Проект способы очистки воды в домашних условиях. «Способы очищения питьевой воды, основанные на физических принципах» - презентация

Для очистки воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект.

Все способы очистки воды можно условно разделить на две группы: очистка без использования фильтров и очистка с использованием фильтров.

Очистка воды без использования фильтров.

Данный вариант наиболее распространен и доступен, поскольку для очистки воды не требуется приобретение дополнительных устройств, кроме как обычной кухонной посуды. К наиболее распространенным способам относятся:

Кипячение

Отстаивание

Вымораживание

Кипячение

Все мы с детства знаем, что сырую воду пить нельзя, но только кипяченую. Кипячение используют для уничтожения органики (вирусов, бактерий, микроорганизмов и др.), удаления хлора и других низкотемпературных газов (радон, аммиак и др.). Кипячение действительно помогает в некоторой степени очистить воду, однако данный процесс имеет ряд побочных эффектов. Первый - при кипячении изменяется структура воды, т.е. она становится "мертвой", поскольку происходит испарение кислорода. Чем больше мы кипятим воду, тем больше погибает в ней патогенов, но тем более она становится бесполезной для организма человека. Второе - поскольку при кипячении происходит испарение воды, то концентрация солей в ней увеличивается. Они отлагаются на стенках чайника в виде накипи и извести и попадают в организм человека при последующем потреблении воды из чайника.

Как известно, соли имеют тенденцию накапливаться в организме, что приводит к самым различным заболеваниям, начиная от болезней суставов, образованию камней в почках и окаменению (циррозу) печени, и заканчивая артериосклерозом, инфарктом и мн. др. Кроме того, многие вирусы могут легко перенести кипячение воды, поскольку для их уничтожения требуются намного более высокие температуры. Также заметим, что при кипячении воды удаляется только газообразный хлор. В лабораторных исследованиях был подтвержден тот факт, что после кипячения водопроводной воды образуется дополнительный хлороформ (вызывает раковые заболевания), даже если перед кипячением воды была освобождена от хлороформа продувкой инертным газом.

Вывод. После кипячения мы пьем "мертвую" воду, в которой присутствуют мелкая взвесь и механические частицы, соли тяжелых металлов, хлор и хлорорганика (хлороформ), вирусы и др.

Отстаивание

Отстаивание используют для удаления из воды хлора. Как правило, для этого водопроводную воду наливают в большое ведро и оставляют в нем на несколько часов. Без перемешивания воды в ведре удаление газообразного хлора происходит примерно с 1/3 глубины от поверхности воды, поэтому для получения сколь-либо заметного эффекта необходимо следовать разработанным методикам отстаивания.

Вывод. Эффективность данного способа очистки воды оставляет желать лучшего. После отстаивания необходимо кипятить воду.

Вымораживание

Данный способ применяют для эффективной очистки воды с помощью ее перекристаллизации. Данный способ намного эффективнее кипячения и даже перегонки, поскольку фенол, хлорфенолы и легкая хлорорганика (ряд хлорсодержащих соединений - страшнейший яд) перегоняются вместе с водяным паром (последнее дадим на заметку поклонникам дистиллированной воды).

Многие под данным способом понимают следующее: налить воду в посуду и поставить ее в холодильник до появления льда, после вынуть посуду из холодильника и разморозить ее для питья. Сразу заметим, что эффект очистки воды вышеприведенным способом равен нулю, поскольку вымораживание - очень сложный и долгий процесс, эффективность которого целиком зависит от точного следования разработанным методикам.

Данный способ основывается на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в последнюю очередь в наименее холодном месте затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Данное явление можно наблюдать на примере свечи. В потухшей свече подальше от фитиля получается чистый прозрачный парафин, а в середине, где горел фитиль, собирается сажа и воск получается грязным). Этому закону подчиняются все жидкие вещества. Главное здесь - обеспечить медленное замораживание воды и вести его так, чтобы в одном месте сосуда его было больше, чем в другом. Поскольку данный способ занимает несколько страниц, то приводить его здесь не будем. (подробности Вы можете узнать из книги: Осторожно! Водопроводная вода! Ее химические загрязнения и способы доочистки в домашних условиях./ Скоробогатов Г.А., Калинин А.И. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003.) Отметим лишь то, что приготовление воды методом вымораживания может длиться несколько часов с постоянным отслеживанием процесса. В противном случае эффективностыь резко снижается.

Нам доводилось тестировать воду, которую хозяйки несколько часов пытались приготовить методом вымораживания. Она была немного лучше водопроводной воды. Это еще раз подтверждает то, что вымораживание - непростой процесс, который имеет свои тонкости и далеко не все рекомендации здесь приводят к ожидаемому эффекту.

