Nuevas tecnologías de purificación de agua. Edificios modernos: ¡tecnologías modernas de suministro de agua! Estado actual y desarrollo de las tecnologías de tratamiento de agua.

El agua limpia es la clave para la salud de cada persona. La calidad de este valioso recurso en las redes centrales de suministro de agua y en fuentes individuales no siempre se corresponde con los parámetros que garantizan su consumo seguro. Los métodos de purificación modernos permiten llevar los parámetros físicos y químicos del agua al nivel requerido.

El agua limpia es la clave para la salud y la longevidad

El agua suministrada por las empresas de servicios de agua se purifica en una secuencia determinada y su calidad se lleva a valores estándar. El principio general de limpieza no elimina por completo todos los factores negativos que afectan negativamente al cuerpo humano. Las extensas redes de tuberías en mal estado también contribuyen negativamente a la calidad final del agua, reponiéndola con una masa de impurezas mecánicas: óxido, suciedad, etc.

Tener un suministro de agua propio tampoco siempre garantiza una calidad ideal del agua. El consumo de agua con fines alimentarios en este caso siempre requiere un análisis exhaustivo.

La configuración de un complejo de tratamiento de agua siempre debe basarse en análisis de la composición del agua, con la participación de especialistas cualificados. Es posible que el autoensamblaje de un sistema de purificación no siempre tenga un efecto positivo en la mejora de la calidad del agua.

Dependiendo de la calidad del agua, los sistemas de purificación pueden consistir en los elementos más simples: filtros mecánicos finos, pero la mayoría de las veces se combinan varios métodos de purificación física y química. A continuación, veremos los métodos y métodos más populares para purificar el agua potable.

Filtros mecánicos finos

Filtro de limpieza mecánica en la entrada del suministro de agua.

Los filtros de limpieza mecánica suelen fabricarse en forma de matraz, en cuyo interior se encuentra un cartucho filtrante. Los elementos filtrantes están hechos de diversos materiales, generalmente fibra polimérica (polipropileno) o cerámica.

Cartucho de polipropileno y tabla de características.
Cartucho de filtro fino una vez expirada su vida útil

El cartucho es un consumible, tiene una vida útil determinada y requiere reemplazo después de su vencimiento. La foto deja claro que el agua del sistema centralizado de suministro de agua no es cristalina.

Los análogos de los filtros de limpieza mecánica son las boquillas del mezclador.

Filtro de agua para grifo

Los filtros de limpieza mecánica tienen las siguientes ventajas:

1. Simplicidad del dispositivo;
2. Relativa baratura;
3. Limpieza mecánica de alta calidad.

La principal desventaja de los filtros del diseño más simple es la incapacidad de eliminar impurezas orgánicas, virus, pesticidas y nitratos. Para eliminar insecticidas, pesticidas y componentes de origen orgánico del agua, se utilizan filtros de carbón activado en combinación con dispositivos de filtración mecánica.

Filtros domésticos de carbón.

La purificación del agua potable a partir de una serie de impurezas se realiza mediante filtros de sorción, cuyo elemento básico es el carbón activado. Los filtros (jarras) son un método popular para purificar el agua potable y doméstica en condiciones domésticas.

El agua pasa a través del cartucho filtrante de la jarra y se recoge en el recipiente inferior del dispositivo. La mayoría de los tipos de cartuchos de jarra se utilizan para purificar el agua potable de componentes orgánicos y cloro disuelto. Los residuos de cloro normalmente se eliminan por completo después de la aireación, simplemente se eliminan del recipiente con fugas.

Algunos tipos de filtros pueden purificar el agua de hierro, sales de metales pesados, productos derivados del petróleo y algunas otras impurezas, y ablandar el agua. Este efecto se logra agregando componentes de intercambio iónico al material del cartucho.

Los cartuchos de filtro de carbón tienen un cierto recurso, por lo que a medida que aumenta la cantidad de agua que pasa por el filtro, pierden su eficiencia original. La desventaja de los filtros de carbón activado es la acumulación de impurezas orgánicas. Sirven como base fructífera para la reproducción y desarrollo de microorganismos y bacterias.

Para compensar este factor negativo en el funcionamiento de los filtros de carbón, a menudo se combinan con sistemas de desinfección del agua.

Radiación ultravioleta y limpieza con ozono.

Lámpara ultravioleta para desinfección de agua.

La radiación ultravioleta tiene excelentes propiedades bactericidas: mata la mayoría de los tipos de bacterias, virus y microorganismos. En este caso, las propiedades del agua no cambian. El método de utilizar radiación ultravioleta es bastante simple y muy popular.

La ozonización del agua no es menos eficaz, pero sí un proceso técnicamente más complejo y caro. El ozono es un poderoso agente oxidante y cuando entra en contacto con el agua, la mayoría de los microorganismos mueren. La calidad de la desinfección con ozono es muy superior a la del método tradicional: la cloración.

Los sistemas de ozonización son técnicamente complejos y requieren habilidades profesionales para su mantenimiento. Debido a su alto costo y complejidad técnica, rara vez se utilizan en condiciones domésticas.

