Очистка воды в походных условиях

Где бы ни проходил маршрут туриста, один из важнейших вопросов, с которым он сталкивается – наличие питьевой воды. Человеку в походе необходимо 3 - 5 литров воды в день. И если тушенку и крупу турист несет на своих плечах, то взять с собой столько воды в многодневный пеший поход – задача нереальная. Недаром стоянки устраиваются, как правило, вблизи источников воды. И здесь возникает уже другой вопрос: а можно ли эту воду использовать для приготовления пищи и питья? Насколько это безопасно?

Даже в прозрачной, кристально чистой воде горных рек могут содержаться опасные примеси, болезнетворные микроорганизмы – ведь прогресс, в виде осадков, достиг самых отдаленных участков планеты. А если это обычная равнинная река, протекающая через множество населенных пунктов и «обогатившаяся» отходами производства и жизнедеятельности? Или озеро с застоялой водой, затянутое ряской?

Такая «природная» вода содержит не только различные взвеси в виде песка, глины, остатков растений, личинок комаров и прочее. В ней могут также содержаться опасные химические соединения, нитраты, тяжелые металлы, патогенные микроорганизмы.

Так что же делать? Брать, все-таки, с собой запас питьевой воды? На первое время, немного, наверное, стоит. А еще с собой в дорогу необходимо взять средства для очистки воды.

Для полноценной очистки воды она должна пройти через следующие этапы: отстаивание, фильтрование, обеззараживание.

Отстаивание

Отстаивание позволяет снизить количество взвешенных частиц (ил, песок, частички органики). Тем самым устраняется часть загрязняющих веществ и уменьшается мутность воды. Отстаивание, к тому же, существенно снижает скорость засорения фильтров при последующей фильтрации. Конечно, прозрачную воду из горных источников и родников отстаивать необходимости нет.

Фильтрование

Более мелкие, невидимые глазу частички, удаляются из воды при ее фильтровании. Можно использовать фильтр, изготовленный из подручных материалов, например, земельный, или сделанный из нескольких слоев ткани. Конечно, это поможет удалить из воды еще часть загрязнений. Но избавить воду от самых опасных – химических соединений, микроорганизмов – такие фильтры не в силах.

Самым надежным и распространенным методом очистки воды в полевых условиях является использование туристических походных фильтров. Популярность их обусловлена широким разнообразием и простотой применения.

В качестве полевых, как правило, используются угольные или мембранные фильтры.

Угольные фильтры

Действие угольных фильтров основано на адсорбции (поглощении) частичками активированного угля, который выступает в качестве сорбента, различных загрязнителей.  Угольные фильтры эффективны для удаления свободного хлора, различных органических веществ, в том числе фенола и бензола, соединений тяжелых металлов, они хорошо устраняют неприятный привкус и запах. Но они не в силах удалить из воды вирусы и бактерий.

Конструкция таких фильтров достаточно проста: это цилиндрическая емкость, изготовленная из пищевой пластмассы и заполненная фильтрующим элементом – активированным углем. Изготавливают активированный уголь, как правило, из скорлупы кокосовых орехов. Вода поступает в цилиндр сверху вниз и проходит через угольный наполнитель. При этом и происходит удаление загрязнений. Эффективность угольного фильтра зависит от общей внутренней поверхности угольных элементов, их структуры и сорбционной емкости. Для усиления сорбционных свойств и улучшения качества выходящей воды в уголь могут быть добавлены специальные вещества.

Серьезным недостатком угольных фильтров является возможность активного развития микроорганизмов. Внутри фильтра, в постоянно влажной среде, создаются условия, благоприятные для размножения бактерий. Вода, проходя через такой фильтр, не только не очистится, но и может обогатиться болезнетворными микроорганизмами. Для предотвращения активности микрофлоры в угольные фильтры добавляют бактерицидные вещества. Одним из самых популярных способов является добавление соединений серебра. После такого фильтра вода становится годной для питья.

Мембранные фильтры

Более эффективный способ очистки воды – использование мембранных фильтров. Основным элементом такого фильтра является мембрана, изготовленная из синтетических материалов. Мембрана насыщена порами определенного диаметра. При прохождении потока воды через мембрану поры задерживают частицы, размер которых превышает диаметра пор, и на выход поступает вода, свободная от примесей.

Степень очистки воды зависит от диаметра пор. Одни, крупнопористые, рассчитаны на очистку воды только от достаточно крупных органических загрязнений, другие могут задержать даже ионы тяжелых металлов. Поэтому, чем они меньше – тем более глубокая осуществляется очистка. Но следует иметь в виду, что при этом она и более медленная. Эти мембраны требуют предварительной очистки воды от крупных частичек, поэтому такие фильтры часто оборудованы системой пред-фильтрации.

