Metodi moderni di purificazione dell'acqua. Nuove tecnologie per la depurazione delle acque Stato attuale e sviluppo delle tecnologie per il trattamento delle acque

L’acqua pulita è la chiave per la salute di ogni persona. La qualità di questa preziosa risorsa nelle reti centrali di approvvigionamento idrico e nelle singole fonti non sempre corrisponde ai parametri che ne garantiscono un consumo sicuro. I moderni metodi di purificazione consentono di portare i parametri fisici e chimici dell'acqua al livello richiesto.

L’acqua pulita è la chiave per la salute e la longevità

L'acqua fornita dalle società di servizi idrici viene purificata in una determinata sequenza e la sua qualità viene portata a valori standard. Principio generale la pulizia non elimina completamente tutti i fattori negativi che influenzano negativamente il corpo umano. Anche le estese reti di condutture in cattive condizioni contribuiscono negativamente alla qualità finale dell'acqua, reintegrando l'acqua con una massa di impurità meccaniche: ruggine, sporco, ecc.

Inoltre, avere una propria fornitura d'acqua non sempre garantisce una qualità dell'acqua ideale. Il consumo di acqua per scopi alimentari in questo caso richiede sempre un'analisi approfondita.

La configurazione di un complesso di trattamento delle acque dovrebbe sempre essere formata sulla base di analisi della composizione dell'acqua, con il coinvolgimento di specialisti qualificati. L'autoassemblaggio di un sistema di depurazione potrebbe non avere sempre un effetto positivo nel miglioramento della qualità dell'acqua.

A seconda della qualità dell'acqua, i sistemi di purificazione possono essere costituiti dagli elementi più semplici: filtri meccanici fini, ma molto spesso vengono combinati vari metodi di purificazione fisica e chimica. Successivamente, esamineremo i metodi e i metodi più popolari per la purificazione dell'acqua potabile.

Filtri meccanici fini

Filtro di pulizia meccanica all'ingresso della rete idrica

I filtri per la pulizia meccanica vengono solitamente prodotti sotto forma di un pallone, all'interno del quale si trova una cartuccia filtrante. Gli elementi filtranti sono realizzati vari materiali, solitamente realizzato in fibra polimerica (polipropilene) o ceramica.

Cartuccia in polipropilene e tabella caratteristiche
Cartuccia del filtro fine una volta scaduta la sua durata utile

La cartuccia è una parte consumabile, ha una certa durata e richiede la sostituzione dopo la scadenza. La foto chiarisce che l'acqua nel sistema di approvvigionamento idrico centralizzato non è cristallina.

Gli analoghi dei filtri di pulizia meccanica sono gli ugelli sul mixer.

Filtro dell'acqua per rubinetto

I filtri a pulizia meccanica presentano i seguenti vantaggi:

1. Semplicità del dispositivo;
2. Economicità relativa;
3. Pulizia meccanica di alta qualità.

Lo svantaggio principale dei filtri dal design più semplice è l'incapacità di rimuovere impurità organiche, virus, pesticidi e nitrati. Per rimuovere insetticidi, pesticidi e componenti di origine organica dall'acqua vengono utilizzati filtri a carboni attivi in ​​combinazione con dispositivi di filtrazione meccanica.

Filtri domestici al carbone

La purificazione dell'acqua potabile da una serie di impurità viene effettuata mediante filtri di assorbimento, il cui elemento base è il carbone attivo. I filtri (brocche) sono un metodo popolare per purificare l'acqua domestica e potabile in condizioni domestiche.

L'acqua viene fatta passare attraverso la cartuccia filtrante della caraffa e raccolta nella vaschetta inferiore dell'apparecchio. La maggior parte dei tipi di cartucce per caraffe vengono utilizzate per purificare l'acqua potabile dai componenti organici e dal cloro disciolto. I residui di cloro vengono generalmente rimossi completamente dopo l'aerazione, semplicemente sfiatati dal recipiente che perde.

Alcuni tipi di filtri possono purificare l'acqua dal ferro e dai sali metalli pesanti, prodotti petroliferi e alcune altre impurità, ammorbidiscono l'acqua. Questo effetto si ottiene aggiungendo componenti di scambio ionico al materiale della cartuccia.

Le cartucce del filtro al carbone hanno una certa risorsa, quindi all'aumentare della quantità di acqua che passa attraverso il filtro, perdono la loro efficienza originale. Lo svantaggio dei filtri a carbone attivo è l'accumulo di impurità organiche. Fungono da base fruttuosa per la riproduzione e lo sviluppo di microrganismi e batteri.

Per eliminare questo fattore negativo nel funzionamento dei filtri al carbone, questi vengono spesso combinati con sistemi di disinfezione dell'acqua.

Radiazioni ultraviolette e pulizia con ozono

Lampada ultravioletta per la disinfezione dell'acqua

La radiazione ultravioletta ha eccellenti proprietà battericide: uccide la maggior parte dei tipi di batteri, virus e microrganismi. In questo caso, le proprietà dell'acqua non cambiano. Il metodo per utilizzare la radiazione ultravioletta è abbastanza semplice e molto popolare.

L'ozonizzazione dell'acqua non è meno efficace, ma è un processo tecnicamente più complesso e costoso. L'ozono è un potente agente ossidante e quando entra nell'acqua la maggior parte dei microrganismi muore. La qualità della disinfezione con l'ozono è molto superiore a quella del metodo tradizionale: la clorazione.

I sistemi di ozonizzazione sono tecnicamente complessi e richiedono competenze professionali per la manutenzione. A causa del loro costo elevato e della complessità tecnica, vengono utilizzati raramente in condizioni domestiche.

Sistemi di filtrazione ad osmosi inversa

I sistemi a membrana osmotica sono considerati i più efficaci per la purificazione dell'acqua potabile. Il grado di purificazione da varie impurità in condizioni favorevoli può raggiungere il 97-98%. Il principio del loro funzionamento si basa sull'utilizzo delle proprietà di una membrana speciale con pori microscopici. La dimensione dei pori è paragonabile a quella di una molecola d'acqua.

I filtri osmotici sono del tipo a flusso e ad accumulo. Purificano l'acqua dalle impurità meccaniche con una dimensione di 5 micron, sali di metalli pesanti, virus, microrganismi, composti chimici organici e inorganici. La membrana del filtro ad osmosi inversa funziona meglio con acqua pulita precedentemente purificata dalle particelle meccaniche.

Membrana ad osmosi inversa multistrato

Inoltre la membrana risente negativamente dell'aumento del contenuto di sali di calcio e magnesio, meglio noto come durezza.

A seconda del contenuto dell'acqua di fonte, gli impianti ad osmosi inversa vengono combinati con unità di addolcimento e filtri meccanici fini.

Gli svantaggi dei complessi di osmosi sono i seguenti indicatori:

1. Il sistema costituisce un ambiente favorevole allo sviluppo dei microrganismi;
2. Durante il processo di pulizia, insieme ai componenti dannosi, vengono parzialmente rimossi gli elementi minerali benefici per l'uomo;
3. Per il funzionamento dei sistemi è necessaria una pressione iniziale di almeno 2,5 kgf/cm 2;
4. Quando si purifica un litro d'acqua, vengono riciclati da 3 a 7 litri di acqua con componenti filtrati disciolti.

Alcune delle carenze vengono compensate dall'uso di componenti di pulizia aggiuntivi. La disinfezione viene solitamente effettuata con una lampada a raggi ultravioletti. Il rifornimento di acqua purificata con componenti minerali viene effettuato mediante blocchi di mineralizzazione.

Sistemi di addolcimento acqua a scambio ionico

I sali di calcio e magnesio disciolti nell'acqua hanno un effetto negativo sistema digestivo nell'uomo, può portare alla formazione di calcoli. Inoltre, l'acqua con maggiore durezza porta alla formazione di incrostazioni negli apparecchi domestici per il riscaldamento dell'acqua e al guasto dei loro elementi riscaldanti (elementi riscaldanti).

Sistema di purificazione dell'acqua a due stadi con scambio ionico

Il metodo più efficace per addolcire l'acqua è considerato un complesso di filtrazione basato su componenti di scambio ionico: resina granulare. L'acqua di fonte passa attraverso il filtro e gli ioni sodio e cloro vengono sostituiti da ioni calcio e magnesio. Dopo un certo periodo di tempo, il materiale a scambio ionico viene lavato con una soluzione di sale da cucina (cloruro di sodio) e gli ioni accumulati dei sali di durezza vengono rimossi.

Le unità a scambio ionico sono spesso utilizzate per scopi industriali. La risorsa resina ha una propria durata di vita; viene sostituita in media una volta ogni 5–8 anni. Le unità a scambio ionico vengono spesso utilizzate nei sistemi operativi e.

Sistemi di pulizia rame-zinco

Il principio di funzionamento di questo tipo di installazione si basa sullo sfruttamento delle proprietà di una lega rame-zinco, i cui componenti hanno polarità diverse. Le impurità con una carica corrispondente vengono attratte dai poli mentre l'acqua li attraversa. Come risultato delle reazioni di ossidoriduzione, l'acqua viene purificata da ferro, mercurio, piombo, microrganismi, batteri e così via vengono distrutti.

Lo svantaggio della filtrazione basata su una lega rame-zinco è la ritenzione di impurità organiche nell'acqua. Questo svantaggio viene eliminato combinando un filtro rame-zinco con un'unità di filtrazione (adsorbimento) a carbone.

I più popolari per purificare l'acqua potabile in casa sono i filtri a carbone e i sistemi ad osmosi inversa. Un sistema di filtraggio ad osmosi inversa è più efficace, ma le installazioni basate su di esso sono anche più costose. La depurazione dell’acqua di alta qualità con metodi moderni è spesso un’impresa costosa ma necessaria. L'acqua potabile con parametri di purezza normali e una composizione chimica di alta qualità è la chiave per la salute di ogni persona.

L’acqua è assolutamente necessaria per la vita umana e per tutti gli esseri viventi in natura. L'acqua copre il 70% della superficie terrestre, ovvero: mari, fiumi, laghi e acque sotterranee. Durante il suo ciclo, determinato da fenomeni naturali, l’acqua raccoglie diverse impurità e contaminanti contenuti nell’atmosfera e nella crosta terrestre. Di conseguenza, l'acqua non è assolutamente pura e pura, ma spesso quest'acqua è la fonte principale sia per l'approvvigionamento di acqua domestica che potabile e per l'utilizzo in vari settori (ad esempio come refrigerante, fluido di lavoro nel settore energetico, solvente, materia prima per ricevere prodotti, alimenti, ecc.)

L'acqua naturale è un sistema disperso complesso, che contiene grandi quantità di varie impurità minerali e organiche. A causa del fatto che nella maggior parte dei casi le fonti di approvvigionamento idrico sono le acque superficiali e sotterranee.

Composizione dell'acqua naturale ordinaria:

• sostanze sospese (impurità meccaniche colloidali e grossolane di origine inorganica e organica);
• batteri, microrganismi e alghe;
• gas disciolti;
• sostanze inorganiche e organiche disciolte (sia dissociate in cationi e anioni, sia indissociate).

Quando si valutano le proprietà dell'acqua, è consuetudine dividere i parametri di qualità dell'acqua in:

• fisico,
• chimico
• sanitario e batteriologico.

Qualità significa rispetto degli standard stabiliti per un dato tipo di produzione di acqua. L'acqua e le soluzioni acquose sono ampiamente utilizzate in vari settori, servizi pubblici e agricoltura. I requisiti per la qualità dell'acqua purificata dipendono dallo scopo e dall'area di applicazione dell'acqua purificata.

L'acqua è ampiamente utilizzata per scopi potabili. Gli standard dei requisiti in questo caso sono determinati da SanPiN 2.1.4.559-02. Acqua potabile. Requisiti igienici per la qualità dell'acqua nei sistemi centralizzati di approvvigionamento di acqua potabile. Controllo di qualità". Ad esempio, alcuni di loro:

Tab. 1. Requisiti di base per la composizione ionica dell'acqua utilizzata per l'approvvigionamento di acqua domestica e potabile

Per i consumatori commerciali, i requisiti di qualità dell’acqua sono spesso più severi sotto alcuni aspetti. Ad esempio, per la produzione di acqua in bottiglia è stato sviluppato uno standard speciale con requisiti più rigorosi per l'acqua: SanPiN 2.1.4.1116-02 “Acqua potabile. Requisiti igienici per la qualità dell'acqua confezionata in contenitori. Controllo qualità." In particolare, sono stati inaspriti i requisiti per il contenuto di sali di base e componenti nocivi: nitrati, sostanze organiche, ecc.

L'acqua per usi tecnici e speciali è acqua per uso industriale o commerciale, per processi tecnologici speciali - con proprietà speciali regolate dalle norme pertinenti della Federazione Russa o dai requisiti tecnologici del Cliente. Ad esempio, la preparazione dell'acqua per l'energia (secondo RD, PTE), per la galvanica, la preparazione dell'acqua per la vodka, la preparazione dell'acqua per la birra, la limonata, la medicina (monografia farmacopea), ecc.

Spesso i requisiti per la composizione ionica di queste acque sono molto più elevati rispetto a quelli per l'acqua potabile. Ad esempio, per l'ingegneria dell'energia termica, dove l'acqua viene utilizzata come refrigerante e viene riscaldata, esistono standard appropriati. Per le centrali elettriche esistono le cosiddette PTE (Regole Tecniche di Esercizio); per l'ingegneria termoelettrica generale i requisiti sono specificati dal cosiddetto RD (Documento Guida). Ad esempio, secondo i requisiti delle "Linee guida metodologiche per la supervisione del regime chimico dell'acqua delle caldaie a vapore e ad acqua calda RD 10-165-97", il valore della durezza totale dell'acqua per le caldaie a vapore con una pressione di esercizio del vapore di fino a 5 MPa (50 kgf/cm2) non dovrebbero essere più di 5 mcg-eq/kg. Allo stesso tempo, lo standard del bere SanPiN 2.1.4.559-02 richiede che Jo non sia superiore a 7 mEq/kg.

Pertanto, il compito del trattamento chimico dell'acqua (CWT) per caldaie, centrali elettriche e altri impianti che richiedono il trattamento dell'acqua prima di riscaldarla è quello di prevenire la formazione di incrostazioni e il successivo sviluppo di corrosione sulla superficie interna di caldaie, condutture e impianti di riscaldamento. scambiatori. Tali depositi possono causare perdite di energia e lo sviluppo della corrosione può portare all'arresto completo del funzionamento di caldaie e scambiatori di calore a causa della formazione di depositi all'interno dell'apparecchiatura.

Va tenuto presente che le tecnologie e le apparecchiature per il trattamento delle acque e il trattamento delle acque per le centrali elettriche differiscono in modo significativo dalle corrispondenti apparecchiature delle convenzionali caldaie ad acqua calda.

A loro volta, anche le tecnologie e le apparecchiature per il trattamento dell'acqua e il trattamento chimico per ottenere acqua per altri scopi sono diverse e sono dettate sia dai parametri dell'acqua di fonte da purificare sia dai requisiti di qualità dell'acqua purificata.

SVT-Engineering LLC, avendo esperienza in questo campo, possedendo personale qualificato e collaborazioni con molti specialisti e aziende leader nazionali e stranieri, offre ai suoi clienti, di regola, quelle soluzioni appropriate e giustificate per ogni caso specifico, in particolare, basato sui seguenti processi tecnologici di base:

• L'uso di inibitori e reagenti per il trattamento dell'acqua in vari sistemi di trattamento chimico (sia per proteggere le membrane che le apparecchiature di potenza termica)

La maggior parte dei processi tecnologici per il trattamento dell'acqua di vario tipo, comprese le acque reflue, sono noti e utilizzati da un tempo relativamente lungo, in costante cambiamento e miglioramento. Tuttavia, i principali specialisti e organizzazioni di tutto il mondo stanno lavorando allo sviluppo di nuove tecnologie.

SVT-Engineering LLC ha anche esperienza nella conduzione di ricerca e sviluppo per conto dei clienti al fine di aumentare l'efficienza dei metodi di purificazione dell'acqua esistenti, sviluppare e migliorare nuovi processi tecnologici.

