Нитраты в воде — как с ними бороться.

В предыдущей статье было рассказано, откуда в воде берутся нитраты, и как они влияют на организм человека. Из этой статьи стало ясно, что бороться с нитратами не только желательно, но и необходимо.

Как это делать?

Для начала разберёмся, что представляют собой нитраты. Будет немного сложновато, если что — пишите вопросы в комментарии.

Нитраты — это соли азотной кислоты. В воде эти соли легко распадаются на ионы (заряженные частицы) и существуют в "свободной" форме: в виде нитрат-ионов

 NO3. Заряд у нитрат-ионов отрицательный, поэтому они называются анионы (ионы

с отрицательным зарядом).

Поскольку у частицы есть заряд, то здесь её можно поймать, так как отрицательный заряд притягивается к положительному. Для этого разработаны специальные вещества — нитрат селективные (избирающие нитраты) анионообменные смолы, то есть смолы, которые производят обмен нитрат-анионами.

Анионообменная смола — это длинная органическая молекула, на которуюАнионообменная смола "подвешены" активные центры с положительным зарядом, защищённым слабо держащимся ионом с отрицательным зарядом. Ранее мы рассматривали катионообменную смолу, которая нужна для удаления солей жёсткости. Принцип работы тот же.

На активных центрах анионообменной смолы происходит обмен одних анионов на

 другие. В нашем случае — обмен хлорид-ионов (Cl ), которые держатся за смолу

 слабона нитрат-ионы, которые легко замещают слабые хлорид-ионы. Итак, вода проходит через смолу, нитраты заменяют хлориды, задерживаются на смоле. Хлориды попадают в воду вместо нитратов.

Что происходит, когда заканчиваются свободные активные центры с хлоридами? Нитраты перестают задерживаться! Ведь им не к чему "прилипать"! Главное, это не происходит сразу — количество активных центров снижается постепенно, по мере блокировки активных центров. Точно так же возрастает степень загрязнённости воды нитратами, которые не задерживаются, а проскакивают.

 Что делать, чтобы этого не происходило?

Картридж с анионообменной смолойЭто зависит от того, как используется ионообменная смола.Колонна с анионообменной смолой Если она используется в виде простого картриджа, то нужно чаще менять картридж. Если она используется в виде "колонны" — бака со смолой, то необходима частая регенерация смолы солью.

Как вычислить, насколько часто нужно менять картридж или регенерировать смолу?

Нужно провести расчёты.

  1. Расчёты должны основываться на анализе воды, который показывает, сколько нитратов есть в воде.
  2. Далее определяется нужная производительность (скорость очистки воды).
  3. Умножается количество нитратов на производительность, получается поток нитратов.
  4. Далее, на картридже с анионообменной смолой или в паспорте к анионобменной колонне должна указываться ионообменная ёмкость смолысколько ионов может заменить данная смола. На картридже указывается обычно полная ёмкость — сколько может заменить весь картридж.
  5. Для того, чтобы узнать полную обменную ёмкость колонны, нужно умножить ёмкость одного грамма анионообменной смолы на вес всей смолы.
  6. И теперь всё очень просто — делим полную ионообменную ёмкость на поток нитратов в час.
  7. Получаем часы — время, за которое полностью потратятся все активные центры смолы и нитраты перестанут задерживаться вообще. Поскольку этого нельзя допустить, замену или регенерацию необходимо проводить через половину найденного времени.

Пример:

В воде обнаружено 50 мг/л нитратов. Это количество больше, чем нужно. Поэтому их следует удалять.

Предположим, мы хотим расчитать время работы картриджа. Скорость очистки воды через питьевую систему воды с картриджами обычно составляет 3 литра в минуту, или 180 литров в час.

Для определения потока нитратов умножаем содержание нитратов в литре воды на часовую производительность фильтра:

50 мг/л * 180 л/час = 9000 мг/час.

Итак, поток нитратов составляет 9 грамм в час. Если строго, то 9 г-экв/час.

Ионообменная ёмкость картриджа (предположим), составляет 300 г-экв (300 грамм эквивалент; эквиваленты нас сейчас не интересуют, поскольку не играют роли в расчётах). Она написана на упаковке или ярлыке картриджа. Если её нетНЕ ПОКУПАЙТЕ ЭТОТ КАРТРИДЖ! Даже если продавцы говорят цифры, если эти цифры не написаны, вы сильно рискуете.

И теперь как в задаче про ящики: делим общую ёмкость на поток нитратов:

300 г : 9 г/час = 33 часа.

