Hem naturligt jordbruk Nuvarande tillstånd och utveckling av vattenreningsteknik. Status och framtidsutsikter för utveckling av industriell vattenrening. Vattenbehandlingsteknik för värme- och ventilationsändamål

naturligt jordbruk

Nuvarande tillstånd och utveckling av vattenreningsteknik. Status och framtidsutsikter för utveckling av industriell vattenrening. Vattenbehandlingsteknik för värme- och ventilationsändamål

Industriell vattenrening är ett viktigt steg i produktionen av många typer av produkter. Varje dag, när vi konsumerar olika drycker, tänker vi inte ens på hur många stadier av filtrering vattnet som de är gjorda av går igenom. Inte mindre viktigt är industriell avloppsrening, tillsammans med vilken många skadliga kemikalier kommer in i naturliga källor. Vatten utsätts också för industriell beredning, som tillförs de centrala vattenförsörjningssystemen.

Varje år blir problemet med brist på dricksvatten mer akut. Redan nu har cirka 1/6 av jordens invånare inte tillgång till den. Bland orsakerna till bristen på färskvatten:

hög konsumtion utöver behoven;
växande befolkning;
smältande glaciärer;
förorening av ytvatten genom hushålls- och industriavfall.

De huvudsakliga föroreningskällorna är kommunala och industriella avloppsvatten. De förra innehåller olika skadliga bakterier som kan provocera fram allvarliga sjukdomar. Den andra är ackumuleringen av alla typer av kemikalier: syror och alkalier, tungmetaller, petroleumprodukter etc.

Industriell vattenrening är uppdelad i vattenrening och vattenrening. Vattenrening förstås som rening och desinfektion av vatten för detta ändamål. I stadiet av vattenbehandling sker klarning, uppmjukning, avgasning, deodorisering och desinfektion.

Förtydligande förstås som avlägsnande av olika suspenderade och lösta partiklar som orsakar färg och grumlighet. Mjukgörande bidrar till utsöndringen av kalcium- och magnesiumsalter. På grund av avgasning avlägsnas olika lösta gaser, såsom vätesulfid, från vätskan. Desinfektion leder till förstörelse av patogen mikroflora, och vid deodoriseringsstadiet försvinner främmande obehagliga lukter.

För att uppnå ovanstående mål används tre grupper av metoder:

Fysisk.
Kemisk.
Fysikaliska och kemiska.

Fysiska metoder (metoder) för rengöring

Fysiska metoder för industriell vattenrening tar bort föroreningar utan användning av reagens. Dessa metoder är baserade på olika fysiska fenomen. Denna grupp inkluderar:

mekanisk filtrering.
Ultrafiltrering.
Nanofiltrering.
Mikrofiltrering.

Mekanisk vattenfiltrering

Industriell vattenrening genom mekanisk filtrering är den enklaste metoden, den utförs i det primära stadiet av vattenbehandling. Mekaniska filter är uppdelade i grovfilter och finfilter.

Grova filter installeras i stadiet av vattenintag. Funktionsprincipen är att sikten förhindrar passage av stora partiklar av föroreningar: sand, lera, organiskt material, kalcium- och magnesiumsalter. I folket kallas sådana filter för "lerfilter". De är en viktig del av vattenrening. Tack vare dem förstörs färg och grumlighet, liksom obehagliga lukter.

Finfilter är baserade på en patron med en sorbent, som passerar genom vilken vatten renas från olika gaser, kemiska föreningar och vissa mikroorganismer.

Bland metoderna för fysisk påverkan har membranteknologier vunnit särskild popularitet. Huvudskillnaden mellan sådana filter från varandra är genomströmningen av membranet.

System för omvänd osmos

Den mest effektiva membranteknologin är vattenrening genom. Porstorleken i omvänd osmosmembranet är mindre än 0,0001 µm. Ett sådant membran tillåter vatten- och syremolekyler att passera igenom, samtidigt som de behåller olika föroreningar. Filter för omvänd osmos kan rena vatten på molekylär nivå praktiskt taget till destillerat vatten.

Till membranet i system med omvänd osmos måste lösningen vara fri från mekaniska föroreningar. Därför består system för omvänd osmos av flera element, de viktigaste är:

Ett förfilter som tar bort primär smuts.
Fint filter med absorberande material.
Membran.
Mineraliserare. Förutom skadliga föroreningar förstör omvänd osmosmembranet och nödvändigt för en person mineraler, vars balans återställs av mineraliseraren. Förutom denna patron kan en jonisator och ett mjukgörande block läggas till systemet.

Nackdelarna med denna metod inkluderar låg produktivitet, installationsstorlek och förlust av vatten, som smälter samman med föroreningar.

Nanofiltrering

Den andra platsen när det gäller genomströmning upptas av ett nanofiltreringsmembran, vars porstorlek är 0,001-0,002 mikron. Faktum är att dessa filter är en sorts omvänd osmos, de renar bakterier och virus, hårdhetssalter, nitriter, nitrater och andra föroreningar.

Det används inom livsmedels-, läkemedels-, färg- och lack- och petrokemisk industri.

Fördelen med denna metod, i motsats till omvänd osmos, är bevarandet av användbara mineraler i reningsprocessen. Det är därför vatten renat med denna teknik är mer att föredra vid tillverkning av drycker.

Dessutom nanofiltreringsprocessen mer ekonomiskt eftersom det flyter vid lägre tryck.

Ultrafiltrering

Metoden för ultrafiltrering enligt driftprincipen liknar system för omvänd osmos. Vatten passerar genom membranet, som fångar mikroorganismer, alger, suspenderade partiklar, hjälper till att eliminera grumlighet och färg. Porstorleken för ett sådant membran är 0,002…0,1 µm, vilket är större än porstorleken i omvänd osmos och nanofiltreringsmembran. Ultrafiltrering bidrar inte till avlägsnande av metallsalter, på grund av vilket vattnet behöver ytterligare uppmjukning.

Vi sa ovan att denna metod i princip liknar omvänd osmos, men det finns skillnader.

Membranet i ultrafiltrering består av flerkanalsfibrer, som är gjorda av en modifierad polyestersulfon. Antalet fibrer är flera tiotusentals. Membranet för omvänd osmos är tillverkat av syntetiska material och är en cylinder av film lindad till en rulle.
Under ultrafiltrering förblir föroreningar inuti membranet. Vid omvänd osmos lämnar två vattenströmmar membranet efter rengöring. Den första är en renad vätska, den andra är ett koncentrat som dräneras. I system med omvänd osmos går alltså upp till 1/3 av vattnet förlorat under rengöring.
Ultrafiltrering, till skillnad från omvänd osmos, tar inte bort hårdhetssalter.

Teknisk kedja av ultrafiltrering

Vätskan passerar genom ett grovfilter för att avlägsna mekaniska föroreningar som kan skada membranet.
Samverkar sedan med membranet.
Förbi modulen kommer vatten in i tanken rent vatten, som också kallas en backwash tank - vattnet från den används för att spola membranen från ytföroreningar.

Fördelarna med ultrafiltrering är:

utrustningens kompakthet;
maximal desinfektion och avlägsnande av suspension;
inte användningen av kemikalier, även om ibland koagulanter kan tillsättas vattenreningssystemet vid tillförsel av vatten till reningssystemet.

Mikrofiltrering

Av membranmetoderna är det mikrofiltrering som har den modul som är mest stora porer vars storlek är 0,1 till 1 µm. Det används ofta som ett preliminärt reningssteg före omvänd osmos eller nanofiltrering, det renar så mycket som möjligt från mekaniska föroreningar.

Kemiska metoder (metoder) för vattenbehandling

Principen för drift av kemiska metoder är att tillsätta speciella reagenser till vattnet, som bidrar till dess rening.

Klorering

Klorens desinficerande effekt upptäcktes på 1800-talet. 1846 började läkare på ett sjukhus i Wien skölja sina händer med klorvatten. Detta var början på användningen av klor som desinfektionsmedel.

Klor är ett starkt oxidationsmedel som interagerar med vatten och bildar underklorsyra som förstör bakterier. För att uppnå effekten är det nödvändigt att säkerställa kontakt av vatten med klor i minst 30 minuter. Påverkanseffekt hypoklorsyra kan kvarstå under lång tid efter direkt bearbetning, för detta är det nödvändigt att införa klor i överskott. Reagensdosen i varje fall beräknas individuellt. Det är viktigt att inte överdriva det i överskott, eftersom klor i stora mängder kan leda till problem med kroppens funktion, de föreningar som bildas av detta ämne är särskilt farliga. Till exempel orsakar trihalometaner astmasymtom.

Det finns flera typer av klorering:

preliminära;
efterbehandling

Förklorering utförs i stadiet för vattenintag. Syftet med reagenset i detta skede är inte bara att förstöra bakterier, utan också att avlägsna metaller från vattnet genom att oxidera dem, och klor desinficerar också behandlingsutrustningen.

Slutklorering används i det sista steget av beredningen i syfte att desinficera.

Beroende på dosen av det injicerade reagenset kan klorering vara:

vanligt;
återklorering;
kombinerad.

Normal klorering används för att rena vatten med bra sanitära och kemisk-fysikaliska matare.

Reklorering används vid allvarlig förorening av vattenintagskällor, när normal klorering är kraftlös före patogen mikroflora. Dosen av reagenset administreras i överskott, vilket kan leda till en förändring av vattnets organoleptiska egenskaper. Resterande klor avlägsnas genom avklorering. För att göra detta, använd metoderna för icke-tryckluftning, koagulering eller vattenfiltrering genom aktivt kol.

Kombinerade metoder innebär vattenbehandling med klor i kombination med andra reagens: silver, koppar, magnesium, etc. De används för att öka effekten av klor, samt för att ge en förlängande effekt.

Fördelarna med klorering inkluderar:

effektivitet;
enkel användning;
ekonomin i metoden;
komplex vid vattenrening.

Bland nackdelarna är:

allvarliga krav för lagring och transport av klorhaltiga föreningar;
bildandet av främmande föreningar, som, om de tas in i människokroppen, utgör ett allvarligt hot;
motstånd hos ett antal mikroorganismer mot effekterna av klor.

Ozonering

Ozonering är en av de moderna metoderna för vattenrening och avloppsvattenrening. Det används inom livsmedels-, kemi- och medicinindustrin.

Ozon är ett starkt oxidationsmedel som har en destruktiv effekt på bakterier, virus, svampar, metaller och olika kemiska föreningar och bidrar därmed till missfärgning, deodorisering och neutralisering av vatten. Det har bevisats att de flesta av de kända mikroorganismerna inte är resistenta mot gasens inverkan.

Med en kort sönderfallsperiod fälls inte ozon ut utan omvandlas till syre, vilket gör vatten användbart. Samtidigt är den nästan omedelbara sönderdelningen av gasmolekyler också en allvarlig nackdel med ozonisering, eftersom återkontaminering av vatten är möjlig redan 15-20 minuter efter behandling. Vissa källor indikerar att ozon bidrar till att "uppvaknande" av vilande mikroorganismer.

Betydande nackdelar med metoden inkluderar:

Korrosivitet hos vatten behandlat med ozon.
Fara i händelse av överdosering av reagens och allvarliga säkerhetsåtgärder i rengöringsprocessen.
Den höga kostnaden för en speciell installation - en ozonisator.

borttagning av järn

Utrustning för borttagning av järn förtjänar särskild uppmärksamhet, eftersom järn i upplöst tillstånd täpper till industriell utrustning, som ett resultat av vilket det snabbt bryts ner. Järnborttagningsfiltren är baserade på ett speciellt material "Greensand", som är en finkornig sand belagd ovanpå med mangandioxid. Det är magnesiumdioxid som oxiderar järnmolekylerna som sedan fälls ut. Järnborttagningsfiltret är en integrerad del av moderna vattenfiltreringssystem.

Fysiska och kemiska metoder för vattenrening

Fysikalisk-kemiska metoder kombinerar rengöring med reagens och mekaniskt avlägsnande av föroreningar. De vanligaste metoderna i denna grupp inkluderar:

adsorption;
koagulering;
flotation.

Adsorption

Adsorption förstås som processen för absorption av föroreningsmolekyler av ytan av adsorbenten - en fast kropp med en porös yta. En av de mest populära adsorbenterna är aktivt kol, som kan rena vatten från kolväten, oljeprodukter, klor och fosfor, samt stimulera nedbrytningen av ozon och fosfor.

Ofta används aktivt kolfilter för slutlig vattenbehandling. De är ett oumbärligt element i nästan alla filtreringssystem. Nackdelarna med kolfilter inkluderar snabb igensättning av patronen, vilket kräver frekvent byte.

En variant av adsorption är jonbyte. Jonbytarfilter har en hartspatron som innehåller natriumjoner. Genom att passera genom ett sådant filter mjuknar vatten med hög salthalt. Vattensalter ersätter natriumjoner redo för utbyte, så att vatten efter att ha passerat genom ett sådant filter är mjukt och mättat med natrium.

Tyvärr täpps jonbytarfilter snabbt till och kräver frekvent byte av patron.

Koagulering

Koaguleringsmetoden bygger på det faktum att speciella ämnen - koagulanter, lockar till sig föroreningar - metallsalter, sand, lera och sedan fälls ut i form av flingor. Efter sedimentering renas sådant vatten antingen ytterligare genom filtrering eller dräneras. Metoden används flitigt vid städning på industriföretag.

I rollen som koagulanter kan vara aluminiumsulfat, järnsulfat och klorid, kaliumalun, natriumaluminat.

En typ av koagulering är flockning. I motsats till koagulering sker vidhäftningen av partiklar inte bara i ögonblicket för deras direkta kontakt, utan också i processen med indirekt kontakt med molekyler.

Flotation

Flotationsmetoden används aktivt för rening av avloppsvatten inom industrin. Gäller kl. Funktionsprincipen är baserad på tillsats av dispergerad luft till vattnet, under påverkan av vilken föroreningsmolekyler ackumuleras på vattenytan i form av vitt skum, varefter de avlägsnas med specialutrustning. Efter flotation renas vattnet ytterligare genom sorption.

Fördelarna med flotation inkluderar:

Metodens ekonomi.
Enkel design.
Hastigheten för rening av avloppsvatten.
Möjlighet att ta bort oljeprodukter.

Industriella filter för vattenrening: typer, skillnader, priser

Ovan har vi sagt mycket om metoderna för industriell vattenrening och avloppsvattenrening. Låt oss försöka klassificera dem beroende på vilken typ av förorening.

Avlägsnande av mekaniska föroreningar - mekaniska och sorptionsfilter, mikrofiltrering.
Desinfektion - alla membranmetoder, förutom mikrofiltrering (omvänd osmos, nanofiltrering, ultrafiltrering), ozonisering.
Järnborttagning - klorering, ozonering, grönsandmaterial
Rening från svavelväte - tryck- och icke-tryckluftning, klorering, ozonering, adsorption.
Avlägsnande av organiska ämnen, klor, ozon - adsorption, koagulering
Borttagning av oljeprodukter - flotationsenheter.
Mjukgörande - jonbyte, omvänd osmos.

Kostnaden för industrifilter beror på installationens komplexitet och de använda materialen, så priset i varje fall måste anges individuellt.

Vatten är nödvändigt för människors liv och allt liv i naturen. Vatten täcker 70% av jordens yta, dessa är: hav, floder, sjöar och grundvatten. Under sin cykel som bestäms av naturfenomen samlar vatten olika föroreningar och föroreningar som finns i atmosfären och på jordskorpan. Som ett resultat är vatten inte absolut rent och rent, men ofta är det detta vatten som är huvudkällan för både hushålls- och dricksvattenförsörjning och för användning i olika industrier (till exempel som värmebärare, arbetsvätska i energin sektor, lösningsmedel, råmaterial för mottagande av produkter, livsmedel, etc.)

Naturligt vatten är ett komplext dispergerat system som innehåller en mängd olika mineraliska och organiska föroreningar i stora mängder. På grund av det faktum att vattenförsörjningskällorna i de flesta fall är yt- och grundvatten.

Sammansättningen av vanligt naturligt vatten:

suspenderade fasta ämnen (kolloidala och grova mekaniska föroreningar av oorganiskt och organiskt ursprung);
bakterier, mikroorganismer och alger;
lösta gaser;
lösta oorganiska och organiskt material(både dissocierade till katjoner och anjoner och odissocierade).

Vid bedömning av vattnets egenskaper är det vanligt att dela in vattenkvalitetsparametrarna i:

fysisk,
kemisk
sanitära och bakteriologiska.

Kvalitet förstås som överensstämmelse med de standarder som fastställts för denna typ av vattenproduktion. Vatten och vattenlösningar används i stor utsträckning inom olika industrier, allmännyttiga företag och jordbruk. Krav på kvaliteten på renat vatten beror på det behandlade vattnets syfte och omfattning.

Det mest använda vattnet för dricksändamål. Kraven i detta fall bestäms av SanPiN 2.1.4.559-02. Dricker vatten. Hygienkrav till vattenkvaliteten centraliserade system dricksvattenförsörjning. Kvalitetskontroll" . Till exempel, några av dem:

Flik. 1. Grundläggande krav på jonsammansättningen av vatten som används för hushålls- och dricksvattenförsörjning

För kommersiella konsumenter skärps vattenkvalitetskraven ofta i vissa avseenden. Så, till exempel, för produktion av vatten på flaska har en speciell standard utvecklats med strängare krav på vatten - SanPiN 2.1.4.1116-02 “Dricksvatten. Hygieniska krav på kvaliteten på vatten förpackat i behållare. Kvalitetskontroll". Framför allt har kraven på innehållet av bassalter och skadliga komponenter – nitrater, organiska etc. skärpts.

Vatten för tekniska och speciella ändamål är vatten för användning i industrin eller för kommersiella ändamål, för speciella tekniska processer - med speciella egenskaper som regleras av de relevanta standarderna i Ryska federationen eller kundens tekniska krav. Till exempel beredning av vatten för energi (enligt RD, PTE), för galvanisering, beredning av vatten för vodka, beredning av vatten för öl, läsk, medicin (farmakopéartikel), etc.

Ofta är kraven på jonsammansättningen i dessa vatten mycket högre än för dricksvatten. Till exempel, för termisk kraftteknik, där vatten används som värmebärare och värms upp, finns det relevanta standarder. För kraftverk finns så kallade PTE (Regler för teknisk drift), för allmän värmekraftteknik ställs kraven av den så kallade RD (Guiding Document). Till exempel, enligt kraven i "Riktlinjer för övervakning av den vattenkemiska regimen för ång- och varmvattenpannor RD 10-165-97", värdet på den totala vattenhårdheten för ångpannor med ett arbetsångtryck på upp till 5 MPa (50 kgf / cm2) bör inte vara mer än 5 mcg-eq/kg. Samtidigt dricksstandard SanPiN 2.1.4.559-02 kräver att Jo inte är högre än 7 mekv/kg.

Därför är uppgiften med kemisk vattenrening (CWT) för pannhus, kraftverk och andra anläggningar som kräver vattenrening före uppvärmning av vatten att förhindra bildning av beläggningar och den efterföljande utvecklingen av korrosion på innerytan av pannor, rörledningar och värme växlare. Sådana avlagringar kan orsaka energiförluster, och utvecklingen av korrosion kan leda till en fullständig avstängning av pannor, värmeväxlare på grund av bildandet av avlagringar på insidan av utrustningen.

Man bör komma ihåg att tekniken och utrustningen för vattenbehandling och vattenbehandling för kraftverk skiljer sig avsevärt från motsvarande utrustning för konventionella varmvattenpannor.

I sin tur är teknikerna och utrustningen för vattenbehandling och vattenbehandling för att erhålla vatten för andra ändamål också olika och dikteras både av parametrarna för det källvatten som ska behandlas och kraven på kvaliteten på det behandlade vattnet.

SVT-Engineering LLC, som har erfarenhet inom detta område, har kvalificerad personal och partnerskap med många ledande utländska och inhemska specialister och företag, erbjuder sina kunder som regel de lösningar som är ändamålsenliga och motiverade för varje specifikt fall, i synnerhet, baserad på följande grundläggande tekniska processer:

Användning av inhibitorer och reagens för vattenbehandling i olika vattenbehandlingssystem (både för att skydda membran och värme- och kraftutrustning)

De flesta vattenreningsprocesser olika typer, inklusive avloppsvatten, har varit kända och använts under relativt lång tid och ständigt förändras och förbättras. Ändå arbetar ledande specialister och organisationer runt om i världen med utvecklingen av ny teknik.

LLC "SVT-Engineering" har även erfarenhet av att bedriva forskning och utveckling för kunders räkning för att effektivisera befintliga vattenreningsmetoder, utveckla och förbättra nya tekniska processer.

Särskilt anmärkningsvärt är det intensiv användning naturliga vattenkällor i ekonomisk verksamhet kräver miljöförbättring av vattenanvändningssystem och tekniska processer för vattenrening. Krav på skydd av den naturliga miljön innebär maximal minskning av avfall från vattenreningsverk till naturliga vattenförekomster, mark och atmosfär, vilket också gör det nödvändigt att komplettera tekniska system vattenrening genom steg av avfallshantering, bearbetning och omvandling till återvinningsbara ämnen.

Till dags dato, nog stort antal sätt som gör att du kan skapa reningssystem med lågt avloppsvatten. Först och främst inkluderar dessa förbättrade processer för preliminär rening av källvatten med reagens i klarare med lameller och slamrecirkulation, membranteknologier, avmineralisering baserad på förångare och termokemiska reaktorer, korrigerande vattenbehandling med hämmare av saltavlagringar och korrosionsprocesser, teknologier med motström. regenerering av jonbytarfilter och mer avancerade jonbytarmaterial.

Var och en av dessa metoder har sina fördelar, nackdelar och begränsningar av deras användning när det gäller kvaliteten på källvatten och behandlat vatten, volymen av avloppsvatten och utsläpp och parametrarna för användning av behandlat vatten. Du kan få ytterligare information som behövs för att lösa dina problem och villkor för samarbete genom att göra en förfrågan eller genom att kontakta vårt företags kontor.

Detta avsnitt beskriver befintliga traditionella vattenbehandlingsmetoder, deras fördelar och nackdelar, och presenterar moderna nya metoder och ny teknik för att förbättra vattenkvaliteten i enlighet med konsumenternas krav.

Huvuduppgifterna för vattenbehandling är att få rent, säkert vatten lämpligt för olika behov vid utloppet: hushålls-, dricks-, teknisk och industriell vattenförsörjning med hänsyn till den ekonomiska genomförbarheten av att tillämpa de nödvändiga metoderna för vattenbehandling, vattenbehandling. Tillvägagångssättet för vattenrening kan inte vara detsamma överallt. Skillnaderna beror på vattnets sammansättning och kraven på dess kvalitet, som skiljer sig markant beroende på vattnets syfte (dricksvatten, tekniskt etc.). Det finns dock en uppsättning typiska procedurer som används i vattenbehandlingssystem och i vilken ordning dessa procedurer används.

Grundläggande (traditionella) metoder för vattenbehandling.

I praktiken av vattenförsörjning, i processen för rening och behandling, utsätts vatten för klargörande(undantag från suspenderade partiklar), missfärgning ( avlägsnande av ämnen som ger vatten färg) , desinfektion(förstörelse av patogena bakterier i den). Samtidigt, beroende på kvaliteten på källvattnet, används i vissa fall speciella metoder för att förbättra kvaliteten på vattnet: uppmjukning vatten (minskning av hårdhet på grund av närvaron av kalcium- och magnesiumsalter); fosfatering(för djupare vattenmjukning); avsaltning, avsaltning vatten (minskning av den totala mineraliseringen av vatten); desiltering, deferrization vatten (frigöring av vatten från lösliga järnföreningar); avgasning vatten (avlägsnande av lösliga gaser från vatten: vätesulfid H2S, CO2, O2); avaktivering vatten (avlägsnande av radioaktiva ämnen från vatten.); neutralisering vatten (avlägsnande av giftiga ämnen från vatten), fluorering(tillsätter fluor till vatten) eller defluoridering(avlägsnande av fluorföreningar); försurning eller alkalisering ( för vattenstabilisering). Ibland är det nödvändigt att eliminera smaker och lukter, förhindra den frätande effekten av vatten etc. Dessa eller andra kombinationer av dessa processer används beroende på kategorin av konsumenter och kvaliteten på vattnet i källorna.

Kvaliteten på vattnet i en vattenförekomst och bestäms av ett antal indikatorer (fysiska, kemiska och sanitära-bakteriologiska), i enlighet med syftet med vattnet och fastställda kvalitetsstandarder. Mer om det i nästa avsnitt. Genom att jämföra vattenkvalitetsdata (erhållna från resultaten av analysen) med konsumenternas krav, bestäms åtgärder för dess behandling.

Problemet med vattenrening omfattar frågor om fysikaliska, kemiska och biologiska förändringar håller på att bearbetas för att göra det lämpligt att dricka, dvs rengöra och förbättra dess naturliga egenskaper.

Metoden för vattenbehandling, sammansättningen och designparametrarna för behandlingsanläggningar för industriell vattenförsörjning och de beräknade doserna av reagens fastställs beroende på graden av förorening av vattenkroppen, syftet med vattenförsörjningen, stationens prestanda och lokala förhållanden, samt på grundval av data från tekniska studier och drift av anläggningar som arbetar under liknande förhållanden .

Vattenrening utförs i flera steg. Skräp och sand avlägsnas i förrengöringsstadiet. Kombinationen av primär och sekundär rening, utförd i ett vattenreningsverk (WTP), gör att du kan bli av med kolloidalt material (organiska ämnen). Upplösta näringsämnen avlägsnas genom efterbehandling. För att reningen ska bli fullständig måste avloppsreningsverket eliminera alla kategorier av föroreningar. Det finns många sätt att göra detta.

Med lämplig efterbehandling, med högkvalitativ WTP-utrustning, är det möjligt att uppnå att i slutändan erhålls vatten lämpligt att dricka. Många bleknar av tanken på att återanvända avlopp, men det är värt att komma ihåg att i naturen kretsar i alla fall allt vatten. I själva verket kan lämplig efterbehandling ge vatten av bättre kvalitet än det som erhålls från floder och sjöar, som ofta tar emot orenat avloppsvatten.

