Факты о природных водоёмах
Пресная вода – ценный ресурс на Земле. Она необходима для жизни людей, животных и растений, и незаменима для
промышленности и сельского хозяйства. Пресной водой наполнены естественные природные водоёмы, такие как реки, озера,
ледники, подземные водоносные горизонты. Из пресной воды состоят родники и болота. А оборудованные водохранилища,
каналы, карьеры, пруды – искусственные источники пресной воды со своими особенностями состава и очистки.
Разберем специфику естественных источников пресной воды.
Россия находится на втором месте в мире по запасам пресной воды, уступая только Бразилии – река Амазонка, протекающая на её территории, является самой длинной и полноводной рекой в мире. На территории нашей страны крупнейшим природным водохранилищем является самое глубокое озеро на планете – Байкал. Этот известный во всём мире водоём Восточной Сибири содержит одну пятую часть всех мировых запасов пресных вод – 23 615 кубометров, и достигает глубины 1 642 метра.
Другие крупные водоёмы России значительно уступают Байкалу по объёмам: Ладожское озеро (Ленинградская область)
содержит 910 кубометров питьевой воды, Онежское озеро (Республика Карелия) – 292 кубометра, озеро Ханка (Приморский
край) – 18,3 кубометра.
Общее количество рек в нашей стране превышает 2 миллиона. Крупнейшие из них – Енисей, Лена, Обь, Иртыш, Амур – имеют
длину более 4 тысяч километров, а при полноводьях достигают глубины от 20 до 60 метров.
В некоторых странах мира, особенно в засушливых регионах, нехватка пресной воды является серьезной проблемой. Колоссальное количество внимания уделяется созданию систем водоснабжения, которые удаляют опасные загрязнения и позволяют использовать для бытовых и промышленных нужд различные водоёмы, обеспечивая население чистой и безопасной питьевой водой.
Состав воды
Состав воды каждой реки и озера уникален. Он зависит от климата, географического расположения, геологических
особенностей, окружающей среды, растений и животных, которые обитают в водной среде источника, а также многих других
факторов. В силу постоянного движения воды, реки менее стабильны по составу, они постоянно контактируют и
взаимодействуют с изменяющимся атмосферным воздухом.
Вода в реках обычно содержит больше минеральных веществ и органических соединений, чем вода в озерах.
В реках содержится кальций, магний, калий, натрий и другие растворенные минералы. Они попадают в воду из горных
пород, почв, растительности и атмосферных осадков. Также в реках могут присутствовать органические вещества, такие
как гуминовые кислоты, которые образуются при разложении продуктов растительного и животного происхождения.
И в озёрах и в реках обитает планктон, анаэробные бактерии, которые способны жить в бескислородной среде обитания, а
также аэробные бактерии, которые нуждаются в кислороде для осуществления процессов жизнедеятельности.
В отличие от рек, вода в озёрах – стоячая, а не проточная. Озёра имеют замкнутую экосистему. По сравнению с реками,
вода в озерах обычно содержит меньше минеральных и больше органических веществ. При этом состав воды даже в разных
частях одного озера может отличаться. Например, в каждом заливе озера Байкал – разный состав воды с разными
показателями и превышениями.
Химические показатели анализа воды отражают пригодность воды для питья. Безопасность употребления воды из природного источника определяют не по собственным ощущениям и опыту наших предков, а по анализу воды из лаборатории. Жизнь и окружающая среда постоянно меняются, и многие привычные вещи – тоже, как и состав воды, которую «всю жизнь пили наши бабушки».
Загрязнения воды
К основным загрязнениям пресных водоёмов относят:
- Биологические загрязнения: бактерии, вирусы, паразиты, водоросли, моллюски и другие живые организмы.
- Химические загрязнения: пестициды, гербициды, удобрения, тяжелые металлы, нефтепродукты и другие химические вещества.
- Физические загрязнения: механические примеси, пыль, песок, ил, глина, камни и другие частицы.
Вода загрязняется отходами от судоходства, массового купания, промышленных предприятий, сельскохозяйственных угодий и жилых домов.
Из-за наличия в природных водоёмах бактерий, тяжёлых металлов и опасных химических загрязнений, без предварительной очистки эта вода не подходит ни для питья и приготовления пищи, ни для технического использования.