То есть, картридж полностью перестанет работать за 33 часа при скорости очистки воды 180 литров в час и содержанием нитратов 50 мг/л.

Для того, чтобы обезопасить себя от постепенного нарастания проскока нитратов, которое описывалось выше, картридж следует менять через половину этого временичерез 16,5 часов непрерывного использования. За это время очистится 2970 литров (умножим 16,5 на производительность 180 л/час).

Поскольку картридж никто не использует непрерывно (обычно), то не всё так плохо. Предположим, в день используется 10 литров воды. Значит, картриджем можно пользоваться 297 дней (2970 литров делим на 10 литров в день). Обычно для профилактики рекомендуется менять картридж не реже чем раз в полгода.

Как видите, всё очень просто. За одинм исключением — как определить, сколько нитратов есть в воде?

Для определения существует два простых способаэкспресс-тесты на нитраты и измерение количества нитратов с помощью электродов иономера. Оба способа доступны через поиск в Интернете. Экспресс-тесты менее точны, но более дёшевы. Иономер (нитратомер) более дорогой, но с высокой точностью измерения.

Чем осложняется определение содержания нитратов и расчёты времени работы картриджа или засыпки из анионообменной смолы? Тем, что содержание нитратов в воде может меняться. Уменьшение количества не так опасно, как увеличение. Ведь, если вовремя не отследить увеличение количества нитратов, может происходить проскок этих веществ, быстрее вырабатывается ресурс смолы. Так, вы расчитали, что картридж нужно менять через год, а оказалось, что содержание нитратов выросло в 2 раза, и картридж перестал работать через полгода. И следующие полгода вы получали свою дозу нитратов.

Поэтому, если используется этот метод борьбы с нитратами, нужен постоянный регулярный контроль их содержания в воде  и соответствующая коррекция ресурса.

Хотя есть способ, который позволяет забыть о нитратах и не беспокоиться об изменении их количества. Но о нём в следующий раз.

Кстати, хочу вас успокоить — в городской воде нитратов быть не должно 🙂

Предыдущая статья про нитраты: "В чём вред загрязнённой воды. Нитраты"

Предыдущая статья цикла "Очистка воды": "Озон в водоочистке".

Содержание блога.

В чём вред загрязнённой воды? Нитраты.

Многие слышали о том, что пить загрязнённую воду вредно.

Почему её пить вредно?

Потому что загрязнённая вода содержит вредные для организма вещества. Какие это вещества? Например, нитраты, тяжёлые металлы, пестициды.

Нитраты попадают в воду с дождевой водой. А дождевая вода берёт их с полей. Нитраты — это часть удобрений (например, калийная или аммиачная селитра). Дождь смывает эти самые нитраты в реки, озёра, подземные воды. Другой источник нитратов — сточные воды городов и животноводческих ферм.

Чем вредны нитраты?

Тест-набор для определения содержания нитратов в водеНитраты попадают в организм, превращаются в нитриты. А вот нитриты уже вредят: они соединяются с гемоглобином, который переносит кислород от лёгких к тканям. Связавшись с гемоглобином, нитраты делают его неактивным — этот "испорченный" гемоглобин не способен соединяться с кислородом. Отсюда — организм обеднён кислородом, наступает кислородное голодание. Обмен веществ частично переходит на бескислородный путь, выделяется много молочной кислоты. Соответственно, будут болеть мышцы — как после очень сильной физической нагрузки. Кстати, с болью в мышцах после нагрузок достаточно легко справиться. Об этом написано здесь.

Нитриты не образуются из нитратов в организме человека. Они образуются из нитратов в толстом кишечнике в результате деятельности микрофлоры человека. Если у человека пониженная кислотность, то он рискует получить более сильное отравление, поскольку микрофлора занимает большую площадь желудочно-кишечного тракта. Источник: http://www.it-med.ru/library/n/nitrats.htm.

Итак, нитраты-нитриты. Кислородное голодание клеток и тканей приводит кПрибор для измерения нитратов в пищевых продуктах снижению количества белка, падению синтеза витаминов — начинается авитаминоз. Поскольку кислород нужен при работе щитовидной железы, то в организме снижается количество иода и увеличивается щитовидная железа (зоб).

Признаки отравления появляются через 1—6 часов после поступления нитратов в организм. Острое отравление начинается с тошноты, рвоты, поноса. Увеличивается и болезненно реагирует на пальпацию печень. Снижается артериальное давление. Пульс неровный, слабого наполнения, конечности холодные. Отмечается синусоидальная аритмия. Дыхание учащается. Появляются головная боль, шум в ушах, слабость, судороги мышц лица, отсутствие координации движений, потеря сознания, кома. В легких случаях отравления преобладает сонливость и общая депрессия.

