История фильтров для воды

Историю фильтров для воды можно проследить до самых ранних цивилизаций, имеющих письменные свидетельства. 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 области здравоохранения . ^{[ 1 ]}

Античность

Древняя Индия и Египет

Древние санскритские и египетские писания документируют методы, которым следовали, чтобы вода оставалась чистой для питья. В Сушрута-самхите (3-4 века н. э.) указаны различные методы, в том числе кипячение и нагревание на 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

Фреска Галена и Гиппократа , XII век. Последний разработал элементарный фильтр для воды.

Гиппократ проводил собственные эксперименты по очистке воды. ^{[ 1 ]} Его теория о четырех юморах тела привела его к убеждению, что для поддержания хорошего здоровья необходимо поддерживать баланс четырех юморов. Он рекомендовал пациентам с лихорадкой погружаться в ванну с прохладной водой, что помогло бы восстановить температуру и гармонию четырех жидкостей. Гиппократ считал, что вода должна быть чистой и чистой. Лучшей водой была дождевая вода, но перед употреблением ее приходилось кипятить и процеживать, чтобы избавиться от «неприятного запаха» и избежать охриплости голоса. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Он разработал фильтр для сырой воды, чтобы «очищать» воду, которую использовал для своих пациентов. Этот фильтр, позже известный как «рукав Гиппократа», представлял собой тканевый мешок, через который можно было выливать воду после кипячения. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]}

Использовались различные методы маскировки плохой воды: Диофан Никейский в первом веке до нашей эры советовал класть мацерированный лавр в дождевую воду, Паксам предлагал погружать поврежденный коралл или толченый ячмень в мешке в неприятную на вкус воду. а арабский алхимик восьмого века Гербер . описал различные аппараты для очистки воды, в которых использовались фитильные сифоны — для перекачивания воды из одного сосуда в другой ^{[ 2 ]}

Мезоамерика

Классические майя в Паленке изготавливали бытовые фильтры для воды из местного известняка, вырезанного в пористом цилиндре, который работал так, чтобы работать поразительно похоже на современные керамические фильтры для воды . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Современная история

Сэр Фрэнсис Бэкон в своем знаменитом сборнике «Естественная история десяти веков» 1627 года (Бейкер и Тарас, 1981) обсуждал опреснение и начал первые научные эксперименты по фильтрации воды. Он считал, что если позволить морской воде просачиваться сквозь песок, она 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 проиллюстрировал итальянский врач Лукас Антониус Портиус. О методе многократной песочной фильтрации он писал в своей работе «Солдатский вейд-мекум». Он проиллюстрировал эксперимент по фильтрации воды, используя три пары песчаных фильтров.

Отцы микроскопии микроскоп Антони ван Левенгук и Роберт Гук использовали недавно изобретенный для наблюдения за мелкими частицами материала, которые находились во взвешенном состоянии в воде, заложив основу для будущего понимания болезнетворных микроорганизмов, передающихся через воду. впервые ^{[ 7 ]}

Песочный фильтр

Оригинальная карта Джона Сноу, показывающая очаги случаев холеры во время лондонской эпидемии 1854 года .

Первое задокументированное использование песчаных фильтров для очистки водопроводной воды датируется 1804 годом, когда владелец отбеливателя в Пейсли, Шотландия , Джон Гибб установил экспериментальный фильтр, продавая населению ненужные излишки воды. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Этот метод был усовершенствован в течение следующих двух десятилетий инженерами, работавшими в частных компаниях водоснабжения, и его кульминацией стал первый в мире очищенный общественный водопровод, установленный инженером Джеймсом Симпсоном для компании Chelsea Waterworks в Лондоне в 1829 году. ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} конструкция сети широко копировалась по всему Соединенному Королевству Эта установка обеспечивала фильтрованной водой каждого жителя этого района, и в последующие десятилетия .

Практика очистки воды вскоре стала общепринятой, и достоинства системы стали совершенно очевидными после исследований врача Джона Сноу во время вспышки холеры на Брод-стрит в 1854 году . Сноу скептически относился к господствовавшей в то время теории миазмов , утверждавшей, что болезни вызываются вредным «плохим воздухом». Хотя микробная теория болезней еще не была разработана, наблюдения Сноу заставили его отказаться от преобладающей теории. Его эссе 1855 года «О способах распространения холеры» убедительно продемонстрировало роль водоснабжения в распространении эпидемии холеры в Сохо . ^{[ 12 ]} с использованием карты распределения точек и статистических доказательств, чтобы проиллюстрировать связь между качеством источника воды и случаями холеры. Его данные убедили местный совет отключить водяной насос, что быстро положило конец вспышке.

Регулирование

Закон о воде мегаполиса ввел регулирование деятельности компаний водоснабжения в Лондоне впервые , включая минимальные стандарты качества воды. Закон «предусматривал обеспечение снабжения Метрополиса чистой и полезной водой» и требовал, чтобы вся вода была «эффективно фильтрована» с 31 декабря 1855 года. ^{[ 13 ]} За этим последовал закон об обязательной проверке качества воды, включая комплексный химический анализ, в 1858 году. Этот закон создал мировой прецедент для аналогичных государственных мер общественного здравоохранения по всей Европе . над шлюзом Тогда же была образована Столичная комиссия по канализации, по всей стране была введена фильтрация воды, а новые водозаборы на Темзе были установлены Теддингтон . Автоматические напорные фильтры, в которых вода пропускается под давлением через систему фильтрации, были изобретены в 1899 году в Англии. ^{[ 9 ]}

Ограниченные стандарты питьевой воды были впервые введены в США в 1914 году, но широкое применение федеральные стандарты питьевой воды получили только в 1940-х годах. В 1972 году Закон о чистой воде был принят Конгрессом и стал законом, требующим от промышленных предприятий активно совершенствовать свои процедуры удаления отходов, чтобы ограничить воздействие загрязнителей на источники пресной воды. В 1974 году Закон о безопасной питьевой воде был принят всеми 50 штатами США для регулирования общественных систем водоснабжения в пределах их юрисдикции. ^{[ 14 ]}

Смягчение и ионный обмен

К началу 1900-х годов эксперименты по очистке воды превратились из профилактики заболеваний, передающихся через воду, в создание более мягкой и менее минерализованной воды. Умягчители воды, которые используют ионы натрия для замены минералов, упрочняющих воду, были впервые представлены на рынке водоочистки в 1903 году.

