серьезные проблемы со здоровьем у населения.
Также следует уточнить, что кипячение хлорированной воды не поможет устранить избыток этого элемента. Скорее наоборот, он превратится в не менее опасный для здоровья диоксин, который также является сильным ядом. Чтобы устранить этот элемент, хлорированную воду нужно сутки отстоять в отдельной емкости и в хорошо проветриваемом помещении.
Озонирование
Очистка воды озоном – еще одно действенное средство для обеззараживания. Озон обладает выраженным окисляющим действием, способен проникать внутрь клетки, разрушать ее стенки и приводить к гибели патогенного микроорганизма (рисунок 4).
Преимущества озона в сравнении с хлором очевидны: он не только быстро уничтожает патогенные микроорганизмы, но также обесцвечивает и дезодорирует воду, практически мгновенно делая ее пригодной для питья.
При этом в городских системах водоснабжения чаще используется именно хлор, а не озон из-за нескольких минусов этого элемента. Во-первых, он способен окислять металлы и приводить к быстрому износу труб и оборудования. Во-вторых, последние исследования показали, что если рассчитать дозировку озона неправильно, он может привести к пробуждению патогенных микроорганизмов, ранее находившихся в спячке.
![Озонирование воды](/uploads/posts/2019-01/1548270820_4.jpg)
Кроме того, минусом данного метода считается его высокая стоимость и необходимость установки специального оборудования и найма персонала высокой квалификации из-за взрывоопасности газа.
Иодирование и бромирование
Среди других методов очистки и обеззараживания воды особенно выделяется йодирование и бромирование. К сожалению, несмотря на свою эффективность и надежность, очистка воды йодом, бромом или гипохлоритом натрия не используется по нескольким причинам.
К примеру, йод обладает выраженными бактерицидными свойствами и был известен еще в древности. Но, все попытки очистки воды йодом не привели к положительному результату: патогенные микроорганизмы действительно уничтожаются, но сама питьевая вода приобретает очень неприятный запах и вкус. Бром – еще один надежный химический элемент, который практически мгновенно уничтожает все патогенные микроорганизмы. Однако способ очистки с использованием данного элемента не практикуют массово из-за высокой стоимости брома.
В целом, в домашних условиях рациональнее применять физические методы быстрого и эффективного обеззараживания воды. Некоторые из них подойдут и для использования в полевых условиях, поэтому мы рассмотрим их более детально.
Ультразвуковые установки
Объяснить принцип обеззараживания воды с применением этих установок сложно, так как их работа основана на принципе кавитации. Данный процесс представляет собой воздействие на жидкость звуковыми колебаниями высокой интенсивности. В результате в ней образуются многочисленные пустоты, напоминающие процесс кипения. Резкие перепады в частоте ультразвукового облучения приводит к разрыву клеточных оболочек и гибели патогенных микроорганизмов (рисунок 5).
![Очистка воды ультразвуком](/uploads/posts/2019-01/1548270844_5.jpg)
Обработка питьевой воды таким ультразвуком действительно безопасна и эффективна. Единственный минус – это эксплуатация оборудования. Важно, чтобы персонал умел настраивать такую установку. В противном случае обеззараживание либо не будет эффективным, либо установка выйдет из строя.
Термическое
Метод термической обработки воды считается самым распространенным среди обычного населения и активно практикуется в быту (рисунок 6).
![Как обеззаразить воду дома](/uploads/posts/2019-01/1548270916_6.jpg)
Самый простой способ – просто вскипятить воду, предназначенную для питья. Под действием высоких температур в ней уничтожаются все патогенные микроорганизмы, но уже через сутки в ней могут снова поселиться микробы.
Но есть и другой метод – очистка питьевой воды через ее заморозку. Этот метод такой же простой и не менее эффективный. Его осуществляют так: воду заливают в металлическую или пластиковую емкость (но не в стеклянную) и ставят в морозильную камеру. Наполнять тару до краев не имеет смысла, так как при замерзании жидкость расширяется в объеме.