В общем, и симптомы, и последствия не из приятных. У взрослых людей "испорченный" гемоглобин восстанавливается в нормальный относительно быстро. Но у маленьких детей (чем меньше, тем ярче это проявляется) снижен синтез веществ, которые отвечают за восстановление гемоглобина. Поэтому дети страдают намного больше.

Впервые с отравлением нитратами столкнулись в Средней Азии, когда большое количество людей внезапно заболели. Тошнота, рвота, смертельные случаи, в особенности среди детей. Причина — арбузы. Арбузы выращивались со значительной передозировкой удобрений (в том числе — нитратных). Отсюда повышенное содержание нитратов в овощах. А затем и в людях.

Как помочь человеку, который отравился нитратами? Витамин С, зелёный чай, кислые продукты, витаминный комплекс. Скорая помощь. Больница. Где дадут кислородную подушку для компенсации недостатка кислорода в крови. И будут ждать, пока "плохой" гемоглобин не восстановится.

И главное — не пить воду с нитратами и не есть овощи с нитратами!

Продолжение следует: "Нитраты в воде — как с ними бороться?"  

Предыдущая статья цикла "Чистая вода": "Феномены природы. Озеро Могильное".

 Содержание блога.

Ледники и оледенения.

ледник в ШвецииПредставьте себе: снег падает на землю, накапливается, высота слоя достигает метра, двух, трёх… Это возможно в условиях, когда таяние снега замедлено (из-за температуры, влажности, атмосферного давления). Когда толщина снега становится критической, под тяжестью вышележащих слоёв снега, нижние слои превращаются в фирн (деформированный и уплотнённый снег).

Снежные кристаллы под воздействием большого веса ломаются, сминаются. И когдаСтекающий ледник вес вышележащих слоёв снега и фирна превышает критический, нижние слои фирна превращаются в ледниковый лёд — очень сильно уплотнённый и деформированный снег.

Этому процессу помогает периодическое подтаивание верхних слоёв — вода сверху просачивается вниз, застывает в лёд и ещё больше цементирует слой снега.

Такой слой снега, который превращается в лёд, называется ледник.

ЛедникСо времененм ледник разростается, его нижний край достигает зоны, где таяние снега преобладает над замерзанием. И ледник замедляет ход, а затем останавливается. Часто ледники останавливаютс уже в море, где край ледника образует "зону отёла" — место, где от ледника откалываются айсберги. Установившееся равновесие длится до тех пор, пока что-нибудь не меняется.

Например, окружающая температура растёт. Тогда ледник отступает назад, и, возможно, вообще исчезает.

С другой стороны, когда температура падает, ледник начинает двигаться вперёд, разрастаться. Движению ледника способствует ещё два фактора — ориентация осей кристаллов льда в одном направлении и таяние льда у подножия ледника. Оба фактора являются следствием огромного веса ледника. Тонкая плёнка воды под ледником может собираться в озёра (про подобный феномен уже писалось ранее в статье про подлёдное озеро Восток) и вытекать из-под ледника в виде ручьёв . А может служить смазкой для ледника — в этом случае скорость движения ледника намного возрастает.

Возможно, этим обуславливается и такой феномен, как ледяные "реки" в Антарктиде.ледник На этом материке, который полностью покрыт многокилометровыми ледниками, существуют более "быстрые" участики — лёд в этих областях движется к морю намного быстрее "берегов", со скоростью 1-2 метра в сутки. Ширина таких участков достигает сотен метров. Похоже, что такие "реки" двигаются быстрее как раз за счёт смазки из воды у основания.

На Земле существовали периоды истории, когда ледники, двигаясь таким образом, закрывали до 50 % суши. Согласно гипотезе "снежного шарика", в истории Земли был такой период, когда вообще вся поверхность планеты была покрыта ледниками — и горы, и реки, и моря, и океаны — вообще вся Земля былаЛедник как снежный шарик. И только вулканическая активность и накопление из-за неё в течение миллионов лет нужного количества углекислого газа позволило ледяному покрову расстаять. Так что благодарное человечество должно не ругать парниковый эффект или бороться с ним, а поставить огромный памятник, ведь без этого эффекта так бы и была Земля покрыта льдом полностью.

Предыдущая статья цикла "Вода как она есть": "Возможен ли оптимальный состав воды?"

Содержание блога. 