Va notato in particolare che l'uso intensivo delle fonti d'acqua naturali nelle attività economiche richiede il miglioramento ambientale dei sistemi di utilizzo dell'acqua e dei processi tecnologici di trattamento dell'acqua. I requisiti per la protezione dell'ambiente naturale richiedono la massima riduzione dei rifiuti provenienti dagli impianti di trattamento delle acque in serbatoi naturali, suolo e atmosfera, il che implica anche la necessità di integrare gli schemi tecnologici di trattamento delle acque con fasi di smaltimento dei rifiuti, riciclaggio e conversione in materiali riciclabili sostanze.

Ad oggi, è stato sviluppato un numero piuttosto elevato di metodi che consentono di creare sistemi di trattamento delle acque reflue a basso contenuto. Innanzitutto si tratta di processi migliorati per la depurazione preliminare dell'acqua di fonte con reagenti in chiarificatori a lamelle e ricircolo di fanghi, tecnologie a membrana, demineralizzazione basata su evaporatori e reattori termochimici, trattamento correttivo dell'acqua con inibitori di depositi salini e processi di corrosione, tecnologie con rigenerazione in controcorrente di filtri a scambio ionico e materiali a scambio ionico più avanzati.

Ciascuno di questi metodi presenta i propri vantaggi, svantaggi e limiti del loro utilizzo in termini di qualità dell'acqua di fonte e purificata, volume delle acque reflue e degli scarichi e parametri per l'utilizzo dell'acqua purificata. Potrete ottenere ulteriori informazioni necessarie alla risoluzione dei vostri problemi e modalità di collaborazione effettuando una richiesta o contattando la nostra sede.

Questa sezione descrive in dettaglio i metodi tradizionali esistenti di trattamento dell'acqua, i loro vantaggi e svantaggi e presenta anche nuovi metodi moderni e nuove tecnologie per migliorare la qualità dell'acqua in conformità con le esigenze dei consumatori.

Gli obiettivi principali del trattamento dell'acqua sono ottenere acqua pulita, sicura e adatta all'uso diverse esigenze: approvvigionamento idrico domestico, potabile, tecnico e industriale tenendo conto della fattibilità economica dell'utilizzo dei metodi necessari di purificazione e trattamento dell'acqua. L’approccio al trattamento dell’acqua non può essere lo stesso ovunque. Le differenze sono dovute alla composizione dell'acqua e ai requisiti relativi alla sua qualità, che variano notevolmente a seconda dello scopo dell'acqua (potabile, industriale, ecc.). Tuttavia, esiste una serie di procedure tipiche utilizzate nei sistemi di trattamento dell'acqua e la sequenza in cui tali procedure vengono utilizzate.

Metodi di base (tradizionali) per il trattamento dell'acqua.

Nella pratica dell'approvvigionamento idrico, nel processo di purificazione e trattamento, l'acqua è sottoposta alleggerimento(rimozione delle particelle sospese), scolorimento ( rimozione delle sostanze che danno colore all'acqua) , disinfezione(distruzione dei batteri patogeni in esso contenuti). Inoltre, a seconda della qualità dell'acqua di fonte, in alcuni casi vengono utilizzati anche metodi speciali per migliorare la qualità dell'acqua: ammorbidente acqua (riduzione della durezza dovuta alla presenza di sali di calcio e magnesio); fosfatazione(per un addolcimento dell'acqua più profondo); desalinizzazione, dissalazione acqua (riducendo la mineralizzazione complessiva dell'acqua); desiliconizzazione, deferrizzazione acqua (rilascio di acqua da composti di ferro solubili); degasaggio acqua (rimozione dei gas solubili dall'acqua: idrogeno solforato H2S, CO2, O2); disattivazione acqua (rimozione di sostanze radioattive dall'acqua); neutralizzazione acqua (rimozione di sostanze tossiche dall'acqua), fluorizzazione(aggiunta di fluoro all'acqua) o defluorizzazione(rimozione dei composti del fluoro); acidificazione o alcalinizzazione ( per stabilizzare l'acqua). A volte è necessario eliminare sapori e odori, prevenire l'effetto corrosivo dell'acqua, ecc. Alcune combinazioni di questi processi vengono utilizzate a seconda della categoria dei consumatori e della qualità dell'acqua nelle fonti.

La qualità dell'acqua in un corpo idrico è determinata da una serie di indicatori (fisici, chimici e sanitario-batteriologici), in conformità con lo scopo dell'acqua e stabiliti standard di qualità. Maggiori informazioni su questo nella sezione successiva. Confrontando i dati sulla qualità dell'acqua (ottenuti dall'analisi) con le esigenze dei consumatori, vengono determinate le misure per il suo trattamento.

Il problema della depurazione dell'acqua riguarda le questioni relative ai cambiamenti fisici, chimici e biologici durante il trattamento al fine di renderla potabile, cioè purificandola e migliorandone le proprietà naturali.

Il metodo di trattamento dell'acqua, la composizione e i parametri di progettazione degli impianti di trattamento per l'approvvigionamento idrico tecnico e le dosi calcolate di reagenti sono stabiliti in base al grado di inquinamento del corpo idrico, allo scopo del sistema di approvvigionamento idrico, alla produttività della stazione e le condizioni locali, nonché sulla base dei dati provenienti dalla ricerca tecnologica e dal funzionamento di strutture che operano in condizioni simili.

La purificazione dell'acqua viene effettuata in più fasi. I detriti e la sabbia vengono rimossi nella fase di pre-pulizia. Una combinazione di trattamento primario e secondario effettuato negli impianti di trattamento delle acque (WTP) rimuove il materiale colloidale (sostanza organica). I nutrienti disciolti vengono eliminati mediante il post-trattamento. Affinché il trattamento sia completo, gli impianti di trattamento delle acque devono eliminare tutte le categorie di contaminanti. Ci sono molti modi per farlo.

Con un adeguato post-trattamento e attrezzature WTP di alta qualità, è possibile ottenere il risultato finale di un'acqua potabile. Molte persone impallidiscono al pensiero del riciclaggio delle acque reflue, ma vale la pena ricordare che in natura, in ogni caso, tutti i cicli dell'acqua. Infatti, un adeguato post-trattamento può fornire acqua migliore qualità rispetto a quello ottenuto da fiumi e laghi, che spesso ricevono liquami non trattati.

Metodi di base del trattamento dell'acqua

Chiarificazione dell'acqua

La chiarificazione è una fase della purificazione dell'acqua, durante la quale la torbidità dell'acqua viene eliminata riducendo il contenuto delle impurità meccaniche sospese di origine naturale e acque reflue. La torbidità dell'acqua naturale, soprattutto delle sorgenti superficiali durante il periodo delle inondazioni, può raggiungere 2000-2500 mg/l (normalmente per l'acqua potabile - non più di 1500 mg/l).

Chiarificazione dell'acqua mediante sedimentazione delle sostanze sospese. Questa funzione viene eseguita chiarificatori, vasche di sedimentazione e filtri, che sono gli impianti di trattamento delle acque più comuni. Uno dei metodi pratici più utilizzati per ridurre il contenuto di impurità finemente disperse nell'acqua è il loro coagulazione(precipitazione sotto forma di complessi speciali - coagulanti) seguita da sedimentazione e filtrazione. Dopo la chiarificazione, l'acqua entra nei serbatoi di acqua pulita.

Scolorimento dell'acqua, quelli. l'eliminazione o decolorazione dei vari colloidi colorati o delle sostanze completamente disciolte può essere ottenuta mediante coagulazione, utilizzo di vari agenti ossidanti (cloro e suoi derivati, ozono, permanganato di potassio) e assorbenti (carbone attivo, resine artificiali).

La chiarificazione mediante filtrazione con coagulazione preliminare aiuta a ridurre significativamente la contaminazione batterica dell'acqua. Tuttavia, tra i microrganismi rimasti nell'acqua dopo il trattamento dell'acqua possono esservi anche quelli patogeni (bacilli della febbre tifoide, della tubercolosi e della dissenteria; vibrione del colera; virus della poliomielite e dell'encefalite), che sono la fonte malattie infettive. Per la loro distruzione definitiva, le acque destinate agli usi domestici devono essere sottoposte a obbligo di tutela disinfezione.

Svantaggi della coagulazione, decantazione e filtrazione: metodi di trattamento dell'acqua costosi e inefficaci, che richiedono ulteriori metodi di miglioramento della qualità.)

Disinfezione dell'acqua

La disinfezione o disinfezione è la fase finale del processo di trattamento dell'acqua. L'obiettivo è sopprimere l'attività vitale dei microbi patogeni contenuti nell'acqua. Poiché né la sedimentazione né il filtraggio forniscono un rilascio completo, per disinfettare l'acqua vengono utilizzati la clorazione e altri metodi descritti di seguito.

Nella tecnologia del trattamento dell'acqua sono noti numerosi metodi di disinfezione dell'acqua, che possono essere classificati in cinque gruppi principali: termico; assorbimento su carbone attivo; chimico(utilizzando forti agenti ossidanti); oligodinamia(esposizione a ioni di metalli nobili); fisico(usando ultrasuoni, radiazioni radioattive, raggi ultravioletti). Tra i metodi elencati, i metodi del terzo gruppo sono i più utilizzati. Come agenti ossidanti vengono utilizzati cloro, biossido di cloro, ozono, iodio e permanganato di potassio; perossido di idrogeno, ipoclorito di sodio e di calcio. A sua volta, tra gli agenti ossidanti elencati, in pratica viene data la preferenza cloro, candeggina, ipocloruro di sodio. La scelta del metodo di disinfezione dell'acqua viene effettuata in base alla portata e alla qualità dell'acqua da trattare, all'efficienza del suo pretrattamento, alle condizioni di fornitura, trasporto e stoccaggio dei reagenti, alla possibilità di automatizzare processi e meccanizzare ad alta intensità di manodopera lavoro.

La disinfezione è subordinata all'acqua che ha subito precedenti fasi di trattamento, coagulazione, chiarificazione e decolorazione in uno strato di sedimento sospeso o sedimentazione, filtraggio, poiché il filtrato non contiene particelle sulla superficie o all'interno delle quali batteri e virus possano trovarsi in un stato adsorbito, rimanendo fuori dall'influenza degli agenti disinfettanti.

Disinfezione dell'acqua con forti agenti ossidanti.

Attualmente, nelle strutture abitative e di servizi comunali, viene solitamente utilizzata la disinfezione dell'acqua. clorazione acqua. Se bevete l'acqua del rubinetto, sappiate che contiene composti organoclorurati, la cui quantità dopo la procedura di disinfezione dell'acqua con cloro raggiunge i 300 μg/l. Inoltre, questa quantità non dipende dal livello iniziale di inquinamento dell'acqua; queste 300 sostanze si formano nell'acqua a causa della clorazione. Il consumo di tale acqua potabile può compromettere seriamente la salute. Il fatto è che quando le sostanze organiche si combinano con il cloro si formano i trialometani. Questi derivati ​​del metano hanno un effetto cancerogeno pronunciato, che favorisce la formazione di cellule tumorali. Quando l'acqua clorata viene bollita, produce un potente veleno: la diossina. Il contenuto di trialometani nell'acqua può essere ridotto riducendo la quantità di cloro utilizzata o sostituendola con altri disinfettanti, ad esempio utilizzando carbone attivo granulare per rimuovere i rifiuti generati durante il trattamento delle acque composti organici. E, naturalmente, abbiamo bisogno di un controllo più dettagliato sulla qualità dell’acqua potabile.

In caso di elevata torbidità e colore delle acque naturali, viene comunemente utilizzata la clorazione preliminare dell'acqua, ma questo metodo di disinfezione, come descritto sopra, non solo non è sufficientemente efficace, ma è anche semplicemente dannoso per il nostro corpo.

Svantaggi della clorazione: non è sufficientemente efficace e allo stesso tempo provoca danni irreversibili alla salute, poiché la formazione dei trialometani cancerogeni favorisce la formazione di cellule tumorali e la diossina porta a gravi avvelenamenti del corpo.

Da allora non è economicamente fattibile disinfettare l’acqua senza cloro metodi alternativi disinfezione dell'acqua (ad esempio, disinfezione mediante radiazione ultravioletta) sono piuttosto costosi. Un metodo alternativo alla clorazione è stato proposto per la disinfezione dell'acqua utilizzando l'ozono.

Ozonizzazione

Una procedura più moderna per la disinfezione dell'acqua è la purificazione dell'acqua mediante ozono. Veramente, ozonizzazione A prima vista, l’acqua è più sicura della clorazione, ma presenta anche degli svantaggi. L'ozono è molto instabile e viene rapidamente distrutto, quindi il suo effetto battericida è di breve durata. Ma l’acqua deve comunque passare attraverso l’impianto idraulico prima di finire nel nostro appartamento. Molti problemi la attendono lungo questo percorso. Non è un segreto che l'acqua venga convogliata Città russe estremamente usurato.

Inoltre, l’ozono reagisce anche con molte sostanze presenti nell’acqua, come il fenolo, e i prodotti risultanti sono ancora più tossici dei clorofenoli. L'ozonizzazione dell'acqua risulta estremamente pericolosa nei casi in cui nell'acqua sono presenti ioni bromo, anche in quantità più insignificanti, difficili da determinare anche in condizioni di laboratorio. L'ozonizzazione produce composti tossici del bromo: i bromuri, che sono pericolosi per l'uomo anche in microdosi.

Il metodo dell'ozonizzazione dell'acqua si è dimostrato molto valido per il trattamento di grandi masse d'acqua - nelle piscine, negli impianti comunali, ad es. dove è necessaria una disinfezione dell’acqua più approfondita. Ma va ricordato che l'ozono, così come i prodotti della sua interazione con gli organoclorurati, sono velenosi, quindi la presenza di grandi concentrazioni di organoclorurati nella fase di trattamento dell'acqua può essere estremamente dannosa e pericolosa per l'organismo.

Svantaggi dell'ozonizzazione: L'effetto battericida è di breve durata e, in reazione con il fenolo, è ancora più tossico dei clorofenoli, che sono più pericolosi per l'organismo rispetto alla clorazione.

Disinfezione dell'acqua con raggi battericidi.

CONCLUSIONI

Tutti i metodi sopra menzionati non sono sufficientemente efficaci, non sono sempre sicuri e, inoltre, non sono economicamente fattibili: in primo luogo, sono costosi e molto costosi e richiedono costi di manutenzione e riparazione costanti, in secondo luogo hanno una durata di servizio limitata e in terzo luogo, consumano molte risorse energetiche.

Nuove tecnologie e metodi innovativi per migliorare la qualità dell'acqua

Introduzione di nuove tecnologie e metodi innovativi il trattamento delle acque consente di risolvere un complesso di problematiche che garantiscono:

• produzione di acqua potabile che soddisfa gli standard stabiliti e GOST e soddisfa i requisiti dei consumatori;
• affidabilità della purificazione e disinfezione dell'acqua;
• funzionamento efficace, ininterrotto e affidabile degli impianti di trattamento delle acque;
• ridurre i costi di purificazione e trattamento dell'acqua;
• risparmiare reagenti, elettricità e acqua per le proprie esigenze;
• qualità della produzione idrica.

Le nuove tecnologie per migliorare la qualità dell’acqua includono:

Metodi a membrana basati su tecnologie moderne (tra cui macrofiltrazione; microfiltrazione; ultrafiltrazione; nanofiltrazione; osmosi inversa). Utilizzato per la desalinizzazione acque reflue, risolvono un complesso di problemi di depurazione dell'acqua, ma l'acqua purificata non significa che sia sana. Inoltre, questi metodi sono costosi e ad alto consumo energetico, richiedendo costi di manutenzione costanti.

Metodi di trattamento dell'acqua senza reagenti. Attivazione (strutturazione)liquidi. Oggi sono noti molti modi per attivare l'acqua (ad esempio onde magnetiche ed elettromagnetiche; onde di frequenza ultrasonica; cavitazione; esposizione a vari minerali, risonanza, ecc.). Il metodo della strutturazione liquida fornisce una soluzione a una serie di problemi di trattamento dell'acqua ( decolorazione, addolcimento, disinfezione, degasaggio, deferrizzazione dell'acqua ecc.), eliminando al contempo il trattamento chimico dell'acqua.

