Вода є найважливішим ресурсом для життя. Ми використовуємо її для пиття, готування їжі, гігієни та інших потреб. Однак, не всю воду, яка доступна нам, можна безпечно вживати. Багато джерел води містять забруднення, бактерії, віруси та інші шкідливі речовини, які можуть призвести до захворювань. Особливо це актуально в наш час, коли до екологічних проблем додалась проблема людська, точніше проблема нелюдів із півночі.
Тому очищення та дезінфекція питної води є важливими кроками для забезпечення безпеки нашого організму. У цій статті ми розглянемо різні методи очищення та знезараження питної води.
Відразу варто зазначити, що краще не користуватись ніякими методами самостійної очистки води, адже в будь-якому випадку ви не зможете дізнатися про результат своїх дій, чи придатна вода до пиття. Отже будете ризикувати своїм життям та здоров’ям. Але бувають випадки, коли іншого вибору немає.
Фільтрація води
Фільтрація води є одним із найпоширеніших методів очищення для видалення забруднень, суспендованих часток та мікроорганізмів. Саме з нього варто почати.
Процес фільтрації здійснюють в три етапи.
Спочатку проводимо видалення великих часток та забруднень, які можуть бути видимими у воді. Цей етап допомагає зменшити навантаження на фільтри та поліпшує їх ефективність. Етап може включати такі процеси, як сітчасте фільтрування, седиментація або коагуляція.
- Сітчасте фільтрування використовує сітку або решітку для утримання великих часток, таких як листя, гілки або інші суспендовані матеріали.
- Седиментація полягає в розташуванні води у стоячому резервуарі, що дозволяє важким часткам осідати на дно.
- Коагуляція включає додавання коагулянтів, таких як сульфат алюмінію або поліакриламід, які збираються разом з водою, утворюючи флоки. Флоки видалюються під час наступного етапу фільтрації.
Далі здійснюємо фільтрацію. Фільтрація полягає в пропусканні води через фільтруючий матеріал, який утримує та усуває забруднення.
- Пісок та гравій. Цей тип фільтрів використовуєся для фільтрації великих часток та осаду. Вода проходить через шар піску та гравію, які утримують забруднення. В якомусь сенсі це природній метод очищення води.
- Вугільний фільтр. Вугільні фільтри використовуються для видалення хлору, органічних сполук, хімічних речовин та запаху. Активоване вугілля має мікроскопічні пори, які затримують та утримують забруднення.
- Мембранна фільтрація. Цей тип фільтрації використовує полімерні мембрани, які пропускають лише воду та молекули малих розмірів, утримуючи більші частки, бактерії та віруси.
- Осмос. Осмос використовує напівпроникну мембрану для видалення різноманітних забруднень, включаючи бактерії, віруси, солі та хімічні речовини. Вода пропускається під високим тиском через мембрану, залишаючи забруднення ззаду.
Після проходження через фільтри, вода може пройти останній етап, щоб забезпечити її безпечність та якість. Цей етап може включати додавання дезінфікуючих речовин, таких як хлор або озон, для вбивства залишкових бактерій та вірусів, а також коригування рівня pH води та додавання мінералів для поліпшення смаку та якості води.
Хлорування води
Хлорування води є одним із найпоширеніших методів дезінфекції питної води. Хлор додається до води з метою вбивства бактерій, вірусів та інших мікроорганізмів.
Зазвичай рекомендована доза хлору для дезінфекції питної води коливається від 0,2 до 2 мг/л (міліграми на літр). Утримання хлору в цьому діапазоні допоможе знищити багато шкідливих мікроорганізмів, включаючи бактерії та віруси.
Якщо у вас забруднена вода, рекомендується використовувати вищу межу цього діапазону (2 мг/л). Проте, важливо зазначити, що використання вищої дози хлору може вплинути на смак та запах води. На постраждалих територіях хлор зазвичай видають в таблетках і вказують дозування.
- Хлор може бути доданий до води у формі газу (хлору), рідини (натрій гіпохлориту) або твердих таблеток (хлорованого вапна). Хлор може бути доданий до води до або після фільтрації, залежно від потреб та процесу очищення.
- Після додавання хлору вода ретельно перемішується, щоб забезпечити рівномірний розподіл хлору. Це дозволяє забезпечити контакт хлору з мікроорганізмами у воді та дозволяє йому виконувати свою дезінфекційну роль.
- Після змішування вода залишається в контакті з хлором на певний період часу, відомий як час контакту. Цей час визначається залежно від потреб дезінфекції та характеристик води. Зазвичай він коливається від кількох хвилин до декількох годин.
- Після закінчення контактного часу вода перевіряється на наявність резидуального хлору. Резидуальний хлор є кількістю хлору, яка залишається в воді після дезінфекції. Рівень резидуального хлору зазвичай вимірюється за допомогою тест-наборів або спеціальних приладів.
Дистиляція води
Дистиляція питної води є одним з ефективних методів очищення, який дозволяє отримати воду високої чистоти. Процес дистиляції води базується на принципі випаровування рідини і подальшої конденсації пари для видалення забруднень та інших речовин.
- Кип’ятіння. Вода піддається нагріванню, щоб досягти точки кипіння. Під впливом тепла вода перетворюється на пару.
- Конденсація. Пара, яка утворилася під час кип’ятіння, потрапляє в конденсатор – систему охолодження. Тут пара охолоджується і перетворюється знову в рідку форму. Результатом цього процесу є отримання дистильованої води. Звісно, у вас навряд чи знайдеться конденсатор, особливо в польових умовах. Але в домашніх умовах не складно щось придумати.
- Збір та зберігання. Отримана дистильована вода збирається у чисту тару. Важливо забезпечити, щоб збірна ємність була чистою, щоб уникнути контакту з новими забрудненнями.
