Фільтр для води — пристрій для очищення води від нерозчинних частинок, домішок, хлору та його похідних, а також від вірусів, бактерій, важких металів тощо.
Побутові фільтри, які використовуються для отримання питної води, умовно можна розділити на три категорії — найпростіші побутові фільтри, середнього ступеня очищення і побутові фільтри вищого ступеня очищення. До кращого (вищого) ступеня очищення належить очищення зворотно-осмотичними побутовими фільтрами — найякісніша і найбільш передова технологія на сьогоднішній день. До простих належать фільтри - глечики та насадки.[джерело?]
Види фільтрів для води за способом очищення
Механічні
Процес очищення води має кілька ступенів. Спочатку видаляються речовини, що знаходяться у воді у вигляді суспензії, а не розчину. Для видалення з води великих частинок (понад 5-50 мікрометрів) використовують сітчасті або дискові фільтри грубого очищення, що під'єднуються до системи водогону. Для очищення від грубих домішок в багатоступеневих фільтрах застосовуються намотувальні картриджі з поліпропілену або з полімерної піни. Ці фільтри призначені для захисту сантехніки і побутової техніки.
Іонообмінні
Іонний обмін як метод обробки води відомий досить давно і застосовувався (та й тепер застосовується) в основному для пом'якшення води. Раніше для реалізації цього методу використовувалися природні іоніти (сульфовугілля, цеоліти). Однак з появою синтетичних іонообмінних смол, дієвість використання іонного обміну для потреб водоочищення різко зросла.
З точки зору видалення з води заліза важливий той факт, що катіоніти здатні видаляти з води не тільки іони кальцію і магнію, а й інші двовалентні метали, а значить і розчинене двовалентне залізо. Причому теоретично, концентрації заліза, з якими можуть впоратися іонообмінні смоли, дуже великі. Перевагою іонного обміну є також і те, що він «не боїться» вірного супутника заліза - марганцю, який сильно ускладнює роботу систем, заснованих на використанні методів окислення. Головна ж перевага іонного обміну в тому, що з води можуть бути видалені залізо і манган, що знаходяться в розчиненому стані. Тобто повністю відпадає потреба у такій примхливій і «брудній» (через необхідність вимивати іржу) стадії, як окислення.
Зворотного осмосу
Метод зворотного осмосу є найбільш екологічно виправданим методом очищення води.
Системи зворотного осмосу забезпечують найкращу фільтрацію води. Видаляються бактерії і віруси та всі шкідливі речовини (нітрити, миш'як, мідь, азбест, фтор, свинець, сульфати, залізо, хлор тощо), які можуть бути у водопровідній воді. Тому це найефективніше очищення води, яка не має аналогів.[джерело?]
Потік води протискується крізь зворотно-осмотичну мембрану. Відбувається повне видалення солей і забруднень із рідини. Після очищення води способом зворотного осмосу її піддають мінералізації, для надання їй кращих властивостей.
Існують системи зворотного осмосу різних ступенів очищення (наприклад, трьохступінчасті або п'ятиступінчасті фільтри).
Біологічні
Під час біологічної фільтрації води, відбувається очищення води мікроорганізмами, які беруть активну участь в обмінних процесах. Якщо механічна фільтрація справляється лише з нерозчинною органікою (шматочки корму, залишки рослин тощо), то бактерії очищують воду від органічних речовин розчинених у ній шляхом розкладання їх на нітрати. Біологічне очищення застосовується в основному в акваріумних фільтрах і в установках очищення стічних вод.
Фізико-хімічні
З фізико-хімічних методів поширений метод сорбція — процес вибіркового поглинання домішок з рідин або газів поверхнями твердих матеріалів (адсорбентів). Особливістю адсорбційних методів уловлювання домішок є їх відносно висока дієвість у разі малих концентрацій домішок. В якості адсорбентів використовуються дрібнодисперсні матеріали: зола, торф, тирса, шлаки, та глина. Найпридатнішими сорбентами, є цеоліт та активоване вугілля.
Сорбцію застосовують для очищення води від розчинних домішок.
Процеси сорбції можуть протікати:
Інший поширений метод — аерація. Розрізняють напірну і безнапірну аерацію. При безнапірній аерації вода розпорошується у великий резервуар з форсунок у вигляді повітряно-водяної суміші. Кисень атмосферного повітря окиснює розчинене залізо, марганець, органічні речовини, після чого окиснені, не розчинені домішки випадають в осад. Перевагою даного методу є видалення практично будь-якого вмісту заліза. Напірна аерація здійснюється з використанням спеціальних аераційних колон, в потік води всередині яких за допомогою насосного обладнання закачується атмосферне повітря, а видалення окиснених осадів, здійснюється на наступному етапі методом механічного осадження.
Електричні
До електричних методів можна віднести очищення води озоном. Системи очищення води озоном дозволяють дієво очищати воду від усіх можливих окислюваних розчинених в ній забруднень, найбільш поширеними з яких є: залізо, марганець, сірководень, хлор, хлорорганічні сполуки, азот амонійний, нафтопродукти, солі важких металів тощо. Крім того, системи очищення води озоном знижують до мінімуму такі показники, як: каламутність, кольоровість, присмак, запах, показники БПК, ХСК, перманганатна окислюваність.
Одночасно відбувається повне знезараження води, в тому числі бактерії, мікроби, спори, віруси тощо.
Переваги систем очищення води озоном: озон має набагато більш високу окиснювальну і знезаражувальну здатність, ніж лампа УФ, марганцівка, хлор, кисень, гіпохлорит, хлорамін тощо. Відсутні відпрацьовані реагенти в стоках.
Вади: висока енергоємність процесу — для виробництві близько одного кілограма озону, витрачається 18 кВт·год електроенергії.
По області застосування
- Побутові
- Для доочищення питної води
- Прямоточні для холодної і гарячої води
- Для приватного будинку
- Промислові
- Туристичні — як альтернатива відварювання води, малогабаритні, розраховані на очищення малої кількості води
- Акваріумні
Див. також
- Дистиляція
- Зворотний осмос
- Водопідготовка
- Питна вода
- Водопровідна вода
- Природа
- Здоровий спосіб життя
- [Магістральні фільтри]
Посилання
- Побутові фільтри // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 140.
- Стаття Фільтрування Хімічної енциклопедії
- Знезараження, очищення і фільтрація води в екстремальних умовах.