Водяной фильтр — устройство для искусственной очистки воды от механических, нерастворимых частиц, примесей, хлора и его производных, а также от вирусов, бактерий, тяжелых металлов и прочих вредных микроэлементов.
Описание[]
Водяные фильтры (также бытовые фильтры или фильтры для очистки воды) представляют собой специальные устройства, внутренний механизм которых предназначен для искусственной очистки воды от разного рода микроэлементов. Бытовые фильтры, используемые для получения питьевой воды, условно можно разделить на три категории: простейшие бытовые фильтры, средней степени очистки и бытовые фильтры высшей степени очистки. К лучшей (высшей) степени очистки относится очистка обратноосмотическими бытовыми фильтрами — наиболее качественная и передовая технология на сегодняшний день. К простейшим относятся кувшины и насадки. Всего существует несколько типов водяных фильтров: механические, ионообменные, физико-химические, биологические, электрические и действующие по методу обратного осмоса. У механических процесс очистки воды имеет несколько стадий. Сначала удаляются механические загрязнения, то есть вещества, находящиеся в воде в виде взвеси, а не раствора. Для удаления из воды крупных частиц (свыше 5-50 микрометров) используют сетчатые или дисковые фильтры грубой очистки, или предфильтры, подсоединяемые к водопроводу. Для очистки от грубых примесей в многоступенчатых фильтрах применяются намоточные картриджи из полипропилена или из полимерной пены. Эти фильтры предназначены для защиты сантехники и бытовой техники. Ионный обмен как метод обработки воды известен довольно давно и применялся (да и теперь применяется) в основном для умягчения воды. Раньше для реализации этого метода использовались природные иониты (сульфоугли, цеолиты). Однако с появлением синтетических ионообменных смол эффективность использования ионного обмена для целей водоочистки резко возросла. С точки зрения удаления из воды железа важен тот факт, что катиониты способны удалять из воды не только ионы кальция и магния, но и другие двухвалентные металлы, а значит и растворенное двухвалентное железо. Причем теоретически, концентрации железа, с которыми могут справиться ионообменные смолы, очень велики. Достоинством ионного обмена является также и то, что он «не боится» верного спутника железа — марганца, сильно осложняющего работу систем, основанных на использовании методов окисления. Главное же преимущество ионного обмена то, что из воды могут быть удалены железо и марганец, находящиеся в растворенном состоянии. То есть совсем отпадает необходимость в такой капризной и «грязной» (из-за необходимости вымывать ржавчину) стадии, как окисление. При биологической фильтрации воды происходит очистка воды микроорганизмами, принимающими активное участие в обменных процессах. Если механическая фильтрация справляется только с нерастворимой органикой (кусочки корма, остатки растений и тому подобное), то бактерии очищают воду от органических веществ, растворившихся в ней, путём разложения их на нитраты. Биологическая очистка применяется в основном в аквариумных фильтрах и в установках очистки сточных вод. К электрическим методам можно отнести очистку воды озоном. Системы очистки воды озоном позволяют эффективно очищать воду от всех возможных окисляемых растворенных в ней загрязнений, наиболее распространенными из которых являются: железо, марганец, сероводород, хлор, хлорорганические соединения, азот аммонийный, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, и прочего. Кроме того, системы очистки воды озоном снижают до минимума такие показатели, как: мутность, цветность, привкус, запах, показатели БПК, ХПК, перманганатная окисляемость. Одновременно происходит полное обеззараживание воды, включая бактерии, микробы, споры, вирусы и так далее. Достоинства систем очистки воды озоном: озон имеет гораздо более высокую окислительную и стерилизующую способности, чем лампа УФ, марганцовка, хлор, кислород, гипохлорит, хлорамин и тому подобное. Отсутствуют отработанные реагенты в стоках. Его недостатки: высокая энергоёмкость процесса — при производстве около одного килограмма озона расходуется 18 киловатт электроэнергии. Из физико-химических методов распространён метод сорбция — процесс избирательного поглощения примесей из жидкостей или газов поверхностями твердых материалов (адсорбентов). Особенностью адсорбционных методов улавливания примесей является их относительно высокая эффективность при малых концентрациях примесей при значительных расходах перерабатываемых потоков. В качестве адсорбентов используются мелкодисперсные материалы: зола, торф, опилки, шлаки и глина. Наиболее эффективным сорбентом является активированный уголь. Сорбцию применяют для очистки воды от растворимых примесей. Другой распространенный метод — аэрация. Различают напорную и безнапорную аэрацию. При безнапорной аэрации, вода распыляется в большой резервуар из форсунок в виде воздушно-водяной смеси. Кислород атмосферного воздуха окисляет растворенное железо, марганец, органические вещества, после чего окисленные не растворенные примеси выпадают в осадок. Преимуществом данного метода является удаление практически любого содержания