Ūdens attīrīšanas metodes

Ir jāatzīmē, ka vairākumā gadījumu  ūdens pirmsattīrīšana ar filtru notiek ne ar viena veida palīzību, bet ar to kombināciju. Tieši tāda kompleksveida pieeja dod vislabākos rezultātus.
 

Mehāniska filtrācija
 

Ūdens attīrīšanas visvienkāršākais veids. Mehāniska ūdens attīrīšana nodrošinās ar neizšķīdināto vielu daļiņu uzķeršanu uz pašu daļiņu un filtra kanālu, pa kuriem aiztek attīrāmais ūdens izmēru starpības rēķina. Vienkāršāk runājot, ūdens paiet caur savdabīgu "sietu".
Daļiņu izmērs, ko aizkavē filtrs, tiek noteikta ar kanālu ūdens attīrītāja  materiāla diametru, pa kuriem aiztek ūdens (tas ir ar atveru izmēriem "sietā").
Piemēram, pildnes, ko aizpildīja granulētā aktivētā ogle ar 0,1 - 1 mm (100 - 1000 mikroni) granulu diametru, ir spējīgas efektīvi aizkavēt daļiņas apmēram tāda pata izmēra. Daļiņu lielai daļai, kuras ir neizšķīdinātas ūdenī, ir daudz mazāks - 0,1-20 mikroni - izmērs. Tiesa, mikroorganismi neaizkavējas mehāniskā filtrācijā, tā kā to izmērs ir 0,4 - 3 mikroni.
Mehāniska filtrācija  tiek pielietota municipālās вūens attīrošās stacijām. Šī attīrīšanas aina ir īpaši aktuāla ja ūdens tiek ņemts no atvērtajiem avotiem: upēm, ezeriem, ūdenskrātuvēm.
Pilsētu dzīvokļos mehāniska filtrācija tiek izmantota kā pirmsfiltri(iepriekšējas attīrīšanas filtri).
 

Jonu apmaiņa
 

Jonu apmaiņa  ir uzlādēto daļiņu (jonu) sorbcijas specifisks gadījums, kad viena jona pārņemšana ir pavadāma ar cita jona iziešanu šķīdumā, kas ienāk sorbenta sastāvā. Pie tam jons, kura klātbūtne ūdenī ir neieteicama, fiksējas uz sorbenta. Tādējādi, notiek vienu jonu (nosauksim tos par "kaitīgiem") "aizvietošana" uz citiem (nosauksim tos par "nekaitīgiem").
Sorbentus, kas strādā pēc tāda mehānisma, dēvējas ar jonu apmaiņu materiāliem vai ionītiem. Ionīti ir spējīgi izdabūt no ūdens vienas izšķīdinātās sālis, aizvietojot tos ar citām sālīm (piemēram, kalcija un magnija sālis var aizstāties uz nātrija sāli).
Visbiežāk ūdens attīrīšanas procesā jonu apmainīšana tiek izmantota smago metālu (piemēram, svina), kas var būt  bīstami cilvēka veselībai, noraidīšanai no ūdens katjoniem, kā arī lai atbrīvotu ūdens no nitrātiem.
Vēl viens no ionītu pielietojumiem - cieta ūdens mīksināšana, tas ir kalcija un magnija jonu  noraidīšana no ūdens satura.
Jonu apmaiņu darvu būtisks raksturojums ir to apmaiņas kapacitāte, tas ir spēja "aizvietot" "kaitīgu" jonu noteiktu daudzumu. Viena no jonu apmaiņu darvu galvenajām īpašībām  ir iespēja tos reģenerēt pēc resursa izsmelšanas.
 

