Съвременни методи за пречистване на водата. Нови технологии за пречистване на вода Състояние и развитие на технологиите за пречистване на вода

Чистата вода е ключът към здравето на всеки човек. Качеството на този ценен ресурс в централните водоснабдителни мрежи и в индивидуалните източници не винаги отговаря на параметрите, осигуряващи безопасното му потребление. Съвременните методи за пречистване позволяват физичните и химичните параметри на водата да се доведат до необходимото ниво.

Чистата вода е ключът към здравето и дълголетието

Водата, доставяна от ВиК дружествата, се пречиства в определена последователност и качеството й се довежда до стандартни стойности. Общ принциппочистването не премахва напълно всички негативни фактори, които влияят негативно на човешкото тяло. Обширните тръбопроводни мрежи, които са в лошо състояние, също имат отрицателен принос за крайното качество на водата, допълвайки водата с маса механични примеси - ръжда, мръсотия и др.

Наличието на собствено водоснабдяване също не винаги гарантира идеално качество на водата. Потреблението на вода за хранителни цели в този случай винаги изисква цялостен анализ.

Конфигурацията на водопречиствателния комплекс винаги трябва да се формира въз основа на анализи на състава на водата с участието на квалифицирани специалисти. Самостоятелното сглобяване на пречиствателна система не винаги може да има положителен ефект за подобряване на качеството на водата.

В зависимост от качеството на водата пречиствателните системи могат да се състоят от най-прости елементи - фини механични филтри, но най-често се комбинират различни методи за физическо и химическо пречистване. След това ще разгледаме най-популярните методи и методи за пречистване на питейна вода.

Фини механични филтри

Филтър за механично почистване на входа на водопровода

Филтрите за механично почистване обикновено се произвеждат под формата на колба, вътре в която е разположен филтърен патрон. Филтърните елементи са направени от различни материали, обикновено изработени от полимерни влакна (полипропилен) или керамика.

Полипропиленова касета и таблица с характеристики

Патрон за фин филтър след изтекъл срок на експлоатация

Касетата е консуматив, има определен срок на експлоатация и изисква подмяна след изтичането му. От снимката става ясно, че водата в централизирания водопровод не е кристално чиста.

Аналози на филтри за механично почистване са дюзи на миксера.

Филтър за вода за кран

Филтрите за механично почистване имат следните предимства:

Простота на устройството;
Относителна евтиност;
Висококачествено механично почистване.

Основният недостатък на филтрите с най-прост дизайн е невъзможността за отстраняване на органични примеси, вируси, пестициди и нитрати. За отстраняване на инсектициди, пестициди и компоненти от органичен произход от водата се използват филтри с активен въглен в комбинация с механични филтриращи устройства.

Въгленови битови филтри

Пречистването на питейната вода от редица примеси се извършва чрез сорбционни филтри, чийто основен елемент е активният въглен. Филтрите (каните) са популярен метод за пречистване на битова и питейна вода в домашни условия.

Водата преминава през филтърния патрон на каната и се събира в долната купа на уреда. Повечето видове патрони за кани се използват за пречистване на питейна вода от органични компоненти и разтворен хлор. Остатъците от хлор обикновено се отстраняват напълно след аериране - просто се обезвъздушават от изтичащия съд.

Някои видове филтри могат да пречистват водата от желязо и соли тежки метали, петролни продукти и някои други примеси, омекотяват водата. Този ефект се постига чрез добавяне на йонообменни компоненти към материала на патрона.

Въглеродните филтърни касети имат определен ресурс, така че с увеличаване на количеството вода, преминаваща през филтъра, те губят първоначалната си ефективност. Недостатъкът на филтрите с активен въглен е натрупването на органични примеси. Те служат като плодоносна основа за размножаване и развитие на микроорганизми и бактерии.

За да се изравни този негативен фактор в работата на въглеродните филтри, те често се комбинират със системи за дезинфекция на вода.

Ултравиолетово облъчване и почистване с озон

Лампа за ултравиолетова дезинфекция на вода

Ултравиолетовото лъчение има отлични бактерицидни свойства - убива повечето видове бактерии, вируси и микроорганизми. В този случай свойствата на водата не се променят. Методът за използване на ултравиолетово лъчение е доста прост и много популярен.

Озонирането на водата е не по-малко ефективен, но технически по-сложен и скъп процес. Озонът е мощен окислител и когато попадне във водата, повечето микроорганизми умират. Качеството на дезинфекцията с озон е много по-добро от това на традиционния метод - хлориране.

Системите за озониране са технически сложни и изискват професионални умения за поддръжка. Поради високата си цена и техническа сложност, те рядко се използват в домашни условия.

Филтърни системи с обратна осмоза

Системите с осмотична мембрана се считат за най-ефективни за пречистване на питейна вода. Степента на пречистване от различни примеси при благоприятни условия може да достигне 97–98%. Принципът на тяхното действие се основава на използването на свойствата на специална мембрана с микроскопични пори. Размерът на порите е сравним по размер с водна молекула.

Осмотичните филтри са от проточен и акумулиращ тип. Те пречистват водата от механични примеси с размер 5 микрона, соли на тежки метали, вируси, микроорганизми, органични и неорганични химични съединения. Филтърната мембрана за обратна осмоза работи най-добре с чиста вода, която е предварително пречистена от механични частици.

Многослойна мембрана за обратна осмоза

В допълнение, мембраната се влияе негативно от повишеното съдържание на калциеви и магнезиеви соли, по-известни като твърдост.

В зависимост от съдържанието на изходната вода системите за обратна осмоза се комбинират с омекотители и фини механични филтри.

Недостатъците на осмозните комплекси са следните показатели:

Системата е благоприятна среда за развитие на микроорганизми;
По време на процеса на почистване, заедно с вредните компоненти, минералните елементи, полезни за хората, се отстраняват частично;
За да работят системите, е необходимо първоначално налягане от най-малко 2,5 kgf / cm 2;
При пречистване на един литър вода се рециклират от 3 до 7 литра вода с разтворени филтрирани компоненти.

Някои от недостатъците се компенсират чрез използването на допълнителни почистващи компоненти. Дезинфекцията обикновено се извършва с ултравиолетова лампа. Попълването на пречистената вода с минерални компоненти се извършва от минерализационни блокове.

Йонообменни системи за омекотяване на вода

Разтворените във вода калциеви и магнезиеви соли влияят негативно върху храносмилателна системахора, може да доведе до образуване на камъни. Освен това водата с повишена твърдост води до образуване на котлен камък в битовите водонагревателни уреди и повреда на техните нагревателни елементи (нагревателни елементи).

Йонообменна двустепенна система за пречистване на водата

Най-ефективният метод за омекотяване на водата се счита за филтриращи комплекси на базата на йонообменни компоненти - гранулирана смола. Изходната вода преминава през филтъра, а натриевите и хлорните йони се заменят с калциеви и магнезиеви йони. След определен период от време йонообменният материал се измива с разтвор на готварска сол (натриев хлорид) и натрупаните йони на соли на твърдост се отстраняват.

Йонообменните агрегати най-често се използват за промишлени цели. Ресурсът от смола има свой собствен живот; той се сменя средно веднъж на всеки 5–8 години. Йонообменните единици се използват най-често, когато операционни системи и.

Медно-цинкови почистващи системи

Принципът на работа на този тип инсталация се основава на използването на свойствата на медно-цинкова сплав, чиито компоненти имат различна полярност. Примесите със съответен заряд се привличат към полюсите, когато водата преминава през тях. В резултат на окислително-редукционни реакции водата се пречиства от желязо, живак, олово, унищожават се микроорганизми, бактерии и др.

Недостатъкът на филтрацията на базата на медно-цинкова сплав е задържането на органични примеси във водата. Този недостатък се елиминира чрез комбиниране на медно-цинков филтър с въглеродна филтрираща (адсорбционна) единица.

Най-популярните за пречистване на питейна вода у дома са въглеродните филтри и системите за обратна осмоза. Системата за филтриране с обратна осмоза е по-ефективна, но инсталациите, базирани на нея, също са по-скъпи. Висококачественото пречистване на вода с модерни методи често е скъпо, но необходимо начинание. Питейната вода с нормални параметри на чистота и качествен химичен състав е ключът към здравето на всеки човек.

Водата е абсолютно необходима за живота на човека и всички живи същества в природата. Водата покрива 70% от земната повърхност, това са: морета, реки, езера и подземни води. По време на своя цикъл, обусловен от природни явления, водата събира различни примеси и замърсители, които се съдържат в атмосферата и в земната кора. В резултат на това водата не е абсолютно чиста и чиста, но често тази вода е основният източник както за битово и питейно водоснабдяване, така и за използване в различни индустрии (например като охлаждаща течност, работна течност в енергетиката, разтворител, суровина за получаване на продукти, храна и др.)

Природната вода е сложна дисперсна система, която съдържа големи количества различни минерални и органични примеси. Поради факта, че в повечето случаи източниците на водоснабдяване са повърхностни и подземни води.

Състав на обикновена натурална вода:

суспендирани вещества (колоидни и груби механични примеси от неорганичен и органичен произход);
бактерии, микроорганизми и водорасли;
разтворени газове;
разтворени неорганични и органични вещества (както дисоциирани на катиони и аниони, така и недисоциирани).

При оценката на свойствата на водата е обичайно параметрите за качество на водата да се разделят на:

физически,
химически
санитарни и бактериологични.

Качество означава съответствие със стандартите, установени за даден вид производство на вода. Водата и водните разтвори се използват много широко в различни индустрии, комунални услуги и селско стопанство. Изискванията към качеството на пречистената вода зависят от предназначението и областта на приложение на пречистената вода.

Водата се използва най-широко за питейни цели. Стандартите на изискванията в този случай се определят от SanPiN 2.1.4.559-02. Вода за пиене. Хигиенни изисквания за качеството на водата в централизираните системи за питейно водоснабдяване. Контрол на качеството“. Например някои от тях:

Таб. 1. Основни изисквания към йонния състав на водите за битово и питейно водоснабдяване

За търговските потребители изискванията за качество на водата често са по-строги в някои отношения. Например за производството на бутилирана вода е разработен специален стандарт с по-строги изисквания към водата - SanPiN 2.1.4.1116-02 „Питейна вода. Хигиенни изисквания към качеството на водата, пакетирана в съдове. Контрол на качеството." По-специално, затегнати са изискванията за съдържанието на основни соли и вредни компоненти - нитрати, органика и др.

Водата за технически и специални цели е водаза използване в промишлени или търговски цели, за специални технологични процеси - със специални свойства, регулирани от съответните стандарти на Руската федерация или технологичните изисквания на клиента. Например, подготовка на вода за енергия (според RD, PTE), за галванопластика, подготовка на вода за водка, подготовка на вода за бира, лимонада, лекарства (фармакопейна монография) и др.

Често изискванията към йонния състав на тези води са много по-високи от тези на питейната вода. Например за топлоенергетика, където водата се използва като охлаждаща течност и се нагрява, има подходящи стандарти. За електроцентралите съществуват т. нар. PTE (Технически правила за експлоатация); Например, съгласно изискванията на „Методическите указания за наблюдение на водно-химичния режим на парни и водогрейни котли RD 10-165-97“, стойността на общата твърдост на водата за парни котли с работно налягане на парата до 5 MPa (50 kgf/cm2) не трябва да бъде повече от 5 mcg-eq/kg. В същото време стандартът за пиене SanPiN 2.1.4.559-02изисква Jo да не е по-високо от 7 mEq/kg.

Следователно задачата на химическата обработка на водата (CWT) за котелни, електроцентрали и други съоръжения, които изискват обработка на водата преди загряване на вода, е да се предотврати образуването на котлен камък и последващото развитие на корозия върху вътрешната повърхност на котлите, тръбопроводите и топлината обменници. Такива отлагания могат да причинят загуби на енергия, а развитието на корозия може да доведе до пълно спиране на работата на котлите и топлообменниците поради образуването на отлагания от вътрешната страна на оборудването.

Трябва да се има предвид, че технологиите и оборудването за пречистване на вода и пречистване на вода за електроцентрали се различават значително от съответното оборудване на конвенционалните котелни за гореща вода.

От своя страна технологиите и съоръженията за пречистване на водата и химическата обработка за получаване на вода за други цели също са разнообразни и се диктуват както от параметрите на изходната вода, която ще се пречиства, така и от изискванията за качеството на пречистената вода.

SVT-Engineering LLC, с опит в тази област, притежаващ квалифициран персонал и партньорства с много водещи чуждестранни и местни специалисти и фирми, предлага на своите клиенти, като правило, онези решения, които са подходящи и оправдани за всеки конкретен случай, по-специално, въз основа на следните основни технологични процеси:

Използването на инхибитори и реагенти за пречистване на вода в различни системи за химическо третиране (както за защита на мембрани, така и за термично енергийно оборудване)

Повечето технологични процеси за пречистване на вода от различни видове, включително отпадъчни води, са известни и използвани от сравнително дълго време, като непрекъснато се променят и подобряват. Въпреки това водещи специалисти и организации по света работят върху разработването на нови технологии.

SVT-Engineering LLC също има опит в провеждането на научноизследователска и развойна дейност от името на клиенти с цел повишаване на ефективността на съществуващите методи за пречистване на вода, разработване и подобряване на нови технологични процеси.

Специално трябва да се отбележи, че интензивното използване на природните водоизточници в стопанската дейност налага екологично подобряване на системите за водоползване и технологичните процеси за пречистване на водата. Изискванията за опазване на околната среда налагат максимално намаляване на отпадъците от пречиствателните станции в естествените водоеми, почвата и атмосферата, което налага и необходимостта от допълване на технологичните схеми за пречистване на водите с етапи на обезвреждане на отпадъците, рециклиране и превръщане в годни за рециклиране. вещества.