Gli indicatori di qualità dell'acqua dipendono dai metodi utilizzati per strutturare il liquido e dipendono dalla scelta delle tecnologie utilizzate, tra cui:
- dispositivi magnetici per il trattamento dell'acqua;
- metodi elettromagnetici;
- metodo di cavitazione per il trattamento dell'acqua;
-onda risonante attivazione dell'acqua (lavorazione senza contatto basata su piezocristalli).

Sistemi idromagnetici (HMS) progettato per il trattamento dell'acqua a flusso costante campo magnetico configurazione spaziale speciale (utilizzata per neutralizzare le incrostazioni nelle apparecchiature di scambio termico; per chiarire l'acqua, ad esempio, dopo la clorazione). Il principio di funzionamento del sistema è l'interazione magnetica degli ioni metallici presenti nell'acqua (risonanza magnetica) e il simultaneo processo di cristallizzazione chimica. L'HMS si basa sull'effetto ciclico sull'acqua fornita agli scambiatori di calore da un campo magnetico di una determinata configurazione creato da magneti ad alta energia. Il metodo di trattamento magnetico dell'acqua non richiede alcun reagente chimico ed è quindi rispettoso dell'ambiente. Ma ci sono anche degli svantaggi. HMS utilizza potenti magneti permanenti basati su elementi di terre rare. Mantengono le loro proprietà (intensità del campo magnetico) per un tempo molto lungo (decine di anni). Tuttavia, se vengono surriscaldati oltre i 110 - 120 C, le proprietà magnetiche potrebbero indebolirsi. Pertanto, HMS deve essere installato dove la temperatura dell'acqua non supera questi valori. Cioè, prima che si surriscaldi, sulla linea di ritorno.

Svantaggi dei sistemi magnetici: l'utilizzo degli HMS è possibile a temperature non superiori a 110 - 120°CON; metodo insufficientemente efficace; Per una pulizia completa è necessario utilizzarlo in combinazione con altri metodi, cosa che alla fine non è economicamente fattibile.

Metodo di cavitazione per il trattamento dell'acqua. La cavitazione è la formazione di cavità in un liquido (bolle di cavitazione o cavità) riempito con gas, vapore o una miscela di essi. L'essenza cavitazione- un altro stato di fase dell'acqua. In condizioni di cavitazione, l’acqua passa dal suo stato naturale a vapore. La cavitazione avviene a seguito di una diminuzione locale della pressione nel liquido, che può avvenire sia con un aumento della sua velocità (cavitazione idrodinamica) sia con il passaggio di un'onda acustica durante il semiciclo di rarefazione (cavitazione acustica). Inoltre, la brusca (improvvisa) scomparsa delle bolle di cavitazione porta alla formazione di shock idraulici e, di conseguenza, alla creazione di un'onda di compressione e tensione nel liquido a frequenza ultrasonica. Il metodo viene utilizzato per rimuovere ferro, sali di durezza e altri elementi che superano la concentrazione massima consentita, ma è scarsamente efficace nella disinfezione dell'acqua. Allo stesso tempo, consuma una notevole energia ed è costosa da mantenere con elementi filtranti consumabili (risorsa da 500 a 6000 m 3 di acqua).

Svantaggi: consuma elettricità, non è abbastanza efficiente ed è costosa da mantenere.

CONCLUSIONI

I metodi di cui sopra sono i più efficaci e rispettosi dell'ambiente rispetto ai metodi tradizionali di purificazione e trattamento dell'acqua. Ma presentano alcuni svantaggi: la complessità delle installazioni, i costi elevati, la necessità di materiali di consumo, le difficoltà di manutenzione, sono necessarie aree significative per l'installazione dei sistemi di trattamento dell'acqua; efficienza insufficiente e inoltre restrizioni d'uso (restrizioni su temperatura, durezza, pH dell'acqua, ecc.).

Metodi di attivazione senza contatto del liquido (NL). Tecnologie di risonanza.

La lavorazione dei liquidi viene eseguita senza contatto. Uno dei vantaggi di questi metodi è la strutturazione (o attivazione) dei mezzi liquidi, che fornisce tutti i compiti di cui sopra attivando le proprietà naturali dell'acqua senza consumare elettricità.

La tecnologia più efficace in questo settore è la tecnologia NORMAQUA ( elaborazione delle onde risonanti basata su piezocristalli), senza contatto, ecologico, nessun consumo di elettricità, non magnetico, esente da manutenzione, durata - almeno 25 anni. La tecnologia si basa su attivatori piezoceramici di mezzi liquidi e gassosi, che sono risonatori inverter che emettono onde di intensità ultra-bassa. Come con l'esposizione alle onde elettromagnetiche e ultrasoniche, sotto l'influenza vibrazioni risonanti I legami intermolecolari instabili vengono rotti e le molecole d'acqua sono disposte in una struttura fisica e chimica naturale in cluster.

L'uso della tecnologia rende possibile l'abbandono completo trattamento chimico dell'acqua e costosi sistemi e materiali di consumo per il trattamento dell'acqua e raggiungere l'equilibrio ideale tra il mantenimento della massima qualità dell'acqua e il risparmio sui costi operativi delle apparecchiature.

Ridurre l'acidità dell'acqua (aumentare il livello del pH);
- risparmiare fino al 30% di energia elettrica sulle pompe di travaso e lavare via le incrostazioni calcaree precedentemente formate riducendo il coefficiente di attrito dell'acqua (aumentando il tempo di aspirazione capillare);
- modificare il potenziale redox dell'acqua Eh;
- ridurre la rigidità complessiva;
- migliorare la qualità dell'acqua: la sua attività biologica, la sicurezza (disinfezione fino al 100%) e le proprietà organolettiche.

1. Cosa si intende per ciclo acqua-vapore negli impianti a caldaia

Per un funzionamento affidabile e sicuro della caldaia, è importante la circolazione dell'acqua al suo interno: il suo movimento continuo nella miscela liquida lungo un determinato circuito chiuso. Di conseguenza, viene garantita un'intensa rimozione del calore dalla superficie riscaldante e viene eliminato il ristagno locale di vapore e gas, proteggendo la superficie riscaldante da un surriscaldamento inaccettabile e dalla corrosione e prevenendo guasti alla caldaia. La circolazione nelle caldaie può essere naturale o forzata (artificiale), creata mediante pompe.

Nella fig. Viene mostrato uno schema del cosiddetto circuito di circolazione. L'acqua viene versata nella nave e la ruota sinistra del tubo a forma di U viene riscaldata, si forma vapore; il peso specifico della miscela di vapore e acqua sarà inferiore rispetto al peso specifico del ginocchio destro. Il liquido in tali condizioni non sarà in uno stato di equilibrio. Ad esempio, A - E la pressione a sinistra sarà inferiore a quella a destra - inizia un movimento, chiamato circolazione. Il vapore verrà rilasciato dallo specchio di evaporazione, ulteriormente rimosso dal recipiente e l'acqua di alimentazione vi scorrerà nella stessa quantità in peso.

Per calcolare la circolazione, vengono risolte due equazioni. Il primo esprime l'equilibrio materiale, il secondo l'equilibrio delle forze.

G sotto =G op kg/sec, (170)

Dove G sotto è la quantità di acqua e vapore in movimento nella parte di sollevamento del circuito, in kg/sec;

G op - la quantità di acqua in movimento nella parte inferiore, in kg/sec.

N = ∆ρ kg/m2, (171)

dove N è la pressione totale di guida pari a h(γ in - γ cm), in kg;

∆ρ – la somma della resistenza idraulica in kg/m2, inclusa la forza di inerzia, che si verifica quando l'emulsione vapore-acqua e l'acqua si muovono attraverso l'ufficio e, infine, provocano un movimento uniforme ad una certa velocità.

Tipicamente, il rapporto di circolazione viene selezionato nell'intervallo 10 - 50 e, con un basso carico termico dei tubi, molto più di 200 - 300.

M/sec,

2. Ragioni per la formazione di depositi negli scambiatori di calore

Varie impurità contenute nell'acqua riscaldata ed evaporata possono essere rilasciate nella fase solida sulle superfici interne di generatori di vapore, evaporatori, convertitori di vapore e condensatori di turbine a vapore sotto forma di incrostazioni e all'interno della massa d'acqua sotto forma di fanghi sospesi. Tuttavia è impossibile tracciare un confine netto tra incrostazioni e fanghi, poiché le sostanze depositate sulla superficie riscaldante sotto forma di incrostazioni possono col tempo trasformarsi in fanghi e viceversa in determinate condizioni, i fanghi possono aderire alla superficie riscaldante, formandosi; scala.

Le superfici riscaldanti per radiazione dei moderni generatori di vapore vengono riscaldate intensamente da una torcia di combustione. La densità del flusso di calore in essi raggiunge 600–700 kW/m2 e i flussi di calore locali possono essere ancora più elevati. Pertanto, anche un deterioramento a breve termine del coefficiente di trasferimento del calore dalla parete all’acqua bollente porta ad un aumento così significativo della temperatura della parete del tubo (500–600 °C e oltre) che la resistenza del metallo potrebbe non essere migliorata. sufficiente a sopportare le sollecitazioni che in esso si presentano. La conseguenza di ciò è il danneggiamento del metallo, caratterizzato dalla comparsa di buchi, piombo e spesso rottura del tubo.

3. Descrivere la corrosione delle caldaie a vapore lungo i percorsi vapore-acqua e gas

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1 . Cosa si intende per ciclo vapore-acqua delle bocche delle caldaie?anovok

Il ciclo acqua-vapore è il periodo di tempo durante il quale l'acqua si trasforma in vapore e questo periodo si ripete più volte.

Per un funzionamento affidabile e sicuro della caldaia, è importante la circolazione dell'acqua al suo interno: il suo movimento continuo nella miscela liquida lungo un determinato circuito chiuso. Di conseguenza, viene garantita un'intensa rimozione del calore dalla superficie riscaldante e viene eliminato il ristagno locale di vapore e gas, proteggendo la superficie riscaldante da un surriscaldamento inaccettabile e dalla corrosione e prevenendo guasti alla caldaia. La circolazione nelle caldaie può essere naturale o forzata (artificiale), creata mediante pompe.

Nelle moderne caldaie, la superficie riscaldante è costituita da fasci di tubi separati collegati a tamburi e collettori, che formano un sistema piuttosto complesso di circuiti di circolazione chiusi.

Nella fig. Viene mostrato uno schema del cosiddetto circuito di circolazione. L'acqua viene versata nella nave e la ruota sinistra del tubo a forma di U viene riscaldata, si forma vapore; il peso specifico della miscela di vapore e acqua sarà inferiore rispetto al peso specifico del ginocchio destro. Il liquido in tali condizioni non sarà in uno stato di equilibrio. Ad esempio, A - E la pressione a sinistra sarà inferiore a quella a destra - inizia un movimento, chiamato circolazione. Il vapore verrà rilasciato dallo specchio di evaporazione, ulteriormente rimosso dal recipiente, e l'acqua di alimentazione vi scorrerà nella stessa quantità in peso.

Per calcolare la circolazione, vengono risolte due equazioni. Il primo esprime l'equilibrio materiale, il secondo l'equilibrio delle forze.

La prima equazione è formulata come segue:

G sotto =G op kg/sec, (170)

Dove G sotto è la quantità di acqua e vapore in movimento nella parte di sollevamento del circuito, in kg/sec;

G op - la quantità di acqua in movimento nella parte inferiore, in kg/sec.

L’equazione del bilancio delle forze può essere espressa dalla seguente relazione:

N = ?? kg/m², (171)

dove N è la pressione totale di guida pari a h(? in - ? cm), in kg;

La somma delle resistenze idrauliche in kg/m2, inclusa la forza di inerzia, che si verificano quando l'emulsione vapore-acqua e l'acqua si muovono attraverso l'ufficio e, infine, provocano un movimento uniforme ad una certa velocità.

Nel circuito di circolazione della caldaia sono presenti numerosi tubi di lavoro paralleli e le loro condizioni operative non possono essere completamente identiche per una serie di motivi. Per garantire una circolazione ininterrotta in tutti i tubi dei circuiti funzionanti in parallelo e non causare inversioni di circolazione in nessuno di essi, è necessario aumentare la velocità di movimento dell'acqua lungo il circuito, garantita da un certo rapporto di circolazione K.

Tipicamente, il rapporto di circolazione viene selezionato nell'intervallo 10 - 50 e, con un basso carico termico dei tubi, molto più di 200 - 300.

La portata d'acqua nel circuito, tenendo conto della portata di circolazione, è pari a

dove D = portata di vapore (acqua di alimentazione) del circuito calcolato in kg/ora.

Dall'uguaglianza è possibile determinare la velocità dell'acqua all'ingresso della parte di sollevamento del circuito

2 . Ragioni per la formazione di sedimentisviluppi negli scambiatori di calore

Varie impurità contenute nell'acqua riscaldata ed evaporata possono essere rilasciate nella fase solida sulle superfici interne di generatori di vapore, evaporatori, convertitori di vapore e condensatori di turbine a vapore sotto forma di incrostazioni e all'interno della massa d'acqua sotto forma di fanghi sospesi. Tuttavia è impossibile tracciare un confine netto tra incrostazioni e fanghi, poiché le sostanze depositate sulla superficie riscaldante sotto forma di incrostazioni possono col tempo trasformarsi in fanghi e viceversa in determinate condizioni, i fanghi possono aderire alla superficie riscaldante, formandosi; scala.

Tra gli elementi del generatore di vapore, i tubi schermati riscaldati sono i più suscettibili alla contaminazione delle superfici interne. La formazione di depositi sulle superfici interne dei tubi generatori di vapore comporta un peggioramento della trasmissione termica e, di conseguenza, un pericoloso surriscaldamento della lamiera del tubo.

Le superfici riscaldanti per radiazione dei moderni generatori di vapore vengono riscaldate intensamente da una torcia di combustione. La densità del flusso di calore in essi raggiunge i 600-700 kW/m2 e i flussi di calore locali possono essere ancora più elevati. Pertanto, anche un deterioramento a breve termine del coefficiente di trasferimento del calore dalla parete all'acqua bollente porta ad un aumento così significativo della temperatura della parete del tubo (500-600 ° C e oltre) che la resistenza del metallo potrebbe non essere migliorata sufficiente a sopportare le sollecitazioni che in esso si presentano. La conseguenza di ciò è il danneggiamento del metallo, caratterizzato dalla comparsa di buchi, piombo e spesso rottura del tubo.

In caso di forti sbalzi di temperatura nelle pareti dei tubi di generazione del vapore, che possono verificarsi durante il funzionamento del generatore di vapore, le incrostazioni si staccano dalle pareti sotto forma di scaglie fragili e dense, che vengono trasportate dal flusso dell'acqua circolante verso luoghi a circolazione lenta. Lì si depositano sotto forma di accumulo casuale di pezzi di varie dimensioni e forme, cementati dai fanghi in formazioni più o meno dense. Se un generatore di vapore a tamburo ha sezioni orizzontali o leggermente inclinate di tubi di generazione di vapore con circolazione lenta, di solito si accumulano depositi di fanghi sciolti. Un restringimento della sezione trasversale per il passaggio dell'acqua o l'ostruzione completa delle tubazioni di generazione del vapore comportano problemi di circolazione. Nella cosiddetta zona di transizione di un generatore di vapore a flusso diretto, fino alla pressione critica, dove evapora l'ultima umidità residua e il vapore viene leggermente surriscaldato, si formano depositi di composti di calcio, magnesio e prodotti di corrosione.

Poiché un generatore di vapore a flusso diretto è una trappola efficace per composti scarsamente solubili di calcio, magnesio, ferro e rame. Se il loro contenuto nell’acqua di alimentazione è elevato, si accumulano rapidamente nella parte del tubo, riducendo notevolmente la durata della campagna operativa del generatore di vapore.