Феномены природы: озеро Могильное

перегородка между озером и моремЭто озеро находится возле моря и отделено от него тонкой перемычкой. По идее, вода в озере должна быть точно такой же, как и в море — солёной. НО! Это не простое озеро. Начать с того, что высота воды в нем несколько выше уровня моря, несмотря на то что от моря оно отделено всего лишь той самой перемычкой из песка и гравия. И на этом чудеса не заканчиваются.

Для справки: Площадь озера около 90000 кв. м (около одной десятой квадратного километра), длина — 560 м, ширина — 280 м, наибольшая глубина достигает 17 м. Вода в основном — прозрачно-зеленая. Гидрохимическое равновесие соленой и пресной воды удерживается за счет просачивания морской воды через вал шириной до 70 м и высотой 5,5 м, отделяющий озеро от океана.

Итак, основное чудо. Озеро делится на пять совершенноОзеро Могильное самостоятельных, не похожих друг на друга ярусов-этажей.

Самый нижний ярус, располагающийся на глубине 17-18 метров, заполнен жидким илом. Здесь гниют органические остатки, поступающие с верхних этажей. Слой этот является мертвым, лишенным кислорода, зато в больших количествах там представлен сероводород. Единственные обитатели первого яруса — определённые виды бактерий.

На втором этаже царит вечный полумрак, вода насыщена бактериями пурпурного оттенка, окрашивающими ее в вишнево-розовый цвет. Эти бактерии активно поглощают и окисляют поступающий снизу сероводород, благодаря чему смертельно опасный газ не проходит в верхние ярусы. (Интересно было бы сюда нырнуть и посмотреть на пурпурную воду. Да, кстати, одна из казней египетских вроде бы содержала пурпурную воду — не это ли имелось в виду?)

Актинии - одни из обитателей озераВ третьем снизу слое вовсю кипит жизнь Есть на этом этаже морскиеМедузы также живут в озере Могильное звезды, ежи и рачки, а также особый вид трески, именуемой кильдинской в честь острова.

Четвертый этаж — область, где смешиваются пресный и солёный слои, вода в нем умеренно солоноватая, морских обитателей нет.

Зато пятый, самый верхний, ярус заполнен пресной водой, холодной и прозрачной. Там живут многочисленные обитатели, типичные для арктических пресноводных водоемов. Как считается, верхний слой пресный, поскольку разбавляется выпадающими осадками.

Могильное озеро является одним из древнейших. Оно пережило несколько геологических эпох и сохранило некоторые виды живых существ, давно исчезнувших в соседнем Баренцевом море.

Возможно, что Чёрное море, феномен которого описывался раньше, также могло бы превратиться в подобное озеро. Ведь сейчас существуют почти все условия, и основное из них — отсутствие вертикального перемешивания воды. Нижний слой моря насыщен сероводородом и очень солёный. А верхний, который разбавляется дождями — более пресный. Однако, из-за того, что Чёрное море — таки море, а не озеро, из-за волн и течений верхний пресный слой образоваться не может. Хотя, если бы волнение улеглось лет на 500, то получился бы огромный аналог Могильного озера.

Картинки с ostrov-kildin.narod.ru/OzeroM.html

Факты: Н.Н. Непомнящий. Тайны живой природы.

Возможен ли оптимальный состав воды?

Часто встречается такое словосочетание: "опитмальный состав воды". Им хвастаются производители бутилированной воды, фильтров для воды, владельцы скважин и многие другие. Что же они имеют в виду под этим словосочетанием?

Оптимальный — наилучший из возможных, наиболее благоприятный (определение по Большой советсткой энциклопедии).

Состав воды — нечто непонятное. Почти то же, что состав спирта. Или состав хлора. Вода — химический элемент, соединение водорода и кислорода. Так что словосочетание "состав воды" — некорректно. Вода состоит из воды.

Скорее всего на бытовом уровне имеется в виду "состав воды как раствора ряда химических элементов". В этом случае действительно можно говорить о составе (как и о составе водки, составе воздуха и т.д.).

Поскольку чаще всего "состав воды" говорится по отношению к обычной воде, то рассмотрим раствор химических элементов в воде, который используется для питья.

В воде могут содержаться нерастворимые примеси — песок, ржавчина, бактерии, вирусы, водоросли, крупные куски органических веществ.

И могут содержаться растворимые примеси — соли и небольшие органические вещества.

Для каждой реки, скважины, каждого источника забора воды существует свой состав воды. В древности люди мало путешествовали, долго жили на одном месте. И привыкали именно к какому-нибудь конкретному и постоянному составу воды, своему озеру, реке, колодцу.