De viktigaste metoderna för vattenbehandling

Vattenklarning

Klargöring är ett stadium av vattenbehandling, under vilket grumligheten i vattnet elimineras genom att minska innehållet av suspenderade mekaniska föroreningar i det av naturligt vatten och avloppsvatten. Grumligheten i naturligt vatten, särskilt ytkällor under översvämningsperioden, kan nå 2000-2500 mg/l (vid normen för dricksvatten - inte mer än 1500 mg/l).

Klarning av vatten genom sedimentering av suspenderade ämnen. Denna funktion utförs clarifiers, settlers och filter, som är de vanligaste reningsverken för avloppsvatten. En av de mest använda metoderna i praktiken för att minska innehållet av fint dispergerade föroreningar i vatten är deras koagulering(utfällning i form av speciella komplex - koagulanter) följt av utfällning och filtrering. Efter klarning kommer vattnet in i rentvattentankarna.

vatten missfärgning, de där. eliminering eller avfärgning av olika färgade kolloider eller helt upplösta ämnen kan uppnås genom koagulering, användning av olika oxidationsmedel (klor och dess derivat, ozon, kaliumpermanganat) och sorbenter (aktivt kol, konstgjorda hartser).

Klarning genom filtrering med preliminär koagulering bidrar till en betydande minskning av bakteriell kontaminering av vatten. Men bland de mikroorganismer som finns kvar i vattnet efter vattenbehandling kan det också finnas patogener (baciller av tyfoidfeber, tuberkulos och dysenteri; kolera vibrio; polio- och encefalitvirus), som är en källa till infektionssjukdomar. För deras slutliga destruktion måste vatten avsett för hushållsändamål utsättas för desinfektion.

Nackdelar med koagulering, sedimentering och filtrering: kostsamma och otillräckligt effektiva vattenbehandlingsmetoder, och därför krävs ytterligare kvalitetsförbättringsmetoder.)

Vattendesinfektion

Desinfektion eller desinfektion är det sista steget i vattenbehandlingsprocessen. Målet är att undertrycka den vitala aktiviteten hos patogena mikrober som finns i vattnet. Eftersom varken sedimentering eller filtrering ger fullständig frisättning, används klorering och andra metoder som beskrivs nedan för att desinficera vatten.

Inom vattenbehandlingsteknik är ett antal vattendesinfektionsmetoder kända, vilka kan klassificeras i fem huvudgrupper: termisk; sorption på aktivt kol; kemisk(med användning av starka oxidationsmedel); oligodynami(exponering för ädelmetalljoner); fysisk(med hjälp av ultraljud, radioaktiv strålning, ultravioletta strålar). Av dessa metoder är metoderna i den tredje gruppen de mest använda. Klor, klordioxid, ozon, jod, kaliumpermanganat används som oxidationsmedel; väteperoxid, natrium och kalciumhypoklorit. I sin tur, av de listade oxidationsmedel, föredras i praktiken klor, blekmedel, natriumhypoklorit. Valet av metod för vattendesinfektion görs, styrt av förbrukningen och kvaliteten på det behandlade vattnet, effektiviteten av dess preliminära behandling, villkoren för tillförsel, transport och lagring av reagenser, möjligheten att automatisera processer och mekanisera arbetskraften. intensivt arbete.

Desinfektion är föremål för vatten som har passerat de tidigare stadierna av behandling, koagulering, klarning och missfärgning i ett lager av suspenderat sediment eller sedimentering, filtrering, eftersom det inte finns några partiklar i filtratet, på ytan eller insidan av vilka bakterier och virus kan vara i ett adsorberat tillstånd, förbli utanför inverkan av desinfektionsmedel.

Desinfektion av vatten med starka oxidationsmedel.

För närvarande, vid anläggningarna för bostäder och kommunala tjänster för vattendesinfektion, som regel, klorering vatten. Om du dricker kranvatten bör du veta att det innehåller klororganiska föreningar, vars mängd efter proceduren för att desinficera vatten med klor når 300 μg / l. Dessutom beror denna mängd inte på den initiala nivån av vattenförorening, dessa 300 ämnen bildas i vatten på grund av klorering. Konsumtionen av sådant dricksvatten kan ha en mycket allvarlig inverkan på hälsan. Faktum är att när organiska ämnen kombineras med klor, bildas trihalometaner. Dessa metanderivat har en uttalad cancerframkallande effekt, vilket bidrar till bildningen cancerceller. När man kokar klorerat vatten producerar det det starkaste giftet - dioxin. För att minska halten trihalometaner i vatten kan man minska mängden klor som används eller ersätta det med andra desinfektionsmedel, t.ex. granulärt aktivt kol för avlägsnande av de organiska föreningar som bildas vid vattenrening. Och naturligtvis behöver vi mer detaljerad kontroll över kvaliteten på dricksvattnet.

I fall av hög grumlighet och färg på naturligt vatten används preliminär klorering av vatten i stor utsträckning, men denna desinfektionsmetod, som beskrivs ovan, är inte bara inte tillräckligt effektiv, utan är helt enkelt skadlig för vår kropp.

Nackdelar med klorering: otillräckligt effektiv och ger samtidigt oåterkalleliga skador på hälsan, eftersom bildandet av cancerframkallande trihalometaner bidrar till bildandet av cancerceller, och dioxin leder till allvarlig förgiftning av kroppen.

Det är inte ekonomiskt möjligt att desinficera vatten utan klor, eftersom alternativa metoder för vattendesinfektion (till exempel desinfektion med ultraviolett strålning) är ganska dyra. Ett alternativ till klorering föreslogs för att desinficera vatten med ozon.

Ozonering

En mer modern vattendesinfektion är vattenrening med ozon. Verkligen, ozonering Vatten vid första anblicken är säkrare än klorering, men det har också sina nackdelar. Ozon är mycket instabilt och förstörs snabbt, så dess bakteriedödande effekt är kort. Men vattnet måste ändå passera VVS-systemet innan det är i vår lägenhet. Längs vägen möter hon mycket problem. Det är ingen hemlighet att vattenledningar i ryska städer är extremt utslitna.

Dessutom reagerar ozon också med många ämnen i vatten, såsom fenol, och de resulterande produkterna är ännu giftigare än klorfenoler. Ozonisering av vatten visar sig vara extremt farlig i de fall bromjoner finns i vattnet, även i de minsta mängder, som är svåra att fastställa även under laboratorieförhållanden. Vid ozonisering uppstår giftiga föreningar av brom - bromider, som är farliga för människor även i mikrodoser.

Metoden för vattenozonering har visat sig mycket väl för behandling av stora vattenmassor - i pooler, i system för kollektivt bruk, d.v.s. där en noggrannare vattendesinfektion behövs. Men man måste komma ihåg att ozon, såväl som produkterna av dess interaktion med klororganiskt, är giftigt, så närvaron av stora koncentrationer av klororganiskt vid vattenbehandlingsstadiet kan vara extremt skadligt och farligt för kroppen.

Nackdelar med ozonering: den bakteriedödande effekten är kort, i reaktion med fenol är den ännu giftigare än klorfenoliska, vilket är farligare för kroppen än klorering.

Desinfektion av vatten med bakteriedödande strålar.

FYND

Alla ovanstående metoder är inte tillräckligt effektiva, inte alltid säkra, och dessutom är de inte ekonomiskt genomförbara: för det första är de dyra och mycket dyra, kräver konstanta underhålls- och reparationskostnader, för det andra har de en begränsad livslängd, och för det tredje , de förbrukar mycket energiresurser. .

Ny teknik och innovativa metoder för att förbättra vattenkvaliteten

Införandet av ny teknik och innovativa metoder för vattenrening gör det möjligt att lösa en uppsättning uppgifter som ger:

produktion av dricksvatten som uppfyller de etablerade standarderna och GOSTs, uppfyller konsumenternas krav;
tillförlitlighet av vattenrening och desinfektion;
effektiv oavbruten och tillförlitlig drift av vattenbehandlingsanläggningar;
minska kostnaderna för vattenbehandling och vattenbehandling;
spara reagenser, el och vatten för egna behov;
kvaliteten på vattenproduktionen.

Ny teknik för att förbättra vattenkvaliteten inkluderar:

Membranmetoder baserad på modern teknik (inklusive makrofiltrering; mikrofiltrering; ultrafiltrering; nanofiltrering; omvänd osmos). Används för avsaltning Avloppsvatten, lösa ett komplex av problem med vattenrening, men renat vatten betyder inte att det är bra för hälsan. Dessutom är dessa metoder dyra och energikrävande och kräver konstanta underhållskostnader.

Reagensfria metoder för vattenbehandling. Aktivering (strukturering)vätskor. Det finns många sätt att aktivera vatten idag (till exempel magnetiska och elektromagnetiska vågor; vågor av ultraljudsfrekvenser; kavitation; exponering för olika mineraler, resonans, etc.). Vätskestruktureringsmetoden ger en lösning på en uppsättning vattenbehandlingsproblem ( missfärgning, uppmjukning, desinfektion, avgasning, järnborttagning av vatten etc.), samtidigt som kemisk vattenbehandling elimineras.

Vattenkvalitetsindikatorer beror på de metoder som används för att strukturera vätskan och beror på valet av teknik som används, bland vilka är:
- anordningar för magnetisk vattenbehandling;
- elektromagnetiska metoder.
- kavitationsmetod för vattenbehandling;
- resonansvåg vattenaktivering (beröringsfri bearbetning baserad på piezokristaller).

Hydromagnetiska system (HMS) utformad för att behandla vatten i en ström med ett konstant magnetfält av en speciell rumslig konfiguration (används för att neutralisera skalan i värmeväxlarutrustning; för att klara vatten, till exempel efter klorering). Principen för systemets funktion är den magnetiska interaktionen av metalljoner som finns i vatten (magnetisk resonans) och den samtidiga processen för kemisk kristallisation. HMS baseras på den cykliska effekten på vatten som tillförs värmeväxlare av ett magnetfält av en given konfiguration, skapat av högenergimagneter. Metoden för magnetisk vattenbehandling kräver inga kemiska reagenser och är därför miljövänlig. Men det finns nackdelar. HMS använder kraftfulla permanentmagneter baserade på sällsynta jordartsmetaller. De behåller sina egenskaper (styrkan i magnetfältet) under mycket lång tid (tiotals år). Men om de överhettas över 110 - 120 C kan de magnetiska egenskaperna försvagas. Därför måste HMS installeras där vattentemperaturen inte överstiger dessa värden. Det vill säga innan den värms upp, på returledningen.

Nackdelar med magnetiska system: användningen av HMS är möjlig vid en temperatur som inte är högre än 110 - 120 °FRÅN; otillräckligt effektiv metod; för fullständig rening är det nödvändigt att använda det i kombination med andra metoder, vilket som ett resultat inte är ekonomiskt genomförbart.

Kavitationsmetod för vattenbehandling. Kavitation är bildandet av håligheter i en vätska (kavitationsbubblor eller hålor) fyllda med gas, ånga eller en blandning av dem. väsen kavitation- olika fastillstånd för vatten. Under kavitationsförhållanden ändras vattnet från sitt naturliga tillstånd till ånga. Kavitation uppstår som ett resultat av en lokal minskning av trycket i vätskan, vilket kan uppstå antingen med en ökning av dess hastighet (hydrodynamisk kavitation) eller med passage av en akustisk våg under sällsynthetshalvcykeln (akustisk kavitation). Dessutom leder ett skarpt (plötsligt) försvinnande av kavitationsbubblor till bildandet av hydrauliska stötar och, som ett resultat, till skapandet av en kompressions- och spänningsvåg i en vätska med en ultraljudsfrekvens. Metoden används för att ta bort järn, hårdhetssalter och andra ämnen som överstiger MPC, men är dåligt effektiv vid vattendesinfektion. Samtidigt förbrukar den avsevärt el, vilket är dyrt att underhålla med förbrukningsbara filterelement (resurs från 500 till 6000 m 3 vatten).

Nackdelar: förbrukar el, inte tillräckligt effektiv och dyr att underhålla.

FYND

Ovanstående metoder är de mest effektiva och miljövänliga jämfört med traditionella metoder för vattenrening och vattenrening. Men de har vissa nackdelar: komplexiteten hos installationer, höga kostnader, behovet av förbrukningsvaror, svårigheter med underhåll, betydande områden behövs för att installera vattenbehandlingssystem; otillräcklig effektivitet, och utöver detta, begränsningar av användningen (begränsningar av temperatur, hårdhet, pH i vattnet, etc.).

Metoder för beröringsfri vätskeaktivering (BOZH). resonansteknologier.

Vätskebearbetning utförs på ett beröringsfritt sätt. En av fördelarna med dessa metoder är struktureringen (eller aktiveringen) av flytande media, som tillhandahåller alla ovanstående uppgifter genom att aktivera vattnets naturliga egenskaper utan att förbruka elektricitet.

Den mest effektiva tekniken inom detta område är NORMAQUA Technology ( resonansvågsbearbetning baserad på piezokristaller), beröringsfri, miljövänlig, ingen elförbrukning, icke-magnetisk, underhållsfri, livslängd - minst 25 år. Tekniken skapades på basis av piezokeramiska aktivatorer av flytande och gasformiga medier, som är resonatorer-inverterare som avger vågor med ultralåg intensitet. Precis som med verkan av elektromagnetiska och ultraljudsvågor, bryts instabila intermolekylära bindningar under påverkan av resonansvibrationer, och vattenmolekyler radas upp i en naturlig fysisk och kemisk struktur i kluster.

Användningen av teknik låter dig helt överge kemisk vattenbehandling och dyra vattenbehandlingssystem och förbrukningsvaror, och uppnå den perfekta balansen mellan att upprätthålla den högsta vattenkvaliteten och spara på utrustningens driftskostnader.

Minska surheten i vattnet (öka pH-nivån);
- spara upp till 30 % av elektriciteten på överföringspumpar och tvätta bort tidigare bildade avlagringar genom att minska friktionskoefficienten för vatten (öka tiden för kapillärsugning);
- ändra redoxpotentialen för vatten Eh;
- minska den totala styvheten;
- förbättra vattenkvaliteten: dess biologiska aktivitet, säkerhet (desinfektion upp till 100%) och organoleptisk.

1. Vad menas med pannanläggningarnas ångvattenkretslopp

För tillförlitlig och säker drift av pannan är cirkulationen av vatten i den viktig - dess kontinuerliga rörelse i vätskeblandningen längs en viss sluten krets. Som ett resultat säkerställs intensiv värmeavlägsning från värmeytan och lokal stagnation av ånga och gas elimineras, vilket skyddar värmeytan från oacceptabel överhettning, korrosion och förhindrar att pannan går sönder. Cirkulation i pannor kan vara naturlig och forcerad (konstgjord), skapad med hjälp av pumpar.

På fig. ett diagram över den så kallade cirkulationskretsen visas. Vatten hälls i kärlet, och det vänstra hjulet på det U-formade röret värms upp, ånga bildas; den specifika vikten för blandningen av ånga och vatten blir mindre jämfört med den specifika vikten i höger knä. Vätskan under sådana förhållanden kommer inte att vara i ett tillstånd av jämvikt. Till exempel, A - A, trycket till vänster kommer att vara mindre än till höger - en rörelse börjar, som kallas cirkulation. Ånga kommer att släppas ut från förångningsspegeln och flyttas längre ut ur kärlet och matarvatten kommer att tillföras till den i samma viktmängd.

För att beräkna cirkulationen löses två ekvationer. Den första uttrycker den materiella balansen, den andra kraftbalansen.

G under \u003d G op kg/s, (170)

Där G under - mängden vatten och ånga som rör sig i den lyftande delen av kretsen, i kg / s;

G op - mängden vatten som rör sig i den nedre delen, i kg/s.

N \u003d ∆ρ kg/m 2, (171)

där N är den totala drivhöjden, lika med h (γ in - γ cm), i kg;

∆ρ är summan av hydrauliska motstånd i kg/m 2 , inklusive tröghetskraften, som härrör från rörelsen av ångvattenemulsion och vatten genom kontoret och som slutligen orsakar enhetlig rörelse med en viss hastighet.

Vanligtvis väljs cirkulationsförhållandet inom 10 - 50, och med en liten värmebelastning av rören är det mycket mer än 200 - 300.

Fröken,

2. Orsaker till bildandet av avlagringar i värmeväxlare

Olika föroreningar som finns i det uppvärmda och förångade vattnet kan släppas ut i den fasta fasen på de inre ytorna av ånggeneratorer, förångare, ångomvandlare och kondensorer av ångturbiner i form av skala, och inuti vattenmassan - i form av suspenderad slam. Det är dock omöjligt att dra en tydlig gräns mellan beläggning och slam, eftersom ämnen som avsatts på värmeytan i form av beläggningar så småningom kan förvandlas till slam och vice versa, under vissa förhållanden kan slam fastna på värmeytan och bilda beläggningar. .

Strålningsuppvärmningsytor hos moderna ånggeneratorer värms intensivt upp av en ugnsbrännare. Värmeflödestätheten i dem når 600–700 kW/m2, och lokala värmeflöden kan vara ännu högre. Därför leder även en kortvarig försämring av värmeöverföringskoefficienten från väggen till kokande vatten till en så betydande ökning av rörväggens temperatur (500–600 °C och högre) att metallens hållfasthet kanske inte är tillräckligt för att motstå de påfrestningar som har uppstått i den. Konsekvensen av detta är skador på metallen, kännetecknad av uppkomsten av utbuktningar, bly och ofta bristning av rör.

3. Beskriv korrosion av ångpannor längs ångvatten- och gasvägarna

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

1 . Vad menas med ångvatten-kretsloppet i pannmynningarnovok

Ånga-vatten-cykeln är den period under vilken vatten förvandlas till ånga, och denna period upprepas många gånger.

PÅ modern design pannor, uppvärmningsytan är gjord av separata buntar av rör anslutna till trummor och samlare, som bildar ett ganska komplext system av slutna cirkulationskretsar.

För att beräkna cirkulationen löses två ekvationer. Den första uttrycker den materiella balansen, den andra kraftbalansen.

Den första ekvationen är formulerad enligt följande:

G under \u003d G op kg/s, (170)

Där G under - mängden vatten och ånga som rör sig i den lyftande delen av kretsen, i kg / s;

G op - mängden vatten som rör sig i den nedre delen, i kg/s.

Kraftbalansekvationen kan uttryckas på följande sätt:

N=?? kg/m 2, (171)

där N är den totala drivhöjden, lika med h (? i -? cm), i kg;

Summan av hydrauliska motstånd i kg/m 2 , inklusive tröghetskraften, som härrör från rörelsen av ångvattenemulsion och vatten genom kontoret och så småningom orsakar enhetlig rörelse med en viss hastighet.

I pannans cirkulationskrets finns ett stort antal rör som arbetar parallellt, och villkoren för deras drift kan inte vara helt identiska av ett antal skäl. För att säkerställa oavbruten cirkulation i alla rör i parallellt arbetande kretsar och inte orsaka att cirkulationen välter i någon av dem, är det nödvändigt att öka hastigheten på vattenrörelsen längs kretsen, vilket säkerställs av ett visst cirkulationsförhållande K.

Vanligtvis väljs cirkulationsförhållandet inom 10 - 50, och med en liten värmebelastning av rören är det mycket mer än 200 - 300.

Vattenflödet i kretsen, med hänsyn till cirkulationshastigheten, är lika med

där D = ångförbrukning (matarvatten) för den beräknade kretsen i kg/h.

Vattnets hastighet vid ingången till den lyftande delen av kretsen kan bestämmas från jämlikheten

2 . Orsaker till bildandet avzhenii i värmeväxlare

Av elementen i ånggeneratorn är uppvärmda silrör mest mottagliga för förorening av inre ytor. Bildandet av avlagringar på insidan av de ångalstrande rören medför en försämring av värmeöverföringen och som ett resultat en farlig överhettning av rörmetallen.

Strålningsuppvärmningsytor hos moderna ånggeneratorer värms intensivt upp av en ugnsbrännare. Värmeflödestätheten i dem når 600-700 kW/m 2 och lokala värmeflöden kan vara ännu högre. Därför leder även en kortvarig försämring av värmeöverföringskoefficienten från väggen till kokande vatten till en så betydande ökning av rörväggens temperatur (500-600 ° C och högre) att metallens styrka kanske inte är tillräckligt för att motstå de påfrestningar som har uppstått i den. Konsekvensen av detta är skador på metallen, kännetecknad av uppkomsten av utbuktningar, bly och ofta bristning av rör.

Med skarpa temperaturfluktuationer i väggarna på de ångalstrande rören, som kan uppstå under driften av ånggeneratorn, exfolierar kalk från väggarna i form av ömtåliga och täta flingor, som transporteras av flödet av cirkulerande vatten till platser med långsam cirkulation. Där deponeras de i form av en slumpmässig ansamling av bitar av olika storlekar och former, cementerade av slam till mer eller mindre täta formationer. Om ånggeneratorn av trumtyp har horisontella eller lätt lutande sektioner av ångalstrande rör med trög cirkulation, uppstår vanligtvis ansamling av avlagringar av löst slam i dem. Avsmalningen av tvärsnittet för passage av vatten eller fullständig blockering av ångrören leder till en kränkning av cirkulationen. I den så kallade övergångszonen av en engångsånggenerator, upp till det kritiska trycket, där den sista kvarvarande fukten avdunstar och ångan överhettas något, bildas avlagringar av kalcium, magnesiumföreningar och korrosionsprodukter.

Eftersom engångsånggeneratorn är en effektiv fälla för svårlösliga föreningar av kalcium, magnesium, järn och koppar. Sedan, med ett ökat innehåll av dem i matarvattnet, ackumuleras de snabbt i rördelen, vilket avsevärt minskar varaktigheten av ånggeneratorns arbetskampanj.

För att säkerställa minimala avlagringar både i områden med maximal värmebelastning av de ångalstrande rören, såväl som i turbinernas flödesväg, är det nödvändigt att strikt upprätthålla driftsstandarderna för det tillåtna innehållet av vissa föroreningar i matarvatten. För detta ändamål utsätts ytterligare matarvatten för djup kemisk rening eller destillation i vattenreningsverk.

Att förbättra kvaliteten på kondensat och matarvatten försvagar märkbart processen för bildning av operativa avlagringar på ytan av ångkraftsutrustning, men eliminerar den inte helt. Därför, för att säkerställa korrekt renhet av värmeytan, är det nödvändigt, tillsammans med en engångsrengöring före start, att utföra periodisk operativ rengöring av huvud- och hjälputrustningen, och inte bara i närvaro av systematisk grova överträdelser av den etablerade vattenregimen och i avsaknad av effektiviteten av korrosionsskyddsåtgärder som utförs vid TPP, men också under normal drift av TPP. Driftsrengöring är särskilt nödvändig för kraftenheter med engångsånggeneratorer.

3 . Beskriv korrosionen av ångpannor genomångvatten och gasvägar

Metaller och legeringar som används för tillverkning av värme- och kraftutrustning har förmågan att interagera med mediet i kontakt med dem (vatten, ånga, gaser) som innehåller vissa korrosionsaggressiva föroreningar (syre, kolsyra och andra syror, alkalier, etc.) .

Viktigt för att störa den normala driften av en ångpanna är växelverkan mellan ämnen lösta i vatten och tvättning av den med metall, vilket resulterar i att metall förstörs, vilket vid kända storlekar leder till olyckor och fel på enskilda element i pannan . Sådan förstörelse av metall miljö kallas korrosion. Korrosion börjar alltid från metallytan och sprider sig gradvis till djupet.

För närvarande särskiljs två huvudgrupper av korrosionsfenomen: kemisk och elektrokemisk korrosion.

Kemisk korrosion avser förstörelse av metall som ett resultat av dess direkta kemiska interaktion med miljön. I värme- och kraftanläggningar är exempel på kemisk korrosion: oxidation av den yttre ytan av uppvärmning med heta rökgaser, korrosion av stål genom överhettad ånga (den så kallade ångvattenkorrosion), korrosion av metall genom smörjmedel, etc.

Elektrokemisk korrosion, som namnet visar, är förknippad inte bara med kemiska processer, utan också med elektronernas rörelse i interagerande medier, d.v.s. med utseendet av en elektrisk ström. Dessa processer uppstår när metall interagerar med elektrolytlösningar, vilket sker i en ångpanna där pannvatten cirkulerar, vilket är en lösning av salter och alkalier som sönderdelas till joner. Elektrokemisk korrosion uppstår också när metallen kommer i kontakt med luft (vid vanlig temperatur), som alltid innehåller vattenånga, som kondenserar på metallytan i form av en tunn fuktfilm skapar förutsättningar för uppkomsten av elektrokemisk korrosion.

Förstörelsen av metallen börjar i huvudsak med upplösningen av järn, vilket består i att järnatomerna förlorar en del av sina elektroner och lämnar dem kvar i metallen och därmed förvandlas till positivt laddade järnjoner, som övergår i en vattenlösning. Denna process sker inte jämnt över hela ytan av metallen som tvättas av vatten. Faktum är att kemiskt rena metaller vanligtvis inte är tillräckligt starka och därför används deras legeringar med andra ämnen främst inom tekniken, som ni vet är gjutjärn och stål legeringar av järn med kol. Dessutom tillsätts små mängder kisel, mangan, krom, nickel etc till stålkonstruktionen för att förbättra dess kvalitet.

Enligt formen av manifestation av korrosion, skiljer de: enhetlig korrosion, när förstörelsen av metallen sker på ungefär samma djup över hela metallytan, och lokal korrosion. Den senare har tre huvudvarianter: 1) gropkorrosion, där metallkorrosion utvecklas på djupet på en begränsad yta, närmar sig punktmanifestationer, vilket är särskilt farligt för pannutrustning (bildandet av genomgående fistlar som ett resultat av sådan korrosion); 2) selektiv korrosion, när en av beståndsdelarna i legeringen förstörs; till exempel, i rör av turbinkondensatorer gjorda av mässing (en legering av koppar och zink), när de kyls med havsvatten, avlägsnas zink från mässingen, vilket resulterar i att mässingen blir spröd; 3) intergranulär korrosion, som förekommer huvudsakligen i otillräckligt täta nit- och rullfogar av ångpannor med aggressiva egenskaper hos pannvatten med samtidiga överdrivna mekaniska spänningar i dessa områden av metallen. Denna typ av korrosion kännetecknas av uppkomsten av sprickor längs gränserna för metallkristaller, vilket gör metallen spröd.