Al fine di garantire depositi minimi sia nelle zone di massimo carico termico dei tubi di generazione del vapore, sia nel percorso del flusso delle turbine, è necessario mantenere rigorosamente gli standard operativi per il contenuto consentito di alcune impurità nell'acqua di alimentazione. A questo scopo, l'acqua di alimentazione aggiuntiva viene sottoposta a una profonda purificazione chimica o distillazione in impianti di trattamento dell'acqua.

Il miglioramento della qualità dei condensati e dell'acqua di alimentazione indebolisce significativamente il processo di formazione di depositi operativi sulla superficie delle apparecchiature a vapore, ma non lo elimina completamente. Di conseguenza, al fine di garantire un'adeguata pulizia della superficie riscaldante, è necessario, oltre alla pulizia pre-avvio una tantum, effettuare anche la pulizia operativa periodica delle apparecchiature principali e ausiliarie, e non solo in presenza di sistematica pulizia lorda violazioni di quanto stabilito regime idrico e in caso di insufficiente efficacia delle misure anticorrosione adottate nelle centrali termoelettriche, ma anche in condizioni di normale funzionamento delle centrali termoelettriche. L'esecuzione della pulizia operativa è particolarmente necessaria nelle unità di potenza con generatori di vapore a flusso diretto.

3 . Descrivere la corrosione delle caldaie a vapore secondopercorsi vapore-acqua e gas

I metalli e le leghe utilizzati per la fabbricazione di apparecchiature termiche hanno la capacità di interagire con l'ambiente a contatto con essi (acqua, vapore, gas) contenente alcune impurità corrosive (ossigeno, acidi carbonici e altri, alcali, ecc.).

Essenziale per interrompere il normale funzionamento di una caldaia a vapore è l'interazione delle sostanze disciolte nell'acqua con il lavaggio con metallo, con conseguente distruzione del metallo, che, a determinate dimensioni, porta a incidenti e guasti ai singoli elementi della caldaia. Tale distruzione del metallo da parte dell'ambiente è chiamata corrosione. La corrosione inizia sempre dalla superficie del metallo e si diffonde gradualmente più in profondità.

Attualmente esistono due gruppi principali di fenomeni di corrosione: la corrosione chimica ed elettrochimica.

La corrosione chimica si riferisce alla distruzione del metallo come risultato della sua interazione chimica diretta con l'ambiente. Nell'industria del calore e dell'energia, esempi di corrosione chimica sono: l'ossidazione della superficie riscaldante esterna da parte dei gas di scarico caldi, la corrosione dell'acciaio da parte del vapore surriscaldato (la cosiddetta corrosione vapore-acqua), la corrosione del metallo da parte dei lubrificanti, ecc.

La corrosione elettrochimica, come indica il nome, è associata non solo ai processi chimici, ma anche al movimento degli elettroni nei mezzi interagenti, ad es. con l'avvento corrente elettrica. Questi processi avvengono quando il metallo interagisce con soluzioni elettrolitiche, cosa che avviene in una caldaia a vapore in cui circola l'acqua di caldaia, che è una soluzione di sali e alcali disintegrati in ioni. La corrosione elettrochimica si verifica anche quando il metallo entra in contatto con l'aria (a temperatura normale), che contiene sempre vapore acqueo, che si condensa sulla superficie del metallo sotto forma di un sottile film di umidità, creando le condizioni per il verificarsi della corrosione elettrochimica.

La distruzione di un metallo inizia, essenzialmente, con la dissoluzione del ferro, che consiste nel fatto che gli atomi di ferro perdono alcuni dei loro elettroni, lasciandoli nel metallo, e si trasformano così in ioni di ferro carichi positivamente che passano nella soluzione acquosa . Questo processo non avviene in modo uniforme su tutta la superficie del metallo lavato con acqua. Il fatto è che i metalli chimicamente puri di solito non sono sufficientemente resistenti e quindi nella tecnologia vengono utilizzate le loro leghe con altre sostanze. Come è noto, la ghisa e l'acciaio sono leghe di ferro e carbonio. Inoltre, alla struttura viene aggiunto acciaio piccole quantità per migliorarne la qualità, silicio, manganese, cromo, nichel, ecc.

In base alla forma di manifestazione della corrosione, si distinguono: corrosione uniforme, quando la distruzione del metallo avviene approssimativamente alla stessa profondità su tutta la superficie del metallo, e corrosione locale. Quest'ultima presenta tre varietà principali: 1) corrosione per vaiolatura, in cui la corrosione del metallo si sviluppa in profondità su una superficie limitata, fino a raggiungere valori di vaiolatura puntiformi, particolarmente pericolosi per le apparecchiature della caldaia (formazione di fistole passanti a seguito di tale corrosione ); 2) corrosione selettiva, quando una delle parti costituenti la lega viene distrutta; ad esempio, nei tubi del condensatore di turbina in ottone (una lega di rame e zinco), quando vengono raffreddati con acqua di mare, lo zinco viene rimosso dall'ottone, per cui l'ottone diventa fragile; 3) corrosione intergranulare, che si verifica principalmente in rivetti e giunti rotanti non sufficientemente stretti di caldaie a vapore sotto le proprietà aggressive dell'acqua di caldaia con simultanea eccessiva sollecitazione meccanica in queste zone del metallo. Questo tipo di corrosione è caratterizzato dalla comparsa di crepe lungo i bordi dei cristalli metallici, che rendono il metallo fragile.

4 . Quali regimi chimici dell'acqua vengono mantenuti nelle caldaie e da cosa dipendono?

La modalità di funzionamento normale delle caldaie a vapore è una modalità che fornisce:

a) ottenere vapore pulito; b) assenza di depositi salini (incrostazioni) sulle superfici riscaldanti delle caldaie e di attaccamento dei fanghi risultanti (cosiddette incrostazioni secondarie); c) prevenzione di tutti i tipi di corrosione del metallo della caldaia e del tratto del condensatore di vapore che trasporta i prodotti della corrosione nella caldaia.

I requisiti elencati vengono soddisfatti adottando misure in due direzioni principali:

a) durante la preparazione dell'acqua di fonte; b) quando si regola la qualità dell'acqua della caldaia.

La preparazione dell'acqua di fonte, a seconda della sua qualità e dei requisiti relativi alla progettazione della caldaia, può essere effettuata da:

a) trattamento dell'acqua di precaldaia con rimozione delle sostanze sospese e organiche, ferro, formatori di incrostazioni (Ca, Mg), anidride carbonica libera e legata, ossigeno, riduzione dell'alcalinità e del contenuto di sale (calcinaio, idrogeno - cationizzazione o dissalazione, ecc. );

b) trattamento dell'acqua all'interno della caldaia (con dosaggio di reagenti o trattamento dell'acqua con campo magnetico con rimozione obbligatoria e affidabile dei fanghi).

La regolazione della qualità dell'acqua della caldaia viene effettuata soffiando le caldaie; una riduzione significativa delle dimensioni dello scarico può essere ottenuta migliorando i dispositivi di separazione della caldaia: evaporazione graduale, cicloni remoti, lavaggio a vapore con acqua di alimentazione. La totalità dell'attuazione delle misure elencate che garantiscono il normale funzionamento delle caldaie è chiamata acqua, la modalità chimica di funzionamento del locale caldaia.

L'uso di qualsiasi metodo di trattamento dell'acqua: all'interno del locale caldaia, prima del locale caldaia con successivo trattamento correttivo dell'acqua purificata chimicamente o di alimentazione - richiede lo spurgo delle caldaie a vapore.

Nelle condizioni operative delle caldaie, esistono due metodi di spurgo della caldaia: periodico e continuo.

Lo spurgo periodico dei punti inferiori della caldaia viene effettuato per rimuovere i fanghi grossolani che si depositano nei collettori inferiori (tamburi) della caldaia o nei circuiti con circolazione d'acqua lenta. Viene effettuato secondo un programma prestabilito a seconda del grado di contaminazione dell'acqua della caldaia, ma almeno una volta per turno.

Il soffiaggio continuo delle caldaie garantisce la necessaria purezza del vapore, mantenendo una certa composizione salina dell'acqua della caldaia.

5 . Descrivere la struttura del granulareilluminazionex filtri e il principio del loro funzionamento

La chiarificazione dell'acqua mediante filtrazione è ampiamente utilizzata nella tecnologia del trattamento dell'acqua; a questo scopo l'acqua chiarificata viene filtrata attraverso uno strato di materiale granulare (sabbia di quarzo, antracite frantumata, argilla espansa, ecc.) caricato nel filtro.

Classificazione dei filtri in base ad una serie di caratteristiche di base:

velocità di filtrazione:

Lento (0,1 - 0,3 m/h);

Ambulanze (5 - 12 m/h);

Altissima velocità (36 - 100 m/h);

la pressione sotto la quale lavorano:

Aperto o a flusso libero;

Pressione;

numero di strati di filtro:

Strato singolo;

Doppio strato;

Multistrato.

I più efficaci ed economici sono i filtri multistrato, nei quali, per aumentare la capacità di trattenimento dello sporco e l'efficienza di filtrazione, il carico è costituito da materiali con densità e granulometrie diverse: sopra lo strato ci sono particelle grandi e leggere, sotto sono piccoli e pesanti. Con la filtrazione verso il basso, i contaminanti di grandi dimensioni vengono trattenuti nello strato di carico superiore, mentre i rimanenti piccoli vengono trattenuti nello strato inferiore. In questo modo funziona l'intero volume di carico. I filtri luminosi sono efficaci nel trattenere particelle di dimensioni > 10 µm.

Viene chiarita l'acqua contenente particelle sospese, che si muove attraverso un carico granulare che trattiene le particelle sospese. L'efficienza del processo dipende dalla fisica: dalle proprietà chimiche delle impurità, dal carico del filtro e dai fattori idrodinamici. I contaminanti si accumulano nello spessore del carico, il volume dei pori liberi diminuisce e la resistenza idraulica del carico aumenta, il che porta ad un aumento delle perdite di pressione nel carico.

In generale, il processo di filtrazione può essere suddiviso in più fasi: trasferimento delle particelle dal flusso d'acqua alla superficie del materiale filtrante; fissazione di particelle sui grani e nelle fessure tra loro; separazione delle particelle fisse con il loro ritorno nel flusso d'acqua.

La rimozione delle impurità dall'acqua e il loro fissaggio sui grani di carico avviene sotto l'influenza delle forze di adesione. Il sedimento formato sulle particelle di carico ha una struttura fragile, che può collassare sotto l'influenza delle forze idrodinamiche. Parte delle particelle precedentemente adese si staccano dai grani del carico sotto forma di piccole scaglie e vengono trasferite agli strati successivi del carico (soffusione), dove vengono nuovamente trattenute nei canali dei pori. Pertanto, il processo di chiarificazione dell'acqua dovrebbe essere considerato come il risultato totale del processo di adesione e soffusione. L'alleggerimento in ciascuno strato di carico elementare avviene finché l'intensità di adesione delle particelle supera l'intensità di separazione.

Man mano che gli strati superiori del carico si saturano, il processo di filtrazione si sposta verso quelli inferiori, la zona di filtrazione sembra spostarsi nella direzione del flusso dalla zona in cui il materiale filtrante è già saturo di contaminanti e predomina il processo di soffusione a quella zona del carico fresco. Poi arriva il momento in cui l'intero strato di carico del filtro è saturo di contaminanti dell'acqua e non viene raggiunto il grado di chiarificazione dell'acqua richiesto. La concentrazione delle sostanze sospese all'uscita di carico inizia ad aumentare.

Il tempo durante il quale viene raggiunta la chiarificazione dell'acqua ad un determinato livello è chiamato tempo azione protettiva download. Quando viene raggiunta la perdita di pressione massima, il filtro di illuminazione deve essere commutato sulla modalità di lavaggio allentato, quando il carico viene lavato con un flusso d'acqua inverso e i contaminanti vengono scaricati nello scarico.

La possibilità di trattenere le sostanze grossolane sospese da parte di un filtro dipende principalmente dalla sua massa; sospensione fine e particelle colloidali - dalle forze superficiali. La carica delle particelle sospese è importante, poiché le particelle colloidali della stessa carica non possono combinarsi in conglomerati, allargarsi e depositarsi: la carica impedisce il loro avvicinamento. Questa “alienazione” delle particelle viene superata dalla coagulazione artificiale. Di norma, la coagulazione (a volte anche la flocculazione) viene effettuata in vasche di decantazione - chiarificatori. Spesso questo processo è combinato con l'addolcimento dell'acqua mediante calcinaio, o con la soda mediante calcinaio, o con l'addolcimento con soda caustica.

Nei filtri di illuminazione convenzionali, si osserva più spesso la filtrazione della pellicola. La filtrazione volumetrica è organizzata in filtri a due strati e nei cosiddetti chiarificatori a contatto. Il filtro è riempito con uno strato inferiore di sabbia di quarzo con una granulometria di 0,65 - 0,75 mm e uno strato superiore di antracite con una granulometria di 1,0 - 1,25 mm. Sulla superficie superiore dello strato di grani grossi di antracite non si forma alcuna pellicola. Le sostanze in sospensione che hanno attraversato lo strato di antracite vengono trattenute dallo strato inferiore di sabbia.

Quando si allenta il filtro, gli strati di sabbia e antracite non vengono mescolati, poiché la densità dell'antracite è la metà della densità della sabbia di quarzo.

6 . Opcercare il processo di ammorbidimento inodi utilizzando il metodo dello scambio cationico

Secondo la teoria della dissociazione elettrolitica, le molecole di alcune sostanze in una soluzione acquosa si disintegrano in ioni caricati positivamente e negativamente: cationi e anioni.

Quando tale soluzione passa attraverso un filtro contenente un materiale scarsamente solubile (scambiatore cationico), capace di assorbire i cationi della soluzione, inclusi Ca e Mg, e di rilasciare invece cationi Na o H dalla sua composizione, si verifica l'addolcimento dell'acqua. L'acqua è quasi completamente liberata da Ca e Mg e la sua durezza è ridotta a 0,1°

N / a - kazione. Con questo metodo, i sali di calcio e magnesio disciolti in acqua, quando filtrati attraverso un materiale a scambio cationico, Ca e Mg vengono scambiati con Na; Di conseguenza, si ottengono solo sali di sodio ad alta solubilità. La formula del materiale scambiatore cationico è convenzionalmente indicata con la lettera R.

I materiali cationiti sono: glauconite, carbone solfonato e resine sintetiche. Il carbone attualmente più utilizzato è il carbone solfonato, che si ottiene dopo aver trattato la lignite o la lignite bituminosa con acido solforico fumante.

La capacità di un materiale di scambio cationico è il limite della sua capacità di scambio, oltre il quale, a seguito del consumo di cationi Na, questi devono essere ripristinati mediante rigenerazione.

La capacità è misurata in tonnellate-gradi (t-deg) di formatori di incrostazioni, contando per 1 m 3 di materiale cationico. Ton - gradi si ottengono moltiplicando il consumo di acqua depurata, espresso in tonnellate, per la durezza di quest'acqua espressa in gradi di durezza.

La rigenerazione viene effettuata con una soluzione al 5 - 10% di sale da cucina fatta passare attraverso un materiale a scambio cationico.

Una caratteristica della Na-cationizzazione è l'assenza di sali che precipitano. Gli anioni dei sali di durezza vengono inviati interamente alla caldaia. Questa circostanza richiede di aumentare la quantità di acqua di spurgo. L'addolcimento dell'acqua durante la Na-cationizzazione è piuttosto profondo, la durezza dell'acqua di alimentazione può essere portata a 0° (praticamente 0,05-01°), mentre l'alcalinità non differisce dalla durezza carbonatica dell'acqua di sorgente.

Gli svantaggi della Na-cationizzazione includono la produzione di una maggiore alcalinità nei casi in cui è presente una quantità significativa di sali di durezza temporanea nell'acqua di fonte.

È possibile limitarsi alla Na-cationizzazione solo se la durezza carbonatica dell'acqua non supera i 3-6°. Altrimenti, sarà necessario aumentare in modo significativo la quantità di acqua soffiata, il che creerà grandi perdite di calore. Tipicamente la quantità di acqua di scarico non supera il 5-10% del consumo totale utilizzato per alimentare la caldaia.

