Кіріспе

Суды тазартуға арналған құрылғы. Су сүзгісі, судың ластануын азайту арқылы оны тазартады – бұл физикалық тосқауыл, химиялық немесе биологиялық процестер арқылы жүзеге асырылады. Сүзгілер суды әртүрлі дәрежеде тазартады, мысалы: егіс суару, ішуге жарамды сумен қамтамасыз ету, қоғамдық және жеке аквариумдарды пайдалану, сондай-ақ көлдер мен бассейндерді қауіпсіз пайдалану үшін.

Сүзгілеу әдістері

Фильтрлер судан қажетсіз заттарды алу үшін просею, адсорбция, ион алмасу, биофильмдер және басқа да процестерді пайдаланады. Елеуіш немесе тордан айырмашылығы, фильтр су өткізетін тесіктен әлдеқайда кіші бөлшектерді, мысалы, нитраттарды немесе криптоспоридий сияқты микроорганизмдерді алып тастауға қабілетті. Сүзгілеу әдістерінің ішінде ерекше мысалдар – судан қатты және еріген заттарды бөлу үшін қолданылатын тұндыру және белсенді көмірмен тазалау, онда қайнатылған су жағымсыз қалдықтарды ұстап тұру үшін матадан өткізіледі. Сонымен қатар, суды бірнеше сүзгілеу резервуарларына беру арқылы тұщыландыру және тазарту үшін машиналар қолданылады. Бұл техника үлкен масштабта, мысалы, тұтас қалаларды сумен қамтамасыз ету үшін суды сүзгілеуге бағытталған. Сондай-ақ, балдырларды тазартатын биологиялық фильтрлер де бар.

Пайдалану нүктесі сүзгілері

Үйде қолданылатын сүзгілерге көмір сүзгісі үшін қолданылатын түйіршікті белсенді көмір сүзгілері, тереңдік сүзгілері, металл қорытпасынан жасалған сүзгілер, микропорозды керамикалық сүзгілер, көміртекті блок шайыры, микрофильтрация және ультрафильтрация мембраналары жатады. Кейбір сүзгілер бірнеше сүзгілеу әдісін қолданады. Мұның мысалы – көп кедергілі жүйе. Аз мөлшерде ішуге арналған су үшін құмыра сүзгілерін пайдалануға болады. Кейбір шайникандарда әк жиналуын азайту мақсатында орнатылған сүзгілер болады.

Тасымалданатын су сүзгілері

Су сүзгілерін саяхатшылар, гуманитарлық төтенше жағдайларда көмек көрсететін ұйымдар және әскерилер пайдаланады. Бұл сүзгілер көбінесе кішкентай, тасымалданатын және жеңіл (немесе одан да жеңіл) болады. Олар әдетте механикалық қол сорғысы арқылы суды сүзгілейді, бірақ кейбіреулері суды өткізу үшін сифондық тамшылау жүйесін қолданады, ал басқалары су бөтелкелеріне орнатылған. Лас су арнайы сүзгі арқылы иілгіш кремний түтігімен сорылып, контейнерге құйылады. Бұл сүзгілер ауру тудыруы мүмкін бактерияларды, протозоаларды және микробтық кисталарды жояды. Сүзгілерде ауыстырылуы немесе тазалануы қажет ұсақ торлар болуы мүмкін, ал керамикалық су сүзгілері ластанып бітелген кезде сыртын абразиялау қажет. Бұл су сүзгілерін суды дезинфекциялайтын, гепатит А және ротавирус сияқты вирустарды жоятын немесе өлтіретін құрылғылармен немесе таблеткалармен шатастырмау керек.

Керамикалық су сүзгілері

Керамикалық сүзгілер суды тазартудың төмен құнмен шешімін ұсынады және сүзгілеудің ең көне әдістерінің бірі болғанына қарамастан, кеңінен қолданылып келеді. Бұл сүзгілер отбасылардың үйлерінде ғана емес, сонымен қатар өнеркәсіптік инженерияда (жоғары температуралық сүзгілер ретінде) түрлі процестерде пайдаланылады. Күнделікті су ішуге арналған дәстүрлі керамикалық сүзгілер, «шам тәрізді» сүзгілер деп белгілі, гравитация және орталық шам арқылы жұмыс істейді, бұл сүзгілеу процесін айтарлықтай баяулатады.

