Как очистить воду без использования фильтров обратного осмоса?
Вода является важнейшим ресурсом для выживания человека, однако с усилением загрязнения окружающей среды увеличиваются также типы и концентрации загрязняющих веществ в водных источниках.Технология обратного осмоса (РО), как эффективное средство очистки воды, широко используется в питьевой воде и промышленной очистке воды. Однако обратный осмос — не единственный способ очистки воды.
Во многих случаях, в зависимости от различных потребностей, использование других типов фильтров также может обеспечить эффективную очистку воды. В этой статье будут рассмотрены возможные решения для очистки воды без технологии обратного осмоса и различные технологии фильтрации, на которых она основана.
Каковы распространенные технологии фильтрации воды без обратного осмоса?
1. Фильтрация активированным углем:
Фильтрация активированным углем является одной из наиболее широко используемых технологий очистки воды без обратного осмоса, особенно в бытовых диспенсерах для воды и фильтрах-кувшинах. Активированный уголь обладает сильной адсорбционной способностью и может удалять органические вещества, остаточный хлор, запах и некоторые тяжелые металлы из воды. Сердцевина фильтра с активированным углем заключается в микропористой структуре активированного угля, которая обеспечивает большую площадь поверхности, так что растворенные химикаты и твердые частицы в воде могут быть эффективно захвачены.
Процесс очистки активированным углем включает два этапа: адсорбцию и каталитическое восстановление. Во-первых, когда вода протекает через активированный угольный фильтр, органические вещества, остаточный хлор и другие загрязняющие вещества адсорбируются на поверхности активированного угля. Впоследствии активированный уголь также может преобразовывать некоторые вредные вещества (например, хлор) в безвредные вещества посредством процесса каталитического восстановления. Хотя активированный уголь не может полностью удалить все растворенные твердые вещества или бактерии в воде, он хорошо справляется с улучшением вкуса воды, удалением запахов и уменьшением органических загрязняющих веществ.
2. Механическая фильтрация:
Механическая фильтрация — это самый простой метод очистки воды, который обычно используется для удаления крупных частиц, таких как взвешенные частицы, ил, ржавчина и другие примеси в воде. Механические фильтры обычно используют фильтрующие сетки или фильтрующие элементы различной точности для физического улавливания примесей в воде. Точность фильтрации этого типа фильтра можно регулировать в соответствии с потребностями, а общая точность фильтрации составляет от 1 микрона до десятков микрон.
Механические фильтры обычно делятся на множество типов, включая песчаные фильтры, волоконные фильтрующие элементы, керамические фильтрующие элементы и т. д. Песочные фильтры обычно используются для очистки больших источников воды, таких как вода в бассейне или большая промышленная вода. Керамические фильтрующие элементы в основном используются для фильтрации питьевой воды в домашних условиях. Они могут не только удалять твердые частицы, но и эффективно блокировать некоторые бактерии.
3. УФ-дезинфекция:
Технология УФ-дезинфекции не опирается на физическую фильтрацию, а использует высокую энергию ультрафиолетовых лучей для разрушения структуры ДНК микроорганизмов в воде для достижения эффекта стерилизации и дезинфекции. УФ-фильтры обычно используются для удаления бактерий, вирусов и других микроорганизмов в воде, не влияя на содержание минералов в воде.
Системы УФ-дезинфекции обычно устанавливаются на заключительном этапе очистки воды, поскольку предъявляют высокие требования к мутности и прозрачности качества воды. Частицы в воде могут экранировать ультрафиолетовые лучи, тем самым влияя на эффект дезинфекции. Поэтому перед использованием УФ-дезинфекции вода обычно должна проходить механическую фильтрацию и другие этапы предварительной обработки.
4. Ионный обмен:
Технология ионного обмена часто используется для смягчения жесткой воды. Она снижает жесткость воды путем обмена ионами кальция и магния в воде, тем самым предотвращая образование накипи на трубах и оборудовании. Ионообменная смола — это материал, который может подвергаться реакциям ионного обмена. Она адсорбирует ионы кальция и магния в воде и выделяет равное количество ионов натрия.
Хотя технология ионного обмена очень эффективна для снижения жесткости воды, она не может удалить органические загрязнители, бактерии или растворенные твердые вещества из воды. Поэтому ионный обмен обычно используется как звено в системе очистки воды в сочетании с другими технологиями фильтрации.
5. Технология ультрафильтрации:
Ультрафильтрация — это мембранная технология разделения под давлением, которая находится между обратным осмосом и микрофильтрацией. Размер пор ультрафильтрационной мембраны обычно составляет от 0,01 до 0,1 микрона, что позволяет удалять взвешенные частицы, бактерии, вирусы и некоторые органические вещества из воды. В отличие от обратного осмоса, ультрафильтрация не удаляет растворенные в воде минералы, поэтому очищенная вода обычно имеет лучший вкус.
