Jak čistit vodu na poli

Systémy čištění vody jsou důležitou součástí našich životů a každým rokem stále více lidí potřebuje čistou pitnou vodu. Dnes si s vámi povíme o nejjednodušších způsobech, jak udělat vodu pitnou, pokud se ocitnete mimo civilizaci.

Lidské tělo je tvořeno v průměru ze 70 % vodou, takže je jasné, že voda je naším nejdůležitějším zdrojem. V současné době se lidé nestarají o proces jejího čištění: ve městech a průmyslových odvětvích existují automatizované úpravny vody, které provádějí všechny potřebné postupy pro dezinfekci. Naučit se čistit vodu sami však bude užitečné, pokud se rozhodnete vyrazit do přírody nebo na výlet, kam se nedostanete do obchodu.

Metody popsané v tomto článku jsou nejjednodušší, nevyžadují speciální dovednosti a lze je použít téměř v jakémkoli prostředí.

Vaří se

Nejviditelnějším způsobem dezinfekce vody je vaření, poradí si s většinou mikroorganismů, je nejjednodušší, nejznámější a nevyžaduje mnoho úsilí. Doba varu by měla být alespoň deset minut a dvakrát delší, pokud odebíráte vodu z neověřených zdrojů. V tomto období teplota zaručeně zničí všechny bakterie.

Varem rozumíme stav, kdy voda dosáhla teploty sto stupňů: projevuje se velkými bublinami stoupajícími ode dna k hladině. Je velmi důležité, aby k varu docházelo nepřetržitě a aby se během něj do hrnce nebo jiné žáruvzdorné nádoby nepřilévala další surová voda.

Vodu můžete vařit i v plastové láhvi, k tomu ji budete muset zcela naplnit a zavěsit nad oheň za hrdlo tak, aby se plamen dotýkal pouze dna láhve. S trpělivostí můžete dosáhnout výsledků hned napoprvé. Protože bod tání plastu je 120 stupňů Celsia a voda se vaří při stovce a neustále ochlazuje materiál, dokud se láhev nezačne tavit.

Může se však také stát, že nemáte sirky na zapálení. I v tomto případě je možné téměř zaručit, že voda bude pitná.

Filtrace solí nebo jódem

Často něco z toho jistě zahrnou i začínající turisté a cestovatelé. Kuchyňská sůl má silný dezinfekční účinek, přidáním 2 lžiček na 1 litr a ponecháním vzniklého roztoku třicet minut získáte tekutinu vhodnou k pití nebo vaření. Chuť takového nápoje nebude nejpříjemnější, ale přidáním hlohu do roztoku můžete snížit jeho slanost. Pokud druhý není poblíž, můžete stále pít slanou vodu.

Podobně funguje i jód – stačí 5 kapek na 1 litr tekutiny, poté je třeba nápoj třicet minut míchat a vyluhovat. Kam se ale vydat, když s sebou nemáte jód ani sůl, ale nutně potřebujete vodu? Zbývá ještě několik metod, které však zaručeně nezahubí všechny bakterie ve vodě.

Ultrafialová dezinfekce

Metoda, kterou je nejlepší použít pouze v případě, že nezbývají žádné další možnosti. Po zachycení vody do plastové nádoby ji umístěte na slunce a nechte tři až čtyři hodiny. Během této doby ultrafialové záření zničí většinu nebezpečných organismů, i když některým parazitům a škodlivým chemikáliím nebude moci ublížit. Takovou vodu lze ale také konzumovat, i když s určitým rizikem.

Jiné způsoby dezinfekce vody

Všechny výše uvedené metody neposkytují stoprocentní záruky úspěchu a někomu se mohou zdát zdlouhavé nebo obtížně proveditelné. Ani varem se nezničí těžké kovy, pesticidy a ropné produkty, stejně jako některé mikroby a viry.

Proto vám řekneme o mnohem účinnějších metodách čištění, které nevyžadují velké úsilí. Prvním z nich je použití kempinkového filtru určeného pro čištění říční nebo jezerní vody. Takové jednotky často nezabírají mnoho místa a lze je zakoupit v každém cestovním obchodě. Pomohou vám vyhnout se zbytečným rizikům, pokud se ocitnete na cestách bez přístupu k zásobám pití nebo relativně čisté říční vodě.

