Преимущества очистки воды озоном
Итак:
- Озоновая очистки может производить окисление почти всех загрязнителей, при этом они выпадают в нерастворимый осадок.
- При помощи озона нейтрализуются любые болезнетворные организмы и бактерии.
- Это экологически чистый и абсолютно безопасный процесс.
- Во время очистки озоном происходит его расщепление на кислород, имеющий высокую скорость взаимодействия с другими элементами.
- После очистки нет никаких следов реакции, а озон можно использовать из атмосферного воздуха.
- В процессе очистки кислотно-щелочной баланс не нарушается и не повышается уровень содержания солей. Связано это с тем, что озон является производной кислорода, и при реакции с другими веществами идет только их окисление.
- Для очистки воды озон служит самым эффективным окислителем металла.
Виды жесткости воды
Виды жесткости воды бывают разными. По величине жесткости вода может быть:
- мягкой (до 0-2 моль на кубометр) — такой она может быть в природе (в болотистой местности с торфяниками), а также это растаявший снег;
- средней (около 2,1-7 моль на кубометр) — встречается чаще всего;
- жесткой (в диапазоне 7-10 моль на кубометр) — это вредная и опасная для человеческого здоровья вода;
- сверхжесткой (свыше 10 моль на кубометр) — ее невозможно пить, в природе такая вода встречается исключительно в озерах карстовых пещер.
Жесткость воды делится на виды и в зависимости от количества веществ, которые в ней содержатся:
- временная — она наблюдается чаще всего, обусловлена содержанием гидрокарбонатов кальция и магния, которые откладываются в виде накипи, повышая затраты электроэнергии;
- постоянная — в составе имеются фосфаты, хлориды, сульфаты, силикаты, нитраты кальция и магния (они не распадаются при кипячении, удалить их можно только с помощью фильтров.
Сама жесткость измеряется в единицах моль на кубический метр или же в градусах жесткости (миллиграммы эквивалента на литр). При этом с ростом жесткости воды ухудшаются и ее качества.
Это важно! Чрезмерно мягкая вода — это также достаточно плохо. Объясняется это тем, что смыть мыло мягкой водой проблематично
Жесткость воды в аквариуме
Многим тропическим рыбкам и другим обитателям аквариума требуется мягкая вода. При высокой концентрации растворенных солей магния и кальция увеличивается осмотические давление на аквариумных питомцев. Причем у неподготовленных видов это может привести к серьезным проблемам, вплоть до нарушения метаболизма со всеми вытекающими последствиями. Словом, каждый аквариумист, проживающий в регионе с жесткой водой, должен знать, как ее смягчить.
Жесткость воды в аквариуме
Есть 2 показателя жесткости воды:
GH (постоянная жесткость). Говорит о содержании растворенных сульфатов и хлоридов магния. Именно по постоянной жесткости определяют, пригодна ли вода для аквариума. Уменьшить данный показатель можно химическим методом или дистилляцией;
Постоянная жесткость в аквариуме
KH (карбонатная жесткость). Определяется уровнем бикарбонатов/карбонатов в воде. Несколько раз меняется в течение суток.
Карбонатная жесткость в аквариумеKH тест (индикатор для измерения карбонатной жесткости)
Народные способы умягчения
С проблемами жесткой воды сталкивались и наши бабушки, а о вреде ее употребления они как минимум догадывались. Поэтому простых и доступных способов умягчения в копилке народной мудрости хватает. Приведем самые популярные из них.
Кипячение (причем не в электрочайнике, а на плите, поскольку добиться нужного эффекта распада солей жесткости можно лишь при длительном нагреве)
После этого жидкости нужно дать сутки отстояться, и только потом осторожно ее слить, не взмучивая осадок на дне
Вымораживание – более щадящий способ, который позволит хотя бы частично сохранить в воде полезные вещества и не испортить вкус. Прозрачную емкость с водой нужно отправить в морозильную камеру и следить за ее замерзанием. Как только 75-80% общего объема превратится в лед, посудину достают и сливают жидкий остаток – в нем сконцентрированы соли, которые и дают высокую жесткость.
