El problema de la potabilización del agua abarca cuestiones de cambios físicos, químicos y biológicos durante el proceso de tratamiento para hacerla apta para el consumo, es decir, purificación y mejora de sus propiedades naturales.

Los principales métodos de purificación del agua para el suministro de agua potable y doméstica son la clarificación, la decoloración y la desinfección.

Clarificación de aguas por sedimentación de sustancias en suspensión. Esta función la realizan clarificadores, decantadores y filtros. En los clarificadores y tanques de sedimentación, el agua se mueve a menor velocidad, por lo que precipitan las partículas en suspensión. Para precipitar pequeñas partículas coloidales, que pueden permanecer suspendidas indefinidamente, se añade al agua una solución coagulante (normalmente sulfato de aluminio, sulfato ferroso o cloruro férrico). Como resultado de la reacción del coagulante con sales de metales polivalentes contenidas en el agua, se forman escamas que arrastran sustancias en suspensión y sustancias coloidales durante la sedimentación.

La coagulación de las impurezas del agua es el proceso de agrandamiento de las partículas coloidales y suspendidas más pequeñas, que se produce como resultado de su adhesión mutua bajo la influencia de fuerzas de atracción molecular.

La filtración es el método más común para separar sólidos de líquidos. En este caso, no sólo se pueden aislar de la solución partículas dispersas, sino también coloides.

Durante el proceso de filtración, las sustancias en suspensión quedan retenidas en los poros del medio filtrante y en la película biológica que rodea las partículas del material filtrante. El agua se libera de partículas en suspensión, escamas de coagulantes y de la mayoría de bacterias.

La decoloración del agua, es decir, la eliminación o decoloración de diversos coloides coloreados o sustancias completamente disueltas, se puede lograr mediante coagulación, el uso de diversos agentes oxidantes (cloro y sus derivados, ozono, permanganato de potasio) y sorbentes (carbón activado, resinas artificiales). .

La desinfección del agua, o su desinfección, consiste en liberar completamente el agua de bacterias patógenas. Dado que ni la sedimentación ni el filtrado proporcionan una liberación completa, se utilizan cloración y otros métodos descritos a continuación para desinfectar el agua.

Los métodos tradicionales de purificación de agua no permiten la eliminación de muchos tipos de contaminantes (especialmente los contenidos en el agua disuelta) que se pueden encontrar en las fuentes de agua superficial. Estos métodos a menudo no producen agua de calidad estándar, incluso cuando es necesario eliminar sabores y olores naturales. En este sentido, están intentando utilizar métodos adicionales de tratamiento del agua: oxidación, sorción, intercambio iónico, métodos físicos, etc. Para el suministro de agua doméstica y potable, por regla general, es necesario tratar una gran cantidad de agua, además, el coste de su tratamiento debe ser bajo. Por lo tanto, en la práctica del suministro de agua, actualmente solo se utilizan los dos primeros métodos: oxidación y sorción.

Método oxidativo de purificación de agua.

Los agentes oxidantes se utilizan desde hace mucho tiempo en la tecnología de tratamiento de agua, principalmente debido a su efecto bactericida. A finales del siglo pasado se realizaron los primeros experimentos sobre desinfección del agua con cloro y azona. Los agentes oxidantes también se utilizan para eliminar el color del agua, sus sabores y olores, es decir. Sustancias orgánicas de origen natural. Además del cloro gaseoso y el ozono, se utilizan diversos productos que contienen cloro (lejía, hipocloritos, dióxido de cloro) y permanganato de potasio. Estos agentes oxidantes tienen diferentes potenciales redox. Sin embargo, la eficacia de su acción está determinada no sólo por el valor del potencial redox, sino también por otros factores que deben tenerse en cuenta a la hora de evaluar el efecto del oxidante sobre determinados tipos de contaminantes. Dichos factores incluyen la velocidad de interacción del oxidante con las sustancias extraídas del agua, así como las peculiaridades de la interacción que aparecen en algunos casos. Hay que tener en cuenta que la purificación del agua a partir de compuestos orgánicos con la ayuda de agentes oxidantes se consigue mediante su descomposición, es decir. transferencia a otras conexiones. La purificación de compuestos inorgánicos, incluidos los iones metálicos, sólo se puede lograr si estos últimos se convierten a una forma insoluble mediante la acción de agentes oxidantes. Gracias a ello, pueden ser transferidos del agua mediante sedimentación, filtración, etc.

Los agentes oxidantes más típicos y su interacción con tipos típicos de contaminantes del agua.

Cloro. Como saben, la interacción del cloro con el agua se produce según la ecuación

Cl2 + H2O ↔ HCl + HClO

El ácido hipocloroso se forma como resultado de la hidrólisis del cloro disociado según la ecuación.

HClO ↔ H+ + OCl–

El cloro es un buen desinfectante. Su efecto bactericida se manifiesta contra bacterias y algunos tipos de virus. El efecto desinfectante depende de la dosis de cloro, el tiempo de contacto con el agua, el grado de contaminación del agua y otras condiciones. Varios compuestos químicos pueden reaccionar con el cloro.

Las sustancias húmicas naturales que causan el color del agua están sujetas a oxidación por el cloro. Existe evidencia de que la cloración altera la estabilidad de las partículas coloidales de humus acuoso, favoreciendo su coagulación.

El cloro reacciona relativamente fácilmente con los fenoles. La investigación realizada en el Instituto de Química Coloidal del Agua permitió establecer que entre la clase de fenoles, los más resistentes al cloro son los fenoles monohídricos: oxibenceno, cresol, naftol. Los fenoles diatómicos (pirocatecol, resorcinol, hidroquinona) y triatómicos (floroglucinol, resorcinol, hidroquinona) se destruyen de forma mucho más intensa con el cloro.

Se llevaron a cabo experimentos para determinar la naturaleza de la interacción del cloro con el fenol (oxibenceno). Estos datos muestran que a bajas dosis de cloro el fenol no se destruye, aunque sí se observa consumo del agente oxidante. Al parecer, en esta etapa se produce la formación de derivados clorados de fenol, lo que se confirma por la aparición de un típico olor a agua de “farmacia”. Con un aumento en la dosis de cloro, la cantidad de fenol comienza a disminuir, lo que indica su destrucción. Cuando el fenol se destruye por completo, se detiene el consumo de cloro. En función de la cantidad de cloro que reacciona, se puede calcular que en este caso la oxidación se produce principalmente a ácido maleico. En este caso es necesario un cierto exceso de cloro para que se produzca la reacción. Las características de la interacción del cloro con el fenol son la formación de derivados de cloro indeseables con dosis insuficientes de cloro y la necesidad de un exceso significativo de cloro para destruirlos, lo que en condiciones prácticas requiere un proceso especial para declorar el agua.

En un estudio realizado por Burtschel y sus colaboradores, se descubrió que la mayoría de los derivados clorados del fenol tienen un olor desagradable, especialmente el 2-clorofenol, el 2,4-diclorofenol, el 2,6-diclorofenol y el triclorofenol.

La interacción del cloro con el amoníaco es muy específica, ya que la reacción entre ellos avanza con bastante rapidez con la formación de cloraminas. Por ejemplo, el cloro reacciona con el amoníaco aproximadamente 100 veces más rápido que con el fenol. Dependiendo de las condiciones de reacción, incluida la relación entre las concentraciones de cloro y amoníaco, se pueden formar varias cloraminas: monocloraminas (NH4Cl), dicloraminas (NHCl2) y tricloraminas (NCl3).

Las cloraminas, al igual que el cloro, son agentes oxidantes y tienen un efecto bactericida, que se manifiesta, sin embargo, de forma mucho más lenta y débil. En presencia de cloro ligado, se recomienda desinfectar el agua con mayores dosis de cloro y con un contacto más prolongado con el agua tratada en comparación con el cloro libre. Las cloraminas reaccionan mucho más lentamente con las sustancias orgánicas que el cloro. Por lo tanto, en la práctica, a menudo se añade amoniaco especialmente al agua para "unir" el cloro en cloraminas y evitar la formación de derivados orgánicos del cloro no deseados, como los clorofenoles. El mismo ejemplo se utiliza en los casos en que es necesario prolongar el efecto bactericida del cloro. Sin embargo, si es necesario realizar una oxidación profunda y rápida de los contaminantes del agua y si inevitablemente se forman cloraminas en presencia de amoníaco en el agua tratada, en la práctica se recurre a una cloración excesiva.

Una gran cantidad de estudios se dedican a la cuestión del estudio de la interacción del cloro con los pesticidas. La evidencia disponible muestra que el cloro no oxida bien la mayoría de los pesticidas orgánicos clorados y, cuando ocurre esta reacción, se pueden formar productos tóxicos: por ejemplo, el aldrín, cuando se oxida con cloro, se convierte en deldrín, que es más tóxico que el producto original.

Los pesticidas organofosforados se oxidan algo mejor con el cloro, aunque también en este caso se pueden formar más productos tóxicos en comparación con la sustancia original. Así, cuando el cloro interactúa con el paratión, este último se convierte en un producto más tóxico: el paraoxón.

Existe un grupo importante de compuestos químicos orgánicos con los que el cloro prácticamente no interactúa o interactúa muy débilmente. Dichos compuestos incluyen tensioactivos sintéticos, en particular cloro sulfonol, compuestos que se encuentran en aceites y productos derivados del petróleo, etc. El cloro libre es capaz de oxidar algunos metales, convirtiéndolos en compuestos poco solubles, por lo que pueden eliminarse del agua. Por ejemplo, el hierro divalente se oxida con relativa facilidad con el cloro.

El dióxido de cloro es un gas venenoso, explosivo y de forma muy soluble. En condiciones normales, un volumen de agua disuelve unos 30 volúmenes de dióxido de cloro. El método más utilizado se basa en la oxidación del clorito de sodio con cloro:

2NaClO2 + Cl2 → 2 olores. El dióxido de cloro es ClO2 + 2NaCl muy energético.

Además del alto efecto bactericida del dióxido de cloro, muchos investigadores también destacan la eficacia de su uso para eliminar sabores y olores. El dióxido de cloro reacciona muy vigorosamente con los fenoles. La velocidad de esta reacción es muchas veces mayor que la velocidad de oxidación del fenol con cloro. Los investigadores han descubierto que el dióxido de cloro, como el cloro, es un reactivo ineficaz en relación con los productos derivados del petróleo y no elimina los sabores y olores causados ​​por ellos. El dióxido de cloro reacciona mal con los tensioactivos sintéticos. A diferencia del cloro, el dióxido de cloro no interactúa con el amoníaco y, por tanto, la presencia de este último en el agua no afecta su efecto oxidante. Cabe señalar que el dióxido de cloro tiene una ventaja sobre otros agentes oxidantes a la hora de purificar agua a partir de manganeso, ya que la reacción de oxidación del manganeso con el dióxido de cloro se produce casi instantáneamente.

Permanganato de potasio. Aunque este reactivo comenzó a utilizarse para la purificación del agua hace mucho tiempo, sólo en las últimas décadas se ha generalizado en varios países, especialmente cuando es necesario reducir los sabores y olores del agua y eliminar de ella el hierro y el manganeso divalentes.

Una característica especial del permanganato de potasio es que, actuando como agente oxidante, se reduce a sí mismo a dióxido de manganeso. Algunos investigadores atribuyen un papel importante al dióxido de manganeso en el proceso de eliminación de contaminantes del agua, creyendo que forma un sedimento finamente disperso en el agua que puede adsorber ciertos tipos de contaminantes en su superficie, aumentando así el efecto general de la purificación del agua. En este caso, la dosis de permanganato se puede seleccionar de la forma más sencilla en función del color violeta específico inherente a la solución del propio permanganato.