Kromě filtrů existuje ještě kompaktnější způsob čištění vody – použití speciálních tablet. Například aquabreeze. Je však třeba poznamenat, že všechny tablety na čištění vody jsou vyrobeny na bázi sloučenin chlóru, které jsou pro tělo docela škodlivé. Kromě toho chuť chemicky čištěné vody zanechává mnoho přání. Z tohoto důvodu turisté mnohem častěji využívají již osvědčené metody: převaření nebo filtraci.

Také zkušení turisté, kteří se potýkají s potřebou čištění vody ze špinavého zdroje, často používají domácí filtry. Nejjednodušší domácí filtr je sestaven z prázdné plechovky, jejíž dno bude muset být na několika místech proraženo. Poté položte na dno několik vrstev čisté látky, naplňte nádobu pískem kalcinovaným v ohni – a můžete nádobu nalít vodou.

To umožní počáteční čištění pro následné vaření. To je důvod, proč existují způsoby čištění vody před varem. Měly by být použity v případech, kdy máte pochybnosti, zda zdroj, ze kterého jste vodu odebírali, obsahuje škodlivé produkty lidské průmyslové činnosti.

• Platba a dodávka
• Servis a vybavení
• Servisní střediska
• Pomoc pro kupujícího
• velkoobchodní kupující
• video recenze
• Odborné poradenství

Naprostá většina úpraven vody na světě používá stejné technologie. A důsledně se používají tyto metody čištění: koagulace (+ flokulace), sedimentace, filtrace a dezinfekce. Jedná se o nejběžnější schéma čištění špinavé vody a úpravy pitné vody, které se používá od počátku 20. století.

V tomto článku se budeme bavit především o úpravě vody. I když se tyto stejné metody používají také pro čištění odpadních vod.

Autoři: Rodion Magomedov, Alexey Kulakov
Doba čtení: 8 min.

Metoda čištění vody koagulací

Úkolem procesu úpravy vody je odstraňování různých mechanických nečistot, koloidních a suspendovaných látek z povrchových a podzemních vod. Ke zvýšení účinnosti úpravy vody napomáhá koagulační metoda čištění vody. Koagulace zajišťuje lepší vysrážení kontaminantů, čímž se urychluje další sedimentace a filtrace.

Co je to koagulace a flokulace?

Koagulace (Coagulatio – koagulace, zahušťování, zvětšování) zjednodušeně řečeno je spojování malých částic na větší. Koagulace vede ke spojení drobných suspendovaných nečistot a jejich vysrážení ve formě vločkovitého sedimentu.

Činidla používaná pro koagulaci se nazývají koagulanty. Pro koagulaci se běžně používají soli hliníku nebo železa, jako je síran hlinitý a síran nebo chlorid železitý.

Hlavním rysem koagulantů je, že jejich částice mají kladný náboj. Rozpuštěné a suspendované nečistoty jsou záporně nabité. V důsledku interakce koagulantu a suspenzí se tedy slepují a tvoří větší útvary.

Obrázek 1: Koagulace, flokulace a sedimentace

Někdy se za koagulant přidává také flokulant. Vločkovací činidlo je složka na bázi polymeru, která slepuje koagulované suspenze dohromady. Díky tomu se odstraněné nečistoty shromažďují ve velkých vločkách (vločkách), které se snadněji filtrují nebo shromažďují v sedimentu. Čím větší a těžší částice, tím rychleji se usadí nebo zadrží na filtračním materiálu.

Níže uvedená tabulka ukazuje, jak závisí doba usazování inkluzí na jejich velikosti.

V procesu čištění metodou koagulace je důležitá také reakční doba a kvalita smíchání činidla s vodou. Koagulant se přidává do vody, kde se rychle promíchá a poté cirkuluje systémem. Po úpravě činidlem může být voda přímo dodávána do dalšího stupně technologie čištění, například:

Po úpravě činidlem může být voda přímo dodávána do dalšího stupně technologie čištění, například:

• pro mechanické filtry s granulovaným zásypem (písek, štěrk);
• do usazovací nádrže, kde se vlivem gravitace usazují na dně vločky;
• k flotátoru(způsob čištění odpadních vod), kde jsou suspendované nečistoty odstraněny flotací pěny;
• pro mikro nebo ultrafiltrační zařízení.

