История водопроводной воды

История водопроводной воды лежит в основе современных систем очистки воды. 

В Древней Греции и в санскрит писаниях Индии, были рекомендованы методы очистки воды. Начиная с 2000 г. до н.э. люди знали чем и как можно очистить холодную воду — они были образованы в вопросах песчаных и гравийных фильтров, имели знание о кипячении и осаждении.

Основным способом проверки очистки воды служила дегустация питьевой воды. Мутность была основной причиной, вызывающей необходимость ранних процедур обработки воды. Не так много было известно о микроорганизмах и химических загрязнениях воды.

История водопроводной воды

После 1500 г. до н.э. египтяне впервые обнаружили принцип коагуляции. Они применили химические квасцы для урегулирования взвешенных частиц. Изображения этой техники очистки были найдены на стенах гробницы Аменхотепа II и Рамзеса II.

После 500 г. до н.э. Гиппократ обнаружил целебные свойства воды. Он изобрел практическое просеивание воды, и получил первый фильтр-мешок, который назывался «Гиппократов рукав». Основная цель сумки была в ловушке отложений, которые вызывали плохой вкус или запах.

  • В 300-200 до н.э., Рим построил первый водопровод. Архимед изобрел свой винт для воды.

В средние века (500-1500 н.э.) водоснабжение провести было не так сложно, как раньше. Века, которые известны нам как Темные века, из-за отсутствия научных разработок и экспериментов.

После падения Римской империи, силы противника уничтожили многие водопроводы и другие уже не применялись. Будущее очистки воды стало неопределенным.

С 1627 году история водопроводной воды продолжается. Сэр Фрэнсис Бэкон начал экспериментировать с опреснением морской воды. Он попытался удалить соль при помощи простой формы фильтрации через песок. Но это не работало.  Тогда он проложил путь дальнейших экспериментов других ученых.

Эксперименты двух голландских производителей по зрительному увеличению предметов через объектив, привели к открытию микроскопа Антони ван Левенгука, в 1670-х годах. Он шлифует и полирует линзы, и тем самым добивается большего увеличения. Изобретение позволило ученым наблюдать мельчайшие частицы в воде.

  • В 1676 году Ван Левенгук впервые наблюдал в воде микроорганизмы.
  • В 1700-х годах  были применены первые фильтры для очистки воды для внутреннего потребления. Они были сделаны из шерсти, губки и древесного угля.
  • В 1804 году  была построена в Шотландии первая реальная городская станция очистки воды, разработанная Робертом Тома.
  • Примерно три года спустя  были установлены первые водопроводные трубы.

Было высказано предположение, что каждый человек должен иметь доступ к безопасной питьевой воде, но это займет несколько больше времени, прежде чем это утверждение на самом деле воплотится на практике в большинстве стран.

Проточные воды и городские стоки водопроводной воды

В 1854 году было обнаружено, что эпидемия холеры распространяется через воду. Вспышка, оказалась менее серьезной в районах, где были установлены песчаные фильтры.

Британский ученый Джон Сноу обнаружил, что непосредственной причиной вспышки был водяной насос, загрязнитель сточных вод. Он применил хлор для очистки воды, и это подготовило почву для обеззараживания воды.

Так как вода в насосе имела вкус и запах нормальный, был сделан вывод, что хороший вкус и запах не гарантируют безопасной питьевой воды. Это открытие привело правительства начать установку муниципальных фильтров для воды (песочные фильтры и хлорирование) — следовательно, это было первое государственное регулирование общественных вод.

В 1890-х годах Америка начала строить большие песочные фильтры для защиты общественного здоровья. Это оказалось успешным начинанием.

  • Вместо медленной фильтрации, была использована быстрая фильтрация.
  • Мощность фильтров была улучшена за счет подачи струи пара.

Впоследствии доктор Фуллер обнаружил, что быстрая фильтрация песка работает намного лучше, когда ей предшествуют этапы коагуляции и осаждения.

Между тем, такие водные болезни, как холера и брюшной тиф, стали появляться все реже и реже, так как хлорирование воды распространилось по всему миру.

Но победа, полученная изобретением хлорирования длилась недолго. Через некоторое время  были обнаружены негативные последствия этого элемента.

Хлор испаряется намного быстрее, чем вода, и это было связано с причиной респираторных заболеваний. Эксперты начали искать альтернативные элементы дезинфицирующие воду.

  • В 1902 году кальция хлорит, гипо и хлорид железа были смешаны в питьевой воде в Бельгии для коагуляции и обеззараживания.
  • В 1906 году был впервые применен озон, в качестве дезинфицирующего средства, во Франции.
  • Кроме того, люди начали установку домашних фильтров для воды и душа,  для предотвращения негативного воздействия хлора в воде.
  • В 1903 году  было изобретено умягчение воды, как техника для опреснения воды. Катионы были удалены из воды путем обмена их натрия или других катионов в иониты .
  • Начиная с 1914 были осуществлены стандарты питьевой воды  на основе кишечной палочки. До 1940-х годов стандарты питьевой воды применялись к муниципальной питьевой воды.
  • В 1972 году  был принят в Соединенных Штатах Закон о чистой воде.
  • В 1974 году был сформулирована Закон (SDWA) о безопасной питьевой воде.

Общий принцип в развитых странах в настоящее время состоит в том, что каждый человек имеет право на безопасную питьевую воду. Начиная с 1970 года, проблемы здравоохранения связаны с болезнетворными микроорганизмами в воде, антропогенным загрязнением воды, и остатками пестицидов и органических химических веществ в промышленных сточных водах.

Правила в настоящее время сосредоточены на промышленных отходах и промышленном загрязнении воды и адаптации к ним водоочистных сооружений.  

Были применены такие методы, как аэрация, флокуляции и адсорбция. В 1980 году  были добавлены в список мембраны обратного осмоса. Оценки риска были включены после 1990 года.

Современные методы очистки питьевой воды

Эксперименты водоподготовки сегодня  заточены на побочных продуктах дезинфекции. В качестве примера можно рассмотреть тригалогенметана (ТГМ) образование от хлор дезинфекции. Эти органические соединения были увязаны с раком. Это также стало ведущей проблемой после того, как была обнаружена коррозия водопроводных труб. Высокий уровень рН дезинфекции воды спровоцировал коррозии. Сегодня другими материалами заменили многие свинцовые водопроводные трубы.

История обеззараживания воды