Очистка воды от изотопов иода и цезия

Здравствуйте. Пишу из Токио. В связи с недавней трагедией на АЭС Фукусима, и обнаружением изотопов иода и цезия в водопроводной воде, очень многие обеспокоены тем, как уберечь себя и детей от опасных элементов. Бутылированной воды в продаже уже давно нет. Пока показатели не критичны, как говорят здесь. Но эта цифра может увеличиваться после осадков, либо сильных ветров с зараженной территории.

www.mext.go.jp/component2289__icsFiles/afieldfile/2011/03/31/1304369_0330.pdf

Поможет ли какой-либо из методов очистки воды задержать изотопы йода и цезия? Что бы вы посоветовали?

_____________________

Отвечает к.х.н. О. В. Мосин

Здравствуйте!

В вашем случае необходимо применение самых “тонких” методов очистки воды, призванными обеспечить максимальную степень очистки воды от примесей, какими могут быть фильтры на основе обратного осмоса. Конечное, можно использовать адсорбционные фильтры и фильтры, работающие по методу ионного обмена, но эффективность их всё равно будет ниже, чем обратноосмотических фильтров. Процесс обратного осмоса, как способ очистки воды, используется с начала 60-х годов. Первоначально он применялся для опреснения морской воды. Сегодня по принципу обратного осмоса в мире производятся сотни тысяч тонн питьевой воды в сутки. Много домашних фильтров обратного осмоса используются в США и Европе для очистки муниципальной воды с содержанием солей от 500 до 1000 мг/л; обратноосмотические системы высокого давления способны очищать солоноватую и даже морскую воду (36000 мг/л) до качества нормальной питьевой воды.

Такие высокие степени очистки обратноосмотическими фильтрами достигаются за счёт использования специальной полунепроницаемая мембрана, изготовленная из нитрата целлюлозы, способная пропускать через свои мельчайшие поры молекулы воды, но служит барьером для веществ с молекулами большего размера, включая органические соединения, тяжёлые металлы, а также бактерии и вирусы. Размер пор мембраны – 1 Ангстрем (10^-10 м). Очистка воды происходит в данном случае на уровне молекул и ионов при заметном уменьшении общего солесодержание в воде. Поэтому, обратноосмотические фильтры обеспечивают гораздо более высокую степень очистки, чем большинство традиционных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ с помощью активированного угля. Например, использование двухступенчатого обратного осмоса (вода дважды пропускается через обратноосмотические мембраны) позволяет получить дистиллированную и деминерализованную воду. Такие системы являются экономически выгодной альтернативой дистилляторам-испарителям и используются на многих производствах (гальваника, электроника и т. д.). В последние годы начался новый бум в мембранной технологии.

Обратноосмотические фильтры удаляют из воды ионы Na, Са, Cl, Fe, тяжелых металлов, диоксины, инсектициды, мышьяк и многие другие примеси. Эти фильтры задерживают практически все примесные элементы, содержащиеся в воде, независимо от их природы, что оберегает потребителя воды от неприятных сюрпризов, связанных с неточным или неполным анализом исходной воды, особенно в случае техногенных катастроф.

Основным элементом обратноосмотических установок является мембрана, изготовленная из композитного полимера неравномерной плотности – нитрата целлюлозы. Этот полимер образован из двух слоев, неразрывно соединенных между собой. Наружный очень плотный барьерный слой толщиной около 10 миллионных см лежит на менее плотном пористом слое, толщина которого составляет пять тысячных см. Осмотическая мембрана действует как барьер для всех растворенных солей и неорганических молекул, а также органических молекул с молекулярной массой более 100. Молекулы воды свободно проходят через мембрану, создавая поток пермеата. Качество пермеата сопоставимо с качеством обессоленной воды, полученной по традиционной схеме Н-ОН-ионирования, а по некоторым параметрам (окисляемость, содержание кремниевой кислоты, железа и др.) превосходит его.

Обратноосмотическая мембрана — это прекрасный фильтр и теоретически содержание растворенных минеральных веществ в полученной в результате фильтрации чистой воде должно составлять 0 мг/л, неза­висимо от их концентрации во входящей воде. Фактически же, в нормальных рабочих условиях, из входящей воды извлекается 98–99 % растворенных в ней минеральных веществ. В полученной в результате фильтрации чистой воде, остается 6 – 7 мг/л растворенных минеральных веществ.

Эффективность процесса обратного осмоса в отношении различных примесей и растворенных веществ зависит от ряда факторов: давление, температура, уровень рН, материал, из которого изготовлена мембрана, и химический состав входной воды, влияют на эффективность работы системы обратного осмоса. Степень очистки воды в таких фильтрах составляет по большинству неорганических элементов 85%-98%. Органические вещества с молекулярным весом более 100-200 удаляются полностью; а с меньшим - могут проникать через мембрану в незначительных количествах.

Неорганические вещества очень хорошо отделяются мембраной обратного осмоса. В зависимости от типа применяемой мембраны (ацетатцеллюлозная или тонкопленочная композитная) степень очистки составляет по большинству неорганических элементов 85%-98%.

В то же время, мембрана пропускает растворенные в воде кислород и другие газы, определяющие ее вкус. В результате, на выходе системы обратного осмоса получается свежая, вкусная, чистая вода.

Мембранная фильтрация также незаменима для избавления воды от микробов, поскольку размер пор мембран значительно меньше размер самих вирусов и бактерий.   

Сейчас мембранные фильтры всё больше используются в быту благодаря надежности, компактности, удобству в эксплуатации и, высокому качеству получаемой воды. Многие потребители утверждают, что только благодаря обратному осмосу узнали настоящий цвет чистой воды. Фильтры обратного осмоса позволяют получить чистейшую воду, удовлетворяющую СанПиН «Питьевая вода» и европейским стандартам качества для питьевого водопользования.

Я бы посоветовал Вам обратить внимание на наш отечественный обратноосмотический фильтр NEROX и аналогичные ему модели, которые просты, компакты, удобны в использовании, их всегда можно взять с собой и иметь возможность воспользоваться фильтром в любой момент. Подробнее о них - в этом разделе.