4 . Vad stödjer de vattenkemiska regimerna i pannorna och vad är de beroende av?

Det normala driftsättet för ångpannor är ett sådant läge som ger:

a) erhållande av ren ånga; b) frånvaron av saltavlagringar (skala) på pannornas uppvärmningsytor och skalningen av det resulterande slammet (den så kallade sekundära skalan); c) förebyggande av alla typer av korrosion av pannans metall och ångkondensatorväg, som transporterar korrosionsprodukter till pannan.

Dessa krav uppfylls genom att vidta åtgärder i två huvudriktningar:

a) vid beredning av källvatten; b) vid reglering av kvaliteten på pannvatten.

Beredningen av källvatten, beroende på dess kvalitet och kraven i samband med utformningen av pannan, kan utföras av:

a) förkokningsvattenbehandling med avlägsnande av suspenderade och organiska ämnen, järn, skalbildare (Ca, Mg), fri och bunden koldioxid, syre, minskning av alkalinitet och salthalt (kalkning, väte - katjonisering eller avmineralisering, etc.) ;

b) vattenbehandling inom pannan (med dosering av reagens eller vattenbehandling med magnetfält med obligatoriskt och tillförlitligt avlägsnande av slam).

Pannvattenkvaliteten kontrolleras av blåsande pannor, en betydande minskning av storleken på utblåsningen kan uppnås genom att förbättra pannans separationsanordningar: stegvis förångning, avlägsna cykloner, ångtvätt med matarvatten. Helheten i genomförandet av de listade åtgärderna som säkerställer pannornas normala drift kallas vatten - pannhusets kemiska driftsätt.

Användningen av vilken metod som helst för vattenbehandling: inuti pannan, till pannan med efterföljande korrigerande behandling av kemiskt behandlat eller matarvatten - kräver att ångpannorna rensas.

Under driftförhållandena för pannor finns det två metoder för att blåsa pannor: periodisk och kontinuerlig.

Periodisk blåsning från pannans nedre punkter utförs för att avlägsna grovt slam som avsatts i pannans nedre uppsamlare (trummor) eller kretsar med trög vattencirkulation. Den produceras enligt det fastställda schemat, beroende på graden av förorening av pannvattnet, men minst en gång per skift.

Kontinuerlig utblåsning av pannorna säkerställer den erforderliga ångrenheten och bibehåller en viss saltsammansättning av pannvattnet.

5 . Beskriv enheten för granulatbelysningx filter och hur de fungerar

Vattenrening genom filtrering används i stor utsträckning inom vattenbehandlingsteknik, för detta filtreras det klarnade vattnet genom ett lager av granulärt material (kvartssand, krossad antracit, expanderad lera, etc.) laddat i filtret.

Klassificering av filter enligt ett antal huvuddrag:

filtreringshastighet:

Långsam (0,1 - 0,3 m/h);

Snabb (5 - 12 m/h);

Superhög hastighet (36 - 100 m/h);

press som de arbetar under:

Öppen eller utan tryck;

tryck;

antal filterlager:

Ett lager;

Dubbelt lager;

Flerlager.

De mest effektiva och ekonomiska är flerskiktsfilter, där lasten, för att öka smutskapaciteten och filtreringseffektiviteten, består av material med olika densitet och partikelstorlek: stora lätta partiklar ligger ovanpå lagret, små tunga partiklar finns nedan. Med filtreringsriktningen nedåt hålls stora föroreningar kvar i det övre lagret av lasten och de återstående små - i det nedre. Således fungerar hela volymen av nedladdningen. Belysningsfilter är effektiva för att hålla kvar partiklar > 10 µm i storlek.

Vatten som innehåller suspenderade partiklar, som rör sig genom en granulär last som håller kvar suspenderade partiklar, klarnas. Processens effektivitet beror på fysik - kemiska egenskaper hos föroreningar, filtermedia och hydrodynamiska faktorer. I lastens tjocklek ackumuleras föroreningar, den fria volymen av porer minskar och lastens hydrauliska motstånd ökar, vilket leder till en ökning av tryckförlusterna i lasten.

Utvinning av föroreningar från vatten och fixering av dem på lastens korn sker under inverkan av vidhäftningskrafter. Sedimentet som bildas på lastens partiklar har en bräcklig struktur, som kan förstöras under påverkan av hydrodynamiska krafter. En del av de tidigare vidhäftade partiklarna lossnar från lastens korn i form av små flingor och överförs till de efterföljande skikten av lasten (sufffusion), där de återigen hänger kvar i porkanalerna. Därför bör processen med vattenklarning betraktas som det totala resultatet av processen för vidhäftning och sufffusion. Ljusare i varje elementärt lager av belastningen inträffar så länge som intensiteten av vidhäftning av partiklar överstiger intensiteten av lösgöring.

När de övre skikten av lasten är mättade, flyttar filtreringsprocessen till de nedre, filtreringszonen, så att säga, sjunker i flödesriktningen från området där filtermaterialet redan är mättat med föroreningar och sufffusionsprocessen råder till färsklastområdet. Sedan kommer det ett ögonblick då hela filterladdningsskiktet är mättat med vattenföroreningar och den erforderliga graden av vattenklarning inte tillhandahålls. Koncentrationen av suspenderade ämnen vid lastens utlopp börjar öka.

Den tid under vilken klarningen av vatten i en förutbestämd grad uppnås kallas tiden för lastens skyddande verkan. När det når det begränsande tryckförlusten måste belysningsfiltret växlas till lösgörande tvättläge, när lasten tvättas med ett omvänt flöde av vatten och föroreningarna släpps ut i avloppet.

Filtrets förmåga att hålla en grov suspension beror huvudsakligen på dess massa; fin suspension och kolloidala partiklar - från ytkrafter. Laddningen av suspenderade partiklar är viktig, eftersom kolloidala partiklar av samma laddning inte kan förenas till konglomerat, bli större och sedimentera: laddningen hindrar dem från att närma sig. Denna "alienering" av partiklar övervinns genom artificiell koagulering. Som regel utförs koagulering (ibland dessutom flockning) i sedimenteringstankar - klarare. Ofta kombineras denna process med vattenmjukning genom kalkning, eller sodakalkning, eller kaustiksodamjukning.

I konventionella belysningsfilter observeras filmfiltrering oftast. Volumetrisk filtrering är organiserad i tvåskiktsfilter och i så kallade kontaktklarare. Det undre lagret av kvartssand med en storlek på 0,65 - 0,75 mm och det översta lagret av antracit med en kornstorlek på 1,0 - 1,25 mm hälls i filtret. Ingen film bildas på den övre ytan av lagret av grova antracitkorn. Suspenderade ämnen som har passerat genom antracitskiktet hålls kvar av bottenskiktet av sand.

När du lossar filtret blandas inte lagren av sand och antracit, eftersom densiteten för antracit är hälften av kvartssand.

6 . OpLeta efter mjukningsprocessen iodes genom katjonbytesmetoden

Enligt teorin om elektrolytisk dissociation är molekylerna av vissa ämnen i vattenlösning bryts upp i positivt och negativt laddade joner - katjoner och anjoner.

När en sådan lösning passerar genom ett filter som innehåller ett svårlösligt material (katjonbytare) som kan absorbera lösningskatjoner, inklusive Ca och Mg, och frigöra Na- eller H-katjoner istället för dem, uppstår vattenmjukning. Vatten är nästan helt befriat från Ca och Mg, och dess hårdhet sjunker till 0,1°

Na - kationisering. Med denna metod byter kalcium- och magnesiumsalter lösta i vatten, när de filtreras genom ett katjonbytarmaterial, Ca och Mg mot Na; som ett resultat erhålls endast natriumsalter med hög löslighet. Formeln för det katjoniska materialet betecknas konventionellt med bokstaven R.

Katjoniska material är: glaukonit, sulfokarbon och syntetiska hartser. Sulfokol, som erhålls efter behandling av brun- eller stenkol med rykande svavelsyra, är för närvarande det mest använda.

Katjonbytarmaterialets kapacitet är gränsen för dess utbyteskapacitet, varefter de, som ett resultat av förbrukningen av Na-katjoner, måste återställas genom regenerering.

Kapaciteten mäts i ton-grader (t-grader) skalbildare, räknat per 1 m 3 katjoniskt material. Ton - grader erhålls genom att multiplicera förbrukningen av behandlat vatten, uttryckt i ton, med hårdheten hos detta vatten i hårdhetsgrader.

Regenerering utförs med en 5 - 10% natriumkloridlösning, passerad genom katjonbytarmaterialet.

Ett karakteristiskt drag för Na - katjonisering är frånvaron av salter som fälls ut. Anjonerna av hårdhetssalter skickas helt och hållet till pannan. Denna omständighet gör det nödvändigt att öka mängden reningsvatten. Vattenmjukning under Natjonisering är ganska djup, hårdheten hos matarvattnet kan bringas till 0 ° (praktiskt taget 0,05-01 °), alkaliniteten skiljer sig inte från källvattnets karbonathårdhet.

Nackdelarna med Na - katjonisering inkluderar att erhålla ökad alkalinitet i fall där det finns en betydande mängd salter med tillfällig hårdhet i källvattnet.

Begränsad till en Natjonisering är möjlig när karbonathårdheten hos vatten inte överstiger 3-6 °. Annars är det nödvändigt att avsevärt öka mängden reningsvatten, vilket redan kommer att skapa stora värmeförluster. Vanligtvis överstiger mängden utblåsningsvatten inte 5-10 % av dess totala flöde som används för att mata pannan.

Katjoniseringsmetoden kräver mycket enkelt underhåll och är tillgänglig för vanlig pannrumspersonal utan extra inblandning av en kemist.

Katjonfilterdesign

H - Na-tillanjonisering. Om ett katjonitfilter fyllt med sulfokol regenereras inte med en lösning av natriumklorid, utan med en lösning av svavelsyra, kommer utbytet att ske mellan Ca- och Mg-katjonerna i vattnet som behandlas och H-katjonerna av sulfokol.

Vatten framställt på detta sätt, som också har en försumbar hårdhet, blir samtidigt surt och därmed olämpligt för matning av ångpannor, och vattnets surhet är lika med vattnets icke-karbonat-hårdhet.

Genom att kombinera Na och H - katjonisk vattenmjukning kan goda resultat erhållas. Hårdheten hos vatten framställt med H-Na - katjonbytarmetoden överstiger inte 0,1 ° med en alkalinitet på 4-5 °.

7 . Beskriv principenkretsloppsvattenreningssystem

Genomförande nödvändiga ändringar eftersom en del av det behandlade vattnet är möjligt enligt olika tekniska scheman, görs valet av en av dem på grundval av jämförande tekniker - ekonomiska beräkningar för de planerade varianterna av scheman.

Som ett resultat av den kemiska behandlingen av naturliga vatten som utförs vid vattenreningsverk kan följande huvudförändringar i deras sammansättning inträffa: 1) klarning av vatten; 2) vattenmjukning; 3) minskning av vattenalkalinitet; 4) minskning av vattnets salthalt; 5) fullständig avsaltning av vatten; 6) vattenavgasning. Vattenreningssystem som krävs för implementering

listade förändringar i dess sammansättning kan inkludera olika processer som kan reduceras till följande tre huvudgrupper: 1) metoder för avsättning; 2) mekanisk vattenfiltrering; 3) jonbytarvattenfiltrering.

Användningen av tekniska system för vattenreningsverk innebär vanligtvis en kombination av olika metoder för vattenrening.

Figurerna visar möjliga scheman för kombinerade vattenreningsverk som använder dessa tre kategorier av vattenreningsprocesser. I dessa scheman anges endast huvudapparaterna. Utan hjälputrustning och andra och tredje stegs filter är inte indikerade.

System för vattenreningsverk

1-råvatten; 2-belysning; 3-mekaniskt filter; 4-mellantank; 5-pump; 6-koagulerande dispenser; 7-Na - katjoniskt filter; 8-H - katjoniskt filter; 9 - kalcinator; 10-OH-anjonfilter; 11 - behandlat vatten.

Jonbytesfiltrering är ett obligatoriskt sista steg i vattenrening för alla alternativ scheman och utförs i form av Na - katjonisering, H-Na-katjonisering och H-OH - jonisering av vatten. Clarifier 2 tillhandahåller två huvudalternativ för dess användning: 1) vattenklarning, när processerna för koagulering och sedimentering av vatten utförs i den, och 2) vattenmjukning, när, förutom koagulering, kalkning utförs i den , samt magnesiumoxidavsilning av vatten samtidigt med kalkning.

Beroende på egenskaperna hos naturliga vatten när det gäller innehållet av suspenderade fasta ämnen i dem, är tre grupper av tekniska system för deras behandling möjliga:

1) Underjordiska artesiska vatten (anges i fig. 1a), där det praktiskt taget inte finns några suspenderade fasta ämnen, kräver inte deras klarning, och därför kan behandlingen av sådant vatten begränsas endast genom jonbytesfiltrering enligt ett av tre scheman , beroende på kraven för behandlat vatten: a) Na - katjonisering, om endast vattenmjukning krävs; b) H-Na - katjonisering, om, förutom uppmjukning, en minskning av alkalinitet eller en minskning av salthalten i vattnet krävs; c) H-OH - jonisering, om djup avsaltning av vatten krävs.

2) ytvatten med låg halt av suspenderade ämnen (anges i fig. 1b) kan behandlas enligt de så kallade direktflödestryckschemana, där koagulering och klarning i mekaniska filter kombineras med ett av jonbytarna filtreringsscheman.

3) ytvatten med en relativt stor mängd suspenderade fasta ämnen (anges i fig. 1c), frigörs från dem under klarningen, varefter de utsätts för mekanisk filtrering och sedan kombineras med ett av jonbytesfiltreringsscheman. Samtidigt, ofta. För att avlasta jonbytardelen av vattenreningsverket, samtidigt med koagulering, utförs delvis vattenavhärdning och minskning av dess salthalt genom kalkning och magnesiumoxidavsilikonisering i klararen. Sådana kombinerade system är särskilt lämpliga för behandling av mycket mineraliserat vatten, eftersom även med deras partiella avsaltning med jonbytesmetoden, stora

Beslut:

Bestäm mellantvättperioden för filtret, h

där: h 0 - filterskiktshöjd, 1,2 m

Gy är filtermaterialets smutshållande kapacitet, 3,5 kg/m 3 .

Värdet på Gr kan variera kraftigt beroende på arten av suspenderade ämnen, deras fraktionella sammansättning, filtermaterial etc. I beräkningar är Gr = 3? 4 kg/m 3, i genomsnitt 3,5 kg/m 3,

U p - filtreringshastighet, 4,1 m/h,

C in - koncentration, suspenderade ämnen, 7 mg/l,

Antalet filtertvättar per dag bestäms av formeln:

där: T 0 - mellantvättsperiod, 146,34 h,

t 0 - stilleståndstid för filtret för tvätt, vanligtvis 0,3 - 0,5 h,

Bestäm det nödvändiga filtreringsområdet:

där: U-filtreringshastighet, 4,1 m/h,

Q - Produktivitet, 15 m 3 / h,

I enlighet med reglerna och föreskrifterna för utformning av vattenreningsverk måste antalet filter vara minst tre, då blir arean för ett filter:

där: m är antalet filter.

Baserat på det hittade området för ett filter hittar vi den erforderliga filterdiametern enligt tabellen: diameter d \u003d 1500 mm, filtreringsarea f \u003d 1,72 m 2.

Ange antalet filter:

Om antalet filter är mindre än mellantvättperioden m 0 ? T 0 + t 0 (i vårt exempel 2

I beräkningen av filtret ingår bestämning av vattenförbrukning för eget behov, d.v.s. för tvättning av filtret och för tvättning av filtret efter tvätt.

Vattenförbrukningen för filtertvätt och lossning bestäms av formeln:

där: i är intensiteten av lossningen, l / (s * m 2); vanligtvis i \u003d 12 l / (s * m 2);

t - spoltid, min. t = 15 min.

Vi bestämmer den genomsnittliga vattenförbrukningen för att tvätta driftfilter enligt formeln:

Låt oss bestämma flödeshastigheten för nedgången till dräneringen av det första filtret med en hastighet av 4 m/h i 10 minuter innan det tas i drift:

Genomsnittlig vattenförbrukning för rengöring av driftfilter:

Den erforderliga mängden vatten för filtreringsanläggningen, med hänsyn till förbrukningen för egna behov:

Q p \u003d g cf + g cf.elev + Q

Q p \u003d 0,9 + 0,018 + 15 \u003d 15,9 m 3 / h

Litteratur

1. "Vattenbehandling". V.F. Vikhrev och M.S. Shkrob. Moskva 1973.

2. "Handbok om vattenrening av pannanläggningar". O.V. Lifshits. Moskva 1976

3. "Vattenbehandling". B.N. Frog, A.P. Levchenko. Moskva 1996.

4. "Vattenbehandling". CENTIMETER. Gurvich. Moskva 1961.

Liknande dokument

Anordningen och principen för driften av recirkulationspumpen, det tekniska schemat för driften av avluftningsmatningsanläggningen och den kontinuerliga utblåsningsseparatorn. Termisk beräkning av pannan, hydraulisk beräkning av den tekniska vattenledningen, vattenavhärdningssystem.

avhandling, tillagd 2011-09-22

Val och motivering av det antagna systemet och sammansättningen av vattenreningsverksanläggningarna. Beräkning av förändringar i vattenreningskvalitet. Designa ett cirkulerande kylvattenförsörjningssystem. Beräkning av reagensanläggningar för kalkning och koagulering av vatten.

terminsuppsats, tillagd 2014-03-12

Beskrivning av det tekniska schemat för vattenbehandling och elektrolytberedning. Kostnaden för att tillverka en behållare med ett perforerat galler, en apparat med en omrörare. Syfte och funktionsprincip för jonbytarfiltret. Beräkning av flänsanslutningar för munstycken.

avhandling, tillagd 2015-06-13

Metoder för att förbättra vattenkvaliteten beroende på föroreningar. Moderna hushålls- och industriella jonbytarfilter för vattenbehandling. Joniska motströmsfilter för vattenavhärdning och avsaltning. Motströmsregenerering av jonbytarhartser.

abstrakt, tillagt 2011-04-30

Bedömning av kvaliteten på vattnet vid källan. Bekräftelse av det grundläggande tekniska schemat för vattenreningsprocessen. Teknologiska och hydrauliska beräkningar av strukturerna för det designade vattenreningsverket. Vattendesinfektionsmetoder. Zoner av sanitärt skydd.

terminsuppsats, tillagd 2012-10-02

Medel för automatisk styrning av pannrum och vattenreningssystem. Modernisering av matarpumpsystemet i pannhuset. Funktionsprincipen för frekvensomformaren TOSVERT VF-S11 vid pumpstationer. Programmering med LOGO! SoftComfort.

terminsuppsats, tillagd 2012-06-19

Vattendesinfektionsmetoder inom vattenreningsteknik. Elektrolysanläggningar för vattendesinfektion. Fördelar och teknik med vattenozoneringsmetoden. Desinfektion av vatten med bakteriedödande strålar och ett konstruktivt schema för en bakteriedödande installation.

abstrakt, tillagt 2011-09-03

Pannrum, basutrustning, funktionsprincip. Hydraulisk beräkning av termiska nätverk. Bestämning av värmeenergikostnader. Uppbyggnad av utökat schema för reglering av värmeförsörjning. Processen att mjuka upp matarvatten, lossa och regenerera.

avhandling, tillagd 2017-02-15

Vattenförsörjning och sanitetssystem i ett kommunalt företag, egenskaper hos dess reningsanläggningar. Vattenreningsteknik och effektivitet av avloppsvattenrening, kvalitetskontroll av behandlat vatten. Grupper av aktiverade slammikroorganismer och biofilmer.

praktikrapport, tillagd 2012-01-13

Klassificering av föroreningar i vatten för att fylla kretsen i en ångturbinanläggning. Vattenkvalitetsindikatorer. Metoder för att avlägsna mekaniska, kolloidalt dispergerade föroreningar. Vattenmjukning genom katjonbyte. Termisk avluftning av vatten.

Vid moderna vattenverk används en komplex flerstegs vattenreningsteknik, utvecklad redan på 1800-talet. Sedan dess har denna teknik genomgått olika förbättringar och har kommit till oss i form av de nuvarande allmänna vattenförsörjningssystemen med ett klassiskt vattenreningsschema som använder samma tre huvudsteg.

De viktigaste stadierna av vattenbehandling

Mekanisk vattenrening. Detta är ett förberedande stadium av vattenrening, som syftar till att ta bort stora (synliga) förorenande partiklar från vattnet - sand, rost, plankton, silt och andra tunga suspensioner. Det utförs innan vatten tillförs huvudreningsverket med hjälp av galler med ett nät med olika diametrar och roterande skärmar.
Kemisk vattenrening. Den produceras för att få vattenkvaliteten till standardindikatorer. För detta används olika tekniska metoder: klarning, koagulering, sedimentering, filtrering, desinfektion, demineralisering, uppmjukning.

Belysning krävs främst för ytvatten. Det utförs i det inledande skedet av rening av dricksvatten i reaktionskammaren och består i att tillsätta ett klorinnehållande preparat och ett koaguleringsmedel till volymen behandlat vatten. Klor bidrar till att förstöra organiska ämnen, främst representerade av humus- och fulvinsyror, som är inneboende i ytvatten och ger dem en karakteristisk grönbrun färg.

Koagulering Det syftar till att rena vatten från suspensioner och kolloidala föroreningar som är osynliga för ögat. Koagulanter, som är aluminiumsalter, hjälper de minsta partiklarna av organiskt material (plankton, mikroorganismer, stora proteinmolekyler) i suspensionen att hålla ihop och förvandla dem till tunga flingor som sedan fälls ut. För att förbättra flockningen kan flockningsmedel, kemikalier av olika märken, tillsättas.

avveckling vatten förekommer i tankar med långsamt flöde och bräddningsmekanism, där det undre lagret av vätska rör sig långsammare än det övre. I det här fallet saktar vattenrörelsens totala hastighet ner och förutsättningar skapas för utfällning av tunga förorenande partiklar.

Filtrering på kolfilter eller förkolning, hjälper till att bli av med 95% av föroreningarna i vattnet, både kemiska och biologiska egenskaper. Tidigare filtrerades vatten på patronfilter med pressat aktivt kol. Men denna metod är ganska mödosam och kräver frekvent och kostsam regenerering av filtermaterialet. I nuvarande skede är det lovande att använda granulärt (GAC) eller pulveriserat (PAC) aktivt kol, som hälls i vattnet i förkolningsenheten och blandas med det behandlade vattnet. Studier har visat att denna metod är mycket effektivare än att filtrera genom blockfilter, och dessutom billigare. PAH hjälper till att eliminera föroreningar från kemikalier, tungmetaller, organiska ämnen och sist men inte minst, ytaktiva ämnen. Filtrering med aktivt kol är tekniskt tillgängligt vid alla typer av vattenverk.

Desinfektion Den används på alla typer av vattenledningar utan undantag för att eliminera den epidemiska faran med dricksvatten. Numera ger desinfektionsmetoder ett stort urval av olika metoder och desinfektionsmedel, men en av komponenterna är undantagslöst klor, på grund av dess egenskap att förbli aktiv i distributionsnätet och desinficera vattenledningar.

Avmineralisering i industriell skala innebär det avlägsnande av överskottsmängder av järn och mangan från vatten (järnborttagning respektive demanganisering).

Det ökade innehållet av järn förändrar vattnets organoleptiska egenskaper, leder till att det färgas i gulbrun färg, ger en obehaglig "metallisk" smak. Järn fälls ut i rör, vilket skapar förutsättningar för deras ytterligare kontaminering med biologiska ämnen, fläckar linne under tvätt och påverkar VVS-utrustning negativt. Dessutom kan höga koncentrationer av järn och mangan orsaka sjukdomar i mag-tarmkanalen, njurarna och blodet. En överskottsmängd järn åtföljs vanligtvis av en hög halt av mangan och svavelväte.

På allmänna vattenförsörjningssystem utförs järnborttagning genom luftning. I detta fall oxideras järnhaltigt järn till trevärt och faller ut i form av rostflingor. Vidare kan det elimineras med hjälp av filter med olika belastningar.

Luftning utförs på två sätt:

Tryckluftning - en luftblandning matas in i kontaktkammaren i mitten genom ett rör som når halva kammaren. Sedan bubblar vattenpelaren med bubblor av luftblandningen, vilket oxiderar metallföroreningar och gaser. Luftningskolonnen är inte helt fylld med vatten, det finns en luftkudde ovanför ytan. Dess uppgift är att mildra vattenslag och öka luftningsytan.
Icke-tryckluftning - utförs med hjälp av duschinstallationer. I speciella kammare sprutas vatten med vattenejektorer, vilket avsevärt ökar kontaktytan för vatten med luft.

Dessutom oxideras järn intensivt när vatten behandlas med klor och ozon.

Mangan avlägsnas från vatten genom filtrering genom modifierade medier eller genom att tillsätta oxidanter som kaliumpermanganat.

Uppmjukning vatten utförs för att eliminera hårdhetssalter - kalcium- och magnesiumkarbonater. För detta används filter laddade med sura eller alkaliska katjonbytare eller anjonbytare, som ersätter kalcium- och magnesiumjoner med neutralt natrium. Detta är en ganska dyr metod, därför används den oftast på lokala vattenreningsverk.

Vattenförsörjning till distributionsnätet.

Efter att ha passerat hela komplexet av reningsanläggningar vid vattenverket blir vattnet drickbart. Sedan levereras det till konsumenten av ett system av vattenrör, vars tillstånd i de flesta fall lämnar mycket att önska. Därför uppstår allt oftare frågan om behovet av efterbehandling av kranvatten och inte bara föra det till myndighetskrav, utan även förmedla hälsofrämjande egenskaper.

