Методи перегонки води

Стандартна дистиляція

Дистиляція передбачає кип’ятіння джерела води з метою утворення пари, яка збирається і конденсується, утворюючи чисту дистильовану воду. Це дозволяє видалити більшість забруднень з води.

Ви можете переганяти воду у своєму будинку за допомогою предметів домашнього вжитку, а можете придбати домашній дистилятор води.

Процес дистиляції для очищення має безліч переваг і недоліків:

Переваги

Він ефективно виводить мікроорганізми
Вона здатна знесолити воду, тому в країнах, де води не вистачає, морську воду можна переганяти для отримання питної води
Вважається, що це покращує якість води як за смаком, так і за запахом

Недоліки

Він може демінералізувати воду, забираючи корисні мінерали
Для нагрівання води використовується багато енергії - це має наслідки для витрат та наслідки для навколишнього середовища
Потрібна енергія часто забезпечується не відновлюваним викопним паливом, яке має важкі екологічні проблеми
Вартість запуску системи дуже висока - це не було б життєздатним для бідніших країн
Системи часто дуже неефективні, з великою витратою води
Процес трудомісткий - це може зайняти більше 4 годин, щоб отримати лише галон очищеної води
Багато хімічних речовин також здатні випаровуватися, а потім повторно конденсуватися в очищеній воді

Дистильована вода використовується в районах, де потрібна дуже висока чистота, наприклад, у наукових лабораторіях. Він також використовується в акумуляторних батареях та автомобільних системах охолодження, де іони, що знаходяться в недистильованій воді, можуть призвести до проблем з корозією.

Сонячна дистиляція води

Сонячна дистиляція води була описана ще в 4 столітті Арістотелем. Наприкінці 19 століття в Чилі було побудовано першу сонячну дистиляційну установку.

Сонячна дистиляція води використовує сонячну енергію для випаровування джерела води, після чого очищена вода конденсується і збирається. Цей процес ефективно імітує природний кругообіг води, завдяки чому вода випаровується з землі і конденсується в хмари.

Незважаючи на те, що ця форма дистиляції використовує силу сонця, дослідження показали, що вода все ще може бути ефективно очищена взимку та в країнах, де сонячна енергія обмежена.

Ця техніка може бути використана для очищення брудних джерел води або навіть для створення їжі, що потрапляє в воду, з морської води, ефективно видаляючи сіль.

Переваги

Ніяких витрат на енергію
Менший вплив на навколишнє середовище, ніж стандартні методи дистиляції. Не використовуються незмінні викопні види палива, які, як відомо, збільшують викиди вуглецю
Може використовуватися для опріснення морської води, щоб зробити її придатною для пиття
Просте в обслуговуванні обладнання, оскільки по суті немає рухомих частин

Недоліки

Може бути неефективним із великою кількістю втрат води, подібним до стандартних методів дистиляції
Повільний процес

Це цікаве відео показує, як можна виготовити просту сонячну установку для дистиляції води з предметами домашнього вжитку:

Безпечне зберігання води

Всі ці методи фільтрації води були б ні до чого, якщо отримана очищена вода не зберігається належним чином. Якщо його безпечно не зберігати, це часто призводить до повторного забруднення, наприклад, мікроорганізмами, що знаходяться в навколишньому середовищі. Воду слід правильно зберігати у відповідних пластикових, керамічних або металевих ємностях.

Рекомендується не розливати воду руками, чашками або іншими питними апаратами, щоб уникнути забруднення. Натомість воду слід вливати в питний механізм, наприклад, з банки Джеррі. Якщо можливо, кран або дозатор слід прикріпити до ємності для збору води, таким чином покращуючи чистоту та запобігаючи подальшому забрудненню. Цю думку підтримує ВООЗ, оскільки вони виступають за використання вузьких дозаторів води (http://www.who.int/household_water/research/safe_storage/en/).

Окрім суворої гігієнічної практики, існують і інші методи, які можна використовувати для запобігання повторному забрудненню. Хлор можна додавати після очищення, щоб підтримувати чистоту води під час зберігання та розподілу. Як обговорювалося раніше, хлор працює на знищення будь-яких мікроорганізмів, які потрапляють у воду. Обробка хлором також допомагає запобігти утворенню мікробних біоплівки, які можуть утворюватися у водорозподільних системах. Як обговорювалося раніше, слід уважно стежити за кількістю доданого хлору.

Вибір найкращого методу очищення

Існує багато методів, які дозволяють ефективно очищати воду для споживання людиною. Вони були детально обговорені вище. Кожен із цих методів має свої переваги та недоліки та різниться за рівнем ефективності при видаленні забруднень.