Теория ионного обмена предполагает замену нежелательных или потенциально вредных ионов более желательными или безвредными. Это реализуется в бытовых системах водоподготовки в виде умягчителей воды. Они не только удаляют ионы кальция, но также свинец и другие тяжелые металлы. из воды ^{[ 15 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Бейкер, Моисей Н. (1981). В поисках чистой воды: история очистки воды от самых ранних записей до двадцатого века. 2-е издание. Том. 1. Денвер, Колорадо: Американская ассоциация водопроводных предприятий.
^ Jump up to: ^а ^б «Spasandstuff.com | История фильтров для воды» .
^ Jump up to: ^а ^б Бейкер, Миннесота (1949). В поисках чистой воды: история очистки воды от самых ранних записей до двадцатого века . Американская ассоциация водопроводных предприятий. п. 5.
^ Гиппократ. (1849). Подлинные сочинения Гиппократа: Перевод с греческого с предварительным рассуждением и аннотациями . Том. 1. Перевод Адамса Ф. Напечатано для Сиденхемского общества. п. 199.
^ Вехи в области охраны окружающей среды и водных ресурсов в истории техники . Тампа, Флорида, США: Публикации ASCE. 15–19 марта 2007 г. ISBN. 9780784471968 . Архивировано из оригинала 19 апреля 2021 года . Проверено 15 мая 2016 г.
^ «Сантехника майя: первое сооружение с водой под давлением, найденное в Новом Свете» . Наука Дейли . Архивировано из оригинала 8 января 2019 года . Проверено 6 марта 2014 г.
^ «Использование микроскопа в истории фильтров для воды» . Проверено 17 декабря 2012 г.
^ Бьюкен, Джеймс. (2003). Наполненный гением: шотландское просвещение: момент ума Эдинбурга. Нью-Йорк: Харпер Коллинз.
^ Jump up to: ^а ^б Фильтрация воды (PDF) , Всемирная организация здравоохранения
^ «История водопроводной станции Челси» .
^ Кристман, Кейт. (1998). История хлора. Водный мир, 14 (8), 66-67.
^ Базен, Эрве (9 сентября 2008 г.). «История прививок» . Джон Либби Евротекст – через Google Книги.
^ Закон об улучшении положения, касающегося водоснабжения мегаполиса (15 и 16 Победа C.84)
^ Аутуотер, Алиса. (1996). Вода: естественная история. Нью-Йорк: Основные книги.
^ Бинни, Крис, Кимбер, Мартин и Сметерст, Джордж. (2002). Базовая очистка воды (3-е изд.). Лондон: Thomas Telford Ltd.

[Baker-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Бейкер, Моисей Н. (1981). В поисках чистой воды: история очистки воды от самых ранних записей до двадцатого века. 2-е издание. Том. 1. Денвер, Колорадо: Американская ассоциация водопроводных предприятий.

[spa-2] Jump up to: ^а ^б «Spasandstuff.com | История фильтров для воды» .

[:0-3] Jump up to: ^а ^б Бейкер, Миннесота (1949). В поисках чистой воды: история очистки воды от самых ранних записей до двадцатого века . Американская ассоциация водопроводных предприятий. п. 5.

[4] Гиппократ. (1849). Подлинные сочинения Гиппократа: Перевод с греческого с предварительным рассуждением и аннотациями . Том. 1. Перевод Адамса Ф. Напечатано для Сиденхемского общества. п. 199.

[5] Вехи в области охраны окружающей среды и водных ресурсов в истории техники . Тампа, Флорида, США: Публикации ASCE. 15–19 марта 2007 г. ISBN. 9780784471968 . Архивировано из оригинала 19 апреля 2021 года . Проверено 15 мая 2016 г.

[Penn_State-6] «Сантехника майя: первое сооружение с водой под давлением, найденное в Новом Свете» . Наука Дейли . Архивировано из оригинала 8 января 2019 года . Проверено 6 марта 2014 г.

[7] «Использование микроскопа в истории фильтров для воды» . Проверено 17 декабря 2012 г.

[8] Бьюкен, Джеймс. (2003). Наполненный гением: шотландское просвещение: момент ума Эдинбурга. Нью-Йорк: Харпер Коллинз.

[WHO-9] Jump up to: ^а ^б Фильтрация воды (PDF) , Всемирная организация здравоохранения

[History_of_the_Chelsea_Waterworks-10] «История водопроводной станции Челси» .

[11] Кристман, Кейт. (1998). История хлора. Водный мир, 14 (8), 66-67.

[12] Базен, Эрве (9 сентября 2008 г.). «История прививок» . Джон Либби Евротекст – через Google Книги.

[13] Закон об улучшении положения, касающегося водоснабжения мегаполиса (15 и 16 Победа C.84)

[14] Аутуотер, Алиса. (1996). Вода: естественная история. Нью-Йорк: Основные книги.

[15] Бинни, Крис, Кимбер, Мартин и Сметерст, Джордж. (2002). Базовая очистка воды (3-е изд.). Лондон: Thomas Telford Ltd.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]