El permanganato de potasio es capaz de oxidar una cantidad muy limitada de pesticidas. Cuando el permanganato de potasio interactúa con pesticidas, así como cuando se expone al cloro, se pueden formar productos que son más tóxicos que los pesticidas mismos.

Existen opiniones contradictorias sobre el efecto bactericida del permanganato de potasio. Algunos investigadores creen que el permanganato de potasio tiene un buen efecto bactericida y que esto permite, al utilizarlo para eliminar sabores y olores, evitar tratar el agua con cloro. Otros investigadores señalan que el permanganato de potasio en dosis habituales para eliminar los olores del agua tiene un efecto bactericida y virucida débil.

El ozono es un gas incoloro, de olor fuerte y peculiar, tóxico, explosivo y que se descompone espontáneamente con relativa facilidad, convirtiéndose en oxígeno y liberando energía. En aire limpio y seco, su descomposición se produce más lentamente que en aire húmedo y contaminado. El ozono se descompone aún más rápido en agua con valores de pH altos. Es un agente oxidante muy débil.

El ozono se produce aplicando una descarga eléctrica silenciosa al oxígeno del aire o al oxígeno puro en generadores especiales. El producto producido no es ozono puro, sino una mezcla del mismo con aire u oxígeno.

Para crear las condiciones para la interacción del ozono con sustancias en el agua, debe transferirse de la fase gaseosa al agua y disolverse en ella. Para ello se utilizan diversos métodos de desplazamiento de la mezcla ozono-gas con agua: burbujeo, inyección mediante emulsionantes, desplazamiento mecánico, etc.

Numerosos estudios han demostrado que el ozono tiene un alto efecto bactericida. Además, se observó un efecto más fuerte del ozono sobre las formas de esporas, así como un efecto de desinfección más rápido del ozono en comparación con el cloro. Al mismo tiempo, el tratamiento del agua con ozono tiene características propias que muchas veces no permiten aprovechar sus ventajas como reactivo desinfectante. En este sentido, en ocasiones, además de tratar el agua con ozono, antes de suministrarla a la red, se somete a una desinfección adicional con cloro.

El ozono, en comparación con el cloro y el permanganato de potasio, oxida los pesticidas organofosforados mucho más profundamente. Interactúa mal con los pesticidas organoclorados, aunque en grandes dosis puede destruir estos compuestos.

Se ha descubierto que el ozono, al reaccionar con sustancias húmicas, suele formar compuestos incoloros. Sin embargo, existe evidencia de que cuando cambia el pH del medio, a veces se restablece el color.

La literatura también señala que bajo la influencia del ozono, la estabilidad de algunos compuestos orgánicos cambia y pueden retenerse durante la filtración.

Resumiendo los datos presentados sobre el efecto de los agentes oxidantes sobre diversos tipos de contaminantes e impurezas del agua, cabe señalar que el método de oxidación no puede considerarse universal y sanitariamente fiable. Incluso un agente oxidante tan fuerte como el ozono no garantiza la purificación del agua de todo tipo de contaminantes que pueden encontrarse en las fuentes de agua superficial. Una desventaja importante de los agentes oxidantes es que no eliminan los contaminantes del agua, sino que solo los convierten en otros compuestos. En este caso, se pueden formar productos que empeoran los indicadores organolépticos de la calidad del agua (por ejemplo, aparece color, aparece olor) e incluso son tóxicos. Por lo tanto, los agentes oxidantes solo pueden usarse en los casos en que exista total confianza de que su impacto en la contaminación del agua no conducirá a la formación de productos indeseables. Sin embargo, incluso en este caso, pueden surgir dificultades en el uso práctico de agentes oxidantes, asociadas a la necesidad de seleccionar y mantener su dosis en función del tipo y concentración y debido a la duración de muchos análisis de agua y, en consecuencia, a la imposibilidad de control operativo sobre el efecto de su depuración.

Purificación de agua mediante el método de sorción.

A diferencia de los oxidantes, los sorbentes no modifican, sino que eliminan los contaminantes del agua, por lo que su uso desde un punto de vista sanitario es mucho más fiable. Existe información en la literatura sobre varios tipos de sorbentes: carbones activos, arcillas, escorias, etc. La eficacia del uso de sorbentes depende de su naturaleza, superficie específica, proporción de micro y macroporos y otros factores y, por lo tanto, la capacidad de adsorción del sorbente es diferente. Dichos sorbentes, como cenizas, escorias, coque y lignito, tienen una baja capacidad de sorción en relación con los tipos de contaminantes discutidos anteriormente. Pero debido a su bajo coste, todavía encuentran aplicación (principalmente en el tratamiento de aguas residuales). El uso de estos sorbentes para la preparación de agua potable es inaceptable debido a la liberación de sustancias indeseables del agua purificada.

En el Moskvodokanalproekt se llevaron a cabo investigaciones sobre el uso de sorbentes naturales (diversas arcillas) para la purificación del agua. Probamos arcillas de montmorillonita (gumbrina, ascanita, Askaegel), que se añadieron al agua en forma de suspensiones. Además, se estudiaron sorbentes naturales (pirolusita, etc.) como medios filtrantes. Se ha descubierto que en estos materiales se produce la sorción de varios microelementos.

En comparación con los sorbentes naturales, los carbones activados tienen una capacidad de adsorción significativamente mayor para la mayoría de los diversos productos químicos, especialmente los orgánicos, que se utilizan cada vez más en la tecnología de purificación de agua tanto en el extranjero como en nuestro país. Se utilizan principalmente para desodorizar el agua y mejorar su sabor.

Como se sabe, los carbones activados son capaces de absorber fenol, y esta sustancia incluso se acepta como una de las sustancias de referencia al evaluar varios tipos de carbón. La eficacia del uso de carbones activos para eliminar ciertos tipos de pesticidas del agua se evidencia en los resultados de numerosos estudios. M.A. Shevchenko y sus colegas señalan que los carbones activados adsorben bien las sustancias hidrófobas, entre las que se encuentran la mayoría de los pesticidas organoclorados. Los mismos autores destacan el buen efecto de eliminar del agua pesticidas organofosforados como fosfomidos, karbofos, clorofos y diclorofos.

Los carbones activados también tienen una capacidad de sorción bastante alta en relación con los tensioactivos.

En la práctica del suministro de agua, los carbones activos se utilizan tanto en forma de polvo disuelto en agua como en forma granular como alimento para filtros.

La carbonatación del agua tiene una serie de desventajas:

1). El carbón en polvo (así como los agentes oxidantes) requiere una selección constante de su dosis de acuerdo con el tipo y concentración de contaminantes. Esto es relativamente fácil de hacer cuando se eliminan sabores y olores del agua, pero cuando se eliminan contaminantes químicos surgen dificultades debido a la complejidad y el tiempo que requiere el análisis del agua. Al mismo tiempo, los filtros con carbón granular son una barrera permanente para los contaminantes absorbidos (si no se agota la capacidad de carbón);

2) El carbón en polvo genera polvo, lo que provoca grandes dificultades en su uso.

3) los carbones activados son reactivos muy caros, por lo que es recomendable utilizarlos repetidamente, mediante regeneración, que es mucho más fácil de implementar cuando se utilizan carbones granulares y extremadamente difícil cuando se carboniza agua.

Carbonización del agua. Para aprovechar al máximo las propiedades de adsorción del carbón en polvo, es necesario asegurar un cierto tiempo de contacto con el agua tratada. Dependiendo de la calidad del agua, la dosis requerida de carbón y otros factores, el carbón en polvo se introduce en varios puntos del esquema tecnológico de purificación del agua: en las tuberías de agua de la primera subida, antes de los tanques de sedimentación o clarificadores con sedimentos en suspensión, antes instalaciones de filtrado. Dado que el carbón en polvo es una carga adicional, su introducción delante de las estructuras filtrantes sólo es posible en dosis relativamente pequeñas.

Métodos de purificación de agua.

Existen varios métodos de purificación del agua, pero todos se incluyen en tres grupos de métodos:

— métodos mecánicos;

— métodos físicos y químicos;

— métodos biológicos.

La más barata, la limpieza mecánica, se utiliza para separar las sustancias en suspensión. Métodos básicos: colado, decantación y filtrado. Se utilizan como etapas preliminares.

El tratamiento químico se utiliza para separar las impurezas inorgánicas solubles de las aguas residuales.

Cuando se tratan aguas residuales con reactivos, se neutralizan, se liberan compuestos disueltos y las aguas residuales se decoloran y desinfectan.

¿Qué métodos de purificación del agua existen?

El tratamiento físico-químico se utiliza para purificar las aguas residuales de partículas gruesas y finas, impurezas coloidales y compuestos disueltos. Un método de limpieza muy productivo y al mismo tiempo costoso.

Se utilizan métodos biológicos para eliminar compuestos orgánicos disueltos. El método se basa en la capacidad de los microorganismos para descomponer compuestos orgánicos disueltos.

Actualmente, del total de aguas residuales, el 68% del total de aguas residuales se somete a tratamiento mecánico, el 3% a tratamiento físico-químico y el 29% a tratamiento biológico. En el futuro, está previsto aumentar la proporción de tratamiento biológico al 80%, lo que mejorará la calidad del agua tratada.

El principal método para mejorar la calidad de la purificación de emisiones nocivas por parte de las empresas en una economía de mercado es un sistema de multas, así como un sistema de tarifas por el uso de las instalaciones de tratamiento.

La tarea principal de la purificación del agua es liberarla completamente de sustancias en suspensión (turbidez), hacerla transparente (aclarar) y reducir el color a un nivel imperceptible. En las condiciones modernas, la eliminación preliminar del zooplancton (los organismos animales más pequeños) y el fitoplancton ( los organismos vegetales más pequeños) del agua es de gran importancia. Para ello se utilizan microfiltros y tamices de tambor, a través de los cuales se filtra el agua.

Para la clarificación y decoloración, el complejo de instalaciones de tratamiento de agua incluye: decantadores, mezcladores, cámaras de reacción, filtros, etc.

Tanques septicos(horizontal, vertical): estructuras diseñadas para la sedimentación por gravedad de partículas principalmente grandes en tamaño y masa suspendidas en el agua.

Diagrama del tanque de sedimentación horizontal.

La desventaja de la sedimentación natural de las materias en suspensión en los tanques de sedimentación es la duración de este proceso, que no asegura la sedimentación de la mayor parte de las partículas finas en suspensión y de todas las partículas coloidales.

Para acelerar y aumentar la eficiencia de la precipitación de sólidos en suspensión y la eliminación de sustancias coloidales en los tanques de sedimentación, el agua se coagula antes de la sedimentación.

Esquema de un tanque de sedimentación vertical:

1 - suministro de agua;

2 - drenaje de agua;

3—descarga de sedimentos;

4 - cámara de floculación;

5 — bandeja recolectora de anillos;

6 - cono reflectante.

Coagulación Se acostumbra llamar al proceso de agrandamiento, agregación de impurezas de agua coloidales y finamente dispersas, que se produce como resultado de la adhesión mutua bajo la influencia de fuerzas de atracción molecular.

El proceso de coagulación finaliza con la formación de agregados visibles a simple vista: escamas.