Отстаивание. Вам потребуется просто налить воду в любую емкость и убрать подальше от солнечных лучей на 3-6 дней
После этого нужно осторожно слить верхние слои, не потревожив осадок. Для питья такая вода не подойдет, но для использования в быту – вполне. Добавление кремния или шунгита – минералов, буквально впитывающих в себя соли жесткости
Наши прадеды обкладывали кремниевой пластушкой колодцы для смягчения хранящейся в них воды. Нам же доступен более простой способ: нужно лишь опустить стерильные камни кремния или шунгита в емкость с питьевой водой. Природные абсорбенты впитают в себя соли и через 2-3 дня, хотя многие рекомендуют увеличивать этот срок до недели
Добавление кремния или шунгита – минералов, буквально впитывающих в себя соли жесткости. Наши прадеды обкладывали кремниевой пластушкой колодцы для смягчения хранящейся в них воды. Нам же доступен более простой способ: нужно лишь опустить стерильные камни кремния или шунгита в емкость с питьевой водой. Природные абсорбенты впитают в себя соли и через 2-3 дня, хотя многие рекомендуют увеличивать этот срок до недели.
Омыление – один из способов подготовки воды для стирки. Нужно будет натереть 15-20 г хозяйственного или туалетного мыла и развести его в 0,5 л воды до полного растворения и появления пены. Этого количества хватит на ведро жидкости, после чего нужно все отстоять хотя бы ночь – мыло вступит в реакцию с солями и отправит их в осадок. Утром раствор аккуратно переливают в другую емкость и добавляют в него борную кислоту (2-3 ст. л).
Профилактика загрязнения воды
Очистка и дезинфекция воды в колодце требует немало времени и сил. Чтобы свести к минимуму возникновение подобного рода неприятностей в последующем, не забывайте проводить профилактические дезинфекционные мероприятия.
Предотвратить загрязнения воды в колодце поможет соблюдение ряда нехитрых правил:
- При устройстве гидротехнического сооружения позаботьтесь об устройстве глиняного замка. Для этого вокруг колодца выкопайте траншею шириной в 1,5-2 метра и глубиной в 50 -100 см. Ее необходимо засыпать глиной и плотно утрамбовать. Сооруженный глиняный замок будет выполнять одновременно две функции: препятствовать проникновению влаги и предотвращать загрязнение сооружения через швы между кольцами.
- При обустройстве донного фильтра используйте кремневый гравий, который обладает свойством смягчать воду, или цеолит, выступающий природным сорбентом.
- Оборудуйте оголовок колодца крышкой или навесом. Они не допустят попадание в шахту пыли и мелкого мусора, а также защитят колодезную воду от прямого проникновения солнечных лучей.
- Чтобы снизить риск протечек при эксплуатации гидротехнического сооружения используйте станции с выносными эжекторами и насосы погружного исполнения.
Грамотное обустройство источника воды избавит от необходимости частого проведения работ по дезинфекции.
Если на вашем дачном участке нет еще собственного источника воды и вы не определились с его типом, рекомендуем ознакомиться с информацией статьи, сравнивающей колодец и скважину, оценивающей плюсы и минусы обоих вариантов.
Мифы и реальность
Считается, что в глубоких колодцах вода всегда чистая. Однако такое утверждение спорно. Пригодна ли для питья и чиста ли вода, можно ответить только после лабораторных анализов.
Чистота воды «чувствуется на вкус»: чистая вода – сладковата и приятна по вкусу. Это не так. Вода в каждом колодце имеет свой вкус, кому-то нравится из одного колодца, кому-то из другого. Сладковатый привкус обычно свидетельствует об избытке окиси свинца. Специалисты предупреждают, что в большинстве случаев в лаборатории выясняется, что вода не лучшего качества. Часто вода небезопасна и требует чистки.
Мутная вода – еще не значит, что опасна. Это не так. Если вода мутная – в нее попала «верховодка» (грунтовые воды), в которой всегда много различных органичных соединений и микроорганизмов.
Бороться с мутностью можно с помощью фильтров. Это так. К примеру, если у воды неприятный запах и бурые хлопья – значит, в ней избыточное содержание железа. Частичек железа так много, что они при контакте с кислородом буквально ржавеют. Фильтры-обезжелезиватели решают эту проблему. Если вода излишне жесткая – эту проблему тоже можно решить с помощью фильтров. Жесткая вода образует известковый налет и ускоряет износ бытовой техники. Чтобы смягчить воду, используют фильтры ионного обмена. Если вода имеет сине-зеленый оттенок – это свидетельство повышенной кислотности воды. В таких случаях используют угольные фильтры.
