Водоподготовка
еств, например хлора;
- флотационный реактор - флотационное отделение взвешенных веществ,
гидроксидов тяжелых металлов, в том числе железа.
Электрохимические установки для очистки питьевой воды на примере бытового
фильтра "ИЗУМРУД"
В настоящее время на мировом рынке продается более тридцати тысяч
разновидностей бытовых систем очистки питьевой воды. Основными методами
очистки воды в бытовых устройствах являются сорбция (преимущественно с
использованием активированного угля), фильтрация (микрофильтрация,
ультрафильтрация, обратный осмос), ионный обмен, ультрафиолетовое
облучение, серебрение. Широко применяется комбинирование этих методов.
Сравнительно недавно появились установки нового поколения "Изумруд", в
которых очистка воды производится электрохимическим и каталитическим
способами. Водоочистители адсорбционного, ионообменного, мембранного и
адсорбционно-мембранного типа задерживают микроорганизмы, которые
размножаются на внутренних поверхностях установок, в порах сорбентов, на
поверхности фильтрующих мембран.
Даже в тех случаях, когда выход из адсорбционной или мембранной системы
водоочистной защищен противомикробным фильтром, бактерии могут размножаться
на выходной поверхности противомикробного фильтра и на внутренних
поверхностях выходных магистралей, что является фактором
эпидемиологического риска. Поэтому адсорбционные, ионообменные, мембранные
и комбинированные бытовые водоочистительные системы непригодны для работы с
водой, небезопасной в микробиологическом отношении.
Установки "Изумруд" свободны от указанного недостатка, поскольку даже
при сверхвысоком содержании в исходной воде бактериальных и вирусных тел
106 - 108 в одном миллилитре (мл) после очистки в установках "Изумруд"
количество микроорганизмов в воде уменьшается до 10 - 102 на мл (на пять-
шесть порядков). Соответствующие данные получены при проведении анализов в
лабораториях Беркширской и Оклендской микробиологических служб
(Великобритания). Кроме того, в момент электрохимической обработки вода
приобретает бактериостатические характеристики, аналогичные свойствам
родниковых вод. Вследствие этого выходные магистрали электрохимических
водоочистителей не подвергаются инфицированию. В процессе длительного
хранения вода, очищенная в установках "Изумруд", может утратить
бактериостатические свойства.
Бактерицидные вещества, образующиеся в анодной камере
электрохимического реактора, обладают очень высокими антимикробными
свойствами, намного превосходящими по эффективности обычные антисептики
(хлорамин и др.). Эти вещества, присутствующие в воде в пропорции 1 : 1000,
обеззараживают ее даже в случае интенсивного микробного обсеменения. При
этом погибают не только возбудители типичных желудочно-кишечных инфекций
(возбудители дизентерии, сальмонеллеза, холерный вибрин), но и экзотические
патогенные микроорганизмы тропических стран. Этот факт подтвержден
наблюдениями сотрудников Британской компании Enigma во время Руандийского
кризиса, а также данными по обеззараживанию воды плавательных бассейнов в
Москве и в г. Лас-Вегас, Невада, США. В последнем случае успешно подавлялся
рост "черных водорослей" (Black Algae).
Адсорбционные устройства для доочистки питьевой воды (чаще угольные)
имеют ограниченную сорбционную емкость , которая заполняется со скоростью ,
зависящей от уровня загрязнений в исходной воде: чем сильнее загрязнена
вода , тем быстрее исчерпываются функциональные возможности сорбента.
Мембранные фильтры тонкой очистки согласно рекламным данным задерживают
90-95 % всех находящихся в воде элементов и соединений, в том числе
необходимые для человека и животных микро- и ультрамикроэлементы (кальций,
магний, калий, натрий, литий, серебро, фтор, йод и другие). Как известно
дистиллированная вода минерализацией менее 0,01 г/л заведомо непригодна для
питья. Регулярное употребление деминерализованной воды с содержанием солей
менее 0,1 г/л обуславливает физиологический дефицит полезных микро- и
ультрамикроэлементов, что отрицательно сказывается на состоянии здоровья
населения некоторых регионов с низкоминерализованной водой и у полярников,
пьющих снеговую воду. В соответствии с ГОСТ 2874-82 минерализация питьевой
воды не должна превышать 1,0 г/л. Во многих городах России минерализация
питьевой воды 0,2 - 0,5 г/л, после очистки ее методом обратного осмоса или
ультрафильтрации потребитель получит воду с концентрацией солей 0,01 - 0,05
г/л. Следовательно существующие системы мембранных водоочистителей, которые
пропускают "только воду", создают риск патологии, связанной с потреблением
чрезмерно обессоленной воды.