La coagulación se produce bajo la influencia de reactivos químicos: coagulantes, que incluyen sales de aluminio (sulfato de aluminio A12(SO4)3) y hierro (sulfato de hierro, cloruro de hierro). Para acelerar el proceso de coagulación se utilizan sustancias floculantes.

Filtración- este es el siguiente proceso después de la coagulación y sedimentación para liberar el agua de las sustancias en suspensión que quedan después de las primeras etapas de depuración.

La esencia de la filtración es hacer pasar el agua a través de un material finamente poroso, en la superficie, en la capa superior o en cuyo espesor se retienen las partículas en suspensión.

El filtro es un tanque de hormigón armado lleno de material filtrante, normalmente en dos capas.

Como materiales filtrantes se utilizan arena de cuarzo, virutas de antracita, arcilla expandida (triturada y sin triturar), algunas escorias volcánicas, poliestireno expandido y otros.

Hay dos métodos para filtrar el agua.

La filtración de película implica la formación de una película biológica a partir de impurezas previamente retenidas en la capa superior del medio filtrante. Inicialmente, debido a la sedimentación mecánica de las partículas en suspensión y su adhesión a la superficie del material de carga (por ejemplo, arena), el tamaño de los poros disminuye.

La película alcanza un espesor de 0,5 a 1 mm o más. Desempeña un papel decisivo en el funcionamiento de los filtros lentos, retiene las más pequeñas materias en suspensión, el 95-99% de las bacterias, proporciona una reducción de la oxidación del 20-45% y del color del 20%.

2. La filtración volumétrica se realiza en filtros rápidos y es un proceso físico y químico en el que las impurezas mecánicas del agua penetran en el espesor del medio filtrante y son adsorbidas en la superficie de sus partículas y escamas de coagulante. Como resultado de una disminución en el tamaño de los poros, aumenta la resistencia a la carga durante la filtración y la pérdida de presión.

Durante el proceso de filtración volumétrica se retiene alrededor del 95% de las bacterias. Los filtros rápidos, que dejan pasar grandes cantidades de agua, se obstruyen rápidamente y requieren una limpieza más frecuente.

Filtro de doble capa

Para depurar aguas con baja turbidez y alto contenido en compuestos orgánicos, difíciles de procesar en decantadores y clarificadores, la flotación es un método de depuración eficaz.

Flotación- este es un proceso cuya esencia es esencialmente que las impurezas coloidales y dispersas se combinan con burbujas de aire finamente dispersas en agua.

Los complejos que se forman flotan hacia la superficie y forman espuma en la superficie del dispositivo de flotación. Una disminución de la tensión superficial en la interfaz agua-aire conduce a un aumento en la eficiencia de la purificación del agua por flotación.

Depuración de agua potable: ¿qué método de depuración elegir?

Para ello, se añaden al agua tensioactivos (reactivos de flotación).

En el caso de organizar un suministro centralizado de agua potable a objetos pequeños (pueblos, pensiones, casas de vacaciones, etc.), cuando se utilizan reservorios de superficie como fuente de suministro de agua, se pueden utilizar estructuras compactas de pequeña capacidad para la depuración del agua.

Incluyen: un tanque de sedimentación tubular, un filtro con carga granular, equipos para preparación y dosificación de reactivos y un tanque para agua de enjuague.

En las plantas de tratamiento de agua modernas, en el caso de utilizar esquemas tecnológicos de reactivos, la introducción de reactivos químicos en el agua tratada se realiza mediante sistemas de dosificación automática.

Estos incluyen depósitos de reactivos, bombas dosificadoras con controles por microprocesador y válvulas de inyección.

Bomba dosificadora de químicos con controlador por microprocesador y válvula de inyección.

De este artículo aprenderás:

• ¿Qué métodos de purificación del agua existen?
• Cómo funcionan los diferentes métodos de purificación de agua
• ¿Cuál es el método de limpieza más eficaz?
• Cómo purificar el agua en casa.
• Cómo purificar el agua mientras viajas

La contaminación del agua es un problema ambiental global. Los seres humanos necesitan de manera vital agua limpia y la ciencia moderna no se queda quieta en este sentido. Científicos de todos los países están trabajando para resolver este problema y están desarrollando nuevos sistemas y métodos para la purificación del agua. El uso de un método particular depende de la cantidad, composición química y nivel de contaminación del líquido. En la industria, se utilizan determinadas tecnologías para restaurar los parámetros estándar del agua, mientras que en las condiciones domésticas se utilizan otras completamente diferentes.

¿Qué métodos de purificación del agua existen?

Existen varios grupos de métodos para mejorar artificialmente la calidad del agua, independientemente del tipo de contaminación y la naturaleza de las impurezas. Entre ellos:

• biológico;
• físico;
• químico;
• físico-químico.

Para lograr los máximos resultados, se utiliza con mayor frecuencia un enfoque integrado: combinar los métodos y sistemas más eficaces para la purificación del agua.

Métodos biológicos de purificación del agua.

Los métodos biológicos para restaurar los parámetros estándar del agua son los más modernos y bastante efectivos. Las biotecnologías se basan en el uso de organismos vivos: varios tipos de bacterias, hongos inferiores, algas, protozoos e incluso algunos organismos multicelulares (gusanos rojos y polillas).

El método biológico de purificación del agua se lleva a cabo seleccionando un determinado tipo de organismos vivos adecuados para normalizar la composición química de las aguas residuales. Por ejemplo, las bacterias nitrificantes Nitrobacter y Nitrosomonas se utilizan para oxidar compuestos que contienen nitrógeno, y se necesitan organismos acumuladores de fosfato para eliminar el fósforo de los líquidos.

Las acumulaciones de colonias de bacterias y microorganismos que depuran el agua de escorrentía se denominan lodos activados. Esta masa limosa de color marrón oscuro o negro con olor a tierra húmeda forma escamas que se depositan cuando se asienta. Las colonias de microorganismos (zoogleys), dependiendo de las condiciones del biotratamiento y de la composición química del líquido, pueden adoptar diferentes formas (esféricas, arbóreas, etc.). Después de mejorar los indicadores de calidad de las aguas residuales, se procede a la elaboración de lodos activados con los zoogleys contenidos en se separa fácilmente del componente agua.

El uso de determinados equipos y características tecnológicas del proceso de limpieza dependen directamente del tipo de microorganismos que forman la biomasa de limpieza. Todos ellos se dividen en dos grupos principales: aeróbicos y anaeróbicos. Las bacterias aeróbicas necesitan oxígeno para oxidar las sustancias que consumen durante la nutrición. Los organismos anaeróbicos no necesitan oxígeno para realizar su "trabajo".

Condiciones en las que se utilizan métodos biológicos de purificación de agua:

• estanques biológicos – embalses naturales o artificiales;
• campos de filtración: áreas de suelo a través de las cuales se filtra el agua (arena, arcilla, marga o turba);
• biofiltros – instalaciones de tratamiento especiales;
• tanques de aireación (oxitanques): estructuras complejas para aireación artificial;
• Los digestores son depósitos geométricos para la estabilización anaeróbica de sedimentos y aguas residuales.

Los microorganismos de lodo activado viven en el suelo de los estanques biológicos y se produce una aireación natural. Los microorganismos también viven en suelos arenosos, arcillosos, arcillosos y turbosos, y a través de ellos se realiza la filtración. Los sistemas de tratamiento de este tipo son sencillos y no tienen costes operativos, pero no son capaces de hacer frente a una contaminación grave.

Un biofiltro utiliza una capa de materia prima para la purificación del agua, cubierta con una biopelícula, una capa de bacterias aeróbicas. Estos microorganismos necesitan oxígeno para oxidar y biodegradar sustancias nocivas. Para garantizar el acceso al aire atmosférico, se proporciona un sistema de distribución de aire en el biofiltro o se utiliza aireación natural.

Un tanque de aireación es una instalación de tratamiento compleja para la aireación artificial. Durante el proceso de tratamiento biológico, el agua se mezcla con lodos activados, que contienen colonias de microorganismos aeróbicos. La aireación artificial en el tanque de aireación ayuda a saturar el ambiente con oxígeno. Los procesos de biodegradación de los contaminantes son estimulados por el oxígeno y una mezcla adicional. El aire atmosférico ingresa al tanque de aireación para la aireación y se utiliza oxígeno técnico en el tanque de oxígeno, lo que aumenta la eficiencia del proceso de limpieza.

En los digestores, las aguas residuales se purifican mediante microorganismos anaeróbicos. Este método se diferencia de las tecnologías descritas anteriormente en que no se requiere oxígeno durante el proceso de limpieza. No es agua lo que llega al embalse, sino sedimento concentrado que cae en tanques de sedimentación. Se somete a una fermentación intensiva: mesófila a una temperatura de +30...+35 °C o termófila a una temperatura de +50...+55 °C. Para acelerar el proceso de fermentación, se puede instalar calefacción adicional en el digestor. La descomposición anaeróbica se produce en varias etapas. Este último produce metano, que es un combustible respetuoso con el medio ambiente.

Métodos físicos de purificación del agua.

Los métodos físicos de purificación del agua se han generalizado. Se utilizan principalmente en la etapa inicial de restauración de la calidad del líquido y se denominan limpieza profunda. Las grandes inclusiones sólidas se eliminan del agua mecánicamente, lo que permite reducir significativamente la carga en etapas tecnológicas posteriores.

Existen otros métodos físicos que permiten una mejor purificación profunda de líquidos, pero debido a la baja productividad, se reduce la eficiencia de su uso.

Los métodos físicos más comunes para purificar agua a partir de hierro y metales:

• tirante;
• asentamiento;
• filtración (incluida la centrífuga);
• tratamiento ultravioleta.

Tirante Se refiere a métodos de purificación gruesa y se utiliza principalmente en la etapa preliminar de mejora de la calidad del agua. El líquido pasa a través de varias cribas y tamices, que retienen inclusiones sólidas y fácilmente separables de contaminantes metálicos. El filtrado le permite reducir la carga en las instalaciones de limpieza fina y prolongar la vida útil del equipo utilizado.

Abogacía El agua como método de purificación se puede utilizar no solo en la etapa preliminar, sino también como un proceso tecnológico intermedio. El agua ingresa al tanque por un cierto período de tiempo. Los contaminantes, bajo la influencia de fuerzas gravitacionales, se separan del líquido y se depositan en el fondo del tanque, equipado con dispositivos para eliminar el sedimento resultante.

Filtración la tecnología para eliminar contaminantes es muy similar a la de filtración. La única diferencia es que con este método se puede realizar no solo una limpieza gruesa sino también fina. El líquido a purificar pasa a través de un filtro, una capa de material poroso. El agua pasa libremente a través de él y pequeñas partículas de contaminantes (limo, arena, incrustaciones, inclusiones sólidas microscópicas) quedan retenidas en los poros del material filtrante.

La filtración permite purificar el agua de impurezas y mejorar sus propiedades organolépticas: color, sabor, olor, transparencia. El método de filtración no sólo se utiliza ampliamente como método industrial de purificación de agua, sino que también se utiliza para normalizar los parámetros del líquido en condiciones domésticas.

Desinfección ultravioleta no se aplica a la purificación directa de líquidos, sino que se utiliza activamente como etapa de limpieza adicional de la desinfección. El agua que ha sido sometida a una profunda purificación se trata con rayos ultravioleta, invisibles al ojo humano. El rango de longitudes de onda de la luz va de 200 a 400 nm.