С помощью фильтров можно очистить любую воду. Это не так. Не во всех случаях фильтры помогают. Чтобы выяснить, не опасна ли вода, необходимо сделать лабораторный анализ.
Обустройство обратного осмоса позволит исключить неприятный запах воды. Не совсем правда. Если вода приобрела запах глины или земли, необходимо сначала провести механическую чистку колодца, после чего установить осмос и фильтры с активированным углем.
Если в воде обнаружено серьезное загрязнение, колодец нельзя использовать, даже если установлены фильтры. Это так. Сначала нужно очистить воду. Сдав пробы воды на анализ, вы получите результат и рекомендации. После этого найдете оптимальный способ очистки, проведете процедуры очистки, убедитесь в чистоте воды, и только после этого сможете использовать воду в обычном режиме.
При регулярной очистке воды за здоровье можно не волноваться. Не совсем так. В ряде случаев очистка поможет ненадолго, бывает, что необходим ремонт колодца. Часто необходимо укрепление колец скобами. Может понадобиться также герметизация швов раствором цемента с жидким стеклом.
Дезинфицировать воду в колодце можно утьтрафиолетом. Это так. Существует альтернативный метод очистки колодезной воды – путем облучения ультрафиолетом. Это менее трудоемкий процесс, однако он тоже проводится только после механической очистки колодца.
Больше об этом – в видео:
https://youtube.com/watch?v=aEMSUZTjN4E
Необходимость смягчения
Его следует проводить, чтобы:
- Убрать металлический или горьковатый привкус.
- Исключить саму возможность появления осадка, чтобы воду можно было разливать в бутылки или использовать для приготовления алкогольных напитков, соков, других товаров пищевой промышленности.
- Защитить бытовую технику от накипи: лишняя соль ведь обязательно отложится на стенках и ТЭНах бойлеров, стиральных машин, чайников и сначала понизит их производительность (а значит и увеличит затраты электроэнергии на нагрев на 15-20%), а потом и спровоцирует поломку.
- Минимизировать расход порошка и других моющих, содержащих поверхностно-активные вещества. Именно с ПАВами и будут взаимодействовать нежелательные примеси, связывая их и снижая их эффективность.
- Избавиться от налета на поверхностях кранов и смесителей, бачка унитаза, корпуса биде и другой сантехники, а также кафельной плитки. Отложения не только некрасиво выглядят и плохо оттираются, но и постепенно разрушают даже твердые материалы.
- Предотвратить закупоривание промышленных систем – накипь снижает пропускную способность и коэффициент теплопередачи труб, постепенно их забивая, что оборачивается увеличением расхода топлива на обслуживание оборудования.
И, самое важное, умягчение нужно проводить, чтобы защитить свой организм от негативного влияния излишков солей
Эффективные способы снижения общей жесткости (dGH) воды
Есть несколько эффективный способов сделать воду в аквариуме мягче. Если же говорить о небольших домашних аквариумах, то для них более удобны два – это специальные реагенты и ионообменная смола. Но обо всем по порядку.
Способ первый. Ионообменные колонки
В аквариумистике используются ионообменные смолы, зачастую представляющие собой 1-миллиметровые янтарные гранулы. Находясь в воде, гранулы замещают собой ионы магния и кальция, смягчая тем самым воду в аквариуме. Помещают гранулы в фильтрационную систему (как один из слоев фильтрации) или ионообменные колонки (специальные сосуды, пропускающие воду).
Ионообменная колонка японской компании Aqua Design Amano (ADA)
Использовать гранулы следует в соответствии с инструкцией производителя. Обычно, чтобы снизить жесткость на 1 единицу в 100-литровом аквариуме, хватает 40 мл смолы.
Очистка воды с помощью ионного обмена
Способ второй. Реагенты, изменяющие гидрохимический состав воды
Такие реагенты – это химические соединения, имеющие заданные свойства. В нашем случае они предназначаются для снижения жесткости воды. У каждого производителя есть своя формула, которую он держит в секрете. Реагенты продаются в виде порошка, спрессованного в гранулы, или жидкости.