Към днешна дата са разработени доста голям брой методи, които правят възможно създаването на системи за пречистване на вода с ниски отпадъчни води. На първо място, те включват подобрени процеси за предварително пречистване на изходна вода с реагенти в утаители с ламели и рециркулация на утайки, мембранни технологии, деминерализация на базата на изпарители и термохимични реактори, коригиращо третиране на вода с инхибитори на солни отлагания и корозионни процеси, технологии с противотокова регенерация на йонообменни филтри и по-модерни йонообменни материали.

Всеки от тези методи има своите предимства, недостатъци и ограничения на тяхното използване по отношение на качеството на изходната и пречистената вода, обема на отпадъчните води и заустванията и параметрите за използване на пречистената вода. Можете да получите допълнителна информация, необходима за решаване на вашите проблеми и условия за сътрудничество, като направите заявка или се свържете с офиса на нашата компания.

Този раздел описва подробно съществуващите традиционни методи за пречистване на водата, техните предимства и недостатъци, както и представя съвременни нови методи и нови технологии за подобряване на качеството на водата в съответствие с изискванията на потребителите.

Основните цели на пречистването на водата са да се получи чиста, безопасна вода, подходяща за различни нужди: битово, питейно, техническо и промишлено водоснабдяванекато се вземе предвид икономическата осъществимост на използването на необходимите методи за пречистване на водата и пречистване на водата. Подходът към обработката на водата не може да бъде еднакъв навсякъде. Разликите се дължат на състава на водата и изискванията към нейното качество, които варират значително в зависимост от предназначението на водата (питейна, техническа и др.). Съществува обаче набор от типични процедури, използвани в системите за пречистване на вода, и последователността, в която се използват тези процедури.

Основни (традиционни) методи за пречистване на водата.

Във водоснабдителната практика в процеса на пречистване и обработка водата се подлага на изсветляване(отстраняване на суспендирани частици), обезцветяване (отстраняване на вещества, които придават цвят на водата) , дезинфекция(унищожаване на патогенните бактерии в него). Освен това, в зависимост от качеството на изходната вода, в някои случаи допълнително се използват специални методи за подобряване на качеството на водата: омекотяваневода (намаляване на твърдостта поради наличието на калциеви и магнезиеви соли); фосфатиране(за по-дълбоко омекотяване на водата); обезсоляване, обезсоляваневода (намаляване на общата минерализация на водата); десиликонизация, деферизациявода (освобождаване на вода от разтворими железни съединения); обезгазяваневода (отстраняване на разтворими газове от водата: сероводород H2S, CO2, O2); деактивираневода (отстраняване на радиоактивни вещества от водата); неутрализираневода (отстраняване на токсични вещества от водата), флуориране(добавяне на флуорид към водата) или дефлуориране(отстраняване на флуорни съединения); подкисляване или алкализиране (за стабилизиране на водата). Понякога е необходимо да се премахнат вкусове и миризми, да се предотврати корозивното въздействие на водата и т.н. Използват се определени комбинации от тези процеси в зависимост от категорията потребители и качеството на водата в източниците.

Качеството на водата във водния обект се определя по редица показатели (физични, химични и санитарно-бактериологични), в съответствие с предназначението на водата и установените стандарти за качество. Повече за това в следващия раздел.Чрез сравняване на данните за качеството на водата (получени от анализ) с изискванията на потребителите се определят мерките за нейното пречистване.

Проблемът за пречистването на водата обхваща въпросите за физични, химични и биологични промени по време на обработката, за да стане годна за пиене, тоест пречистване и подобряване на нейните естествени свойства.

Методът на пречистване на водата, съставът и проектните параметри на пречиствателните съоръжения за техническо водоснабдяване и изчислените дози на реагентите се установяват в зависимост от степента на замърсяване на водния обект, предназначението на водоснабдителната система, производителността на станцията. и местни условия, както и въз основа на данни от технологични изследвания и експлоатация на конструкции, работещи в подобни условия.

Пречистването на водата се извършва на няколко етапа. Отломките и пясъкът се отстраняват на етапа на предварително почистване. Комбинация от първично и вторично пречистване, извършвано в пречиствателни станции за вода (WTP), премахва колоиден материал (органична материя). Разтворените хранителни вещества се елиминират чрез последваща обработка. За да бъде пречистването пълно, пречиствателните станции трябва да елиминират всички категории замърсители. Има много начини да направите това.

С подходящо последващо третиране и висококачествено WTP оборудване е възможно да се постигне крайният резултат вода, годна за пиене. Много хора пребледняват при мисълта за рециклиране на отпадъчни води, но си струва да си припомним, че в природата, във всеки случай, всички водни цикли. Всъщност подходящата последваща обработка може да осигури вода най-добро качествоотколкото получената от реки и езера, които често получават непречистени отпадни води.

Основни методи за пречистване на вода

Избистряне на водата

Избистрянето е етап на пречистване на водата, по време на който мътността на водата се елиминира чрез намаляване на съдържанието на суспендирани механични примеси от естествени и отпадъчни води. Мътността на природните води, особено на повърхностните източници по време на наводненията, може да достигне 2000-2500 mg/l (при норма за питейна вода - не повече от 1500 mg/l).

Избистряне на водата чрез утаяване на суспендирани вещества. Тази функция се изпълнява утаители, утаителни резервоари и филтри, които са най-разпространените пречиствателни станции. Един от най-широко използваните практически методи за намаляване на съдържанието на фино диспергирани примеси във водата е техният коагулация(утаяване под формата на специални комплекси - коагуланти), последвано от утаяване и филтриране. След избистряне водата постъпва в резервоари за чиста вода.

Обезцветяване на водата,тези. елиминирането или обезцветяването на различни цветни колоиди или напълно разтворени вещества може да се постигне чрез коагулация, използването на различни окислители (хлор и неговите производни, озон, калиев перманганат) и сорбенти (активен въглен, изкуствени смоли).

Избистрянето чрез филтриране с предварителна коагулация спомага за значително намаляване на бактериалното замърсяване на водата. Въпреки това, сред микроорганизмите, останали във водата след пречистване на водата, може да има и патогенни (бацили на коремен тиф, туберкулоза и дизентерия; холерен вибрион; вируси на полиомиелит и енцефалит), които са източникът инфекциозни заболявания. За окончателното им унищожаване водата, предназначена за битови нужди, трябва да бъде подложена на задължително дезинфекция.

Недостатъци на коагулацията, утаяване и филтриране:скъпи и неефективни методи за пречистване на водата, което изисква допълнителни методи за подобряване на качеството.)

Дезинфекция на водата

Дезинфекцията или дезинфекцията е последният етап от процеса на пречистване на водата. Целта е да се потисне жизнената активност на съдържащите се във водата патогенни микроби. Тъй като нито утаяването, нито филтрирането осигуряват пълно освобождаване, за дезинфекция на водата се използват хлориране и други методи, описани по-долу.

В технологията за пречистване на водата са известни редица методи за дезинфекция на вода, които могат да бъдат класифицирани в пет основни групи: топлинна; сорбциявърху активен въглен; химически(с използване на силни окислители); олигодинамия(излагане на йони на благородни метали); физически(с помощта на ултразвук, радиоактивно лъчение, ултравиолетови лъчи). От изброените методи най-широко приложение имат методите от третата група. Като окислители се използват хлор, хлорен диоксид, озон, йод и калиев перманганат; водороден прекис, натриев и калциев хипохлорит. На свой ред от изброените окислители в практиката се предпочитат хлор, белина, натриев хипохлорид. Изборът на метод за дезинфекция на водата се извършва въз основа на дебита и качеството на водата, която се третира, ефективността на нейната предварителна обработка, условията на доставка, транспорт и съхранение на реагентите, възможността за автоматизиране на процесите и механизиране на трудоемките процеси. работа.

Водата, която е преминала предишни етапи на обработка, коагулация, избистряне и обезцветяване в слой от суспендирана утайка или утаяване, филтриране подлежи на дезинфекция, тъй като филтратът не съдържа частици на повърхността или вътре в които могат да бъдат бактерии и вируси. адсорбирано състояние, оставайки извън влиянието на дезинфекциращите агенти.

Дезинфекция на вода със силни окислители.

В момента в жилищните и комуналните услуги обикновено се използва дезинфекция на водата. хлорираневода. Ако пиете вода от чешмата, трябва да знаете, че тя съдържа хлорорганични съединения, чието количество след процедурата по дезинфекция на водата с хлор достига 300 μg/l. Освен това това количество не зависи от първоначалното ниво на замърсяване на водата; тези 300 вещества се образуват във водата поради хлориране. Консумацията на такава питейна вода може сериозно да навреди на вашето здраве. Факт е, че когато органичните вещества се комбинират с хлор, се образуват трихалометани. Тези метанови производни имат подчертан канцерогенен ефект, който насърчава образуването на ракови клетки. При преваряване на хлорирана вода се отделя мощна отрова - диоксин. Съдържанието на трихалометани във водата може да бъде намалено чрез намаляване на количеството използван хлор или замяната му с други дезинфектанти, например с гранулиран активен въгленза отстраняване на отпадъците, генерирани по време на пречистването на водата органични съединения. И, разбира се, имаме нужда от по-задълбочен контрол върху качеството на питейната вода.

В случаите на висока мътност и цвят на естествените води обикновено се използва предварително хлориране на водата, но този метод на дезинфекция, както е описано по-горе, не само не е достатъчно ефективен, но и просто вреден за нашето тяло.

Недостатъци на хлорирането:не е достатъчно ефективен и в същото време причинява необратима вреда на здравето, тъй като образуването на канцерогенните трихалометани насърчава образуването на ракови клетки, а диоксинът води до тежко отравяне на тялото.

Не е икономически изгодно да се дезинфекцира вода без хлор, тъй като алтернативни методидезинфекция на вода (например дезинфекция с помощта на ултравиолетова радиация) са доста скъпи. Предложен е алтернативен метод на хлорирането за дезинфекция на вода с озон.

Озониране

По-модерна процедура за дезинфекция на водата е пречистването на водата с озон. наистина озониранеНа пръв поглед водата е по-безопасна от хлорирането, но има и своите недостатъци. Озонът е много нестабилен и бързо се разрушава, така че неговият бактерициден ефект е краткотраен. Но водата все пак трябва да премине през водопроводната система, преди да попадне в нашия апартамент. По този път я очакват много проблеми. Не е тайна, че водопроводните тръби в Руски градовеизключително износени.

Освен това озонът реагира и с много вещества във водата, като фенол, и получените продукти са дори по-токсични от хлорфенолите. Озонирането на водата се оказва изключително опасно в случаите, когато бромните йони присъстват във водата, дори и в най-незначителни количества, трудни за определяне дори в лабораторни условия. Озонирането произвежда токсични бромни съединения - бромиди, които са опасни за хората дори в микродози.

Методът за озониране на водата се е доказал много добре за третиране на големи маси вода - в басейни, в комунални системи, т.е. където е необходима по-щателна дезинфекция на водата. Но трябва да се помни, че озонът, както и продуктите от неговото взаимодействие с органохлори, е токсичен, следователно наличието на големи концентрации на органохлори на етапа на пречистване на водата може да бъде изключително вредно и опасно за тялото.

Недостатъци на озонирането:Бактерицидният ефект е краткотраен, а при реакция с фенол е дори по-токсичен от хлорфенолите, което е по-опасно за организма от хлорирането.

Дезинфекция на водата с бактерицидни лъчи.

ИЗВОДИ

Всички горепосочени методи не са достатъчно ефективни, не винаги са безопасни и освен това не са икономически осъществими: първо, те са скъпи и много скъпи, изискващи постоянни разходи за поддръжка и ремонт, второ, имат ограничен експлоатационен живот и трето, те консумират много енергийни ресурси.

Нови технологии и иновативни методи за подобряване качеството на водата

Въвеждане на нови технологии и иновативни методипречистването на водата ви позволява да разрешите комплекс от проблеми, които гарантират:

производство на питейна вода, която отговаря на установените стандарти и GOST и отговаря на изискванията на потребителите;
надеждност на пречистването и дезинфекцията на водата;
ефективна непрекъсната и надеждна работа на пречиствателните съоръжения;
намаляване на разходите за пречистване и обработка на водата;
спестяване на реактиви, електричество и вода за собствени нужди;
качество на производството на вода.

Новите технологии за подобряване на качеството на водата включват:

Мембранни методибазирани на съвременни технологии (включително макрофилтрация; микрофилтрация; ултрафилтрация; нанофилтрация; обратна осмоза). Използва се за обезсоляване отпадъчни води, решават комплекс от проблеми с пречистването на водата, но пречистената вода не означава, че е здравословна. Освен това тези методи са скъпи и енергоемки, изискващи постоянни разходи за поддръжка.

Методи за пречистване на водата без реагенти. Активиране (структуриране)течности.Днес има много известни начини за активиране на водата (например магнитни и електромагнитни вълни; вълни с ултразвукова честота; кавитация; излагане на различни минерали, резонанс и др.). Методът на течно структуриране осигурява решение на комплекс от проблеми с пречистването на водата ( обезцветяване, омекотяване, дезинфекция, обезгазяване, обезжелезяване на водаи т.н.), като същевременно се елиминира химическата обработка на водата.

Показателите за качество на водата зависят от използваните методи за структуриране на течността и зависят от избора на използвани технологии, сред които са:
- магнитни устройства за пречистване на водата;
- електромагнитни методи;
- кавитационен метод на обработка на водата;
- резонансна вълна активиране на водата (безконтактна обработка на основата на пиезокристали).