По прошествии времени состояние рек и озёр перестало быть питьевым из-за ядохимикатов, удобрений, нефтепродуктов и пр. И воду стали очищать. При очистке воды различными методами получается различный состав воды, типичный для того или иного города. Например, во Львове вода содержит много солей жёсткости — до 10 мг-экв/л. В Киеве жёсткость воды — 5-7 мг-экв/л. В миргороде — 1 мг-экв/л. Зато в Киеве общее содержание растворённых солей — 30-400 мг/л, а в Миргороде — 1600 мг/л.

И жители этих городов, которые с детства пьют эту воду, привыкают именно к этому составу. Под него подстраивается деятельность пищеварительной системы и почек. А теперь представьте — эти люди начинают пить другую воду, с так называемым "оптимальным составом", который ну никак не соответствует тому, что они пили до сих пор. Для организма это стресс.

Другое дело, что люди переходят на очищенную воду, и организм после стресса чувствует себя намного лучше.

Но понятие "оптимальный состав воды" для деятельности данного конкретного организма применимо только к той воде, к которой привык этот человек с детства. Переходя к чему-либо другому, может быть, даже лучшему, происходит перестройка метаболизма и возможные сбои в работе тела.

Зато потом устанавливается новое, более качественное состояние тела. И новый "оптимальный состав воды", верный только для данного человека.

Что пытаются продвинуть под "оптимальным составом воды" некоторые врачи, деятели санэпидемстанций и водоканалов, продавцы, и маркетологи? Усреднённый состав воды. Не оптимальный для каждого организма в отдельности, а усреднённый. Причём усреднённый не для человека, а для крыс или других подопытных животных.

Таким образом, понятие "оптимальный состав воды" в том виде, в котором оно наиболее часто сейчас употребляется, является некорректным. Более правильное понятие — усреднённый для крыс состав воды.

Предыдущая статья цикла: "Вода — не единственная, у кого есть память".

Содержание блога.

Может ли высохнуть море?

Как-то я уже писал про то, что море может высохнуть. Пример этому — Средиземное море, которое  не раз за историю Земли почти полностью высыхало, а затем заполнялось водой через Гибралтарский пролив гигантским водопадом. Но может ли нечто подобное произойти сейчас? Оказывается может. Случайно в Википедии я натолкнулся на этот факт. О чём и решил написать.

Аральская катастрофа — совокупность экологических, биологических, почвенных, климатических и социальных явлений, связанных с усыханием Аральского моря.

Аральское море до усыхания являлось четвёртым по площади озером в мире после Каспийского Моря, Верхнего Озера (Северная Америка) и Виктории (Африка). Деградация Аральского Моря началась в 1960-х, когда Минсельхоз СССР начал забирать бо́льшую часть стока Сырдарьи и Амударьи в каналы, орошающие хлопковые и рисовые поля на территории Узбекистана и южного Казахстана. В результате море значительно отступило от своего берега, и обнажилось дно, покрытое морскими солями с примесью пестицидов и других химикатов.

Аральское море в 1989 году и в 2003 году - разность очевидна

Арал потерял на испарение около 1000 км³ воды. В 1989 море распалось на два изолированных водоёма — Северное (Малое) и Южное (Большое) Аральское море. На 2003 площадь поверхности Аральского моря составляет около четверти первоначальной, а объём воды — около 10 %. К началу 2000-х абсолютный уровень воды в море снизился до отметки 31 м, что на 22 м ниже исходного уровня, наблюдавшегося в конце 1950-х.

Климат в районе Аральского моря (над бывшей акваторией и в радиусе 50-100 км отКорабль на дне высохшего моря неё) стал более континентальным и засушливым, зимы стали более холодными (на 1-3 градуса). На месте дна отступившего моря образовалась песчано-соляная пустыня; при сильных ветрах (которые наблюдаются в данном регионе в течение 30-50 дней в году) над высохшим дном развиваются интенсивные пыльные бури, шлейф пыли достигает в длину 200—300 км, и, в зависимости от направления ветра, достигает таких городов, как Кзыл-Орда, Байконур, Челкар, Нукус и т. д., проявляясь в виде мглы белёсого цвета, ухудшающей прозрачность воздуха (дальность видимости). Поскольку солевые отложения на высохшем дне содержат большие количества химудобрений и ядохимикатов (использовавшихся в сельском хозяйстве и смывавшихся с полей в реки и далее попадавших в море), вдыхание такого воздуха может негативно сказываться на здоровье людей и животных данных регионов. Ежегодно со дна Аральского Моря ветрами поднимается до 150 миллионов тонн соли. Ядовитые соли Аральского региона обнаружены в крови пингвинов Антарктиды, на ледниках Гренландии, а также в лесах Норвегии, на полях Беларуси и т. д.