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

С тем фактом, что воду для приготовления пищи и питья необходимо на сегодняшний день обязательно очищать, мы смирились. Какие же способы очистки жидкостей бывают и какие из них доступны нам в быту?

Самой дешевой системой фильтрации, использующейся, кстати, на городских станциях водной очистки, является механическая. Вода из открытых водоемов забирается в резервуары через фильтры-”сито”, наполненные минеральными или полимерными гранулами. Размер этих гранул может достигать 1 мм, а значит, все более крупные частицы, находящиеся в воде, будут таким фильтром задержаны. Естественно, все растворенные соли и металлы пойдут дальше в наши водопроводные краны. Утешает только то, что методом хлорирования в такой воде нейтрализуется большинство вредных микроорганизмов. Но и радости это особой тоже не приносит — хлор также опасен для человека, если его не удалить предварительно, дав несколько часов воде из-под крана отстояться в открытом ведре. Хлор при этом частично испарится, ощутимо снизив свою концентрацию в набранной жидкости.

Очистка “через ладошки”

Механический способ очистки, как и метод отстаивания жидкости является малоэффективным и спасает только от крупных взвесей и песка. Для более результативной очистки воды из городского водопровода в бытовых условиях можно применить метод замораживания жидкости. Поставив сосуд с водой в морозильную камеру, необходимо дождаться появления первого льда на поверхности. Этот лед будет образован самой “грязной” водой — примеси тяжелых металлов будут являться центрами кристаллообразования льда, поднимающегося затем на поверхность. Первый образовавшийся таким образом лед надлежит удалить. Оставшаяся вода будет опресняться последующим замерзанием — появившийся новый ледок будет состоять из чистой вкусной полезной воды. Такой метод очистки требует затрат времени и контроля за процессом, при этом не удастся точно гарантировать нужную степень чистоты получаемого льда. Для избежания вредящего очистке подмораживания дна сосуда, рекомендуется ставить емкость на лист картона.

Кипятите? Тогда мы идем к вам!

Достаточно дорогим и длительным по времени способом очистки воды является дистилляция — процесс выпаривания жидкости с последующей ее конденсацией. Способ позволяет достаточно эффективно избавится от солей и соединений тяжелых металлов, но требует последующей прогонки полученной воды через активированный уголь для очистки ее от летучей органики, также выпаривающейся с поверхности и попадающей в очищенную жидкость.

Ионы-катионы

Одним из составляющих комплексного подхода по очистке вод является метод ионного обмена, при котором в воду погружается стержень активного соединения, поглощающий вредные катионы тяжелых металлов. Такие сорбенты способны смягчать жесткую воду, заменяя соли кальция и магния на соли натрия. При этом химический процесс представляет из себя процедуру поглощения ионов вредных веществ и отдачу вместо них в жидкость ионов безвредных веществ. Такие сорбенты называются ионитами, они постепенно расходуют заряд своих ионов, насыщаясь поглощаемыми из воды примесями. Их обменная емкость через время подлежит восстановлению в специальных установках. Способ достаточно эффективен, когда работает совместно с угольными сорбентами.

Электрический стул

Достаточно распространена на постсоветском пространстве электрохимическая очистка питьевой воды. Этот способ основан на окислительно-восстановительных реакциях, происходящих в обрабатываемой воде под воздействием сильного электрического тока. При этом погибают все микроорганизмы в жидкости. Вредные соединения металлов окисляются и выпадают в осадок, соли оседают на активных элементах конструкции фильтровальной емкости. Данный способ достаточно дешев и высокопроизводителен. Серьезным его недостатком, однако, является возможность образования в воде новых вредных соединений и распад естественно-полезных химических элементов, необходимых человеческому организму для нормальной жизнедеятельности.

Через марлечку, да с лимончиком

Самыми же распространенными и предлагаемыми для потребителей способами очистки бытовой воды из-под крана являются системы обратного осмоса и системы на сорбционных элементах.

Примерами сорбционных систем являются широко распространенные в продаже пластиковые кувшины с фильтрами. Сменный фильтрующий элемент представляет собой картридж с несколькими секциями внутри. Секция первичной очистки заполняется угольными гранулами, способными задерживать примеси размерами до полмикрона. Следующая секция содержит активированный уголь, убирающий не только еще более мелкие примеси и микроорганизмы, но и соединения хлора. При этом фильтр способен убирать запахи и улучшать цветность жидкости. Однако способ не всегда позволяет избавиться от солей тяжелых металлов и радиоактивных элементов, не производит смягчения воды. Срок службы картриджа зависит от степени загрязненности воды из-под крана и через какое-то время способен уже сам пачкать очищенную воду.