Хидромагнитни системи (HMS) предназначен за пречистване на вода в постоянен поток магнитно полеспециална пространствена конфигурация (използва се за неутрализиране на мащаба в топлообменно оборудване; за избистряне на водата, например след хлориране). Принципът на работа на системата е магнитното взаимодействие на метални йони, присъстващи във водата (магнитен резонанс) и едновременен процес на химическа кристализация. HMS се основава на цикличния ефект върху водата, подадена към топлообменниците от магнитно поле с дадена конфигурация, създадено от високоенергийни магнити. Магнитният метод за обработка на водата не изисква никакви химически реагенти и следователно е екологичен. Но има и недостатъци. HMS използва мощни постоянни магнити, базирани на редкоземни елементи. Те запазват свойствата си (силата на магнитното поле) за много дълго време (десетки години). Въпреки това, ако се прегреят над 110 - 120 C, магнитните свойства могат да отслабнат. Следователно HMS трябва да се инсталира там, където температурата на водата не надвишава тези стойности. Тоест, преди да загрее, на обратната линия.

Недостатъци на магнитните системи: използването на GMS е възможно при температури не по-високи от 110 - 120 °СЪС; недостатъчно ефективен метод; За цялостно почистване е необходимо да се използва в комбинация с други методи, което в крайна сметка е икономически неизгодно.

Кавитационен метод за обработка на вода. Кавитацията е образуването на кухини в течност (кавитационни мехурчета или кухини), пълни с газ, пара или смес от тях. Същността кавитация- друго фазово състояние на водата. При условия на кавитация водата преминава от естественото си състояние в пара. Кавитацията възниква в резултат на локално намаляване на налягането в течността, което може да се случи или с увеличаване на нейната скорост (хидродинамична кавитация), или с преминаване на акустична вълна по време на полупериода на разреждане (акустична кавитация). В допълнение, рязкото (внезапно) изчезване на кавитационните мехурчета води до образуване на хидравлични удари и, като следствие, до създаване на вълна на компресия и напрежение в течността с ултразвукова честота. Методът се използва за отстраняване на желязо, соли на твърдост и други елементи, които надвишават максимално допустимата концентрация, но е слабо ефективен при дезинфекция на вода. В същото време консумира значителна енергия и е скъпо да се поддържа с консумативи филтърни елементи (ресурс от 500 до 6000 m 3 вода).

Недостатъци: консумира електроенергия, не е достатъчно ефективен и е скъп за поддръжка.

ИЗВОДИ

Горните методи са най-ефективните и екологични в сравнение с традиционните методи за пречистване и обработка на вода. Но те имат определени недостатъци: сложността на инсталациите, високата цена, необходимостта от консумативи, трудностите при поддръжката, необходими са значителни площи за инсталиране на системи за пречистване на водата; недостатъчна ефективност и в допълнение ограничения за употреба (ограничения за температура, твърдост, pH на водата и др.).

Методи за безконтактно активиране на течност (NL). Резонансни технологии.

Обработката на течности се извършва безконтактно. Едно от предимствата на тези методи е структурирането (или активирането) на течни среди, което осигурява всички горепосочени задачи чрез активиране на естествените свойства на водата без консумация на електроенергия.

Най-ефективната технология в тази област е NORMAQUA Technology ( обработка на резонансни вълни на базата на пиезокристали), безконтактен, екологичен, без консумация на електроенергия, немагнитен, без поддръжка, експлоатационен живот - минимум 25 години. Технологията се основава на пиезокерамични активатори на течни и газообразни среди, които представляват инверторни резонатори, излъчващи вълни със свръхнисък интензитет. Както при излагането на електромагнитни и ултразвукови вълни, под влияние резонансни вибрацииНестабилните междумолекулни връзки се разкъсват и водните молекули се подреждат в естествена физична и химична структура в клъстери.

Използването на технология прави възможно пълното изоставяне химическо третиране на водатаи скъпи системи за пречистване на вода и консумативи и постигане на идеалния баланс между поддържане на най-високо качество на водата и спестяване на оперативни разходи на оборудването.

Намалете киселинността на водата (увеличете нивото на pH);
- спестяват до 30% от електроенергията на трансферните помпи и отмиват предварително образуваните отлагания от котлен камък чрез намаляване на коефициента на триене на водата (увеличаване на времето за капилярно засмукване);
- промяна на редокс потенциала на водата Eh;
- намаляване на общата твърдост;
- подобряване на качеството на водата: нейната биологична активност, безопасност (дезинфекция до 100%) и органолептични свойства.

1. Какво се разбира под цикъл пара-вода на котелни инсталации

За надеждната и безопасна работа на котела е важна циркулацията на водата в него - нейното непрекъснато движение в течната смес по определена затворена верига. В резултат на това се осигурява интензивно отстраняване на топлината от нагревателната повърхност и се елиминира локалната стагнация на пара и газ, което предпазва нагревателната повърхност от неприемливо прегряване, корозия и предотвратява повреда на котела. Циркулацията в котлите може да бъде естествена или принудителна (изкуствена), създадена с помощта на помпи.

На фиг. Показана е схема на така наречената циркулационна верига. Водата се излива в съда и лявото колело на U-образната тръба се нагрява, образува се пара; специфичното тегло на сместа от пара и вода ще бъде по-малко в сравнение със специфичното тегло в дясното коляно. Течността няма да бъде в такива условия; тя ще бъде в състояние на равновесие. Например А - И налягането отляво ще бъде по-малко от дясно - започва движение, което се нарича циркулация. Парата ще бъде освободена от огледалото за изпаряване, допълнително ще бъде отстранена от съда и захранващата вода ще се влее в него в същото тегловно количество.

За да се изчисли циркулацията, се решават две уравнения. Първият изразява материалния баланс, вторият баланса на силите.

G под =G op kg/sec, (170)

Където G под е количеството вода и пара, движещи се в повдигащата част на веригата, в kg/s;

G op - количеството вода, което се движи в долната част, в kg/sec.

N = ∆ρ kg/m 2, (171)

където N е общото задвижващо налягане, равно на h(γ in - γ cm), в kg;

∆ρ – сумата от хидравличното съпротивление в kg/m2, включително силата на инерцията, възникваща, когато пароводната емулсия и водата се движат през офиса и в крайна сметка предизвикват равномерно движение с определена скорост.

Обикновено коефициентът на циркулация се избира в диапазона 10 - 50 и при ниско топлинно натоварване на тръбите много повече от 200 - 300.

М/сек,

2. Причини за образуване на отлагания в топлообменниците

Различни примеси, съдържащи се в нагрятата и изпарена вода, могат да се отделят в твърдата фаза върху вътрешните повърхности на парогенераторите, изпарителите, парните конвертори и кондензаторите на парни турбини под формата на котлен камък, а във водната маса - под формата на суспендирана утайка. Невъзможно е обаче да се направи ясна граница между котлен камък и утайка, тъй като веществата, отложени върху нагревателната повърхност под формата на котлен камък, могат да се превърнат в утайка с течение на времето; при определени условия утайката може да полепне върху нагревателната повърхност, образувайки мащаб.

Радиационните нагревателни повърхности на съвременните парогенератори се нагряват интензивно от горивна горелка. Плътността на топлинния поток в тях достига 600–700 kW/m2, а локалните топлинни потоци могат да бъдат дори по-високи. Следователно дори краткотрайно влошаване на коефициента на топлопреминаване от стената към вряща вода води до толкова значително повишаване на температурата на стената на тръбата (500–600 ° C и повече), че силата на метала може да не бъде достатъчно, за да издържи на напреженията, които възникват в него. Последицата от това е повреда на метала, характеризираща се с появата на дупки, олово и често скъсване на тръба.

3. Опишете корозията на парните котли по пътищата пара-вода и газ

Изпращането на вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

1 . Какво се има предвид под цикъл пара-вода на устията на котлите?anovok

Цикълът пара-вода е периодът от време, през който водата се превръща в пара и този период се повтаря многократно.

В съвременните конструкции на котли нагревателната повърхност е направена от отделни снопове от тръби, свързани към барабани и колектори, които образуват доста сложна система от затворени циркулационни вериги.

На фиг. Показана е схема на така наречената циркулационна верига. Водата се излива в съда и лявото колело на U-образната тръба се нагрява, образува се пара; специфичното тегло на сместа от пара и вода ще бъде по-малко в сравнение със специфичното тегло в дясното коляно. Течността няма да бъде в такива условия; тя ще бъде в състояние на равновесие. Например А - И налягането отляво ще бъде по-малко, отколкото отдясно - започва движение, което се нарича циркулация. Парата ще бъде освободена от огледалото за изпаряване, допълнително ще бъде отстранена от съда и захранващата вода ще се влее в него в същото тегловно количество.

Първото уравнение се формулира, както следва:

G под =G op kg/sec, (170)

Където G под е количеството вода и пара, движещи се в повдигащата част на веригата, в kg/s;

G op - количеството вода, което се движи в долната част, в kg/sec.

Уравнението на баланса на силите може да се изрази чрез следната връзка:

N = ?? кг/м2, (171)

където N е общото задвижващо налягане, равно на h(? in - ? cm), в kg;

Сумата от хидравличните съпротивления в kg/m2, включително силата на инерцията, които възникват, когато емулсията пара-вода и водата се движат през офиса и в крайна сметка предизвикват равномерно движение с определена скорост.

В циркулационния кръг на котела има голям брой паралелно работещи тръби, чиито условия на работа не могат да бъдат напълно идентични по редица причини. За да се осигури непрекъсната циркулация във всички тръби на паралелни работни вериги и да не се предизвика преобръщане на циркулацията в нито една от тях, е необходимо да се увеличи скоростта на движение на водата по веригата, което се осигурява от определено съотношение на циркулация К.

Водният поток във веригата, като се вземе предвид скоростта на циркулация, е равен на

където D = дебит на пара (захранваща вода) на изчислената верига в kg/час.

Скоростта на водата на входа на повдигащата част на веригата може да се определи от равенството

2 . Причини за образуване на утайкиразвитие на топлообменниците

От елементите на парогенератора нагретите екранни тръби са най-податливи на замърсяване на вътрешните повърхности. Образуването на отлагания по вътрешните повърхности на тръбите за генериране на пара води до влошаване на топлопреминаването и в резултат на това опасно прегряване на метала на тръбата.

Радиационните нагревателни повърхности на съвременните парогенератори се нагряват интензивно от горивна горелка. Плътността на топлинния поток в тях достига 600-700 kW/m2, а локалните топлинни потоци могат да бъдат дори по-високи. Следователно дори краткотрайно влошаване на коефициента на топлопреминаване от стената към вряща вода води до толкова значително повишаване на температурата на стената на тръбата (500-600 ° C и повече), че силата на метала може да не бъде достатъчно, за да издържи на напреженията, които възникват в него. Последицата от това е повреда на метала, характеризираща се с появата на дупки, олово и често скъсване на тръба.

При резки температурни колебания в стените на парогенераторните тръби, които могат да възникнат по време на работа на парогенератора, котленият камък се отлепва от стените под формата на крехки и плътни люспи, които се пренасят от потока на циркулиращата вода към места с бавна циркулация. Там те се установяват под формата на произволно натрупване на парчета с различни размери и форми, циментирани от утайки в повече или по-малко плътни образувания. Ако барабанен парогенератор има хоризонтални или леко наклонени участъци от парогенераторни тръби с бавна циркулация, тогава в тях обикновено се натрупват отлагания от свободна утайка. Стесняване на напречното сечение за преминаване на вода или пълно запушване на парогенераторните тръби води до проблеми с циркулацията. В така наречената преходна зона на парогенератор с директен поток, до критично налягане, където последната останала влага се изпарява и парата е леко прегрята, се образуват отлагания на калциеви, магнезиеви съединения и продукти на корозия.

Тъй като парогенераторът с директен поток е ефективен капан за слабо разтворими съединения на калций, магнезий, желязо и мед. При високо съдържание в захранващата вода те бързо се натрупват в тръбната част, което значително намалява продължителността на работната кампания на парогенератора.

За да се осигурят минимални отлагания както в зоните на максимални топлинни натоварвания на парогенераторните тръби, така и в пътя на потока на турбините, е необходимо стриктно да се поддържат експлоатационни стандарти за допустимото съдържание на определени примеси в захранващата вода. За тази цел допълнителната захранваща вода се подлага на дълбоко химическо пречистване или дестилация в пречиствателни станции.

Подобряването на качеството на кондензатите и захранващата вода значително отслабва процеса на образуване на експлоатационни отлагания върху повърхността на парното енергийно оборудване, но не го елиминира напълно. Следователно, за да се осигури подходяща чистота на отоплителната повърхност, е необходимо наред с еднократното предпусково почистване да се извършва и периодично оперативно почистване на основното и спомагателното оборудване, а не само при наличие на системни брутни нарушения на установените воден режими в случай на недостатъчна ефективност на антикорозионните мерки, извършени в топлоелектрическите централи, но и при нормални условия на работа на топлоелектрическите централи. Провеждането на оперативно почистване е особено необходимо при енергийни блокове с прямоточни парогенератори.

3 . Опишете корозията на парни котелни споредпароводни и газови пътища

Металите и сплавите, използвани за производството на топлоенергийно оборудване, имат способността да взаимодействат с околната среда в контакт с тях (вода, пара, газове), съдържащи определени корозивни примеси (кислород, въглеродни и други киселини, основи и др.).

От съществено значение за нарушаване на нормалната работа на парния котел е взаимодействието на разтворени във водата вещества с измиването му с метал, което води до разрушаване на метала, което при определени размери води до аварии и повреда на отделни елементи на котела. Такова разрушаване на метала от околната среда се нарича корозия. Корозията винаги започва от повърхността на метала и постепенно се разпространява в дълбочина.

Понастоящем има две основни групи корозионни явления: химическа и електрохимична корозия.

Химическата корозия се отнася до разрушаването на метала в резултат на прякото му химично взаимодействие с околната среда. В топлоенергетиката примери за химическа корозия са: окисляване на външната нагревателна повърхност от горещи димни газове, корозия на стомана от прегрята пара (т.нар. пароводна корозия), корозия на метал от смазочни материали и др.