Сумен жылтырату

Суды жылтырату термині судан шағын (әдетте микроскопиялық) бөлшекті материалды немесе еріген материалдың өте төмен концентрациясын жоятын кез келген процесті білдіре алады. Процестің мәні мен қолданылуы жағдайға қарай өзгереді: аквариум сүзгілерін өндіруші өз сүзгілері нейлон немесе полиэстер төсемдерінде "микро бөлшектерді" ұстап, суды жылтыратуды жүзеге асырады деп мәлімдеуі мүмкін, ал химиялық инженер бұл терминді ерітіндіні магниттік бөлшектер төсегі арқылы өткізу арқылы магниттік шайырларды жоюға қатысты қолдануы мүмкін. Осы тұрғыдан алғанда, суды жылтырату – бүкіл үйге арналған су тазарту жүйелерінің тағы бір атауы. Суды қайта өңдеу станцияларында да ірі көлемде жылтырату жұмыстары жүргізіледі.

Тарих

4000 жыл бұрын Үндістан мен Қытайда индустар алғашқы ауыз су стандарттарын жасады. Индустар лас суды қайнатып, күн сәулесіне қойып немесе жеті рет ыстық мысқа малып, содан кейін оны топырақ ыдыстар арқылы сүзгілеп, суытқан. Бұл тазартылған ауыз су алудың және оның сыртқы түрін жақсартудың оқымысты тәсілі болды. Бұл әдіс жеке адамдар мен үй шаруашылықтарына арналған, ал емес қоғамдық су көзі ретінде қолданылмаған. Мысырлықтар б.з.б. 1500 жылдан кейін суды тазартудағы коагуляция принципін алғаш рет ашты. Олар судың ішіндегі бөлшектерді тұндыру үшін тасқын деп аталатын химиялық затты қолданды. Микроскоп ойлап табылғанға дейін микроскопиялық тіршілік бар екені белгісіз болды. Микроскопты ойлап табудан кейін 200 жылдан астам уақыт өткен соң ғана микроорганизмдер мен аурулар арасындағы байланыс анықталды. 19 ғасырдың ортасында холераның ластанған су арқылы таралатыны дәлелденді. 19 ғасырдың соңында Луи Пастердің патогендік табиғат туралы теориясы микроорганизмдер мен аурулар арасындағы себеп-салдарлық байланысты орнатты. Суды тазарту әдісі ретінде сүзгілеу 18 ғасырда пайда болды, ал алғашқы қалалық су тазарту станциясы 1832 жылы Шотландияда салынды. Алайда, судың эстетикалық құндылығы сол кезде маңыздырақ болды және тиімді су сапасы стандарттары 19 ғасырдың соңына дейін қалыптаспады. Парсы инженері Әл-Караджи (шамамен 953 – 1029 жж.) суды сүзгілеу процесін алғашқы рет сипаттаған «Жасырын суларды табу» атты кітап жазды. 19 және 20 ғасырларда тұрмыстық су өндірісі үшін су сүзгілері әдетте баяу құм сүзгілері мен жылдам құм сүзгілеріне (механикалық сүзгілер және американдық сүзгілер деп те аталады) бөлінді. 1800 жылға дейін көптеген кішкентай су сүзгілеу жүйелері болғанмен, Шотландиядағы Пейсли қаласы бүкіл қалаға сүзгіленген су жеткізген алғашқы қала ретінде танылды. Пейсли сүзгісі 1804 жылы іске қосылды және баяу құм сүзгісінің алғашқы түрі болды. 1800 жылдар бойы Ұлыбританияда және Еуропа континентінде жүздеген баяу құм сүзгілері салынды. 1893 жылы Массачусетс штатының Лоуренс қаласында сумен жабдықтаудың канализациялық сумен ластануынан туындаған қызба эпидемиясының салдарынан аралық баяу құм сүзгісі құрылып, жұмыс істеді. Алғашқы үздіксіз жұмыс істейтін баяу құм сүзгісін 1897 жылы Нью-Йорк штатының Олбани қаласы үшін Аллен Хазен жасады. Суды сүзгілеу тарихының ең толық нұсқасы 1948 жылы Мұса Н. Бейкер жариялады және 1981 жылы қайта басылды. 1924 жылы Джон Р. Бейлис кеңейту кезінде сүзгі материалдарына суды шашыратқыштармен жіберуге арналған құбырлардан тұратын бекітілген торлы кері жуу көмегі жүйесін ойлап тапты.