железа. Напорная аэрация осуществляется с использованием специальных аэрационных колон, в поток воды внутри которой с помощью насосного оборудования закачивается атмосферный воздух, а извлечение окисленных осадков осуществляется на последующем этапе методом механического осаждения. Метод обратного осмоса является самым экологически оправданным методом очистки воды. Системы обратного осмоса обеспечивают самую лучшую фильтрацию воды. Удаляются бактерии и вирусы, все вредные вещества (нитриты, мышьяк, цианиды, асбест, фтор, свинец, сульфаты, железо, хлор и прочего), которые могут быть в водопроводной воде. Поэтому это самая эффективная очистка воды, которая не имеет аналогов. Эффективность процесса обратного осмоса в отношении различных примесей и растворенных веществ зависит от ряда факторов: давление, температура, уровень рН, материал, из которого изготовлена мембрана, и химический состав входной воды, влияют на эффективность работы системы обратного осмоса. Степень очистки воды в таких фильтрах составляет по большинству неорганических элементов 85%-98%. Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются полностью; а с меньшим - могут проникать через мембрану в незначительных количествах. Поток воды продавливается через обратноосмотическую мембрану. Происходит полное удаление солей и загрязнений из жидкости. После очистки воды путем обратного осмоса её обычно подвергают минерализации, для придания ей лучших органолептических свойств. Существуют системы обратного осмоса различных степеней очистки (к примеру, трёхступенчатые или пятиступенчатые фильтры). По области применения же водяные фильтры делятся на: бытовые (для доочистки питьевой воды), магистральные (для холодной и горячей воды), промышленные, аквариумные, фильтры для частного дома и туристические — как альтернатива отвариванию воды, малогабаритные, рассчитанные на очистку малого количества воды. Главная особенность туристических фильтров для воды заключается в их портативности: небольших размеров очистительные устройства позволяют их носить с собой и воспользоваться ими в любой момент в любом месте. По очевидным причинам водяные фильтры играют важную роль в жизни человека, а уж после глобальной катастрофы их ценность возрастет до небес и они станут жизненно важным, редким и драгоценным ресурсом, необходимым для выживания.
Применение[]
Промышленные, аквариумые и прочие водяные фильтры, являющиеся частью системы водоснабжения скорее всего будут недоступны для использования выжившими, хотя бы по той причине что после апокалипсиса как таковое водоснабжение с большой долей вероятности перестанет функционировать. Поэтому внимание следует обратить именно на туристические или переносные фильтры для очистки воды — они достаточно простые в использовании и их можно без какого-либо дискомфорта носить с собой. После апокалипсиса стремительно наступит дефицит питьевой воды, водоснабжение прекратится, все питьевые запасы рано или поздно иссякнут и потому встанет вопрос о добыче воды из всевозможных источников. Проблема состоит в том, что большая часть этих источников окажутся загрязненными и потому совсем непригодными для питья. Соответственно её нужно как-то очистить, потому водяной фильтр является одним из самых быстрых, простых и эффективных способов. Для этого достаточно набрать в ёмкость нужное количество воды и подождать некоторое время пока устройство её профильтрует. Следует учитывать что сильно загрязненную (в том числе и радиоактивную воду) такой фильтр вряд ли очистит и скорее сломается, чем он профильтрует такую воду должным образом. Кроме того фильтр для очистки воды обладает своим сроком годности. Как правило ответственные производители указывают количество воды, которое можно эффективно отфильтровать, после чего картридж потребует замены. Даже самые «недолговечные» фильтры способны очистить около 700 литров воды. Поэтому всё же не стоит прибегать к очистке грязной воды при помощи фильтрующего устройства так часто. В ином случае запасайтесь запчастями и запасными фильтрами, найти которые может оказаться весьма непросто.
Местонахождение[]
Водяные фильтры не считая встроенных в систему водоснабжения можно найти в хозяйственных и туристических магазинах. Иногда они являются частью аварийного набора для выживания. После апокалипсиса фильтры для очистки воды быстро станут востребованными и потому вскоре может возникнут их серьёзных дефицит вкупе с возросшей до небес их ценностью.
Интересные факты[]
- Как это ни странно ни в одной игре не предоставляется возможность очистки воды при помощи водяных фильтров. Как правило альтернативой этому служат таблетки для очистки воды и очищение воды посредством её кипячения на огне.
- Возможно спустя какое-то время выжившие самостоятельно наладят свою систему водоснабжения и при помощи водяных фильтров смогут получить постоянный доступ к чистой воде. Не исключается также возможность о сооружении самодельных фильтров для очистки воды, однако на практике такая технология достаточно сложная для её реализации.
- Некоторые переносные фильтры для воды используют в качестве энергопитания батарейки. Потому для использования водяных фильтров следует заранее запасаться ими.