Електрохимичната корозия, както показва името й, е свързана не само с химични процеси, но и с движението на електрони във взаимодействащи среди, т.е. с появата електрически ток. Тези процеси възникват, когато металът взаимодейства с електролитни разтвори, което се извършва в парен котел, в който циркулира котелна вода, която е разтвор на соли и алкали, които са се разпаднали на йони. Електрохимична корозия възниква и при контакт на метала с въздух (при нормална температура), който винаги съдържа водна пара, която кондензира върху повърхността на метала под формата на тънък филм от влага, създавайки условия за възникване на електрохимична корозия.

Разрушаването на метала започва по същество с разтварянето на желязото, което се състои в това, че железните атоми губят част от своите електрони, оставяйки ги в метала, и по този начин се превръщат в положително заредени железни йони, които преминават във воден разтвор . Този процес не протича равномерно по цялата повърхност на метала, измит с вода. Факт е, че химически чистите метали обикновено не са достатъчно здрави и затова техните сплави с други вещества се използват в технологията. Както е известно, чугунът и стоманата са сплави на желязо и въглерод. Освен това към конструкцията се добавя стомана малки количестваза подобряване на качеството му, силиций, манган, хром, никел и др.

Въз основа на формата на проявление на корозията се разграничават: равномерна корозия, когато разрушаването на метала се извършва на приблизително еднаква дълбочина по цялата повърхност на метала и локална корозия. Последната има три основни разновидности: 1) точкова корозия, при която корозията на метала се развива в дълбочина върху ограничена повърхност, приближавайки се до точковидни лезии, което е особено опасно за котелното оборудване (образуването на проходни фистули в резултат на такава корозия ); 2) селективна корозия, когато една от съставните части на сплавта е разрушена; например в месинговите кондензаторни тръби на турбината (сплав от мед и цинк), когато се охлаждат с морска вода, цинкът се отстранява от месинга, в резултат на което месингът става чуплив; 3) междукристална корозия, която се проявява главно в недостатъчно стегнати нитови и валцовани съединения на парни котли под агресивните свойства на котелната вода с едновременно прекомерно механично напрежениев тези области на метала. Този тип корозия се характеризира с появата на пукнатини по границите на металните кристали, което прави метала крехък.

4 . Какви водохимични режими се поддържат в котлите и от какво зависят?

Нормалният режим на работа на парните котли е режим, който осигурява:

а) получаване на чиста пара; б) липса на солни отлагания (нагар) върху нагревателните повърхности на котлите и залепване на получената утайка (така наречената вторична скала); в) предотвратяване на всички видове корозия на метала на котела и парокондензаторния канал, пренасящ продукти от корозия в котела.

Изброените изисквания се удовлетворяват чрез предприемане на мерки в две основни направления:

а) при подготовка на изходна вода; б) при регулиране качеството на котелната вода.

Подготовката на изходната вода, в зависимост от нейното качество и изискванията, свързани с конструкцията на котела, може да се извърши от:

а) пречистване на водата преди кипене с отстраняване на суспендирани и органични вещества, желязо, образуващи котлен камък (Ca, Mg), свободен и свързан въглероден диоксид, кислород, намаляване на алкалността и съдържанието на соли (варуване, водород - катионизация или обезсоляване и др. );

б) вътрекотелно третиране на вода (с дозиране на реагенти или третиране на водата с магнитно поле със задължително и надеждно отстраняване на утайките).

Регулирането на качеството на котелната вода се извършва чрез продухване на котли; значително намаляване на размера на продухването може да се постигне чрез подобряване на устройствата за разделяне на котела: поетапно изпаряване, дистанционни циклони, промиване на пара с захранваща вода. Съвкупността от изпълнението на изброените мерки, които осигуряват нормалната работа на котлите, се нарича вода - химичен режим на работа на котелното помещение.

Използването на всеки метод за пречистване на водата: вътре в котела, преди котела с последваща коригираща обработка на химически пречистена или захранваща вода - изисква продухване на парни котли.

При условията на работа на котлите има два метода за продухване на котела: периодично и непрекъснато.

Периодично продухване от долните точки на котела се извършва за отстраняване на груби утайки, утаяващи се в долните колектори (барабани) на котела или кръгове с бавна циркулация на водата. Извършва се по определен график в зависимост от степента на замърсяване на котелната вода, но най-малко веднъж на смяна.

Непрекъснатото продухване на котлите осигурява необходимата чистота на парата, поддържайки определен солев състав на котелната вода.

5 . Опишете структурата на гранулатаосветлениех филтри и принципа на тяхното действие

Избистрянето на водата чрез филтриране се използва широко в технологията за пречистване на водата, като за тази цел избистрената вода се филтрира през слой от гранулиран материал (кварцов пясък, натрошен антрацит, експандирана глина и др.), Зареден във филтъра.

Класификация на филтрите според редица основни характеристики:

скорост на филтриране:

Бавно (0,1 - 0,3 m/h);

Линейки (5 - 12 м/ч);

Супер висока скорост (36 - 100 м/ч);

напрежението, под което работят:

Отворени или свободно течащи;

налягане;

брой филтърни слоеве:

Еднослоен;

Двоен слой;

Многопластов.

Най-ефективни и икономични са многослойните филтри, при които, за да се увеличи капацитетът за задържане на мръсотия и ефективността на филтриране, товарът се състои от материали с различна плътност и размер на частиците: отгоре на слоя има големи леки частици, отдолу има са малки тежки. При филтриране надолу големите замърсители се задържат в горния зареждащ слой, а останалите малки се задържат в долния слой. По този начин работи целият товарен обем. Осветителните филтри са ефективни при задържане на частици с размер > 10 µm.

Водата, съдържаща суспендирани частици, преминаваща през гранулиран товар, който задържа суспендирани частици, се избистря. Ефективността на процеса зависи от физиката - химичните свойства на примесите, натоварването на филтъра и хидродинамичните фактори. Замърсителите се натрупват в дебелината на товара, обемът на свободните пори намалява и хидравличното съпротивление на товара се увеличава, което води до увеличаване на загубите на налягане в товара.

Като цяло процесът на филтриране може да се раздели на няколко етапа: пренасяне на частици от водния поток към повърхността на филтърния материал; фиксиране на частици върху зърната и в пукнатините между тях; отделяне на фиксирани частици с преминаването им обратно във водния поток.

Отстраняването на примесите от водата и тяхното фиксиране върху зареждащите зърна става под въздействието на адхезионни сили. Утайката, образувана върху зареждащите частици, има крехка структура, която може да се срути под въздействието на хидродинамични сили. Някои от предварително полепналите частици се отделят от зърната на товара под формата на малки люспи и се пренасят в следващите слоеве на товара (суфозия), където отново се задържат в каналите на порите. Следователно процесът на избистряне на водата трябва да се разглежда като общ резултат от процеса на адхезия и суфозия. Изсветляване във всеки елементарен натоварващ слой възниква, докато интензитетът на адхезията на частиците надвишава интензитета на разделяне.

Тъй като горните слоеве на товара се насищат, процесът на филтриране се премества към долните, зоната на филтриране изглежда се движи по посока на потока от зоната, където филтърният материал вече е наситен със замърсители и процесът на суфозия преобладава към площ на свежото натоварване. След това идва момент, когато целият слой за зареждане на филтъра е наситен с водни замърсители и не е постигната необходимата степен на избистряне на водата. Концентрацията на суспендирани вещества на изхода за зареждане започва да се увеличава.

Времето, през което водата се избистря до определена степен, се нарича време защитно действиеизтегляния. Когато се достигне максималната загуба на налягане, филтърът за осветление трябва да се превключи в режим на разхлабващо измиване, когато товарът се измива с обратен поток вода и замърсителите се изхвърлят в канализацията.

Възможността за задържане на груби суспендирани вещества чрез филтър зависи главно от неговата маса; фина суспензия и колоидни частици – от повърхностни сили. Зарядът на суспендираните частици е важен, тъй като колоидните частици със същия заряд не могат да се комбинират в конгломерати, да се уголемяват и утаяват: зарядът предотвратява тяхното приближаване. Това „отчуждение“ на частиците се преодолява чрез изкуствена коагулация. По правило коагулацията (понякога, допълнително, флокулация) се извършва в утаителни резервоари - утаители. Често този процес се комбинира с омекотяване на водата чрез варуване, или сода чрез варуване, или омекотяване на сода каустик.

При конвенционалните осветителни филтри най-често се наблюдава филмова филтрация. Обемната филтрация е организирана в двуслойни филтри и в така наречените контактни утаители. Филтърът е запълнен с долен слой кварцов пясък с едрина 0,65 - 0,75 mm и горен слой антрацит с едрина на зърната 1,0 - 1,25 mm. Върху горната повърхност на слоя от едри антрацитни зърна не се образува филм. Суспендираните вещества, преминали през антрацитния слой, се задържат от долния слой пясък.

При разхлабване на филтъра слоевете пясък и антрацит не се смесват, тъй като плътността на антрацита е половината от плътността на кварцовия пясък.

6 . оппотърсете процеса на омекотяване води с помощта на метода на катионен обмен

Според теорията за електролитната дисоциация молекулите на някои вещества във воден разтвор се разпадат на положително и отрицателно заредени йони - катиони и аниони.

Когато такъв разтвор преминава през филтър, съдържащ слабо разтворим материал (катионобменник), способен да абсорбира катиони от разтвора, включително Ca и Mg, и вместо това да освобождава Na или H катиони от неговия състав, настъпва омекотяване на водата. Водата е почти напълно освободена от Ca и Mg, а твърдостта й е намалена до 0,1°

Na - кация.С този метод калциевите и магнезиевите соли, разтворени във вода, когато се филтрират през катионобменен материал, Ca и Mg се обменят с Na; В резултат на това се получават само натриеви соли с висока разтворимост. Формулата на катионнообменния материал условно се обозначава с буквата R.

Катионитните материали са: глауконит, сулфонирани въглища и синтетични смоли. Най-широко използваните въглища в момента са сулфонираните въглища, които се получават след обработка на кафяви или битуминозни въглища с димяща сярна киселина.

Капацитетът на катионобменния материал е границата на неговия обменен капацитет, след което в резултат на изразходването на Na катиони те трябва да бъдат възстановени чрез регенерация.

Капацитетът се измерва в тонове - градуси (t-deg) образуващи котлен камък, броени за 1 m 3 катионен материал. Тон - градуси се получават чрез умножаване на консумацията на пречистена вода, изразена в тонове, по твърдостта на тази вода в градуси на твърдост.

Регенерацията се извършва с 5 - 10% разтвор на готварска сол, преминал през катионобменен материал.

Характерна особеност на Na - катионизацията е липсата на соли, които се утаяват. Анионите на солите на твърдостта се изпращат изцяло в котела. Това обстоятелство налага увеличаване на количеството продухваща вода. Омекотяването на водата по време на Na - катионизация е доста дълбоко, твърдостта на захранващата вода може да бъде доведена до 0 ° (практически 0,05-01 °), докато алкалността не се различава от карбонатната твърдост на изходната вода.

Недостатъците на Na - катионизацията включват производството на повишена алкалност в случаите, когато има значително количество соли с временна твърдост в изходната вода.

Възможно е да се ограничите до Na - катионизация само ако карбонатната твърдост на водата не надвишава 3-6 °. В противен случай трябва значително да увеличите количеството на издухващата вода, което ще създаде големи топлинни загуби. Обикновено количеството продухваща вода не надвишава 5-10% от общата консумация, използвана за захранване на котела.

Методът на катионизиране изисква много проста поддръжка и е достъпен за обикновения персонал на котелното помещение без допълнителното участие на химик.

Дизайн на катионен филтър

Н - Na-дойонизация. Ако катионообменен филтър, пълен със сулфоновъглен, се регенерира не с разтвор на готварска сол, а с разтвор на сярна киселина, тогава ще настъпи обмен между Ca и Mg катионите, открити във водата, която се пречиства, и H катионите на сулфонова киселина.

Приготвената по този начин вода, също с пренебрежимо малка твърдост, в същото време става кисела и следователно неподходяща за захранване на парни котли, а киселинността на водата е равна на некарбонатната твърдост на водата.

Чрез комбиниране на Na и H - катионитно омекотяване на водата заедно, можете да получите добри резултати. Твърдостта на водата, приготвена по метода на H-Na - катионен обмен, не надвишава 0,1° с алкалност 4-5°.

7 . Опишете принципаосновни схеми за пречистване на водата

Извършването на необходимите промени в състава на пречистената вода е възможно с помощта на различни технологични схеми, след което изборът на една от тях се прави въз основа на сравнителни техники - икономически изчисления за планираните варианти на схеми.

В резултат на химическото третиране на природни води, извършвано в пречиствателни станции, могат да настъпят следните основни промени в техния състав: 1) избистряне на водата; 2) омекотяване на водата; 3) намаляване на алкалността на водата; 4) намаляване на съдържанието на сол във водата; 5) пълно обезсоляване на водата; 6) дегазиране на водата. Схеми за пречистване на водата, необходими за изпълнение

изброените промени в неговия състав могат да включват различни процеси, които се свеждат до следните три основни групи: 1) методи на утаяване; 2) механична филтрация на водата; 3) филтриране на йонообменна вода.

Използването на технологични схеми за пречиствателни станции обикновено включва комбинация от различни методи за пречистване на вода.

Фигурите показват възможни схеми на комбинирани пречиствателни станции, използващи тези три категории процеси за пречистване на вода. Тези диаграми показват само основните устройства. Без спомагателно оборудване, а филтрите на втори и трети етап не са посочени.

Схема на пречиствателни станции

1-сурова вода; 2-осветител; 3-механичен филтър; 4-междинен резервоар; 5-помпа; 6-дозатор за коагулант; 7-Na - катионобменен филтър; 8-N - катионен обменен филтър; 9 - декарбонизатор; 10 - OH - анионен филтър; 11 - пречистена вода.