Under förhållandena i en modern storstad, med förorenad luft och ganska dålig ekologi, strävar varje person efter att upprätthålla hälsan. Vatten är huvudprodukten för var och en av oss. Den senaste tiden har fler och fler människor funderat på vilken typ av vatten de använder. I detta avseende är hårdhet och vattenrening inte tomma termer, utan viktiga parametrar. Idag tillämpar specialister framgångsrikt vattenbehandlings- och reningsteknik, vilket bidrar till att få mycket renare, lämpligt för dricksvatten. Proffs uppmärksammar vattenmjukning och utför ett antal aktiviteter som förbättrar dess egenskaper.

Vad inkluderar vattenreningsteknik?

Låt oss ta en närmare titt på vad vattenbehandlingsteknik är. Detta är i första hand vattenrening från plankton. Denna mikroorganism, som lever i floder, började utvecklas mest intensivt efter att stora reservoarer uppstått. Observera att när plankton utvecklas i stort antal börjar vattnet lukta obehagligt, ändra färg och få en karakteristisk smak.

Idag häller många industriföretag ut sitt råa avloppsvatten i floder med ett enormt innehåll av organiska föroreningar och kemiska föroreningar. Dricksvatten utvinns sedan från dessa öppna reservoarer. Som ett resultat är de flesta av dem, främst de som ligger på megastädernas territorium eller nära dem, mycket förorenade. Vattnet innehåller fenoler, klororganiska bekämpningsmedel, ammonium- och nitritkväve, oljeprodukter och andra skadliga ämnen. Naturligtvis är vatten från sådana källor utan föregående förberedelse för användning olämpligt.

Vi bör inte glömma ny produktionsteknik, olika nödsituationer och olyckor. Alla dessa faktorer kan också försämra tillståndet för vattnet i källorna och negativt påverka dess kvalitet. Tack vare moderna forskningsmetoder kunde forskare hitta oljeprodukter, aminer, fenoler och mangan i vatten.

Vattenreningsteknik, om vi talar om en stad, inkluderar byggandet av vattenreningsverk. Genom att passera flera steg av reningen blir vattnet mer drickbart. Ändå, även med användning av vattenbehandlingsanläggningar, är den inte helt befriad från skadliga föroreningar, och därför kommer den fortfarande in i våra hem ganska förorenade.

Idag finns det olika tekniker för vattenrening och rening av dricks- och avloppsvatten. Som en del av dessa åtgärder används mekanisk rengöring av olika föroreningar, med hjälp av installerade filter, de tar bort klorrester och klorhaltiga element, renar vatten från en stor mängd mineralsalter som finns i det, och mjukar också, tar bort salter och järn.

Grundläggande vattenrening och reningsteknik

Teknik 1. Lightening

Klarning är det stadie av vattenrening, där dess grumlighet elimineras, vilket minskar mängden mekaniska föroreningar i naturligt vatten och avloppsvatten. Grumlighetsnivån för vatten, särskilt från ytkällor under översvämningar, når ibland 2000–2500 mg/l, medan normen för vatten lämpligt för dricks- och hushållsbruk inte är mer än 1500 mg/l.

Vatten klaras genom att sedimentera suspenderade ämnen med hjälp av speciella klarare, sedimenteringstankar och filter, som är de mest kända vattenreningsanläggningarna. En av de mest välkända och mest använda metoderna i praktiken är koagulering, det vill säga att minska mängden finfördelade föroreningar i vatten. Som en del av denna vattenbehandlingsteknik används koagulanter - komplex för sedimentering och filtrering av suspenderade fasta ämnen. Vidare kommer den klarnade vätskan in i rentvattentankarna.

Teknik 2. Missfärgning

Koagulering, användning av olika oxidationsmedel (till exempel klor tillsammans med dess derivat, ozon, mangan) och sorbenter (aktivt kol, konstgjorda hartser) gör det möjligt att missfärga vatten, det vill säga att eliminera eller missfärga färgade kolloider eller helt upplösta ämnen i den.

Tack vare denna vattenbehandlingsteknik kan vattenföroreningar reduceras avsevärt genom att eliminera de flesta bakterier. Samtidigt, även efter avlägsnande av vissa skadliga ämnen, stannar andra ofta kvar i vattnet, till exempel tuberkulosbaciller, tyfoidfeber, dysenteri, koleravibrio, encefalit och poliovirus som orsakar infektionssjukdomar. För att slutligen förstöra dem måste vattnet som används för hushållsbehov och hushållsbehov desinficeras.

Koagulering, sedimentering och filtrering har sina nackdelar. Dessa vattenbehandlingstekniker är inte tillräckligt effektiva och dyra, och därför är det nödvändigt att använda andra metoder för rening och förbättring av vattenkvaliteten.

Teknik 3. Avsaltning

Med denna vattenbehandlingsteknik avlägsnas alla anjoner och katjoner som påverkar salthalten i allmänhet och nivån på dess elektriska ledningsförmåga från vattnet. Vid avsaltning används omvänd osmos, jonbyte och elektroavjonisering. Beroende på vilken nivå av salthalt och vilka krav som finns för avmineraliserat vatten, välj lämplig metod.

Teknik 4. Desinfektion

Det sista steget av vattenrening är desinfektion, eller desinfektion. Huvuduppgiften för denna vattenbehandlingsteknik är att undertrycka den vitala aktiviteten hos skadliga bakterier i vattnet. För att helt rena vatten från mikrober används inte filtrering och sedimentering. För att desinficera är det klorerat, och andra vattenbehandlingstekniker används också, vilket vi kommer att diskutera senare.

Idag använder experter många metoder för vattendesinfektion. Vattenbehandlingstekniker kan delas in i fem huvudgrupper. Den första metoden är termisk. Den andra är sorption på aktivt kol. Den tredje är kemisk, där starka oxidationsmedel används. Den fjärde är oligodynamia, där joner verkar på ädelmetaller. Den femte är fysisk. Som en del av denna vattenreningsteknik används radioaktiv strålning, ultravioletta strålar och ultraljud.

Vid desinficering av vatten används som regel kemiska metoder med ozon, klor, klordioxid, kaliumpermanganat, väteperoxid, natriumhypoklorit och kalcium som oxidationsmedel. När det gäller ett visst oxidationsmedel används i detta fall oftast klor, natriumhypoklorit och blekmedel. Metoden för desinfektion väljs baserat på förbrukningen och kvaliteten på det behandlade vattnet, effektiviteten av dess initiala rening, villkoren för transport och lagring av reagenser, förmågan att automatisera processer och mekanisera komplext arbete.

Specialister desinficerar vatten som har förbehandlats, koagulerat, klarnat och missfärgat i ett lager av suspenderat sediment eller sedimenterat, filtrerat, eftersom filtret inte innehåller partiklar på eller inuti vilka adsorberade mikrober som inte har desinficerats kan lokaliseras.

Teknik 5.Desinfektion med starka oxidationsmedel

För närvarande, inom bostads- och kommunala tjänster, kloreras vatten vanligtvis för att rena och desinficera det. När man dricker kranvatten bör man vara medveten om innehållet av klororganiska föreningar i det, vars nivå efter desinfektion med klor är upp till 300 µg/l. Samtidigt påverkar den initiala kontamineringströskeln inte denna indikator, eftersom det är klorering som orsakar bildandet av dessa 300 mikroelement. Dricksvatten med sådana indikatorer är högst oönskat. Klor, i kombination med organiska ämnen, bildar trihalometaner - derivat av metan, som har en uttalad cancerogen effekt, som ett resultat av vilka cancerceller uppstår.

När klorerat vatten kokas, producerar det ett kraftfullt giftigt ämne som kallas dioxin. Nivån av trihalomenater i vatten kan minskas genom att minska mängden klor som används vid desinfektion och ersätta den med andra desinfektionsmedel. I vissa fall, för att avlägsna organiska föreningar som bildas under desinfektion, används granulärt aktivt kol. Naturligtvis bör vi inte glömma den fullständiga och regelbundna övervakningen av.

Om naturliga vatten är mycket grumliga och har en hög färg, tillgriper de ofta preliminär klorering. Men som tidigare nämnts har denna vattenbehandlingsteknik inte tillräcklig effektivitet, och den är också mycket skadlig för vår hälsa.

Nackdelarna med klorering som vattenbehandlingsteknik inkluderar därför låg effektivitet plus enorma skador på kroppen. När det cancerframkallande ämnet trihalometan bildas uppstår cancerceller. När det gäller bildandet av dioxin, givet element, som noterats ovan, är det starkaste giftet.

Utan användning av klor är desinfektion av vatten ur ekonomisk synpunkt opraktisk. Olika alternativa tekniker för vattenbehandling (till exempel desinfektion, som använder UV-strålning) är ganska dyra. Det bästa alternativet idag kan betraktas som vattendesinfektion med ozon.

Teknik 6.Ozonering

Ozondesinfektion verkar vara säkrare än klorering. Men denna vattenreningsteknik har också sina nackdelar. Ozon har ingen ökad resistens och är benägen att förstöras snabbt och har därför en bakteriedödande effekt under mycket kort tid. Detta kräver att vatten går förbi VVS-systemet innan det går in i våra hem. Här uppstår svårigheter, eftersom vi alla föreställer oss den ungefärliga graden av försämring av vattenledningar.

En annan nyans av denna vattenbehandlingsteknik är reaktionen av ozon med många ämnen, inklusive till exempel fenol. De grundämnen som bildas under deras interaktion är ännu mer giftiga. Desinfektion av vatten med ozon är ett farligt åtagande om vattnet innehåller ens en liten procentandel bromjoner (det är svårt att upptäcka även i laboratoriet). När ozonering utförs uppstår giftiga bromföreningar - bromider, som är farliga för människor även i mikrodoser.

I det här fallet är ozonisering det bästa alternativet för desinfektion av en stor volym vatten, vilket kräver noggrann desinfektion. Men glöm inte att ozon, liksom de ämnen som uppstår under dess reaktioner med klororganiskt, är ett giftigt element. I detta avseende kan en stor koncentration av klororganiskt vid vattenbehandlingsstadiet representera stor skada och hälsofara.

Så, nackdelarna med desinfektion med ozon inkluderar ännu större toxicitet vid interaktion med fenol, vilket är ännu farligare än klorering, såväl som en kort bakteriedödande effekt.

Teknik 7.Desinfektion med bakteriedödande strålar

För att desinficera grundvatten används ofta bakteriedödande strålar. De kan endast användas i fallet med ett coli-index för vattnets initiala tillstånd som inte är högre än 1000 enheter / l, järnhalt upp till 0,3 mg / l, grumlighet - upp till 2 mg / l. Jämfört med desinfektion med klor är den bakteriedödande effekten på vatten optimal. I smaken av vatten och henne kemiska egenskaper inga förändringar sker vid användning av denna vattenbehandlingsteknik. Strålarna tränger in i vattnet nästan omedelbart, och efter deras nedslag blir det användbart. Med hjälp av denna metod förstörs inte bara vegetativa, utan också sporbildande bakterier. Dessutom är det mycket bekvämare att använda vattendesinfektionsanläggningar på detta sätt än med klorering.

Vid obehandlat, grumligt, färgat eller järnrikt vatten är absorptionskoefficienten så stark att användningen av bakteriedödande strålar blir omotiverad ur ekonomisk synpunkt och otillräcklig tillförlitlig ur sanitär synpunkt. I detta avseende är det bättre att använda den bakteriedödande metoden för att desinficera redan renat vatten eller för att desinficera grundvatten som inte kräver rening, men desinfektion är nödvändig för förebyggande.

Nackdelarna med desinfektion med hjälp av bakteriedödande strålar inkluderar den ekonomiska orättfärdigheten och opålitligheten hos denna vattenbehandlingsteknik ur sanitetssynpunkt.

Teknik 8.borttagning av järn

De huvudsakliga källorna till järnföreningar i naturligt vatten är vittringsprocesser, jorderosion och upplösning stenar. När det gäller dricksvatten kan järn förekomma på grund av korrosion av vattenledningar, och även på grund av att kommunala reningsverk använde järnhaltiga koagulanter för att klara vattnet.

Existera modern riktning i icke-kemiska metoder för rening av grundvatten. Detta är en biologisk metod. Denna vattenreningsteknik är baserad på användningen av mikroorganismer, oftast järnbakterier, som omvandlar Fe 2 + (järnoxid) till Fe 3 + (rost). Dessa element är inte farliga för människors hälsa, men deras metaboliska produkter har en ganska hög toxicitet.

Grunden för modern bioteknik är användningen av egenskaperna hos en katalytisk film, som bildas på en last av sand och grus eller annat liknande material med små porer, såväl som järnbakteriers förmåga att säkerställa komplexa kemiska reaktioner utan energikostnader och reagens. Dessa processer är naturliga och de är baserade på biologiska naturlagar. Järnbakterier utvecklas aktivt och i stort antal i vatten, vars järnhalt är från 10 till 30 mg / l, men praktiken visar att de kan leva i en lägre koncentration (100 gånger). Det enda villkoret här är tillräckligt stöd låg nivå miljöns surhet och samtidig tillgång till syre från luften, åtminstone i en liten volym.

Det sista steget i tillämpningen av denna vattenbehandlingsteknik är sorptionsrening. Det används för att hålla kvar avfallsprodukter från bakterier och för att utföra den slutliga desinfektionen av vatten med bakteriedödande strålar.

Denna metod har tillräckligt med fördelar, varav den viktigaste till exempel är miljövänlighet. Han har alla möjligheter att utvecklas vidare. Denna vattenbehandlingsteknik har dock ett minus - processen tar mycket tid. Detta innebär att kapacitiva strukturer måste vara stora för att kunna ge stora produktionsvolymer.

Teknik 9. Davassning

Vattnets korrosiva aggressivitet påverkas av vissa fysikaliska och kemiska faktorer. Särskilt vatten blir aggressivt om det innehåller lösta gaser. Vad gäller de vanligaste och frätande grundämnena kan här noteras koldioxid och syre. Det är ingen hemlighet att om vattnet innehåller fri koldioxid blir syrekorrosion av metallen tre gånger mer intensiv. I detta avseende innebär vattenbehandlingsteknik alltid eliminering av lösta gaser från vatten.

Det finns huvudsakliga sätt att avlägsna lösta gaser. Inom deras ram används fysisk desorption, liksom kemiska metoder för att binda dem för att avlägsna restgas. Användningen av sådana vattenbehandlingstekniker kräver som regel höga energikostnader, stora produktionsområden och förbrukning av reagens. Dessutom kan allt detta orsaka sekundär mikrobiologisk förorening av vatten.

Alla ovanstående omständigheter har bidragit till framväxten av en fundamentalt ny vattenreningsteknik. Detta är membranavgasning, eller avgasning. Med hjälp av denna metod tar specialister, med hjälp av ett speciellt poröst membran, i vilket gaser kan tränga in, men vatten inte kan tränga in, bort gaser lösta i vatten.

Grunden för driften av membranavgasning är användningen av speciella membran med stor yta (vanligtvis skapade på basis av ihåliga fibrer) placerade i tryckkärl. Gasutbytesprocesser sker i deras mikroporer. Membranvattenbehandlingsteknik gör det möjligt att använda mer kompakta enheter och riskerna för att vattnet återigen utsätts för biologisk och mekanisk förorening minimeras.

Tack vare membranavgasare (eller MD) är det möjligt att avlägsna lösta gaser från vatten utan att sprida det. Själva processen utförs i vatten, sedan i ett membran, sedan i en gasström. Trots närvaron av ett ultraporöst membran i MD, skiljer sig principen för driften av en membranavgasare från andra typer av membran (omvänd osmos, ultrafiltrering). I utrymmet för avgasarens membran finns inget vätskeflöde genom membranporerna. Membranet är en inert gastät vägg som fungerar som en separator för vätske- och gasfaserna.

Expertutlåtande

Funktioner för tillämpningen av grundvattenozoneringsteknik

V.V. Jubo,

L.I. Alferova,

senior forskare vid avdelningen "Vattenförsörjning och sanitet" FSBEI HPE "Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering"

Hur effektiv ozonering kommer att vara som en teknik för vattenrening och rening av grundvatten påverkas inte bara av parametrarna för ozonsyntes: kostnaden för elektrisk energi, pris etc. Det är också viktigt hur effektivt ozon blandas och löses i vattnet bli behandlad. Vi bör inte glömma kvalitetskompositionen.

Kallt vatten är mer lämpat för bättre upplösning av ozon, och ämnet sönderfaller snabbare när temperaturen vattenmiljö växer. När mättnadstrycket ökar löser sig också ozon bättre. Allt detta måste beaktas. Till exempel löses ozon upp till 10 gånger snabbare i en viss temperaturmiljö än syre.

I Ryssland och utomlands har studier relaterade till vattenozonering utförts upprepade gånger. Resultaten av studier av denna vattenbehandlingsteknik visade att följande faktorer påverkar nivån av vattenmättnad med ozon (högsta möjliga koncentration):

förhållandet mellan volymen av den tillförda blandningen av ozon och luft (m 3) och mängden behandlat vatten Qw (m 3) - (Qoz / Qw);
koncentrationen av ozon i blandningen av ozon och luft, som tillförs vattnet;
volymen vatten som behandlas;
temperaturen på vattnet som behandlas;
mättnadstryck;
mättnadslängd.

Om källan till vattenförsörjningen är grundvatten, bör man komma ihåg att beroende på säsong kan de förändras, särskilt deras kvalitet blir annorlunda. Detta måste beaktas när man motiverar vattenbehandlingstekniker för organisationen av offentlig vattenförsörjning, särskilt om ozonering används i den.

Om ozon används i grundvattenbehandlingsteknik, bör man inte glömma betydande skillnader i deras kvalitet i olika regioner i Ryssland. Dessutom skiljer sig kvaliteten på grundvattnet från sammansättningen av det tidigare studerade rena vattnet. I detta avseende kommer användningen av välkänd vattenbehandlingsteknik eller tekniska parametrar för vattenbehandling att vara felaktig, eftersom man alltid bör ta hänsyn till den kvalitativa sammansättningen och specifikationerna för vattnet som ska behandlas. Det kommer till exempel alltid att finnas skillnader mellan den faktiska eller faktiskt uppnådda ozonkoncentrationen i naturligt grundvatten som ska behandlas och det teoretiskt möjliga eller uppnåbara med rent vatten. Att motivera vissa vattenbehandlingstekniker kräver först och främst en detaljerad studie av vattenkällans kvalitativa sammansättning.

Rening och desinfektion av avloppsvatten: moderna frågor

Modern vattenreningsteknik och innovativa metoder

Genom att introducera nya metoder och tekniker för vattenbehandling är det möjligt att lösa vissa uppgifter, vars uppnående säkerställer:

produktion av dricksvatten i enlighet med GOST och nuvarande standarder som uppfyller kundernas krav;
pålitlig rening och desinfektion av vatten;
oavbruten och tillförlitlig drift av vattenbehandlingsanläggningar;
sänka kostnaderna för vattenbehandling och dess reningsprocesser;
spara reagenser, el och vatten för personliga behov;
vattenproduktion av hög kvalitet.

De senaste vattenbehandlingsteknikerna som används för att förbättra vatten bör också beröras.

1. Membranmetoder

Membranmetoder är baserade på modern vattenbehandlingsteknik, som inkluderar makro- och mikro-, ultra- och nanofiltrering, samt omvänd osmos. Membranvattenbehandlingsteknik används för att avsalta avloppsvatten och lösa problem i samband med vattenrening. Samtidigt kan renat vatten ännu inte kallas hälsosamt och säkert för kroppen. Observera att membranmetoder är dyra och energikrävande, och deras användning är förknippad med konstanta underhållskostnader.

2. Reagensfria metoder

Här bör först och främst strukturering, eller aktivering, av en vätska pekas ut som den mest använda metoden. Idag finns det olika sätt att aktivera vatten (till exempel användning av magnetiska och elektromagnetiska vågor, kavitation, ultraljudsfrekvensvågor, exponering för olika mineraler, resonansmetoder). Med hjälp av strukturering är det möjligt att lösa ett antal problem vid beredning av vatten (missfärga, mjukgöra, desinficera, avgasa, järnfritt vatten och utföra en rad andra manipulationer). Kemisk vattenbehandlingsteknik används inte i detta fall.

Aktiverat vatten och vätskan som traditionella vattenbehandlingstekniker har tillämpats på skiljer sig från varandra. Nackdelarna med traditionella metoder har redan nämnts tidigare. Strukturen av aktiverat vatten liknar strukturen av vatten från en källa, "levande" vatten. Den har många medicinska egenskaper och stor nytta för människokroppen.

För att avlägsna grumlighet från vätskan (svåra att sedimentera tunna suspensioner) används en annan metod för aktiverat vatten - dess förmåga att påskynda koaguleringen (klibbning och sedimentering) av partiklar och den efterföljande bildningen av stora flingor. Kemiska processer och kristallisering av lösta ämnen sker mycket snabbare, absorptionen blir mer intensiv, det finns en förbättring av koaguleringen av föroreningar och deras utfällning. Dessutom används ofta sådana metoder för att förhindra bildning av beläggningar i värmeväxlarutrustning.

Vattenkvaliteten påverkas direkt av de aktiveringsmetoder och vattenbehandlingstekniker som används. Bland dem:

magnetiska vattenbehandlingsanordningar;
elektromagnetiska metoder;
kavitation;
resonansvågstrukturering av vätska (denna vattenbehandlingsteknik är beröringsfri och den är baserad på piezokristaller).

3. Hydromagnetiska system

Syftet med HMS (hydromagnetiska system) är behandling av vattenflöden med hjälp av ett konstant magnetfält av en speciell rumslig konfiguration. HMS används för att neutralisera beläggningar i värmeväxlarutrustning, samt för att klara vatten (till exempel efter desinfektion med klor). Detta system fungerar så här: metalljoner i vatten interagerar med varandra på magnetisk nivå. Samtidigt sker kemisk kristallisation.

Bearbetning med hydromagnetiska system kräver inga kemiska reagenser, och därför är denna rengöringsmetod miljövänlig. Men HMS har också sina baksidor. Som en del av denna vattenbehandlingsteknik används kraftfulla permanentmagneter, som är baserade på sällsynta jordartsmetaller som behåller sina parametrar (magnetfältstyrka) under lång tid (årtionden). Men i händelse av överhettning av dessa element över 110–120 ° C, kan de magnetiska egenskaperna försvagas. I detta avseende bör installationen av hydromagnetiska system utföras på platser där vattentemperaturen inte överstiger dessa värden, d.v.s. innan den värms upp (returledning).

Så, nackdelarna med HMS inkluderar möjligheten att använda vid en temperatur på högst 110–120 ° C, otillräcklig effektivitet, behovet av att använda andra metoder tillsammans med det, vilket är olönsamt ur ekonomisk synvinkel.

4. kavitationsmetod

Under kavitation bildas kaviteter (hålor eller kavitationsbubblor) i vatten, inuti vilket det finns en gas, ånga eller en blandning av dem. Under kavitation passerar vatten till en annan fas, det vill säga det förvandlas från en vätska till en ånga. Kavitation uppstår när trycket i vattnet sjunker. Förändringen i trycket orsakas av en ökning av dess hastighet (under hydrodynamisk kavitation), passage av akustiskt vatten under sällsynthetshalvcykeln (under akustisk kavitation).

När kavitationsbubblorna plötsligt försvinner uppstår vattenslag. Som ett resultat skapas en kompressions- och spänningsvåg i vatten med en ultraljudsfrekvens. Kavitationsmetoden används för att rena vatten från järn, hårda salter och andra ämnen som överskrider MPC. Samtidigt är vattendesinfektion genom kavitation inte särskilt effektivt. Andra nackdelar med att använda metoden inkluderar betydande strömförbrukning och dyrt underhåll med förbrukningsbara filterelement (resurs från 500 till 6000 m 3 vatten).

Vattenbehandlingsteknik för dricksvatten för bostäder och kommunala tjänster enligt schemat

Schema 1.Luftning - avgasning - filtrering - desinfektion

Denna vattenreningsteknik kan kallas den enklaste ur teknisk synvinkel och konstruktiv i genomförandet. Schemat implementeras av olika metoder för luftning-avgasning - allt beror på den kvalitativa sammansättningen av grundvatten. Här är två viktiga sätt att tillämpa denna vattenbehandlingsteknik:

luftningsavgasning av vätskan i det initiala tillståndet i tanken; forcerad lufttillförsel och efterföljande filtrering på granulära filter och desinfektion med UV-bestrålning används inte. Under luftningsavgasning utförs sprutning på ett styvt kontaktskikt med hjälp av ejektormunstycken och virvelmunstycken. En kontaktbassäng, ett vattentorn etc. kan fungera som en reservoar av initialvatten Filtren här är albitofyrer, brända stenar. Denna teknik används vanligtvis för att rena grundvatten, som innehåller mineralformer av löst Fe 2 + och Mn 2 +, som inte innehåller H 2 S, CH 4 och antropogena föroreningar;
luftningsavgasning, utförd i analogi med den tidigare metoden, men dessutom används forcerad lufttillförsel. Denna metod används om det finns lösta gaser i grundvattnets sammansättning.

Renat vatten kan tillföras särskilda RCHV (rentvattentankar) eller torn, som är speciella lagringstankar, förutsatt att de ännu inte använts som mottagningstank. Vidare transporteras vatten till konsumenterna genom distributionsnät.

Schema 2.Luftning - avgasning - filtrering - ozonering - filtrering på GAU - desinfektion

När det gäller denna vattenbehandlingsteknik är dess användning tillrådlig för komplex behandling av grundvatten, om det finns starka föroreningar i höga koncentrationer: Fe, Mn, organiskt material, ammoniak. Under loppet av denna metod utförs enkel eller dubbel ozonering:

om det finns lösta gaser CH 4 , CO 2 , H 2 S, organiska och antropogena föroreningar i vattnet, utförs ozonering efter luftningsavgasning med filtrering på inerta material;
om det inte finns någon CH 4, vid (Fe 2 + / Mn 2 +)< 3: 1 озонирование нужно проводить на первом этапе аэрации-дегазации. Уровень доз озона в воде не должен быть выше 1,5 мг/л, чтобы не допустить окисления Mn 2 + до Mn 7 +.

Du kan använda de filtermaterial som anges i schema A. Om sorptionsrening används används ofta aktivt kol och klinoptilolit.