Дефицит микро- и ультрамикроэлементов в организме может быть
скорректирован специальной диетой. Однако некоторые микро- и
ультрамикроэлементы воды практически незаменимы.
При работе с водой минерализацией 0,1 - 0,5 г/л через электрохимический
реактор установки "Изумруд" проходит ток силой 0,3 - 0,4 А. В этом случае
общая минерализация обработанной воды почти не меняется, ионы тяжелых
металлов переходят в форму нетоксичных и труднорастворимых гидроксидов и
гидроксидоксидов, микробы, находящиеся в воде, разрушаются, органические
вещества, а также неорганические токсические соединения (в том числе
нитраты и нитриты) подвергаются анодной окислительной деструкции. Сильные
неорганические окислители (в том числе хлор) и сверхактивные радикальные
частицы инактивируются в реакционно-вихревой и каталитической камерах.
Эффективность удаления активного хлора и хлор содержащих окислителей в
установках "Изумруд" не менее 90 %.
Высокий ОВП и ряд других физико-химических условий в анодной камере
электрохимического реактора исключают образование токсических
хлорорганических веществ и обеспечивают полную окислительную деструкцию
диоксинов, если они содержатся в водопроводной воде. Физиологически
полезные микро- и ультрамикроэлементы (кальций, калий, магний, литий, фтор
и другие) не образуют под влиянием электрохимической обработки
нерастворимых соединений и остаются в составе питьевой воды. По данным
лаборатории фирмы Oaklend Calvert Consaltants, Ltd (Engl.) при содержании в
исходной воде ионов серебра 68 мкг/л в очищенной воде содержание ионов
серебра составило 56 мкг/л, то есть потерь серебра не было. В то же время
токсичные ионы металлов (меди, железа, олова, алюминия, ртути, цинка, хрома
удалялись на 85-99,9%.
Присутствующие в воде радионуклиды также превращаются в формы
нерастворимых соединений, которые частично оседают на катоде и удаляются
при промывании установки. Если эти соединения попадают с водой в желудочно-
кишечный тракт, то они не всасываются в кровь и удаляются из кишечника
естественным путем.
Естественное свойство полезных для организма микро- и
ультрамикроэлементов состоит в том, что в результате окислительно-
восстановительных реакций они не участвуют в образовании труднорастворимых
или нерастворимых комплексов. Это увеличивает вероятность участия этих
элементов в биохимических реакциях и делает их совместимыми с организмом.
По этой же причине полезные элементы не образуют нерастворимых комплексов
при электрохимической обработке и сохраняются в очищенной воде в
ионизированной форме. В то же время элементы легко вступают в химические
комплексы, в том числе с белковыми соединениями. Как правило они
денатурируют белок и поэтому токсичны. Однако по причине склонности
вступать в комплексы токсичные элементы при электрохимической обработке
переходят в нерастворимые и безопасные для организма формы.
Гидроксиды и гидроксидоксиды тяжелых металлов могут растворятся в
крепких кислотах, в том числе в соляной кислоте. Соляная кислота в норме
присутствует в желудочном соке. Но желудочный сок сам по себе или в
присутствии перевариваемой пищевой массы представляет собой сложную
органическую среду, содержащую белки и полисахариды. Эти соединения играют
роль внутренних адсорбентов (энтеросорбентов), которые легко связывают
молекулы гидроксидов и гидроксидоксидов. В таком виде гидроксиды и
гидроксидоксиды тяжелых металлов защищены от действия соляной кислоты.
Поэтому они не растворяются в желудке, а затем выводятся из организма
естественным путем. Аналогичным образом наши внутренние сорбенты связывают
хлопья солей жесткости, оксидов железа. Эти компоненты практически
безвредны для организма. Однако их присутствие в питьевой воде меняет ее
вкус и нежелательно по эстетическим соображениям.
Избавиться от хлопьев солей жесткости или ржавчины можно только с
помощью фильтрации. Электрохимическая обработка в этом случае
малоэффективна. При работе с водой, содержащей хлопьевидные взвеси, фильтры
тонкой очистки воды быстро забиваются и выходят из строя.
Водоочистители "Изумруд" хорошо удаляют из воды фенол и тетрахлорэтилен
(на 90 - 99,9% в зависимости от исходной концентрации). Суммарное
количество органических соединений в воде после электрохимической очистки
уменьшается на 1/3. В загрязненной питьевой воде большую опасность
представляют гидрофобные токсины. В результате анодного окисления эти
токсины переходят в относительно безвредные гидрофильные формы, которые
легко удаляются из организма с физиологическими выделениям
| |  скачать работу |
Водоподготовка |
