Водоподготовка что это такое

ВОДОПОДГОТОВКА

комплекс технол. процессов обработки и очистки воды для приведения ее кач-ва в соответствие с требованиями потребителей. Осн. процессы рассмотрены ниже. Кроме того, при В. из воды могут удаляться Mn, F, синтетич. моющие и красящие в-ва, пестициды и др. В. проводят на спец. станциях, производительность к-рых может составлять от неск. м 3 /сут до млн. м 3 /сут.

Осветление. Вода поверхностных (открытых) источников, как правило, содержит крупнодисперсные и коллоидные минер. и орг. примеси, обусловливающие ее цветность. Для их удаления воду обрабатывают коагулянтами [A1₂(SO₄)₃, FeSO₄, FeCl₃] и флокулянтами (полиакриламидом, активной H₂SiO₃ и др.). Образовавшуюся хлопьевидную массу, состоящую в осн. из гидроксидов А1 и Fe и примесей, выделяют из воды в отстойниках или спец. осветлителях (осадок в них поддерживается во взвешенном состоянии потоком поступающей снизу воды), напорных или открытых фильтрах и контактных осветлителях с загрузкой из зернистых материалов (кварцевый песок, дробленый антрацит, керамзит, шунгизит и др.), а также во флотаторах, гидроциклонах, намывных фильтрах. Для частичного удаления крупнодисперсных примесей и фитопланктона, образующегося при цветении водоемов, применяют сетчатые микрофильтры, плоские и барабанные сетки. См. также Осаждение.

Обеззараживание. Наличие в воде болезнетворных микроорганизмов и вирусов делает ее непригодной для хозяйственно-питьевых нужд, а присутствие в воде нек-рых видов микроорганизмов (напр., нитчатых, зооглейных, суль-фатвосстанавливающих бактерий, железобактерий) вызывает биол. обрастание, а иногда и разрушение трубопроводов и оборудования.

Умягчение заключается в удалении из воды катионов Са 2+ и Mg 2+ (см. Жесткость воды).

Воду обрабатывают известью и содой в тех случаях, когда Са и Mg присутствуют в воде не только в виде гидрокарбонатов, но и в виде хлоридов и сульфатов, т. е. для устранения как карбонатной, так и некарбонатной жесткости. При этом образуются осадки СаСО ₃ и Mg(OH)₂, в р-р переходит Na + (в виде Na₂SO₄ и NaCl) в кол-ве, эквивалентном кол-ву Na₂CO₃. Вода, умягченная известью и содой без подогрева, имеет остаточную жесткость порядка 0,5-1,0 ммоль/л. При нагр. воды до 35-40

Источник

Небольшой ликбез по водоподготовке

1. Что же такое чистая вода?

Согласно нормативной документации чистой водой является вода, которая соответствует требованиям «СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения.» Таким образом формально «невкусная вода с запахом хлора» будет являться чистой и соответствующей всем нормам и требованиям, а чистая вода из горного источника — нет.

Вопрос тут в том, что в большинстве водоканалов производственный контроль качества фактически осуществляется только на выходе с очистных сооружений, а доходящая до дома/квартиры вода уже набрала в себя вредных веществ и иногда бактерий пройдя через километры трубопроводов. Для избегания части данных проблем — любая, даже идеально чистая вода из источников (а такие города в России есть) подвергается хлорированию с поддержанием нормируемого показателя остаточного хлора.

2. Основные проблемы, общие для домашнего использования и промышленной водоподготовки

Следующая по сложности проблема — наличие солей в воде.

Часть из них, например двухвалентное железо убирается практически легко обычной ионобменной смолой, часть, например трехвалентное железо и марганец — достаточно тяжело поскольку в данном случае составляется целая секция ионобменных фильтров и используются дополнительные реагенты. Соли кальция и других щелочных металлов убираются несложно простыми ионобменными фильтрами, где они связываются в фильтрах и дальше при регенерации фильтра уходят в канализацию. Альтернатива, но более дорогая в промышленном исполнении — мембранная очистка воды, ультрафильтрация. Экзотические вещи — окисления веществ, например хлором, рассматривать тут будет лишним. Ни к чему хорошему для потребителя это зачастую не приводит…
Моя рекомендация для дома — подобрать систему ионобменных фильтров.

Третья проблема — цветность и мутность воды.