Como resultado de la reacción fotoquímica, la estructura de las moléculas de ADN y ARN de los microorganismos vivos se daña y los microbios mueren. El proceso de desinfección no depende de la composición del líquido y no cambia su estructura. Pero a la hora de tratar el agua con rayos UV, hay que tener en cuenta que las impurezas sólidas presentes en ella pueden provocar un efecto protector.

Métodos químicos de purificación de agua.

La purificación química del agua se basa en la interacción de reactivos con varios tipos de contaminantes. Como resultado de una reacción química, las sustancias nocivas se descomponen en componentes seguros o cambian de estado: los contaminantes se convierten en compuestos insolubles y precipitan.

Según el tipo de interacción química, se pueden distinguir tres métodos principales de purificación química del agua:

• neutralización;
• oxidación;
• recuperación.

Neutralización Se basa en la interacción de ácidos y álcalis. Como resultado de la reacción química, se iguala el equilibrio ácido-base.

La neutralización se lleva a cabo de dos maneras. En el primer caso, el líquido a purificar se mezcla con un medio ácido o alcalino, y en el segundo, se añaden al agua reactivos que provocan una reacción de neutralización.

La neutralización de residuos ácidos se realiza con agua amoniacal (NH 4 OH), carbonato de sodio (Na 2 CO 3), hidróxido de sodio y potasio (NaOH y KOH), lechada de cal (Ca(OH) 2). Para neutralizar los contaminantes alcalinos, se utilizan soluciones ácidas o gases de escape ácidos que contienen óxidos CO 2, SO 2, NO 2. Los gases pasan a través de una corriente de agua contaminada.

Oxidación Y recuperación- Este es otro método de purificación de agua, que se caracteriza por el uso de agentes oxidantes y reductores más fuertes. El hecho es que algunos contaminantes no reaccionan durante el proceso de limpieza mediante el método de neutralización, luego los componentes tóxicos se neutralizan utilizando oxidantes fuertes que contienen cloro: cloro gaseoso (CL 2), compuestos de cloro, dióxido de cloro (CLO 2), hipoclorito de potasio. (KCLO), hipoclorito de sodio (NaCLO), hipoclorito de calcio (Ca(CLO)2).

Además de los ácidos clorosos, para la limpieza se utilizan peróxido de hidrógeno (H 2 O 2), dicromato de potasio (K 2 Cr 2 O 7), permanganato de potasio (KMnO 4), oxígeno del aire (O 2) y ozono (O 3). Como resultado de la reacción de oxidación, las sustancias tóxicas y difíciles de extraer se neutralizan: se transforman en formas no tóxicas o menos tóxicas. Bajo la influencia de agentes oxidantes fuertes, las estructuras celulares de los microorganismos se oxidan y los microbios mueren.

El tratamiento del agua con compuestos que contienen cloro (cloración) es un método muy utilizado para purificar el agua del grifo. Este método tiene muchas ventajas. Los reactivos que contienen cloro disponibles y económicos purifican y desinfectan bien el agua y tienen un efecto antibacteriano duradero. En condiciones de un sistema de suministro de agua desgastado, existe el riesgo de contaminación secundaria. El tratamiento con cloro no sólo es una forma confiable de purificar el agua potable, sino también un método seguro para desinfectar los suministros de agua.

Al mismo tiempo, la cloración, como cualquier otro método de limpieza, tiene sus inconvenientes, que incitan a buscar soluciones alternativas. Algunos reactivos que contienen cloro pueden contribuir a la formación de subproductos tóxicos. Al utilizar este método de purificación de agua potable, no debemos olvidar que el cloro es un elemento químico tóxico, por lo que es necesario observar estrictamente la dosis del reactivo que contiene cloro y la tecnología de cloración.

Recientemente, la ozonización (tratamiento del líquido con ozono) se ha utilizado cada vez más para purificar el agua potable. Este método es significativamente más eficaz que la cloración. El ozono no es tóxico y es absolutamente seguro para humanos y animales, no forma compuestos peligrosos y durante el proceso de limpieza se descompone en oxígeno diatómico (O 2).

A diferencia del cloro, una sobredosis de ozono no tiene consecuencias peligrosas. Hoy en día, la ozonización es una de las mejores formas de purificar el agua. Pero su amplia distribución aún no es posible debido a la dificultad de obtener ozono en grandes cantidades y a la necesidad de incrementar las medidas de seguridad en las plantas de tratamiento debido a la explosividad del gas.

Métodos fisicoquímicos de purificación de agua.

Los métodos fisicoquímicos y los métodos de purificación de agua son bastante diversos y forman un grupo bastante grande. La exposición a contaminantes y sustancias tóxicas se lleva a cabo mediante una combinación de métodos físicos y reactivos químicos. Esto le permite limpiar mejor el líquido de gases y toxinas disueltos, partículas finas sólidas y líquidas. Esta es una excelente manera de purificar el agua del manganeso y otros metales pesados.

El método fisicoquímico se puede utilizar en cualquier etapa de eliminación de sustancias nocivas. Es igualmente adecuado para la normalización preliminar de la composición líquida y para la limpieza profunda.

Como se mencionó anteriormente, este grupo de métodos es bastante extenso, por lo que consideraremos solo los métodos más comunes o básicos de purificación de agua por medios físicos y químicos:

• flotación;
• sorción;
• extracción;
• intercambio iónico;
• electrodiálisis;
• osmosis inversa;
• métodos térmicos.

Flotación es un proceso de separación de partículas hidrofóbicas (repelentes al agua), que se lleva a cabo mediante modernas unidades de flotación. Una gran cantidad de burbujas de aire ordinarias pasan a través del agua. Como resultado de la flotación, las partículas contaminantes suspendidas se adhieren a las burbujas de aire, flotan hacia la superficie de la celda de flotación y se fijan, formando una capa de espuma que se elimina fácilmente mediante el mecanismo de rastrillado de espuma.

Si el tamaño de la partícula separada es mayor que el de la burbuja de aire, entonces juntas (partícula y burbujas) forman un complejo de flotación: escamas que flotan hacia la superficie. En el método fisicoquímico de purificación de agua, la flotación se combina con el uso de reactivos químicos que se absorben en partículas de una sustancia tóxica, reduciendo su humectabilidad o aumentando la coagulación de las partículas.

La coagulación es la combinación y agrandamiento de pequeñas partículas de contaminación dispersas. La flotación es una forma eficaz de purificar el agua de productos derivados del petróleo, aceites y algunas impurezas sólidas que no se pueden eliminar con otros métodos.

Para depurar eficazmente las aguas naturales se utilizan varios tipos de flotación:

• espuma;
• presión;
• mecánico:
• neumático;
• eléctrico;
• químicos, etc.

Para comprender mejor el principio de mejorar la calidad del agua, consideremos más de cerca los dos tipos de flotación más comunes: neumática (presión) y electroflotación.

En la flotación neumática, el aireador está ubicado en el fondo del tanque. Consta de un tubo perforado y una placa. El aire, que se suministra bajo presión, pasa a través de los orificios del tubo perforado, se tritura en muchas burbujas individuales y crea un flujo de burbujas ascendente. En el proceso de flotación neumática, la corriente de líquido que se está purificando se mezcla con una corriente intensamente saturada de burbujas de aire. La corriente mezclada se introduce bajo presión en la cámara de flotación, donde la presión cae bruscamente y el gas (aire) disuelto en el agua se libera en forma de pequeñas burbujas.

En el proceso de electroflotación, la purificación del agua se produce en la superficie de electrodos insolubles con efecto de flotación. Los electrodos por los que fluye la corriente eléctrica se encuentran en un depósito con agua purificada. Se forman burbujas de aire en la superficie de estos electrodos.

Sortivo Los métodos de purificación de agua se encuentran entre las tecnologías más efectivas y pueden eliminar incluso los contaminantes más pequeños en grandes volúmenes de agua. Los métodos de sorción son adecuados para la purificación profunda del agua para diversos fines, así como para el tratamiento o postratamiento del agua en la última etapa.

Durante el proceso de adsorción (las toxinas se encuentran en la capa superior del sorbente) o absorción (los contaminantes se distribuyen por todo el volumen), se produce una absorción selectiva de sustancias nocivas. Para la purificación de aguas profundas de alta calidad, se utilizan métodos no solo físicos, sino también químicos.

Durante la purificación física, las toxinas adsorbidas se retienen mediante fuerzas de interacción molecular: adsorción física. Con productos químicos: los contaminantes se eliminan mediante la formación de enlaces químicos: adsorción química o quimisorción. El método de sorción puede eliminar herbicidas, pesticidas, fenoles, tensioactivos, etc.

Como sorbentes se utilizan carbones activados, geles de sílice, geles de aluminio y zeolitas. Su estructura porosa permite aumentar el área específica del adsorbente. Esto aumenta la eficiencia y la calidad de la limpieza. El proceso de adsorción en sí se lleva a cabo de dos maneras. En el primer caso, el líquido contaminado se mezcla con una capa de sorbente. En el segundo, el agua se filtra a través de una capa de sorción.

El tipo de sorbente y el contaminante que se elimina determina qué tecnología se utilizará. En un proceso de limpieza regenerativa, el adsorbente se reutiliza. Si no está sujeto a regeneración, dicho proceso de limpieza se llama destructivo.

Extracción- Este es otro método común de purificación del agua. Las sustancias tóxicas se extraen de un líquido mediante extractantes: un líquido inmiscible o difícil de mezclar con agua que disuelve cierto tipo de contaminante. Durante el proceso de extracción, el líquido a purificar se mezcla activamente con el extractante. Esto proporciona una gran superficie de contacto de fase. Al agitar, las partículas contaminantes pasan al extractante, después de lo cual las dos fases se separan nuevamente en extracto (extractor saturado con partículas contaminantes) y refinado (agua purificada).

En la última etapa tecnológica, el extractante se extrae y se elimina o se regenera. Este método es muy adecuado para eliminar ácidos orgánicos y fenoles. Otra ventaja del método de extracción es que las sustancias extraídas se pueden reutilizar si tienen algún valor. En este caso, el agente de extracción se regenera y los componentes extraídos no se eliminan, sino que se almacenan para otros fines.

El método de extracción es ampliamente utilizado por empresas industriales para purificar aguas residuales y extraer de ellas sustancias que sean aptas para su reutilización en la producción.

Intercambio iónico- Este es un método muy común en la industria y en la vida cotidiana para purificar el agua de la sal. A menudo se utiliza en el proceso de tratamiento de agua para eliminar las sales de dureza y mejorar la calidad del líquido.

Durante el proceso de purificación, se intercambian iones entre el agua y los intercambiadores de iones, sustancias sólidas de alto peso molecular insolubles en agua. Estas sustancias constan de una matriz (estructura) con una gran cantidad de grupos funcionales que tienen la capacidad de intercambiar iones.

Los intercambiadores de iones se dividen en dos grupos: intercambiadores de cationes e intercambiadores de aniones. Su elección depende del tipo de iones que se intercambian. Existen resinas de intercambio iónico artificiales e intercambiadores de iones naturales: zeolitas y carbones sulfonados. Actualmente, el uso de intercambiadores de iones naturales ha pasado a un segundo plano. Para mejorar los parámetros estándar del agua y suavizarla se utilizan resinas orgánicas sintéticas. Las resinas artificiales son superiores a los intercambiadores de iones naturales en términos de capacidad de intercambio iónico.

