В современных реалиях, мы воспринимаем блага цивилизации, такие как, чистая вода из-под крана и отопление, как «данность». В данный момент, на нашей планете, большинству людей доступна безопасная питьевая вода. И мы редко задумываемся о том, что на протяжении многих веков, человечество предпринимало бесчисленное количество попыток сделать воду пригодной и безопасной для использования.
За технологиями современности, достигшими совершенства в настоящее время, всегда стоят интересные открытия и необычные изобретения прошлого. Порой, за великими открытиями скрываются совсем не очевидные вещи, которые помогают человеку добиваться поразительных результатов.
Очистка воды – это процесс удаления загрязняющих веществ из вод, с помощью различных методов. Окончательным результатом процесса очистки является получение воды, пригодной для использования с определенной целью.
Сегодня мы рассмотрим историю возникновения одного из методов очистки воды – коагуляцию.
История коагуляции как метода очистки воды
Коагуляция впервые была использована примерно в 1500 году до н.э., древние египтяне использовали этот метод для удаления твердых частиц из воды, используя в качестве коагулянта сок сладкого миндаля. Археологами были найдены произведения искусства, изображающие этот процесс.
Китайцы, в течение нескольких веков до современной эры использовали скважины глубиной до 1500 футов для получения питьевой воды, но перед использованием они осветляли ее с помощью процессов коагуляции и отстаивания. В качестве коагулянтов использовались природные минералы - квасцы (сульфат алюминия).
Индусы на санскрите написали собрание медицинских знаний «Ousruta Sanghita» (2000 г. до н.э.) о качестве воды, в которых обсуждали использование для обработки питьевой воды драгоценного камня гессонита (Gomedаka) и растительных веществ, в частности, семян Strychnos Potatorum. Сегодня эти вещества с полимерной структурой используют в качестве коагулянтов.
В древнем Риме, Плиний (77 г. н.э.) добавлял поленту (итальянское блюдо из кукурузной муки) в горькие воды и оставлял ее на два часа, что делало ее пригодной для питья. Он также утверждал, что такого же эффекта можно достичь путем добавления известняка и глины.
В эпоху Просвещения английский философ Фрэнсис Бэкон в своей книге «Естествознание за десять веков» («Sylva Sylarum»), описывал множество экспериментов, десять из которых касались обработки воды, включая перколяцию (фильтрация через адсорбирующий слой), кипячение, дистилляцию и осветление путем коагуляции и последующего отстаивания.
В Европе алюмокалиевые квасцы в качестве коагулянтов начали применять только в середине XVIII в., в виду того, что относились к этому с опасением, о чем свидетельствует запись в первом русском руководстве по водоснабжению:
«Нельзя не осуждать всякого очищения, которое вводит в химический состав воды новое вещество, прежде в ней не заключающееся. По этой причине, а равно и по ценности квасцов способ очищения ими весьма редок и может быть употреблен только при малом количестве воды».
Первые эксперименты по использованию сульфата алюминия в очистке воды были проведены в 1827 году. В 1884 г. американец Хайят получил патент на очистку воды фильтрами с предварительной обработкой воды, используя в качестве коагулянта сульфат алюминия.
В 1865-1872 годах для практического использования были также рекомендованы соли железа, а в 1887 году было запатентовано карманное фильтрующее устройство с предварительным выделением в осадок гидроксидов железа.
В 80-90-х годах 19 века было проведено изучение технологических возможностей процесса коагуляции, опубликованы сообщения об использовании коагулянтов при очистке торфяных и сточных вод.
В 1886 году было предложено использовать для подготовки питьевой воды хлорное железо, а уже в конце 19 века были проведены первые исследования эффективности этого коагулянта. В 1937 г. Д. Бэйлис предложил использовать в качестве флокулянта активную кремниевую кислоту, а начиная с 1950-х годов все чаще, наряду с коагулянтами, начинают использовать органические флокулянты.
С ростом населения, бурного развития всех отраслей промышленности, объемы подготовки воды в целях хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения росли, одновременно расширялась номенклатура реагентов, используемых в процессе коагуляции.
В настоящие время метод коагуляции - важнейший физико-химический метод очистки воды, позволяющий снизить мутность и цветность воды, очистить ее от органических и неорганических взвешенных веществ, а также удалить значительную часть микроорганизмов.
НПО Экосистема широко использует данный метод для очистки промышленных сточных вод и в водоподготовке, комбинируя с ним другие методы очистки.
Эта статья положит начало отдельному циклу, в котором мы будем рассказывать об интересных фактах и истории возникновения различных методов очистки воды.
