Очистка воды


Очистка воды означает процесс удаления из воды нежелательных химических веществ, биологических загрязнителей, взвешенных твердых частиц и газов. Цель состоит в том, чтобы производить воду, подходящую для конкретных целей. Большая часть воды очищается и дезинфицируется для потребления человеком ( питьевая вода ), но очистка воды может также проводиться для множества других целей, включая медицинские, фармакологические, химические и промышленные применения. История очистки воды включает в себя самые разнообразные методы. Используемые методы включают физические процессы, такие как фильтрация , осаждение и перегонка ; биологические процессы, такие как медленные песчаные фильтры или биологически активный уголь; химические процессы, такие как флокуляция и хлорирование ; и использование электромагнитного излучения, такого как ультрафиолетовый свет .

Очистка воды может снизить концентрацию твердых частиц, включая взвешенные частицы , паразитов , бактерий , водорослей , вирусов и грибков , а также снизить концентрацию ряда растворенных и твердых частиц.

Стандарты качества питьевой воды обычно устанавливаются правительствами или международными стандартами. Эти стандарты обычно включают минимальные и максимальные концентрации загрязняющих веществ в зависимости от предполагаемого использования воды.

Визуальный осмотр, который не может определить, соответствует ли вода их стандартам качества. Простые процедуры, такие как кипячение или использование бытового фильтра с активированным углем , недостаточны для очистки от всех возможных загрязнителей, которые могут присутствовать в воде из неизвестного источника. Даже природная родниковая вода , считавшаяся безопасной для всех практических целей в 19 веке, теперь должна быть проверена, прежде чем определить, какая обработка необходима. Химический и микробиологический анализ , хотя и являются дорогостоящими, являются единственным способом получения информации, необходимой для принятия решения о подходящем методе очистки.

Согласно отчету Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) за 2007 год , 1,1 миллиарда человек не имеют доступа к улучшенному снабжению питьевой водой; 88% из 4 миллиардов ежегодных случаев диарейных заболеваний связаны с небезопасной водой и неадекватными санитарными условиями и гигиеной, а 1,8 миллиона человек ежегодно умирают от диарейных заболеваний. По оценкам ВОЗ, 94% случаев этих диарейных заболеваний можно предотвратить путем изменения окружающей среды, включая доступ к безопасной воде. [1] Простые методы очистки воды в домашних условиях, такие как хлорирование, фильтры и солнечная дезинфекция, а также ее хранение в безопасных емкостях могут ежегодно спасать огромное количество жизней. [2] Снижение смертности отболезней, передающихся через воду, является одной из основных целей общественного здравоохранения в развивающихся странах.

Цели обработки состоят в том, чтобы удалить из воды нежелательные компоненты и сделать ее безопасной для питья или пригодной для определенных целей в промышленности или медицине. Для удаления загрязняющих веществ, таких как мелкие твердые частицы, микроорганизмы и некоторые растворенные неорганические и органические материалы, или стойкие фармацевтические загрязнители окружающей среды доступны самые разнообразные методы . Выбор метода будет зависеть от качества очищаемой воды, стоимости процесса очистки и стандартов качества, ожидаемых от обрабатываемой воды.


Диспетчерская и схемы установки по очистке воды Лак-де-Брет , Швейцария
Типичные процессы очистки питьевой воды
Станция комплексной очистки воды СКО-10К
Вид в разрезе типичного быстрого песочного фильтра
Медленная «искусственная» фильтрация (разновидность банковской фильтрации ) в грунт на Водоочистной станции Караны, Чехия.
Профиль слоев гравия, песка и мелкого песка, используемых в установке медленного песочного фильтра.
Насосы, используемые для добавления необходимого количества химикатов в чистую воду на водоочистных сооружениях перед распределением. Слева направо: гипохлорит натрия для дезинфекции, ортофосфат цинка в качестве ингибитора коррозии, гидроксид натрия для регулирования pH и фторид для предотвращения кариеса.
Модель в разрезе установки УФ-обеззараживания, используемой на водоочистных сооружениях.
Радужная форель ( Oncorhynchus mykiss ) часто используется на водоочистных сооружениях для обнаружения сильного загрязнения воды.
Рисунок аппарата для изучения химического анализа минеральных вод в книге 1799 г.
Оригинальная карта Джона Сноу , показывающая кластеры случаев холеры во время лондонской эпидемии 1854 года .
Хлоратор с ручным управлением для сжижения хлора для очистки воды, начало 20 века. Из «Хлорирования воды » Джозефа Рэйса, 1918 г.