Четвертая проблема — радиоактивность воды.

Радиация в воде от естественных источников так-же является проблемой, которую рассмотрим как последнюю.
Основным загрязнителем является радон, весьма противный и опасный газ. Для его удаления основной применяемый метод — это аэрация, и дополнительно дальше вода чистится либо сорбционными фильтрами, либо осмотическими мембранами. Простого массового домашнего решения в данной ситуации я не встречал.
Вроде рассмотрел все основные аспекты загрязнителей воды, исключая экзотические (нефтепродукты и т.д.) и выдал некоторые рекомендации. Аспект обратного осмоса особо специально не затрагивал, поскольку идет вечная война между его сторонниками и противниками=)

В любом случае перед закупкой оборудования первым делом стоит сделать в нормальной лаборатории анализ воды и уже по нему смотреть какие примеси и в каком количестве необходимо очищать!

Источник

Технологии очистки воды

Вода и технологии очистки

Вода может быть загрязнена:

Примеси делятся на несколько групп:

По состоянию примеси могут быть: растворенными (невидимыми), жидкими (эмульгированными), твердыми (видимые частицы), газообразными (в воде обычно присутствует азот, углекислый газ, кислород).

Точный состав водного раствора можно определить, заказав экспертизу в сертифицированной лаборатории, где есть необходимое оборудование, инструменты, реактивы для исследований. При анализе проб определяется: общая жесткость, кислотность и щелочность (pH), числовые величины присутствия разных компонентов: кальция, натрия, стронция.

На каких методах базируются технологии для очистки воды

Процесс водоподготовки включает разные методы:

Технологические процессы при очистке воды разрабатывают с учетом исходного состава водных растворов, их назначения, особенностей применения.

Какие существуют технологии по очистке воды

Все современные технологии по очистке воды по типу методов, на которых они базируются, можно разделить на 4 группы:

Это первичная технология водоподготовки, которую используют на первоначальном этапе для очистки от крупно-фракционных веществ:

Новые химические технологии очистки воды

Хлорирование, которое долгое время использовалось для обеззараживания воды, вытесняется озонированием и более производительными способами, включая эффективные современные методы:

В основе перечисленных способов лежат химические реакции окисления, нейтрализации, восстановления.

Усовершенствованные комплексные физико-химические методы

В разных странах мира, включая Россию, непрерывно происходит совершенствование технологии водоподготовки. Разрабатываются новые методы, которые дают качественные результаты на промежуточных и на конечных этапах очистки:

Санитарно-биологические способы

Разработаны процессы, которые направлены на уничтожение микробов, бактерий и прочих микроорганизмов. Это новые технологии в водоподготовке:

Биотехнологические процессы очистки воды применяются на конечных этапах перед подачей в систему для питьевого использования.

Выбор технологии и оборудования для водоочистки

Самостоятельно сложно определить, какая технология водоподготовки больше подходит, какое понадобится оборудование.

Для разных отраслей промышленности требуются различные способы очистки воды.

В современных бытовых и промышленных системах используются комплексные блочные модули со сложной системой различных фильтров. На основе исходного состава воды подбираются технологии очистки.

В автоматических промышленных линиях компонуется ещё более сложный комплекс рабочих элементов и системы управления.

Покупка оборудования в Diasel Engineering

При покупке оборудования инженеры компании окажут всестороннюю помощь:

При самостоятельной покупке можно сильно переплатить или приобрести оборудование, которое не окупится при применении в быту. Мы подберем недорогие установки для дома/дачи, для коммерческих компаний, для промышленности, для мест общего пользования.

Источник

водоподготовка

ВОДОПОДГОТОВКА

комплекс технол. процессов обработки и очистки воды для приведения ее качества в соответствие с требованиями потребителей. Осн. процессы рассмотрены ниже. Кроме того, при В. из воды могут удаляться Mn, F, синтетич. моющие и красящие вещества, пестициды и др. В. проводят на спец. станциях, производительность которых может составлять от неск. м 3 /сут до млн. м 3 /сут.

