Химические загрязнители атмосферы

Коагуляция - обработка воды специальными химическими  реагентами для укрупнения частиц загрязнений. Делает возможными или интенсифицирует  осветление, обесцвечивание, обезжелезивание. Коагуляцией примесей воды называют процесс укрупнения мельчайших коллоидных и взвешенных частиц, происходящий вследствие их взаимного слипания под действием сил молекулярного притяжения.

Окисление - обработка воды кислородом воздуха, гипохлоритом натрия, марганцовокислым калием или озоном. Обработка воды окислителем (или их комбинацией) делает возможными или интенсифицирует обесцвечивание, дезодорацию, обеззараживание, обезжелезивание, деманганацию.

Обесцвечивание - удаление или видоизменение веществ, придающих воде цвет. Реализуется различными методами, в зависимости от причины цветности. Обесцвечивание воды, т. е. устранение или обесцвечивание различных окрашенных коллоидов или полностью растворенных веществ может быть достигнуто коагулированием, применением различных окислителей (хлор и его производные, озон, перманганат калия) и сорбентов (активный уголь, искусственные смолы).

Обеззараживание - обработка воды окислителями и/или  УФ-излучением для уничтожения микроорганизмов. Обеззараживание воды (удаление бактерий, спор, микробов и вирусов) является заключительным этапом подготовки воды питьевой кондиции. Использование для питья подземной и поверхностной воды в большинстве случаев невозможно без обеззараживания. Обычными методами при очистке воды являются:

1. Хлорирование  путем добавления хлора, диоксида  хлора, гипохлорита натрия или  кальция.

2. Озонирование. При применении озона для подготовки  питьевой воды используются окислительные  и дезинфицирующие свойства озона.

3. Ультрафиолетовое  облучение. Используется энергия ультрафиолетового излучения для уничтожения микробиологических загрязнений. Кишечная палочка, бацилла дизентерии, возбудители холеры и тифа, вирусы гепатита и гриппа, сальмонелла погибают при дозе облучения менее 10 мДж/см2, а ультрафиолетовые стерилизаторы обеспечивают дозу облучения не менее 30 мДж/см2.

Обезжелезивание/деманганация - превращение растворённых соединений железа и марганца в нерастворимые  и удаление тех и других путем  фильтрования, как правило, через  специальные фильтроматериалы. Решение проблемы очистки воды от железа представляется довольно сложной и комплексной задачей. К наиболее часто используемым методам можно отнести:

1.Аэрирование  - окисление кислородом воздуха  с последующим осаждением и  фильтрацией. Расход воздуха для насыщения воды кислородом составляет около 30 л/м3. Это традиционный метод, применяемый уже много десятилетий. Реакция окисления железа требует довольно длительного времени и больших резервуаров, поэтому этот способ используется только на крупных муниципальных системах.

2.Каталитическое  окисление с последующей фильтрацией.  Наиболее распространенный на  сегодняшний день метод удаления  железа, применяемый в высокопроизводительных  компактных системах. Суть метода  заключается в том, что реакция  окисления железа происходит на поверхности гранул специальной фильтрующей среды, обладающей свойствами катализатора (ускорителя химической реакции окисления). Наибольшее распространение в современной водоподготовке нашли фильтрующие среды на основе диоксида марганца (MnO2). Железо в присутствии диоксида марганца быстро окисляется и оседает на поверхности гранул фильтрующей среды. Впоследствии большая часть окисленного железа вымывается в дренаж при обратной промывке. Таким образом, слой гранулированного катализатора является одновременно и фильтрующей средой. Для улучшения процесса окисления в воду могут добавляться дополнительные химические окислители.

Умягчение - замена катионов кальция и магния в воде на эквивалентное количество катионов натрия или водорода. Реализуется фильтрованием воды через специальные ионообменные смолы. С жесткой водой сталкивался каждый, достаточно вспомнить о накипи в чайнике. Жесткая вода не годится при окрашивании тканей водорастворимыми красками, в пивоварении, производстве водки. В ней хуже пенится стиральный порошок и мыло. Высокая жесткость воды делает её непригодной и для питания газовых и электрических паровых котлов и бойлеров. Слой накипи в 1,5 мм снижает теплоотдачу на 15%, а слой толщиной 10мм - уже на 50%. Снижение теплоотдачи ведет к увеличению расхода топлива или электроэнергии, что, в свою очередь, ведет к образованию прогаров, трещин на трубах и стенках котлов, выводя преждевременно из строя системы отопления и горячего водоснабжения. Наиболее эффективным способом борьбы с высокой жесткостью является применение автоматических фильтров - смягчителей. В основе их работы лежит ионообменный процесс, при котором растворенные в воде жесткие соли заменяются на мягкие, которые не образуют твердых отложений.