Йонообменната филтрация е задължителен краен етап от пречистването на водата за всички възможни варианти на схемата и се извършва под формата на Na - катионизация, H-Na-катионизация и H-OH - йонизация на водата. Утаител 2 предоставя два основни варианта за неговото използване: 1) избистряне на водата, когато в нея се извършват процесите на коагулация и утаяване на водата, и 2) омекотяване на водата, когато в нея освен коагулация се извършва и варуване, т.к. както и, едновременно с варуването, магнезиева десиликонизация на водата.

В зависимост от характеристиките на природните води по отношение на съдържанието на суспендирани вещества в тях са възможни три групи технологични схеми за тяхното пречистване:

1) Подземните артезиански води (обозначени с 1а на фиг.), които практически обикновено не съдържат суспендирани вещества, не изискват тяхното избистряне и следователно обработката на такива води може да бъде ограничена само до йонообменна филтрация съгласно една от трите схеми, в зависимост относно изискванията към третираната вода: а ) Na - катионизация, ако се изисква само омекотяване на водата; b) H-Na - катионизация, ако е необходимо, в допълнение към омекотяването, намаляване на алкалността или намаляване на съдържанието на сол във водата; в) H-OH - йонизация, ако е необходимо дълбоко обезсоляване на водата.

2) повърхностните води с ниско съдържание на суспендирани твърди вещества (те са обозначени с 1b на фиг.) Могат да се обработват с помощта на така наречените схеми за налягане с директен поток, при които коагулацията и избистрянето в механични филтри се комбинират с една от йонообменните филтри схеми.

3) повърхностните води със сравнително голямо количество суспендирани вещества (посочени с 1c на фиг.) се изчистват от тях чрез избистряне, след което се подлагат на механична филтрация и след това се комбинират с една от схемите за йонообменна филтрация. И често. За да се разтовари йонообменната част на пречиствателната станция, едновременно с коагулацията, водата се омекотява частично в утаителя и се намалява съдържанието на соли чрез варуване и десиликонизация на магнезий. Такива комбинирани схеми са особено препоръчителни при третиране на силно минерализирани води, тъй като дори при частичното им обезсоляване чрез йонообмен са необходими големи количества вода.

Решение:

Определете периода на промиване на филтъра, h

където: h 0 - височина на филтърния слой, 1,2 m

Gr - капацитет на замърсяване на филтърния материал, 3,5 kg/m 3.

Стойността на Gr може да варира в широки граници в зависимост от естеството на суспендираните вещества, техния фракционен състав, филтърен материал и т.н. При изчисляване можете да вземете Gr = 3? 4 kg/m3, средно 3,5 kg/m3,

Up p - скорост на филтриране, 4,1 m/h,

C in - концентрация, суспендирани твърди вещества, 7 mg/l,

Броят измивания на филтъра на ден се определя по формулата:

където: T 0 - период на промиване, 146,34 часа,

t 0 - престой на филтъра за измиване, обикновено 0,3 - 0,5 часа,

Нека да определим необходимата зона за филтриране:

където: U-скорост на филтриране, 4,1 m/h,

Q - Капацитет, 15 m 3 / h,

В съответствие с правилата и разпоредбите за проектиране на пречиствателни станции, броят на филтрите трябва да бъде най-малко три, тогава площта на един филтър ще бъде:

където: m - брой филтри.

Въз основа на намерената площ на един филтър намираме необходимия диаметър на филтъра от таблицата: диаметър d = 1500 mm, площ на филтриране f = 1,72 m2.

Нека уточним броя на филтрите:

Ако броят на филтрите е по-малък от периода между промивките m 0? T 0 +t 0 (в нашия пример 2

Изчисляването на филтъра включва определяне на потреблението на вода за вашите собствени нужди, т.е. за измиване на филтъра и за измиване на филтъра след измиване.

Консумацията на вода за измиване и разхлабване на филтъра се определя по формулата:

където: i- интензитет на разхлабване, l/(s * m 2); обикновено i = 12 l/(s * m2);

t - време за измиване, мин. t = 15 минути.

Определяме средната консумация на вода за измиване на работните филтри по формулата:

Нека определим дебита за източване на първия филтър със скорост 4 m/h за 10 минути преди пускането му в експлоатация:

Средна консумация на вода за почистване на работещи филтри:

Необходимо количество вода за филтриращата единица, като се вземе предвид потреблението за собствени нужди:

Q p = g av + g av + Q

Q p = 0,9 + 0,018 + 15 = 15,9 m 3 / h

Литература

1. „Обработка на вода“. V.F. Вихрев и М.С. Шкроб. Москва 1973 г.

2. “Наръчник за водопречистване на котелни инсталации.” О.В. Лифшиц. Москва 1976 г

3. „Обработка на вода“. Б.Н. Жаба, А.П. Левченко. Москва 1996 г.

4. „Обработка на вода“. CM. Гурвич. Москва 1961г.

Подобни документи

Конструкцията и принципът на работа на рециркулационната помпа, технологичната схема на работата на деаерационно-захранващия блок и сепаратора с непрекъснато издухване. Топлинно изчисление на котел, хидравлично изчисление на техническата вода, системи за омекотяване на вода.

дисертация, добавена на 22.09.2011 г

Избор и обосновка на възприетата схема и състав на съоръженията на пречиствателната станция. Изчисляване на промените в качеството на пречистване на водата. Проектиране на циркулационна система за охлаждане с вода. Изчисляване на реагентни съоръжения за варуване и коагулация на вода.

курсова работа, добавена на 12/03/2014

Описание на технологичната схема за обработка на вода и подготовка на електролита. Разходите за производство на контейнер с перфорирана решетка и апарат с бъркалка. Предназначение и принцип на действие на йонообменния филтър. Изчисляване на фланцови съединения за тръби.

дисертация, добавена на 13.06.2015 г

Методи за подобряване качеството на водата в зависимост от замърсяването. Съвременни битови и индустриални йонообменни филтри за пречистване на вода. Йонитни противопоточни филтри за омекотяване и обезсоляване на вода. Противоточна регенерация на йонообменни смоли.

резюме, добавено на 30.04.2011 г

Оценка на качеството на водата при източника. Обосновка на принципната технологична схема на процеса на пречистване на водата. Технологични и хидравлични изчисленияконструкции на проектираната пречиствателна станция. Начини за дезинфекция на водата. Санитарно-охранителни зони.

курсова работа, добавена на 02.10.2012 г

Автоматично управление за котелни и водопречиствателни системи. Модернизация на захранващата помпена система на котелното помещение. Принцип на работа на честотния преобразувател TOSVERT VF-S11 в помпени станции. Програмиране с LOGO! SoftComfort.

курсова работа, добавена на 19.06.2012 г

Методи за дезинфекция на водата във водопречиствателната технология. Електролизни инсталации за дезинфекция на вода. Предимства и технология на метода за озониране на водата. Дезинфекция на вода с бактерицидни лъчи и проектна схема на бактерицидна инсталация.

резюме, добавено на 03/09/2011

Котелно помещение, основно оборудване, принцип на работа. Хидравлично изчисляване на отоплителни мрежи. Определяне на потреблението на топлинна енергия. Изграждане на увеличен график за регулиране на топлоснабдяването. Процесът на омекотяване на захранващата вода, разхлабване и регенерация.

дисертация, добавена на 15.02.2017 г

Водоснабдителна и канализационна система на общинско предприятие, характеристики на пречиствателните му съоръжения. Технология на пречистване на водата и ефективност на пречистване на отпадъчни води, контрол на качеството на пречистената вода. Групи микроорганизми от активна утайка и биофилм.

доклад от практиката, добавен на 13.01.2012 г

Класификация на примесите, съдържащи се във вода за запълване на веригата на паротурбинна инсталация. Индикатори за качество на водата. Методи за отстраняване на механични, колоидно-дисперсни примеси. Омекотяване на водата чрез метода на катионен обмен. Термично обезвъздушаване на водата.

Съвременните водопроводи използват сложна многостепенна технология за пречистване на водата, разработена още през 19 век. Оттогава тази технология претърпя различни подобрения и дойде при нас под формата на съществуващи обществени водоснабдителни системи с класическа схема за пречистване на водата, използвайки същите три основни етапа.

Основни етапи на пречистване на водата

Механично пречистване на водата. Това е подготвителен етап от пречистването на водата, насочен към отстраняване на големи (видими) замърсяващи частици от водата - пясък, ръжда, планктон, тиня и други тежки суспендирани вещества. Извършва се преди подаване на вода към главните пречиствателни станции с помощта на решетки с мрежи с различен диаметър и въртящи се решетки.
Химическо пречистване на водата. Произвежда се, за да доведе качеството на водата до стандартните нива. За това се използват различни технологични методи: избистряне, коагулация, утаяване, филтриране, дезинфекция, деминерализация, омекотяване.

ИзсветляванеИзисква се главно за повърхностни води. Извършва се в началния етап на пречистване на питейната вода в реакционната камера и се състои в добавяне на хлорсъдържащ препарат и коагулант към обема на водата, която се обработва. Хлорът допринася за разрушаването на органичните вещества, представени предимно от хуминови и фулвинови киселини, присъщи на повърхностните води и им придават характерен зеленикаво-кафяв цвят.

Коагулацияе насочен към пречистване на водата от невидими за окото суспендирани вещества и колоидни примеси. Коагуланти, които са алуминиеви соли, помагат на най-малките суспендирани органични частици (планктон, микроорганизми, големи протеинови молекули) да се слепят и да ги превърнат в тежки люспи, които след това се утаяват. За подобряване на флокулацията могат да се добавят флокуланти - химикали от различни марки.

Застъпничествозагубата на вода възниква в резервоари с бавен поток и механизъм за преливане, където долният слой течност се движи по-бавно от горния слой. В същото време се забавя общата скорост на движение на водата и се създават условия за утаяване на тежки замърсяващи частици.

Филтрираневърху въглеродни филтри или въглен, помага да се отървете от 95% от примесите във водата, както химически, така и биологични. Преди това водата се филтрира с патронни филтри с пресован активен въглен. Но този метод е доста трудоемък и изисква честа и скъпа регенерация на филтърния материал. На настоящия етап е перспективно използването на гранулиран (GAC) или прахообразен (PAH) активен въглен, който се изсипва във вода в блок с въглен и се смесва с третираната вода. Проучванията показват, че този метод е много по-ефективен от филтрирането през блокови филтри и също така е по-евтин. ПАВ помагат за премахване на замърсяването от химични съединения, тежки метали, органични вещества и, което е важно, повърхностно активни вещества. Филтрирането с активен въглен е технологично достъпно във всеки тип водоснабдителна инсталация.

Дезинфекцияизползва се във всички видове водоснабдителни системи без изключение за премахване на епидемичната опасност от питейната вода. В наши дни методите за дезинфекция предоставят голям избор от различни методи и дезинфектанти, но един от компонентите неизменно е хлорът, поради способността му да остава активен в разпределителната мрежа и да дезинфекцира водопроводите.

Деминерализацияв промишлен мащаб включва отстраняване на излишните количества желязо и манган от водата (съответно деферизация и деманганизация).

Повишеното съдържание на желязо променя органолептичните свойства на водата, предизвиква жълто-кафяво оцветяване и придава неприятен "метален" вкус. Желязото се утаява в тръбите, създавайки условия за по-нататъшното им замърсяване с биологични агенти, оцветява прането по време на пране и влияе негативно на водопроводното оборудване. Освен това високите концентрации на желязо и манган могат да причинят заболяване стомашно-чревния тракт, бъбреците и кръвта. Излишното количество желязо обикновено е придружено от високо съдържание на манган и сероводород.

В обществените водоснабдителни системи отстраняването на желязо се извършва по метода на аериране. В този случай двувалентното желязо се окислява до тривалентно и се утаява под формата на ръждиви люспи. След това това може да се елиминира с помощта на филтри с различни натоварвания.

Аерирането се извършва по два начина:

Аерация под налягане - въздушна смес се подава към контактната камера в центъра през тръба, достигаща до половината на камерата. Тогава водният стълб бълбука от мехурчета въздушна смес, която окислява метални примеси и газове. Аерационната колона не е напълно запълнена с вода; Неговата задача е да омекоти водния чук и да увеличи площта на аериране.
Безнапорна аерация - извършва се с душ кабини. В специални камери водата се пръска с помощта на водни ежектори, което значително увеличава контактната площ на водата с въздуха.

В допълнение, желязото се окислява интензивно, когато водата се третира с хлор и озон.

Манганът се отстранява от водата чрез филтриране през модифицирани товари или чрез добавяне на окислители, например калиев перманганат.

Омекотяваневода се извършва за елиминиране на соли на твърдост - калциеви и магнезиеви карбонати. За тази цел се използват филтри, заредени с киселинни или алкални катионообменници или анионобменници, заместващи калциевите и магнезиевите йони с неутрален натрий. Това е доста скъп метод, поради което най-често се използва в местни пречиствателни станции.

Водоснабдяване на разпределителната мрежа.

След преминаване през пълен комплекс от пречиствателни съоръжения на водоснабдителната станция, водата става годна за пиене. След това се доставя на потребителя чрез система от водопроводи, чието състояние в повечето случаи оставя много да се желае. Ето защо все по-често се поставя въпросът за необходимостта от допълнително пречистване на чешмяната питейна вода и не само привеждането й в съответствие с нормативните изисквания, но и придаването на полезни за здравето качества.

Не просто трябва да използвате вода всеки ден, можете да го използвате всяка минута. Човек дори не забелязва как постоянно избърсва нещо, след това го измива, след това го измива. Вместо да пере, той готви или пие чай. Оказва се, че човек не може да съществува без водни ресурси. Това означава, че трябва да се отдели достатъчно време за привеждане на водата в желаното състояние.