Потребление загрязнённой воды небезопасно и может привести к отравлениям, интоксикации, а также спровоцировать развитие заболеваний различной степени тяжести.
Соли жёсткости сушат кожу и волосы, разрушают зубную эмаль, а при накапливании в организме приводят к развитию мочекаменной болезни. Железистая вода оказывает негативное влияние на организм, и может привести к болезням печени, нарушениям сердечного ритма, расстройствам пищеварения, аллергиям и дерматитам, заболеваниям нервной системы, повышенной утомляемости. Органические примеси в воде оказывают токсическое и канцерогенное воздействие на весь человеческий организм. Употребление воды с нитритами и нитратами приводит к анемии, болезням сердечно-сосудистой системы, отравлениям, головным болям, нарушению работы эндокринной системы.
Техническое пользование загрязнённой водой также неприемлемо. При уровне жёсткости более 2 градусов на нагревательных элементах приборов будет образовываться накипь, которая приведёт к сокращению срока службы всей бытовой техники и инженерии в доме: котлы, бойлеры, стиральные и посудомоечные машины и другое оборудование будет постепенно зарастать накипью и накапливать в себе её осадочные хлопья. Железо и марганец в воде образуют налёт, ржавые подтёки на сантехнике, и приводят к порче покрытия, а зачастую – невозможности ее восстановления.
При использовании для полива воды, которая содержит большое количество органики, нитритов и нитратов, произойдет загрязнение почвы, а это напрямую отразится на качестве урожая, или даже приведет к его гибели.
Очистка воды
Практически из любого озера или реки воду можно сделать питьевой и подходящей для технического использования.
Специальные фильтры меняют химический состав воды и её органолептические свойства, делая безопасной для здоровья
и
техники.
Фильтрация воды из озёр и рек состоит из нескольких этапов. В зависимости от анализа воды и целей водоподготовки,
фильтры могут использоваться по отдельности или же в совокупности друг с другом, давая максимально эффективный
результат.
1. Механическая очистка
Механическая очистка – первый и очень важный этап в процессе водоподготовки. Обойтись без него практически невозможно
Фильтры механической очистки применяются для удаления из воды мелких и крупных взвесей песка, глины, ила, ржавчины. Механические фильтры бывают сетчатые, картриджные, дисковые и другие. Они работают на основе различных принципов, таких как гравитация, давление, центробежная или электростатические сила.
Фильтры механической очистки применяются для удаления из воды мелких и крупных взвесей песка, глины, ила, ржавчины. Механические фильтры бывают сетчатые, картриджные, дисковые и другие. Они работают на основе различных принципов, таких как гравитация, давление, центробежная или электростатические сила.
2. Коагулирование
Коагуляция, coagulation, – от латинского «свертывание», «сгущение». Для осуществления данной технологии в воду добавляется коагулянт – химическое вещество, под воздействием которого мелкие частицы загрязнений связываются и образуются более крупные с последующим удалением. В качестве реагента обычно применяют сульфат алюминия или железа.
Коагуляцию используют в том случае, когда в воде присутствует высокое превышение ПДК по цветности и перманганатной окисляемости. Это особенно часто встречается именно в воде природных источников.
Процесс коагулирования может включать несколько этапов, таких как добавление коагулянта, перемешивание воды и удаление твердых частиц. После коагулирования очищенная от твердых взвешенных частиц вода поступает на следующую ступень фильтрации, подобранную в зависимости от превышений показателей в анализе.
3. Обезжелезивание
Технология обезжелезивания удаляет из воды железо и другие металлические примеси при помощи фильтрующей загрузки. Вода проходит через специальные гранулы засыпки, и частицы загрязнений задерживаются в порах магнитного материала-обезжелезивателя. Далее очищенная от железа вода поступает на следующую ступень очистки или выводится к потребителю, если этот этап - финальный.
Очистка фильтрующего материала от железа в системе обезжелезивания не требует реагентов. Восстановление свойств загрузки производится автоматически путём её взрыхления обратной промывкой – при регенерации налипшее железо отлипает от гранул и весь ржавый концентрат сливается в канализацию. После этого загрузка очищается и снова становится готовой к эффективной фильтрации воды от железа.
Для эффективного удаления высоких содержаний в воде показателей железа и марганца чаще всего фильтр-обезжелезиватель используется в составе комплексной системы, с предварительной аэрацией или обработкой воды реагентами и коагулянтами.