K urychlení procesu usazování a filtrace se tedy používají koagulanty a flokulanty.

Jaké nečistoty se odstraňují při čištění vody koagulační metodou?

Koagulační metoda účinně odstraňuje z vody:

• Přírodní organické látky a organické sloučeniny, včetně rozpuštěných
• Suspendované pevné látky, včetně anorganických látek (např. železo)

Vysoké hladiny organických sloučenin mohou způsobit nepříjemnou chuť nebo zápach nebo způsobit zhnědnutí vody. I když koagulace odstraňuje některé suspendované a některé rozpuštěné částice, viry a bakterie mohou ve vodě zůstat.

Mezinárodní studie zveřejněná v roce 1998 zjistila, že koagulace a sedimentace odstranily 27 až 84 procent virů a 32 až 87 procent bakterií. Ale obvykle jsou patogenní mikroorganismy odstraněny z vody pouze proto, že jsou odstraněny rozpuštěné částice, ke kterým jsou připojeny.

Na obrázku níže se do vody přidal koagulant a suspenze se začaly lepit a usazovat.

2: Laboratorní zkouška koagulantu na úpravně vody Obr

Přestože koagulace nemůže zadržet všechny nejmenší organismy a viry, je důležitým předběžným prvkem čištění, protože odstraňuje rozpuštěné organické nečistoty, které komplikují následnou dezinfekci. V tomto případě je po koagulaci potřeba menší množství látek obsahujících chlór k úplné dezinfekci vody.

To umožňuje městským čistírnám odpadních vod snížit náklady na proces, protože se používá méně složek obsahujících chlór. Zároveň bude vyšší kvalita vody, protože se sníží obsah trihalomethanů, které vznikají jako vedlejší produkt při reakci sloučenin obsahujících chlor s organickými nečistotami.

Chcete-li snížit množství škodlivých látek v čisté vodě, měli byste dodržovat bezpečnostní opatření a nepřekračovat dávkování dezinfekčních složek, protože během reakce se tvoří další nečistoty a vedlejší produkty. Jejich složení závisí na použitém činidle. Příklady koagulantů a výsledných sloučenin:

Většina komunálních čistíren odpadních vod používá jako koagulant síran hlinitý. Obvykle se dávkování vypočítá tak, že se sedimentem odstraní všechny nečistoty.

Je však akceptováno, že čištěná voda, do které byly přidány koagulanty na bázi hliníku, může obsahovat určité množství hliníku.

Metoda čištění vody filtrací

Filtrace je mechanický způsob čištění, při kterém čištěná kapalina prochází vrstvou filtračního porézního materiálu, kde se zadržují částice určité velikosti. Lze jej použít pro hrubé i jemné čištění.

Metoda filtrace je rozšířená, jak ve velkých úpravnách vody, tak v nízkokapacitních filtrech pro domácnosti.

Co se děje s vodou během procesu filtrace?

V moderních čistírnách je obvykle po koagulaci voda přiváděna pod tlakem do filtrační jednotky, kde jsou nečistoty odstraněny nuceným průtokem přes zásypový materiál. Filtry mohou být v tomto případě sorpční (používají se granulované sorbenty) nebo mechanické (nečistoty se zachycují v mezerách mezi zrny minerálního zásypu). Mechanická filtrační zařízení mohou obsahovat zásyp různé velikosti zrna a v závislosti na tom zadržovat nečistoty různých velikostí.

Na obrázku níže je ukázka podomácku vyrobeného filtru s několika vrstvami zásypu, které zadržují různé částice. Například jemný písek má průměr 0.1 mm, takže touto vrstvou mohou projít pouze částice menší než 0.1 mm. Měli byste si však pamatovat, že takový systém sám o sobě neposkytuje dostatečnou kvalitu vody, protože mnoho škodlivých nečistot je menších než 0.1 mm (například viry mají velikost 0.000001 mm nebo méně).

