Очищение воды методом вымораживания

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.

Минерализация

Обычную воду можно превратить в целебную, опустив в нее минерал — кремень или шунгит. Несколько небольших кусочков кремня, который продается под названием «опал халцедоновый», уничтожают все болезнетворные бактерии. Залейте их водой из-под крана и настаивайте 2-3 дня. Приготовленная таким образом вода поможет вам значительно улучшить работу желудочно-кишечного тракта, укрепит организм, повысит его сопротивляемость к болезням.

Намного быстрее действует  шунгит. Очищенная с его помощью вода незаменима для ингаляций и полосканий. А если принять ванну с небольшим камешком шунгита, то кожа очистится и станет гладкой.

Специалисты рекомендуют  пить кремневую и шунгитовую воду сразу и впрок ее не заготовлять.

Электрохимическая очистка

С помощью специального прибора, состоящего из неэлектропроводной емкости, электродов и мембраны, через воду пропускают постоянный ток. В результате получают два типа аноды — «живую» (щелочную) и «мертвую» (кислотную). «Живая» обладает свойством ускорять рост клеток. Она незаменима для полива растений, ее применяют в косметических, а иногда и в лечебных целях. «Мертвая» же, будучи мягко действующим антисептиком, эффективно справляется с любыми микробами.

Хранить воду — не более 6 часов.

Очистка фильтром

Наиболее эффективно очистить воду в домашних условиях можно с помощью мембранного фильтра, установленного на кухне. Он работает по многоступенчатому принципу. Сначала вода проходит через механические и угольные фильтры, затем поступает на полупроницаемую синтетическую мембрану, мельчайшие поры которой пропускают только молекулы Н2О.

Не забывайте вовремя  менять картриджи в домашних фильтрах. Иначе вредные вещества, накопленные в них, будут вторично загрязнять воду, делая ее не просто грязной, а ядовитой. [3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очистка воды методом  вымораживания

 

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.

В физической химии известен закон, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в последнюю очередь (т.е. в наименее холодном месте) затвердевает все, что было растворено в основном веществе: всякие примеси, газы, растворенный воздух, грязь. Наверняка вы видели, как замерзает молоко: ближе к  стенкам пакета или кастрюли намерзает  чистая вода, а в середине (куда мороз  добрался в последнюю очередь) скапливаются жир и другие компоненты молока.

Этому закону подчиняются  все жидкие вещества: расплавленные  металлы и соли, нефть и прочие жидкости, в том числе, конечно, и  вода. На этом законе основано производство сверхчистых полупродниковых материалов (кремния, германия) «способом зонной плавки». Вот и сверхчистую воду можно получать из водопроводной воды, если использовать способ направленной кристаллизации. Главное здесь – обеспечить медленное замораживание воды и вести его так, чтобы в одном месте сосуда мороза было больше, чем в другом; тогда в самом холодном месте намерзнет чистейшая вода, а грязь и примеси соберутся там, где мороза было меньше. Кастрюлю следует держать в морозильнике столько времени, чтобы вода успела замерзнуть примерно наполовину или на две трети (для 3-литровой кастрюли это как раз сутки).

Когда вода в кастрюле замерзнет, воочию можно убедиться, что по краям лед чист, как алмаз, а незамерзшая вода в середине так грязна, что напоминает по цвету спитый чай. Лед над этой грязной водой не очень чист и протыкается даже пальцем. Этот лед надо вырезать ножом и слить всю грязную воду. Если Вы вытащили кастрюлю поздно, так что вода промерзла полностью, тогда возьмите чайник с крутым кипятком и лейте струю в середину кастрюли – кипяток за полминуты «вымоет» весь грязный лед с середины, оставив кругляк чистейшего льда. Чистый лед оставьте на оттаивание.

 

 

Мы решили на личном опыте  проверить эффективность метода вымораживания. Для этого мы набрали воды из-под крана в пяти литровую эмалированную кастрюлю с крышкой и поместили её в морозильную камеру холодильника.

Затем собрали первый лед ,объем которого составил 0,545 л, а позже собрали незамерзшую тяжелую воду, объемом 0,285л.

Собранную воду, а так  же воду из под крана мы отнесли в лабораторию и уже там изучили и на основании полученных результатов, которые приведены в таблице 2, сделали вывод, что химический состав воды первого льда соответствует  составу дистиллированной воды. В воде, которая не успела замерзнуть, сконцентрировались вещества, которые первоначально находились во всем объеме воды. На основании проведенного опыта можно сделать вывод, что метод вымораживания является эффективным и доступным для использования в бытовых условиях. Качество очищенной воды соответствует СанПиН 2.1.41074-01 для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Таблица 2.Химический анализ воды.