Los filtros domésticos de intercambio iónico no están diseñados para purificar agua muy contaminada, pero el recurso de un dispositivo es suficiente para un gran volumen de agua. Después de su uso, se debe desechar el filtro de intercambio iónico doméstico. Los filtros industriales son capaces de realizar una limpieza más profunda y sus intercambiadores de iones se regeneran utilizando soluciones especiales intensamente saturadas con iones H + u OH -.

Electrodiálisis Se refiere a métodos complejos y combina métodos de purificación de agua eléctricos y de membrana. Mediante electrodiálisis se realiza la desalación y se eliminan diversos iones. La unidad de electrodiálisis se llama electrodializador. El aparato consta de varias cámaras separadas por membranas de intercambio catiónico y aniónico que se alternan.

El flujo de agua contaminada ingresa a las cámaras. En las cámaras exteriores hay electrodos a los que se suministra corriente continua. Bajo la influencia de un campo eléctrico, los iones comienzan a moverse hacia los electrodos según su carga hasta encontrar una membrana selectiva de iones con la misma carga. En las cámaras de desalinización hay una salida constante de iones y en las cámaras de concentración los iones se acumulan. Como resultado, se obtienen dos tipos de soluciones de diferentes cámaras: concentradas y desaladas.

La electrodiálisis se diferencia del método de membrana convencional en que el método complejo para la purificación del agua utiliza membranas especiales selectivas de iones que permiten el paso de iones de un determinado signo. La principal ventaja de la electrodiálisis es que este método permite obtener soluciones concentradas de sustancias separadas de las aguas residuales y utilizarlas para su reciclaje. Por tanto, este método de purificación de agua se utiliza mucho en plantas químicas.

El uso de electrodiálisis permite reducir los costos de las empresas químicas y conservar componentes valiosos para el reciclaje.

Osmosis inversa También se aplica a los métodos de membrana de purificación de agua. Todo el proceso tiene lugar bajo presión por encima de osmótica.

La presión osmótica es un exceso de presión hidrostática aplicada a una solución separada por un tabique semipermeable (membrana) de un disolvente puro, en el que se detiene la difusión del disolvente puro a través de la membrana hacia la solución. Si la presión de funcionamiento es mayor que la presión osmótica, entonces se produce la transición inversa del disolvente de la solución. Como resultado, aumenta la concentración de la sustancia disuelta.

Utilizando unidades de ósmosis inversa, es posible separar gases disueltos, partículas coloidales, sales (incluidas las sales de dureza) y diversos microorganismos (bacterias y virus). Este método se utiliza para desalinizar agua de mar, purificar aguas residuales y realizar tratamientos de agua.

Métodos térmicos La purificación del agua se basa en la eliminación de contaminantes mediante altas o bajas temperaturas. Por ejemplo, la evaporación es un proceso que consume bastante energía, pero este método permite obtener agua muy pura y una solución con una alta concentración de impurezas no volátiles. El mismo efecto se consigue con la congelación. El agua pura cristaliza primero y las impurezas precipitan y forman una solución saturada.

Mediante la evaporación y la congelación, se pueden separar los contaminantes, mejorando así la calidad del líquido. La oxidación térmica se utiliza para neutralizar sustancias muy tóxicas y contaminantes de difícil descomposición. El agua purificada se rocía y se expone a productos de combustión de combustible a alta temperatura.

Métodos para purificar el agua en casa.

En el mundo moderno, no es difícil comprar un filtro doméstico confiable para purificar líquidos de impurezas, contaminantes y microorganismos (virus y bacterias). Las tiendas especializadas ofrecen una amplia gama de todo tipo de dispositivos: accesorios para grifos, jarras filtrantes, unidades de prepurificación, filtros instalados en el grifo del agua.

Pero si por alguna razón no hay filtro en casa o se ha quedado inutilizable, no te desesperes. Para resolver rápidamente el problema, necesita saber qué métodos y métodos de purificación de agua existen y cómo se pueden utilizar en el hogar.

Abogacía es la forma más sencilla de purificar el agua. Para desinfectar y neutralizar sustancias tóxicas y microorganismos, se clora el agua del grifo. Pero el líquido clorado tiene un olor y un sabor desagradables. Además, el cloro puede acumularse en el cuerpo humano y, durante el tratamiento térmico (ebullición), forma compuestos químicos nocivos.

Para neutralizar los efectos nocivos del cloro, se puede utilizar el método de sedimentación del agua. Para hacer esto, llene un recipiente grande y limpio (por ejemplo, un balde) con agua del grifo y déjelo durante 7-8 horas. Este tiempo es suficiente para que se evaporen no solo los compuestos de cloro, sino también las impurezas de metales pesados. ¡Importante! Sólo tres cuartas partes del agua sedimentada deben utilizarse para beber y cocinar. El resto debe descartarse.

Derretir agua- un método casero sencillo para purificar el agua. Si tienes un congelador espacioso en casa, puedes utilizar este método. Tome botellas de plástico vacías, llénelas con agua fría del grifo y colóquelas en el congelador. Cuando el contenido de las botellas esté medio congelado, verá que queda agua descongelada en el medio del volumen; esta es una solución de impurezas y contaminantes que debe verterse. Derrita el hielo restante y úselo para beber y cocinar.

La falta de transparencia, un tinte gris o amarillo o turbidez indican que el hielo no es lo suficientemente puro. Este líquido contiene contaminantes nocivos y no debe beberse. El agua pura derretida es muy beneficiosa para la piel. Los cosmetólogos recomiendan usarlo para lavarse.

Este método se puede llamar una forma natural de purificar el agua. En la naturaleza, un líquido puro siempre se congela primero y todas las impurezas, contaminantes y sales permanecen en solución. Por ejemplo, incluso en la superficie de una masa de agua marina hay una capa de agua dulce congelada.

Enriquecimiento de silicio. El silicio se llama filtro natural porque tiene propiedades bactericidas y antiinflamatorias bastante fuertes y limpia y desinfecta bien el agua. Puede comprarlo en una farmacia o pedirlo en una tienda en línea a un precio muy asequible: 230-250 rublos por 150 g. Beber agua enriquecida con silicio mejora el metabolismo, ayuda a eliminar carcinógenos, toxinas y desechos del cuerpo, y es bueno. para el tracto gastrointestinal. Enriquecer líquidos con silicio puede considerarse un método popular de purificación de agua. Este método se utiliza a menudo con fines terapéuticos y profilácticos.

Si decide utilizar silicona como filtro, antes del primer uso, enjuáguelo bien, luego llénelo con agua corriente del grifo y déjelo sumergido en el líquido durante 2-3 días. Pasado este tiempo, puedes beber agua purificada en pequeños sorbos, 2-3 vasos al día. Al menos una vez a la semana, los cristales de silicona deben lavarse minuciosamente para eliminar la placa formada durante el proceso de limpieza.

Limpieza con carbón activado. El carbón activado tiene una alta capacidad de sorción y es un eficaz purificador de líquidos. Este sorbente se incluye necesariamente en filtros a granel para uso doméstico. El carbón activado absorbe todas las toxinas y mejora el sabor y el olor del agua del grifo. Este método también es adecuado para depurar agua de pozos.

En casa, puedes hacer un filtro para purificar el agua con tus propias manos. Para ello, cose una bolsa de tela fina o gasa y llénala con gránulos o polvo de carbón activado. Si el carbón está en tabletas, entonces hay que triturarlas. Coloque el filtro preparado en un recipiente y dirija un chorro de agua hacia él. El único inconveniente de este método de limpieza es que al cabo de unos días será necesario sustituir el filtro casero.

Limpieza con plata. El método de purificar el agua con plata se conoce desde la antigüedad. Los iones de plata tienen un efecto bactericida, limpian y desinfectan bien los líquidos. Para mejorar la calidad del líquido bebible, viértalo en un recipiente de vidrio, coloque dentro objetos de plata pura 999 y déjelos en el recipiente durante 8 a 10 horas. Este método de limpieza tiene algunas contraindicaciones. El consumo constante de dicha agua puede provocar la acumulación de plata en el cuerpo humano. Y como este metal es pesado, su exceso puede provocar trastornos metabólicos.

Cómo purificar el agua mientras acampas

En cualquier caminata larga, siempre surge la pregunta de qué métodos de purificación del agua se pueden utilizar en condiciones naturales. Esto es especialmente importante si las fuentes de humedad vital son dudosas y no es posible abastecerse de agua potable. En este caso, para beber y cocinar hay que coger líquido de cualquier cuerpo de agua que se encuentre en el camino, y esto es muy peligroso para la salud. Para protegerse, todo turista debe conocer los métodos más accesibles y eficaces para purificar el agua en la naturaleza:

Filtración.Para filtrar rápidamente el líquido, puede utilizar arena común. Coge una botella o embudo, ponle un trozo de tela o papel grueso y vierte una capa de arena encima. Si no tienes ninguno cerca, utiliza carbón triturado de árboles de madera dura. Una vez hecho el dispositivo de filtración, haga correr agua a través de él.

Si no tienes botella o embudo a mano, puedes utilizar una tapa como filtro. Dóblalo formando un embudo, colócalo sobre un recipiente limpio y vierte agua a través de él. Para obtener mejores resultados, se recomienda pasar el agua por el filtro varias veces hasta que quede clara. Para facilitar las cosas, compre un filtro portátil antes de salir de excursión.

Destilación y destilación. En algunas masas de agua, el agua está tan contaminada que no se puede purificar mediante filtración. En tales casos, los turistas experimentados utilizan la destilación y la destilación. Haz el dispositivo desalinizador más sencillo y colócalo con ambos extremos apuntando hacia arriba. Vierta agua del depósito en la tubería (desalinizador) y coloque dos recipientes, de abajo hacia arriba, sobre los extremos abiertos de la tubería.

Coloque un paño limpio doblado en varias capas en el fondo interior de cada recipiente. Enciende un fuego debajo de la chimenea. El vapor de la tubería entrará en las cacerolas y se condensará en la tela. Una vez que se complete el proceso de limpieza, tome un recipiente limpio y exprima el líquido del paño.

Si no es posible encontrar una tubería de metal, existe otra forma de purificar el agua mediante destilación. Coloque cualquier recipiente ignífugo de cuello estrecho al fuego. Tome un tubo e inserte un extremo en un recipiente ignífugo y el otro en un recipiente para recoger agua. Para evitar que el líquido se evapore junto con el vapor, selle herméticamente o cubra con arcilla el cuello del plato que está sobre el fuego; el vapor solo saldrá por el tubo.

En condiciones de frío, puede congelar el agua para limpiarla. Vierta el líquido en un recipiente ancho y espere hasta que la capa superior esté congelada en dos tercios. Retire con cuidado el hielo del recipiente y escurra los residuos no congelados.

La filtración purifica el líquido únicamente de contaminantes sólidos. Después de filtrar, el agua debe ser desinfectada. Para destruir microorganismos dañinos, puede utilizar métodos simples para purificar el agua de metales e impurezas: hervir, usar productos químicos y desinfectar con plantas bactericidas.

Hirviendo. Coloca la olla o sartén al fuego, lleva el líquido a ebullición y cocina a fuego lento durante unos 10 minutos. En caso de contaminación intensa, el tiempo de ebullición debe aumentarse a 30 minutos.

Método químico. Por un litro de agua, tome 2 cucharaditas de sal de mesa normal. Disolverlo bien en el líquido y dejar en infusión durante 30 minutos. Los microorganismos morirán en la solución salina. El único inconveniente de este método de limpieza es el sabor salado del agua.

