science >> Wetenschap >  >> Chemie

Methoden voor waterzuivering

Wat veel arme mensen, wandelaars in het achterland en degenen die in afgelegen gebieden wonen met elkaar gemeen hebben, zijn afhankelijkheid van onbehandelde, lokale bronnen van water die mogelijk zijn verontreinigd en moeten worden gezuiverd voordat deze veilig kunnen worden geconsumeerd. Er zijn twee basisbenaderingen voor waterzuivering: het gebruik van een omgekeerde osmosefilter of een tag-team van twee methoden die samenwerken om twee afzonderlijke verontreinigingen te elimineren.

Omgekeerde osmosefilters

Een omgekeerd osmosefilter is het doe-het-allemaal van waterzuivering. Het proces is het enige dat tegelijkertijd schadelijke micro-organismen en verontreinigende stoffen aanpakt. Het werkt door water onder druk door een membraan van dunne-filmcomposiet te dwingen, met een binnenmatrix van dichte polymeren. Het resultaat laat gezuiverd water aan de ene kant van het membraan achter en verontreinigingen aan de andere kant. De technologie is betrouwbaar, maar duur en relatief omslachtig en vereist elektriciteit om te werken. Het is daarom een ​​goede keuze voor gebruik op vaste posities of voor mensen die het zich kunnen veroorloven om een ​​kleine aanhangwagen met een kleine elektrische generator rond te slepen, maar iedereen die onderweg is of geen toegang heeft tot elektriciteit, moet andere methoden gebruiken.

Micro-organismen

Het eerste deel van het team met zuiveringstags moet micro-organismen verwijderen, zoals schadelijke bacteriën en parasieten. Er zijn een handvol beproefde methoden om dit te doen. Het bekendste is koken. Simpelweg water brengen tot het kookpunt van 212 graden Fahrenheit zal bijna alle micro-organismen doden, dus slechts een paar minuten koken zal het werk doen.

De andere opties hebben betrekking op chemische agentia. Wandelaars zijn al heel lang bekend met het gebruik van jodiumtabletten om micro-organismen in lokale waterbronnen te doden. Een typisch voorbeeld is een kleine korrel die goed is voor een liter water. Bleekmiddel is al tientallen jaren populair in armere landen als middel om micro-organismen te doden in lokaal kraanwater en werkt net zo goed met andere bronnen. Acht druppels per gallon maken het water veilig om te drinken. Beide methoden moeten een half uur de tijd krijgen om hun werk te doen.

Carbon Filtration

De andere helft van het tag-team is om verontreinigende stoffen te verwijderen. De beste manier om dit te doen is met een zelfgemaakte koolstoffilter. Dit gebruikt dezelfde technologie als Brita-filters. Koolstof is een chemisch actieve stof, met de neiging zich aan vrijwel alles te binden. Op een microscopisch niveau is houtskool een sterk ontpit en gestreept materiaal, dat het werkelijke oppervlak enorm vergroot. Het resultaat is dat wanneer water langzaam over houtskool stroomt, vervuilers zich vastgelijmd aan het houtskooloppervlak bevinden. Een geïmproviseerd filter kan worden gemaakt van gemalen houtskool, een zeef en een trechter. Bear Gryllis maakte een rietje voor het zuiveren van voedsel uit weinig meer dan een riet en wat houtskool voor de "Man vs. Wild" van het Discovery Channel. Het is een eenvoudige techniek, maar het is zeer effectief.

Zonnedistillatie

Er is nog een methode die volledig gezuiverd water in één stap produceert, en dat is distillatie. Een zonnestilleer kan nog steeds worden gebouwd door een gat te graven, een lege pan op de bodem te plaatsen, een emmer vol onzuiver water in het midden van de pan te plaatsen en dan een doorzichtig plastic vel over de bovenkant te plaatsen. Hierdoor verdampt het water uit de onzuiverheden, verzamelt en condenseert het water in het plastic en laat het in de lege pan druipen. Het probleem met deze methode is dat deze erg traag is en relatief weinig water produceert.