История фильтров для воды - History of water filters

В история фильтров для воды можно проследить до самых ранних цивилизаций с письменными записями. Фильтры для воды использовались на протяжении всей истории для повышения безопасности и эстетики воды, предназначенной для питья или купания. В наше время они также широко используются в промышленности и торговле. История фильтрации воды тесно связана с более широкой историей улучшений в здравоохранение.^[1]

Античность

Древняя Индия и Египет

Древние санскритские и египетские писания документируют практику сохранения чистой воды для питья. В Сушрута Самхита (III или IV век н.э.) указали различные методы, в том числе кипячение и нагревание под солнце. В тексте также рекомендуется фильтровать воду через песок и крупный гравий.^[1] Изображения в египетских гробницах, датируемые 15-13 веками до нашей эры, изображают использование различных устройств для очистки воды.^[2]

Греция

Роспись Гален и Гиппократ, с 12 века. Последний разработал элементарный фильтр для воды.

Гиппократ проводил собственные опыты по очистке воды.^[1] Его теория четыре юмора тела заставили его поверить, что для поддержания хорошего здоровья необходимо, чтобы четыре юмора находились в равновесии. Он рекомендовал пациентам с лихорадкой погрузиться в ванну с прохладной водой, которая поможет восстановить температуру и гармонию четырех жидкостей. Гиппократ считал, что вода должна быть чистой и чистой, и разработал фильтр для неочищенной воды, чтобы «очищать» воду, которую он использовал для своих пациентов. Этот фильтр, позже известный как «рукав Гиппократа», представлял собой тканевый мешок, через который можно было наливать воду после кипячения.^[1]

Использовались различные методы маскировки плохой воды: Диофан Никейский первого века до нашей эры советовал класть мацерированный лавр в дождевую воду, Паксам предложил погрузить в мешочек поврежденный коралл или толченый ячмень в воде с неприятным вкусом. и восьмой век Арабский алхимик, Гербер, описал различные установки для очистки воды, в которых использовались фитильные сифоны - для перекачивания воды из одного сосуда в другой.^[2]

Современная история

Сэр Фрэнсис Бэкон в его знаменитом сборнике «Естественная история десяти веков» 1627 г. (Baker & Taras, 1981) обсуждалось опреснение и начал первые научные эксперименты в области фильтрации воды. Он считал, что если морская вода будет просачиваться через песок он очистится от соли. Он думал, что частицы песка будут препятствовать прохождению соли в воде. Хотя его гипотеза оказалась неверной, она положила начало новому интересу к этой области.

Эксперимент по фильтрации песка продемонстрировал итальянский врач Лукас Антониус Портиус. О методе множественной фильтрации через песок он писал в своей работе «Soldier's Vade Mecum». Он проиллюстрировал эксперимент по фильтрации воды с помощью трех пар песочных фильтров.

Отцы микроскопия, Антони ван Левенгук и Роберт Гук, использовали недавно изобретенные микроскоп впервые наблюдать мелкие материальные частицы, которые находятся во взвешенном состоянии в воде, что закладывает основу для будущего понимания патогенов, переносимых водой.^[3]

Песочный фильтр

Оригинальная карта Джон Сноу показывая кластеры из холера дела в Лондонская эпидемия 1854 года.

Первое задокументированное использование песочные фильтры по очистке водопровода датируется 1804 годом, когда владелец отбеливателя в Пейсли, Шотландия Джон Гибб установил экспериментальный фильтр, продавая свои ненужные излишки публике.^[4]^[5] Этот метод был усовершенствован в течение следующих двух десятилетий инженерами, работающими в частных компаниях водоснабжения, и он привел к появлению первого в мире очищенного водоснабжения общего пользования, установленного инженером Джеймс Симпсон для Компания водоснабжения Челси в Лондоне в 1829 году.^[6]^[7] Эта установка обеспечивала фильтрованную воду для каждого жителя района, а конструкция сети широко копировалась по всей территории. объединенное Королевство в последующие десятилетия.

Практика очистки воды вскоре стала общепринятой, и достоинства этой системы стали очевидны после исследований врача. Джон Сноу вовремя Вспышка холеры на Брод-стрит в 1854 г.. Сноу скептически относился к доминировавшей в то время теория миазмов в котором говорилось, что болезни были вызваны ядовитым «плохим воздухом». Хотя микробная теория болезни еще не был разработан, наблюдения Сноу заставили его отказаться от преобладающей теории. Его эссе 1855 года О способе общения холеры убедительно продемонстрировали роль водоснабжения в распространении эпидемии холеры в Сохо,^[8] с использованием карта распределения точек и статистические доказательства, иллюстрирующие связь между качеством источника воды и случаями холеры. Его данные убедили местный совет отключить водяной насос, что быстро положило конец эпидемии.

Регулирование

В Закон о воде мегаполиса ввел регулирование водоснабжение компании в Лондон, включая минимальные стандарты качества воды впервые. Закон «предусматривал обеспечение снабжения метрополии чистой и полезной водой» и требовал, чтобы вся вода «эффективно фильтровалась» с 31 декабря 1855 года.^[9] За этим последовал закон об обязательной проверке качества воды, включая всесторонний химический анализ, в 1858 году. Этот закон создал всемирный прецедент для аналогичных государственных мероприятий в области здравоохранения во всех странах. Европа. В Столичная канализационная комиссия была сформирована в то же время, фильтрация воды была принята по всей стране, и новые водозаборы на Темза были установлены выше Замок Теддингтона. Автоматические напорные фильтры, в которых вода подается под давлением через систему фильтрации, были изобретены в 1899 году в Англии.^[5]

Ограниченные стандарты питьевой воды были впервые введены в США в 1914 году, но только в 1940-х годах федеральные стандарты питьевой воды стали широко применяться. В 1972 г. Закон о чистой воде прошел через Конгресс и стал законом, требующим от промышленных предприятий упреждающего улучшения своих процедур удаления отходов, чтобы ограничить воздействие загрязнителей на источники пресной воды. В 1974 г. Закон о безопасной питьевой воде был принят всеми 50 штатами США для регулирования общественных систем водоснабжения в пределах их юрисдикции.^[10]

Умягчение и ионный обмен

К началу 1900-х годов эксперименты по очистке воды перешли от предотвращения болезней, передаваемых через воду, к созданию более мягкой и менее минерализованной воды. Умягчители воды, в которых ионы натрия используются для замены закаливающих воду минералов, были впервые представлены на рынке водоподготовки в 1903 году.

Теория ионный обмен включает замену нежелательных или потенциально вредных ионов на более желательные или безвредные. Это реализовано в бытовых системах очистки воды в качестве смягчителей воды. Они не только удаляют ионы кальция, но и вести и другие тяжелые металлы из воды.^[11]