Корабль на дне высохшего моряПострадал аральский ландшафт: площадь тростниковых зарослей сократилась с 550 до 18 тыс. га, в общей сложности погибло примерно 50 крупных озёр в дельтах Сырдарьи и Амударьи. Уничтожена часть тугаев в поймах Сырдарьи и Амударьи. Резко сократилось разнообразие видов живой природы в море. Из 178 видов позвоночных животных остались 38. Солёность воды превысила 18 %. Море потеряло рыбохозяйственное значение. Порты Аральск, Муйнак и Казахдарья утратили значение и были закрыты. В Приаралье с конца 1980-х годов отмечается высокий уровень безработицы.

Катастрофа нанесла значительный ущерб населению Приаралья. В основномКорабли на дне высохшего моря пострадали дети, женщины, малоимущие жители городов и сельской местности. В регионе самая высокая детская смертность среди стран СНГ (75 на 1000 родившихся детей) и высокий уровень материнской смертности: около 120 человек на 10 тыс. родов. Увеличились количество таких болезней, как туберкулез, инфекционные и паразитические — тиф, паратиф, гепатит, гипертония, психосоматические заболевания и т. д. Медицинские эксперты связывают эти заболевания с усыханием моря.

Как менялся уровень Аральского моря за годы, можно посмотреть на анимации, которая расположена здесь.

В 2005 завершилось строительство Кокаральской плотины, которая может спасти северную часть Аральского моря (так называемое Малое море) от высыхания. Благодаря плотине абсолютный уровень воды в Малом море поднялся уже до 42 м, начало возрождаться рыбное хозяйство.

Печально, однако. То ли ещё будет…

Предыдущая статья цикла: "Талая вода, как её получить".

Содержание блога "Чистая вода".

Как выбрать фильтр для воды 35.

Озон в водоочистке.

Продолжаем предыдущую тему. Пример организации очистки воды с помощью озона. Это не рецепт от всех бед, это попытка показать на примере, как применяется озонирование в водоподготовке.

Предположим, ситуация: исходная вода содержит 2,5 мг/л растворённого железа, окисляемость 12 мгО2/л, мутность 5 мг/л, цветность 30 градусов. То есть, вода мутная, зелёная, много органики и железа. Не самая плохая ситуация, с этим может справится простой обезжелезиватель. Но, допустим, мы собираемся применить менее затратное озонирование.

Существует эмиприческое правило, по которому доза озона для обработки воды при удалении железа составляет 0,14*[Fe], то есть 0,14 умножить на концентрацию железа. Источник к сожалению не помню. В нашем случае доза озона составит 0,35 мг/л. Поскольку окисляемость — это комплексный показатель, и на самом деле не известно, что там находится, то точно рассчитать дозу озона можно только на практике. Ориентировочно озона в нашем примере нужно 2 мг/л. Соответственно, на 1000 литров нужно 2000 миллиграмм озона, или 2 грамма. 1000 литров — это то количество воды, которое нужно семье из 3-4 человек на сутки.

Озонаторы делятся по производительности: 1 г/час, 2 г/час, 4 г/час и т.д. Чем больше граммов в час, тем дороже. Предположим, мы выбрали озонатор на 1 г/час. Значит, для обработки воды по нашему примеру понадобится 2 часа. Как будем подавать озон? Очень просто — компрессором пробулькивать в накопительном баке. Пузырьки воздуха, насыщенного озоном, проходят через воду, окисляют всё, что можно окислить, и лопаются на поверхности воды. Не использованый озон нужно удалять, так как озон достаточно ядовит. Для этого на выходе из бака устанавливается фильтр с активированным углём, который разлагает озон. Всё это должно находится в хорошо вентилируемом помещении.

Вода отстаивается, железо и органика укрупняются, и их уже можно отфильтровать на следующей стадии очистки воды с помощью обычных фильтров механической очистки картриджного типа. Не лишним окажется фильтр с активированным углём и сетчатый промывной фильтр. Но это уже нужно смотреть по деньгам.

Итак, нужны: озонатор производительностью 1 г/час, накопительный бак на 1000 литров, компрессор для подачи озоно-воздушной смеси в бак, система подачи озона в бак, фильтр грубой очистки, насосная станция, фильтры механической очистки воды.