Schema 3. Luftning-avgasning - filtrering - djupluftning i virvelluftare med ozonering - filtrering - desinfektion

Denna teknik utvecklar grundvattenreningstekniken enligt schema B. Den kan användas för att rena vatten som innehåller förhöjda nivåer av Fe (upp till 20 mg/l) och Mn (upp till 3 mg/l), oljeprodukter upp till 5 mg/ l, fenoler upp till 3 µg/l och organiska ämnen upp till 5 mg/l med ett pH i källvattnet nära neutralt.

Som en del av denna vattenbehandlingsteknik är det bäst att använda UV-bestrålning för att desinficera det behandlade vattnet. Territorier för bakteriedödande installationer kan vara:

platser som ligger precis före leverans av behandlat vatten till konsumenter (om längden på nätverken är liten);
precis framför vattenverket.

Med hänsyn till grundvattnets kvalitet ur sanitär synvinkel och tillståndet för vattenförsörjningssystemet (nätverk, installationer på dem, RFC, etc.), utrustning för stationer eller vattenbehandlingsutrustning i syfte att desinficera vatten innan det levereras till konsumenter kan antyda närvaron av all utrustning som är lämplig för förhållandena i ett visst territorium.

Schema 4.Intensiv avgasning-luftning - filtrering (AB; GP) - desinfektion (UVR)

I denna vattenbehandlingsteknik finns stadier av intensiv avgasning, luftning och filtrering (ibland tvåstegs). Användningen av denna metod är att rekommendera om det är nödvändigt att avlägsna löst CH 4 , H 2 S och CO 2 som finns i höga koncentrationer med en ganska låg halt av lösta former av Fe, Mn - upp till 5 och 0,3 mg/l, respektive.

Som en del av tillämpningen av vattenbehandlingsteknik utförs förbättrad luftning och filtrering i 1–2 steg.

För att utföra luftning används virvelmunstycken (i förhållande till enskilda system), virvelavgasare - luftare, kombinerade avgasnings- och luftningsenheter (kolonner) med samtidig gasstrippning.

När det gäller filtreringsmaterial liknar de de som anges i Schema A. När innehållet av fenoler och oljeprodukter i grundvatten utförs filtrering med hjälp av sorbenter - aktivt kol.

I enlighet med detta schema filtreras vatten på tvåstegsfilter:

1:a steget - att rena vatten från Fe- och Mn-föreningar;
2: a steg - att utföra sorptionsrening av vatten, som redan har renats, från oljeprodukter och fenoler.

Om möjligt utförs endast det första steget av filtrering, vilket gör kretsen mer flexibel. Samtidigt kräver implementeringen av en sådan vattenbehandlingsteknik mer kostnader.

Om vi betraktar små och medelstora avräkningar, är användningen av denna vattenbehandlingsteknik att föredra i en tryckversion.

Som en del av tillämpningen av vattenbehandlingsteknik kan du använda vilken metod som helst för att desinficera vatten som redan har rengjorts. Allt beror på hur produktivt vattenförsörjningssystemet är och vad är villkoren för det territorium där vattenbehandlingstekniken används.

Schema 5.Ozonering - filtrering - filtrering - desinfektion (NaClO)

Om det är nödvändigt att avlägsna antropogena och naturliga föroreningar, tillgriper de ozonisering med ytterligare filtrering genom en granulär belastning och adsorption på GAC och desinfektion med natriumhypoklorit när innehållet av totalt järn i vattnet är upp till 12 mg/l, kaliumpermanganat upp till 1,4 mg/l och oxiderbarhet upp till 14 mg O 2 /l.

Schema 6.Luftning - avgasning - koagulering - filtrering - ozonering - filtrering - desinfektion (NaClO)

Detta alternativ liknar det tidigare schemat, men här används luftningsavgasning och ett koaguleringsmedel införs före järnborttagnings- och demanganiseringsfiltren. Tack vare tekniken för vattenbehandling är det möjligt att ta bort antropogena föroreningar i en svårare situation, när nivån av järn når upp till 20 mg/l, mangan upp till 4 mg/l och det finns en hög permanganatoxiderbarhet - 21 mg O2/l.

Schema 7.Luftning - avgasning - filtrering - filtrering - jonbyte - desinfektion (NaClO)

Detta system rekommenderas för områden i västra Sibirien, där det finns betydande olje- och gasfyndigheter. Som en del av vattenbehandlingstekniken befrias vatten från järn, uppsamling sker för GAC, jonbyte för klinoptilolit i Na-form med ytterligare desinfektion och natriumhypoklorit. Observera att systemet redan används framgångsrikt i västra Sibirien. Tack vare denna vattenbehandlingsteknik uppfyller vattnet alla SanPiN 2.1.4.1074-01-standarder.

Vattenbehandlingstekniken har också nackdelar: periodiskt måste jonbytarfilter regenereras med en natriumkloridlösning. Följaktligen är frågan om förstörelse eller återanvändning av lösningen för regenerering akut här.

Schema 8. Luftningsavgasning - filtrering (C + KMnO 4) - ozonering - sedimentering - adsorption (C) - filtrering (C + KMnO 4) (demanganering) - adsorption (C) - desinfektion (Cl)

Tack vare tekniken för vattenbehandling enligt detta schema avlägsnas tungmetaller, ammonium, radionuklider, antropogena organiska föroreningar och andra, såväl som mangan och järn från vattnet i två steg - med hjälp av koagulering och filtrering genom en belastning av naturlig zeolit ( clinoptilolite), ozonering och sorption på zeolit. Regenerera belastningen med hjälp av reagensmetoden.

Schema 9. Luftningsavgasning - ozonering - filtrering (klarning, järnborttagning, demanganisering) - adsorption på GAC - desinfektion (UFO)

Som en del av denna vattenreningsteknik utförs följande aktiviteter:

metan avlägsnas fullständigt med en åtföljande ökning av pH som ett resultat av partiell strippning av koldioxid, vätesulfid, samt flyktiga organoklorföreningar (VOC), preozonering, oxidation av preozonering och järnhydrolys utförs (djup luftnings-avgasningssteg) ;
2–3-valenta järn- och järnfosfatkomplex, delvis mangan och tungmetaller avlägsnas (filtreringssteg av vattenbehandlingsteknik);
förstöra kvarvarande stabila komplex av järn, kaliumpermanganat, vätesulfid, antropogena och naturliga organiska ämnen, sorption av ozoniseringsprodukter, nitrifiera ammoniumkväve (ozonerings- och sorptionssteg).

Renat vatten måste desinficeras. För att göra detta utförs UV-bestrålning, en liten dos klor införs, och först då tillförs vätskan till vattendistributionsnäten.

Expertutlåtande

Hur man väljer rätt vattenreningsteknik

V.V. Jubo,

Dr. tech. Sci., professor vid avdelningen "Vattenförsörjning och sanitet" FGBOU VPO "Tomsk State University of Architecture and Civil Engineering"

Ur teknisk synvinkel är det ganska svårt att utforma vattenbehandlingstekniker och utarbeta tekniska system enligt vilka vattnet måste bringas till dricksstandard. Bestämningen av grundvattenbehandlingsmetoden som ett separat steg i beredningen av den allmänna vattenreningstekniken påverkas av den kvalitativa sammansättningen av naturliga vatten och det erforderliga reningsdjupet.

Grundvatten i ryska regioner är annorlunda. Det är på deras sammansättning som vattenbehandlingstekniker och uppnåendet av vattenöverensstämmelse med dricksstandarder SanPiN 2.1.4.1074–01 “Dricksvatten. Hygieniska krav på vattenkvalitet i centraliserade dricksvattenförsörjningssystem. Kvalitetskontroll. Sanitära och epidemiologiska regler och föreskrifter”. Den vattenreningsteknik som används, deras komplexitet och, naturligtvis, kostnaden för reningsutrustning beror också på den ursprungliga kvaliteten och innehållet i dricksvattnet.

Som redan nämnts är vattnets sammansättning annorlunda. Dess bildning påverkas av geografiska, klimatiska, geologiska förhållanden i området. Till exempel visar resultaten av naturliga studier av vattensammansättningen i olika delar av Sibirien att de har olika egenskaper under olika årstider, eftersom deras näring varierar beroende på tid på året.

När villkoren för grundvattenutvinning från akviferer kränks, strömmar vatten från angränsande horisonter, vilket också påverkar förändringen i egenskaper, den kvalitativa sammansättningen av vätskor.

Eftersom valet av en eller annan vattenbehandlingsteknik beror på vattnets egenskaper, är det nödvändigt att analysera deras sammansättning i detalj och fullständigt för att välja det billigaste och mest effektiva alternativet.

Företaget "KF Center" har varit verksamt på marknaden för vattenrening och vattenreningssystem sedan 1997. Vi presenterar högkvalitativ utrustning för våra kunder. Företaget specialiserar sig inte bara på försäljning, utan också på utvecklingen inom denna bransch, och företaget har möjlighet att i sin katalog presentera inte bara de modernaste utan också de mest olika tekniska komplexen för vattenrening. Men först till kvarn.

Vattenrening och vattenrening: betydelse i den moderna världen

Idag är det ingen hemlighet för någon att själva livskvaliteten till stor del beror på vattnets kvalitet. Denna fråga är särskilt akut i megastäder, där mängden rent vatten som konsumeras av befolkningen är slående i sin omfattning. Vattenrening och vattenrening är också viktiga för olika industrier. Vare sig det är industrikomplex eller jordbruksföretag.

Med en förståelse för de nuvarande marknadskraven strävar KF Center efter att möta de modernaste kraven på försörjning av professionella system för vattenrening och vattenrening. Därför, genom att vända dig till företagets specialister, kan du alltid vara säker på att de kommer att hitta en lösning på alla uppgifter du står inför.

Vattenreningsverk - innovationer eller traditionell teknik?

Idag är ett modernt vattenreningssystem en kombination av traditionell teknik och industriinnovation. Baserat på upptäckter från tidigare generationer och vill hänga med i tiden, erbjuder företaget "KF Center" sina kunder den mest effektiva moderna utrustningen.

Installationer av vattenrening och vattenrening i sortimentet av företaget "KF Center"

KF Center-företaget presenterar olika tekniska komplex på marknaden som kan lösa både ett brett spektrum av uppgifter och klara av högt specialiserade önskemål. När allt kommer omkring är det ingen hemlighet för någon att valet av utrustning för vattenbehandling eller vattenrening beror på kvaliteten på källvattnet, såväl som på kundernas krav på kvaliteten på det behandlade vattnet.

Vatten för bostads- och samhällsservicesektorn måste alltså uppfylla ett antal faktorer för att vara lämpligt för hushållsbruk. På Livsmedelsindustrin deras vattenkrav, som är mycket stränga när det gäller slutproduktens renhet. Vad kan vi säga om industriell användning, där en strikt definierad kemisk sammansättning av vatten kan krävas.
Som svar på de många förfrågningarna från sina kunder, fyller KF Center-företaget ständigt på sin produktlinje och erbjuder marknaden ett brett utbud av vattenrening och vattenreningssystem. Bland dem:

filter för att mjuka upp vatten och ta bort löst järn;
filter för att avlägsna mekaniska föroreningar;
filter av patrontyp;
hydrocyklonfilter;
ultravioletta sterilisatorer;
proportionella doseringskomplex;
ultrafiltreringssystem; nanofiltrering, omvänd osmos;
granulära system med aktivt kol;
kemiska program för behandling och stabilisering av pann- och kylvatten, ånga och kondensat, vatten i cirkulerande vattenförsörjningssystem;
kontroll- och mät- och analysutrustning.

Vattenrening och behandlingssystem som erbjuds av KF Center är utformade inte bara för att ta bort mekaniska föroreningar och suspensioner från vatten, utan också för att ta bort enskilda element:

hårdhetssalter;
organiska föreningar;
mangan;
körtel;
vätesulfid, etc.

Verksamhetsbeskrivningar för företaget "KF Center"

I företaget "KF Center" kan du köpa olika vattenbehandlings- eller vattenbehandlingssystem, samt beställa ett antal tilläggstjänster.

För det första är det naturligtvis professionell rådgivning om val av lämplig utrustning och tekniska processer för att arbeta med vatten inom detta område.

För det andra kan du beställa design av komplex som inkluderar ett brett utbud av vattenrening och vattenreningssystem. Dessutom kommer företaget inte bara att designa dem, utan även producera, leverera och utföra driftsättning.

För det tredje erbjuder KF Center-företaget korrigerande vattenbehandling med reagens.

Grundläggande (traditionella) metoder för vattenbehandling.

Problemet med vattenrening omfattar frågorna om fysikaliska, kemiska och biologiska förändringar i bearbetningsprocessen för att göra det lämpligt att dricka, det vill säga rening och förbättring av dess naturliga egenskaper.

De viktigaste metoderna för vattenbehandling

Vattenklarning

Nackdelar med koagulering, sedimentering och filtrering: kostsamma och otillräckligt effektiva vattenbehandlingsmetoder, och därför krävs ytterligare kvalitetsförbättringsmetoder.)

Vattendesinfektion

Desinfektion av vatten med starka oxidationsmedel.

För närvarande, vid anläggningarna för bostäder och kommunala tjänster för vattendesinfektion, som regel, klorering vatten. Om du dricker kranvatten bör du veta att det innehåller klororganiska föreningar, vars mängd efter proceduren för att desinficera vatten med klor når 300 μg / l. Dessutom beror denna mängd inte på den initiala nivån av vattenförorening, dessa 300 ämnen bildas i vatten på grund av klorering. Konsumtionen av sådant dricksvatten kan ha en mycket allvarlig inverkan på hälsan. Faktum är att när organiska ämnen kombineras med klor, bildas trihalometaner. Dessa metanderivat har en uttalad cancerframkallande effekt, vilket bidrar till bildandet av cancerceller. När man kokar klorerat vatten producerar det det starkaste giftet - dioxin. För att minska halten trihalometaner i vatten kan man minska mängden klor som används eller ersätta det med andra desinfektionsmedel, t.ex. granulärt aktivt kol för avlägsnande av de organiska föreningar som bildas vid vattenrening. Och naturligtvis behöver vi mer detaljerad kontroll över kvaliteten på dricksvattnet.

Ozonering

Nackdelar med ozonering: den bakteriedödande effekten är kort, i reaktion med fenol är den ännu giftigare än klorfenoliska, vilket är farligare för kroppen än klorering.

Desinfektion av vatten med bakteriedödande strålar.

FYND

Ny teknik och innovativa metoder för att förbättra vattenkvaliteten

Införandet av ny teknik och innovativa metoder för vattenrening gör det möjligt att lösa en uppsättning uppgifter som ger:

produktion av dricksvatten som uppfyller de etablerade standarderna och GOSTs, uppfyller konsumenternas krav;
tillförlitlighet av vattenrening och desinfektion;
effektiv oavbruten och tillförlitlig drift av vattenbehandlingsanläggningar;
minska kostnaderna för vattenbehandling och vattenbehandling;
spara reagenser, el och vatten för egna behov;
kvaliteten på vattenproduktionen.

Ny teknik för att förbättra vattenkvaliteten inkluderar:

Nackdelar: förbrukar el, inte tillräckligt effektiv och dyr att underhålla.

FYND

Metoder för beröringsfri vätskeaktivering (BOZH). resonansteknologier.

Introduktion

Under många år och århundraden framstod inte vattenrening som en gren av tekniken, och ännu mindre - som en gren av kemisk teknik. Empiriskt funnit tekniker och metoder för vattenrening, främst anti-infektion, användes. Och därför är historien om vattenbehandling historien om anpassningar för beredning och rening av vatten av kända kemiska processer och tekniker som har hittat eller håller på att hitta sin tillämpning. Vattenrening för dricksvatten och industriell vattenförsörjning skiljer sig fundamentalt från andra områden inom kemisk teknik: vattenreningsprocesser sker i stora volymer vatten och med mycket små mängder lösta ämnen. Detta innebär att hög vattenförbrukning kräver installation av stor utrustning, och en liten mängd ämnen som utvinns ur vatten medför oundvikligen användningen av "fina" metoder för vattenbehandling. För närvarande utvecklas de vetenskapliga grunderna för vattenbehandlingsteknologier intensivt, med hänsyn till de specificerade specifikationerna för denna teknikgren. Och ett sådant arbete är långt ifrån färdigt, om vi ens kan tala om den slutliga kunskapen om vatten. Det skulle vara en stor överdrift att säga att de avancerade vetenskaps- och designkrafterna, de bästa maskinbyggande kapaciteterna var inriktade på att förverkliga behoven av vattenrening. Tvärtom, uppmärksamheten på denna industri och därmed finansieringen manifesterades i den minsta volymen, enligt restprincipen.

Testerna som har fallit till Rysslands lott under de senaste 12-15 åren har upplevts fullt ut av vattenrening. Både kunder och leveranser av vattenreningsutrustning blir så att säga alltmer individualiserade. De senaste åren var leveranserna i regel grossist och nu främst små partihandel och enstaka. För att inte tala om vad som saknades ganska nyligen rysk produktion hushållsfilter och autonoma vattenförsörjningssystem, per definition levererade i ett eller flera exemplar. Ja, och importen av sådan utrustning var väldigt knapp. Det gör att många personer som tidigare inte varit bekanta med det är involverade i vattenrening. Dessutom, med ett litet antal specialister inom vattenrening, är många ingenjörer som har fått utbildning i andra specialiteter engagerade i vatten. Uppdraget att förse konsumenterna med dricksvatten av hög kvalitet kan knappast kallas en lätt uppgift.

Det är nästan omöjligt ens kort att överväga alla metoder för vattenrening och vattenbehandling. Här vill vi uppmärksamma läsarna på de mest använda i praktiken i modern teknik vid avloppsreningsverk av olika vattenförsörjningssystem.

1. Vattnets egenskaper och sammansättning

Vatten är naturens mest anomala ämne. Detta vanliga uttryck beror på att vattnets egenskaper i många avseenden inte motsvarar de fysiska lagar som andra ämnen lyder. Först och främst är det nödvändigt att komma ihåg: när vi talar om naturligt vatten bör alla bedömningar inte vara relaterade till vatten som sådant, utan till vattenlösningar av olika, i själva verket, alla element på jorden. Hittills har det inte varit möjligt att få kemiskt rent vatten.

1.1 Vattens fysiska egenskaper

Den polära asymmetriska strukturen av vatten och mångfalden av dess medarbetare bestämmer vattnets fantastiska avvikande fysiska egenskaper. Vatten når sin högsta densitet vid positiva temperaturer, det har onormalt hög förångningsvärme och smältvärme, specifik värmekapacitet, kokpunkt och fryspunkt. Stor specifik värme -4,1855 J / (g ° C) vid 15 ° C - bidrar till regleringen av temperaturen på jorden på grund av den långsamma uppvärmningen och kylningen av vattenmassor. Kvicksilver har till exempel en specifik värmekapacitet vid 20°C på endast 0,1394 J/(g°C). I allmänhet är värmekapaciteten för vatten mer än dubbelt så stor som för någon annan kemisk förening. Detta kan förklara valet av vatten som arbetsvätska inom energisektorn. Onormal egenskap hos vatten - 10 % volymexpansion när den är fryst säkerställer att isen flyter, det vill säga återigen bevarar liv under isen. En annan extremt viktig egenskap hos vatten är dess exceptionellt stora ytspänning . Molekyler på vattenytan upplever verkan av intermolekylär attraktion från ena sidan. Eftersom krafterna av intermolekylär interaktion i vatten är onormalt höga, dras varje molekyl som "flyter" på vattenytan så att säga in i vattenskiktet. Vatten har en ytspänning på 72 mN/m vid 25°C. I synnerhet förklarar denna egenskap den sfäriska formen av vatten under viktlösa förhållanden, uppkomsten av vatten i jorden och i kapillärkärlen hos träd, växter, etc.

naturligt vatten - ett komplext dispergerat system som innehåller en mängd olika mineraliska och organiska föroreningar.

Kvaliteten på naturligt vatten som helhet förstås som ett kännetecken för dess sammansättning och egenskaper, vilket avgör dess lämplighet för specifika typer av vattenanvändning, medan kvalitetskriterier är tecken på vilka vattenkvaliteten bedöms.

1.2. Suspenderade föroreningar

suspenderade fasta ämnen som finns i naturliga vatten, består av partiklar av lera, sand, silt, suspenderad organisk och oorganiska ämnen, plankton och olika mikroorganismer. Suspenderade partiklar påverkar vattnets genomskinlighet.

Innehållet av suspenderade föroreningar i vatten, mätt i mg/l, ger en uppfattning om föroreningen av vatten med partiklar, huvudsakligen med en nominell diameter på mer än 1 10 - 4 mm. När halten av suspenderade partiklar i vatten är mindre än 2-3 mg/l eller mer än de angivna värdena, men den villkorade partikeldiametern är mindre än 1 10-4 mm, utförs bestämningen av vattenföroreningar indirekt av grumligheten av vattnet.

1.3. dis och transparens

Grumlighet vatten orsakas av närvaron av fint dispergerade föroreningar orsakade av olösliga eller kolloidala oorganiska och organiska ämnen av olika ursprung. Tillsammans med grumlighet, särskilt i de fall där vattnet har en liten färg och grumlighet, och det är svårt att bestämma dem, används indikatorn « genomskinlighet» .

1.4. Lukt

Luktens natur och intensitet naturligt vatten bestäms organoleptiskt. Enligt arten av lukter är indelade i två grupper: naturligt ursprung (organismer som lever och döda i vattnet, ruttnande växtrester, etc.); artificiellt ursprung (föroreningar från industri- och jordbruksavloppsvatten). Lukterna från den andra gruppen (av artificiellt ursprung) är namngivna enligt de ämnen som bestämmer lukten: klor, bensin, etc.

1.5. Smaka och smaka

Skilja på fyra typer av vattensmaker : salt, bitter, söt, sur. De kvalitativa egenskaperna hos nyanserna av smaksensationer - eftersmak - uttrycks beskrivande: klor, fisk, bitter, och så vidare. Den vanligaste salta smaken av vatten beror oftast på natriumklorid löst i vatten, bitter - magnesiumsulfat, sur - ett överskott av fri koldioxid, etc.

1.6. Chroma

Vattenkvalitetsindexet, som kännetecknar vattenfärgens intensitet och bestäms av innehållet av färgade föreningar, uttrycks i grader av platina-koboltskalan och bestäms genom att jämföra färgen på vattnet som testas med standarder. Chroma naturliga vatten beror främst på närvaron av humusämnen och järnföreningar, varierar från några till tusentals grader.

1.7. Mineralisering

Mineralisering - det totala innehållet av alla mineralämnen som finns i den kemiska analysen av vatten. Mineraliseringen av naturliga vatten, som bestämmer deras elektriska ledningsförmåga, varierar över ett brett intervall. De flesta floder har mineralisering från flera tiotals milligram per liter till flera hundra. Deras elektriska ledningsförmåga varierar från 30 till 1500 µS/cm. Mineraliseringen av grundvatten och saltsjöar varierar i intervallet från 40-50 mg/l till hundratals g/l (densiteten i detta fall skiljer sig redan avsevärt från enhet). Den specifika elektriska ledningsförmågan för nederbörd i atmosfären med mineralisering från 3 till 60 mg/l är 10-120 µS/cm. Naturligt mineraliseringsvatten delas in i grupper. Gränsen för färskvatten - 1 g / kg - fastställdes på grund av det faktum att med en mineralisering av mer än detta värde är smaken av vatten obehaglig - salt eller bittersalt.

1.8. Elektrisk konduktivitet

elektrisk konduktivitet är ett numeriskt uttryck för förmågan hos en vattenlösning att leda en elektrisk ström. Vattens elektriska ledningsförmåga beror huvudsakligen på koncentrationen av lösta mineralsalter och temperatur.

Enligt värdena för elektrisk ledningsförmåga kan man ungefär bedöma vattnets salthalt.

Vattentyp Mineraliseringstäthet,

1.9. Stelhet

Vattnets hårdhet på grund av närvaron i vattnet av kalcium, magnesium, strontium, barium, järn, manganjoner. Men den totala halten av kalcium- och magnesiumjoner i naturliga vatten är ojämförligt större än halten av alla andra listade joner – och till och med deras summa. Därför förstås hårdhet som summan av mängderna kalcium- och magnesiumjoner - den totala hårdheten, som består av värdena för karbonat (tillfälligt, eliminerat genom kokning) och icke-karbonat (permanent) hårdhet. Den första orsakas av närvaron av kalcium- och magnesiumbikarbonater i vattnet, den andra av närvaron av sulfater, klorider, silikater, nitrater och fosfater av dessa metaller. Om vattnets hårdhet är mer än 9 mmol/l ska dock innehållet av strontium och andra jordalkalimetaller i vattnet beaktas.

Med mer än 500 termer definierar ISO 6107-1-8:1996 hårdhet som vattens förmåga att löddra med tvål. I Ryssland uttrycks vattnets hårdhet i mmol / l. I hårt vatten förvandlas vanlig natriumtvål (i närvaro av kalciumjoner) till en olöslig "kalciumtvål" som bildar värdelösa flingor. Och tills all kalciumhårdhet i vattnet är eliminerad på detta sätt kommer inte skumbildningen att börja. För 1 mmol / l vattenhårdhet för sådan vattenmjukning förbrukas teoretiskt 305 mg tvål i praktiken - upp till 530. Men, naturligtvis, är de största problemen från skalbildning.

Klassificering av vatten efter hårdhet (mmol/l): Vattengrupp Måttenhet, mmol/l

Mycket mjuk………………..upp till 1,5

Mjuk……………………….1,5 - 4,0

Medelhård………… 4 - 8

Stel………………………… 8 - 12

Mycket tufft……………….mer än 12

1.10. Alkalinitet

alkalinitet vatten kallas den totala koncentrationen av anjoner av svaga syror och hydroxyljoner som finns i vatten (uttryckt i mmol / l), som reagerar i laboratoriestudier med salt- eller svavelsyror för att bilda klorid- eller sulfatsalter av alkali- och jordalkalimetaller. Följande former av vattenalkalinitet särskiljs: bikarbonat (hydrokarbonat), karbonat, hydrat, fosfat, silikat, humat - beroende på anjonerna av svaga syror, som bestämmer alkaliniteten.