Реагенты для изменения гидрохимического состава воды
Использовать также нужно строго по инструкции. Обычно реагенты комплектуются мерным стаканом или ложкой, чтобы было удобнее разводить в нужных пропорциях.
Способ третий. Система обратного осмоса
Третий способ смягчить воду в аквариуме. В системах обратного осмоса вода пропускается под давлением через особые мембраны, которые удаляют все растворенные соединения. Получается почти дистиллированная вода. Конечно, напрямую ее использовать нельзя – предварительно она смешивается с обычной водой в требуемой пропорции.
Система обратного осмоса
Зачастую системы обратного осмоса используют в больших аквариумах на сотни литров в очищающих системах, сочетая с фильтрами.
Видео – Как смягчить воду в аквариуме?
https://youtube.com/watch?v=__2azXcRNYk
Какое земноводное нравится вам больше всего?
Шпорцевая лягушкаГребенчатый тритонКрасноухая черепахаОгненнобрюхий тритонАксолотль белыйАксолотль золотойЛягушка карликоваяТритон испанскийДругой вариант
Как смягчить воду в домашних условиях
Каждому человеку хотелось бы найти такой способ смягчения воды, чтобы это было просто, доступно и дешево. Но невозможно это сделать без определенных расходов. К наиболее простым и экономичным методам, которые позволяют смягчить воду в домашних условиях, относят, прежде всего, отстаивание, кипячение и обогащение воды кремнием. Рассмотрим эти способы подробнее.
- Способ смягчения воды посредством отстаивания.
Если некоторое время отстаивать воду, часть примесей будет осаждаться на дне, и тогда можно воду, расположенную выше, слить и использовать по назначению. Данный метод совершенно не подходит для современных условий. Он не помогает бороться с солями жесткости, в то же время хлорированная водопроводная вода из-за своего состава склонна к брожению, поэтому надолго ее оставлять отстаиваться нельзя.
- Смягчить воду посредством кипячения.
Смягчить воду с помощью кипячения – такой метод завоевал большую популярность. Это имеет свои основания: действительно, при значительном повышении температуры соли жесткости выпадают в виде малорастворимого осадка, выделяется углекислый газ. Смягчить воду этим методом довольно просто, но обязательно встанет проблема борьбы с накипью. Накипь будет постепенно разрушать все бытовые приборы, чайники и кастрюли. Поэтому расходы на чистящие средства или даже на новые бытовые приборы значительно возрастут. Помимо этого, еще одним минусом данного метода является то, что при желании искупаться вряд ли вы сможете смягчить воду в нужном количестве. Поэтому следует поискать другой способ смягчения, который будет оптимальным для использования в быту.
- Смягчить воду посредством использования кремния.
Использование кремния – доступный и простой способ, позволяющий смягчить воду для бытовых нужд, не тратя при этом излишние средства. Устранение вредных примесей таким методом люди практикуют издавна. Требуется лишь кусок кремния, который надо опустить в воду и оставить ее отстаиваться примерно 7 дней. Результат этих действий удивительный: такой метод не только снижает жесткость воды, но и насыщает жидкость полезными элементами, содержащимися в кремнии.
Смягчить воду этим способом можно, но недостатком является его ограниченность по объему обрабатываемой воды и длительность ожидания результата. Следовательно, массовое применение такого метода не представляется возможным, хотя вполне подойдет для индивидуального использования в лечебных целях.
Таким образом, мы рассмотрели наиболее доступные способы смягчения воды. Если говорить о борьбе с накипью, то самым распространенным и доступным методом будет применение лимонной кислоты. Это простое средство, которое есть на полке у каждого, хорошо помогает при очистке посудомоечной либо стиральной машины от накопившегося известкового налета. Еще одним эффективным и доступным средством удаления накипи по праву признана уксусная эссенция. Она замечательно удалит налет с чайника или кастрюли, но совершенно не годится для применения в промышленных масштабах. Лишь пищевая промышленность научилась применять ее для профилактики своего оборудования.