Il metodo di cationizzazione richiede una manutenzione molto semplice ed è accessibile al personale ordinario del locale caldaie senza l'ulteriore coinvolgimento di un chimico.

Progettazione di filtri cationici

N - N / a-Aionizzazione. Se un filtro a scambio cationico riempito con carbone solfonico viene rigenerato non con una soluzione di sale da cucina, ma con una soluzione di acido solforico, allora si verificherà uno scambio tra i cationi Ca e Mg presenti nell'acqua da purificare e i cationi H dell'acqua da purificare. acido solfonico.

L'acqua così preparata, pur avendo una durezza trascurabile, diventa contemporaneamente acida e quindi inadatta all'alimentazione di caldaie a vapore, e l'acidità dell'acqua è pari alla durezza non carbonatica dell'acqua.

Combinando insieme l'addolcimento dell'acqua Na e H - cationite, è possibile ottenere buoni risultati. La durezza dell'acqua preparata con il metodo dello scambio cationico H-Na non supera 0,1° con un'alcalinità di 4-5°.

7 . Descrivi il principioschemi di base per il trattamento delle acque

È possibile apportare le modifiche necessarie alla composizione dell'acqua trattata utilizzando vari schemi tecnologici, quindi la scelta di uno di essi viene effettuata sulla base di tecniche comparative - calcoli economici per le varianti di schemi previste.

A seguito del trattamento chimico delle acque naturali effettuato negli impianti di trattamento delle acque, possono verificarsi i seguenti principali cambiamenti nella loro composizione: 1) chiarificazione dell'acqua; 2) addolcimento dell'acqua; 3) ridurre l'alcalinità dell'acqua; 4) ridurre il contenuto di sale dell'acqua; 5) completa desalinizzazione dell'acqua; 6) degasaggio dell'acqua. Schemi di trattamento delle acque necessari per l'attuazione

i cambiamenti elencati nella sua composizione possono includere vari processi, che sono ridotti ai seguenti tre gruppi principali: 1) metodi di precipitazione; 2) filtrazione meccanica dell'acqua; 3) filtrazione dell'acqua a scambio ionico.

L'uso di schemi tecnologici per gli impianti di trattamento delle acque comporta solitamente una combinazione di vari metodi di trattamento delle acque.

Le figure mostrano possibili schemi di impianti combinati di trattamento delle acque che utilizzano queste tre categorie di processi di trattamento delle acque. Questi schemi mostrano solo i dispositivi principali. Senza apparecchiature ausiliarie e i filtri di secondo e terzo stadio non sono indicati.

Schema degli impianti di trattamento delle acque

1-acqua grezza; 2-illuminatore; filtro 3-meccanico; 4 serbatoi intermedi; 5 pompe; Dosatore per 6 coagulanti; 7-Na - filtro a scambio cationico; 8-N - filtro a scambio cationico; 9 - decarbonizzatore; 10 - OH - filtro anionico; 11 - acqua trattata.

La filtrazione a scambio ionico è una fase finale obbligatoria del trattamento dell'acqua per tutte le possibili opzioni di schema e viene eseguita sotto forma di cationizzazione Na, cationizzazione H-Na e ionizzazione H-OH dell'acqua. Clarifier 2 offre due opzioni principali per il suo utilizzo: 1) chiarificazione dell'acqua, quando in essa vengono eseguiti i processi di coagulazione e sedimentazione dell'acqua, e 2) addolcimento dell'acqua, quando oltre alla coagulazione, viene effettuata la calcinazione, come nonché, contemporaneamente alla calcinazione, la desiliconizzazione magnesiaca dell'acqua.

A seconda delle caratteristiche delle acque naturali in termini di contenuto di sostanze sospese in esse, sono possibili tre gruppi di schemi tecnologici per il loro trattamento:

1) Le acque artesiane sotterranee (indicate 1a in Fig.), che sono praticamente normalmente prive di sostanze in sospensione, non necessitano di chiarificazione e quindi il trattamento di tali acque può essere limitato alla sola filtrazione a scambio ionico secondo uno dei tre schemi, a seconda sui requisiti dell'acqua trattata: a) Na - cationizzazione, se è richiesto solo l'addolcimento dell'acqua; b) H-Na - cationizzazione, se richiesto, oltre all'addolcimento, una diminuzione dell'alcalinità o una diminuzione del contenuto di sale dell'acqua; c) H-OH - ionizzazione, se è richiesta una profonda desalinizzazione dell'acqua.

2) le acque superficiali con un basso contenuto di solidi sospesi (sono designate 1b in Fig.) possono essere trattate utilizzando i cosiddetti schemi di pressione a flusso diretto, in cui la coagulazione e la chiarificazione in filtri meccanici sono combinate con una delle filtrazioni a scambio ionico schemi.

3) le acque superficiali con una quantità relativamente elevata di sostanze in sospensione (indicate 1c in Fig.) vengono depurate dalle stesse mediante chiarificazione, dopo di che vengono sottoposte a filtrazione meccanica e quindi combinate con uno degli schemi di filtrazione a scambio ionico. E spesso. Per scaricare la parte di scambio ionico dell'impianto di trattamento dell'acqua, contemporaneamente alla coagulazione, l'acqua viene parzialmente addolcita nel chiarificatore e il suo contenuto di sale viene ridotto mediante calcinazione e desiliconizzazione del magnesio. Tali schemi combinati sono particolarmente consigliabili quando si trattano acque altamente mineralizzate, poiché anche con la loro parziale desalinizzazione mediante scambio ionico sono necessarie grandi quantità di acqua.

Soluzione:

Determinare il periodo di interlavaggio del filtro, h

dove: h 0 - altezza dello strato filtrante, 1,2 m

Gr - capacità di ritenzione dello sporco del materiale filtrante, 3,5 kg/m 3.

Il valore di Gr può variare ampiamente a seconda della natura delle sostanze sospese, della loro composizione frazionaria, del materiale filtrante, ecc. Nel calcolo, puoi prendere Gr = 3? 4 kg/m3, media 3,5 kg/m3,

Up - velocità di filtrazione, 4,1 m/h,

C in - concentrazione, solidi sospesi, 7 mg/l,

Il numero di lavaggi del filtro al giorno è determinato dalla formula:

dove: T 0 - periodo di interflussaggio, 146,34 ore,

t 0 - tempo di inattività del filtro per il lavaggio, solitamente 0,3 - 0,5 ore,

Determiniamo l'area di filtraggio richiesta:

dove: velocità di filtrazione U, 4,1 m/h,

Q - Portata, 15 m3/h,

In conformità con le norme e i regolamenti per la progettazione degli impianti di trattamento delle acque, il numero di filtri deve essere almeno tre, quindi l'area di un filtro sarà:

dove: m - numero di filtri.

In base all'area trovata di un filtro, troviamo il diametro del filtro richiesto dalla tabella: diametro d = 1500 mm, area di filtrazione f = 1,72 m2.

Specifichiamo il numero di filtri:

Se il numero di filtri è inferiore al periodo di interlavaggio m 0? T 0 +t 0 (nel nostro esempio 2

Il calcolo del filtro comprende la determinazione del consumo di acqua per le proprie esigenze, ad es. per lavare il filtro e per lavare il filtro dopo il lavaggio.

Il consumo di acqua per il lavaggio e l'allentamento del filtro è determinato dalla formula:

dove: i- intensità di allentamento, l/(s * m 2); solitamente i = 12 l/(s * m2);

t - tempo di lavaggio, min. t = 15 minuti.

Determiniamo il consumo medio di acqua per il lavaggio dei filtri funzionanti utilizzando la formula:

Determiniamo la portata per svuotare il primo filtro ad una velocità di 4 m/h per 10 minuti prima di metterlo in funzione:

Consumo medio di acqua per la pulizia dei filtri funzionanti:

Quantità d'acqua richiesta per l'unità di filtraggio, tenendo conto del consumo per le proprie esigenze:

Q p = g av + g elevazione av + Q

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

Letteratura

1. "Trattamento dell'acqua". V.F. Vikhrev e M.S. Shkrob. Mosca 1973.

2. “Manuale per il trattamento dell'acqua degli impianti di caldaie”. O.V. Merde. Mosca 1976

3. "Trattamento dell'acqua". B.N. Rana, A.P. Levchenko. Mosca 1996.

4. "Trattamento dell'acqua". CM. Gurvič. Mosca 1961.

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I moderni acquedotti utilizzano una complessa tecnologia di purificazione dell'acqua a più stadi, sviluppata nel XIX secolo. Da quel momento, questa tecnologia ha subito vari miglioramenti ed è arrivata a noi sotto forma di sistemi di approvvigionamento idrico pubblico esistenti con uno schema classico di trattamento dell'acqua, utilizzando le stesse tre fasi principali.

Principali fasi del trattamento dell'acqua

1. Depurazione meccanica dell'acqua. Questa è una fase preparatoria del trattamento dell'acqua, volta a rimuovere dall'acqua le particelle inquinanti di grandi dimensioni (visibili): sabbia, ruggine, plancton, limo e altre sostanze pesanti in sospensione. Viene effettuata prima dell'alimentazione dell'acqua ai principali impianti di trattamento utilizzando vagli con maglie di vario diametro e vagli rotanti.
2. Depurazione chimica dell'acqua. Viene prodotto per riportare la qualità dell'acqua a valori standard. Per questo vengono utilizzati vari metodi tecnologici: chiarificazione, coagulazione, sedimentazione, filtrazione, disinfezione, demineralizzazione, addolcimento.

Alleggerimento Necessario principalmente per le acque superficiali. Viene effettuato nella fase iniziale della purificazione dell'acqua potabile nella camera di reazione e consiste nell'aggiungere un preparato contenente cloro e un coagulante al volume di acqua da trattare. Il cloro contribuisce alla distruzione delle sostanze organiche, rappresentate per lo più da acidi umici e fulvici, presenti nelle acque superficiali e conferendo loro un caratteristico colore bruno-verdastro.

Coagulazione ha lo scopo di purificare l'acqua dalle sostanze sospese e dalle impurità colloidali invisibili alla vista. I coagulanti, che sono sali di alluminio, aiutano le più piccole particelle organiche sospese (plancton, microrganismi, grandi molecole proteiche) a restare unite e a trasformarle in scaglie pesanti, che poi precipitano. Per migliorare la flocculazione è possibile aggiungere flocculanti: prodotti chimici di varie marche.

Difesa La perdita d'acqua si verifica in serbatoi con un meccanismo di flusso lento e troppopieno, dove lo strato inferiore di liquido si muove più lentamente dello strato superiore. Allo stesso tempo, la velocità complessiva del movimento dell'acqua rallenta e si creano le condizioni per la precipitazione di particelle inquinanti pesanti.

Filtrazione sui filtri a carbone o carbonizzazione, aiuta a eliminare il 95% delle impurità presenti nell'acqua, sia chimiche che biologiche. In precedenza, l'acqua veniva filtrata utilizzando filtri a cartuccia con carboni attivi pressati. Ma questo metodo è piuttosto laborioso e richiede una rigenerazione frequente e costosa del materiale filtrante. Allo stato attuale, è promettente l’uso di carboni attivi granulari (GAC) o in polvere (PAH), che vengono versati nell’acqua in un blocco di carbone e mescolati con l’acqua trattata. Gli studi hanno dimostrato che questo metodo è molto più efficace del filtraggio tramite filtri a blocchi ed è anche meno costoso. Gli IPA aiutano a eliminare la contaminazione da composti chimici, metalli pesanti, sostanze organiche e, soprattutto, tensioattivi. La filtrazione mediante carbone attivo è tecnologicamente disponibile in qualsiasi tipo di impianto di approvvigionamento idrico.

Disinfezione utilizzato su tutti i tipi di sistemi di approvvigionamento idrico senza eccezioni per eliminare il pericolo epidemico dell'acqua potabile. Al giorno d'oggi, i metodi di disinfezione offrono un'ampia scelta di diversi metodi e disinfettanti, ma uno dei componenti è invariabilmente il cloro, grazie alla sua capacità di rimanere attivo nella rete di distribuzione e disinfettare le tubazioni dell'acqua.

Demineralizzazione su scala industriale comporta la rimozione delle quantità eccessive di ferro e manganese dall'acqua (rispettivamente deferrizzazione e demanganizzazione).

Un aumento del contenuto di ferro modifica le proprietà organolettiche dell'acqua, la fa virare al giallo-marrone e conferisce uno sgradevole sapore “metallico”. Il ferro precipita nei tubi, creando le condizioni per la loro ulteriore contaminazione da parte di agenti biologici, macchia la biancheria durante il lavaggio e influisce negativamente sulle apparecchiature idrauliche. Inoltre, elevate concentrazioni di ferro e manganese possono causare malattie tratto gastrointestinale, reni e sangue. Una quantità eccessiva di ferro è solitamente accompagnata da un elevato contenuto di manganese e idrogeno solforato.

Nei sistemi di approvvigionamento idrico pubblico, la deferrizzazione viene effettuata utilizzando il metodo di aerazione. In questo caso il ferro bivalente viene ossidato a trivalente e precipita sotto forma di scaglie di ruggine. Questo può poi essere eliminato utilizzando filtri con carichi diversi.

L'aerazione viene effettuata in due modi:

• Aerazione a pressione: una miscela d'aria viene fornita alla camera di contatto al centro attraverso un tubo che raggiunge metà della camera. Quindi la colonna d'acqua ribolle di bolle di una miscela di aria, che ossida le impurità metalliche e i gas. La colonna di aerazione non è completamente riempita d'acqua; sopra la superficie è presente un cuscino d'aria. Il suo compito è attenuare il colpo d'ariete e aumentare l'area di aerazione.
• Aerazione senza pressione - effettuata utilizzando unità doccia. In camere speciali, l'acqua viene spruzzata mediante espulsori d'acqua, che aumentano significativamente l'area di contatto dell'acqua con l'aria.

Inoltre, il ferro viene ossidato intensamente quando l'acqua viene trattata con cloro e ozono.

Il manganese viene rimosso dall'acqua filtrando attraverso carichi modificati o aggiungendo agenti ossidanti, ad esempio il permanganato di potassio.

Ammorbidimento l'acqua viene effettuata per eliminare i sali della durezza: carbonati di calcio e magnesio. A questo scopo vengono utilizzati filtri caricati con scambiatori cationici o anionici acidi o alcalini, sostituendo gli ioni calcio e magnesio con sodio neutro. Questo è un metodo piuttosto costoso, quindi viene spesso utilizzato negli impianti di trattamento delle acque locali.

Fornitura di acqua alla rete di distribuzione.

Dopo aver attraversato un complesso completo di impianti di trattamento presso la stazione di approvvigionamento idrico, l'acqua diventa potabile. Quindi viene fornito al consumatore da un sistema di tubi dell'acqua, le cui condizioni nella maggior parte dei casi lasciano molto a desiderare. Pertanto, sempre più spesso viene sollevata la questione della necessità di purificare ulteriormente l'acqua potabile del rubinetto e non solo di adeguarla ai requisiti normativi, ma anche di conferire qualità benefiche per la salute.

Non devi solo usare l’acqua ogni giorno, puoi chiamarla ogni minuto. Una persona non si accorge nemmeno di come pulisce costantemente qualcosa, poi lo lava e poi lo cancella. Invece di fare il bucato, cucina o beve il tè. Si scopre che una persona non può esistere senza risorse idriche. Ciò significa che è necessario dedicare tempo sufficiente per portare l'acqua allo stato desiderato.

Composizione dei moderni sistemi di trattamento delle acque

Un moderno sistema di trattamento dell'acqua prevede di portare l'acqua ai livelli richiesti, in base alle impurità esistenti che l'acqua di fonte può contenere. L'acqua superficiale ha il maggior numero di vari tipi di inclusioni. In generale, l'acqua può differire nelle seguenti impurità:

• Rifiuti, eventuali inclusioni solide;
• Odore e torbidità;
• Sali metallici;
• batteri;
• Rigidità;
• Gas disciolti

Tutto è nuovo e moderno tecnologie di trattamento dell'acqua sono strettamente soggetti al tipo di impurità che l'acqua può contenere. Anche diversi elementi che producono olio hanno portato alla creazione di elementi detergenti come trappole per olio combustibile e grasso. Puoi identificare le impurità dannose nella tua acqua tramite vari segni indiretti, eccone alcuni:

Esistono infatti molti più tipi di impurità e le loro caratteristiche. Puoi intuire la presenza dell'una o dell'altra impurità. Ma solo l'analisi di laboratorio aiuterà a determinarlo correttamente. In tali questioni non puoi fare affidamento sulla tua opinione, perché... molte impurità possono inizialmente manifestarsi allo stesso modo. Ciò può confondere una persona e acquisterà il dispositivo di filtraggio sbagliato, il che non porterà risultati.