Системы ультрафильтрацииобычно используются для очистки питьевой воды для бытовых нужд, производства напитков и фармацевтической воды. Его преимуществами являются низкое потребление энергии, высокая эффективность очистки и длительный срок службы мембраны. Хотя ультрафильтрация не может удалить все загрязняющие вещества, как обратный осмос, в большинстве случаев ее достаточно для удовлетворения ежедневных потребностей в воде.
6. Дистилляция:
Дистилляция — это древний и эффективный метод очистки воды, который использует процесс испарения и конденсации воды для отделения примесей от воды. В процессе дистилляции вода нагревается до кипения, водяной пар поднимается и конденсируется в чистую воду, а соли, минералы и большинство органических веществ в сырой воде остаются в нагревателе.
Дистилляция может эффективно удалять большинство загрязняющих веществ в воде, включая бактерии, вирусы, тяжелые металлы и растворенные твердые частицы. Однако из-за длительности и высокого потребления энергии процесс дистилляции больше подходит для использования в лабораториях, медицинских учреждениях или в чрезвычайных ситуациях, а не для масштабной ежедневной очистки воды.
Как выбрать фильтр необратного осмоса?
Хотя системы обратного осмоса высоко ценятся за их высокоэффективные возможности фильтрации, не все потребности в очистке воды должны полагаться на технологию обратного осмоса. В зависимости от характеристик качества воды в источнике воды, требований к очистке и экономических соображений, выбор подходящего фильтра без обратного осмоса также является эффективным решением для очистки воды.
Что касается очистки питьевой воды в домашних условиях, если жесткость водопроводной воды умеренная и нет чрезмерного содержания растворенных твердых веществ или загрязнения тяжелыми металлами, то для удовлетворения ежедневных потребностей достаточно фильтров с активированным углем и оборудования для ультрафильтрации. Такие фильтры могут не только улучшить вкус воды, но и удалить остаточный хлор, запах и большинство вредных веществ. Если вода в домашних условиях имеет высокую жесткость, вы также можете рассмотреть возможность добавления ионообменного устройства для уменьшения образования накипи.
Для промышленной воды, особенно воды, которую необходимо смягчить, ионообменники являются незаменимым оборудованием. Если в воде много примесей, необходимы также устройства механической фильтрации и ультрафильтрации. Кроме того, для предотвращения влияния микроорганизмов на продукцию или производственное оборудование, в промышленной очистке воды также широко используются системы ультрафиолетового обеззараживания.
Портативные фильтры с активированным углем и ультрафиолетовые стерилизаторы являются широко используемым оборудованием в экспедициях на открытом воздухе или в чрезвычайных ситуациях. Портативные фильтры с активированным углем небольшие и легкие, подходят для использования на открытом воздухе, в то время как ультрафиолетовые стерилизаторы могут быстро и эффективно обрабатывать микроорганизмы в воде, чтобы сделать воду пригодной для питья.
Каковы преимущества и ограничения фильтров без обратного осмоса?
Хотя фильтры без обратного осмоса хорошо работают при очистке воды, они не во всех случаях превосходят системы обратного осмоса. Поэтому понимание преимуществ и ограничений этих технологий фильтрации имеет решающее значение для правильного выбора и использования оборудования для очистки воды.
1. Преимущества:
● Низкое энергопотребление: большинство фильтров, не использующих обратный осмос (например, фильтры с активированным углем и механические фильтры), имеют низкое энергопотребление и относительно небольшие эксплуатационные расходы, что делает их пригодными для долгосрочного использования.
● Высокая скорость обработки: фильтры без обратного осмоса обычно имеют высокую скорость обработки, особенно когда не требуется высокоточная фильтрация, и могут быстро удовлетворить большие потребности в воде.
● Простое обслуживание: Большинство фильтров без обратного осмоса имеют простую конструкцию и относительно просты в обслуживании. Пользователям нужно только заменять фильтрующий элемент или регулярно чистить оборудование.
2. Ограничения:
● Невозможно удалить растворенные твердые частицы: фильтры без обратного осмоса с трудом удаляют растворенные соли, тяжелые металлы и некоторые органические загрязнители из воды, а эффект очистки ограничен.
● Высокие требования к качеству воды: Некоторые технологии (например, ультрафиолетовая дезинфекция и ультрафильтрация) предъявляют высокие требования к качеству входящей воды. Если качество воды слишком плохое, это может повлиять на эффективность фильтрации.
● Требования к многоступенчатой очистке: для достижения идеальных стандартов качества воды фильтры без обратного осмоса обычно требуют многоступенчатого комбинированного действия, что увеличивает сложность и стоимость системы.