Читайте материал по теме: Можно ли пить воду из-под крана
Умягченная вода содержит много натрия, поэтому вредна для здоровья
Существует множество способов смягчения воды — заморозка, кипячение, использование реагентов, использование фильтров и т.д. Некоторые умягчители воды действительно повышают уровень натрия. Однако сам по себе натрий даже необходим организму для нормальной работы почек, пищеварительной системы, а также ряда других систем.
Натрий необходим для нормальной работы сердечно-сосудистой системы
Современные умягчители добавляют безопасное количество натрия в воду. Как правило, 3 литра смягченной воды содержит не более 344,4 мг натрия. Это количество соответствует около 0,87 г поваренной соли. Примерно такое же количество соли вы потребляете, съедая 1 кусочек белого хлеба.
Приборы для смягчения воды
Смягчение жесткой воды проще всего проводить с помощью специальных приборов. Их используют и на производстве, и в быту. Очистные установки постоянно совершенствуются и приобретают все большую популярность. Но для многих они остаются предметом роскоши по причине высокой стоимости: хотя, если сложить расходы на постоянное использование средств от накипи, они наверняка превысят стоимость очистительного прибора.
Промышленное применение имеют устройства с различными водосмягчающими технологиями:
- ионообменные фильтры;
- электромагнитные и ультразвуковые установки;
- приборы, осуществляющие микрофильтрацию с помощью молекулярных мембран.
Для домашнего использования предназначены:
- фильтр-кувшин;
- магнитные установки;
- электромагнитный умягчитель АкваЩит;
- приборы с технологией обратного осмоса.
Применение электрического тока и ультразвука
Приборы, принцип действия которых основан на применении электрического разряда или ультразвука, способны изменять молекулярную форму солей жесткости. Измененные вещества теряют возможность оседать на поверхностях, а еще трутся о старую накипь, помогая устранить ее. Такой способ смягчения воды подходит для бытового использования. Для питья смягченную воду нужно дополнительно очищать от других примесей и микроорганизмов.
Магнитный метод
Магнитное поле специальных приборов изменяет физические свойства жидкости. Под его воздействием соли жесткости и силикаты теряют свойство откладываться на поверхностях в виде накипи. Примеси проходят через элементы магнитного фильтра с потоком воды, а потом собираются в виде шлака в специальных отстойниках, откуда их легко забрать для утилизации.
Установки с ионообменными смолами
Эти приборы имеют внутри специальные вещества – ионообменные смолы. Вода проходит через фильтр, обмениваясь со смолами ионами примесей. Одну засыпку смол можно использовать в течение 6-8 лет. Она применяется при регенерации молекул, то есть возобновлении их ионного состава. Для приведения в действие зерна заливаются раствором кислоты.
Применение молекулярных мембран
Ультрафильтрация с помощью молекулярных мембран – одна из самых эффективных технологий очистки воды, так как помогает избавиться от мельчайших примесей. К недостаткам метода относится риск повреждения микрофильтра крупными частицами примесей. Также негативным последствием является избавление воды от полезных минералов. Поэтому были созданы установки, которые восстанавливают нужное количество минералов в очищенной воде.
Что такое жесткая вода
Жесткой специалисты называют жидкость, в которой содержится много солей. Магний и кальций находятся в ней в виде сульфатов, иногда бывают в форме гидрокарбонатов. Встречаются элементы и в виде хлоридов. О повышенной жесткости свидетельствует горький вкус. Внешне на высокие показатели указывает образующийся на дне чайника и на водонагревательных элементах осадок.
Жидкость лишь не загрязнена поверхностными стоками и отходами сельскохозяйственной деятельности, но на мягкость это не влияет.
Показатель зависит от того, через какие почвенные горизонты проходит ресурс. В песчаных слоях жидкость самая мягкая, а в известняковом горизонте — наиболее жесткая. Содержание солей также повышается при прохождении воды через доломитовые и гипсовые залежи.
Что произошло
Что такое жёсткость воды?
Жёсткость воды – это величина, которая показывает, насколько много в ней содержится растворимых солей кальция и магния (а также железа!). При этом жёсткость воды делят на временную (устранимую) и постоянную. Временную обуславливают гидрокарбонаты кальция и магния (Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2), а постоянную – их сульфаты (CaSO4 и MgSO4) и хлоридов (CaCl2 и MgCl2).