Осветление. Вода поверхностных (открытых) источников, как правило, содержит крупнодисперсные и коллоидные минер. и орг. примеси, обусловливающие ее цветность. Для их удаления воду обрабатывают коагулянтами [A1₂(SO₄)₃, FeSO₄, FeCl₃] и флокулянтами (полиакриламидом, активной H₂SiO₃ и др.). Образовавшуюся хлопьевидную массу, состоящую в осн. из гидроксидов А1 и Fe и примесей, выделяют из воды в отстойниках или спец. осветлителях (осадок в них поддерживается во взвешенном состоянии потоком поступающей снизу воды), напорных или открытых фильтрах и контактных осветлителях с загрузкой из зернистых материалов (кварцевый песок, дробленый антрацит, керамзит, шунгизит и др.), а также во флотаторах, гидроциклонах, намывных фильтрах. Для частичного удаления крупнодисперсных примесей и фитопланктона, образующегося при цветении водоемов, применяют сетчатые микрофильтры, плоские и барабанные сетки.

Обеззараживание. Наличие в воде болезнетворных микроорганизмов и вирусов делает ее непригодной для хозяйственно-питьевых нужд, а присутствие в воде некоторых видов микроорганизмов ( напр., нитчатых, зооглейных, сульфатвосстанавливающих бактерий, железобактерий) вызывает биол. обрастание, а иногда и разрушение трубопроводов и оборудования.

Для связывания CO₂ в Са(НCO₃)₂ или NaHCO₃ воду обрабатывают Ca(OH)₂, Na₂CO₃ или др. щелочными реагентами. Многие прир. и производств. воды, идущие на охлаждение, пересыщены CaCO₃, а также Mg(OH)₂. При использовании в качестве хладагента вода нагревается, что вызывает разложение гидрокарбонатов и выпадение CaCO₃; помимо этого, осаждаются Mg(OH)₂ и некоторые соли. Для устранения отложений воду подкисляют H₂SO₄ или HCl, обрабатывают CO₂ (обычно топочными газами — т. наз. рекарбонизация), фосфатируют ( напр., полифосфатами) и стабилизируют др. реагентами.

Умягчение заключается в удалении из воды катионов Ca 2+ и Mg 2+ ( см. жесткость воды).

Воду обрабатывают известью и содой в тех случаях, когда Ca и Mg присутствуют в воде не только в виде гидрокарбонатов, но и в виде хлоридов и сульфатов, т. е. для устранения как карбонатной, так и некарбонатной жесткости. При этом образуются осадки CaCO₃ и Mg(OH)₂, в раствор переходит Na + (в виде Na₂SO₄ и NaCl) в количестве, эквивалентном количеству Na₂CO₃. Вода, умягченная известью и содой без подогрева, имеет остаточную жесткость порядка 0,5–1,0 ммоль/л. При нагр. воды до 35–40 °C можно поддерживать остаточную жесткость не более 0,5 ммоль/л. При подогреве воды до 100 °C и выше (термохим. умягчение, применяемое для питания паровых котлов) остаточная жесткость составляет 0,3 ммоль/л. Избыток извести повышает остаточную жесткость воды и одновременно обусловливает увеличение ее щелочности.

Опреснение и обессоливание. Удаление солей из воды до предела, близкого к содержанию их в дистиллированной воде (доли или неск. мг/л), наз. обессоливанием, а удаление солей до концентраций, допустимых при применении воды для питья (до 1 г/л), — опреснением.

Обессоливание дистилляцией основано на выпаривании воды с дальнейшей конденсацией пара. Испарители м. б. многоступенчатыми с использованием пара предыдущей ступени для испарения воды в последующей.

Обезжелезивание. В подземных водах железо обычно находится в виде Fe(HCO₃)₂, в поверхностных водах — в виде тонкодисперсной взвеси гидроксида или входит в состав комплексных орг. веществ.

Подземные воды обезжелезивают упрощенной аэрацией ( своб. падением воды с высоты 0,4–0,6 м) с послед. фильтрованием через слой зернистого материала. При этом на поверхности зерен выделяется каталитич. пленка соединений Fe, интенсифицирующая обезжелезивание. Метод используют при общем содержании железа до 10 мг/л ( в т. ч. Fe 2+ — не менее 70%). H₂S — до 0,5 мг/л; pH не менее 6,8. В др. случаях и при наличии в воде агрессивного CO₂ применяют аэрацию с помощью спец. аэраторов-градирен и фильтрование через слой зернистого материала. При значит. содержании Fe перед фильтрами иногда устанавливают отстойник, где происходят окисление Fe 2+ в Fe 3+ и коагуляция образующегося Fe(OH)₃, который задерживается на фильтрах.