Reversā osmoze

Reversā osmoze  ir ūdens attīrīšana ar reversās osmozes membrānas palīdzību. Ūdens pie tāda attīrīšanas veida ielaižas caur membrānu (savdabīgs "siets"), kuras poras ielaiž ūdeni, bet nelaiž garām piemaisījumus (tiesa, uzstādīšana nelaiž garām nekādus piemaisījumus - kas ir nedz kaitīgi, nedz derīgi), kuri ir tajā izšķīdināti.
Reversās osmozes sistēma ļauj saņemt ļoti augstas attīrīšanas (tuvu pie destilētas) pakāpes ūdeni. Ar reverso osmozi var noraidīt no ūdens pat univalentos jonus, piemēram, nātrija un hlora joni. 
Reversās osmozes sistēmai obligāti ir jāsatur aktivēto ogli, tā kā pati membrāna neaizkavē hloroforma tipa organiku  un baktērijas.
Ar tādu sistēmu filtrēta ūdens kvalitāte  ir stabila.
 

Elektroķīmiska attīrīšana

Izveidota uz sarežģītajām oksidācijas-reparatīvajām reakcijām, kuras notiek ūdenī, iedarbojoties uz to ar spēcīgu elektrisko strāvu un atved pie tā saucamā "dzīvā" un "beigta" ūdens parādīšanās.
Šis veids ir ekonomisks, jo ļauj sasniegt augstu ražotspēju pie nelielas izmaksas.
Elektroķīmiska attīrīšana ir izplatīta Krievijā, bet netiek pielietota sadzīvē rietumos (tiek izmantots tikai rūpnieciskai attīrīšanai, bet ne dzeramā ūdens attīrīšanai).
Elektroķīmiska attīrīšana patiešām ļauj attīrīt ūdeni no visiem mikroorganismiem. Bet pie tam noārdās tāpat organisku vielu daļa. Bez tam, tā kā izejošā ūdens precīzais sastāvs ir nezināms, neviens nezina, kā iedarbojoties  spēcīgai elektriskai strāvai vielas, kuras tiek ietvertas ūdens sastāvā, noreaģēs savā starpā. Šo reakciju rezultātā var sanākt pavisam "neēdami" savienojumi.
 

Destilācija

Ūdens attīrīšanas mazāk izplatīts veids. Destilāciju sistēmās ūdeni no sākuma iztvaiko, bet pēc tam kondensē.
Tas ir, destilācija ir šķidrumu attīrīšanas process, kas noslēdzas šķidruma iztvaikošanā ar pēcnākamu tvaika kondensāciju. Pie tam notiek šķidru daudzkomponentu maisījumu sadalīšana uz frakcijām, kuras atšķiras pēc sastāva, maisījuma un izveidojošos tvaiku kondensācijas daļējas iztvaikošanas veidā.
Ar destilācijas metodi var nodalīt šķidrumu no cietvielām vai šķidrumiem, kuras ir izšķīdinātas tajā, ar spēcīgi atšķirošās kūsāšanas temperatūrām. Destilētais ūdens relatīvi ir  tīrs, bet destilācijas process ir pietiekami dārgs.
Destilāciju sistēmā tāpat ir obligāti jāsatur aktivētā ogle, tā kā nav cita veida aizvākt  hloroforma tipa  organiku.
 

Sorbcija. Sorbenti. Sorbējošie filtri

Par sorbciju sauc  piemaisījumu pārņemšanu no gāzes vai šķidruma ar cietiem ķermeņiem, kurus sauc par sorbentiem. 
Sorbējošas attīrīšanas process nozīmē gāzes vai šķidruma caurlaidi caur trauku, ko aizpild sorbents sorbējošs filtrs. Ja filtrācijas režīmu un sorbentu izvēlas pareizi, tad tiek sasniegts vēlamais rezultāts - gāzes vai kaitīgu piemaisījumu noraidīšana no šķidruma. Tieši tā strādā gāzmaskas un filtri ūdenim.
Nebūs liels pārspīlējums sacīt, ka sorbējošie filtri - tas pirmkārt ir ogļu filtri. Aktivētās ogles ir īpaši iepleš izmantojami sorbenti, izgatavotie miljoniem tonnu gadā. Tie ir universāli sorbenti, kas ir pielietojami visatšķirīgāku ķīmiskās dabas piemaisījumu noraidīšanai.
Aktivācija ļauj saņemt sorbentu ar poru izmēru aptuveni 1000-1500 kvadrātmetri uz 1 ogles gramu. Šie ārkārtēji augsti lielumi arī skaidro  augstu aktivētās ogles efektivitāti.