Живая вода — мертвая вода

Наиболее эффективных способом получения чистой воды является метод обратного осмоса. Принцип его действия основывается на продавливании жидкости через систему очень малых отверстий, диаметр которых сопоставим с размерами молекул воды. Естественно, пройти через такие мембранные сита не под силам кристаллам солей и металлических соединений. Мелкие же биологические примеси удаляются сеткой с активированным углем. Подобная цепь фильтрующих элементов создает значительное сопротивление потоку воды, поэтому требует для своей работы достаточного давления в подающей магистрали. Если водопроводного давления в кране у вас не хватает, то для таких систем водной очистки придется ставить дополнительный электронасос.

Системы осмоса дают самую чистую воду из всех доступных на бытовом уровне. Однако, производительность способа невысока — до 25 литров в сутки очищенной воды, которая постепенно накапливается в специальном баке. Хотя данного объема вполне хватает для приготовления пищи и питья, нужно учесть, что это всего 25-30% прошедшей через осмос воды — остальные 70 литров оплаченной по счетчику жидкости, попавшей в вашу квартиру, будет отправлено фильтром в канализацию! Однако не это расстроит вас больше всего. Вода после систем обратного осмоса настолько “чиста”, что не содержит в себе никаких нужных организму минеральных соединений и солей, и способна даже вымывать их из нашего тела. Поэтому для сохранения своего здоровья полученную воду некоторые пользователи системы осмоса самостоятельно обрабатывают купленными в аптеках активаторами воды на основе кремния или минерализуют искусственными порошками “Боржоми”.

Жизни как человека, так и всего человечества. Именно поэтому современная наука постоянно работает над созданием новых методов очищения.

Способы в первую очередь зависят от количества и качества очищаемой жидкости. Скажем, в промышленности используются одни методы, а в домашних условиях очистить проточную воду можно совсем по-другому.

Промышленные способы очистки воды

Вода, взятая из водоемов или подземных источников, прежде чем попасть в водопровод, проходит Данные методы используются и при очищении сточных вод, которые являются неотъемлемой частью работы любого промышленного завода или фабрики.

1. Механические способы очистки воды . Само название метода говорит о том, какую именно цель здесь преследуют. С помощью разнообразных фильтров вода очищается от ненужных и вредных частиц. Для начала жидкость попадает на поверхность фильтра, откуда переходит через весь загрузочный таким образом, задерживаются частички определенных размеров. Но если с помощь этого метода можно избавиться от относительно крупных загрязнителей, то вот от бактерий и мелких органических частиц фильтры спасти не могут.
2. Хлорирование воды . Довольно известный метод очищения, которые позволяет продезинфицировать воду. Но у этой методики также есть свой недостаток, о котором знает каждый человек. Пить такую воду просто невозможно.
3. Озонирование . Сравнительно новый и достаточно эффективный способ очищения воды, который позволяет избавиться от органических остатков. Озон к тому же считается очень сильным дезинфицирующим средством. К сожалению, этот метод довольно дорогостоящий и только начинает завоевывать популярность.

К сожалению, вода, которой обеспечиваются дома и квартиры, не всегда является качественной. Именно поэтому необходимо подумать о том, как сделать ее лучше в домашних условиях.

Способы в домашних условиях

Как правило, с водой, текущей из-под крана, возникают некоторые проблемы. Во-первых, она содержит в себе соли магния и кальция, которые делают ее жесткой. Еще одна опасность — это наличие ненужных продуктов распада органики, включая нитриты и аммиак. Также в воде могут содержаться примеси железа и марганца — такая жидкость приобретает желтоватый цвет. Наиболее часто осадок ржавчины в воде является результатом ее перемещения по старым трубам. И, конечно же, одной из главных проблем является хлор.

Но воду можно очистить и сделать пригодной к использованию самостоятельно. Есть несколько весьма эффективных и распространенных способов.