4. Аэрация
Аэрацию используют для безреагентного удаления из воды железа, марганца и сероводорода. Аэрирование воды - это процесс обогащения воды кислородом, который происходит за счет её насыщения воздухом.
Воздух поступает воду с помощью компрессора. Железо в воде окисляется, а при помощи специального клапана, которым оборудована аэрационная колонна, из воды удаляется сероводород.
Аэрационные фильтрующие колонны используются в составе комплексных систем водоочистки. После прохождения аэрации, вода поступает на следующий этап фильтрации, где удаляются загрязнения с помощью специальной засыпки.
5. Умягчение
В колонне фильтра-умягчителя находится ионообменная смола, которая принимает и задерживает агрессивные соли кальция и магния, тем самым очищая воду от жёсткости, налета, накипи и нерастворимого осадка минеральных веществ.
Когда вода проходит через слой ионообменной загрузки, ионы агрессивных солей притягиваются к гранулам фильтрующего материала, и вода полностью очищается от жёсткости. Далее очищенная вода выходит к потребителю или для последующей доочистки. Впоследствии, во время регенерации, ионы кальция и магния замещаются на безопасные и безвредные ионы натрия.
Для восстановления свойств фильтрующей загрузки необходима промывка регенерирующим раствором пищевой таблетированной поваренной соли. От качества соли зависят и ее расход, и эффективность промывки фильтрующего материала.
Ионообменный умягчитель может быть установлен, как отдельный фильтр или как часть комплексной системы очистки воды. Кроме того, в компании Экодар представлена линейка компактных умягчителей. Технология используется для умягчения жесткой воды, не допуская образования накипи и других проблем с бытовым оборудованием.
6. Ультрафиолетовое обеззараживание
УФ-лампы генерируют ультрафиолетовое излучение, которое убивает бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, большое количество которых содержится в природных водоёмах. УФ-излучение воздействует на ДНК микроорганизмов и повреждает их, что приводит к их гибели.
Особенно незаменимым ультрафиолетовое обеззараживание воды становится в пиковые периоды опасных вирусных заболеваний.
Процесс очистки воды с помощью УФ-лампы происходит следующим образом: вода естественным путем проходит через ультрафиолетовую установку, в которой ультрафиолетовое излучение лампы убивает микроорганизмы. После этого вода может быть использована для питья, приготовления пищи или других целей.
Важно понимать, что для предотвращения обрастания ультрафиолетовой установки механическими или химическими загрязнениями и, как следствие, существенного снижения срока и эффективности работы, УФ-лампа устанавливается только на очищенную воду!
Этот метод очистки воды отличает эффективность, простота использования и невысокая стоимость.
7. Сорбция
Сорбционные фильтры для воды применяются для удаления различных загрязнителей, таких как хлор, пестициды, тяжелые металлы и другие органические вещества. Их принцип работы заключается в поглощении загрязнителей пористым материалом внутри фильтра.
Гранулированный активированный уголь в качестве сорбента удаляет запах, снижает цветность и содержание растворенных органических веществ в воде. Гранулы активированного угля, полученные из специально подготовленной обработанной скорлупы кокосовых орехов, обладают высокой плотностью и прочностью при истирании. Применение угольных фильтров позволяет значительно улучшить органолептические свойства воды: вкус, цвет и запах.
Чаще всего колба с угольным картриджем или колонна с углём устанавливается в комплексе с другими фильтрующими элементами и обеспечивает эффективную доочистку воды от остаточных взвесей.
Чаще всего колба с угольным картриджем или колонна с углём устанавливается в комплексе с другими фильтрующими элементами и обеспечивает эффективную доочистку воды от остаточных взвесей.
8. Обратный осмос
Обратноосмотическая система позволяет получить не просто чистую воду, а питьевую воду бутилированного качества, абсолютно безопасную даже для питья и купания маленьких детей. Обратный осмос – это процесс многоступенчатой фильтрации воды, который осуществляется, в том числе при помощи специальной мембраны, через микроскопические волокна которой проходят только молекулы воды, задерживая все остальные примеси. Обратноосмотические фильтры эффективно удаляют из воды частицы размером от 0.001 до 0.0001 микрон. Сюда можно отнести соли жёсткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, фториды и другие малые молекулы, с которыми другие системы фильтрации просто не справятся.