Аэрация, совмещаемая с подщелачиванием воды Ca(OH)₂ или Na₂CO₃ и фильтрованием, — универсальный метод, позволяющий удалять Fe во всех формах из подземных и поверхностных вод. Добавление раствора щелочных реагентов в воду осуществляется непосредственно после аэратора. При этом методе из воды может выделяться Fe(OH)₂ или FeCO₃. В ряде случаев для комплексной очистки воды от Fe + и др. восстановителей, напр. H₂S, в нее перед подачей в фильтры вводят окислители — Cl₂ и KMnO₄.

Обескремнивание. Содержание H₂SiO₃ и ее солей в прир. водах обычно колеблется от 1 до 50–60 мг/л. Высокие концентрации H₂SiO₃ и ее солей вследствие образования накипи недопустимы в воде, используемой для питания паровых котлов высокого давления, а также в некоторых производствах ( напр., целлюлозы, полупроводников, лек. препаратов и др.). При применении извести можно уменьшить содержание Si в воде до 0,3–0,5 мг/л (в расчете на SiO₃ 2− ).

При обескремнивании воды солями Fe 3+ расход их составляет ок. 2 мг Fe на 1 мг удаляемой коллоидной H₂SiO₃. Обескремнивание солями А1 лучше происходит при введении в воду NaAlO₂ (10–15 мг/л на 1 мг SiO₃ 2− ), чем A1₂(SO₄)₃. Обработкой Mg(OH)₂ при нагр. воды до 40 °C удается снизить содержание Si до 1 мг/л, при нагр. до 100 °C — до 0,25 мг/л.

При использовании обожженного доломита остаточное содержание SiO₃ 2− уменьшают до 2 мг/л при подогреве воды до 40 °C и до 0,2 мг/л — при подогреве до 98 °C. В случае введения в нагретую воду каустич. магнезита (10–15 мг на 1 мг удаляемой SiO₃ 2− ) образовавшийся Mg(OH)₂ сорбирует из воды H₂SiO₃, при этом содержание Si уменьшается до 1,0–1,5 мг/л. Почти полное Обескремнивание воды (до 0,02–0,05 мг/л) м. б. достигнуто путем ионного обмена.

Дегазация. Растворенные в воде газы (O₂, CO₂, H₂S) повышают ее коррозионную активность и придают неприятный привкус и запах (H₂S, CH₄). На тепловых электростанциях дегазация — один из важных процессов, осуществляется гл. обр. пропусканием через воду пара. При этом в результате нагревания ее до температуры кипения при атм. давлении или в вакууме растворимость газов в воде снижается до нуля. Аэрацию воды посредством ее разбрызгивания используют в осн. для устранения CO₂ и H₂S (O₂ не удаляется). Как самостоят. метод для очистки воды от H₂S аэрацию можно использовать только при малых его концентрациях; метод наиб. эффективен при pH гл. обр. для обескислороживания воды, добавляя к ней разл. восстановители (SO₂, Na₂SO₃, Na₂S₂O₃, гидразин). Очисткой воды в биохим. реакторах с послед. фильтрованием через слой зернистого материала можно практически полностью устранить H₂S, гидросульфиды и сернистые соединения.

Лит.: Кастальский А.А., МинцД.М., Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения, М., 1962; Минц Д.М., Теоретические основы технологии очистки воды, М., 1964; Апельцин Н.Э., Клячко В.А., Опреснение воды, М., 1968; Клячко В.А., Апельцин Н.Э., Очистка природных вод, М., 1971; Водоподготовка. Процессы и аппараты, под ред. О. И. Мартыновой, М., 1977; Кульский Л. А., Теоретические основы и технология кондиционирования воды, 3 изд., К., 1980; Абрамов Н. Н., Водоснабжение, 3 изд., М., 1981

_{С. В. Яковлев, В. А. Гладков}

Источник

водоподготовка

Водоподготовкой (водоочисткой) называется комплекс мер, направленных на повышение качества жидкости из природных источников путем ее освобождения от солей, примесей и биологических агентов.

Цели водоподготовки

Основное назначение обработки жидкости – получение воды, пригодной для бытовых и промышленных нужд и безопасной для конечного и промежуточного потребителя. При этом подразумевается использование только экономически оправданных и наиболее эффективных способов очистки.