Alkaliteten hos naturliga vatten, vars pH vanligtvis är

Eftersom alkaliniteten i naturliga vatten nästan alltid bestäms av bikarbonater, antas den totala alkaliniteten för sådana vatten vara lika med karbonathårdheten.

1.11. organiskt material

Räckvidd organiska föroreningar väldigt bred:

Humussyror och deras salter - natrium, kalium, ammoniumhumat;

Vissa föroreningar av industriellt ursprung;

Del av aminosyror och proteiner;

Fulvinsyror (salter) och humussyror och deras salter - humater av kalcium, magnesium, järn;

Fetter av olika ursprung;

Partiklar av olika ursprung, inklusive mikroorganismer.

Innehållet av organiska ämnen i vatten uppskattas med metoder för att bestämma vattens oxiderbarhet, innehåll av organiskt kol, biokemiskt syrebehov och absorption i det ultravioletta området. Värdet som kännetecknar innehållet i vatten av organiska och mineraliska ämnen som oxiderats av något av de starka kemiska oxidationsmedlen under vissa förhållanden kallas oxiderbarhet . Det finns flera typer av vattenoxiderbarhet: permanganat, bikromat, jodat, cerium (metoder för att bestämma de två sista används sällan). Oxiderbarhet uttrycks i milligram syre, motsvarande mängden reagens som används för att oxidera organiska ämnen som finns i 1 liter vatten. I grundvatten (artesiskt) finns praktiskt taget inga organiska föroreningar, och i ytvatten finns det betydligt mer "organiska ämnen".

2. Val av vattenbehandlingsmetoder

Vattenbehandlingsmetoder bör väljas när man jämför källvattnets sammansättning och dess kvalitet, reglerat normativa dokument eller definieras av konsumenten av vatten. Efter ett preliminärt urval av vattenreningsmetoder analyseras möjligheter och förutsättningar för deras tillämpning, utifrån uppgiften. Oftast uppnås resultatet genom stegvis implementering av flera metoder. Därför är både valet av de faktiska vattenbehandlingsmetoderna och deras ordningsföljd viktiga.

Det finns ett 40-tal metoder för vattenrening, endast de vanligaste används här.

2.1 Fysikaliska och kemiska processer vattenbehandling

Dessa processer kännetecknas av användningen av kemiska reagenser för att destabilisera och öka storleken på partiklarna som bildar föroreningen, följt av fysisk separation av fasta partiklar från vätskefasen.

2.1.1. koagulering och flockning

Koagulering och flockning är två helt olika komponenter i den fysiska och kemiska reningen av vatten.

Koagulering - detta är det stadium under vilket destabiliseringen av kolloidala partiklar (liknande bollar med en diameter på mindre än 1 mikron) inträffar.

Ordet koagulering kommer från latinets "coagulare", vilket betyder "att agglomerera, hålla ihop, ackumuleras". Vid vattenbehandling uppnås koagulering genom att tillsätta kemikalier till en vattenhaltig suspension, där dispergerade kolloidala partiklar samlas till stora aggregat som kallas flingor eller mikroflingor.

Kolloider är olösliga partiklar som är suspenderade i vatten. Den lilla storleken (mindre än 1 µm) gör dessa partiklar exceptionellt stabila. Partiklar kan ha olika ursprung:

Mineral: silt, lera, kiseldioxid, hydroxider och metallsalter, etc.

Organiska: humus- och fulvinsyror, färgämnen, yt- aktiva substanser och

Obs: Mikroorganismer som bakterier, plankton, alger, virus anses också vara kolloider.

Stabiliteten och därmed instabiliteten hos suspenderade partiklar är en faktor som bestäms av de olika krafterna för attraktion och repulsion:

Krafter av intermolekylär interaktion

Genom elektrostatiska krafter

Genom jordens drag

Krafter involverade i Brownsk rörelse

Koagulering är både en fysisk och kemisk process. Reaktioner mellan partiklarna och koaguleringsmedlet säkerställer bildandet av aggregat och deras efterföljande sedimentering. Katjoniska koagulanter neutraliserar den negativa laddningen av kolloider och bildar en lös massa som kallas mikroflingor.

Koagulationsmekanismen kan reduceras till två steg:

1- Neutralisering av laddningen: vilket motsvarar minskningen av elektriska laddningar som har en frånstötande effekt på kolloider.

2- Bildning av aggregat av partiklar.

För närvarande används huvudsakligen mineralkoagulanter. De är huvudsakligen baserade på järn- eller aluminiumsalter. Dessa är de vanligaste koagulanterna. Laddningen av katjonen här skapas av metalljoner, som bildas av järn- eller aluminiumhydroxider vid kontakt med vatten. De främsta fördelarna med sådana koagulanter är deras mångsidighet och låga kostnad.

Koagulering – Det här är ett mellanliggande, men mycket viktigt steg i processen för fysisk och kemisk rening av vatten och avloppsvatten. Detta är det första steget i avlägsnandet av kolloidala partiklar, vars huvudsakliga funktion är att destabilisera partiklarna. Destabiliseringen består huvudsakligen i neutraliseringen av den elektriska laddningen som finns på partikelns yta, vilket bidrar till vidhäftningen av kolloider.

flockning är det stadium under vilket destabiliserade kolloidala partiklar (eller partiklar som bildas under koaguleringssteget) samlas i aggregat.

Flockningssteget kan endast ske i vatten där partiklarna redan har destabiliserats. Detta är det stadium som logiskt följer efter koagulering. Flockningsmedel med sin laddning och mycket höga molekylvikt (långa monomerkedjor) fixerar de destabiliserade partiklarna och kombinerar dem längs polymerkedjan. Som ett resultat, vid flockningsstadiet, uppstår en ökning av storleken på partiklarna i vattenfasen, vilket uttrycks i bildandet av flingor.

Bindningarna mellan de destabiliserade partiklarna och flockningsmedlet är som regel joniska och väte.

2.2. Vattenrening genom filtrering

Det inledande skedet av vattenbehandling är som regel dess frisättning från suspenderade föroreningar - vattenklarning, ibland klassificerad som förbehandling.

Det finns flera typer av filtrering:

- spännare - porstorlekar på filtermaterialet mindre storlekar kvarhållna partiklar;

- filmfiltrering - under vissa förhållanden, efter en viss initial period, är filtermaterialet inkapslat i en film av suspenderat material, på vilken partiklar som är ännu mindre än filtermaterialets porstorlek kan dröja kvar: kolloider, små bakterier, stora virus;

- bulkfiltrering - suspenderade partiklar, som passerar genom ett lager av filtermaterial, ändrar upprepade gånger rörelseriktningen och hastigheten i slitsarna mellan granulerna och fibrerna i filtermaterialet; således kan filtrets smutskapacitet vara ganska stor - mer än med filmfiltrering. Filtrering i tyg, keramik, nästan alla filter med non-woven fibrösa filterelement utförs enligt de två första - av de namngivna - typerna; i finkorniga bulkfilter - enligt den andra typen, i grovkorniga bulkfilter - enligt den tredje.

2.2.1. Klassificering av filter med granulär belastning

Granulära filter används huvudsakligen för rening av vätskor, där halten fast fas är försumbar och sedimentet är värdelöst, huvudsyftet med filtren är att klara naturligt vatten. De är de mest använda inom vattenbehandlingsteknik. Klassificering av filter enligt ett antal huvudfunktioner:

♦ filtreringshastighet:

Långsam (0,1-0,3 m/h);

Snabb (5-12 m/h);

Superhög hastighet (36-100 m/h);

♦ press som de arbetar under:

Öppen eller utan tryck;

tryck;

♦ antal filterlager:

Ett lager;

Dubbelt lager;

Flerlager.

De mest effektiva och ekonomiska är flerskiktsfilter, där lasten, för att öka smutskapaciteten och filtreringseffektiviteten, består av material med olika densitet och partikelstorlek: stora lätta partiklar ligger ovanpå lagret, små tunga partiklar finns nedan. Med filtreringsriktningen nedåt hålls stora föroreningar kvar i det övre lagret av lasten och de återstående små - i det nedre. Således fungerar hela volymen av nedladdningen. Klargörande filter är effektiva för att hålla kvar partiklar >10 µm i storlek.

2.2.2. Filtreringsteknik

Vatten som innehåller suspenderade partiklar, som rör sig genom en granulär last som håller kvar suspenderade partiklar, klarnas. Processens effektivitet beror på de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos föroreningar, filtermedia och hydrodynamiska faktorer. I lastens tjocklek ackumuleras föroreningar, den fria volymen av porer minskar och lastens hydrauliska motstånd ökar, vilket leder till en ökning av tryckförlusterna i lasten.

I allmänhet kan filtreringsprocessen villkorligt delas upp i flera steg: överföringen av partiklar från vattenflödet till ytan av filtermaterialet; fixering av partiklar på kornen och i mellanrummen mellan dem; lösgöring av fasta partiklar med deras övergång tillbaka till vattenflödet. Utvinning av föroreningar från vatten och fixering av dem på lastens korn sker under inverkan av vidhäftningskrafter. Sedimentet som bildas på lastpartiklarna har en ömtålig struktur, som kan förstöras under inverkan av hydrodynamiska krafter. En del av de tidigare vidhäftade partiklarna lossnar från lastens korn i form av små flingor och överförs till de efterföljande skikten av lasten (sufffusion), där de återigen hänger kvar i porkanalerna. Därför bör processen med vattenklarning betraktas som det totala resultatet av processen för vidhäftning och sufffusion. Ljusare i varje elementärt lager av belastningen inträffar så länge som intensiteten av vidhäftning av partiklar överstiger intensiteten av lösgöring. När de övre skikten av lasten är mättade, går filtreringsprocessen över till de nedre, filtreringszonen, så att säga, sjunker i flödesriktningen från området där filtermaterialet redan är mättat med föroreningar och sufffusionsprocessen råder till området för den färska lasten.

Sedan kommer det ett ögonblick då hela filterladdningsskiktet är mättat med vattenföroreningar och den erforderliga graden av vattenrening inte tillhandahålls. Koncentrationen av suspenderade ämnen vid lastens utlopp börjar öka.

Den tid det tar för vattnet att bli klarnat i en förutbestämd grad kallas nedladdningstid . När det uppnås eller när det begränsande tryckförlusten uppnås, måste klarningsfiltret kopplas om till lösgörande tvättläge, när lasten tvättas med ett omvänt vattenflöde och föroreningarna släpps ut i avloppet.

Filtrets förmåga att hålla en grov suspension beror huvudsakligen på dess massa; fin suspension och kolloidala partiklar - från ytkrafter. Laddningen av suspenderade partiklar är viktig, eftersom kolloidala partiklar av samma laddning inte kan kombineras till konglomerat, växa sig större och sedimentera: laddningen hindrar dem från att närma sig. Denna "alienering" av partiklar övervinns genom artificiell koagulering. Som ett resultat av koagulering bildas aggregat - större (sekundära) partiklar, bestående av en ansamling av mindre (primära) partiklar. Som regel utförs koagulering (ibland dessutom flockning) i sedimenteringstankar-klarare.

Ofta kombineras denna process med vattenmjukning genom kalkning, eller sodakalkning, eller kaustiksodamjukning. I konventionella klarningsfilter observeras oftast filmfiltrering. Volumetrisk filtrering är organiserad i tvåskiktsfilter och i så kallade kontaktklarare. Det undre lagret av kvartssand med en kornstorlek på 0,65-0,75 mm och det översta lagret av antracit med en kornstorlek på 1,0-1,25 mm hälls i filtret. Ingen film bildas på den övre ytan av lagret av stora antracitkorn, suspenderade föroreningar tränger djupt in i lagret - in i porerna och avsätts på kornens yta. Suspenderade ämnen som passerat antracitskiktet hålls kvar av det nedre skiktet av sand. När du lossar filtret blandas inte lagren av sand och antracit, eftersom densiteten för antracit är hälften av kvartssand.

3. Reningsmetoder för jonbyte

Jonbytare- detta är processen att extrahera vissa joner från vatten och ersätta dem med andra. Processen utförs med hjälp av jonbytarämnen - konstgjorda granulära ämnen som är olösliga i vatten, speciella non-woven material eller naturliga zeoliter som har sura eller basiska grupper i sin struktur som kan ersättas av positiva eller negativa joner.

Jonbytesteknik är den mest använda idag för uppmjukning och avmineralisering av vatten. Denna teknik gör det möjligt att uppnå vattenkvalitet som uppfyller standarderna för olika industri- och energianläggningar.

Rening av surt tvättvatten genom jonbyte baseras på vattenolösliga jonbytares förmåga att ingå jonbyte med vattenlösliga salter, extrahera deras katjoner eller anjoner från lösningar och ge en motsvarande mängd joner till lösningen, med vilken katjonbytare och anjonbytare mättas periodiskt under regenerering.

Jonbytesmetod vattenrening används för avsaltning och rening av vatten från metalljoner och andra föroreningar. Kärnan i jonbyte ligger i förmågan hos jonbytarmaterial att ta joner från elektrolytlösningar i utbyte mot en ekvivalent mängd jonbytarjoner.

Vattenrening utförs av jonbytare - syntetiska jonbytarhartser, gjorda i form av 0,2 ... 2 mm granulat. Joniter är gjorda av vattenolösliga polymera ämnen som har en rörlig jon (katjon eller anjon) på sin yta, som under vissa förhållanden går in i en utbytesreaktion med joner av samma tecken som finns i vatten.

Den selektiva absorptionen av molekyler av ytan av en fast adsorbent uppstår på grund av påverkan på dem av obalanserade ytkrafter hos adsorbenten.

Jonbytarhartser har förmågan att regenerera. Efter uttömning av jonbytarens arbetsutbyteskapacitet förlorar den förmågan att byta joner och måste regenereras. Regenerering utförs med mättade lösningar, vars val beror på typen av jonbytarharts. Återställningsprocesser fortsätter som regel automatiskt. Regenerering tar vanligtvis cirka 2 timmar, varav 10–15 minuter för lossning, 25–40 minuter för filtrering av regenereringslösningen och 30–60 minuter för tvättning. Jonbytarrening genomförs genom successiv filtrering av vatten genom katjonbytare och anjonbytare.

Beroende på typen och koncentrationen av föroreningar i vatten, den erforderliga reningseffektiviteten, olika scheman för jonbytaranläggningar används.

3.1. katjonisering

katjonisering , som namnet antyder, används för att extrahera lösta katjoner ur vatten, d.v.s. katjonisering - processen för vattenbehandling genom jonbyte, vilket resulterar i utbyte av katjoner. Beroende på typen av joner (H+ eller Na+) som finns i volymen av katjonbytaren, särskiljs två huvudtyper av katjonisering: natriumkatjonisering och vätekatjonisering.

3.1.1. Natriumkatjonisering

Natriumkatjonbytesmetod används för att mjuka upp vatten med en halt av suspenderade fasta ämnen i vatten på högst 8 mg / l och vattenfärg på högst 30 grader. Vattenhårdheten minskar med enstegs natriumkatjonisering till värden på 0,05 - 0,1 mg-eq/l, med tvåstegs - upp till 0,01 mg-eq/l. Natriumkatjoniseringsprocessen beskrivs av följande utbytesreaktioner:

Regenerering av Na-kationit uppnås genom att filtrera genom den med en hastighet av 3-4 m/h 5-8% natriumkloridlösning.

Fördelar med bordssalt som regenereringslösning:

1. låg kostnad;

2. tillgänglighet;

3. regenereringsprodukter är lätta att kassera.

3.1.2. Vätekatjonisering

Väte-katjonitmetod används för djupvattenmjukning. Denna metod är baserad på att filtrera behandlat vatten genom ett lager av katjonit innehållande vätekatjoner som utbytesjoner.

Under vätekatjonisering av vatten sänks pH i filtratet avsevärt på grund av de syror som bildas under processen. Koldioxid som frigörs vid mjukningsreaktioner kan avlägsnas genom avgasning. Regenerering av H-katjonbytaren i detta fall utförs med en 4 - 6% syralösning.

3.1.3. Andra katjoniseringsmetoder

Natrium-klor joniseringsmetod används när det är nödvändigt att minska källvattnets totala hårdhet, totala alkalinitet och salthalt, öka kriteriet för potentiell alkalisk aggressivitet (minska relativ alkalinitet) hos pannvatten, minska koldioxid i ånga och ångpannors utblåsningsvärde - genom att successivt filtrera genom ett skikt av natriumkatjonit i ett filter och genom skikt: först - kloranjonbytare och sedan - natriumkatjonbytare i ett annat filter.

Väte-natrium-katjonisering (gemensam, parallell eller sekventiell med normal eller "svält" regenerering av väte-katjonbytarfilter) - för att minska den totala hårdheten, den totala alkaliniteten och salthalten hos vattnet, samt öka kriteriet för potentiell alkalisk aggressivitet hos pannvatten, minska koldioxidhalten i ånga och minska pannans utblåsning.

Ammonium-natrium-katjonisering används för att uppnå samma mål som vid natriumkloridjonisering.

3.2. Anjonisering

Anjonisering , som namnet antyder, används för att extrahera lösta anjoner från vatten. Vatten som redan har genomgått preliminär katjonisering utsätts för anjonisering. Regenerering av anjonbytarfiltret utförs vanligtvis med alkali (NaOH). Efter att anjonbytarens fungerande utbyteskapacitet är förbrukad regenereras den.Både starka och svagt basiska anjonbytare kan absorbera starka sura anjoner från vatten. Anjoner av svaga syror - kol och kiselsyra - absorberas endast av starkt basiska anjonbytare. För starkt basiska anjonbytare används en NaOH-lösning som regenereringsmedel (därför kallas processen även för hydroxidanjonisering). Mekanismen för jonbyte och påverkan av olika faktorer på anjoniseringsprocessens teknologi liknar i många avseenden deras inverkan på katjoniseringsprocesserna, men det finns också betydande skillnader. Svagt basiska anjonbytare kan sorptionera olika anjoner i varierande grad. Som regel observeras en viss serie där varje föregående jon absorberas mer aktivt och i större mängder än nästa.

I processkedjan för avmineralisering genom jonisering efter väte-katjoniska och svagt basiska anjonbytarfilter tillhandahålls starkt basiska anjonbytarfilter om det är nödvändigt att avlägsna kiselsyraanjoner och - ibland - kolsyraanjoner från vattnet. De bästa resultaten erhålls vid låga pH-värden och nästan fullständig avkokning av vattnet. Användningen av anjonbytare under förhållanden med innehåll av organiska föroreningar i källvattnet har sina egna egenskaper.

3.3. Avmineralisering av vatten med jonmetoden

För att rena avloppsvatten från anjoner av starka syror används ett tekniskt schema för enstegs H-katjonisering och OH-anjonering med användning av en stark sur katjonbytare och en svagt basisk anjonbytare.

För djupare rening av avloppsvatten, inklusive från salter, används en- eller tvåstegs H-katjonisering på en starkt sur katjonbytare, följt av tvåstegs OH-anjonering på en svag och sedan på en starkt basisk anjonbytare.

När en stor mängd koldioxid och dess salter finns i avloppsvattnet töms kapaciteten hos den starkt basiska anjonbytaren snabbt. För att minska utarmningen avgasas avloppsvatten efter kationitfiltret i speciella avgasare med munstycke från Raschig-ringar eller i andra anordningar. Om det är nödvändigt att tillhandahålla ett pH-värde på ~ 6,7 och att rena avloppsvatten från anjoner av svaga syror, istället för anjonfilter från det andra steget, ett blandat filter laddat med en blandning av en stark syra katjonbytare och en stark bas anjonbytare används.

Metoden för vattenavsaltning genom jonbyte bygger på successiv filtrering av vatten genom en H-katjonbytare, och sedan ett OH-, HCO 3 - eller CO 3 - anjonbytarfilter.I H-katjonbytarfiltret, katjonerna som finns i vattnet byts ut mot vätekatjoner. I OH-anjonbytarfilter, vilket vatten passerar efter H-katjonbytarfilter, byts anjonerna av de bildade syrorna ut mot OH-joner. Krav för vatten tillfört H-OH-filter:

suspenderade fasta ämnen - inte mer än 8 mg/l;

sulfater och klorider - upp till 5 mg / l;

färg - inte mer än 30 grader;

permanganatoxiderbarhet - upp till 7 mg O 2 /l;

totalt järn - inte mer än 0,5 mg / l;

oljeprodukter - frånvaro;

fritt aktivt klor - högst 1 mg/l.

Om källvattnet inte uppfyller dessa krav är det nödvändigt att förbehandla vattnet.

I enlighet med erforderligt djup för vattenavsaltning utformas en-, två- och trestegsinstallationer, men i samtliga fall används starkt sura H-katjonbytare med hög utbyteskapacitet för att avlägsna metalljoner från vatten.

Enstegs jonbytaranläggningar används för att producera vatten med en salthalt på upp till 1 mg/l (men inte mer än 20 mg/l).

I enstegs jonbytare leds vatten successivt genom en grupp filter med en H-katjonbytare och sedan genom en grupp filter med en svagt basisk anjonbytare; fri kolmonoxid (CO 2) avlägsnas i en avgasare installerad efter katjon- eller anjonfilter om de regenereras med en lösning av soda eller bikarbonat. Varje grupp måste ha minst två filter.

3.4. Avmineralisering av vatten genom jonisering

Avmineralisering av vatten - en metod utformad för att minska mineraliseringen av vatten, inklusive total hårdhet, total alkalinitet, kiselhalt. Jonbytesmetoden för vattenavmineralisering är baserad på successiv filtrering av vatten genom en vätekationit och sedan HCO 3 -, OH- eller CO 3 -anjonbytarfilter. Filtratet producerar en ekvivalent mängd syra från anjonerna till vilka katjonerna har bundits. Bildas i processen för nedbrytning av kolkarbonater, CO 2 avlägsnas i brännare.

I anjonbytarfilter (hydroxidanjonisering) byts anjonerna av de bildade syrorna ut mot OH-joner - (hålls kvar av filtret). Resultatet är avmineraliserat (avsaltat) vatten.

Denna metod är faktiskt "icke-oberoende", syntetisk. Det är en kretsserie av kombinationer av varierande grad av komplexitet - beroende på syftet med vattenbehandlingen - vätekatjonisering och hydroxidanjonisering.

3.5. Villkor för användning av jonbytaranläggningar

Vatten innehållande salter - upp till 3 g / l, sulfater och klorider - upp till 5 mmol / l, suspenderade fasta ämnen - högst 8 mg / l, färg - inte mer än 30 grader, permanganatoxiderbarhet - upp till 7 mgO / l . I enlighet med det erforderliga djupet för vattenavsaltning utformas en-, två- och trestegsinstallationer, men i alla fall används starkt sura vätekatjonbytare för att avlägsna metalljoner från vatten. För industri- och energikonsumenter kan vatten beredas enligt ett enstegsschema - ett katjon- och ett anjonfilter; enligt tvåstegsschemat - två katjonbytarfilter respektive två anjonbytarfilter; enligt ett trestegsschema, och det tredje steget kan utformas på två sätt: separat katjon- och anjonfilter eller en kombination av katjon- och anjonbyte i ett filter.

Efter ett enstegsschema: salthalt av vatten - 2-10 mg/l; specifik elektrisk ledningsförmåga - 1-2 µS/cm; innehållet av kiselföreningar förändras inte. Ett tvåstegsschema används för att erhålla vatten med en salthalt på 0,1-0,3 mg/l; elektrisk ledningsförmåga 0,2-0,8 μS/cm; innehållet av kiselföreningar upp till 0,1 mg/l. Trestegsschemat gör det möjligt att minska salthalten till 0,05-0,1 mg/l; specifik elektrisk ledningsförmåga - upp till 0,1-0,2 μS/cm; koncentration av kiselsyra - upp till 0,05 mg/l. För hushållsfilter används enstegs demineralisering - den gemensamma belastningen av filtret med katjonbytare och anjonbytare.

3.6. Blandade filter

Kombinationen av en katjonbytare och en anjonbytare i en apparat gör det möjligt att uppnå en hög grad av rening: nästan alla joner i lösning extraheras från vatten i en omgång. Renat vatten har en neutral reaktion och låg salthalt. Efter mättnad med joner måste blandningen av jonbytare - för regenerering - först delas upp i katjonbytarharts och anjonbytarharts, med olika densiteter. Separation utförs med den hydrodynamiska metoden (vattenflöde från botten till toppen) eller genom att fylla filtret med en koncentrerad 18% reagenslösning. För närvarande producerar de största utländska tillverkarna uppsättningar av monodispersa hartsgranuler speciellt utvalda när det gäller densitet och storlek, vilket ger en hög grad av separation och stabilitet av indikatorer.

På grund av komplexiteten i operationerna för att separera en blandning av katjonbytare och anjonbytare och deras regenerering, används sådana anordningar huvudsakligen för rening av vatten med låg salthalt och efterbehandling av vatten som tidigare avsaltats genom omvänd osmos, när regenerering är utförs sällan eller jonbytare används en gång.

3.7. Funktioner hos jonbytesteknik

Historiskt sett är nästan alla konstruktioner av jonbytarfilter parallellprecision (direktflöde), det vill säga att det behandlade vattnet och den regenererande lösningen rör sig i filtret i samma riktning - från topp till botten. När den regenererande lösningen rör sig från topp till botten genom jonbytarskiktet, koncentrationstrycket - skillnaden i koncentration mellan de tidigare kvarhållna jonerna (till exempel kalcium och magnesium) och jonerna i den regenererande lösningen som förskjuter dem (till exempel, natrium) - blir mindre och mindre.

I slutet av sin väg möter den "svaga" regenereringslösningen ett jonbytarskikt som innehåller en viss, om än liten, mängd joner som måste förskjutas från jonbytaren. Ingen extrudering sker. Som ett resultat når nästa ström av behandlat vatten inte den erforderliga kvaliteten.

Denna egenskap hos jonbytartekniken, såväl som egenskaperna hos jonbytare, regeneranter och lyotropiska serier, bestämmer de grundläggande nackdelarna med jonbytarteknologin för vattenrening: hög förbrukning av reagens, vatten för att tvätta jonbytaren från rester av regenereringslösning och en stor mängd avloppsvatten, vars kvalitet inte uppfyller kraven i regleringsdokument.