Un método eficaz es desinfectar el agua con lejía. Primero haga una solución madre. Para ello, disuelve media cucharadita de lejía en un litro de agua. Para desinfectar el agua, añadir 1 cucharadita de solución madre a 1 litro de agua, agitar bien el recipiente y dejar reposar. El agua purificada debe filtrarse antes de su uso.

Nuestras abuelas también usaban permanganato de potasio para desinfectar el agua. Tome 1 litro de agua, deje caer dos cristales de permanganato de potasio en el líquido y revuelva bien. La solución resultará de color rosa pálido.

También se pueden utilizar pastillas desinfectantes para purificar el agua, que se venden en tiendas especializadas en artículos turísticos.

Remedios naturales. Desde la antigüedad, la gente ha utilizado plantas que tienen un efecto bactericida. Para purificar el agua en el bosque, tome agujas de pino, enebro, abeto o separe la corteza del tronco de un árbol de hoja caduca. Para ello son adecuados el sauce, el roble y el abedul. Hervir agua con agujas de pino o trozos de corteza durante unos 40 minutos y dejar reposar durante al menos 6 horas.

Si la calidad del agua deja mucho que desear...

El problema del agua sucia en la casa se puede resolver parcialmente instalando un filtro de alta calidad, pero en tales sistemas es necesario reemplazar periódicamente los componentes, porque de esto depende directamente qué tan bien se purificará el líquido potable.

Al mismo tiempo, la pregunta sigue sin resolver: ¿cómo garantizar que nuestro lugar de trabajo o la escuela de nuestros hijos tengan agua de la mejor calidad? La mejor solución es comprarlo con entrega.

La empresa Iceberg ofrece condiciones favorables para atender a sus clientes:

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• los pozos de los que extraemos nuestra agua tienen documentos de registro en el Catastro Estatal de Agua de la Federación de Rusia;
• Se utilizan tecnologías avanzadas para extraer y embotellar el agua, lo que ayuda a preservar y mejorar su calidad y pureza natural;
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El agua limpia es valiosa, pero no debería valer su peso en oro. Nuestra misión es proporcionar a cada hogar y lugar de trabajo agua potable de alta calidad, por eso hemos preparado las condiciones más favorables para nuestros clientes.

El texto de la obra se publica sin imágenes ni fórmulas.
La versión completa del trabajo está disponible en la pestaña "Archivos de Trabajo" en formato PDF

I. Introducción

Todos los seres vivos en nuestras vidas están conectados con el agua, por lo que no hay tema más apasionante y discutido que el tema del agua. La calidad del agua del grifo es especialmente problemática. Lo probé con mi trabajo anterior. Puedes comprar agua ya purificada en la tienda, pero el agua embotellada cuesta dinero y usarla constantemente es bastante caro. Cuidando tu propia salud y la salud de tu familia, puedes encontrar la mejor forma de purificar el agua en casa, por eso considero el tema “Métodos para purificar el agua del grifo en casa”. importante.

Objetivo: Identificar experimentalmente el método más eficaz para purificar el agua en casa.

Tareas:

Estudiar literatura y materiales en Internet sobre métodos de purificación de agua;

Realizar una encuesta entre estudiantes de escuela primaria;

Determinar experimentalmente los métodos más eficaces y asequibles para purificar el agua en el hogar;

Evaluar los resultados obtenidos y sacar conclusiones;

Con base en los resultados del trabajo, cree un folleto para los estudiantes de su escuela y sus padres;

Hipótesis: Puedes purificar el agua del grifo tú mismo

Objeto de estudio: agua.

Tema de estudio: agua del grifo

Relevancia: Para el funcionamiento normal del cuerpo, se necesita agua que no contenga impurezas nocivas ni aditivos mecánicos, es decir, buena calidad.

Significado práctico: Los materiales y resultados del trabajo se pueden utilizar en actividades extracurriculares, en el trabajo del club, en las lecciones, así como para informar a los estudiantes y sus padres.

Métodos de búsqueda:

Trabajar con una fuente de información;

Encuesta social (cuestionamiento);

Elaboración de diagramas analíticos;

Investigando;

Estudio de literatura;

Decidí obtener información sobre este tema de estudiantes de primaria y les hice las siguientes preguntas:

Bebes agua del grifo?

¿Qué tipo de agua bebes?

¿Qué métodos de limpieza utiliza su familia?

Sistematizamos los datos obtenidos y los presentamos en gráficos circulares.

De los niños que entrevisté, la mayoría no bebe agua del grifo, sino agua filtrada y hervida. Me interesaba saber qué otros métodos existen para purificar el agua.

Del “ABC Ecológico para Niños y Adolescentes” aprendí varios métodos de purificación del agua. Realicé una investigación para identificar el método de purificación de agua más eficaz y asequible.

II Parte principal

Métodos de purificación de agua.

La purificación es la eliminación de sustancias extrañas y no deseadas del agua. Y también de impurezas nocivas.

Durante mi trabajo de investigación, estudié diferentes métodos para purificar el agua potable en casa.

1.Filtración - el proceso de separar sistemas heterogéneos mediante particiones porosas. La filtración de líquidos en el laboratorio se realiza mediante embudos en los que se inserta un papel de filtro especial. . Algo parecido a ellos se creó en China y consistía en cañas ordinarias impregnadas de coagulantes. Uno de estos filtros más simples pasó a la historia como la “manga hipocrática”. Prototipos de filtros modernos. Su principio de funcionamiento se acercaba a los procesos de depuración naturales y consistía en el paso del agua a través de una capa de diversas sustancias: piedra triturada, arena y carbón.

2 Purificación del agua mediante filtros

Para eliminar las impurezas nocivas del agua del grifo, se utilizan varios filtros. En casa, se suele utilizar una variedad de jarras y accesorios para grifos. Este es el método de purificación de agua más común y asequible. Filtros para beber: las jarras pueden eliminar el exceso de cloro, sustancias orgánicas y escamas (sales duras) del agua. Los filtros de jarra purifican el agua del grifo con bastante eficacia, su compra inicial es económica y, por lo tanto, se utilizan ampliamente. Todos los filtros para beber - jarras están equipadas con un elemento de limpieza reemplazable (también llamado "casete" o "cartucho"). El casete está diseñado para mantener un flujo constante de agua a través de la mezcla de limpieza. La mezcla incluye carbón activado, revestimiento de polipropileno y varios tipos de resinas de intercambio iónico. Esto es importante para una purificación del agua uniforme y completa. Este tipo de filtración tiene como objetivo directo depurar el líquido de impurezas nocivas como el cloro o los pesticidas. También puede eliminar el agua de varios olores desagradables y hacer que el agua sea absolutamente transparente. Este cartucho debe reemplazarse aproximadamente una vez cada tres meses.

Carbón activado para la purificación del agua.

El carbón activado es un purificador de agua muy conocido y se utiliza en una amplia variedad de filtros. Después del tratamiento con carbón, el agua adquiere un sabor y olor agradables, ya que el carbón absorbe casi todas las sustancias nocivas que se encuentran en el agua del grifo y también elimina la cal. Pero puedes purificar el agua tú mismo con carbón.

Abogacía Cuando el agua se sedimenta, se eliminan el cloro y el amoníaco y algunas sales y soluciones coloidales se depositan en el fondo. Sin embargo, las sales de metales pesados ​​​​no desaparecerán del agua sedimentada; en el mejor de los casos, se depositarán en el fondo.

Agua helada

Hoy en día, este es un método cada vez más popular para purificar el agua y que, además, también se considera eficaz. El agua derretida es muy pobre en sales. Por tanto, la cantidad de minerales beneficiosos, especialmente potasio y sodio, debe reponerse con otras bebidas o alimentos. Se sabe que beber agua derretida limpia la sangre y la linfa, todos los órganos internos y la piel. Al mismo tiempo, mejora el funcionamiento del sistema cardiovascular y se activan los procesos metabólicos. Al mismo tiempo, se siente una afluencia sin precedentes de fuerza y ​​​​energía.

Purificar agua con plata

Desde la antigüedad, la gente conoce un método para purificar el agua potable utilizando plata. La plata es un excelente agente bactericida; puede matar varios microbios. La plata también promueve el almacenamiento de agua a largo plazo. Incluso en la antigüedad, la gente notaba que el agua de las jarras de plata era diferente del agua corriente. No se pudre durante muchos meses y los alimentos cocinados en él duran mucho más y saben mucho mejor.

Purificación de agua con silicio.- el método más antiguo. El silicio es uno de los elementos principales de la tabla periódica de Mendeleev. El silicio debe su nombre a la palabra griega que significa "roca, acantilado". Es el segundo elemento químico más común que se encuentra en la Tierra. La arcilla, la arena, el ópalo y el jaspe son variedades de sílice, que contienen la mayor cantidad de silicio. Con la ayuda del silicio se purifica incluso el agua, que adquiere cualidades absolutamente asombrosas y tiene un efecto beneficioso sobre el cuerpo humano.

Limpieza con shungit.

La shungita es el mineral que contiene carbono más antiguo del planeta. Esta piedra se extrae en Karelia. Las sorprendentes propiedades de la Shungit se conocen en Rusia desde hace mucho tiempo; sólo la llamaban “piedra de pizarra”. Por orden de Pedro I, cada uno de sus soldados estaba obligado a llevar consigo una "piedra de pizarra" en su mochila de marcha, para que al dejar caer estos trozos de piedra en una olla con agua, obtuviera agua desinfectada.

Shungit: purifica el agua de compuestos organoclorados, exceso de cobre, manganeso, hierro, nitratos y nitritos, completamente de huevos de helmintos, elimina la turbidez, sabores y olores del agua y la desinfecta completamente.

Al mismo tiempo, puede saturar el agua con varios macro y microelementos hasta una concentración óptima para el cuerpo humano.

Purificación de agua mediante cuarzo de montaña.

El ejemplo de cuarzo más simple, común y familiar es la arena. En su forma pura, el cuarzo es incoloro o blanco. El cuarzo no se disuelve en agua.

El método de infundir agua sobre cuarzo provino del lejano Tíbet. Tiene más de 3000 años. Este es el método más antiguo, sencillo y eficaz de purificación del agua. El cuarzo purifica el agua de compuestos metálicos, radionucleidos y diversas impurezas nocivas. El agua de cuarzo facilita el transporte de nutrientes directamente a las células y la eliminación de toxinas del organismo.

Remedios caseros Para la depuración del agua, también existen: depuración con manojo de serbal, depuración con corteza de sauce, yodo, ortiga, etc.

III El experimento consta de tres etapas.

Nivel 1- purificar el agua de diferentes maneras

Objetivo: Muestra diferentes formas de purificar el agua del grifo.

Equipo : agua del grifo, recipientes de agua, dos tipos de filtros, carbón activado, hervidor para hervir agua, congelador, cuchara de plata, silicio, shungit, cuarzo de montaña

Prueba 1. Filtración mediante filtro de jarra. (Apéndice I)

Vertí agua filtrada con una jarra en un vaso.

Prueba 2. Filtrado mediante el filtro incorporado (Anexo I)

Vertí agua del filtro en un vaso. Tomé lecturas usando instrumentos.

Prueba 3. Carbón activado para potabilización de agua (Anexo I)

Envolví unas cinco pastillas de carbón activado en una gasa y las coloqué en un recipiente con agua. Lo puse en un lugar fresco y esperé de 10 a 12 horas. El agua debe mantenerse en una habitación fresca, de lo contrario el carbón no sólo no neutralizará el agua, sino que, por el contrario, favorecerá el crecimiento de bacterias.