Оптимальные технологические методики существенно различаются в каждом конкретном случае, однако, всех их можно отнести к той или иной стадии процесса подготовки воды.

Этапы водоочистки

Бытовая водоподготовка

Контроль над соответствием требованиям безопасности параметров подаваемой населению воды давно не является приоритетом для муниципальных служб. Проблему отчасти решает установка дополнительных систем очистки силами граждан. Наиболее доступное решение в этой сфере – бытовые фильтры для воды. Стоимость фильтрующего оборудования обычно невысока, а сложность их монтажа и регулярного обслуживания минимальна.

При отсутствии централизованного водоснабжения возникает однозначная необходимость в более совершенных системах очистки. В загородном доме или на даче источником воды обычно служит закрытый колодец. Даже если качество жидкости устраивает владельцев большую часть года, при сезонных повышениях уровня грунтовых вод оно может резко ухудшаться.

Оптимальным вариантом в этом случае станет установка комплексной системы фильтров, обеспечивающей достаточный уровень очистки от механических загрязнений с последующим обеззараживанием.

Особенно значимую роль играет водоподготовка для котельной частного дома или коттеджа. Возможности по очистке в этом случае ограничены соображениями безопасности: в частности, для умягчения воды и связывания солей жесткости не используются многие эффективные технологии из-за возможного пагубного влияния на здоровье людей. Стоит помнить, что установка любого дополнительного оборудования для бытового газового котла требует обязательного согласования проекта в соответствующих службах.

Промышленная водоподготовка

На сегодняшний день водоподготовка и водоочистка для нужд производства и коммунальных сетей является обязательной мерой, без которой работа системы водоснабжения попросту невозможна.

Наиболее важна обработка воды в энергетической промышленности, где жидкость выступает в роли теплоносителя. Если при простом перекачивании многие соли жесткости и другие примеси остаются в виде ионов, то нагревание и тем более испарение воды многократно повышает их активность и приводит к оседанию в виде накипи. Недостаточная очистка воды в теплоэнергетике становится причиной порчи дорогостоящего оборудования: котлов, трубопроводов, градирен.

Собственная станция очистки есть и на крупных предприятиях пищевой промышленности. Здесь требования к кондициям воды еще более жесткие, ведь она входит в состав продукции таких комбинатов.

В наименьшей степени водоподготовка значима при использовании жидкости в системах охлаждения и опрыскивания. Тем не менее, даже в этом случае необходимо проведение большинства процедур по ее очистке и обеззараживанию.

Следует учитывать тот факт, что промышленная водоподготовка включает не только методики, применяемые на производстве, но и всякую обработку жидкости с использованием оборудования соответствующего класса. К примеру, очистка воды в коммунальных сетях или хлорирование бассейнов также относятся к этой категории водоподготовки. Сюда же входит водоподготовка для коттеджа или частного дома, если они подключены к станции очистки воды дачного поселка или города.

Оборудование для очистки воды

Большинство установок для обработки воды жестко привязаны к выполнению определенной операции очистки. Существуют и многофункциональные агрегаты, однако они не столь распространены.

Особняком стоят устройства для ультрафильтрации. Эта технология представляет собой альтернативу традиционным методам удаления коллоидных примесей и обеззараживания. На схеме системы водоподготовки место блока ультрафильтрации – непосредственно перед устройствами для обессоливания и умягчения. За счет применения сверхтонких фильтров при такой обработке задерживаются мельчайшие посторонние включения, вплоть до микроорганизмов и бактерий.

Куда короче список оборудования, применяемого для бытовой водоподготовки. Преимущественно, в него входят различные фильтры, которые используются по отдельности или в комплекте.

Особую роль играет параметр их стоимости, поскольку на выполнение подобных работ обычно не выделяется большой сметы.

Нормативы качества воды

Установленные в нашей стране требования к физико-химическим параметрам технической и питьевой воды нельзя назвать слишком жесткими, однако для обеспечения нормальной работы оборудования и безопасности населения они вполне достаточны.

Для проведения анализов используется свежая вода, забор которой осуществляется из скважины или колодца непосредственно перед процедурой. Допускается хранение в закрытой бутылке в течение 2-3 часов при температуре не выше 10С.

В миллилитре воды не должно содержаться болезнетворных микроорганизмов, а общее микробное число не может превышать 50 единиц на мл.

Источник