Vägen ut hittades av teknologer som föreslog tvåsteg - för natriumkatjonisering och tresteg - för demineralisering genom jonisering - filtrering. Parallell-motströmsfiltrering kan betraktas som en sorts tvåstegsmjukning: trots namnet utförs parallellströmsfiltrering i vart och ett av filterparen.

Avkolning- Avlägsnande av kolmonoxid som frigörs i processerna för katjonisering och anjonisering av väte.

Det är nödvändigt att ta bort det från vattnet framför starkt basiska anjonfilter, eftersom i närvaro av CO 2 i vatten kommer en del av anjonbytarens arbetsutbyteskapacitet att spenderas på att absorbera CO 2 .

Traditionellt, för att avlägsna koldioxid från vatten, används kalcinatorer - apparater fyllda med olika vattenfördelare (oftare bulk, till exempel Raschig-ringar, Pall, etc.), kallat munstycke, eller utan fyllmedel, och som blåses med luft mot vattenflöde. Beroende på schemat kan kalcinatorn installeras efter det första eller andra steget av vätekatjonisering, eller efter det första (svagt basiska) anjoniseringssteget. Det senare systemet används oftare i utländsk utveckling. Distribution mottar ejektor (vakuum, jet) enheter. Deras arbete bygger på skapandet av ett höghastighetsflöde i en ejektoranordning, där flödet evakueras, följt av insugning av luft i vattnet och avblåsning. Med små dimensioner ger denna design hög produktivitet och hög effektivitet för gasavskiljning. I detta fall fri CO 2 . Vid små vattenreningsverk och med låg halt av bikarbonater i källvattnet används ett vattenreningsschema utan kalcinerare.

5. Baromembranmetoder för vattenbehandling

Avmineralisering av vatten genom jonbyte och termisk demineralisering (destillation) gör det möjligt att avsalta vatten, nästan helt avsalta det. Användningen av dessa metoder avslöjade dock närvaron av nackdelar: behovet av regenerering, skrymmande och dyr utrustning, dyra jonbytare etc. I detta avseende har baromembranmetoder för vattenbehandling blivit utbredda.

Gruppen av baromembranmetoder inkluderar omvänd osmos, mikrofiltrering, ultrafiltrering och nanofiltrering. Omvänd osmos (porstorlekar 1-15 Å , arbetstryck 0,5-8,0 MPa) används för vattenavmineralisering, behåller nästan alla joner med 92-99%, och med ett tvåstegssystem och upp till 99,9%. Nanofiltrering (porstorlekar 10-70Å , driftstryck 0,5-8,0 MPa) används för att separera färgämnen, bekämpningsmedel, herbicider, sackaros, vissa lösta salter, organiska ämnen, virus, etc. Ultrafiltrering (porstorlekar 30-1000Å , arbetstryck 0,2-1,0 MPa) används för att separera vissa kolloider (till exempel kisel), virus (inklusive poliomyelit), kimrök, separering i mjölkfraktioner, etc. Mikrofiltrering (porstorlekar 500-20000Å , arbetstryck från 0,01 till 0,2 MPa) används för att separera vissa virus och bakterier, fina pigment, aktivt koldamm, asbest, färgämnen, vatten-oljeemulsioner, etc. Ju större porer som bildas i membranet, desto mer förståeligt är processen för filtrering genom membranet, desto mer fysiskt närmar den sig den så kallade mekaniska filtreringen.

Mellangruppen bildas av de så kallade spårmembranen som erhålls genom att bestråla lavsan (polyetentereftalatiska) filmer på en cyklotron med en ström av tunga joner. Efter exponering av filmen för ultravioletta strålar och etsning med alkali bildas porer med en diameter på 0,2-0,4 μm (främst 0,3 μm) i filmen.

5.1. Omvänd osmos

Omvänd osmos - en av de mest lovande metoderna för vattenbehandling, vars fördelar är låg energiförbrukning, enkel design av apparater och installationer, deras små dimensioner och användarvänlighet; används för avsaltning av vatten med salthalt upp till 40 g/l, och gränserna för dess användning expanderar ständigt.

Kärnan i metoden. Om lösningsmedlet och lösningen separeras av en semipermeabel skiljevägg som endast tillåter lösningsmedelsmolekyler, så börjar lösningsmedlet passera genom skiljeväggen in i lösningen tills tills koncentrationerna av lösningar på båda sidor membranen är inte i linje. Processen med spontant flöde av ämnen genom ett semipermeabelt membran som separerar två lösningar olika koncentrationer (ett specialfall - rent lösningsmedel och lösning), kallas osmos (från grekiska: osmos trycka, trycka). Om ett mottryck skapas över lösningen, hastigheten för lösningsmedelspassage genom membranet minska. När jämvikt är etablerad kan trycket som motsvarar det tjäna som en kvantitativ egenskap hos fenomenet omvänd osmos. Det kallas osmotiskt tryck och lika med det tryck som ska appliceras på lösning för att bringa den i jämvikt med ett rent lösningsmedel separerat från det av en semipermeabel skiljevägg. För vattenreningssystem där lösningsmedlet är vatten, den omvända processen osmos kan representeras enligt följande: om från sidan av naturligt vatten som strömmar genom apparaten med ett visst innehåll av föroreningar applicera ett tryck som är större än det osmotiska trycket, då kommer vatten att tränga igenom membranet och ackumuleras på andra sidan av det, och föroreningar förblir med det ursprungliga vattnet, kommer deras koncentration att vara öka.

I praktiken har membran vanligtvis inte idealisk semipermeabilitet och det finns viss överföring av lösta ämnen över membranet.

Osmotiska tryck hos lösningar kan nå tiotals MPa. Driftstrycket i anläggningar för omvänd osmos måste vara mycket högre, eftersom deras prestanda bestäms av processens drivkraft - skillnaden mellan drifttrycket och det osmotiska trycket. Så, vid ett osmotiskt tryck på 2,45 MPa för havsvatten som innehåller 3,5 % salter, rekommenderas att hålla arbetstrycket i avsaltningsanläggningar på nivån 6,85-7,85 MPa.

5.2. Ultrafiltrering

Ultrafiltrering - processen för membranseparation, såväl som fraktionering och koncentration av lösningar. Det fortsätter under påverkan av tryckskillnaden (före och efter membranet) av lösningar av föreningar med hög och låg molekylvikt.

Ultrafiltrering lånat från metoder för omvänd osmos för framställning av membran, och är också till stor del lik den när det gäller hårdvarudesign. Skillnaden ligger i de mycket högre kraven för avlägsnande av en koncentrerad lösning av ett ämne från membranytan, som kan bilda gelliknande skikt och dåligt lösliga fällningar vid ultrafiltrering. Enligt schemat för processen och parametrarna är ultrafiltrering en mellanliggande länk mellan filtrering och omvänd osmos.

De tekniska möjligheterna för ultrafiltrering är i många fall mycket bredare än de för omvänd osmos. Så med omvänd osmos finns det som regel en allmän retention av nästan alla partiklar. I praktiken uppstår emellertid ofta problemet med selektiv separation av lösningskomponenter, det vill säga fraktionering. Lösningen på detta problem är mycket viktig, eftersom det är möjligt att separera och koncentrera mycket värdefulla eller sällsynta ämnen (proteiner, fysiologiskt aktiva ämnen, polysackarider, komplex av sällsynta metaller, etc.). Ultrafiltrering, till skillnad från omvänd osmos, används för att separera system där molekylvikten för de lösta komponenterna är mycket större än lösningsmedlets molekylvikt. Till exempel, för vattenlösningar, antas det att ultrafiltrering är tillämpbar när åtminstone en av komponenterna i systemet har en molekylvikt av 500 eller mer.

Drivkraften bakom ultrafiltrering är tryckskillnaden på båda sidor av membranet. Typiskt utförs ultrafiltrering vid relativt låga tryck: 0,3-1 MPa. Vid ultrafiltrering ökar rollen av externa faktorer avsevärt. Så beroende på förhållandena (tryck, temperatur, turbulensintensitet, lösningsmedelssammansättning, etc.), är det på samma membran möjligt att uppnå fullständig separation av ämnen, vilket är omöjligt med en annan kombination av parametrar. Begränsningarna för ultrafiltrering inkluderar: ett smalt tekniskt område - behovet av att noggrant upprätthålla processförhållanden; en relativt låg koncentrationsgräns, som för hydrofila ämnen vanligtvis inte överstiger 20-35% och för hydrofob - 50-60%; kort (1-3 år) livslängd för membran på grund av sedimentering i porer och på deras yta. Detta leder till kontaminering, förgiftning och störning av membranens struktur eller försämring av deras mekaniska egenskaper.

5.3. membran

Utveckling och produktion av semipermeabla membran som uppfyller följande grundläggande krav är avgörande för implementeringen av membranmetoder:

Hög separeringsförmåga (selektivitet);

Hög specifik produktivitet (permeabilitet);

Kemisk beständighet mot verkan av komponenterna i det delade systemet;

Invariabilitet av egenskaper under drift;

Tillräcklig mekanisk styrka för att uppfylla villkoren för installation, transport och

membranlagring;

Låg kostnad.

För närvarande finns det två huvudtyper av membran på marknaden, gjorda av cellulosaacetat (en blandning av mono-, di- och triacetat) och aromatiska polyamider. Enligt formen är membranen uppdelade i rörformiga, ark (spiralvikta) och gjorda i form av ihåliga fibrer. Moderna omvänd osmosmembran - komposit - består av flera lager. Den totala tjockleken är 10-150 mikron, och tjockleken på skiktet som bestämmer membranets selektivitet är inte mer än 1 mikron.

Ur praktisk synvinkel är två processindikatorer av största intresse: retentionshastigheten för lösta ämnen (selektivitet) och produktiviteten (volymflöde) genom membranet. Båda dessa indikatorer karakteriserar tvetydigt de semipermeabla egenskaperna hos membranet, eftersom de till stor del beror på processförhållandena (tryck, hydrodynamiska förhållanden, temperatur, etc.).

6. Metoder för borttagning av vattenjärn

Vatten med hög järnhalt har en obehaglig smak, och användningen av sådant vatten i industriella processer (textilindustri, papperstillverkning, etc.) är oacceptabelt, eftersom det leder till rostfläckar och fläckar på färdiga produkter. Järn- och manganjoner förorenar jonbytarhartser, därför är avlägsnandet av dem i de flesta jonbytarprocesser det föregående steget av vattenbehandling. PÅ termisk kraftutrustning(ång- och vattenvärmepannor, värmeväxlare) järn - en källa till järnavlagringar på värmeytor. I vatten som levereras för behandling i baromembran, elektrodialys, magnetiska apparater är järnhalten alltid begränsad. Rening av vatten från järnföreningar är i vissa fall en ganska svår uppgift som endast kan lösas på ett heltäckande sätt. Denna omständighet är främst förknippad med de olika former av existens av järn i naturliga vatten. För att bestämma den mest effektiva och ekonomiska metoden för järnborttagning för ett visst vatten, är det nödvändigt att utföra en provborttagning av järn. Metoden för vattenavstrykning, designparametrar och reagensdoser bör tas på grundval av resultaten av tekniska undersökningar som utförs direkt vid vattenförsörjningskällan.

För järnborttagning av ytvatten används endast reagensmetoder, följt av filtrering. Järnavlägsnande av grundvatten utförs genom filtrering i kombination med en av metoderna för förbehandling av vatten:

Förenklad luftning;

Luftning på speciella anordningar;

Koagulering och förtydligande;

Införandet av oxidationsmedel som klor, natrium- eller kalciumhypoklorit, ozon,

kaliumpermanganat.

Med motiverad motivering används katjonisering, dialys, flotation, elektrokoagulation och andra metoder.

För att avlägsna järn från vatten som finns i form av en kolloid av järnhydroxid eller i form av kolloidala organiska föreningar, såsom järnhumater, används koagulering med aluminiumsulfat eller aluminiumoxiklorid, eller järnsulfat med tillsats av klor eller natriumhypoklorit .

Sand, antracit, sulfonerat kol, expanderad lera, pyrolusit, såväl som filtermaterial behandlade med en katalysator som påskyndar oxidationen av järnhaltigt järn till järn(III) används huvudsakligen som fyllmedel för filter. På senare tid har fyllmedel med katalytiska egenskaper blivit mer utbredda.

I närvaro av kolloidalt järnhaltigt järn i vattnet är det nödvändigt att utföra prov järnborttagning . Om det inte är möjligt att implementera det i det första konstruktionsstadiet, väljs en av ovanstående metoder baserat på provstrykningen i laboratoriet eller erfarenheten av liknande installationer.

7. Demanganisering av vatten

Mangan finns i jordskorpan i stora mängder och finns vanligtvis tillsammans med järn. Innehållet av löst mangan i underjordiska och ytvatten syrefattig, når flera mg/l. Ryska sanitära standarder begränsar den högsta tillåtna manganhalten i dricksvatten till 0,1 mg/l.

I vissa europeiska länder är kraven strängare: inte mer än 0,05 mg/l. Om manganhalten är större än dessa värden försämras vattnets organoleptiska egenskaper. Vid manganvärden högre än 0,1 mg/l uppstår fläckar på sanitetsgods, liksom en oönskad vattensmak. En avlagring bildas på rörledningarnas innerväggar, som skalar av i form av en svart film.

I underjordiska vatten finns mangan i form av mycket lösliga salter i tvåvärt tillstånd. För att avlägsna mangan från vatten måste det omvandlas till ett olösligt tillstånd genom oxidation till en tre- och fyrvärd form. De oxiderade formerna av mangan hydrolyseras med bildning av praktiskt taget olösliga hydroxider.

För effektiv oxidation av mangan med syre är det nödvändigt att pH-värdet för det behandlade vattnet ligger på nivån 9,5-10,0. Kaliumpermanganat, klor eller dess derivat (natriumhypoklorit), ozon gör att avmagnetiseringsprocessen kan utföras vid lägre pH-värden lika med 8,0-8,5. Oxidation av 1 mg löst mangan kräver 0,291 mg syre.

7.1. Demanganiseringsmetoder

Djup luftning följt av filtrering. I det första steget av rening från vatten under vakuum extrahera fri koldioxid, som öka pH-värdet till 8,0-8,5. För det här syftet med hjälp av en vakuumejektor Samtidigt, i dess utstötningsdel, sprids vatten och mättas med luftsyre. Vidare skickas vattnet för filtrering genom en granulär last, till exempel kvartssand. Denna reningsmetod är tillämpbar när permanganatoxidationen av källvattnet inte är mer än 9,5 mgO/l. Måste finnas i vatten järn, vars oxidation ger järnhydroxid, som adsorberar Mn 2+ och katalytiskt oxiderar det.

Koncentrationsförhållandet / bör inte vara mindre än 7/1. Om detta förhållande inte uppfylls i källvattnet, doseras dessutom järnsulfat (järnsulfat) i vattnet.

Demanganering med kaliumpermanganat. Metoden är tillämpbar på både yt- och grundvatten. När kaliumpermanganat införs i vatten oxideras löst mangan med bildandet av olöslig manganoxid. Utfälld manganoxid i form av flingor har en högt utvecklad specifik, som bestämmer dess höga sorptionsegenskaper. Sediment - bra katalysator för demangation pH = 8,5.

Som redan nämnts säkerställer kaliumpermanganat avlägsnandet av inte bara mangan utan också järn i olika former från vatten. Lukter tas också bort och på grund av sorptionsegenskaperna förbättras vattnets smakegenskaper.

Efter kaliumpermanganat införs ett koaguleringsmedel för att avlägsna oxidationsprodukter och suspenderade ämnen och filtreras sedan på en sandig bädd. Vid rening av grundvatten från mangan tillförs aktiverad kiselsyra eller flockningsmedel parallellt med kaliumpermanganat. Detta gör det möjligt att förgrova manganoxidflingorna.

8. Vattendesinfektion

Vattendesinfektion det finns sanitära åtgärder för att förstöra bakterier och virus som orsakar infektionssjukdomar i vattnet. Skilj mellan kemiska, eller reagens, och fysiska, eller reagensfria, metoder för vattendesinfektion. De vanligaste kemiska metoderna för vattendesinfektion inkluderar klorering och ozonering av vatten, de fysiska - desinfektion med ultravioletta strålar. Före desinfektion utsätts vatten vanligtvis för vattenbehandling, där helmintägg och en betydande del av mikroorganismerna avlägsnas.

Med kemiska metoder för vattendesinfektion, för att uppnå en stabil desinfektionseffekt, är det nödvändigt att korrekt bestämma dosen av det injicerade reagenset och säkerställa en tillräcklig varaktighet av dess kontakt med vatten. Reagensdosen bestäms genom provdesinfektion eller beräkningsmetoder. För att bibehålla den önskade effekten i kemiska metoder för vattendesinfektion, beräknas dosen av reagenset med ett överskott (restklor, kvarvarande ozon), vilket garanterar förstörelsen av mikroorganismer som kommer in i vattnet en tid efter desinfektion.

I befintlig praxis för desinfektion av dricksvatten klorering den vanligaste. I USA är 98,6 % av vattnet (de allra flesta) klorerat. En liknande bild finns i Ryssland och andra länder, det vill säga i världen i 99 av 100 fall används antingen rent klor eller klorhaltiga produkter för desinfektion

Sådan popularitet av klorering beror också på det faktum att detta är det enda sättet att säkerställa den mikrobiologiska säkerheten för vatten var som helst i distributionsnätet när som helst på grund av efterverkan . Denna effekt ligger i det faktum att efter verkan av att införa klormolekyler i vatten ("eftereffekt") behåller de senare sin aktivitet i förhållande till mikrober och hämmar deras enzymsystem längs hela vattenvägen genom vattenförsörjningsnäten från vattnet behandlingsanläggning (vattenintag) till varje konsument. Det betonar vi efterverkan är unik för klor.

Ozonering bygger på ozonets egenskap att sönderdelas i vatten med bildning av atomärt syre, vilket förstör enzymsystemen i mikrobiella celler och oxiderar vissa föreningar som ger vattnet en obehaglig lukt (till exempel humusbaser). Mängden ozon som krävs för vattendesinfektion beror på graden av vattenförorening och är 1-6 mg/l vid kontakt i 8-15 minuter; mängden kvarvarande ozon bör inte vara mer än 0,3-0,5 mg / l, eftersom en högre dos ger vattnet en specifik lukt och orsakar korrosion av vattenledningar. På grund av den höga förbrukningen av elektricitet, användningen av komplex utrustning och högkvalificerad teknisk övervakning, har ozonering funnit tillämpning för vattendesinfektion endast i fallet med centraliserad vattenförsörjning för specialanläggningar.

Av de fysiska metoderna för vattendesinfektion är de mest använda desinfektion med ultravioletta strålar , vars bakteriedödande egenskaper beror på effekten på cellulär metabolism och speciellt på bakteriecellens enzymsystem. Ultravioletta strålar förstör inte bara vegetativa utan också sporformer av bakterier och förändrar inte vattnets organoleptiska egenskaper. En nödvändig förutsättning för effektiviteten av denna desinfektionsmetod är färglösheten och transparensen hos det desinficerade vattnet, nackdelen är avsaknaden av efterverkan. Därför används desinfektion av vatten med ultravioletta strålar främst för underjordiska och underströmsvatten. För desinfektion av vatten från öppna vattenkällor används en kombination av ultravioletta strålar med små doser klor.

Av de fysiska metoderna för individuell vattendesinfektion är den vanligaste och mest pålitliga kokande , där, förutom destruktion av bakterier, virus, bakteriofager, antibiotika och andra biologiska faktorer som ofta finns i öppna vattenkällor, gaser lösta i vatten avlägsnas och vattnets hårdhet reduceras. Vattens smakegenskaper under kokning förändras lite.

Vid övervakning av effektiviteten av vattendesinfektion i vattenledningar utgår de från innehållet av saprofytisk mikroflora i desinficerat vatten och i synnerhet Escherichia coli, eftersom alla kända patogener av mänskliga infektionssjukdomar som sprids med vatten (kolera, tyfoidfeber, dysenteri) är mer känsliga för den bakteriedödande effekten av kemiska och fysiska vattendesinfektionsmedel än E. coli. Vatten anses lämpligt för vattenanvändning om innehållet i 1 liter inte är mer än 3 Escherichia coli. På vattenverk som använder klorering eller ozonering kontrolleras innehållet av restklor eller ozon var 1:e timme (eller 30 minuter) som en indirekt indikator på tillförlitligheten av vattendesinfektion.

I Ryssland har en allvarlig situation utvecklats med det tekniska tillståndet för vattenbehandlingskomplex av centraliserade vattenintag, som i många fall designades och byggdes för 70-80 år sedan. Deras slitage ökar för varje år, och mer än 40 % av utrustningen kräver en fullständig ersättning. En analys av nödsituationer visar att 57% av olyckorna vid WSS-anläggningar inträffar på grund av förfallen utrustning, så dess fortsatta drift kommer att leda till en kraftig ökning av olyckor, vars skador avsevärt kommer att överstiga kostnaderna för att förhindra dem. Situationen förvärras av det faktum att vattnet i dem, på grund av försämringen av nätverken, är föremål för sekundär kontaminering och kräver ytterligare rening och desinfektion. Ännu värre är situationen med centraliserad vattenförsörjning till befolkningen på landsbygden.

Detta ger anledning att kalla problemet med vattenförsörjningshygien, det vill säga att förse befolkningen med högkvalitativt, tillförlitligt desinficerat vatten, det viktigaste problemet som kräver en heltäckande och mest effektiv lösning. Säkert dricksvatten, enligt definitionen i den publicerade Världsorganisationen i riktlinjerna för dricksvattenkvalitet bör inte utgöra några hälsorisker till följd av dess konsumtion under hela livet, inklusive olika människors mottaglighet för sjukdomar i olika skeden av livet. De som löper störst risk för vattenburna sjukdomar är spädbarn och småbarn, människor som har dålig hälsa eller lever under ohälsosamma förhållanden och äldre.

Alla tekniska system för vattenrening och desinfektion bör baseras på huvudkriterierna för kvaliteten på dricksvattnet: dricksvatten ska vara epidemiologiskt säkert, ofarligt i kemisk sammansättning och ha gynnsamma organoleptiska (smak)egenskaper. Dessa kriterier ligger till grund för bestämmelserna i alla länder (i Ryssland, SanPiN 2.14.1074-01). Låt oss uppehålla oss vid de vanligaste desinfektionsmedlen: klorering, ozonering och ultraviolett desinfektion av vatten.

8.1. Vattenklorering

Under det senaste decenniet i Ryssland har det funnits ett ökat intresse för vattenreningsanläggningar när det gäller lobbyverksamhet för företagens affärsintressen. Dessa diskussioner motiveras dessutom av goda avsikter att förse befolkningen med kvalitetsvatten. Under sådana argument om behovet av att konsumera rent vatten görs ett försök att införa meningslösa och orimliga innovationer i strid med beprövad teknik och SanPiN 2.14.1074-01, som uppfyller de högsta internationella standarderna och kräver obligatorisk förekomst av klor i dricksvatten i centraliserade vattenförsörjningssystem (kom ihåg efterverkan som är unik för klor). Därför är det dags att skingra de missuppfattningar som nationens hälsa beror på.

Förutom klor används dess föreningar för vattendesinfektion, varav natriumhypoklorit används oftare.

Natriumhypoklorit - NaCIO. Inom industrin finns natriumhypoklorit som olika lösningar med olika koncentrationer. Dess desinficerande effekt är främst baserad på det faktum att när den är upplöst natriumhypoklorit, precis som klor, bildar hypoklor när det löses i vatten. Den har en direkt desinficerande och oxiderande effekt.

Olika märken av hypoklorit används inom följande områden:

. varumärke En lösning enligt GOST 11086-76 används i den kemiska industrin för att avfetta dricksvatten och vatten för simbassänger, såväl som för blekning och desinfektion;

. varumärke B-lösning enligt GOST 11086-76 används i vitaminindustrin, som ett oxidationsmedel för blekning av tyger;

. varumärke En lösning enligt TU används för att undvika förorening av avfall och naturligt vatten i hushålls- och dricksvattenförsörjning. Denna lösning desinficerar också vattnet i fiskereservoarer, producerar blekmedel och desinficerar det i livsmedelsindustrin;

. klass B-lösning enligt TU används för att desinficera områden som har kontaminerats med fekalt utsläpp, hushålls- och matavfall; det är också mycket bra för att desinficera avloppsvatten;

. lösningsgrad G, V enligt TU används för desinfektion av vatten i en fiskereservoar;

. märke E lösning enligt TU används för desinfektion samt i klass A enligt TU. Det är också mycket vanligt i offentliga serveringsanläggningar, på medicinska och sanitära institutioner, för desinfektion av avloppsvatten, dricksvatten, blekning, vid civilförsvarsanläggningar, etc.

Uppmärksamhet! Försiktighetsåtgärder: natriumhypokloritlösning GOST 11086-76 varumärke A är ett mycket starkt oxidationsmedel, om det kommer på huden kan det orsaka brännskador, om det av misstag kommer in i ögonen - oåterkallelig blindhet.

Vid upphettning till över 35°C sönderfaller natriumhypoklorit, följt av bildning av klorater och separering av klor och syre. MPC av klor i arbetsområdets miljö - 1 mg/m3; i miljön i befolkade områden: 0,1 mg / m3 - maximalt en gång och 0,03 mg / m3 - dagligen.

Natriumhypoklorit är icke brandfarligt och icke-explosivt. Men natriumhypoklorit i enlighet med GOST 11086-76 klass A, vid kontakt med ett organiskt brännbart ämne (sågspån, trätrasor) under torkning, kan orsaka plötslig spontan förbränning.

Individuellt skydd av personal bör utföras med hjälp av overall och personlig skyddsutrustning: gasmask märke B eller BKF, gummihandskar och skyddsglasögon.

Om en lösning av natriumhypoklorit exponeras för hud och slemhinnor är det brådskande att tvätta dem under rinnande vatten i 20 minuter, om droppar av lösningen kommer in i ögonen, skölj dem omedelbart med mycket vatten och transportera offret till doktorn.