Для того, щоб вибрати найбільш підходящу техніку очищення, важливо спочатку визначитися з вашими вимогами та для чого використовуватиметься отримана вода.

Вода, призначена для споживання людиною, головне, повинна бути безпечною для використання. Це означає, що всі забруднюючі хімікати, мікроорганізми та зважені тверді речовини повинні бути ефективно видалені. Ця вода також повинна бути привабливою та приємною для поїння. Ми також повинні розглянути можливість збереження природних переваг питної води, яка надходить у вигляді мінералів, що входять до їх складу. Деякі методи очищення дозволяють видалити мінерали, тим самим усуваючи корисні властивості води.

Очищена вода також необхідна в промисловості. Як приклад, очищена вода регулярно використовується у виробництві ліків, а також у дослідницьких лабораторіях. Вода, яка використовується в цих умовах, повинна бути очищена до молекулярного рівня. З цієї причини більш доцільні більш спеціалізовані методи очищення, такі як зворотний осмос та подвійна дистиляція.

Багато з цих методів також можна пристосувати для використання вдома або навіть у надзвичайних ситуаціях.

Важливо знати, як очищати воду, і скільки води слід пити щодня.

Кожному, хто потребує очищення води, доступно кілька варіантів. Однак також важливо пам’ятати про важливість безпечного зберігання води після її очищення, щоб запобігти її повторному забрудненню. Це представляє особливий інтерес у країнах, що розвиваються, де виробництво чистої, безпечної питної води має більше значення, ніж у розвинених країнах світу. У розвинених країнах багато методів фільтрації, про які йдеться вище, реалізуються простим увімкненням кранів.

Чому важливо очищати воду?

Дуже рідко можна зустріти воду, яку можна безпечно пити, не очищаючи. Навіть вода, яка виглядає чистою і свіжою, може містити шкідливі мікроорганізми, які при попаданні в організм можуть призвести до різних захворювань, включаючи досить серйозні.

Приклади захворювань, які можуть передаватися через неочищену воду, включають:

Шлунково-кишкові стани

Це найчастіше викликає діарею, блювоту, нудоту та інші симптоми стресу в кишечнику. У крайньому випадку це може призвести до смерті.

Кишкові глисти

Також відомі як паразитичні черв’яки, часто спричинені пов’язаними з водою паразитами, такими як плоскі черв’яки, такі як метелики та стрічкові черв’яки, а також аскариди, такі як анкілостоміди.

Ботулізм

Це рідкісний, але часто небезпечний для життя стан, спричинений бактеріями Clostridium botulinum. Ці бактерії виділяють токсини, які атакують нервову систему, і в крайньому випадку можуть спричинити параліч.

Холера

Це потенційно смертельна інфекція, яка викликає сильну діарею, хворобу та спазми шлунка. Він широко поширений у країнах, що розвиваються, але його можна легко вилікувати за допомогою рідин для рідинної регідратації.

Малярія

У багатьох країнах, що розвиваються, малярія, яка несе комарів, розмножується у джерелах води. Ці комарі кусають інфікованих людей, і гірші випадки можуть призвести до летального результату. Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) ставить малярію в топ-5 причин смерті дітей до 5 років.

Черевний тиф

Це лихоманка, що виникає в результаті бактеріальної інфекції, спричиненої бактерією, званою Salmonella typhi. Він легко передається забрудненою водою з фекаліями, а іноді і сечею.

Дизентерія

Це спричинено бактерією шигел та ентамеби, що знаходиться у забрудненій воді. Це може спричинити болісні спазми шлунка, блювоту та лихоманку.

Гепатит А

Цей вірус може передаватися через потрапляння води і викликаний небезпечним водопостачанням та поганими санітарними умовами. Зазвичай він не є серйозним, на відміну від своїх побратимських вірусів гепатитів В і С.

Як коротко обговорювалося раніше, деякі з цих розладів можуть бути дуже серйозними, навіть летальними. Насправді, ВООЗ заявляє, що діарейні захворювання, що виникають внаслідок забрудненої води, призводять до 2 мільйонів смертей на рік, причому найбільше страждають діти до 5 років.

Тому надзвичайно важливо забезпечити спочатку належне очищення будь-якої води для споживання людиною.

Кругова діаграма, що показує причини смертності серед осіб, які не досягли п’яти років

У віці до п’яти років випадки діареї спричиняють більше смертей, ніж малярія, кір та менінгіт.

* Включає смерть новонароджених.
Рисунок відтворений з використанням даних Liu et al., Lancet, 2012

* Включає смерть новонароджених

Рисунок відтворений з використанням даних Liu et al., Lancet, 2012