Процесс фильтрации воды при круговороте в природе.

19 марта 2015

Фильтрация - наиболее доступный пониманию человека процесс очистки воды, результаты которого очевидны в буквальном смысле этого слова. Вода подвергается процессам фильтрации, продвигаясь сквозь слои земли, и к моменту достижения водоносного слоя она уже свободна от взвесей и частично от адсорбированных газов.

Известно, что в даже древних государствах (Персии, Египте, Китае, Греции и Риме) изучались преимущества фильтрованной или кипяченой воды с целью дальнейшего улучшения как полезных, так и органолептических ее свойств .

Первый патент на фильтр был получен в Англии еще в 1790 году. Эффективность фильтрации сквозь песчаный фильтр была показана Джоном Симпсоном и в 1839 году применена на практике в системе общественного водоснабжения Лондона .

Суть процесса фильтрации состоит в отделении взвешенных в воде частиц от жидкой фазы. Один из самых простых способов фильтрации - пропускание воды через колонку гранулированного или пористого материала или просто бумажный фильтр.

Наличие в воде взвешенных частиц обуславливает ее мутность и опалесцирование.

Стандартные фильтры способны удалять из воды взвешенные частицы более 10 микрон. Частицы меньшего размера для их укрупнения следует вначале обработать коагулянтом (сульфатом алюминия). Эффективно проведенная коагуляция и флокуляция позволяют избавиться от частиц размером вплоть до 1 мкм.

Наиболее совершенные фильтрующие технологии, позволяющие удалять частицы менее 20 мкм, используют особые материалы мембранного типа, помещенные в картриджные фильтры.


Рис. 1.1. Круговорот воды в природе.

Удаление столь малых неионизированных частиц обычно осуществляется в два этапа за счет т.н. сортирующей техники. Первый этап - микрофильтрация - позволяет удалять частицы размером 0.06 - 2.00 микрона. Второй этап - мембранная ультрафильтрация - удаляет частички от 0,025 до 0.200 микрон, а также растворимые макромолекулы с молекулярной массой больше 1000. (В этой книге мы не рассматриваем подробно технологии микро- и ультрафильтрации. О них Вы можете узнать в книге «Фильтрация воды для бытовых установок», изданной Водной ассоциацией в 1989 году).

В техническом смысле фильтрация заключается в удалении из жидкости широкого спектра частиц и молекул. В крупных промышленных и коммерческих системах водоподготовки используются такие методы механической очистки:

•простое сито

•фильтры с гранулированными загрузками с применением гравитационных сил , давления или вакуума

•центрифугирование

•фильтры картриджного типа

•префильтрация

•химический - коагуляция/преципитация

•фильтрование под давлением

•мембранные технологии