Състав на съвременни системи за пречистване на вода

Една модерна система за пречистване на вода включва довеждане на водата до необходимите нива, въз основа на това какви съществуващи примеси може да съдържа изходната вода. Повърхностните води имат най-голям брой различни видове включвания. Като цяло водата може да се различава по следните примеси:

Боклук, всякакви твърди включвания;
Миризма и мътност;
Метални соли;
бактерии;
твърдост;
Разтворени газове

Всичко е ново и модерно технологии за пречистване на водатаса строго предмет на видовете примеси, които водата може да съдържа. Дори различните маслообразуващи елементи доведоха до създаването на такива почистващи елементи като мазут и уловители на мазнини. Можете да разпознаете вредните примеси във вашата вода по различни косвени признаци, а ето някои от тях:

Всъщност има много повече видове примеси и техните характеристики. Можете да познаете наличието на един или друг примес. Но само лабораторният анализ ще помогне да се определи правилно. По такива въпроси не можете да разчитате на собственото си мнение, защото... много примеси могат първоначално да се проявят по същия начин. Това може да обърка човек и той ще купи грешно филтърно устройство, което няма да доведе до резултати.

Този факт трябва да наведе потребителя на идеята, че задължителен елемент от всяко ново и модерно пречистване на водата ще бъде етапът на оценка на състоянието на водата. Много потребители, използвайки вода от централни водоснабдителни системи, пренебрегват този етап. Но на първия етап както силно хлорираната, така и твърдата вода ще се държат еднакво. Следователно съществува риск от объркване на вида на примеса. Или винаги можете да изчакате образуването на варовик и след това точно да изберете устройството. Вярно е, че наличието на твърдост във водата изобщо не изключва висок праг на хлор. Анализът ще струва на потребителя не повече от 2000 рубли. Така че струва ли си да рискувате оборудването и чистотата на повърхността, като чакате да се образува утайка?

Освен това трябва да разберете, че ще трябва да изберете въз основа на вашите финансови възможности. Може да си струва да изчакате още малко, за да инсталирате модерни системи за пречистване на вода, но спестете и инсталирайте висококачествена нова система за години и десетилетия.

Алтернатива на съвременните технологии за пречистване на вода са системите за повърхностно отстраняване на котлен камък. В индустриалните реалности те отдавна са загубили битката с модерните технологии за лечение. А потребителят все още брои средствата си и не винаги има достатъчно за пречиствателни станции за всички видове примеси.

Почистването на повърхностите от нови отлагания от котлен камък трябва да доведе до положителни резултати. Но в действителност се оказва, че почистените повърхности само стимулират и ускоряват образуването на нова плака. Почистването на повърхността не е много трудно, когато се прави рядко. По-лошо е, когато това е трудоемък процес, който трябва да се извършва по-често през годините и резултатът се влошава всеки път.

Особеността на мащаба е, че той се утаява по-бързо върху неравни повърхности и е много по-трудно да се отстрани от такива повърхности. Тя се изяжда плътно. Тя може да бъде елиминирана само чрез значително увреждане на повърхността. Поради това оборудването се проваля по-бързо. Освен това котленият камък може да се отстрани с препарати със солна киселина или с метални четки. Резултатът най-вероятно ще бъде почти същият. Ще има само драскотини по повърхностите или следи, корозирали от киселина. Също така е невъзможно да се остави котлен камък без надзор. Всякаква дебелина варовике добър топлоизолатор. Само половин милиметър котлен камък може напълно да повреди един мощен котел!

Що се отнася до други примеси, борбата с тях не предизвиква съмнения у потребителя, т.к те поне могат да се видят или усетят, за разлика от твърдостта на водата. И ако консумирате вода с други примеси, можете да се отровите. Можете да консумирате твърда вода в продължение на години, без да изпитате никаква вреда. Значително, искам да кажа. Във всеки случай отрицателната следа върху здравето, мащаба и твърдостта напуска бавно. Ето защо производителите днес се стремят да популяризират омекотителите в масова консумация.

Технологични състезания

Днес е невъзможно да се избере само една идеална модерна технология за пречистване на вода. Тя просто не съществува. Все пак, за да постигнете най-добър резултат, ще трябва да използвате интегриран подход, който се влияе както от първоначалните, така и от крайните параметри, съчетани с финансовите възможности на потребителя.

Но въпреки това всеки вид примес днес може да бъде отстранен чрез физическо действие или химични реакции. Отличават се технологиите за почистване и омекотяване на мембраната и стандартното механично почистване. Механиката работи по най-лесния начин. Има обратен насип или решетки с различен капацитет. Мръсната вода, преминавайки през такива бариери, оставя почти целия боклук в тях, до малки песъчинки. Ако обработката на водата съдържа и сорбент, тогава всички твърди примеси ще бъдат елиминирани, дори тези, които причиняват миризма и мътност във водата.

Лесно е да изплакнете такова устройство; просто трябва да пуснете вода в системата в обратна посока. Тогава водата просто ще премахне цялата утайка върху мрежата. Или всичко, което е залепено между експандирани глинени частици или камъчета. За да се предотврати покриването на насипа с тиня и обрастването с бактериална плака, той се третира със специален разтвор, който потиска развитието на бактерии. Не изисква никакви допълнителни разходи.

UV технология

Следващата възможност за пречистване на водата е дезинфекция. Можете да премахнете вредните вируси, като използвате химикали(всички елементи, съдържащи хлор, ще бъдат класифицирани като дезинфекция с реагент) или облъчване, например с помощта на ултравиолетова лампа. Малките дози от неговата радиация са абсолютно безвредни за човешкото тяло, но унищожителни за повечето вируси. В повечето случаи се използват UV лампи за получаване на питейна вода, за всичко останало има дозатори. Но в този случай продуктите от техните реакции също трябва да бъдат отстранени от водата. В края на краищата, освен бактерии, водата съдържа и метални соли, например. Те могат да реагират с химикали и да образуват нови вещества, които отново се утаяват върху повърхностите в плътна кора. UV технологията е по-икономична при работа, издръжлива, но няма остатъчен ефект, като хлора. Съществува и химическо озониране, но поради факта, че озонът е течен кислород, той за щастие е безопасен за хората. Но не толкова за оборудване. А озонът трябва да се произвежда директно на място, което също добавя трудности.

Съвременните технологии за обработка на вода за работа с железни соли са насочени към превръщане на разтвореното желязо в леко разтворима форма, която може лесно да се филтрира. Или кислородът действа като силен окислител, или мангановият пясък, който задържа добре железните соли. Работи същият принцип на разделяне на реагенти и нереагенти. Днес в по-голяма степен се използват деферизатори без реагенти. защото Те са по-евтини, въпреки че консумират ток. Тайната на UV технологията е, че под въздействието на мощна помпа въздухът се вкарва във водата, което води до окисляване на железните соли и образуване на утайка. Няма да е трудно да го премахнете.

Технология без реагенти

Що се отнася до нереактивните омекотители, най-удобният е електромагнит. Това ще помогне водата да стане по-мека. Но също така ще помогне да се отървете от ненужните соли от старите запаси. Всяка домакиня ще ви каже колко трудно е да премахнете старите отлагания от котлен камък. Особено когато се настаняват в тесни проходи и ги задръстват. Трябва да разглобите всичко, да го накиснете в киселинни агенти и след това да се опитате да го разхлабите. С технологията за пречистване на водата без реагенти няма да се налага да правите нищо от това. Силовите линии ще помогнат на новите соли за твърдост постепенно да разхлабят старите остатъци, дори и на най-неудобните места. И не е необходимо да разглобявате оборудването. Освен това магнитът ще работи почти като часовник в продължение на няколко десетилетия. Други устройства не могат да се похвалят с такава издръжливост. Да, и нещо постоянно трябва да се променя в тях. И такава нова технология без реганет е изключително удобна за домашна консумация поради безпроблемната си поддръжка. По-точно, няма нужда да наблюдавате или променяте каквото и да било в него. Завинти го на тръбата. Включих го и забравих за устройството за двадесет години.

Тази статия е посветена на преглед на съвременните технологии за пречистване на природните води от антропогенни замърсители, базирани на методите на сорбция и биологично окисление. Статията разглежда основните начини, по които замърсителите навлизат в повърхностните водоизточници и представя данни за състава на водата в реките на индустриализираните региони на Русия. Съществуващите технологии в съществуващите пречиствателни станции не намаляват концентрацията на антропогенни замърсители в природните води, което води до необходимостта от използване на сорбционни методи за пречистване на водата. Използването на сорбционни методи за пречистване е ограничено от сорбционния капацитет на сорбентите, при изчерпване на който е необходимо да се регенерира или замени сорбционният материал. Комбинирането на процесите на сорбция и биологично окисление на задържаните замърсители в биосорберите позволява да се поддържа сорбционната способност на сорбентите на постоянно ниво. По-нататъшното развитие на технологията за биосорбция е свързано с процеси на мембранно разделяне, които елиминират отстраняването на частици сорбент с прикрепена към тях биомаса от биореактора, което увеличава ефекта на пречистване и намалява цената му.

биосорбционна мембранна технология

естествено пречистване на водата

питейна вода

активен въглен на прах

хлорорганични съединения

1. Алексеева Л.П. Намаляване на концентрацията на органохлорни съединения, образувани по време на подготовката на питейната вода // Водоснабдяване и санитарна технология. – 2009. – № 9. – с. 27–34.

2. Андрианов А., Первов А. Методология за определяне на работните параметри на ултрафилтрационни системи за пречистване на природни води // Водоочистка. – 2005. – № 7. – с. 22–35.

3. Герасимов Г.Н. Мембранен биологичен реактор BRM (опит в преработката на промишлени и битови отпадъчни води) // Водоснабдяване и санитарна технология. – 2004. – № 4, част 1.

4. Драгински В.Л., Алексеева Л.П., Гетманцев С.В. Коагулация в технологията за пречистване на природни води. – М., 2005. – 576 с.

5. Журба М.Г., Мякишев В.А. Пречистване на повърхностни води, подложени на антропогенно въздействие // Водоснабдяване и санитарно инженерство. – 1992. – № 8. – С. 2–6.

6. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабдяване. Проектиране на системи и структури: второ издание, преработено и разширено: учебник. – М.: Издателство АСВ, 2004. с. 496.

7. Линевич С.Н., Гетманцев С.В. Коагулационен метод за пречистване на водата: теоретични основи и практическа употреба. – М.: Наука, 2007. – С. 230.

8. Смолин С.К., Клименко Н.А., Невинная Л.В. Биорегенерация на активен въглен след адсорбция на ПАВ при динамични условия // Химия и технология на водата. – 2001. – Т. 23, № 4.

9. Смирнова И.И. Изследване на процеса на пречистване на природни води чрез биосорбционно-мембранен метод: дис. ...канд. тези. науки: 23.05.04. – М., 2009. – 113 с.

10. Швецов V.N. Пречистване на природни води по биосорбционно-мембранен метод / V.N. Швецов и др. // Водоснабдяване и канализация. техника. – 2007. – № 11. – С. 24–28.

11. Швецов В.Н. Разработване на биомембранни технологии за пречистване на естествена вода / V.N. Швецов, К.М. Морозова, И.И. Смирнова // Водоснабдяване и канализация. техника. – 2009. – № 9. – С. 64–70.

12. Въведение в мембраните – MBRs: Сравнение на производителите: част 2. – преглед на доставчика // Filtration+Separation Elsevier Ltd., март 2008 г. – R. 28–31.

13. Въведение в мембраните – MBRs: Сравнение на производителите: част 1 // Filtration+Separation Elsevier Ltd., април 2008 г. – R. 30–32.

14. Kang I.-J., Lee Ch.-H., Kim K.-J. Характеристики на микрофилтрационни мембрани в мембранно свързана секвенираща периодична реакторна система // Water Research 37. – 2003. – R. 1192–1197.

15. Lebeau T., Lelievre C. et al. Филтриране с потопена мембрана за производство на комбинация от питейна вода с PAC за отстраняване на NOM и SOCs // Обезсалимация. – 1998. – No 17 – Р. 219–231.

16. Clever M., Jordt F., Knauf R., Rabiger N., Rudebusch M., Hilker-Scheibel R. Производство на технологична вода от речна вода чрез ултрафилтрация и обратна осмоза // Обезсоляване. – 2000. – No 131. – Р. 325–336.

17. Sawada Shigeki Устройство за производство на свръхчиста вода, патент. JP 3387311 B2, IPC C02F 1/44, с приоритет от 22.04.1996 г., публ. 17.03.2005 г.

18. Soe G.T., Ohgaki S., Suzuki Y. Биологичен активен въглен на прах (BPAC)-микрофилтрация (MF) за рекултивация и повторна употреба на отпадъчни води. Murdoch Univ.Perth, Австралия: The Proc. на Международна специализирана конференция на тема „Обезсоляване и повторно използване на водата“. – 1994. – Р. 70–79.

19. Soe G.T., Ohgaki S., Suzuki Y. Сорбционни характеристики на биологичен прахообразен активен въглен в BPAC-MF (Биологичен прахообразен активен въглен – микрофилтрация) система за огнеупорно органично отстраняване // Wat. Sci. техн. – 1997. – No 35(7) – Р. 163–170.

20. Stephenson T., Judd S., Jefferson B., Brindle K. Мембранни биореактори за пречистване на отпадъчни води. Издателство IWA. – Лондон: Великобритания, 2000 г.

21. Thiruvenkatachari R., Shim W.G., Lee J.W., Moon H. Ефект на прахообразен тип активен въглен върху ефективността на адсорбционно-микрофилтратинова потопена мембранна хибридна система от кухи влакна // Korean J. Chem. инж. – 2004. – № 21 (5). – Р. 1044–1052.

22. Visvanathan C., Ben Aim R., Parameshwaran K. Биореактори за мембранно разделяне за пречистване на отпадъчни води // Crit. Rev. Environ. Sci Technol. – 2000. – № 30(1). – Р. 1–48.

В Русия повърхностните водоизточници се използват предимно за организиране на водоснабдяване, което представлява до 70% от общия прием на вода.