1. Отстаивание. Для того чтобы вода стала чистой, ее необходимо поместить в емкость и дать отстояться хотя бы в течение суток. За это время из жидкости выветрится примерно 90% хлора. Если на дне образовался рыжеватый осадок, воду необходимо отфильтровать. Но этот метод не подойдет в том случае, если жидкость насыщена бактериями и микроскопическими водорослями.
2. Кипячение. Подобный метод позволяет значительно смягчить воду, так как соли магния и кальция попросту осядут на стенки посуды. За время кипячения из жидкости выветрится весь хлор. Кроме того, высокие температуры помогут уничтожить большую часть живых микроорганизмов. Но вот если в воде высокий уровень органических веществ, кипятить ее нельзя, так как соединения азота быстро прореагируют с хлором.
3. Бытовые фильтры для очистки воды. На сегодняшний день нам предлагают огромный выбор самых разнообразных фильтров. Работа пассивных фильтров базируется на простой фильтрации, когда часть загрязняющих частичек просто оседает в порах. Кстати, в качестве наполнения для такого фильтра довольно часто используют

Есть и активные фильтры, содержащие определенный ряд веществ. Эти вещества при прохождении воды вступают в реакции с загрязнителями, таким образом, нейтрализуя их.

Стоит отметить, что фильтр для воды необходимо выбирать очень внимательно. В первую очередь руководствуйте именно проблемой вашей воды, будь то жесткость или наличие органики.

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Для каждой семьи очистка воды - одна из важнейших задач бытовой экологии. Давно доказано: то, что мы пьем, напрямую влияет на здоровье организма, определяет его сопротивляемость, увеличивает или снижает риск всех болезней. Тем более важна эта проблема на постсоветском пространстве, где промышленные способы очистки воды давно устарели и не обеспечивают надлежащего ее качества в системе централизованного водоснабжения. Заниматься этим вопросом самостоятельно критически необходимо.

С другой стороны, в этом вопросе не обойтись без серьезной теоретической подготовки. Далеко не все знают, как влияют различные способы очистки воды в быту на ее состав, какие из этих методик применять необходимо, а с какими - следует проявлять повышенную осторожность или вовсе избегать. Итак, рассмотрим основные механизмы обеззараживания и удаления вредных веществ, их особенности и специфику применения.

Дистилляция воды

В ученой среде до сих пор не утихают споры о том, насколько приемлемы бытовые способы очистки воды, основанные на дистилляции. Одни специалисты говорят об их опасности, а другие - настаивают на том, что именно такие меры предпочтительны для здоровья человека. Впрочем, на сегодняшний день большинство исследователей сходятся на том, что дистилляция воды более вредна, чем полезна. Они утверждают, что идеально чистая вода не содержит необходимых микроэлементов и, более того, вымывает из организма полезные соли. Многочисленные опыты показывают, что такие способы очистки воды со временем приводят к нарушениям работы сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта.

Кипячение воды

В каждой семье кипячение воды - базовая методика ее обеззараживания для последующего питья или приготовления пищи. К счастью, с эффективностью данного метода не поспоришь. Помимо уничтожения бактерий и болезнетворных микроорганизмов, кипячение удаляет (испаряет или коагулирует) из состава некоторые нежелательные вещества, в т.ч. - часть свободного хлора. С другой стороны, термические способы очистки питьевой воды увеличивают концентрацию в ней солей тяжелых металлов, некоторых органических веществ и пестицидов. Также в кипящей жидкости хлор в составе органических соединений может спровоцировать образование диоксина - опаснейшего яда. Таким образом, кипячение воды ни в коем случае не стоит воспринимать как единственный способ защиты, достаточный в быту.

Отстаивание воды

Весьма распространен миф о том, что отстаивание воды - универсальный метод, который позволяет бороться практически со всеми известными загрязнениями. Действительно, механические способы очистки воды с помощью отстаивания позволяют снизить концентрацию хлора. Тем не менее, при этом вовсе не меняется содержание многих других вредных солей, радионуклидов, органических соединений и других веществ. Таким образом, отстаивание подходит только в качестве дополнительной меры, но никак не в качестве основного метода улучшения качества воды.

Фильтрация воды

Безусловно, на сегодняшний день именно фильтрация воды является лучшим вариантом для бытового применения. Впрочем, важно учитывать, что современные способы очистки воды с помощью фильтрации очень разнообразны. В продаже широко представлены угольные, бактерицидные, мембранные, комбинированные фильтры. Каждый из них имеет свои уникальные свойства и более эффективен в той или иной ситуации. В этой связи всегда важно знать врага в лицо - понимать, какие именно примеси представляют наибольшую опасность в данной местности, и выбирать фильтр исходя из этой информации. В противном случае эффект от его использования будет минимальным.

Как долго делается сельский дизайн , почему его лучше делать в своём доме?

Пошаговое как образ мышления - ваш проводник к достижению своих целей. Не упусти такую важную возможность подняться на новую ступень и подойти ближе к своей цели. Поразмышляй сейчас - получи результат завтра!