Обессоливание - удаление из воды растворённых солей на ионообменных смолах или фильтрование воды через специальные плёнки (мембраны), пропускающие только молекулы воды.

Все большее  значение в охране поверхностных  вод от загрязнения и засорения  приобретают агролесомелиорация и гидротехнические мероприятия. С их помощью можно предотвращать заиление и зарастание озер, водохранилищ и малых рек. Выполнение этих работ позволит уменьшить загрязнение поверхностный сток и будет способствовать чистоте водоемов.  
 
 
 
 
 
 

Виды  фильтров для воды

Существует  целый ряд устройств для водоподготовки, позволяющих в домашних условиях удалить из воды загрязнения или  вредные примеси. Такие фильтры (их еще называют бытовыми) создаются  для борьбы с различными проблемами воды. В зависимости от конструктивных особенностей и способа очистки они могут иметь различную скорость очистки воды (производительность) и различный ресурс сменных модулей. Механические, химические, сорбционные и мембранные фильтры для очистки воды, системы водоподготовки зарубежного и отечественного производства: чтобы выбрать нужный фильтр, надо хорошо разбираться в принципах работы этих устройств. Процесс очистки воды имеет несколько стадий. Сначала удаляются механические загрязнения, то есть вещества, находящиеся в воде в виде взвеси, а не раствора. Затем наступает черед растворенных веществ. Для ликвидации крупных частиц (свыше 20-50 микрон) 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; они же "облегчают жизнь" фильтру тонкой очистки воды. Чтобы сделать воду пригодной для питья, одной механический очистки недостаточно. Здесь придут на помощь фильтры для питьевой воды. Это могут быть фильтры-накопители ("кувшины") или проточные фильтры, подсоединяемые к водопроводу временно или стационарно. В кувшинах очистка воды происходит при естественном просачивании воды через фильтрующий элемент. В проточных фильтрах вода проходит через фильтрующие элементы под давлением. Эти фильтры очень разнообразны:

• насадки на кран;
• фильтрующие устройства, подсоединяемые к крану на время фильтрации воды;
• фильтры, встраиваемые в водопровод.

По принципу действия проточные фильтры подразделяются на следующие категории. Угольные фильтры. Благодаря своей высокой адсорбционной способности, активированный уголь эффективно поглощает остаточный хлор, растворённые газы, органические соединения. В настоящее время в фильтрах для питьевой воды применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, сорбционная емкость которого в 4 раза выше, чем угля, получаемого из древесины берёзы. Угольные картриджи являются составной частью многих фильтров для очистки воды и служат для доочистки питьевой воды. Фильтры - обезжелезиватели. Удаляют железо и марганец. В качестве фильтрующей среды используются полимерные вещества, включающие в свой состав катализаторы реакции окисления. В ходе химической реакции, растворённые в воде железо или марганец переходят в нерастворимую форму, выпадают в осадок и задерживаются в фильтрующей системе, затем вымываются при дальнейшей промывке фильтра.

Фильтры - смягчители. Снижают жёсткость воды, удаляя излишек солей жесткости (соединения кальция, магния и других элементов). Благодаря применению специальных засыпок фильтры этого типа могут справиться и с задачами обезжелезивания, удаляя из воды определённое количество железа, марганца, а также нитритов, сульфатов, солей тяжёлых металлов, органических соединений. Фильтры этого типа требуют регенерации специальным солевым раствором. Ультрафиолетовые стерилизаторы реже применяются для очистки воды в наших квартирах, поскольку водопроводная вода и без того щедро насыщается хлором, убивающим бактерии. Однако в загородном доме такой фильтр может очень пригодиться. Параметры УФ излучения подобраны таким образом, что гарантируют почти полную стерилизацию воды. В качестве стерилизаторов этого типа широко применяются специальные ультрафиолетовые лампы, смонтированные в жёстком корпусе, внутри которого протекает вода, подвергаясь воздействию ультрафиолетового излучения. Фильтры обратного осмоса. В процессе обратного осмоса вода и растворённые в ней вещества разделяются на молекулярном уровне и остаются по разные стороны так называемой мембраны. Мембрана обратного осмоса не пропускает слишком большие молекулы органических веществ, вирусов и бактерий. Фильтр обратного осмоса выручит, даже если концентрация вредных примесей в воде многократно превышает предельно допустимые нормы.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Очистка воды от тяжелых металлов