Questo fatto dovrebbe portare il consumatore all'idea che un elemento obbligatorio di qualsiasi nuovo e moderno trattamento dell'acqua sarà la fase di valutazione delle condizioni dell'acqua. Molti consumatori, utilizzando l'acqua proveniente dai sistemi di approvvigionamento idrico centrale, trascurano questa fase. Ma nella prima fase, sia l'acqua altamente clorata che quella dura si comporteranno allo stesso modo. Esiste quindi il rischio di confondere il tipo di impurità. Oppure puoi sempre attendere la formazione del calcare e poi decidere con precisione sull'apparecchio. È vero, la presenza di durezza nell'acqua non esclude affatto un'elevata soglia di contenuto di cloro. L'analisi costerà al consumatore non più di 2000 rubli. Vale quindi la pena rischiare la pulizia delle attrezzature e delle superfici aspettando che si formino i sedimenti?

Inoltre, devi capire che dovrai scegliere in base alle tue capacità finanziarie. Potrebbe valere la pena aspettare ancora un po’ per installare i moderni sistemi di trattamento dell’acqua, ma risparmia e installa un nuovo sistema di alta qualità per anni e decenni.

Un’alternativa alle moderne tecnologie di trattamento dell’acqua sono i sistemi di disincrostazione superficiale. Nelle realtà industriali, hanno perso da tempo la battaglia contro le tecnologie di trattamento avanzate. E il consumatore continua a contare i suoi fondi e non sempre ne ha abbastanza per gli impianti di trattamento di tutti i tipi di impurità.

La pulizia delle superfici da nuovi depositi di calcare dovrebbe portare a risultati positivi. Ma in realtà si scopre che le superfici pulite stimolano e accelerano solo la formazione di nuova placca. La pulizia della superficie non è molto difficile se eseguita raramente. È peggio quando si tratta di un processo ad alta intensità di manodopera che deve essere eseguito più spesso nel corso degli anni e il risultato peggiora ogni volta.

La particolarità della scala è che si deposita più velocemente su superfici irregolari ed è molto più difficile rimuoverla da tali superfici. Si mangia strettamente. Può essere eliminato solo danneggiando notevolmente la superficie. Per questo motivo, l'apparecchiatura si guasta più velocemente. Inoltre le incrostazioni possono essere rimosse con agenti a base di acido cloridrico, oppure con spazzole metalliche. Molto probabilmente il risultato sarà quasi lo stesso. Rimarranno solo graffi sulle superfici, o tracce corrose dall'acido. È anche impossibile lasciare la bilancia incustodita. Qualsiasi spessore calcareè un buon isolante termico. Solo mezzo millimetro di calcare può danneggiare completamente una potente caldaia!

Per quanto riguarda le altre impurità, la lotta contro di esse non solleva dubbi tra i consumatori, perché possono almeno essere visti o sentiti, a differenza della durezza dell'acqua. E se consumi acqua con altre impurità, puoi rimanere avvelenato. Puoi consumare acqua dura per anni senza subire alcun danno. Significativo, intendo. In ogni caso, un segno negativo su salute, scala e durezza scompare lentamente. Ecco perché oggi i produttori si sforzano di promuovere gli addolcitori nel consumo di massa.

Competizioni tecnologiche

Oggi è impossibile scegliere una sola tecnologia moderna ideale per il trattamento dell'acqua. Lei semplicemente non esiste. Tuttavia, per ottenere il miglior risultato, sarà necessario utilizzare un approccio integrato, che è influenzato sia dai parametri iniziali che finali, insieme alle capacità finanziarie del consumatore.

Ma, tuttavia, qualsiasi tipo di impurità oggi può essere rimossa mediante azioni fisiche o reazioni chimiche. Spiccano le tecnologie di pulizia e addolcimento delle membrane e la pulizia meccanica standard. I meccanici funzionano nel modo più semplice. Sono presenti rinterro o grigliati di diversa portata. L'acqua sporca, dopo aver attraversato tali barriere, lascia al loro interno quasi tutta la spazzatura, fino a piccoli granelli di sabbia. Se il trattamento dell'acqua contiene anche un assorbente, tutte le impurità solide verranno eliminate, anche quelle che causano odori e torbidità nell'acqua.

È facile risciacquare un dispositivo del genere; devi solo far scorrere l'acqua nel sistema nella direzione opposta. Quindi l'acqua rimuoverà semplicemente tutto il sedimento sulla rete. Oppure tutto ciò che è incastrato tra particelle di argilla espansa o ciottoli. Per evitare che il terreno di riempimento si ricopra di limo e si ricopra di placca batterica, viene trattato con una soluzione speciale che inibisce la crescita dei batteri. Non richiede alcun costo aggiuntivo.

Tecnologia UV

La prossima opzione per la purificazione dell'acqua è la disinfezione. Puoi eliminare i virus dannosi utilizzando prodotti chimici(qualsiasi elemento contenente cloro sarà classificato come reagente disinfezione) o irradiazione, ad esempio utilizzando una lampada a raggi ultravioletti. Piccole dosi delle sue radiazioni sono assolutamente innocue per il corpo umano, ma distruttive per la maggior parte dei virus. Nella maggior parte dei casi per procurarsi l'acqua potabile si utilizzano le lampade UV; per tutto il resto ci sono gli erogatori. Ma in questo caso anche i prodotti delle loro reazioni devono essere rimossi dall'acqua. Dopotutto, oltre ai batteri, l'acqua contiene, ad esempio, anche sali metallici. Possono reagire con sostanze chimiche e formare nuove sostanze, che si depositano nuovamente sulle superfici in una crosta densa. La tecnologia UV è più economica nel funzionamento, durevole, ma non ha un effetto residuo, come il cloro. Esiste anche l'ozonizzazione chimica, ma poiché l'ozono è ossigeno liquido, fortunatamente è sicuro per l'uomo. Ma non tanto per le attrezzature. E l’ozono deve essere prodotto direttamente sul posto, il che aggiunge ulteriori difficoltà.

Le moderne tecnologie di trattamento dell'acqua per la lavorazione dei sali di ferro mirano a convertire il ferro disciolto in una forma leggermente solubile che può essere facilmente filtrata. O l'ossigeno funziona come un forte agente ossidante, o la sabbia di manganese, che trattiene bene i sali di ferro. Funziona lo stesso principio di separazione in reagenti e non reagenti. Oggi vengono utilizzati in misura maggiore i deferrizzatori senza reagenti. Perché Sono più economici, anche se consumano elettricità. Il segreto della tecnologia UV è che, sotto l'influenza di una potente pompa, l'aria viene spinta all'interno dell'acqua, provocando l'ossidazione dei sali di ferro e la formazione di sedimenti. Non sarà difficile eliminarlo.

Tecnologia senza reagenti

Per quanto riguarda gli addolcitori non reattivi, il più conveniente è l'elettromagnete. Aiuterà a rendere l'acqua più morbida. Ma aiuterà anche a sbarazzarsi dei sali non necessari dalle vecchie scorte. Qualsiasi casalinga ti dirà quanto sia difficile rimuovere i vecchi depositi di calcare. Soprattutto quando si insediano all'interno di passaggi stretti e li intasano. Devi smontare tutto, immergerlo in agenti acidi e poi provare ad allentarlo. Con la tecnologia di trattamento dell’acqua senza reagenti, non dovrai fare nulla di tutto questo. Le linee di forza aiuteranno i nuovi sali di durezza a sciogliere gradualmente i vecchi residui, anche nei punti più scomodi. E non devi smontare l'attrezzatura. Inoltre, il magnete funzionerà quasi come un orologio per diversi decenni. Altri dispositivi non possono vantare una tale durata. Sì, e qualcosa deve essere costantemente cambiato in loro. E questa nuova tecnologia senza rigeneratore è estremamente conveniente per il consumo domestico grazie alla sua manutenzione senza problemi. Più precisamente, non è necessario monitorare o modificare nulla in esso. L'ho avvitato sul tubo. L'ho collegato e mi sono dimenticato del dispositivo per vent'anni.

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Questo articolo è dedicato a una revisione delle moderne tecnologie per purificare le acque naturali dagli inquinanti di origine antropica, basate sui metodi di assorbimento e ossidazione biologica. L'articolo esamina le principali modalità con cui gli inquinanti entrano nelle fonti d'acqua superficiali e presenta dati sulla composizione dell'acqua nei fiumi delle regioni industrializzate della Russia. Le tecnologie esistenti negli impianti di trattamento esistenti non riducono la concentrazione di inquinanti di origine antropica nelle acque naturali, il che porta alla necessità di utilizzare metodi di assorbimento per la purificazione dell'acqua. L'uso di metodi di purificazione per assorbimento è limitato dalla capacità di assorbimento degli assorbenti, al cui esaurimento è necessario rigenerare o sostituire il materiale di assorbimento. La combinazione dei processi di assorbimento e ossidazione biologica dei contaminanti trattenuti nei bioassorbitori consente di mantenere la capacità di assorbimento degli adsorbenti a un livello costante. L'ulteriore sviluppo della tecnologia di bioassorbimento è associato ai processi di separazione a membrana, che eliminano la rimozione delle particelle assorbenti con biomassa ad esse attaccata dal bioreattore, aumentando l'effetto di purificazione e riducendone i costi.

tecnologia delle membrane di bioassorbimento

depurazione naturale dell'acqua

acqua potabile

carbone attivo in polvere

composti organoclorurati

1. Alekseeva L.P. Riduzione della concentrazione di composti organoclorurati formati durante la preparazione dell'acqua potabile // Approvvigionamento idrico e tecnologia sanitaria. – 2009. – N. 9. – pp. 27–34.

2. Andrianov A., Pervov A. Metodologia per determinare i parametri operativi dei sistemi di ultrafiltrazione per la purificazione delle acque naturali // Vodoochistka. – 2005. – N. 7. – pp. 22–35.

3. Gerasimov G.N. Reattore biologico a membrana BRM (esperienza nel trattamento delle acque reflue industriali e municipali) // Approvvigionamento idrico e tecnologia sanitaria. – 2004. – N. 4, parte 1.

4. Draginsky V.L., Alekseeva L.P., Getmantsev S.V. Coagulazione nella tecnologia di purificazione naturale dell'acqua. – M., 2005. – 576 pag.

5. Zhurba M.G., Myakishev V.A. Depurazione delle acque superficiali soggette ad impatto antropico // Approvvigionamento idrico e ingegneria sanitaria. – 1992. – N. 8. – P. 2–6.

6. Zhurba M.G., Sokolov L.I., Govorova Zh.M. Approvvigionamento idrico. Progettazione di sistemi e strutture: seconda edizione, riveduta e ampliata: libro di testo. – M.: Casa editrice ASV, 2004. p. 496.

7. Linevich S.N., Getmantsev S.V. Metodo di coagulazione del trattamento dell'acqua: fondamenti teorici e utilizzo pratico. – M.: Nauka, 2007. – P. 230.

8. Smolin S.K., Klimenko N.A., Nevinnaya L.V. Biorigenerazione di carboni attivi dopo adsorbimento di tensioattivi in ​​condizioni dinamiche // Chimica e tecnologia dell'acqua. – 2001. – T. 23, n. 4.

9. Smirnova I.I. Studio del processo di depurazione delle acque naturali mediante il metodo del biosorbimento a membrana: dis. ...candela. quelli. Scienze: 23.05.04. – M., 2009. – 113 pag.

10. Shvetsov V.N. Depurazione delle acque naturali con il metodo della membrana di bioassorbimento / V.N. Shvetsov et al. // Approvvigionamento idrico e servizi igienico-sanitari. tecnica. – 2007. – N. 11. – P. 24–28.

11. Shvetsov V.N. Sviluppo di tecnologie a biomembrana per la depurazione naturale dell'acqua / V.N. Shvetsov, K.M. Morozova, I.I. Smirnova // Approvvigionamento idrico e servizi igienico-sanitari. tecnica. – 2009. – N. 9. – P. 64–70.

12. Introduzione alle membrane – MBR: confronto tra produttori: parte 2. – revisione dei fornitori // Filtration+Separation Elsevier Ltd., marzo 2008. – R. 28–31.

13. Introduzione alle membrane – MBR: Confronto tra produttori: parte 1 // Filtrazione+Separazione Elsevier Ltd., aprile 2008. – R. 30–32.

14. Kang I.-J., Lee Ch.-H., Kim K.-J. Caratteristiche delle membrane di microfiltrazione in un sistema di reattori batch di sequenziamento accoppiato a membrana // Water Research 37. – 2003. – R. 1192–1197.

15. Lebeau T., Lelievre C. et al. Filtrazione a membrana immersa per la produzione di acqua potabile, combinazione con PAC per la rimozione di NOM e SOC // Desalimazione. – 1998. – N. 17 – R. 219–231.

16. Clever M., Jordt F., Knauf R., Rabiger N., Rudebusch M., Hilker-Scheibel R. Produzione di acqua di processo dall'acqua di fiume mediante ultrafiltrazione e osmosi inversa // Desalinizzazione. – 2000. – N. 131. – R. 325–336.

17. Sawada Shigeki Dispositivo per la produzione di acqua ultrapura, brevetto. JP 3387311 B2, IPC C02F 1/44, con priorità del 22/04/1996, pubbl. 17/03/2005.

18. Soe G.T., Ohgaki S., Suzuki Y. Microfiltrazione (MF) di carbone attivo in polvere biologico (BPAC) per il recupero e il riutilizzo delle acque reflue. Murdoch Univ.Perth, Australia: Il Proc. del Convegno Internazionale Specialistico su “Dissalazione e riutilizzo dell'acqua”. – 1994. – R. 70–79.

19. Soe G.T., Ohgaki S., Suzuki Y. Caratteristiche di assorbimento del carbone attivo biologico in polvere nel sistema BPAC-MF (carbone attivo in polvere biologico - microfiltrazione) per la rimozione organica refrattaria // Wat. Sci. Tecnologia. – 1997. – N. 35(7) – R. 163–170.

20. Stephenson T., Judd S., Jefferson B., Brindle K. Bioreattori a membrana per il trattamento delle acque reflue. Edizioni dell'IWA. – Londra: Regno Unito, 2000.

21. Thiruvenkatachari R., Shim W.G., Lee J.W., Moon H. Effetto del tipo di carbone attivo in polvere sulle prestazioni di un sistema ibrido con membrana a fibra cava sommersa ad adsorbimento-microfiltratina // Coreano J. Chem. L'Ing. – 2004. – N. 21 (5). – R. 1044–1052.

22. Visvanathan C., Ben Aim R., Parameshwaran K. Bioreattori con separazione a membrana per il trattamento delle acque reflue // Crit. Rev. Ambiente. Tecnologia Sci. – 2000. – N. 30(1). – R. 1–48.

In Russia, per organizzare l’approvvigionamento idrico vengono utilizzate prevalentemente le fonti d’acqua superficiali, che rappresentano fino al 70% del consumo totale di acqua.

Le principali fonti di inquinanti che entrano nelle acque superficiali sono: acque reflue domestiche, industriali e agricole. Il loro impatto si esprime in un aumento delle concentrazioni di nutrienti, composti organici, tensioattivi, prodotti petroliferi, fenoli, ecc. nelle acque superficiali.

L'inquinamento dei corpi idrici naturali con vari tipi di impurità si verifica anche quando entrano in contatto con l'atmosfera circostante. Pertanto, numerose emissioni gassose provenienti dalla produzione industriale, contenenti azoto, monossido di carbonio, anidride solforosa e le particelle più piccole di rifiuti industriali, insieme alle emissioni di ventilazione entrano nell'aria atmosferica, dopo il contatto con cui vengono inquinate le fonti d'acqua superficiali, la cui acqua è satura con ulteriori sostanze disperse, colloidali e molecolari disciolte di origine antropica.