Таким образом, жёсткая вода – это вода, в которой одновременно содержится много солей кальция, магния и железа.
Зачем мы добавляем СаCl2?
Добавляя в воду раствор хлорида кальция CaCl2, мы искусственно увеличиваем её жёсткость. Как уже было сказано выше, CaCl2 обеспечивает постоянную (то есть не устранимую кипячением) жёсткость воды. Первая часть опыта нам наглядно это демонстрирует: при кипячении воды никаких видимых отложений на стенках не образуется.
Что происходит при добавлении NaHCO3?
При добавлении гидрокарбоната натрия NaHCO3 в растворе образуется гидрокарбонат кальция:
2NaHCO3 + СаCl2 Ca(HCO3)2 + 2NaCl
Именно за счёт образования Ca(HCO3)2 жёсткость нашей воды становится не постоянной, а временной – теперь её можно устранить кипячением.
Что происходит при нагревании воды?
Когда мы греем воду, растворимый гидрокарбонат кальция превращается в труднорастворимый карбонат:
Белёсый налёт на дне и стенках колбы – это и есть карбонат кальция.
Почему образуется накипь и как её устранить?
Накипь – это нерастворимый карбонат кальция CaCO3, выпавший в процессе термического разложения гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2:
И хотя толстый серый нарост совершенно не украшает посуду, в накипи нет ничего страшного. Напротив, она способна устранять излишнюю жёсткость водопроводной воды. К тому же от карбонатного налёта можно легко избавиться в домашних условиях. Например, чайники и кастрюли обычно чистят раствором лимонной кислоты С6H8O7:
3CaCO3 + 2С6H8O7 → Ca3(C6H5O7)2 + 3CO2 + 3H2O
Образующийся в результате цитрат кальция Ca3(C6H5O7)2 достаточно легко растворим в воде.
Узнать больше
Грязно-бежевый цвет накипи свидетельствует о наличии оксида железа Fe2O3. В водопроводной воде этот металл содержится в небольших количествах и присутствует в виде иона Fe2+, но при кипячении он выпадает в осадок.
Интересно, что накипь имеет тот же химический состав, что и природный камень известняк. Из этого минерала иногда состоят целые горы! Как правило, такие массивы славятся обилием пещер, так любимых спелеологами. Лёгкость образования пещер в известняке связана с тем, что даже слабокислые мягкие природные воды растворяют на своём пути карбонаты, образуя причудливые ходы в породе.
Также карбонат кальция является основой обычного мела, которым пишут на школьной доске и рисуют на асфальте. А ещё мел употребляется в качестве пищевой добавки – белого красителя E170.
Не стоит забывать, что карбонат кальция – то самое вещество, которое придает твёрдость яичной скорлупе. В наборе MEL Chemistry «Химия еды» есть эксперимент, в котором карбонат кальция растворяется с помощью столового уксуса (см. опыт «Резиновое яйцо»).
Как сделать воду мягче?
Воду, в которой содержится мало солей кальция и магния, называют мягкой, а процесс устранения жёсткости – умягчением.
Самым простым способом, наглядно демонстрируемым в нашем эксперименте, является кипячение. При нагревании гидрокарбонаты кальция (Ca(HCO3)2) и магния (Mg(HCO3)2) разлагаются:
Кипячение (термоумягчение) – самый древний способ умягчения воды для бытовых нужд. Конечно, таким способом можно устранить только временную (карбонатную) жёсткость. Постоянная жёсткость никуда не пропадает, и это наглядно демонстрируется в первой части нашего эксперимента: вода, обогащённая хлоридом кальция CaCl2, при кипячении не оставляет осадка.
С кипячением тесно связана дистилляция. В ходе этого процесса испарившаяся при нагревании жидкость снова собирается в капли (конденсируется) на охлаждённой поверхности. Подготовленная таким образом вода называется дистиллятом и совершенно не содержит ионов металлов. Из-за низкой минерализации дистиллированная вода не подходит для питья, т.к. способствует «вымыванию» минеральных веществ из организма. В то же время она широко используется в научной и промышленной сферах.
О более современных способах умягчения воды можно узнать в дополнении.