Основните източници на замърсители, постъпващи в повърхностните води са: битови, промишлени и селскостопански отпадъчни води. Тяхното въздействие се изразява в повишаване на концентрациите на биогенни вещества, органични съединения, ПАВ, нефтопродукти, феноли и др. в повърхностните води.

Замърсяването на естествените водни обекти с различни видове примеси възниква и при контакта им с околната атмосфера. По този начин многобройни газови емисии от промишленото производство, съдържащи азот, въглероден оксид, серен диоксид и най-малките частици промишлени отпадъци, заедно с вентилационните емисии навлизат в атмосферния въздух, след контакт с който се замърсяват повърхностните водоизточници, водата от които е наситена с допълнителни диспергирани, колоидни и молекулярни примеси от антропогенен произход.

В таблицата са представени данни за някои водоизточници с повишени концентрации на природни и антропогенни замърсители. Представените данни позволяват да се даде предварителна оценка за въздействието на антропогенните фактори върху природните водоизточници.

Индикатори	Мътност, mg/l	Цвят, град	Нефтопродукти, mg/l	Феноли, mg/l	Повърхностно активно вещество, mg/l
Волга (Балахна)
Ока (Тула)
Клязма (Владимир)
Которосъл (Ярославъл)
Дон (Таганрог)
Том (Кемерово)
SanPin 2.1.4.1074-01

Забележка. * MPC стандарт за рибарски резервоар.

В Русия технологиите за подготовка на питейна вода се основават на класическите методи на коагулация, утаяване, филтриране и сорбция. Дезинфекцията на водата се извършва с помощта на натриев хипохлорит и хлорен газ. Поради непрекъснато нарастващата степен на замърсяване на водоизточниците, традиционно използваните технологии за пречистване на водата в повечето случаи са станали недостатъчно ефективни.

Пречистването на водата чрез коагулация и флокулация на замърсители е сложен физикохимичен процес, чиято ефективност се влияе от множество фактори (суспензирани вещества, йонен състав, алкалност, количество разтворени органични съединения, температура и др.). По време на наводненията студената вода, високата оцветеност и мътност, ниската алкалност изискват високи дози коагулант или използването на флокуланти за интензифициране на процесите на утаяване на замърсителите. Влошаване на процеса на коагулация се наблюдава и при коагулиране на оцветени води с ниска мътност през студения сезон.

В същото време класическите технологии за пречистване на водата практически не отстраняват химически замърсители от водата, които са в разтворена форма, като феноли, повърхностно активни вещества, разтворени нефтени фракции, йони на тежки метали и др. В резултат на това съществуващите пречиствателни съоръжения не могат да осигурят правилното бариерна функция.

Традиционните технологии за пречистване на вода не са достатъчно ефективни срещу редица антропогенни замърсители. Например при начална концентрация на нефтопродукти от 1-5 mg/l ефектът на пречистване е 20-40%; анионните ПАВ се отстраняват с 25-50%, когато съдържанието им в изходната вода е 1,5-2,5 mg/l; фенолите в традиционните съоръжения при първоначална концентрация от 0,05-0,2 mg/l практически не се отстраняват, почистващият ефект рядко надвишава 5%.

В много случаи в традиционните пречиствателни станции по време на първичното хлориране на водата се образуват хлорорганични съединения. Това се дължи на увеличаването на антропогенните натоварвания върху източниците на водоснабдяване, както и на промените в технологичните режими на пречистване на водата, по-специално използването на повишени дози хлор и коагулант и увеличаване на времето за контакт на хлора с водата. Най-често в хлорирана вода в концентрации, превишаващи ПДК, се срещат въглероден тетрахлорид, хлороформ и бромоформи, които са канцерогенни и мутагенни. Не винаги е възможно да се осигурят стандартните им концентрации след целия цикъл на пречистване на водата в традиционни съоръжения.

Подобряването на качеството на пречистената вода в пречиствателните станции в момента се извършва чрез използване на допълнителни методи за пречистване на водата: озониране, сорбция, йонообмен, обратна осмоза и др. По правило всички тези методи изискват значителни инвестиции в оборудване, електричество, транспорт и реактиви.

Един от най-разпространените адсорбенти, използвани в практиката за подобряване на качеството на пречистването на водата, е активният въглен.

Порестите сорбенти на базата на активен въглен се използват широко в промишлеността и са ефективни абсорбери на пари, газове, разтворени вещества, както и катализатори или носители на катализатори. Благодарение на своите свойства те осигуряват ефективна сорбция на макромолекули (включително въглеводороди, багрила, протеини, мазнини и др.).

Активният въглен се използва в последния етап на пречистване на водата за отстраняване на различни видове хлорорганични съединения, както съдържащи се в изходната вода, така и образуваните в нея в големи количества при предишните етапи на пречистване на водата. Освен това АС абсорбират феноли, пестициди, петролни продукти, съединения на тежки метали и вещества, които причиняват неприятни вкусове и миризми във водата, като по този начин повишават бариерната функция на пречиствателните станции.

В технологията за пречистване на водата активният въглен се използва под формата на прах (PAH) при газиране на вода, натрошени или ненатрошени гранули (GAC) при филтриране през въглеродни филтри. Основните предимства на PAH са добрата кинетика на сорбция, а голямата външна повърхност на PAH определя ефективната сорбция на макромолекулите.

Изборът на марка адсорбционен материал се състои в избор на параметрите на неговата пореста структура в зависимост от размера на молекулите на адсорбираните вещества. По този начин, за сорбцията на фенол, вещество с ниско молекулно тегло, с размер на молекулата τ ≈ 0,63 nm, са подходящи активни въглища като AG-3 и MAU-100, които имат необходимата структура на порите. Нефтопродуктите и повърхностно активните вещества имат по-големи молекулни размери τ ≥ 1,8 nm; с такива молекулни размери може да се използва мезопорест сорбент SGN-30.

Въпреки факта, че използването на PAH повишава степента на пречистване на природните води, някои трудно окисляеми органични вещества не могат да бъдат адсорбирани върху активен въглен. В процеса на адсорбционно пречистване на водата способността на активния въглен да извлича органични вещества се намалява, а регенерирането на отпадъчни въглища изисква значителни експлоатационни разходи, които са свързани с материалоемкостта и енергоемкостта на технологията.

Един от ефективните начини за отстраняване на антропогенни замърсители от природните води са методите за биологично третиране, които се основават на процеси, подобни на разрушаването и трансформацията на органични вещества в естествени потоци и резервоари.

Същността на биологичното пречистване е минерализацията на органичните замърсители на пречистените води, които са под формата на фино диспергирани неразтворени и колоидни вещества, както и в разтворено състояние, с помощта на аеробни биохимични процеси. В зависимост от условията, при които се извършва пречистването на водата, биологичните методи се разделят на биологично третиране в условия, близки до естествените, и в изкуствено създадени условия.

За биологично пречистване на вода при изкуствени условия във водопречиствателната практика напоследък се използват предимно технологии, базирани на използването на естествена биоценоза и изкуствени носители на прикрепена микрофлора със силно развита специфична повърхност. Като носители могат да се използват синтетични влакна, различни зърнести и зърнести материали като пясък, експандирана глина, стъкло, пластмаси, зеолити и активен въглен.

Използването на имобилизирани (прикрепени) микроорганизми позволява използването на биотехнологии за пречистване на природните води не само от традиционните замърсители, но и от широк спектър от токсични, трудно окисляеми вещества.

Тази технология се прилага главно в такива структури като биофилтри, въглеродни адсорбери с биологична активност, реактори с кипящ слой и биосорбери.

По-нататъшно развитие на сорбционните и биологични методи за отстраняване на замърсители е биосорбционната технология, която започва да се развива през 70-те години на миналия век. Процесът на биосорбция включва биологично разграждане на органични замърсители в допълнение към тяхната адсорбция върху активен въглен. Това води до по-дълъг период на експлоатация на въглищата (до възстановяване на сорбционния капацитет) и съответно до намаляване на разходите за пречистване.

Увеличаването на сорбционния капацитет на въглищата се обяснява с неговата биологична регенерация, т.е. възстановяването на адсорбционния капацитет поради биоокислението на органични съединения, адсорбирани върху активен въглен. Биологичното отстраняване на адсорбата върху повърхността на въглищата позволява повторното отваряне на адсорбционните места, които могат да бъдат заети от други органични молекули от разтвора.

До средата на 90-те. на миналия век в чуждестранни публикации се появява информация за комбинираното използване на биоактивен прахообразен въглен и микрофилтрация, която показва висока ефективност при отстраняване на биологично устойчиви органична материяот отпадъчни води.

От същия период датира работата на служителите на Научноизследователския институт VODGEO за оценка на технологичната ефективност на метода на биосорбция за отстраняване на речна вода от реката. Москва на естествено замърсяване и антропогенни вещества в моменти на рязко увеличаване на концентрацията на замърсяване по време на периоди на наводнения или по време на извънредни ситуации.

Дългосрочна работа на биосорбционни инсталации с кипящ слой от гранулиран биологично активен въглен паралелно с технологична схема, включително предварително хлориране, коагулация, утаяване и филтриране последователно върху пясъчен филтър и филтър с активен въглен, показа, че ефективността на биосорберите е сравнима с ефективността на цялата верига. По отношение на замърсителите от естествен произход биосорбционните инсталации осигуряват производството на вода със същото качество, както при използване на традиционна схема за пречистване на водата с допълнително пречистване с помощта на сорбционни филтри. В същото време цветът намалява от 20-25 до 11-15 градуса, мътността средно от 10 до 4 mg/l, окисляемостта от 6-8 до 3,5-4,0, амониевият азот от 0,3 до 0,03, коли индексът от 70- 75%. Биосорберите са се доказали като много ефективни като „бариерни структури” за намаляване на концентрациите на различни антропогенни вещества. В същото време те са се доказали добре както при условия на дългосрочно излагане на замърсяване, така и при условия на пикови натоварвания, симулиращи възможни извънредни ситуации.

С изкуственото въвеждане в изходната вода на характерни съставки от антропогенен произход (нафталин, бифенил, петролни продукти, линдан, симазин, карбофос, фенол, 2-4-дихлорфенол, бензопирен) с концентрации до 100 MAC за всеки от замърсителите, биосорберите осигуриха почти пълното им отстраняване. Наблюденията потвърдиха, че в биосорберите протичат едновременно три процеса - адсорбция на замърсители, модификацията им в микропорестата структура на сорбента в биоразградима форма и биологично окисление. Наличието на допълнителен адсорбционен капацитет на активния въглен позволява извличането и натрупването за относително кратки периоди от време на значително по-голямо количество замърсители, отколкото могат да бъдат окислени биологично. Тези замърсители се извличат от сорбента и след това постепенно се окисляват от бактериите и техните ензими в микропорестата структура на сорбента.

През последните години се обръща все по-голямо внимание на въпроса за използването на мембранна филтрация за пречистване на природни води. Мембранната технология се използва широко в чуждестранната практика. През последните двадесет години много изследователско внимание беше отделено на разработването на мембранни биореактори за пречистване на отпадъчни води, базирани на ултра- и микрофилтрация, като алтернативна технология за подобряване и подобряване на традиционните системи за пречистване на отпадъчни води и активна утайка.

M. Clever, N. Rabiger, M. Rudebusch проведоха дългосрочни проучвания за изследване на процеса на естествено пречистване на вода, базирано на мембранна филтрация. Експериментът е проведен в промишлен мащаб с помощта на естествена вода от реката. Мейн, използвайки ултрафилтрационни мембрани и специално разработени оперативни процедури. Проучването на авторите отбелязва, че ултрафилтрацията е алтернатива на конвенционалните процеси за пречистване на естествена вода, като озониране, коагулация, флокулация, хлориране и др. .

В изследването на А. Андрианов, А. Первов е теоретично обоснован и разработен процесът на пречистване на природни води чрез ултрафилтрация. Предложен е метод за определяне на работните параметри на ултрафилтрационни системи. Разработен е експериментален експресен метод, който позволява бързо определяне на оптималните режими (честота и продължителност на измиване) и прогнозиране на работата на пречиствателна станция за ултрафилтрация. Предложените препоръки са в основата на разработването на системи за ултрафилтрация, използвани от Научноизследователския институт VODGEO за обезжелезяване на подземни води, пречистване на повърхностни води и подобряване на качеството на чешмяната вода във водоснабдителните съоръжения.

Използването на мембрани в мембранен биореактор позволява да се задържи почти цялата биомаса, поради което се получава натрупване на бактериални видове с дълъг период на генериране, способни да унищожат устойчивите замърсители.

По време на работа в порите на мембраната се отлагат соли, а на повърхността се образува биозамърсяване, което предотвратява филтрирането на водата. Регенерирането може да се извърши чрез дозиране на химикали за разтваряне на отлагания в биореактор или чрез премахване на мембранните модули и след това потапянето им в контейнери, пълни с регенериращи разтвори. Отстраняването на натрупаните замърсители от повърхността на мембраната може да се осъществи чрез едромехурчеста аерация на мембранния модул.

Трябва да се отбележи, че мембранната филтрация не може да отстрани молекули, по-малки от размера на порите в мембраната, а намаляването на размера на порите неизбежно води до повишаване на трансмембранното налягане и, като следствие, до увеличаване на разходите за енергия за работата на мембраната инсталации.

Комбинацията от мембранна филтрация и адсорбция върху активен въглен на прах е по-нататъшно развитиемембранни и биосорбционни технологии за пречистване на вода и може да осигури отстраняването повечезамърсители от природните води. В този случай биосорбционната технология върху PAHs може да се приложи с помощта на ултрафилтрационни и микрофилтрационни мембранни елементи, характеризиращи се с ниско трансмембранно налягане.

Предимствата и перспективите на комбинираните методи за пречистване за кондициониране на природните води са многократно отбелязани в литературата и са проведени изследвания върху водите на такива водоизточници като реката. Москва и р. Дон. Според ефективността на пречистването на речните води. Москва в биосорбционен мембранен реактор за мътност е 99-100%, цвят - 50-60%, перманганатно окисляване - 30-35%, нефтопродукти - 95-98%.