Походные мембранные фильтры практически полностью очищают воду даже из обычного водоема, причем, не только от примесей и химических соединений. Они удаляют из воды до 99% микроорганизмов, поэтому такая вода не требует дальнейшего обеззараживания, ее можно смело применять в качестве питьевой.

Особенно надежны, прочны и эффективны керамические мембранные фильтры. Фильтрующий элемент представляет собой множество одноканальных либо многоканальных трубок, изготовленных из металлокерамики. На внутренней поверхности каналов этих трубок имеется тонкопористая мембрана с диаметром отверстий 0,05-0,1 микрон, которые и задерживают даже самые мелкие частички и бактерии.

Керамический фильтрующий элемент удобен тем, что его можно промыть и, таким образом, восстановить фильтрующие свойства.

Для достижения наиболее качественной очистки, многие производители объединяют в одном фильтре и технологию мембранной очистки, и преимущества активированного угля. Например, в походных фильтрах от швейцарской компании Katadyn реализованы 3 степени очистки: пре-фильтр устраняет крупные частички, мембранный фильтр осуществляет дальнейшую глубокую очистку, а активированный уголь поглощает запахи и устраняет привкус воды.

Следует помнить, что любой фильтр со временем засоряется и его необходимо менять. Ведь это сказывается не только на скорости пропускания воды, но и на качестве очистки.

Если ваш фильтр устраняет только механические и химические загрязнения, то полученная вода требует прохождения еще одного этапа очистки – обеззараживания.

Обеззараживание

Обеззараживание воды позволяет уничтожить находящихся в ней бактерий, вирусы, простейших, которые могут вызвать отравление. Способы обеззараживания могут быть разные.

Термический метод – воду необходимо подвергнуть кипячению. При этом кипеть она должна минимум 5 минут, но лучше 20.

Химическое обеззараживание осуществляют с использованием активных веществ, которые и убивают оставшиеся в воде микроорганизмы. К ним относятся поваренная соль, хлорная известь, марганцовка, гидроперит, йод и т.д. Их эффективность зависит от концентрации в воде. Но, как правило, при получении нужной степени обеззараживания вода приобретает не очень приятный привкус.

Для уничтожения микроорганизмов в воде существуют также специальные таблетки на основе соединений хлора, например, Пантоцид, Акватабс. Способ достаточно простой и недорогой. Но после обеззараживания вода имеет сильный привкус хлора. Поэтому перед употреблением ей желательно дать отстояться. Да и людям с аллергией на хлор этот способ не подойдет.

Ультрафиолетовое облучение

Современный способ обеззараживания воды, набирающий все большую популярность – обработка воды УФ-лучами.

Учеными установлено, что ультрафиолетовые лучи с длиной волны 254 нм обладают максимальным бактерицидным действием. Их смертоносный эффект основан на том, что высокая энергия этих лучей вызывает нарушения в структуре клеточных стенок микроорганизмов, а также начинаются фотохимические реакции в молекулах ДНК и РНК. Это и приводит к гибели вирусов, бактерий и простейших. Особенно эффективно УФ излучение по отношению к патогенным микроорганизмам, что связано с особенностями строения их клеточной мембраны.

Очень удобны и практичны для использования в походных условиях портативные очистители воды от компании SteriPen (США). Для получения питьевой воды достаточно опустить излучатель прибора в сосуд с водой и нажать на кнопку. И всего через 90 секунд у вас целый литр чистейшей воды.

Так как УФ лучи поглощаются находящимися в воде примесями, перед обработкой мутную воду следует отфильтровать, иначе желаемый эффект очистки не будет достигнут.

Главное преимущество обеззараживания воды с помощью УФ-лучей перед химическими способами заключается в том, что нет необходимости добавлять в воду химические реагенты, которые не только влияют на вкус и запах воды, но и образуют вредные для организма человека соединения, например, хлорорганические.

Не все компании, занимающиеся производством фильтров, выпускают и фильтры для походов. Наиболее удобна и надежна, а потому и популярна, продукция следующих компаний: из отечественных – Барьер, Аквафор, Неорганика, из зарубежных - Katadyn, Nerox, SteriPen, CamelBak, Sawyer. Походные фильтры выпускаются как индивидуальные, так и коллективные, рассчитанные на группу туристов. Моделей достаточно много, отличаются они и по типу фильтрующего элемента, и по степени очистки, и по производительности, и по цене. Чтобы ваши походы были не только увлекательными, но и безопасными, позаботьтесь об этом заранее – выберите себе нужный фильтр для воды.

(c) Cekatop.ru