Чтобы эффективно очистить воду заморозкой, нужно следовать нескольким правилам:
- Чистая жидкость замерзает гораздо быстрее той, в которой содержатся примеси.
- Когда половина воды замерзнет, оставшуюся жидкость нужно слить, так как именно в ней могут содержаться вредные примеси.
- Оставшийся лед в дальнейшем размораживают и используют полученную жидкость для питья и приготовления пищи.
Стоит отметить, что талая вода считается полезной, так как способна активизировать восстановительные процессы в организме. По этой причине популярностью пользуются специальные станции обеззараживания воды методом заморозки, которые реализуют чистую талую жидкость.
Электроимпульсное
Принцип работы электролизных установок, предназначенных для обеззараживания воды, достаточно простой. В воду поступают электрические разряды, которые создают ударную волну. Микроорганизмы, попадая под ее воздействие, моментально погибают.
Преимущество данного способа, в сравнении с другими методами обеззараживания в том, что он обладает выраженной эффективностью, не требует предварительной очистки жидкость, а метод электролиза действует даже в мутной воде (рисунок 7).
![Электроимпульсное обеззараживание воды](/uploads/posts/2019-01/1548270928_7.jpg)
Кроме того, в такой воде погибают не только простые, но и крайне живучие микроорганизмы, поэтому эффект сохраняется в течение длительного времени (до 4 месяцев). Однако данный метод не получил широкого распространения из-за своей высокой стоимости и большого потребления энергии.
Обеззараживание полимерными соединениями
В последнее время популярностью стали пользоваться полимерные соединения, которые применяются для обеззараживания сточных и питьевых вод. Такие реагенты не меняют цвет и вкус жидкости, но при этом полностью уничтожают патогенные микроорганизмы и устраняют неприятный запах. Кроме того, такая фильтрация абсолютно безопасна для здоровья и сохраняется длительное время.
Обеззараживающие полимеры для воды не вступают в реакцию с металлами, а значит, не приводят к порче водопроводных труб или оборудования. Единственный минус дезинфицирующего средства – его высокая стоимость.
Обеззараживание серебром
Одним из самых древних считается метод очистки воды серебром. Его использовали еще наши предки. Кроме того, они считали, что серебро не только обеззараживает воду, но и исцеляет от многих болезней. Современные ученые доказали, что этот благородный металл действительно способен уничтожать многие микроорганизмы, но не известно, ликвидирует ли он простейшие бактерии (рисунок 8).
![Очистка воды серебром](/uploads/posts/2019-01/1548270981_8.jpg)
Очистка воды данным способом действительно считается эффективной, но следует придерживаться минимальной дозы, которая требуется при обеззараживании. Дело в том, что при накоплении в организме этот металл может вызвать негативные последствия для здоровья. Именно поэтому дезинфекция серебряными ионами не используется в промышленности, а только в быту, для обработки незначительного количества питьевой воды.
Комбинированные способы обеззараживания
Более эффективными, считаются комбинированные методы обеззараживания воды. Они сочетают в себе химические и физические способы, и предназначены для повышения эффективности обработки.
В данный момент, именно такой подход считается наиболее прогрессивным, но все же практикуется преимущественно в быту, а не в промышленности из-за своей высокой стоимости.
Яркий пример комбинированного метода – использование компактной бактерицидной установки, предназначенной для обеззараживания небольших объемов воды в домашних условиях. Но гораздо чаще используют установку для обеззараживания воды ультрафиолетом в комплексе с хлорированием или озонированием. Лампы уничтожают микроорганизмы, а химические элементы предотвращают их повторное появление.
Если вас интересует, какой метод обеззараживания воды лучше использовать в быту или на природе, сразу следует уточнить, что для этих целей нужно использовать максимально простой, но при этом эффективный способ. К примеру, дома можно просто кипятить воду, предназначенную для питья. На природе же гораздо удобнее пользоваться специальными обеззараживающими таблетками.
Действенные методы очистки питьевой воды в домашних условиях приведены в видео.