Наименования показателей, единицы измерения.	Талая вода (первый лед)	Тяжелая вода	Вода из-под крана
Минерализация (мг/л)	2	373	59
pH	6,8	7,6	7,3
Гидрокарбонат-ион СО3 (мг/л)	1,22	146,4	28,06
Общая жесткость (Ca+Mg) (мг-экв/л)	0,06	4,76	0,8
Кальций Са (мг/л)	0,8	Не определялся	9,2
Хлориды (мг/л)	0,7	53,2	4,25

 

 Общий V воды – 5 л, V талой воды – 0,545, V тяжелой воды – 0,285 л.

 

 
Водоснабжение в  г. Санкт-Петербурге и его проблемы

 

Технологии очистки

 

Технологический процесс  водоподготовки включает следующие  основные этапы:

аммонирование воды (используется сульфат аммония)

обеззараживание воды (используется гипохлорит натрия)

коагуляция загрязняющих веществ (используется сульфат алюминия)

флокуляция (используется катионный флокулянт)

фильтрация через песчаную загрузку на контактных осветлителях (одноступенчатая схема очистки)

отстаивание и фильтрация через песчаную загрузку на скорых фильтрах (двухступенчатая схема очистки)

обеззараживание УФ-излучением

 
С 2007 года в Водоканале действует  уникальная двухступенчатая технология комплексного обеззараживания питьевой воды на водопроводных станциях Санкт-Петербурга.  
Она включает в себя использование высокоэффективного и одновременно безопасного реагента - гипохлорита натрия (химический метод) и ультрафиолетовую обработку воды (физический метод). Эта комбинация позволяет полностью гарантировать эпидемиологическую безопасность водоснабжения Санкт-Петербурга, а также полное соответствие микробиологических показателей качества воды действующим нормативам.

Петербург стал первым мегаполисом, в котором вся питьевая вода проходит обработку ультрафиолетом и который  полностью отказался от использования  жидкого хлора для обеззараживания  воды.  
Еще одна технология, вот уже более двух лет используемая Водоканалом, – это система дозирования порошкообразного активированного угля (ПАУ), обеспечивающая удаление запаха и нефтепродуктов.

Гордость Водоканала –  уникальная система биомониторинга качества воды. Ее принцип действия основан на диагностике функционального состояния речных раков и рыб.  
Метод, разработанный в Научно-исследовательском центре экологической безопасности РАН, предусматривает измерение кардиоритма аборигенных

речных раков и анализ поведения рыб. Если в воде, которую  берут из Невы, окажутся токсичные  вещества, у раков участится сердцебиение, а у рыб резко изменится  поведение. Сейчас система биомониторинга используется на всех водопроводных станциях города.  
На Главной водопроводной станции в «штате» - 12 речных раков.  
Рабочий график: двое суток в аквариуме под наблюдением, затем – четверо суток отдыха и активной еды.  
На службу в Водоканал принимают раков только мужского пола.

 Как утверждают работники  водоканала: вода потребителям подаётся  абсолютно чистая, значит, она претерпевает  изменения в трубах. Что тоже  является не маловажной проблемой  водоснабжения населения. [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод

 

Методов для очищения воды существует немало, у каждого есть свои плюсы и недостатки. Бытовые  методы отличаются тем, что они подходят для применения какой-то конкретной части населения. Мы не можем, допустим, использовать метод заморозки для  снабжения водой города или целого мегаполиса. Во-первых, это не выгодно, во-вторых, это нерационально, в-третьих, пользы от воды, лишенной солей, для организма человека не так уж и много.

Что касается очищения воды при помощи кипячения, то тут тоже есть свои сложности. При кипячении, так же как и при вымораживании  из воды удаляются различные химические элементы. Человеческому организму необходимо восполнять тот запас солей и элементов, который заложен природой. В кипяченой воде многие соли выпадают в осадок в виде накипи, следовательно, человек, потребляя такую воду получает от неё немного пользы. Так как он пьет, по сути «мертвую воду».

Электрохимическая очистка  воды, так же имеет узкий спектр использования. Кроме того срок хранения воды, очищенной данным методом достаточно мал.

В процессе работы были проведены  анализы собранной воды и экспериментально установлено, что метод вымораживания является эффективным.  Качество очищенной воды соответствует СанПиН 2.1.41074-01 для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1) http://www.vodokanal.spb.ru/ сайт ГУП Водоканала в Санкт-Петербурге.(дата обращения 12.03.12) [1]

2) СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода . Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.[2]

3)  Пап Л. Концентрирование вымораживанием. 1982, - 360с.[3]

4) Скоробогатов Г.А., Калинин А.И. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003,- 240 c.[4]