Prueba 4. Ebullición (Apéndice II)

Vertí agua en el recipiente y lo herví durante al menos 10 a 15 minutos. En este caso, el proceso va acompañado de la liberación de vapor.

Prueba 5. Promoción (Apéndice II)

Para purificar el agua con este método, vertí agua en un recipiente y lo dejé durante unas 6-7 horas sin taparlo. Por primera vez en 3-4 horas, las impurezas volátiles como el cloro y el amoníaco se evaporarán del agua y, en las próximas 2-3 horas, se asentarán las sales de metales pesados. Luego vertió con cuidado ¾ del agua en un recipiente limpio y vertió el resto...

Prueba 6. Agua helada (Anexo II)

Para preparar agua derretida necesitaba:

Tome un recipiente grande y vierta agua en él, sin llegar a los bordes aproximadamente un centímetro;

Dejé este plato en el congelador durante 4-5 horas. Es necesario que al menos una parte de esta agua se congele;

Cuando la mitad del agua del recipiente se congeló, rompí el hielo que se había formado en la parte superior y escurrí el agua del fondo. Sólo se puede beber o utilizar hielo para cocinar. Y sólo sus partes transparentes. En las partes restantes se han acumulado sustancias nocivas que las hacen no aptas para el consumo.

El método está diseñado para garantizar que la parte limpia del agua del recipiente se congele primero. Y las sustancias nocivas, a su vez, se depositan en el fondo de los platos, que escurro con éxito.

Prueba 7. Purificación del agua mediante plata (Anexo III)

Llené un recipiente grande con agua y coloqué un objeto plateado en el fondo: una cuchara. Por la mañana, los iones de plata purificarán el agua no peor que cualquier filtro.

Prueba 8. Purificación del agua con silicio (Anexo III)

Antes del primer uso, se debe lavar el pedernal. Coloqué las piedras en un recipiente y lo llené de agua. Se cubrió con una gasa y se puso en un lugar oscuro, alejado de la luz solar, y se dejó reposar durante 3 días. Después de esto, se puede consumir el agua. A medida que avanza el consumo dejar un poco de agua (al nivel de los guijarros), añadir y dejar actuar 8-10 horas, de forma continuada durante 6-8 meses.

Prueba 9.Limpieza con Shungit (Anexo III)

Para purificar el agua con shungit, primero lavé las piedras con agua corriente. Llené los minerales con agua del grifo a razón de 150 g. por 2-3 litros. Insistí durante 3 días. A medida que avanza el consumo añadir agua y dejar actuar 8-10 horas. Enjuague Shungit una vez a la semana. Esta agua es apta no solo para beber, sino también para cocinar, hacer té y mucho más.

Prueba 10. Purificación de agua mediante cuarzo de montaña (Anexo IV)

Lavé los cuarzos con agua corriente fría y luego los llené con agua a razón de 200 gramos de piedras por 3 litros de agua. Es necesario infundir el agua durante tres días y utilizarla en su forma pura, a medida que se vaya consumiendo el agua se puede ir añadiendo al recipiente. Una vez a la semana es recomendable retirar las piedras y lavarlas para eliminar los depósitos que se hayan formado.

Etapa 2: medidor de TDS de medición de agua

El medidor TDS se utiliza para evaluar la calidad del agua potable. Muestra la cantidad de impurezas inorgánicas suspendidas en el agua, principalmente sales de diversos metales. De ahí el segundo nombre: medidor de salinidad. En la vida cotidiana se utiliza para determinar la calidad del agua del grifo.

Objetivo : demostrar experimentalmente la presencia de sales de varios metales.

Equipo : dispositivo TDS-metro, 10 muestras de agua purificada

Serví un vaso limpio de agua purificada. Se quitó la tapa protectora del dispositivo. Presionó el botón "ON" para encender la pantalla. Sumergí el sensor del dispositivo en agua y esperé unos 10 segundos. Tomé lecturas de la pantalla. Ingresé los resultados en una tabla y los comparé con el agua del grifo.

Métodos de purificación de agua.	TDS es la cantidad de sales de varios metales.
Filtración
Filtro incorporado
Limpieza con carbón activado
Hirviendo
Limpieza de plata
Abogacía
Congelación
Limpieza de silicona
Limpieza de Shungit
Limpieza con cuarzo de roca

Indicadores de agua del grifo

Agua del grifo

Conclusión : Según las lecturas del medidor TDS, el menor contenido de sal se encuentra en el agua purificada con shungit.

Etapa 3: medir agua con un electrolizador

El electrolizador está diseñado para analizar el agua en busca de impurezas y microelementos. Con la ayuda de un electrolizador, es posible ver claramente no solo la presencia de ciertos microelementos, sino también determinar su cantidad por la intensidad del color del agua. Cuanto más intenso sea el color obtenido durante el experimento, mayor será la concentración de sustancias en el agua. El color óptimo para un agua limpia y saludable es del amarillo claro al naranja. Habla de la presencia en el agua de microelementos útiles, como calcio, sodio, potasio, flúor, etc. en la concentración requerida, un exceso de estos oligoelementos coloreará el agua de un rojo intenso. Superar el límite permitido de microelementos nocivos y peligrosos, como cadmio, plomo, arsénico, níquel, cromo, mercurio, etc. Colores verde agua, azul y negro con diferentes tonalidades dependiendo de la concentración de estas sustancias.

Objetivo: mostrar experimentalmente el contenido de impurezas en el agua

Equipo: Dispositivo electrolizador, 10 muestras de agua purificada.

Para realizar el experimento, preparé dos vasos de agua transparentes con una capacidad de 100-500 ml. Los coloqué sobre la mesa uno al lado del otro. Vertí agua. Colocó el electrolizador en un vaso y luego encendió la corriente. Presioné el botón "encendido" y ejecuté la prueba durante 30 segundos, luego apagué el dispositivo. Entonces probé el agua que purifiqué. Los resultados se ingresaron en una tabla y se compararon con el agua del grifo.

Métodos de purificación de agua.	El electrolizador analiza el agua en busca de impurezas y microelementos.
Filtración	sedimento naranja
Filtro incorporado	sedimento naranja
Limpieza con carbón activado	color naranja brillante
Hirviendo	sedimento naranja
Limpieza de plata	ligero sedimento
Abogacía	residuo de naranja
Congelación	ligero sedimento
Limpieza de silicona	sedimento naranja
Limpieza de Shungit	sedimento naranja
Limpieza con cuarzo de roca	sedimento naranja

Indicadores de agua del grifo

Agua del grifo

Sedimento negro

Conclusión: Según los resultados de la medición, la menor cantidad de sal se encuentra en el agua purificada con plata y en el agua congelada.

Conclusión.

Durante el trabajo de investigación se confirmó la hipótesis que planteé. Durante el trabajo se estudiaron y probaron varios métodos para purificar el agua del grifo (filtración, ebullición, sedimentación, congelación, saturación con iones de silicio, purificación de plata, etc.) Basándome en los experimentos, llegué a la conclusión de que en casa realmente es posible purificar. agua a un costo mínimo. Al evaluar varios métodos de purificación de agua, podemos sacar la siguiente conclusión: el método más eficaz es la purificación con silicio, shungit y cuarzo, filtrados con un filtro incorporado. El método más práctico resultó ser la congelación y sedimentación. En mi trabajo, compartí mi experiencia personal al determinar la calidad del agua potable en casa.

Bibliografía

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Miklashevsky G.S. Agua pura. Filtros domésticos. - San Petersburgo: Arlit, 2000.

El libro de referencia completo para escolares más nuevo: grados 5-11: en 2 volúmenes: Biología; Química; Geografía. - M.: Eksmo, 2009. (494 págs.)

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Kibardin Gennady “Shungita: sanador natural” Eksmo 2012 (38 p.)

Shubnikov A.V. "El cuarzo y su aplicación" 2012 (9 págs.)

Agua del grifo

Filtro incorporado

Hirviendo

Abogacía

Congelación

Limpieza con plata

Purificación de silicio

Limpieza de Shungit

Limpieza de cuarzo de montaña

La vida tanto de los humanos como de toda la humanidad. Es por eso que la ciencia moderna trabaja constantemente para crear nuevos métodos de limpieza.

Los métodos dependen principalmente de la cantidad y calidad del líquido a purificar. Por ejemplo, en la industria se utilizan los mismos métodos, pero en casa se puede purificar el agua corriente de una forma completamente diferente.

Métodos industriales de purificación de agua.

El agua extraída de embalses o fuentes subterráneas pasa antes de ingresar al sistema de suministro de agua. Estos métodos también se utilizan en la depuración de aguas residuales, que es parte integral del funcionamiento de cualquier planta o fábrica industrial.

1. Métodos mecánicos de purificación de agua.. El propio nombre del método indica exactamente qué propósito se persigue aquí. Utilizando una variedad de filtros, el agua se purifica de partículas innecesarias y dañinas. Para empezar, el líquido cae sobre la superficie del filtro, desde donde pasa por toda la alimentación, atrapando así partículas de cierto tamaño. Pero si este método puede usarse para eliminar contaminantes relativamente grandes, los filtros no pueden salvar las bacterias y las pequeñas partículas orgánicas.
2. Cloración del agua. Un método de purificación bastante conocido que permite desinfectar el agua. Pero esta técnica también tiene su inconveniente, que todo el mundo conoce. Es simplemente imposible beber esa agua.
3. Ozonización. Un método relativamente nuevo y bastante eficaz para purificar el agua, que permite eliminar los residuos orgánicos. El ozono también se considera un desinfectante muy potente. Desafortunadamente, este método es bastante caro y apenas comienza a ganar popularidad.

Lamentablemente, el agua suministrada a casas y apartamentos no siempre es de buena calidad. Por eso es necesario pensar en cómo mejorarlo en casa.

Métodos en casa

Como regla general, existen algunos problemas con el agua que sale del grifo. En primer lugar, contiene sales de magnesio y calcio, que lo hacen resistente. Otro peligro es la presencia de productos de degradación orgánica innecesarios, incluidos nitritos y amoníaco. El agua también puede contener impurezas de hierro y manganeso; este líquido adquiere un color amarillento. Muy a menudo, los depósitos de óxido en el agua son el resultado del óxido que se mueve a través de tuberías viejas. Y, por supuesto, uno de los principales problemas es el cloro.

Pero el agua se puede purificar y hacer apta para su uso por su cuenta. Existen varios métodos muy efectivos y comunes.

1. Abogacía. Para que el agua quede limpia se debe colocar en un recipiente y dejar reposar al menos un día. Durante este tiempo, aproximadamente el 90% del cloro desaparecerá del líquido. Si se ha formado un sedimento rojizo en el fondo, es necesario filtrar el agua. Pero este método no funcionará si el líquido está saturado de bacterias y algas microscópicas.
2. Hirviendo. Este método le permite ablandar significativamente el agua, ya que las sales de magnesio y calcio simplemente se depositarán en las paredes del plato. Durante la ebullición, todo el cloro desaparecerá del líquido. Además, las altas temperaturas ayudarán a destruir la mayoría de los microorganismos vivos. Pero si hay un alto nivel de sustancias orgánicas en el agua, no se puede hervir, ya que los compuestos nitrogenados reaccionarán rápidamente con el cloro.
3. Filtros domésticos para potabilización de agua. Hoy nos ofrecen una gran selección de una amplia variedad de filtros. El funcionamiento de los filtros pasivos se basa en una simple filtración, cuando algunas de las partículas contaminantes simplemente se depositan en los poros. Por cierto, a menudo se utilizan como relleno para dicho filtro.