La tabella presenta dati su alcune fonti d'acqua che presentano elevate concentrazioni di inquinanti naturali e di origine antropica. I dati presentati consentono di fornire una valutazione preliminare dell'impatto dei fattori antropici sulle fonti d'acqua naturali.

Indicatori	Torbidità, mg/l		Colore, gradi		Prodotti petroliferi, mg/l	Fenoli, mg/l	Tensioattivo, mg/l
Volga (Balahna)
Oka (Tula)
Kliazma (Vladimiro)
Kotorosl (Yaroslavl)
Don (Taganrog)
Tom (Kemerovo)
SanPin 2.1.4.1074-01

Nota. * Standard MPC per un bacino di pesca.

In Russia, le tecnologie di preparazione dell'acqua potabile si basano sui metodi classici di coagulazione, sedimentazione, filtrazione e assorbimento. La disinfezione dell'acqua viene effettuata utilizzando ipoclorito di sodio e cloro gassoso. A causa del crescente grado di inquinamento delle fonti idriche, le tecnologie di trattamento dell’acqua tradizionalmente utilizzate nella maggior parte dei casi sono diventate insufficientemente efficaci.

La depurazione dell'acqua mediante coagulazione e flocculazione dei contaminanti è un processo fisico e chimico complesso, la cui efficienza è influenzata da numerosi fattori (sostanze in sospensione, composizione ionica, alcalinità, quantità di composti organici disciolti, temperatura, ecc.). Durante il periodo di piena, acqua fredda, elevata colorazione e torbidità, bassa alcalinità richiedono elevate dosi di coagulante o l'utilizzo di flocculanti per intensificare i processi di sedimentazione degli inquinanti. Un deterioramento del processo di coagulazione si osserva anche durante la coagulazione di acque colorate a bassa torbidità nella stagione fredda.

Allo stesso tempo, le tecnologie classiche di trattamento dell’acqua praticamente non rimuovono dall’acqua i contaminanti chimici che si trovano in forma disciolta, come fenoli, tensioattivi, frazioni oleose disciolte, ioni di metalli pesanti, ecc. Di conseguenza, gli impianti di trattamento esistenti non possono fornire la soluzione adeguata funzione di barriera.

Le tradizionali tecnologie di purificazione dell’acqua non sono sufficientemente efficaci contro una serie di inquinanti di origine antropica. Ad esempio, con una concentrazione iniziale di prodotti petroliferi di 1-5 mg/l l'effetto depurativo è del 20-40%; i tensioattivi anionici vengono rimossi del 25-50% quando il loro contenuto nell'acqua di fonte è pari a 1,5-2,5 mg/l; i fenoli negli impianti tradizionali alla concentrazione iniziale di 0,05-0,2 mg/l non vengono praticamente rimossi, l'effetto pulente raramente supera il 5%.

In molti casi, negli impianti di trattamento tradizionali, i composti organoclorurati si formano durante la clorazione primaria dell'acqua. Ciò è dovuto all’aumento dei carichi antropici sulle fonti di approvvigionamento idrico, nonché ai cambiamenti nei regimi tecnologici di trattamento dell’acqua, in particolare all’uso di dosi maggiori di cloro e coagulanti e all’aumento del tempo di contatto del cloro con l’acqua. Più spesso presenti nell'acqua clorata in concentrazioni superiori all'MPC sono il tetracloruro di carbonio, il cloroformio e i bromoformi, che sono cancerogeni e mutageni. Negli impianti tradizionali non è sempre possibile garantire le loro concentrazioni standard dopo l'intero ciclo di trattamento delle acque.

Il miglioramento della qualità dell'acqua purificata negli impianti di trattamento delle acque viene attualmente effettuato utilizzando ulteriori metodi di purificazione dell'acqua: ozonizzazione, assorbimento, scambio ionico, osmosi inversa, ecc. Di norma, tutti questi metodi richiedono investimenti significativi in ​​attrezzature, elettricità, trasporti e reagenti.

Uno degli adsorbenti più comuni utilizzati nella pratica di miglioramento della qualità del trattamento dell'acqua è il carbone attivo.

Gli assorbenti porosi a base di carboni attivi sono ampiamente utilizzati nell'industria e sono efficaci assorbitori di vapori, gas, sostanze disciolte, nonché catalizzatori o trasportatori di catalizzatori. Grazie alle loro proprietà, forniscono un assorbimento efficace delle macromolecole (compresi idrocarburi, coloranti, proteine, grassi, ecc.).

I carboni attivi vengono utilizzati nella fase finale del trattamento dell'acqua per rimuovere vari tipi di composti organoclorurati, sia contenuti nell'acqua di fonte che quelli formati in essa in grandi quantità nelle fasi precedenti del trattamento dell'acqua. Inoltre, gli AC assorbono fenoli, pesticidi, prodotti petroliferi, composti di metalli pesanti e sostanze che causano sapori e odori sgradevoli nell'acqua, aumentando così la funzione barriera degli impianti di trattamento delle acque.

Nella tecnologia del trattamento dell'acqua, il carbone attivo viene utilizzato sotto forma di polvere (PAH) durante la gassatura dell'acqua, granuli frantumati o non frantumati (GAC) durante il filtraggio attraverso filtri a carbone. I principali vantaggi degli IPA sono la buona cinetica di assorbimento e l'ampia superficie esterna degli IPA determina l'assorbimento efficace delle macromolecole.

La scelta della marca del materiale adsorbente consiste nel selezionare i parametri della sua struttura porosa in base alla dimensione delle molecole delle sostanze adsorbite. Pertanto, per l'assorbimento del fenolo, una sostanza a basso peso molecolare con una dimensione molecolare di τ ≈ 0,63 nm, sono adatti carboni attivi come AG-3 e MAU-100, che hanno la struttura dei pori richiesta. I prodotti petroliferi e i tensioattivi hanno dimensioni molecolari maggiori τ ≥ 1,8 nm; con tali dimensioni molecolari è possibile utilizzare l'assorbente mesoporoso SGN-30.

Nonostante l'utilizzo degli IPA aumenti il ​​grado di depurazione delle acque naturali, alcune sostanze organiche difficilmente ossidabili non possono essere adsorbite sui carboni attivi. Nel processo di depurazione dell'acqua ad adsorbimento, la capacità del carbone attivo di estrarre sostanze organiche è ridotta e la rigenerazione del carbone di scarto richiede costi operativi significativi, associati all'intensità materiale ed energetica della tecnologia.

Uno dei modi efficaci per rimuovere gli inquinanti di origine antropica dalle acque naturali sono i metodi di trattamento biologico, che si basano su processi simili alla distruzione e trasformazione delle sostanze organiche nei corsi d'acqua e nei bacini naturali.

L'essenza del trattamento biologico è la mineralizzazione dei contaminanti organici delle acque trattate, che si presentano sotto forma di sostanze non disciolte e colloidali finemente disperse, nonché allo stato disciolto, utilizzando processi biochimici aerobici. A seconda delle condizioni in cui avviene la purificazione dell'acqua, i metodi biologici sono suddivisi in purificazione biologica in condizioni vicine a quelle naturali e in condizioni create artificialmente.

Per la depurazione biologica dell'acqua in condizioni artificiali nella pratica del trattamento dell'acqua, recentemente sono state utilizzate principalmente tecnologie basate sull'uso della biocenosi naturale e portatori artificiali di microflora attaccata con una superficie specifica altamente sviluppata. Come materiali di supporto possono essere utilizzate fibre sintetiche, vari materiali granulari e granulari come sabbia, argilla espansa, vetro, plastica, zeoliti e carboni attivi.

L'uso di microrganismi immobilizzati (attaccati) consente l'uso della biotecnologia per purificare le acque naturali non solo dagli inquinanti tradizionali, ma anche da un'ampia gamma di sostanze tossiche difficili da ossidare.

Questa tecnologia è implementata principalmente in strutture come biofiltri, adsorbitori di carbonio con attività biologica, reattori a letto fluido e bioassorbitori.

Un ulteriore sviluppo dell'assorbimento e dei metodi biologici per la rimozione dei contaminanti è la tecnologia del bioassorbimento, che ha iniziato a svilupparsi negli anni '70 del secolo scorso. Il processo di bioassorbimento prevede la degradazione biologica degli inquinanti organici oltre al loro adsorbimento su carbone attivo. Ciò porta ad un periodo più lungo di funzionamento del carbone (fino al ripristino della capacità di assorbimento) e, di conseguenza, ad una riduzione dei costi di depurazione.

L'aumento della capacità di assorbimento del carbone è spiegato dalla sua rigenerazione biologica, cioè dal ripristino della capacità di adsorbimento dovuto alla bioossidazione dei composti organici adsorbiti sul carbone attivo. La rimozione biologica dell'adsorbato sulla superficie del carbone consente la riapertura dei siti di adsorbimento che possono essere occupati da altre molecole organiche dalla soluzione.

Entro la metà degli anni '90. del secolo scorso, in pubblicazioni straniere compaiono informazioni sull'uso combinato di carbone in polvere bioattivo e microfiltrazione, che ha dimostrato un'elevata efficienza nella rimozione biologicamente persistente materia organica dalle acque reflue.

Allo stesso periodo risale il lavoro dei dipendenti dell'Istituto di ricerca VODGEO sulla valutazione dell'efficienza tecnologica del metodo di bioassorbimento per rimuovere l'acqua fluviale dal fiume. Mosca dell'inquinamento naturale e delle sostanze di origine antropica nei momenti di forte aumento della concentrazione dell'inquinamento durante i periodi di alluvioni o in situazioni di emergenza.

Funzionamento a lungo termine di impianti di bioassorbimento con un letto fluidizzato di carbone biologicamente attivo granulare in parallelo schema tecnologico, comprendente preclorazione, coagulazione, sedimentazione e filtrazione in sequenza su un filtro a sabbia e un filtro a carbone attivo, hanno dimostrato che l'efficienza dei bioassorbitori è paragonabile all'efficienza dell'intero circuito. Per quanto riguarda i contaminanti di origine naturale, gli impianti di bioassorbimento hanno assicurato la produzione di acqua della stessa qualità di quando si utilizzava uno schema di trattamento dell'acqua tradizionale con purificazione aggiuntiva mediante filtri di assorbimento. Contestualmente diminuzione del colore da 20-25 a 11-15 gradi, torbidità da 10 a 4 mg/l medi, ossidabilità da 6-8 a 3,5-4,0, azoto ammoniacale da 0,3 a 0,03, indice coli di 70 -75%. I bioassorbitori si sono rivelati molto efficaci come “strutture barriera” per ridurre le concentrazioni di varie sostanze di origine antropica. Allo stesso tempo, si sono dimostrati efficaci sia in condizioni di esposizione a lungo termine all'inquinamento, sia in condizioni di carichi di punta che simulano possibili situazioni di emergenza.

Con l'introduzione artificiale di ingredienti caratteristici di origine antropica nell'acqua di fonte (naftalene, bifenile, prodotti petroliferi, lindano, simazina, karbofos, fenolo, 2-4-diclorofenolo, benzopirene) con concentrazioni fino a 100 MAC per ciascuno dei contaminanti, i bioassorbitori ne hanno assicurato la rimozione quasi completa. Le osservazioni hanno confermato che nei bioassorbitori si verificano contemporaneamente tre processi: adsorbimento di contaminanti, loro modificazione nella struttura microporosa dell'assorbente in una forma biodegradabile e ossidazione biologica. La presenza di un'ulteriore capacità di adsorbimento del carbone attivo consente di estrarre e accumulare in periodi di tempo relativamente brevi una quantità di contaminanti significativamente maggiore di quella che può essere ossidata biologicamente. Questi contaminanti vengono estratti dall'assorbente e poi gradualmente ossidati dai batteri e dai loro enzimi nella struttura microporosa dell'assorbente.

Negli ultimi anni è stata prestata crescente attenzione al problema dell’utilizzo della filtrazione su membrana per la depurazione delle acque naturali. La tecnologia a membrana è ampiamente utilizzata nella pratica straniera. Negli ultimi vent'anni, molta attenzione alla ricerca è stata rivolta allo sviluppo di bioreattori a membrana per il trattamento delle acque reflue basati su ultra e microfiltrazione come tecnologia alternativa per migliorare e migliorare i tradizionali sistemi di trattamento delle acque reflue naturali e a fanghi attivi.

M. Clever, N. Rabiger, M. Rudebusch hanno condotto studi a lungo termine per studiare il processo di purificazione naturale dell'acqua basato sulla filtrazione su membrana. L'esperimento è stato condotto su scala industriale utilizzando l'acqua naturale del fiume. Maine, utilizzando membrane di ultrafiltrazione e procedure operative appositamente sviluppate. Lo studio degli autori ha rilevato che l'ultrafiltrazione è un'alternativa ai tradizionali processi naturali di trattamento dell'acqua, come l'ozonizzazione, la coagulazione, la flocculazione, la clorazione, ecc. .

Nello studio di A. Andrianov, A. Pervov, il processo di purificazione delle acque naturali mediante ultrafiltrazione è stato teoricamente dimostrato e sviluppato. Viene proposto un metodo per determinare i parametri operativi dei sistemi di ultrafiltrazione. È stato sviluppato un metodo sperimentale express che consente di determinare in breve tempo le modalità ottimali (frequenza e durata del lavaggio) e prevedere il funzionamento di un impianto di trattamento delle acque di ultrafiltrazione. Le raccomandazioni proposte hanno costituito la base per lo sviluppo dei sistemi di ultrafiltrazione utilizzati dall'Istituto di ricerca VODGEO per la deferrizzazione delle acque sotterranee, la purificazione delle acque superficiali e il miglioramento della qualità dell'acqua del rubinetto negli impianti di approvvigionamento idrico.

L'utilizzo di membrane in un bioreattore a membrana consente di trattenere la quasi totalità della biomassa, pertanto si verifica l'accumulo di specie batteriche con un lungo periodo di generazione, in grado di distruggere gli inquinanti persistenti;

Durante il funzionamento, i sali si depositano nei pori della membrana e sulla superficie si formano bioincrostazioni che impediscono la filtrazione dell'acqua. La rigenerazione può essere effettuata dosando sostanze chimiche che dissolvono i depositi in un bioreattore o rimuovendo i moduli a membrana e quindi immergendoli in contenitori riempiti con soluzioni di rigenerazione. La rimozione dei contaminanti accumulati dalla superficie della membrana può essere effettuata mediante aerazione a bolle grandi del modulo a membrana.

Va notato che la filtrazione su membrana non può rimuovere molecole più piccole della dimensione dei pori nella membrana e una diminuzione della dimensione dei pori porta inevitabilmente ad un aumento della pressione transmembrana e, di conseguenza, ad un aumento dei costi energetici per il funzionamento della membrana installazioni.

La combinazione di filtrazione su membrana e adsorbimento su carbone attivo in polvere è ulteriore sviluppo tecnologie di membrana e bioassorbimento per la purificazione dell'acqua e in grado di garantirne la rimozione Di più inquinanti provenienti dalle acque naturali. In questo caso, la tecnologia di bioassorbimento sugli IPA può essere implementata utilizzando elementi di membrana di ultrafiltrazione e microfiltrazione caratterizzati da una bassa pressione transmembrana.

I vantaggi e le prospettive dei metodi di trattamento combinato per il condizionamento delle acque naturali sono stati più volte notati in letteratura e sono stati condotti studi sulle acque di fonti d'acqua come il fiume. Mosca e r. Assistente. Secondo l'efficienza della purificazione dell'acqua del fiume. Mosca in un reattore a membrana di bioassorbimento per torbidità è del 99-100%, colore - 50-60%, ossidazione del permanganato - 30-35%, prodotti petroliferi - 95-98%.

Tuttavia, va notato che l'insufficiente conoscenza teorica di una serie di problemi e la mancanza di soluzioni ingegneristiche affidabili nella pratica domestica richiedono studi sperimentali speciali con vari tipi di assorbenti e membrane.