Схематически это будет выглядеть так:

Схема озонирования

Итак, вода поступает из скважины, набирается в ёмкость.  Уровень воды регулирует поплавок от погружного насоса и соленоидный клапан. Всё вместе подключается к таймеру, который позволяет набор воды только ночью. Другой таймер включает озонатор и компрессор для подачи воздухо-озоновой смеси в воду. Таймер запрограммирован на 2 часа работы. Через 2 часа он отключает озонатор и компрессор.

За эти 2 часа озон с воздухом попадают в бак через шланг  с дырочками для равномерной подачи озона по всему объёму бака. Железо окисляется, органика окисляется, они укрупняются и выпадают в осадок.

Далее обитатели дома встают, открывают кран — и насосная станция подаёт уже очищенную воду через ряд фильтров (например, сетчатый на 100 микрон, картриджный гофрированный на 30 микрон, картриджный на 5 микрон и фильтр с активированным углём) в дом.

В результате вода не содержит железа и у неё намного меньше органических веществ.

Для того, чтобы удаление примесей было более полным, просто увеличивается время озонирования. Порядок эксперимента простой — налили воду в бак, пропустили озон 2 часа, час, 3 часа, 4 часа и сравнили внеший вид воды.

Нужно помнить, что в загрязнённой воде озон почти полностью разлагается и становится безопасным для человека за 20, а для верности — за 30 минут. То есть, пить воду можно только через это время.

Считаем время: начало наполнения бака в час ночи. Наполнение бака 2 часа — 3 часа ночи. Время для деструкции озона в воде — 30 минут. 3.30 ночи — вода готова к использованию.

Затраты на проект минимальные, из сменных элементов — только картриджи механической очистки угольной фильтрации, которые присутствовали бы при любой схеме водоподготовки — и с озоном, и без озона. Других сменных элементов и расходных материалов нет — ни замены каталитической загрузки, ни затрат на марганцовку или соль.

Где берут озонаторы? В основном у тех компаний, которые занимаются бассейнами. Они же подскажут и покажут, а, возможно и установят.

Опять же, приведённые данные — не руководство к действию, а пример.

Предыдущая статья про озонирование.

Следующая статья: "Как выбрать фильтр для воды с помощью таблицы сравнения"

Содержание блога.

Вода не единственная, у кого есть память.

Как пишут различные источники-сторонники памяти воды, память воды возможна только потому что вода обладает способностью образовывать водородные связи. Следует отметить, что такой подход весьма ограничен, поскольку водородными связями обладает большое количество других веществ. И акцентирование только на воде очень похоже на попытку убрать внимание из других областей.

Как бы то ни было, ниже приводится список веществ, которые так же, как и вода, могут образовывать водородные связи.

Но перед этим немного химии, определимся с водородной связью — что это такое и с чем её едят.

Связь между атомами возникает, когда один атом, у которого избыток электронов, отдаёт "взаймы" лишние электроны тому, у кого их недостаток. То есть, электроны становятся общими.

У атома кислорода 2 "лишних" электрона. У атома водорода — недостаток 1 электрона. Поэтому атом кислорода даёт по 1 электрону двум атомам водорода и образуется вода, где у кислорода и двух водородов есть общие электроны. Эта структура более стабильная, чем исходные 1 кислород и два водорода.

Все химические соединения образуются по этому принципу, стремясь к стабильности.

Но! Некоторые атомы являются более сильными, чем другие (по разным причинам, связанным с их строением). Поэтому они забирают общие электроны в большей степени, как если бы это были равноценные отношения (другими словами, стягивают электронную плотность на себя).

Это вызывает перераспределение заряда в молекуле. Наверное, вам известно, что электрон заряжен отрицательно. И когда общая пара электронов находится "строго посредине" двух атомов, общий заряд нейтрален. Но когда один атом тянет на себя электроны в большей степени, то заряд располагается неравномерно: тот, кто притянул к себе электроны в большей степени, несёт частичный отрицательный заряд. И наоборот, у кого их забрали — частичный положительный.

Например, молекула воды — пример такого не взаимного "сотрудничества". То есть, кислород притянул к себе электроны двух водородов. И поэтому он несёт частичный отрицательный заряд, а два водорода — частичный положительный заряд.

Как известно из физики, противоположные заряды притягиваются. И когда встречается несколько молекул воды с неравномерно распределённым зарядом, они связываются друг с другом — водороды "липнут" к кислороду соседней молекулы, а кислороды "тянутся" к водородам соседних молекул воды.