Förvaring av natriumhypoklorit. Natriumhypoklorit bör förvaras i ett ouppvärmt, ventilerat lager. Undvik lagring med organiska produkter, brännbart material och syra. Undvik kontakt med tungmetallsalter i natriumhypoklorit. Den här produkten packas och transporteras i en polyetenbehållare (behållare, tunna, behållare) eller en titanbehållare och en tankbehållare. Natriumhypokloritprodukten är inte stabil och har ingen garanterad hållbarhet (anmärkning till GOST 11086-76).

8.2. Ozonisering av vatten

Ozonisering av vatten Det kan användas vid desinfektion av dricksvatten, simbassängvatten, avlopp etc., och uppnår samtidigt avfärgning, oxidation av järn och mangan, eliminering av vattensmak och lukt, och desinfektion på grund av ozonets mycket höga oxiderande kraft.

Ozon - en gas med blåaktig eller blekviolett färg, som spontant dissocierar i luft och i en vattenlösning och omvandlas till syre. Hastigheten för ozonnedbrytning ökar kraftigt i en alkalisk miljö och med ökande temperatur. Den har en stor oxiderande förmåga, förstör många organiska ämnen som finns i naturliga och avlopp; dåligt löslig i vatten och snabbt självförstörande; eftersom det är ett kraftfullt oxidationsmedel kan det öka korrosionen av rörledningar vid långvarig exponering.

Det är nödvändigt att ta hänsyn till vissa funktioner i ozonering. Först och främst måste du komma ihåg om den snabba förstörelsen av ozon, det vill säga frånvaron av en sådan långsiktig effekt som klor.

Ozonering kan orsaka (särskilt i högfärgade vatten och vatten med en stor mängd organiskt material) bildning av ytterligare nederbörd, så efter ozonering är det nödvändigt att tillhandahålla vattenfiltrering genom aktivt kol. Som ett resultat av ozonisering bildas biprodukter, inklusive: aldehyder, ketoner, organiska syror, bromater (i närvaro av bromider), peroxider och andra föreningar. Vid exponering för humussyror, där det finns aromatiska föreningar av fenoltyp, kan även fenol förekomma. Vissa ämnen är resistenta mot ozon. Denna brist övervinns genom att införa väteperoxid i vattnet enligt tekniken från Degremont (Frankrike) i en trekammarreaktor.

8.3. Ultraviolett desinfektion av vatten

ultraviolett kallas elektromagnetisk strålning i våglängdsintervallet från 10 till 400 nm.

För desinfektion används "nära regionen": 200-400 nm (våglängden för naturlig ultraviolett strålning på jordens yta är mer än 290 nm). Den största bakteriedödande verkan har elektromagnetisk strålning vid en våglängd på 200-315 nm. Moderna UV-enheter använder strålning med en våglängd på 253,7 nm.

Den bakteriedödande effekten av ultravioletta strålar förklaras av de fotokemiska reaktionerna som sker under deras inflytande i strukturen av DNA- och RNA-molekylerna, som utgör den universella informationsgrunden för reproducerbarhetsmekanismen för levande organismer.

Resultatet av dessa reaktioner är irreversibel skada på DNA och RNA. Dessutom orsakar effekten av ultraviolett strålning störningar i strukturen av membran och cellväggar hos mikroorganismer. Allt detta leder till slut till deras död.

UV-sterilisatorn är ett metallfodral med en bakteriedödande lampa inuti. Hon i sin tur placeras i ett skyddande kvartsrör. Vatten tvättar kvartsröret, behandlas med ultraviolett ljus och desinficeras följaktligen. Det kan finnas flera lampor i en installation. Graden av inaktivering eller andelen mikroorganismer som dödats av UV-strålning är proportionell mot strålningens intensitet och exponeringstiden. Följaktligen växer antalet neutraliserade (inaktiverade) mikroorganismer exponentiellt med ökande stråldos. På grund av mikroorganismernas varierande resistens varierar UV-dosen som krävs för inaktivering, t ex 99,9 %, mycket från låga doser för bakterier till mycket höga doser för sporer och protozoer. När den passerar genom vatten dämpas UV-strålningen på grund av absorptions- och spridningseffekter. För att ta hänsyn till denna försvagning införs en vattenabsorptionskoefficient, vars värde beror på vattnets kvalitet, särskilt på innehållet av järn, mangan, fenol och även på vattnets grumlighet.

grumlighet - inte mer än 2 mg/l (transparens i teckensnitt ≥30 grader);

färg - inte mer än 20 grader av platina-koboltskalan;

UV-installationer); om index - högst 10 000 st/l.

För operativ sanitär och teknisk kontroll av effektiviteten och tillförlitligheten av vattendesinfektion med ultraviolett ljus, som i fallet med klorering och ozonering, används definitionen av Escherichia coli-bakterier (ECB).

Erfarenhet av användningen av ultraviolett ljus visar att om stråldosen i installationen inte är lägre än ett visst värde, garanteras en stabil desinfektionseffekt. I världspraxis varierar kraven på minsta stråldos från 16 till 40 mJ/cm2. Minsta dos som motsvarar rysk standard är 16 mJ/cm2.

Fördelar med metoden:

Den minst "konstgjorda" är ultravioletta strålar;

Mångsidighet och effektivitet av förstörelse av olika mikroorganismer - UV-strålar

förstör inte bara vegetativa, utan också sporbildande bakterier, som, när

klorering med vanliga standarddoser av klor förblir livskraftig;

Den fysikalisk-kemiska sammansättningen av det behandlade vattnet bevaras;

Ingen begränsning av den övre gränsen för dosen;

Det är inte nödvändigt att organisera ett speciellt säkerhetssystem, som med klorering och

ozonering;

Det finns inga sekundära produkter;

Inget behov av att skapa en reagensfarm;

Utrustningen fungerar utan särskild servicepersonal.

Nackdelar med metoden:

Nedgången i effektivitet vid behandling av dåligt renat vatten (molnigt, färgat vatten är dåligt

genomskinlig);

Periodisk tvätt av lampor från avlagringar av nederbörd, vilket krävs vid bearbetning av grumlig och

hårt vatten;

Det finns ingen "efterverkan", det vill säga möjligheten till en sekundär (efter strålbehandling)

vattenförorening.

8.4. Jämförelse av de viktigaste metoderna för vattendesinfektion

De huvudsakliga metoderna för vattendesinfektion som beskrivs ovan har en mängd olika fördelar och nackdelar, som beskrivs i många publikationer om detta ämne. Vi noterar de viktigaste av dem.

Var och en av de tre teknologierna, om de används i enlighet med normerna, kan ge den nödvändiga graden av inaktivering av bakterier, i synnerhet för indikatorbakterier av Escherichia coli-gruppen och det totala antalet mikrobiella.

I förhållande till cystor av patogena protozoer ger ingen av metoderna en hög grad av rening. För att avlägsna dessa mikroorganismer rekommenderas att kombinera saneringsprocesser med grumlighetsreducerande processer.

Den tekniska enkelheten i kloreringsprocessen och avsaknaden av klorbrist avgör den utbredda användningen av denna speciella desinfektionsmetod.

Ozoniseringsmetoden är den mest tekniskt komplexa och dyrbara jämfört med klorering och ultraviolett desinfektion.

Ultraviolett strålning förändrar inte vattnets kemiska sammansättning även vid doser som är mycket högre än praktiskt taget nödvändigt.

Klorering kan leda till bildning av oönskade organiska klorföreningar som är mycket giftiga och cancerframkallande.

Vid ozonisering är det också möjligt att bilda biprodukter som enligt förordningar klassificeras som giftiga - aldehyder, ketoner och andra alifatiska aromatiska föreningar.

Ultraviolett strålning dödar mikroorganismer, men ≪ de resulterande fragmenten (cellväggar av bakterier, svampar, proteinfragment av virus) förblir i vattnet. Därför rekommenderas efterföljande finfiltrering.

. Endast klorering ger en eftereffekt, det vill säga den har den nödvändiga långsiktiga effekten, vilket gör användningen av denna metod obligatorisk vid tillförsel av rent vatten till vattenledningsnätet.

9. Elektrokemiska metoder

Elektrokemiska metoder används i stor utsträckning när traditionella metoder för mekanisk, biologisk och fysikalisk-kemisk vattenrening inte är tillräckligt effektiva eller inte kan användas, till exempel på grund av brist på produktionsutrymme, komplexiteten i leverans och användning av reagenser, eller andra orsaker. Installationer för implementering av dessa metoder är kompakta, högpresterande, kontroll- och övervakningsprocesser är relativt lätta att automatisera. Vanligtvis elektrokemisk bearbetning används i kombination med andra reningsmetoder, vilket gör att du framgångsrikt kan rena naturligt vatten från föroreningar av olika sammansättning och dispersion.

Elektrokemiska metoder kan korrigera de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos det behandlade vattnet, de har en hög bakteriedödande effekt, förenklar avsevärt de tekniska systemen för rening. I många fall utesluter elektrokemiska metoder sekundär kontaminering av vatten med anjoniska och katjoniska rester, som är karakteristiska för reagensmetoder.

Elektrokemisk vattenbehandling är baserad på elektrolys, vars essens är användningen av elektrisk energi för att utföra processerna för oxidation och reduktion. Elektrolysprocessen sker på elektrodernas yta i en elektriskt ledande lösning - elektrolyten.

Följande krävs för elektrolysprocessen: elektrolytlösning - förorenat vatten, i vilket joner alltid är närvarande i en eller annan koncentration, vilket ger vattnets elektriska ledningsförmåga; elektroder nedsänkta i en elektrolytlösning; extern strömkälla; strömledningar - metallledare som förbinder elektroderna med en strömkälla. Vatten i sig är en dålig ledare, men de laddade jonerna i lösningen, som bildas under dissociationen av elektrolyten, under påverkan av en spänning som appliceras på elektroderna, rör sig i två motsatta riktningar: positiva joner (katjoner) till katod, negativ (anjoner) - till anoden. Anjoner donerar sina "extra" elektroner till anoden och förvandlas till neutrala atomer. Samtidigt tar katjoner, som når katoden, de saknade elektronerna från den och blir också neutrala atomer eller en grupp av atomer (molekyler). I detta fall är antalet elektroner som tas emot av anoden lika med antalet elektroner som sänds av katoden. En konstant elektrisk ström flyter i kretsen. Sålunda, under elektrolys, sker redoxprocesser: vid anoden - förlusten av elektroner (oxidation), vid katoden - förvärvet av elektroner (reduktion). Mekanismen för elektrokemiska reaktioner skiljer sig emellertid avsevärt från de vanliga kemiska omvandlingarna av ämnen. Ett utmärkande drag för den elektrokemiska reaktionen är den rumsliga uppdelningen av elektrokemiska reaktioner i två konjugerade processer: processerna för nedbrytning av ämnen eller produktion av nya produkter sker vid elektrod-lösningsgränsen med hjälp av en elektrisk ström. Under elektrolys, samtidigt med elektrodreaktioner i lösningens volym, uppstår en förändring av pH och systemets redoxpotential samt fasspridda omvandlingar av vattenföroreningar.

www. aqua-term. sv

Beredskapen för termiska stationer och pannhus för vintern, inom ramen för det allryska programmet för förberedelser för uppvärmningssäsongen, orsakar ökad uppmärksamhet. Behovet av att utföra arbete för att säkerställa problemfri drift av termisk utrustning kommer i förgrunden. Ett av de största problemen som operativa organisationer står inför är bildandet av fasta avlagringar på den inre ytan av pannor, värmeväxlare och rörledningar i termiska kraftverk. Bildandet av dessa avlagringar leder till allvarliga energiförluster. Dessa förluster kan nå 60 %. Tillväxten av avlagringar minskar värmeöverföringen avsevärt. Stora avlagringar kan helt blockera systemets funktion, leda till igensättning, påskynda korrosion och i slutändan skada dyr utrustning.

Alla dessa problem uppstår på grund av det faktum att det som regel antingen inte finns några pannanläggningar för matning av värmenät, eller att de som installeras är moraliskt och fysiskt redan föråldrade. Råvatten tillförs ofta värmesystemet utan nödvändig behandling och förberedelse.

Samtidigt beror tillförlitligheten och effektiviteten av driften av panna, värmekraft och annan liknande utrustning till stor del på effektiviteten av vattenbehandlingen. Den extrema försämringen av utrustningen i många pannhus beror ofta på att den senare utfördes under mycket, mycket lång tid.

Hur ekonomiskt motiverat är det att lägga pengar på vattenrening?

Experter har beräknat att vattenreningsåtgärder sparar bränsle från 20 till 40%, ökar livslängden för pannor och pannutrustning upp till 25-30 år, minskar avsevärt kostnaden för kapital och ström som helhet, såväl som enskilda element, pannor och uppvärmningsutrustning. Återbetalningen av vattenreningsverk beror på deras prestanda och sträcker sig från 6 månader till 1,5 - 2 år.

Ett betydande antal anläggningar på vilka moderna vattenreningssystem med olika kapacitet och syften är installerade, och det ökade intresset för operativa tjänster för detta problem tyder på att människor som är beroende av värme i våra hem har insett att användningen av vattenreningsverk skapade på grunden för modern teknik och designlösningar är nyckeln till pålitlig, oavbruten, problemfri drift, både av små pannhus och stora kraftaggregat.

Krasnov M.S., Ph.D., processingenjör för företaget "Ecodar"

Varje person som arbetar med vatten vet att idag är det största problemet som alla står inför ökad vattenhårdhet. På grund av det måste man möta ett stort antal problem som måste lösas, här och nu, utan hyllor. utformad för att föra den till en stat som är tillåten enligt lag för användning i mat och dryck, eller för användning i tillverkning med särskilda krav.

Vad är det för fel på hårt vatten att man hela tiden måste ta hand om det? Om skala tror jag att alla vet. Bara här är det osannolikt att alla helt förstår vad dess skada är. Men förutom glödskal och dess dåliga värmeledningsförmåga finns det också en ökad hårdhet på vattnet, vilket får sina konsekvenser redan innan beläggningen bildas.

Du kommer att känna igen att du arbetar med hårt vatten genom ett stort antal tecken. Men om du är bekväm och lätt att ta bort kalk med händerna eller med hjälp av avkalkningsmedel kan du fortsätta, du behöver bara förstå vad du riskerar genom att välja detta sätt att hantera vattnets hårdhet.

Det första som påverkas negativt av hårt vatten är vår hälsa. Hårdhetssalter avsätts överallt. Kommer det att vara väggarna i en hushållsapparat eller kommer det att vara magen eller njurarna, de bryr sig inte. Därför, tills det ögonblick du utför rengöringen av skalan, är den redan bildad i din kropp. Kroniska sjukdomar bottnar inte bara i fel livsstil, vattnets kvalitet här har också sin tyngd. vilken sort avancerad vattenbehandlingsteknik vet vi idag?

Förutom skador på hälsan sätter ökad vattenhårdhet sin prägel på våra kläder, och avkalkning hjälper inte heller här. När vi tvättar i hårt vatten måste vi använda mer vatten och tillsätta hälften så mycket pulver. Vad händer sen? På grund av tvättmedlens dåliga löslighet i sådant vatten lägger sig pulvret tillsammans med hårdhetssalter inuti vävnadernas porer. För att skölja ett sådant tyg ordentligt måste du skölja det mycket längre. Detta är en extra vattenförbrukning. Vi märker inte allt detta, eftersom. Vi arbetar ständigt med sådana utgifter, och endast applikationen hjälper till att se skillnaden.

Men idag finns det en åsikt att alla vattenfilter är ganska dyra, och dess användning i en lägenhet är inte motiverad. Och att det är lättare att ta bort skalan. Två sfärer som är likgiltiga för ett sådant avlägsnande indikeras ovanifrån. Saker med vita fläckar ser oattraktiva ut och blir snabbt oanvändbara. Mycket tidigare än om du använde vattenbehandlingsteknik och tvättade i mjukt vatten.

Dessutom har skalan en så stor nackdel som dålig värmeledningsförmåga. När allt kommer omkring, varför ska man alltid övervaka skalans storlek på ytor? ja, för att inte lämnas utan eller utan industriell utrustning hushållsprodukter.

När skalan täcker värmeelement eller varmvattenytor stoppas överföringen av värme till vatten nästan helt. Till en början överför kalk på något sätt värme, men samtidigt finns det en sådan nyans som en kraftig ökning bränsle- eller elkostnader. Det blir mycket svårare att värma upp ytan. Därför lämnar det så mycket bränsle, och ju tjockare skalskikt desto högre blir kostnaderna.

Skalproblemet ligger inte bara i ökad bränsleförbrukning. Enheten med våg kommer så småningom att stängas av och försöka skydda sig mot överhettning. Det här är alla signaler som du måste svara på omedelbart. Avkalkning i detta fall bör ske omedelbart. Om det inte görs kommer vågen snabbt att förvandlas till ett kalkstensstadium. Att ta bort ett sådant lock är mycket svårare. Den här gången. Det här är pengar. Och slutligen finns risken att tappa enheten. Om du missar ögonblicket har värmen ingen annanstans att ta vägen, och den kommer helt enkelt att bryta värmeelementet eller ytan. Det är av denna anledning som du behöver känna till alla tekniker för vattenbehandling perfekt!

I vardagen leder detta till att hushållsapparater blir utbrända. Ibland med trasiga ledningar. Inom industrin yttrar sig detta i form av fistlar på rör och explosionen av pannor i värmekraftindustrin.

Här är en uppsättning skäl som uppmanar dig att tänka på. Med hjälp av en enkel uppsättning vattenfilter kan du skydda dig själv och din familj från de skadliga effekterna av ökad vattenhårdhet. När man väljer en eller annan vattenbehandlingsteknik bör man komma ihåg att man gör på ett företag eller i eget hus, en lägenhet med en vattenavhärdare kommer definitivt inte att lyckas.

Kom ihåg att när du renar vatten har du alltid två uppgifter. Du behöver dricksvatten och vatten för hushållsbehov. Därför kommer den minsta vattenrening som bara kan vara i en lägenhet att bestå av vattenrening med till exempel en Aquashield elektromagnetisk vattenavhärdare. Detta kommer att vara för vatten för tekniska, hushållsbehov. Och vattenrening med en filterkanna, minsta eller maximala omvänd osmos. Detta är för dryckesändamål. Då blir skyddet mot glödskal och hårt vatten mer eller mindre tillförlitligt.

Låt oss nu gå vidare till vattenbehandlingstekniker. När du väljer en viss teknik måste du veta vilka uppgifter den ska lösa. Hur förstår man vad man ska välja? Var får man de första uppgifterna för att bestämma typen av vattenbehandlingsteknik och sekvensen av vattenfilter?

Det allra första du bör göra innan du väljer en lovande vattenreningsteknik är att göra en kemisk analys av vatten. Baserat på det kan du alltid beräkna och volymen av vatten som kommer in i lägenheten och du kan tydligt se dess sammansättning, alla föroreningar som måste tas bort. Med dessa resultat i hand blir det lättare för dig att förstå vilken vattenbehandlingsteknik som är bäst att använda, vilken filtersekvens du ska välja och vilken effekt den eller den enheten ska ha.

Även om du tar vatten från ett centralt vattenreningssystem blir det fortfarande svårt. Och här är det bättre att inte spara pengar och att genomföra en kemisk analys av vatten. Då betalar du inte för mycket för ett för kraftfullt och dyrt vattenavhärdare.

Alla alternativ för vattenbehandlingstekniker kan jämföras med följande lista:

mekanisk vattenrening;
kemisk vattenrening;
desinfektion;
mikrorengöring.

Kemisk vattenbehandling förstås som eliminering av eventuella organiska föroreningar, nitrater, järn och kvarvarande klor. Mikrorening är produktion av destillat eller rent och hälsosamt dricksvatten.

Låt oss överväga mer i detalj alternativen för vattenfilter som fungerar med en eller annan vattenbehandlingsteknik.

Det mekaniska alltså vattenreningsteknik. Dess uppgift är att avlägsna alla mekaniska fasta föroreningar från vattnet, såväl som kolloider. Här kan vattenrening ske i flera steg. Det börjar med en grovrengöring. Vatten kan till och med sedimentera så att de största mekaniska föroreningarna kan sedimentera. Sedimentärt grusnät kan användas här.

Mesh-filter inkluderar flera maskor med olika bandbredder. De används för att filtrera både större och mindre fasta ämnen. Huvudmaterialet för nättillverkning är rostfritt stål. De sätter sådana filter vid det initiala vattenintaget allra först.

Sedimentfilter är utformade för att ta bort mycket små partiklar som är osynliga för blotta ögat. Här är filterbasen kvartssand, samt grus. Ibland kan hydroantracit användas. Sådana filter används mer för återrening av vatten. Det är så avloppsvatten renas, eller industrivatten bereds i produktionen.

Patronfilter är en korsning mellan mekanisk filtrering och vattenavhärdning. Summan av kardemumman är att sådana filter eliminerar mycket små föroreningar med en storlek på 150-1 mikron. Sådana filter installeras för förbehandling i samma omvänd osmos.

Kemisk vattenrening är snarare en intressant och lovande vattenreningsteknik utformad för att korrigera kemisk sammansättning vatten, inte en förändring i dess tillstånd. Detta med hjälp av jonbyte samt järnavlägsnande. I detta skede av vattenbehandlingen avlägsnas kvarvarande klor från vattnet.

För borttagning av järn kan manganzeolit användas. Detta är grön sand, som är i utmärkt kontakt med järnhaltiga föreningar, filtrerar dem ur vattnet med hög kvalitet. För att reaktionen av järnretention i filtret skulle gå ännu bättre vore det trevligt om det fanns små inneslutningar av kisel i vattnet.

Ett annat alternativ för vattenbehandlingsteknik är användningen av järnoxidation för att rena vatten från dess föroreningar. Detta är en reagensfri process och speciella filter används för detta, där vatten blåses med syre och under detta inflytande lägger sig järn på den inre patronen.

Jonbytarvattenfilter används som vattenavhärdare. Detta är en av de vanligaste vattenbehandlingsteknikerna, både hemma och på jobbet. Grunden för ett sådant filter är en hartspatron. Den är övermättad med svagt natrium, som är lätt att ersätta i ämnets struktur. När kontakt med hårt vatten uppstår ersätter hårdhetssalter lätt svagt natrium. Det är precis vad som händer. Gradvis ger patronen helt upp sitt natrium och blir igensatt med hårdhetssalter.

Inom industrin är sådana installationer bland de mest populära, men också de mest krångliga. Dessa är enorma tankar på höjden. Men de har den högsta vattenreningshastigheten. Samtidigt återställs igensatta patroner i branschen och förändras i vardagen. Jonbytarfiltret är ett reagensavhärdare, så det kunde inte användas för produktion av dricksvatten förrän det uppfanns för att göra patronen utbytbar.

Återställ en sådan patron med en stark saltvatten. I vardagen byts patronen. På grund av detta ökar kostnaden för att använda en sådan vattenbehandlingsteknik. Även om installationen i sig är billig, men det ständiga bytet av patroner är en fast kostnad. Dessutom kommer det också att behöva ändras ganska ofta. Inom industrin kommer kostnaderna också att gå till salt. Även om det är billigt är stora volymer dyra. Dessutom måste du köpa den hela tiden. Och ytterligare ett problem med en sådan jonbytarapparat inom industrin är att mycket skadligt avfall bildas efter återvinning. Att dumpa i atmosfären är absolut omöjligt. Endast med tillstånd och efter ytterligare städning. Återigen, detta är en kostnad. Men i jämförelse med kostnaden för samma omvänd osmos anses dessa kostnader i branschen vara obetydliga.

Ny och modern vattenbehandlingsteknik

Till vardags kan de som är angelägna om att spara på nya och moderna vattenbehandlingstekniker köpa en sådan filterkanna. Det är sant att installationen av omvänd osmos lönar sig snabbare än ett sådant filter med fasta kostnader.

För att få bort grumlighet och kvarvarande klor från vatten används aktivt kol som filtermedium, vilket är basen i ett sorptionsfilter.

För desinfektion kan ozonisatorer eller ultravioletta vattenfilter användas. Här är huvuduppgiften för nya och moderna vattenbehandlingstekniker att eliminera alla bakterier och virus. Ozonatorer används mest i simbassänger, eftersom. de är ganska dyra, men samtidigt miljövänliga. UV-filter är kemikaliefria enheter och bestrålar vattnet med en ultraviolett lampa som dödar alla bakterier.

En annan extremt populär teknik idag är elektromagnetisk vattenavhärdning. Dess klassiska exempel. Oftast används en sådan ny och modern vattenbehandlingsteknik massivt inom termisk kraftteknik. Även populär installation i vardagen. Grunden här är permanentmagneter och en elektrisk processor. Den, med hjälp av magneternas kraft, genererar elektromagnetiska vågor som påverkar vattnet. Under denna påverkan modifieras hårdhetssalter.

Att ha hittat ny form, de har inte förmågan att fastna på ytor. Den tunna nålliknande ytan gör det möjligt att bara gnugga mot den gamla skalan. Här kommer den andra positiva effekten. Nya hårdhetssalter eliminerar gamla. Och de gör det bra. När du installerar en Aquashield elektromagnetisk vattenavhärdare kan du säkert snurra upp din panna på en månad och se hur den här fungerade. Jag försäkrar dig, resultaten kommer att glädja dig. I detta fall behöver enheten inte servas. Lätt att sätta på, lätt att ta bort, fungerar av sig själv, inga filterbyten eller spolningar. Du behöver bara lägga den på en ren bit av röret. Detta är det enda kravet.

Och slutligen ny och modern vattenreningsteknik designad för att producera högkvalitativt destillat och dricksvatten. Dessa är nanofiltrering och omvänd osmos. Dessa är alla tekniker för finvattenrening. Här renas vatten på molekylär nivå genom ett dispersionsmembran med ett stort antal hål som inte är större än en vattenmolekyl. Obehandlat vatten kan inte tillföras en sådan installation. Först efter preliminär rening kan vatten renas genom omvänd osmos. På grund av detta kommer all installation av nanofiltrering eller osmos att bli dyr. Och materialen för ett tunt membran är ganska dyra. Men kvaliteten på vattenrening här är den högsta.

Därför har vi analyserat alla de mest populära och använda nya och moderna vattenbehandlingsteknikerna. Nu kommer du att förstå vad och hur det fungerar. Med sådan kunskap blir det inte svårt att skapa rätt vattenreningssystem.