Sistemas de filtración por ósmosis inversa.

Los sistemas de membranas osmóticas se consideran los más eficaces para la purificación del agua potable. El grado de purificación de diversas impurezas en condiciones favorables puede alcanzar el 97-98%. El principio de su funcionamiento se basa en el uso de las propiedades de una membrana especial con poros microscópicos. El tamaño de los poros es comparable en tamaño al de una molécula de agua.

Los filtros osmóticos son de tipo flujo y almacenamiento. Purifican el agua de impurezas mecánicas de hasta 5 micrones, sales de metales pesados, virus, microorganismos y compuestos químicos orgánicos e inorgánicos. La membrana filtrante de ósmosis inversa funciona mejor con agua limpia que haya sido previamente purificada de partículas mecánicas.

Membrana de ósmosis inversa multicapa

Además, la membrana se ve afectada negativamente por el mayor contenido de sales de calcio y magnesio, más conocidas como dureza.

Dependiendo del contenido del agua de origen, los sistemas de ósmosis inversa se combinan con unidades descalcificadoras y filtros mecánicos finos.

Las desventajas de los complejos de ósmosis son los siguientes indicadores:

1. El sistema es un ambiente favorable para el desarrollo de microorganismos;
2. Durante el proceso de limpieza, junto con los componentes nocivos, se eliminan parcialmente elementos minerales beneficiosos para el ser humano;
3. Para que los sistemas funcionen se requiere una presión inicial de al menos 2,5 kgf/cm 2;
4. Al purificar un litro de agua, se reciclan de 3 a 7 litros de agua con componentes filtrados disueltos.

Algunas de las deficiencias se compensan mediante el uso de componentes de limpieza adicionales. La desinfección se suele realizar con lámpara ultravioleta. La reposición de agua purificada con componentes minerales se realiza mediante bloques de mineralización.

Sistemas de ablandamiento de agua por intercambio iónico.

Las sales de calcio y magnesio disueltas en agua afectan negativamente al sistema digestivo humano y pueden provocar la formación de cálculos. Además, el agua con mayor dureza provoca la formación de incrustaciones en los aparatos domésticos para calentar agua y el fallo de sus elementos calefactores (elementos calefactores).

Sistema de purificación de agua de dos etapas por intercambio iónico

Se considera que el método más eficaz para ablandar el agua son los complejos de filtración basados ​​​​en componentes de intercambio iónico: resina granular. El agua de origen pasa a través del filtro y los iones de sodio y cloro son reemplazados por iones de calcio y magnesio. Después de un cierto período de tiempo, el material de intercambio iónico se lava con una solución de sal de mesa (cloruro de sodio) y se eliminan los iones acumulados de las sales de dureza.

Las unidades de intercambio iónico se utilizan con mayor frecuencia con fines industriales. El recurso de resina tiene su propia vida útil; se reemplaza en promedio una vez cada 5 a 8 años. Las unidades de intercambio iónico se utilizan con mayor frecuencia cuando se utilizan sistemas operativos y.

Sistemas de limpieza de cobre-zinc.

El principio de funcionamiento de este tipo de instalaciones se basa en el aprovechamiento de las propiedades de una aleación de cobre y zinc, cuyos componentes tienen diferentes polaridades. Las impurezas con la carga correspondiente son atraídas hacia los polos cuando pasa el agua. Como resultado de las reacciones de oxidación-reducción, el agua se purifica a partir de hierro, se destruyen mercurio, plomo, microorganismos, bacterias, etc.

La desventaja de la filtración basada en una aleación de cobre y zinc es la retención de impurezas orgánicas en el agua. Esta desventaja se elimina combinando un filtro de cobre y zinc con una unidad de filtración (adsorción) de carbón.

Los más populares para purificar el agua potable en casa son los filtros de carbón y los sistemas de ósmosis inversa. Un sistema de filtración por ósmosis inversa es más eficaz, pero las instalaciones basadas en él también son más caras. La purificación del agua de alta calidad mediante métodos modernos suele ser una tarea costosa pero necesaria. Beber agua con parámetros de pureza normales y una composición química de alta calidad es la clave para la salud de todas las personas.

Todo aquel que trabaja con agua sabe que hoy en día el principal problema al que nos enfrentamos es el aumento de la dureza del agua. Por ello, hay que afrontar una enorme cantidad de problemas que hay que solucionar, aquí y ahora, sin posponerlo mucho tiempo. tiene como objetivo dar como resultado un estado permitido por ley para su uso en alimentos y bebidas, o para su uso en producción con requisitos especiales.

¿Qué tiene de malo el agua dura que hay que cuidarla constantemente? Creo que todo el mundo sabe acerca de la escala. Pero es poco probable que todo el mundo entienda plenamente cuál es su daño. Pero además de las incrustaciones y su mala conductividad térmica, también se produce una mayor dureza del agua, lo que tiene sus consecuencias incluso antes de que se formen incrustaciones.