Вода  должна быть безвредной для человека по химическому составу и безопасной в эпидемиологическом отношении. Самая безопасная вода — кипяченая. Кипятить воду следует в течение 5-7 минут, а хранить не более 1 -2 суток. Однако при кипячении вода полностью или частично теряет полезные элементы. Так что питьевую воду лучше все-таки очищать, а не кипятить. Наиболее простой способ очистки воды — ее отстаивание. Отстаивать воду следует не менее 10 часов в открытых сосудах в местах, защищенных от попадания прямых солнечных лучей. В результате испаряется хлор, а соли тяжелых металлов оседают на дно. Улучшить качество питьевой воды, уменьшить вредное действие нитратов, хлоридов и других химических соединений, содержащихся в ней, помогает замораживание воды с последующим оттаиванием (талая вода).

В небольших  количествах талую воду можно  получить, используя сосуды с широким, как дно, горлом: жестяные банки, бумажные и полиэтиленовые пакеты, алюминиевые  бидоны. Не годятся для этой цели стеклянная, эмалированная, глиняная посуда и емкости из оцинкованного железа.

Процесс получения талой воды несложный: в сосуд наливают отстоянную воду и помещают в морозильную камеру. Сначала замерзает вода около  стенок сосуда (этот лед чистый и  прозрачный). Вода, насыщенная вредными веществами, замерзает позже, скапливаясь в середине емкости. Лед, полученный из нее,— белесоватый и мутный. Не следует давать возможности образовываться «серединному» льду: неочищенную воду необходимо слить, а чистый лед растопить и употреблять в пищу. Использование талой воды в пищевом рационе рекомендуется дополнять небольшим количеством минеральной воды. 
Существуют и другие народные способы обеззараживания воды.

Если  в полевых условиях необходимо очистить от микробов болотную воду, можно воспользоваться рябиной. Для этого достаточно опустить ее веточки на 2-3 часа в кружку с водой. После этого ее можно пить, не рискуя подхватить желудочно-кишечное заболевание. Болотный запах и привкус также исчезнут. Все болезнетворные микробы в болотной воде убивает и черемуха. Для этого веточку черемухи нужно поместить в кружку с болотной водой на 2-3 минуты. Такая вода становится душистой и пригодной для питья. Однако наиболее эффективный способ очистки в домашних условиях это использование различного типа бытовых очистителей. Покупая очиститель для питьевой воды, следует четко представлять, каким требованиям должен удовлетворять его фильтрующий элемент. Только в этом случае можно выбрать устраивающий вас по качеству очистки, цене и производительности бытовой очиститель. Питьевая вода должна проходить не менее трех стадий очистки: механическую, химическую и микробиологическую. Микропористый фильтрующий элемент должен: 
— механически задерживать ржавчину, глину, песок, нерастворимые химические соединения, микробы и вирусы, прикрепленные к частичкам грязи, микрофлору и другие взвешенные примеси; очищать воду от активного хлора, хлор и фосфорсодержащих пестицидов, фенолов, железа, тяжелых и радиоактивных металлов; предотвращать размножение отфильтрованных бактерий. Это придает фильтру дополнительный бактериостатический эффект и достигается с помощью присутствия серебра; легко и многократно регенерироваться в домашних условиях от поглощенных механических и химических загрязнений. 
Хорошие стационарные бытовые очистители могут иметь несколько блок-модулей. Первый модуль задерживает ржавчину, песок и другие механические примеси; второй — надежно удаляет хлор, тяжелые металлы, фенол и пестициды; третий — убивает бактерии и вирусы. В некоторых случаях необходим модуль для смягчения воды.