Obr. 3: Domácí filtr

Existují dva hlavní typy pískové a štěrkové filtrace: pomalá a zrychlená

Pomalá písková filtrace

Pomalé pískové filtry (také nazývané anglicky filtry) využívají k čištění vody bakterie. V horní vrstvě písku se množí mikroorganismy a časem se zde vytvoří vrstva, která se nazývá „schumtzdecke“ (německy špinavá přikrývka) nebo biofilm.

Tato vrstva se musí čistit každé dva měsíce, když je příliš silná nebo když je její kapacita příliš snížena. Jakmile je biofilm odstraněn, trvá několik dní, než se bakterie znovu rozmnoží. Poté lze systém znovu používat.

Pomalé pískové filtry se používají již řadu let. První systémy začaly fungovat v 19. století v Londýně. Nevýhodou takových systémů je jejich velikost. Jinými slovy, je zapotřebí velká plocha pískové vrstvy, protože voda prosakuje pískem příliš pomalu – průměrná rychlost je 0.1-0.3 metru za hodinu.

Velikost a pravidelné zastávky na čištění vedly k tomu, že začátkem 20. století začala být úprava vody pomalou filtrací nahrazována zrychlenou filtrací.

Rychlé pískové filtry

Rychlé filtry používají k zadržování nečistot spíše fyzikální než biologické metody. Takové systémy se rozšířily díky své malé velikosti a vysokému výkonu. Podle návrhu jsou takové filtry buď tlakové nebo gravitační. Při tlakové filtraci prochází voda pískem rychlostí až 20 metrů za hodinu. Čištění se obvykle provádí dvakrát denně zpětným proplachem, po kterém se filtr vrátí do provozu.

Moderní technologie však umožňují zvýšit účinnost pomalých filtrů a zmenšit jejich velikost. Navíc existují příklady, kdy moderní metody čištění nedokázaly zajistit požadovanou kvalitu, ale ty „starobylejší“ to dokázaly. Dr. Hans Peterson (Kanada) například zjistil, že použití biologického procesu v kombinaci s rychlými filtry dokáže vyčistit vodu z kanadských jezer na požadovanou úroveň.

Možnosti moderních metod čištění, jako je sedimentace a písková filtrace, ukazuje níže uvedený diagram, kde jsou porovnány s membránovými systémy: reverzní osmóza, ultra a nanofiltrace. Membránové systémy lze také nazvat jemné filtry.

4: Možnosti technologií filtrace vody Obr

Minerální inkluze větší než 1 mm (grafit, písek) lze odstranit vysrážením. Nečistoty do velikosti 0.1 mm (jemnozrnný písek) jsou odstraněny pomocí pískových filtrů. Časem se ale póry ucpou a nečistoty se neodfiltrují. Proto se někdy používá kombinace materiálů, aby se zabránilo příliš časnému ucpání otvorů velkými částicemi.

Použitím jemnozrnnějších materiálů pro zásyp a přidáním koagulantu lze odstranit částice o velikosti od 1 do 100 mikronů.

Co se při filtraci odstraňuje?

Velikost odstraněných částic závisí na typu filtrační jednotky. Pomalé filtry odstraňují jednoduché jednobuněčné mikroorganismy a viry. Výsledkem je celkem čistá voda, i když ji doporučujeme preventivně dezinfikovat.

Rychlé filtry zachycují suspendované částice, na které se mohou bakterie uchytit, ale vyčištěná voda také obsahuje bakterie. a viry.

Přestože tedy čistírny zadržují velké množství škodlivých nečistot, po filtraci je k získání pitné vody nutná dezinfekce.

Přestože rychlé pískové filtry nedokážou odstranit bakterie a viry, mechanická filtrace je důležitým prvkem čistíren odpadních vod. Stejně jako koagulace, filtrace odstraňuje suspendované a rozpuštěné pevné látky. To také snižuje potřebu sloučenin chlóru potřebných pro dezinfekci.

Naše společnost vyrábí stanice na úpravu vody v blokově modulárním provedení pro zásobování obcí a průmyslových zařízení, které jsou vzdálené od centrálních vodovodních komunikací. V čistící technice používáme koagulační a filtrační metody v tlakovém režimu na mechanických a sorpčních filtrech, dále různé způsoby dezinfekce a dezinfekce.