Энциклопедия воды – статьи, определения, размышления

Среди множества способов очистки воды существует такой интересный способ, как очистка воды коагулянтами. 

Коагулянт – это вещество  способное вызывать или ускорять процесс объединения мелких взвешенных частиц в группировки (агрегаты) вследствие их сцепления при соударениях. Из-за этого частицы укрупняются, и увеличивается их скорость оседания. 

Очистка воды коагулянтами – зачем это надо? 

Потому что существует такое явление, как взвешенные частицы. Или, с иностранного языка, коллоидные частицы. Чем они отличаются, скажем, от песка в воде – ведь он тоже частица… 

Отличие очень большое. Взвешенные (коллоидные) частицы не оседают на дно ёмкости. Почему? Ведь на них действует сила тяжести, и они должны осесть точно так же, как если бы вы бросили в воду песок или гвоздь.

Но дело в том, что частицы в воде не находятся в покое. Они находятся в постоянном броуновском движении. Молекулы воды "пихают" эти частицы, взвешенные вещества "толкают" друг друга, и получается такое вот непрерывное движение. И, поскольку коллоидные частицы очень маленькие, для них эти толчки существенны – и не дают им опуститься на дно.

Скажем, соберётся одна частица вниз, под воздействием силы тяжести. Ан нет, её тут же сбоку подбивает молекула воды, а затем ещё одна, и частица двигается туда-сюда, не опускаясь на дно.

Конечно, это достаточно упрощённое описание, но в принципе, всё происходит именно так. Но переходим ближе к очистке воды коагулянтами.

Далее, из-за того, что коллоидные примеси очень маленькие, они не отфильтровываются обычными механическими фильтрами. Для их удаления нужна или технология ультрафильтрации, или очистка воды коагулягтами. Сейчас остановимся на коагуляции более подробно.

Что нужно для того, чтобы эти взвешенные частицы можно было удалить? Они должны стать крупнее. Тогда они или осядут на дно ёмкости-отстойника, или могут быть отфильтрованы механическими фильтрами.

Но что мешает взвешенным частицам  самим по себе, сталкиваясь, слипаться и укрупняться? Им мешает одинаковый заряд – положительный или отрицательный. Соответственно, если все частицы имеют одинаковый заряд, то минус от минуса, а плюс от плюса отталкиваются, и взвешенные частицы продолжают быть во взвешенном состоянии, не оседают и не укрупняются. 

Соответственно, для удаления частиц необходимо что-нибудь сделать, чтобы нарушить эту идиллию – "нейтрализовать" одинаковый заряд частиц и заставить их слипаться. Для этого и существуют коагулянты. Соответственно, коагулянты делятся на две группы – те, которые "работают" с коллоидными частицами с отрицательным зарядом, и те, которые работают со взвешенными веществами с положительным зарядом. 

Вот, в общем-то, и вся очистка воды коагулянтами. Обычно используют такие коагулянты, как соли аллюминия или железа. Иногда – акриловую кислоту.

Аппараты обратного осмоса состоят из нескольких фильтрующих ступеней. Начальные ступени, которые отвечают за предварительную подготовку воды, имеют ограниченный ресурс и их нужно регулярно менять. А вот нужно ли менять мембрану обратного осмоса? И, если нужно, то как часто требуется менять мембрану? Давайте ответим на эти вопросы. 

Нужно ли менять мембрану обратного осмоса? 

Скажем сразу – менять мембрану обратного осмоса нужно. Почему? Потому что на мембране постепенно и одновременно происходит три вещи: 

1) мембрана забивается накипью (солями жёсткости, железом и т.д.). 

2) мембрана постепенно разрушается под воздействием проскочившего через предочистку хлора. 

3) мембрану едят бактерии, которые поселились на ней. 

Каков результат? В первом случае производительность мембраны обратного осмоса падает; аппарат может вообще перестать пропускать воду. Во втором и третьем случае поток воды будет увеличиваться (поскольку мембрана становится более "дырявая"). Но одновременно ухудшается очистка воды, и уже не то что соли могут пройти через мембрану обратного осмоса, а и целые колонии бактерий. 

Соответственно, чтобы эти процессы не влияли на качество очистки воды, мембрану обратного осмоса нужно менять. И мы подходим ко второму вопросу: 

Как часто требуется менять мембрану? 

К сожалению, нельзя однозначно сказать, как часто требуется менять мембрану. В одном случае мембрана обратного осмоса прослужит до 5 лет. В другом – не прослужит года. Это очень сильно зависит от состава воды и количества очищенной воды. В среднем срок службы мембраны составляет 3 года. Это среднее количество времени для замены мембраны. 

Как определить, пора ли менять мембрану, если не хочется менять её наугад? Очень просто. Если снижается скорость очистки воды, то мембрана забита накипью и другой грязью. И как только вас перестаёт устраивать количество очищенной воды, то мембрану пора менять. 

Определить, пора ли менять мембрану из-за её разрушения хлором и бактериями, сложнее. Показатель – ухудшение качества очистки воды. Показатель качества очистки воды – это общее содержание солей в воде. Или, английскими буквами, TDS. 

На хорошей мембране обратного осмоса вода очищается до уровня 10-30 миллиграмм солей на литр. Этот показатель также зависит от состава неочищенной воды, как и ресурс мембраны.  То есть, он может быть больше, а может быть меньше. Как бы то ни было, если мембрана разрушена, то это значение вырастает вдвое, а если за аппаратом обратного осмоса не следить, то и больше. 