También existen filtros activos que contienen una determinada cantidad de sustancias. Estas sustancias, al pasar el agua, reaccionan con los contaminantes, neutralizándolos.

Vale la pena señalar que el filtro de agua debe elegirse con mucho cuidado. En primer lugar, déjate guiar por el problema de tu agua, ya sea dureza o presencia de materia orgánica.

Es difícil imaginar tu vida sin agua. Usamos agua para beber, cocinar, higiene personal, lavar, etc., es decir, el agua es necesaria para la vida humana normal. Por eso es tan importante que esté limpio y absolutamente inofensivo para la salud. Desafortunadamente, hoy en día es muy difícil de encontrar. Y puede haber muchas razones para esto, desde el mal estado de las tuberías de agua hasta las características de las fuentes de suministro de agua. Por eso el tema de la depuración del agua en casa es tan relevante hoy en día.

La principal desventaja del agua del grifo es su excesiva dureza, es decir, un exceso de sales de calcio y magnesio, bicarbonatos, sulfatos y hierro. La alta dureza le da al agua un sabor amargo, tiene un efecto negativo en el sistema digestivo, altera el equilibrio agua-sal en el cuerpo humano, forma cal en los platos y elementos calefactores de los electrodomésticos y daña los tejidos durante el lavado.

El agua del grifo puede contener diversas impurezas: compuestos nitrogenados, sales de sodio, potasio, calcio, manganeso, etc. La cloración tiene beneficios controvertidos. Por un lado, la cloración es una forma eficaz, accesible y económica de desinfectar el agua.

Por otro lado, el cloro empeora significativamente el sabor del agua; además, el cloro, al reaccionar con compuestos orgánicos, puede formar toxinas que contienen cloro, sustancias y venenos mutagénicos y cancerígenos, incluidos los dióxidos.
Naturalmente, las autoridades pertinentes controlan la calidad del agua del grifo y, si se excede la concentración de impurezas nocivas, se toman las medidas adecuadas. Sin embargo, la mayoría de los expertos son unánimes en su opinión: no se debe beber agua directamente del grifo. Al menos necesitas hervirlo.

Abogacía

La sedimentación es la forma más sencilla de purificar el agua del grifo. Por sedimentación nos referimos al proceso de separación del agua bajo la influencia de fuerzas gravitacionales de partículas en suspensión, a saber, sales, algunos metales pesados, etc. Para purificar el agua con este método, debe tomar un recipiente limpio, por ejemplo, un frasco, llenarlo con agua del grifo, taparlo y dejarlo durante 5 a 6 horas. Durante este tiempo, las partículas en suspensión se depositarán en el fondo. Solo puedes usar los 2/3 superiores del agua, es recomendable verter el 1/3 inferior del agua, ya que es en él donde se concentran todas las impurezas nocivas. No se recomienda dejar agua estancada por más tiempo del especificado, ya que las bacterias patógenas pueden comenzar a multiplicarse en agua que permanece en reposo durante mucho tiempo.

Hirviendo

Hervir se considera la forma más sencilla y económica de purificar el agua doméstica. Además, si el agua no se purifica mediante filtros, hervirla es un requisito previo para su consumo saludable. Hervir ayuda a limpiar el agua de muchos tipos de impurezas. Bajo la influencia de las altas temperaturas, la mayoría de las bacterias mueren, los compuestos que contienen cloro se destruyen y el agua se vuelve suave y sabrosa. Sin embargo, hervir también tiene sus desventajas.

1. En primer lugar, en el agua clorada, bajo la influencia de altas temperaturas, se forma dióxido, que tiende a acumularse en el cuerpo humano y tiene un efecto cancerígeno.
2. En segundo lugar, la ebullición habitual (no a largo plazo) no destruye todos los microbios, sin mencionar los metales pesados, los nitratos, el fenol y los productos derivados del petróleo.
3. En tercer lugar, con una exposición prolongada a altas temperaturas, la estructura del agua se destruye y, en el mejor de los casos, se vuelve inútil y, en el peor de los casos, perjudicial para la salud. El agua hervida es pesada o, como también se la llama, agua "muerta". Contiene isótopos pesados ​​de hidrógeno: átomos de deuterio. Numerosos estudios han confirmado el impacto negativo de dicha agua en el cuerpo humano.

Para que la purificación del agua mediante ebullición sea lo más eficaz posible y los efectos negativos sean mínimos, es importante seguir las siguientes reglas:

• No vuelvas a hervir el agua, vierte el agua restante del hervidor y enjuágala después de cada uso.
• Es recomendable hervir agua prefiltrada o al menos agua sedimentada.
  Utilice sólo los 2/3 superiores del volumen para beber o cocinar, deseche el agua restante.
• Si es necesario, descalcifique el hervidor y otros utensilios.
• Evite la ebullición prolongada

Congelación

Puedes purificar el agua del grifo en casa congelándola parcialmente. La esencia de este método de purificación es la siguiente: el agua más pura y fresca se congela más rápido, luego el agua que contiene impurezas y sales cristaliza. Para purificar el agua con este método, debe verter agua en un recipiente, por ejemplo, una botella de plástico, y colocarlo en el congelador. Cuando se forma la primera capa fina de hielo en la superficie del agua, conviene eliminarla, ya que se trata de agua pesada que se congela rápidamente.

Después de que el agua se congele aproximadamente a la mitad, retira el recipiente del congelador. Se debe utilizar agua congelada para beber y cocinar. No se debe utilizar agua no congelada. En invierno es mucho más fácil depurar el agua. En climas helados, los recipientes con agua se pueden colocar al aire libre.

Para obtener el mejor efecto, puede utilizar una doble purificación, es decir, primero dejar reposar el agua o pasarla por un filtro y luego congelarla.

Por cierto, desde la antigüedad se sabe que el agua derretida tiene varias propiedades. Así, purificar el agua mediante congelación permite obtener no solo agua limpia, sino también curativa.

Agua embotellada

Puede reemplazar el agua del grifo de mala calidad con agua embotellada, que se puede comprar fácilmente en cualquier tienda. Ahora mucha gente prefiere este tipo de agua, considerándola lo más segura posible para la salud. El agua embotellada se divide en dos categorías: agua de primera categoría y agua premium. El agua de la primera categoría es agua del grifo bien purificada. Es decir, el agua del grifo primero se limpia de impurezas, luego se desinfecta, después de lo cual se le agregan elementos útiles y se vierten en recipientes. Sin duda, este agua es mejor que el agua del grifo, pero no todos los fabricantes logran purificar completamente el agua de impurezas.

La calidad del agua de la categoría más alta es mucho mayor. En la mayoría de los casos se trata de agua subterránea limpia que no contiene impurezas nocivas. Esta agua es inicialmente rica en compuestos como flúor, potasio, calcio, yodo o se enriquece con ellos antes de verterla en recipientes. Existe la idea errónea de que basta con limpiar el agua de todas las impurezas y será útil. De hecho, el agua debería enriquecer el cuerpo humano con minerales. Desafortunadamente, en el mercado hay muchos fabricantes sin escrúpulos que venden no sólo agua embotellada mal purificada, sino también agua insuficientemente mineralizada. Por lo tanto, para no comprar una falsificación, debes prestar atención a los siguientes puntos:

• La etiqueta del contenedor de agua debe contener información sobre la categoría del agua.
• El contenedor no debe tener abolladuras, los dibujos e inscripciones en la etiqueta deben estar claramente impresos.
• No debe haber sedimentos en el fondo del recipiente de agua.
• Es mejor comprar agua de fabricantes conocidos que llevan mucho tiempo produciendo productos similares.

Filtros domésticos

Se puede obtener agua limpia y saludable utilizando filtros domésticos. Hay muchos filtros diferentes que se pueden utilizar para purificar el agua con distintos grados de pureza. Los filtros domésticos se dividen en dos grupos:

1. Filtros de jarra. Son fáciles de usar y asequibles, sin embargo, su productividad y grado de purificación del agua son bajos. Si el agua del grifo contiene muchas impurezas mecánicas, pero su composición química cumple con los estándares, puede limitarse a este dispositivo. El filtro tiene una larga vida útil, lo principal es reemplazar el cartucho aproximadamente una vez cada 1,5-2 meses (después de limpiar con 150-300 litros de agua). La jarra debe lavarse con regularidad y no almacenar agua filtrada en ella durante mucho tiempo. De lo contrario, puede dañarse.Antes de una interrupción prolongada de su uso conviene lavarlo, secarlo y guardarlo en un lugar seco, ya que la humedad es un ambiente favorable para la proliferación de microbios patógenos.
2. Modelos de flujo. Se conectan directamente al suministro de agua o al grifo, son relativamente caros, pero se caracterizan por su alto rendimiento y proporcionan agua purificada de alta calidad. Se recomienda el uso de estos modelos si el agua es muy dura y tiene impurezas nocivas. Los cartuchos utilizados en ellos no solo realizan la purificación mecánica del agua, sino que también precipitan impurezas químicas tóxicas y hacen que el agua sea más suave y apetecible.

Para que el filtro funcione eficazmente, es necesario cambiar rápidamente el cartucho, que tiene un recurso limitado. Como regla general, en los modelos estacionarios el cartucho dura aproximadamente 1 año. Es importante recordar que los filtros de flujo requieren un funcionamiento continuo. Con una pausa prolongada en el uso de dicho filtro, se crean las condiciones óptimas para la proliferación de microbios en su cartucho y también se pierden las propiedades operativas del material filtrante. Como resultado, puede que sea necesario reemplazar el cartucho y limpiar a fondo la cavidad del filtro.

Carbón activado y filtración de minerales.

Se cree que el carbón activado absorbe del agua sustancias nocivas para el cuerpo humano, incluidos metales pesados ​​como plomo, radón y sus productos de descomposición, cloro, pesticidas, etc. Al mismo tiempo, enriquece el agua con minerales valiosos. Para purificar el agua, las tabletas de carbón activado se envasan en una bolsa de gasa y se colocan en un recipiente con agua durante 12 a 14 horas. Pasado este tiempo, el agua limpia es apta para el consumo. No se recomienda dejar agua con carbón activado por un período más largo, ya que dicha agua puede convertirse en un ambiente favorable para la proliferación de diversos microorganismos.

Los minerales, en particular el silicio, se utilizan a menudo para purificar el agua.

Este método de obtención de agua limpia se utilizaba en la antigua Rusia. Se cree que gracias a la activación del agua por el silicio, se vuelve no solo pura, sino también más sabrosa y puede almacenarse durante mucho tiempo sin cambiar su composición. En tal agua, la vida de virus y microbios patógenos es simplemente imposible. El silicio absorbe sustancias nocivas para la salud humana, como sales de metales pesados, pesticidas, etc. Para purificar el agua con silicio en casa, es necesario colocar el silicio, lavado con agua corriente, en un recipiente de vidrio o esmalte, agregar agua al a razón de 10 g de mineral por litro de agua. Cubra los platos con un paño limpio y colóquelos en un lugar oscuro durante 2-3 días.

Después del período especificado, use los 2/3 superiores del agua, vierta la capa restante, ya que aquí es donde se acumulan las sustancias nocivas del agua. El agua de silicona resultante no se puede guardar en el frigorífico ni hervir. Es mejor dejarlo en el interior a una temperatura no inferior a +10 °C.

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