Дистиляція води є досить ефективним методом очищення, оскільки процес випаровування та конденсації видаляє більшість забруднень, включаючи бактерії, віруси, хімічні речовини, солі та інші речовини з води. Отримана дистильована вода має високий ступінь чистоти і відсутність багатьох забруднень, що робить її придатною для вживання.
Озонування води
Озонування води є одним із методів дезінфекції та очищення, який використовує озон (O3) – сильний окислювач, для видалення бактерій, вірусів, органічних сполук та запаху з питної води.
- Генерація озону. Озон генерується за допомогою спеціальних генераторів озону. Водний або повітряний струмінь пропускається через високовольтні електроди, що призводить до розділення молекул кисню (O2) із повітря на оксиген (O2) і згодом на озон (O3).
- Змішування з водою. Озонований газ потрапляє в контакт з водою, яку потрібно очистити та дезінфікувати. Це може відбуватися в спеціальних реакторах або водних резервуарах. Важливо забезпечити ретельне змішування озону з водою, щоб забезпечити контакт та реакцію між озоном та забрудненнями.
- Озонування. Під час контакту озон починає розкладати органічні речовини, бактерії та віруси, шляхом окислювання їх клітин та молекул. Озон вбиває мікроорганізми шляхом руйнування їх ДНК та білків, що призводить до їхньої знищення. Він також знищує неприємні запахи та смаки, які можуть бути присутні в воді.
- Контроль та регулювання. Під час озонування важливо контролювати рівень озону в воді, щоб забезпечити ефективну дезінфекцію та безпеку. Для цього використовуються спеціальні аналітичні прилади для вимірювання концентрації озону в воді. Регулювання рівня озону дозволяє забезпечити оптимальну дезінфекційну дію без перевищення безпечних норм.
Озонування води має кілька переваг:
- Сильна дезінфекція. Озон є потужним окислювачем, який знищує бактерії, віруси, паразити та інші мікроорганізми швидко та ефективно. Він може бути ефективнішим в порівнянні з хлоруванням при видаленні деяких видів мікроорганізмів.
- Видалення органічних речовин. Озон також ефективно розкладає органічні сполуки, включаючи хімічні речовини, фармацевтичні рештки та інші забруднення, що можуть бути присутні у воді.
- Відсутність залишкового смаку та запаху. Після озонування вода не залишає неприємного смаку чи запаху, які можуть бути пов’язані з деякими іншими методами дезінфекції.
- Екологічна безпека. Озон розкладається до кисню після дезінфекційного процесу, не залишаючи залишків хлору або інших хімічних речовин у воді. Це робить його більш екологічно безпечним методом очищення.
Ультрафіолетове очищення води
УФ опромінення є безпечним і ефективним методом дезінфекції води. УФ промені вбивають бактерії, віруси та інші патогени шляхом руйнування їх ДНК. Цей метод не залишає хімічних залишків у воді і не змінює її смак чи запах. Однак, важливо використовувати спеціальні УФ-лампи.
Ультрафіолетове випромінювання генерується за допомогою спеціальних УФ-ламп, які мають спектральні характеристики, що вбивають мікроорганізми. Це впливає на мікроорганізми, пошкоджуючи їх ДНК та роблячи їх неспроможними до розмноження, що призводить до вбивства бактерій, вірусів та інших мікроорганізмів.
Важливо зазначити, що ультрафіолетове очищення води ефективне в дезінфекції, але воно не видаляє інші забруднення, такі як хімічні речовини, солі, метали та інші речовини, що можуть бути присутні у воді. Тому, в деяких випадках, може бути необхідно комбінувати ультрафіолетове очищення з іншими методами фільтрації або очищення для досягнення повного очищення води від різних забруднень.
Хімічне очищення води
Хімічна очистка води використовує хімічні реагенти для видалення забруднень та покращення якості води. Цей процес включає в себе додавання реагентів, їх взаємодію з забрудненнями у воді та відділення відфільтрованих речовин.
- Коагулянти, такі як алюміній сульфат або поліалюміній хлорид, додаються до води з метою утворення невеликих флокулів. Ці флокули збирають забруднення, такі як високомолекулярні речовини, грубі частинки та колоїди, і утворюють більш великі частинки, які легше видалити фільтрацією.
- Після коагуляції вода проходить через фільтр для усунення залишкових флокулів, частинок та інших забруднень. Фільтри можуть бути з різних матеріалів, таких як пісок, вугілля, гравій, антрацит, активоване вугілля тощо, що дозволяє ефективно утримувати та видаляти забруднення з води.
- Окислювачі, такі як кисень, хлор або калій перманганат, додаються до води для окислення речовин, які можуть бути присутні, наприклад, заліза, марганцю, сірки або органічних сполук. Цей процес дозволяє видалити ці речовини шляхом утворення осаду або їх конвертації в більш видалену форму.
- Деякі джерела води можуть мати надмірно низький або високий рівень pH, що може бути шкідливим для споживання або впливати на інші процеси. Хімічні реагенти, такі як содова зола, натрій гідроксид або кальцій карбонат, додаються до води для регулювання рівня pH до прийнятних значень.
- Деякі хімічні реагенти, такі як хлор або бром, використовуються для дезінфекції води та вбивства бактерій, вірусів та інших патогенних організмів. Ці реагенти можуть додаватися безпосередньо до води або використовуватися в системах хлорування для підтримання постійного резидуального хлору.
Ми описали основні методи очищення води. Звісно, багато з цього не доступне в польових умовах і в зонах техногенних та стихійних катастроф. Але все ж, фільтрувати воду можливо майже в будь-якій ситуації. Також кип’ятити її, а краще дистилювати, якщо загроза суттєва. І не варто боятися таблеток для очищення води, вони безпечні.