Эта технология широко используется в промышленности и домашних условиях. Она применяется для очистки воды в бассейнах, при подготовке воды для парогенераторов и другой техники, а также для аквариумов и прочих водных систем.
Системы обратного осмоса бывают разных размеров: от небольшого фильтра под мойкой для бытовых нужд до промышленных систем водоподготовки пищевых и медицинских производств.
9. Универсальный фильтр
Колонна с универсальной загрузкой, или универсальный фильтр, удаляет из воды целый комплекс загрязнений. С помощью многофункционального материала Greenmix вода очищается сразу от нескольких показателей:
- Окисленное, растворённое и органическое железо с концентрацией до 15 миллиграмм на литр;
- Марганец – до 2 мг/л
- Природные органические вещества;
- Перманганатная окисляемость;
- Соли аммония;
- Жёсткость – до 15 мг-экв/л.
Greenmix – поликомпонентный фильтроматериал, разработанный инженерами Экодар совместно с ведущими российскими учёными согласно международным стандартам ISO и экологической политике GoGreen.
Такие системы состоят из одного баллона или корпуса кабинетного типа. Загрязнённая вода поступает в колонну и проходит через слои универсальной фильтрующей засыпки, где загрязнения задерживаются, а очищенная вода выводится к потребителю. Восстановление фильтрующего потенциала осуществляется за счёт применения пищевой поваренной соли.
Особой популярностью фильтры пользуются при сезонном проживании, на дачах, а также в домах и квартирах с ограниченным местом для установки комплексных многоступенчатых систем очистки.
10. Комплексные системы
В некоторых случаях, когда в воде содержится большое количество различных загрязнений, или же существуют конкретные требования к воде и оборудованию, универсальный фильтр или умягчитель кабинетного типа может не справиться. В таких случаях устанавливается комплексная система фильтрации, которая обеспечивает необходимую эффективность очистки и гарантирует показатели очищенной питьевой воды по всем нормам СанПиН на выходе
В зависимости от типа загрязнений и их концентрации, комплексная система может включать следующее оборудование: фильтр грубой очистки, систему дозации реагентов и коагулянтов, накопительную ёмкость, систему аквастоп, насосную станцию, аэрационную колонну, фильтр осветления, фильтр обезжелезивания, фильтр умягчения, фильтр тонкой очистки, УФ-лампу, систему обратного осмоса или бытовой осмос.
Такая система может быть спроектирована только опытным инженером-технологом с учётом анализа воды, параметров помещения, технических возможностей и требований к получаемой воде.
Пример технологической схемы комплексной системы:
Итоги
Каждый природный источник воды уникален. Множество внешних и внутренних факторов влияют на его сохранность и чистоту. Изменение климата, окружающей среды, и, конечно же, влияние человека, оказывают прямое воздействие на состав воды естественных водоемов.
Загрязнение природных вод – это глобальная экологическая проблема. Колоссальное количество ресурсов сосредоточено на вопросе очистки воды. Каждый из нас в силах в разной мере повлиять на улучшение качества источника своей жизни.
Для экологичной очистки воды необходимо использовать материалы, не содержащие хлорсодержащих растворителей и опасных окислителей, а также оборудование, которое сможет правильно и безопасно нейтрализовать действие опасных веществ. Для каждой ситуации с водой решение подбирается индивидуально. Поэтому так важно в этом вопросе довериться профессионалам.
Для того чтобы определить пригодность воды к употреблению, необходимо сдать пробу воды на лабораторное исследование и получить официальное заключение. В соответствии с протоколом результатов анализа подбираются фильтры, которые с помощью специальных свойств материалов удалят вредные показатели и сделают воду безопасной для здоровья и техники.
Чтобы узнать, какой именно анализ необходимо сделать, проконсультируйтесь с инженером по водоподготовке.
Анализ воды не только покажет, насколько безопасен водоём для купания, но и позволит правильно определить порядок водоподготовки, если источник будет использоваться для водоснабжения дома.
С учётом анализа воды, параметров помещения, технических возможностей и требований к получаемой воде опытные инженеры-технологи Экодар подберут оптимальный вариант водоподготовки и водоочистки.
Сдайте воду уже сегодня!