Это означает, что между молекулами воды образовались водородные связи, трёхмерная решётка и т.д.:

 Водородные связи воды (Источник - Кругосвет)

 Подробнее о водородной связи можно почитать в энциклопедии Кругосвет.

 Соответственно, возможно, что молекулы воды с помощью водородных связей могут образовывать более или менее устойчивые стабильные образования, которые могут отвечать за "память" воды.

Соответственно, любое другое вещество с перераспределёнными электронами и водородными связями также может образовывать те или иные более или менее устойчивые скопления, которые могут отвечать за "память".

Итак, обещанный список этих веществ:

1. Для начала — вода как наиболее цитируемый и "раскрученный" представитель (Н-ОН).

2. Фторид водорода, плавиковая кислота (HF). Образует цепочки (не трёхмерный каркас). Однако, за память могут отвечать различные цепочки постоянной длины. Получится как бы химическая азбука Морзе.

3. Борная кислота В(ОН)3. Образует красивые двухмерные структуры:

 Водородные связи борной кислоты (источник - кругоствет)

 На мой взгляд, вполне эстетичная структура и запросто может нести массу информации.

4. Гидриды металлов и доноры протонов (редко встречается в природе, однако почему бы и нет).

5. Аммиак, NH3. Отличное вещество (кроме запаха), которое образует прекрасные трёхмерные сети ничуть не хуже воды. Прямой кандидат в конкуренты воде.

6. Синильная кислота. Как и фторид водорода (пункт 2), образует цепочки; за память также может отвечать длина цепочек.

7. Спирты. И самый известный представитель — этиловый спирт. Интересно, что задолго до того, как прошла утка про "память" воды, мне лично было известно поверие, что спирт "записывает" информацию. Поэтому за столом, где есть спиртные напитки, бутылку необходимо закрывать крышкой (чтобы спирт не набрался лишнего, а то похмелье, отравления и прочее). Известны мастера духовных практик, которые могут по своему желанию придавать водке различный вкус, например смородины или клубники. Так что спирты не только прямые конкуренты воде, но и их информационные свойства известны намного лучше и дольше.

8. Такие пары, как хлороформ и жирные кислоты, ацетилен и ацетон.

9. Карбоновые кислоты (обычная лимонная или уксусная кислоты известны всем). Правда, соединяются только попарно, но кто их на самом деле знает…

Далее следует большая группа органических веществ, которая содержит в своём составе группу NH2-, =С=О и OH- (которые нам знакомы по пунктам 1 и 5). Водородные связи возникают между этими группами.

10. Полиуретаны, полиамиды (искусственно созданные соединения), очень важные в промышленности. Интересно было бы изучить воздействие музыки Баха при отливке полиуретановых подошв для ботинок. Возможно, ботинки служили бы дольше.

11. Сахара и полисахариды. Эти соединения обладают одновременно очень большим количеством водородных связей, причём очень часто — в пределах одной молекулы. Важность этих связей очень высока — благодаря ей существует всё живое, поскольку полисахарид целлюлоза (важная его часть — водородные связи) является структурынм элементом всех растений. А без растений — куда уж нам.

12. Аминокислоты, и, соответственно белки (которые состоят из аминокислот). Ещё более важные соединения, чем сахара. Если бы не водородные связи, белки не образовывали сложные трёхмерные структуры, от существования которых зависит вообще вся органическая жизнь на Земле (и бактерии, и вирусы, и растения, и люди — вообще все). Здесь с уверенностью и без споров можно сказать, что информационная структура белка, обеспечиваемая водородными связями, является основой жизни. Я думаю, ни один учёный с этим не будет спорить. С формулировкой — возможно, но с фактом — врядли.

13. ДНК. Наиболее изученная информационная структура из всех описанных. Её изучают без малого 150 лет и достигли большого прогресса. Конечно, за основную информацию отвечают не водородные связи, а азотистые основания, однако без водородных связей… Так что, можно сказать, что ключевую информацию всё же несут водородные связи. Хотя это всего лишь моё предположение.

Всё, список закончен. Возможно, я что-нибудь пропустил. Если я найду что-нибудь ещё, то список будет дополнен.

ВЫВОД.

Итак, как видите, место воды в этом списке, хоть и первое по порядку, однако отнюдь не первое ни по известности, ни по изученности, ни по применимости.

Предыдущая статья цикла: "Кипение холодной воды"

Следующая статья цикла: "Возможен ли оптимальный состав воды?"

Содержание блога.