Трябва обаче да се отбележи, че недостатъчните теоретични познания по редица въпроси и липсата на надеждни инженерни решения в местната практика налагат специални експериментални изследвания с различни видове сорбенти и мембрани.

Представените данни ни позволяват да направим следните изводи, че наличието на трудно окисляеми съединения в природните води, както и образуването на хлорорганични съединения по време на пречистването на водата, ограничава възможността за използване на традиционни технологии за кондициониране на природните води, следователно, за отстраняване на хранителни вещества и специфични органични замърсители от природните води, най-обещаващата технология е методът на биосорбция, последван от мембранно разделяне.

Библиографска връзка

Федотов Р.В., Шчукин С.А., Степаносянц А.О., Чепкасова Н.И. СЪВРЕМЕННИ ТЕХНОЛОГИИ ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ НА ПРИРОДНАТА ВОДА ОТ АНТРОПОГЕННО ЗАМЪРСЯВАНЕ // Съвременни наукоемки технологии. – 2016. – № 9-3. – С. 452-456;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=36249 (дата на достъп: 18.10.2019 г.). Предлагаме на вашето внимание списания, издадени от издателство "Академия за естествени науки"

Всеки, който работи с вода, знае, че днес основният проблем, с който се сблъскват всички, е повишената твърдост на водата. Поради това трябва да се сблъскате с огромен брой проблеми, които трябва да бъдат решени тук и сега, без да го отлагате за дълго време.

Какво не е наред с твърдата вода, че трябва постоянно да се грижите за нея? Мисля, че всеки знае за мащаба. Но едва ли всички напълно разбират каква е вредата от него. Но освен котления камък и неговата лоша топлопроводимост, има и повишена твърдост на водата, което има своите последствия още преди образуването на котлен камък.

Ще разберете, че работите с твърда вода по голям бройзнаци. Въпреки това, ако ви е удобно и лесно да премахнете котления камък с ръцете си или с помощта на средства за отстраняване на котлен камък, можете да продължите, просто трябва да разберете какво рискувате, избирайки този начин за справяне с твърдостта на водата.

Първото нещо, което се влияе негативно от твърдата вода, е нашето здраве. Солите на твърдостта се отлагат навсякъде. Дали стените на домакинския уред или стомаха или бъбреците, не ги интересува. Следователно, докато го премахнете, той вече се е образувал в тялото ви. Хроничните заболявания не се коренят само в лошия начин на живот, но качеството на водата също играе роля. който обещаващи технологии за пречистване на водатазнаем ли днес

Освен че е вредна за здравето, повишената твърдост на водата оставя отпечатък върху дрехите ни и тук също премахването на котления камък няма да помогне с нищо. Когато перем в твърда вода, трябва да използваме повече вода и да добавим наполовина по-малко прах. Какво се случва след това? Поради слабата разтворимост перилни препаратив такава вода прахът се утаява заедно със соли на твърдост в порите на тъканите. За да изперете правилно такава тъкан, ще трябва да я изплакнете много по-дълго. Това е допълнителна консумация на вода. Ние не забелязваме всичко това, защото... Ние постоянно работим с такива разходи и само приложението ще ви помогне да видите разликата.

Днес обаче има мнение, че всеки филтър за вода е доста скъп и използването му в апартамент не е оправдано. И какво е по-лесно за премахване на котлен камък. Отгоре са посочени две сфери, които са безразлични към такова отстраняване. Нещата с бели петна изглеждат непривлекателни и бързо стават неизползваеми. Много по-рано, отколкото ако сте използвали технология за пречистване на вода и сте измили в мека вода.

Освен това мащабът има такъв голям недостатък като лошата топлопроводимост. В края на краищата, защо винаги трябва да следите размера на котления камък върху повърхностите? за да не остане без индустриално оборудванеили без домакински уреди.

Когато котленият камък покрие нагревателните елементи или повърхностите с гореща вода, преносът на топлина към водата спира почти напълно. Първоначално варовикът поне по някакъв начин позволява топлината да премине, но има и такъв нюанс като рязко увеличение на разходите за гориво или електроенергия. Става много по-трудно да се нагрее повърхността. Ето защо се губи толкова много гориво и колкото по-дебел е слоят котлен камък, толкова по-високи са разходите.

Проблемът с мащаба не е само увеличеният разход на гориво. Устройство с котлен камък ще започне да се изключва с течение на времето, опитвайки се да се предпази от прегряване. Това са все сигнали, на които трябва да се реагира незабавно. В този случай отстраняването на котления камък трябва да се извърши незабавно. Ако това не бъде направено, мащабът бързо ще се превърне в стадий на варовик. Премахването на такова покритие е много по-трудно. време е Това са пари. И накрая, има риск от загуба на устройството. Ако пропуснете момента, тогава топлината няма да има къде другаде да отиде и просто ще се разкъса нагревателен елементили повърхност. Именно поради тази причина трябва да познавате перфектно всички технологии за пречистване на водата!

В ежедневието това води до изгаряне на домакинските уреди. Понякога с прекъсване на окабеляването. В индустрията това се проявява под формата на фистули на тръби и експлозии на котли в топлоенергетиката.

Ето набор от причини, които ви насърчават да помислите. С помощта на прост комплект филтри за вода можете да защитите себе си и семейството си от вредно влияниеповишена твърдост на водата. Когато избирате една или друга технология за пречистване на водата, трябва да запомните, че определено няма да можете да се справите в предприятие или в собствения си дом или апартамент само с омекотител за вода.

Не забравяйте, че когато пречиствате водата, винаги ще се сблъсквате с две задачи. Имате нужда от питейна вода и вода за битови нужди. Следователно минималната обработка на водата, която може да бъде само в апартамент, ще се състои от пречистване на водата с помощта, например, на електромагнитен омекотител за вода Aquashield. Това ще е за вода за технически и битови нужди. И пречистване на вода с филтърна кана, минимум или обратна осмоза, максимум. Това вече е за питейни нужди. Тогава защитата от котлен камък и твърда вода ще бъде повече или по-малко надеждна.

Сега нека преминем директно към технологиите за пречистване на водата. Когато избирате конкретна технология, трябва да знаете какви проблеми трябва да реши. Откъде знаеш какво да избереш? Къде да получите първоначалните данни, за да определите вида на технологията за пречистване на водата и последователността на водните филтри?

Първото нещо, което трябва да направите, преди да изберете обещаваща технология за пречистване на водата, е да извършите химичен анализ на водата. Въз основа на него винаги можете да изчислите обема на водата, влизаща в апартамента, и можете ясно да видите неговия състав, всички примеси, които ще трябва да бъдат отстранени. Имайки тези резултати под ръка, ще ви бъде по-лесно да разберете коя технология за пречистване на вода е най-добре да използвате, коя последователност от филтри да изберете и каква мощност трябва да има това или онова устройство.

Дори и да вземете вода от централна система за пречистване на водата, пак ще бъде трудно. И тук е по-добре да не пестите пари, а да проведете химически анализ на водата. Тогава няма да плащате повече за омекотител за вода, който е твърде мощен и скъп.

Всички опции за технологии за пречистване на вода можете да намерите в следния списък:

механично пречистване на вода;
химическо пречистване на водата;
дезинфекция;
микропочистване.

Химическото пречистване на водата се отнася до отстраняването на всякакви органични примеси, нитрати, желязо и остатъчен хлор. Микропречистването е производството на дестилат или чиста и здравословна питейна вода.

Нека разгледаме по-подробно опциите за водни филтри, които работят с една или друга технология за пречистване на водата.

И така, механично технология за пречистване на водата. Неговата задача е да отстранява всички механични твърди примеси, както и калоидите от водата. Тук пречистването на водата може да се извърши на няколко етапа. Започва се с грубо почистване. Водата може дори да се утаи, така че да могат да се утаят най-големите механични примеси. Тук може да се използва седиментна и чакълна мрежа.

Мрежестите филтри включват няколко мрежи с различна производителност. Те се използват за филтриране както на по-големи, така и на по-малки твърди частици. Основният материал за производство на мрежи е неръждаема стомана. Такива филтри се монтират първо по време на първоначалния прием на вода.

Седиментните филтри са предназначени да отстраняват много малки частици, които са невидими с просто око. Тук филтърната основа е кварцов пясък и чакъл. Понякога може да се използва хидроантрацит. Такива филтри се използват повече за многократно пречистване на водата. Така се почистват или подготвят отпадъчните води технологична водав производството.

Патронните филтри са нещо средно между механична филтрация и омекотяване на водата. Единственият момент е, че такива филтри елиминират много малки примеси с размери 150-1 микрона. Такива филтри са инсталирани за предварително почистване в същата обратна осмоза.

Химическото пречистване на водата е доста интересно и обещаваща технологияпречистване на вода, предназначено да регулира химическия състав на водата, а не да променя нейното състояние. Това става чрез йонообмен, както и чрез деферизация. На този етап от пречистването на водата остатъчният хлор се отстранява от водата.

Мангановият зеолит може да се използва за отстраняване на желязо. Това е зелен пясък, който има отличен контакт с железни съединения, ефективно ги филтрира от водата. За да може реакцията на задържане на желязо във филтъра да протече още по-добре, би било добре във водата да има малки примеси на силиций.

Друга възможност за технология за пречистване на водата е използването на окисляване на желязо за пречистване на водата от нейните примеси. Това е безреагентен процес и за целта се използват специални филтри, където водата се продухва с кислород и под това въздействие желязото се утаява върху вътрешния патрон.

Йонообменните водни филтри се използват за омекотяване на водата. Това е една от най-разпространените технологии за пречистване на вода, както в бита, така и в производството. Основата на такъв филтър е патрон със смола. Той е пренаситен със слаб натрий, който лесно се замества в структурата на веществото. При контакт с твърда вода солите на твърдостта лесно заместват слабия натрий. Точно това се случва. Постепенно патронът напълно се отказва от натрия си и се задръства със соли на твърдост.

В индустрията такива инсталации са едни от най-популярните, но и най-тромавите. Това са огромни танкове по височина. Но те имат най-висока скорост на пречистване на водата. В същото време запушените касети се възстановяват в промишлеността и се сменят в ежедневието. Йонообменният филтър е реактивен омекотител, така че не може да се използва за производството на питейна вода, докато не дойде идеята да направят касетата сменяема.

Такава касета се възстановява с помощта на силен физиологичен разтвор. Касетата се сменя в домашни условия. Поради това цената на използването на такава технология за пречистване на водата се увеличава. Въпреки че самата инсталация не е скъпа, постоянната смяна на касети е постоянен разход. Освен това ще трябва да се променя доста често. В индустрията разходите също ще отидат за сол. Въпреки че е евтин, големите обеми са скъпи. Освен това ще трябва да го купувате постоянно. И има още един проблем с такъв йонообменен апарат в индустрията - след оползотворяване се генерират много вредни отпадъци. Абсолютно забранено е изхвърлянето на такива неща в атмосферата. Само с разрешение и след допълнително почистване. Това отново е разход. Но в сравнение с цената на същата обратна осмоза, тези разходи се считат за незначителни в индустрията.

Нови и модерни технологии за пречистване на водата

За ежедневна употреба тези, които искат да спестят пари от нови и модерни технологии за пречистване на вода, могат да закупят такава филтърна кана. Вярно е, че инсталирането на обратна осмоза ще се изплати по-бързо от такъв филтър с постоянни разходи.

За да се премахне мътността и остатъчния хлор от водата, като филтърна среда се използва активен въглен, който е в основата на сорбционния филтър.

За дезинфекция могат да се използват озонатори или ултравиолетови филтри за вода. Тук основната задача на новите и модерни технологии за пречистване на водата е да премахнат всякакви бактерии и вируси. Озонаторите се използват най-много в басейните, тъй като... Те са доста скъпи, но в същото време са екологични. Ултравиолетовите филтри са единици без реагенти и облъчват водата с помощта на ултравиолетова лампа, която убива всякакви бактерии.

Друга изключително популярна технология днес е електромагнитното омекотяване на водата. Класически пример за това. Най-често такава нова и модерна технология за пречистване на водата намира широко приложение в топлоенергетиката. Инсталирането у дома също е популярно. Основата тук са постоянни магнити и електрически процесор. Използвайки силата на магнитите, той генерира електромагнитни вълни, които влияят на водата. Под това влияние солите на твърдостта се модифицират.

Придобили нова форма, те не могат да се придържат към повърхностите. Тънката игловидна повърхност позволява само триене на стария котлен камък. Тук се проявява вторият положителен ефект. Новите соли за твърдост елиминират старите. И го правят ефикасно. Когато инсталирате електромагнитен омекотител за вода Aquashield, след месец можете спокойно да завъртите бойлера си и да видите как работи. Уверявам ви, ще останете доволни от резултатите. В този случай устройството не се нуждае от сервиз. Лесен за инсталиране, лесен за премахване, работи сам, няма нужда от смяна на филтри или измиване. Просто трябва да го поставите върху чисто парче тръба. Това е единственото изискване.

И накрая, нова и модерна технология за пречистване на вода, предназначени за производство на висококачествена дестилатна и питейна вода. Това са нанофилтрация и обратна осмоза. Това са все технологии за фино пречистване на водата. Тук водата се пречиства на молекулярно ниво чрез дисперсионна мембрана с огромен брой дупки, не по-големи от водна молекула. Към такава инсталация не може да се подава непречистена вода. Само след предварително пречистване водата може да бъде пречистена чрез обратна осмоза. Поради това всяка инсталация за нанофилтрация или осмоза ще бъде скъпа. А материалите за тънка мембрана са доста скъпи. Но качеството на пречистване на водата тук е най-високо.

Така анализирахме всички най-популярни и използвани нови и модерни технологии за пречистване на вода. Сега ще разберете какво и как работи. С такива познания композирайте правилната системаПречистването на вода не е трудно.