В принципе, если содержание солей в очищенной воде выросло в 2 раза, то это показатель того, что мембрана разрушается, и пора думать о замене. 

Как измерить общее содержание солей для того, чтобы определить, требуется ли менять мембрану?

С помощью прибора под названием солемер, или TDS-метр. Он свободно продаётся во множестве магазинов и стоит от 400 до 600 гривен. Если будете брать, то берите с температурной компенсацией. Иначе у вас будут разные значения количества солей в зависимости от температуры воды. 

Есть другой способ, менее надёжный, но и менее дорогой – определить, требуется ли менять мембрану. Возьмите гладкую блестящую поверхность, например, зеркальце. И капните на него каплю очищенной воды. Вода достаточно быстро испарится. А на стекле-зеркале останется еле-заметное пятнышко высохшей соли. Если вы капаете каплю, и после высыхания пятно соли интенсивнее в 2 раза, то мембрана стала очищать воду хуже. 

Оба способа определения, пробита ли мембрана, не работают, если у вас установлен минерализатор. 

 Интересный вопрос: можно ли продлить работу фильтра? И связан он в основном с экономией. Как не экономить на фильтрах в наше время? Хочется. Итак, 

Можно ли продлить работу фильтра? Однозначного ответа дать нельзя. С одной стороны работу фильтра продлить нельзя. С другой стороны можно продлить работу фильтра. От чего это зависит? Можно ли продлить работу фильтра зависит от ресурса этого самого фильтра. 

Если ресурс фильтра возобновляемый, то продлить работу фильтра можно. Если ресурс фильтра не возобновляемый, то продлить срок службы фильтра очень сложно и подчас невозможно. С чем это связано? 

Итак, начнём с фильтров с возобновляемым ресурсом. Это фильтры на основе ионообменных смол, фильтры механической очистки на основе стальных сеточек, в какой-то мере – картриджные фильтры очистки воды. К этой группе можно отнести фильтры кувшины Брита, Гейзер и прочие. Их картридж часто содержит ионообменную смолу. Фильтры на основе стальных сеточек – это фильтры Honeywell, Syr, Judo и другие. Фильтры со сменными картриджами механической очистки могут быть очень разными – это и Pentec, и Atlas Filtri,  и Cintropure и множество других производителей. 

Работа фильтров на основе стальных сеточек продлевается проще всего. Чаще всего в конструкцию фильтра входит специальное приспособление для промывки сеточек. Это приспособление в 70 % случаев помогает не очень сильно, поэтому часто приходится разбирать фильтр со стальной сеточкой и чистить сеточку зубной счёткой. Так можно продлить работу этого фильтра. Иначе он забивается бактериальной слизью и перестаёт пропускать воду. 

Фильтры картриджного типа, если они не намертво забились ржавчиной,  теоретически могут использоваться повторно. Однако здесь есть опасность развития бактерий на картридже в огромных количествах – которые начинают выдавать в воду продукты своей жизнедеятельности. Не всегда безвредные. Поэтому срок службы картриджей механической очистки ограничивается периодом в полгода. Чтобы продлить работу такого фильтра,  нужно вынуть картридж, под струёй воды промыть его от грязи и продезинфецировать. Как минимум прокварцевать. Можно замочить в хлорке на день-два. 

Но если картридж забился за месяц,  то менять его не обязательно,  можно также промыть водой,  смыть грязь и без всякой дезинфекции поместить обратно в корпус. Это нужно в том случае, если в воде очень много ржавчины. А менять фильтр каждый месяц – это не то же самое, что поменять его 2 раза в год. 

Теперь картриджи с ионообменной смолой для кувшинчиков Брита, Гейзер и др. Поскольку в их состав входит активированный уголь, то эти картриджи считаются невозобновляемыми. Однако, если у вас есть желание поэкспериментировать, вы можете попробовать продлить их работу. Для этого картридж нужно поместить в концентрированный раствор соли. Чем больше соли в растворе, тем лучше. Если это будет пересыщенный раствор – ещё лучше. 

Картридж в этом растворе поменяет задержанные соли жёсткости на ионы натрия из соли,  и снова какое-то время сможет умягчать воду (подробнее статья "Умягчение воды | Как оно работает – анимация"). Однако,  вследствие того,  что этой смолы в картирдже очень-очень мало,  эффективность этой процедуры ничтожна,  картриджа снова хватит на неделю, максимум две. 

Процедура отмачивания солью более эффективна для картриджных фильтров с ионообменной смолой типа Big Blue. Там смолы много, её ресурса хватает почти на 1000 литров при средней жёсткости воды – за это стоит побороться. 

Теперь переходим к фильтрам, работу которых продлить нельзя или очень сложно. Это относится главным образом к фильтрам на основе активированного угля. Активированный уголь постепенно забивается,  и "вымыть" из него загрязнения при нормальных условиях невозможно. Однако,  если есть желание, можно попробовать создать вокруг картриджа (без тканевой обмотки,  естественно, чисто с углём) температуру порядка 800 градусов по Цельсию. Это выжигает загрязнения из пор. Заодно нужно обеспечить минимум кислорода вокруг, чтобы уголь не сгорел. В общем, как и говорилось,  это достаточно сложно. 

В общем,  такие вот ответы на вопрос "Можно ли продлить работу фильтра".