I dati presentati ci permettono di trarre le seguenti conclusioni che la presenza di composti difficili da ossidare nelle acque naturali, così come la formazione di composti organoclorurati durante il trattamento delle acque, limita la possibilità di utilizzare tecnologie tradizionali per il condizionamento delle acque naturali, pertanto, per la rimozione di nutrienti e specifici contaminanti organici dalle acque naturali, la tecnologia più promettente è il metodo del biosorbimento, seguito dalla separazione tramite membrana.

Collegamento bibliografico

Fedotov R.V., Shchukin S.A., Stepanosyants A.O., Chepkasova N.I. TECNOLOGIE MODERNE PER PURIFICARE L'ACQUA NATURALE DALL'INQUINAMENTO ANTROPOGENICO // Tecnologie moderne ad alta intensità scientifica. – 2016. – N. 9-3. – P.452-456;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=36249 (data di accesso: 18/10/2019). Portiamo alla vostra attenzione le riviste pubblicate dalla casa editrice "Accademia delle Scienze Naturali"

Ogni persona che lavora con l'acqua sa che oggi il problema principale che tutti devono affrontare è l'aumento della durezza dell'acqua. Per questo motivo devi affrontare un numero enorme di problemi che devono essere risolti, qui e ora, senza rimandare a lungo.

Cosa c'è che non va nell'acqua dura che devi prenderti costantemente cura di essa? Penso che tutti conoscano la scala. Ma è improbabile che tutti comprendano appieno quali siano i danni. Ma oltre al calcare e alla sua scarsa conducibilità termica, c'è anche un aumento della durezza dell'acqua, che ha le sue conseguenze anche prima che si formi il calcare.

Saprai che stai lavorando con acqua dura un gran numero segni. Tuttavia, se ti senti a tuo agio e ti risulta facile rimuovere il calcare con le mani o con l'aiuto dei decalcificanti, puoi continuare, devi solo capire cosa stai rischiando scegliendo questo modo di affrontare la durezza dell'acqua.

La prima cosa che viene influenzata negativamente dall’acqua dura è la nostra salute. I sali della durezza si depositano ovunque. Che si tratti delle pareti di un elettrodomestico o dello stomaco o dei reni, a loro non importa. Pertanto, nel momento in cui lo decalcificate, si è già formato nel vostro corpo. Le malattie croniche non sono solo radicate in scelte di vita inadeguate, ma anche la qualità dell’acqua gioca un ruolo. Quale tecnologie promettenti per il trattamento delle acque lo sappiamo oggi?

Oltre ad essere dannoso per la salute, l’aumento della durezza dell’acqua lascia il segno sui nostri vestiti, e anche in questo caso la decalcificazione non aiuta affatto. Quando laviamo in acqua dura, dobbiamo usare più acqua e aggiungere la metà della polvere. Cosa succede dopo? A causa della scarsa solubilità detersivi in tale acqua la polvere si deposita insieme ai sali della durezza all'interno dei pori dei tessuti. Per lavare correttamente un tessuto del genere, dovrai risciacquarlo molto più a lungo. Questo è un consumo aggiuntivo di acqua. Non notiamo tutto questo, perché... Lavoriamo costantemente con tali spese e solo l'applicazione ti aiuterà a vedere la differenza.

Tuttavia, oggi si ritiene che qualsiasi filtro per l'acqua sia piuttosto costoso e il suo utilizzo in un appartamento non è giustificato. E cosa è più facile rimuovere la scala. Dall'alto sono indicate due sfere indifferenti a tale rimozione. Le cose con macchie bianche sembrano poco attraenti e diventano rapidamente inutilizzabili. Molto prima che se si utilizzasse la tecnologia di trattamento dell'acqua e si lavasse in acqua dolce.

Inoltre, la scala presenta un grosso inconveniente come la scarsa conduttività termica. Dopotutto, perché è sempre necessario monitorare la dimensione delle incrostazioni sulle superfici? per non restare senza attrezzature industriali o senza elettrodomestici.

Quando il calcare copre gli elementi riscaldanti o le superfici dell'acqua calda, il trasferimento di calore all'acqua si interrompe quasi completamente. In primo luogo, il calcare consente almeno in qualche modo il passaggio del calore, ma esiste anche una sfumatura come un forte aumento dei costi del carburante o dell'elettricità. Diventa molto più difficile riscaldare la superficie. Ecco perché viene sprecato così tanto carburante, e quanto più spesso è lo strato di incrostazioni, tanto più alti sono i costi.

Il problema delle dimensioni non è solo l’aumento del consumo di carburante. Un dispositivo con bilancia inizierà a spegnersi nel tempo, cercando di proteggersi dal surriscaldamento. Sono tutti segnali a cui occorre rispondere immediatamente. In questo caso la decalcificazione dovrebbe avvenire immediatamente. Se ciò non viene fatto, la bilancia si trasformerà rapidamente nella fase calcarea. Rimuovere tale copertura è molto più difficile. È ora. Questo è denaro. Infine, c'è il rischio di perdere il dispositivo. Se perdi il momento, il caldo non avrà nessun altro posto dove andare e semplicemente si strapperà elemento riscaldante o superficie. È per questo motivo che è necessario conoscere perfettamente tutte le tecnologie di trattamento dell'acqua!

Nella vita di tutti i giorni, ciò si traduce nel burnout degli elettrodomestici. A volte con un'interruzione nel cablaggio. Nell'industria, ciò si manifesta sotto forma di fistole sui tubi e di esplosioni di caldaie nell'ingegneria termoelettrica.

Ecco una serie di ragioni che ti incoraggiano a riflettere. Con l'aiuto di un semplice set di filtri per l'acqua puoi proteggere te stesso e la tua famiglia influenza dannosa aumento della durezza dell'acqua. Quando scegli l'una o l'altra tecnologia di trattamento dell'acqua, dovresti ricordare che sicuramente non potrai farcela in un'azienda o nella tua casa o appartamento solo con un addolcitore d'acqua.

Ricorda che quando purifichi l'acqua, dovrai sempre affrontare due compiti. Hai bisogno di acqua potabile e di acqua per i bisogni domestici. Pertanto, il trattamento minimo dell'acqua che può essere effettuato solo in un appartamento consisterà nella purificazione dell'acqua utilizzando, ad esempio, un addolcitore elettromagnetico Aquashield. Questo servirà per l'acqua per esigenze tecniche e domestiche. E purificazione dell'acqua utilizzando una caraffa filtrante, osmosi minima o inversa, massima. Questo è già per le esigenze di bere. Quindi la protezione contro il calcare e l'acqua dura sarà più o meno affidabile.

Passiamo ora direttamente alle tecnologie di trattamento dell'acqua. Quando si sceglie una particolare tecnologia, è necessario sapere quali problemi dovrebbe risolvere. Come fai a sapere cosa scegliere? Dove ottenere i dati iniziali per determinare il tipo di tecnologia di trattamento dell'acqua e la sequenza dei filtri dell'acqua?

La prima cosa da fare prima di scegliere una tecnologia promettente per il trattamento dell'acqua è condurre un'analisi chimica dell'acqua. Sulla base di esso puoi sempre calcolare il volume dell'acqua che entra nell'appartamento e puoi vedere chiaramente la sua composizione, tutte le impurità che dovranno essere rimosse. Avendo questi risultati in mano, ti sarà più semplice capire quale tecnologia di trattamento dell'acqua è meglio utilizzare, quale sequenza di filtri scegliere e quale potenza dovrà avere questo o quell'apparecchio.

Anche se prendi l’acqua da un sistema centrale di purificazione dell’acqua, sarà comunque difficile. E qui è meglio non risparmiare, ma condurre un'analisi chimica dell'acqua. Quindi non pagherai più del dovuto per un addolcitore d'acqua troppo potente e costoso.

Tutte le opzioni per le tecnologie di trattamento dell'acqua possono essere trovate nel seguente elenco:

• depurazione meccanica dell'acqua;
• depurazione chimica dell'acqua;
• disinfezione;
• micropulizia.

La purificazione chimica dell'acqua si riferisce alla rimozione di eventuali impurità organiche, nitrati, ferro e cloro residuo. La micropurificazione è la produzione di acqua distillata o potabile pulita e sana.

Diamo uno sguardo più da vicino alle opzioni per i filtri dell'acqua che funzionano utilizzando l'una o l'altra tecnologia di trattamento dell'acqua.

Quindi, meccanico tecnologia di trattamento dell'acqua. Il suo compito è rimuovere dall'acqua tutte le impurità solide meccaniche, nonché i callidi. Qui la depurazione dell'acqua può avvenire in più fasi. Si inizia con una pulizia sommaria. L'acqua può anche depositarsi in modo che possano depositarsi le impurità meccaniche più grandi. Qui è possibile utilizzare reti sedimentarie e di ghiaia.

I filtri mesh includono diverse mesh con velocità effettiva diverse. Sono utilizzati per filtrare sia i solidi più grandi che quelli più piccoli. Il materiale principale per la produzione delle reti è acciaio inossidabile. Tali filtri vengono installati per primi durante l'aspirazione iniziale dell'acqua.

I filtri a sedimenti sono progettati per rimuovere particelle molto piccole invisibili ad occhio nudo. Qui la base del filtro è sabbia di quarzo e ghiaia. A volte può essere utilizzata l'idroantracite. Tali filtri vengono utilizzati maggiormente per la purificazione ripetuta dell'acqua. Ecco come vengono pulite o preparate le acque reflue acqua di processo nella produzione.

I filtri a cartuccia sono una via di mezzo tra la filtrazione meccanica e l'addolcimento dell'acqua. L'unico punto è che tali filtri eliminano impurità molto piccole che misurano 150-1 micron. Tali filtri sono installati per la prepulizia nella stessa osmosi inversa.

La purificazione chimica dell'acqua è piuttosto interessante e tecnologia promettente trattamento dell'acqua, progettato per regolare la composizione chimica dell'acqua e non modificarne le condizioni. Questo avviene attraverso lo scambio ionico e la deferrizzazione. In questa fase del trattamento dell'acqua, il cloro residuo viene rimosso dall'acqua.

La zeolite di manganese può essere utilizzata per la rimozione del ferro. Si tratta di sabbia verde, che ha un ottimo contatto con i composti ferrosi, filtrandoli efficacemente dall'acqua. Affinché la reazione di ritenzione del ferro nel filtro proceda ancora meglio, sarebbe bello se nell'acqua ci fossero piccole inclusioni di silicio.

Un'altra opzione per la tecnologia di trattamento dell'acqua è l'uso dell'ossidazione del ferro per purificare l'acqua dalle sue impurità. Questo è un processo senza reagenti e a questo scopo vengono utilizzati filtri speciali, dove l'acqua viene insufflata con ossigeno e sotto questa influenza il ferro si deposita sulla cartuccia interna.

I filtri dell'acqua a scambio ionico vengono utilizzati per addolcire l'acqua. Questa è una delle tecnologie di trattamento dell'acqua più comuni, sia nella vita di tutti i giorni che nella produzione. La base di tale filtro è una cartuccia in resina. È saturo di sodio debole, che è facile da sostituire nella struttura della sostanza. Quando si verifica il contatto con l'acqua dura, i sali della durezza sostituiscono facilmente il sodio debole. Questo è esattamente ciò che accade. A poco a poco, la cartuccia cede completamente il sodio e si intasa di sali duri.

Nell'industria, tali installazioni sono tra le più popolari, ma anche le più ingombranti. Questi sono enormi serbatoi di altezza. Ma hanno la massima velocità di purificazione dell'acqua. Allo stesso tempo, le cartucce intasate vengono ripristinate nell'industria e sostituite nella vita di tutti i giorni. Il filtro a scambio ionico è un reagente addolcitore, quindi non poteva essere utilizzato per la produzione di acqua potabile finché non è venuta l'idea di rendere la cartuccia sostituibile.

Tale cartuccia viene ripristinata utilizzando una soluzione salina forte. La cartuccia viene cambiata a casa. Per questo motivo, il costo dell’utilizzo di tale tecnologia di trattamento dell’acqua aumenta. Sebbene l'installazione in sé sia ​​poco costosa, il cambio costante delle cartucce rappresenta una spesa costante. Inoltre, dovrà anche essere cambiato abbastanza spesso. Nell'industria le spese andranno anche verso il sale. Sebbene sia economico, i grandi volumi sono costosi. Inoltre dovrai acquistarlo costantemente. E c'è un altro problema con un simile apparecchio a scambio ionico nell'industria: dopo il recupero vengono generati rifiuti molto dannosi. È assolutamente vietato disperdere tali cose nell'atmosfera. Solo con autorizzazione e dopo un'ulteriore pulizia. Anche questa è una spesa. Ma rispetto al costo della stessa osmosi inversa, questi costi sono considerati insignificanti nell'industria.

Nuove e moderne tecnologie per il trattamento delle acque

Per l'uso quotidiano, coloro che vogliono risparmiare sulle nuove e moderne tecnologie di trattamento dell'acqua possono acquistare una caraffa filtrante di questo tipo. È vero, l'installazione dell'osmosi inversa si ripagherà più velocemente di un tale filtro con costi costanti.

Per rimuovere la torbidità e il cloro residuo dall'acqua, come mezzo filtrante viene utilizzato il carbone attivo, che costituisce la base di un filtro di assorbimento.

Per la disinfezione è possibile utilizzare ozonizzatori o filtri per l'acqua ultravioletti. Qui il compito principale delle nuove e moderne tecnologie di trattamento dell’acqua è quello di eliminare eventuali batteri e virus. Gli ozonizzatori sono più utilizzati nelle piscine, perché... Sono piuttosto costosi, ma allo stesso tempo rispettosi dell'ambiente. I filtri ultravioletti sono unità prive di reagenti e irradiano l'acqua utilizzando una lampada ultravioletta, che uccide eventuali batteri.

Un’altra tecnologia estremamente popolare oggi è l’addolcimento elettromagnetico dell’acqua. Un classico esempio di questo. Molto spesso, questa nuova e moderna tecnologia di trattamento dell'acqua è ampiamente utilizzata nell'ingegneria dell'energia termica. Anche l'installazione a casa è popolare. La base qui sono i magneti permanenti e un processore elettrico. Utilizzando la potenza dei magneti, genera onde elettromagnetiche che influenzano l'acqua. Sotto questa influenza, i sali di durezza vengono modificati.

Avendo acquisito una nuova forma, non sono in grado di aderire alle superfici. La sottile superficie aghiforme consente solo lo sfregamento contro vecchie incrostazioni. È qui che si verifica il secondo effetto positivo. I nuovi sali di durezza eliminano quelli vecchi. E lo fanno in modo efficiente. Quando installi un addolcitore elettromagnetico Aquashield, in un mese potrai mettere in sicurezza la tua caldaia e vedere come funzionava. Ti assicuro che sarai soddisfatto dei risultati. In questo caso il dispositivo non necessita di manutenzione. Facile da installare, facile da rimuovere, funziona da solo, non è necessario sostituire i filtri o lavarli. Devi solo posizionarlo su un pezzo di tubo pulito. Questo è l'unico requisito.

E infine, nuova e moderna tecnologia di trattamento dell'acqua, progettato per produrre acqua distillata e potabile di alta qualità. Si tratta della nanofiltrazione e dell'osmosi inversa. Queste sono tutte tecnologie per la purificazione fine dell'acqua. Qui l'acqua viene purificata a livello molecolare attraverso una membrana di dispersione con un numero enorme di fori non più grandi di una molecola d'acqua. Non è possibile fornire acqua non trattata a tale installazione. Solo dopo una purificazione preliminare l'acqua può essere purificata mediante osmosi inversa. Per questo motivo, qualsiasi installazione di nanofiltrazione o osmosi sarà costosa. E i materiali per una membrana sottile sono piuttosto costosi. Ma la qualità della purificazione dell'acqua qui è la più alta.

Pertanto, abbiamo analizzato tutte le nuove e moderne tecnologie di trattamento dell'acqua più popolari e utilizzate. Ora capirai cosa e come funziona. Con tale conoscenza, componi il sistema giusto Purificare l'acqua non è difficile.