Sabrás que estás trabajando con agua dura por una gran cantidad de señales. Sin embargo, si te resulta cómodo y fácil eliminar las incrustaciones con las manos o con la ayuda de descalcificadores, puedes continuar, solo necesitas entender a qué te arriesgas al elegir este camino para combatir la dureza del agua.

Lo primero que se ve afectado negativamente por el agua dura es nuestra salud. Las sales de dureza se depositan por todas partes. Ya sean las paredes de un electrodoméstico o el estómago o los riñones, no les importa. Por lo tanto, cuando lo descalcificas, ya se ha formado en tu cuerpo. Las enfermedades crónicas no sólo tienen su origen en malas elecciones de estilo de vida, sino que la calidad del agua también influye. cual tecnologías prometedoras de tratamiento de agua¿Lo sabemos hoy?

Además de ser perjudicial para la salud, el aumento de la dureza del agua deja huellas en nuestra ropa, y en este caso la descalcificación tampoco ayudará en absoluto. Cuando lavamos en agua dura, tenemos que usar más agua y añadir la mitad de polvo. ¿Qué pasa después? Debido a la mala solubilidad de los detergentes en dicha agua, el polvo se deposita junto con las sales de dureza dentro de los poros de los tejidos. Para lavar adecuadamente dicha tela, deberá enjuagarla por mucho más tiempo. Este es un consumo adicional de agua. No nos damos cuenta de todo esto, porque... Trabajamos constantemente con dichos gastos y solo la aplicación le ayudará a ver la diferencia.

Sin embargo, hoy en día existe la opinión de que cualquier filtro de agua es bastante caro y su uso en un apartamento no está justificado. Y lo que es más fácil de quitar las incrustaciones. Desde arriba se indican dos esferas que son indiferentes a tal eliminación. Las cosas con manchas blancas parecen poco atractivas y rápidamente quedan inutilizables. Mucho antes que si utilizaras tecnología de tratamiento de agua y lavaras con agua blanda.

Además, la incrustación tiene un inconveniente tan grande como una mala conductividad térmica. Después de todo, ¿por qué es necesario controlar siempre el tamaño de las incrustaciones en las superficies? para no quedarse sin equipos industriales o sin electrodomésticos.

Cuando la cal cubre los elementos calefactores o las superficies de agua caliente, la transferencia de calor al agua se detiene casi por completo. Al principio, la cal al menos de alguna manera deja pasar el calor, pero también existe un matiz como un fuerte aumento en los costos de combustible o electricidad. Se vuelve mucho más difícil calentar la superficie. Por eso se desperdicia tanto combustible, y cuanto más gruesa es la capa de sarro, mayores son los costos.

El problema de la escala no es sólo el aumento del consumo de combustible. Un dispositivo con báscula comenzará a apagarse con el tiempo, tratando de protegerse del sobrecalentamiento. Todas estas son señales a las que es necesario responder de inmediato. En este caso, la descalcificación debería realizarse inmediatamente. Si no se hace esto, la cal se convertirá rápidamente en piedra caliza. Quitar dicha cobertura es mucho más difícil. Esta vez. Esto es dinero. Y por último, existe el riesgo de perder el dispositivo. Si pierde el momento, el calor no tendrá adónde ir y simplemente romperá el elemento calefactor o la superficie. ¡Es por ello que es necesario conocer a la perfección todas las tecnologías de tratamiento de agua!

En la vida cotidiana, esto provoca el desgaste de los electrodomésticos. A veces con rotura del cableado. En la industria, esto se manifiesta en forma de fístulas en tuberías y explosiones de calderas en la ingeniería termoeléctrica.

A continuación te presentamos una serie de razones que te animan a pensar. Con la ayuda de un sencillo juego de filtros de agua, puede protegerse a usted y a su familia de los efectos nocivos del aumento de la dureza del agua. Al elegir una u otra tecnología de tratamiento de agua, debe recordar que definitivamente no podrá arreglárselas en una empresa o en su propia casa o departamento solo con un ablandador de agua.

Recuerda que a la hora de purificar el agua siempre te enfrentarás a dos tareas. Necesita agua potable y agua para las necesidades domésticas. Por tanto, el tratamiento mínimo del agua que sólo puede haber en un apartamento consistirá en la depuración del agua mediante, por ejemplo, un descalcificador electromagnético Aquashield. Esto será para agua para necesidades técnicas y domésticas. Y potabilización del agua mediante jarra filtrante, mínima o ósmosis inversa, máxima. Esto ya es para beber. Entonces la protección contra las incrustaciones y el agua dura será más o menos fiable.

Pasemos ahora directamente a las tecnologías de tratamiento de agua. Al elegir una tecnología en particular, es necesario saber qué problemas debería resolver. ¿Cómo sabes qué elegir? ¿Dónde obtener los datos iniciales para determinar el tipo de tecnología de tratamiento de agua y la secuencia de filtros de agua?

Lo primero que debe hacer antes de elegir una tecnología prometedora para el tratamiento del agua es realizar un análisis químico del agua. En base a esto, siempre puede calcular el volumen de agua que ingresa al apartamento y ver claramente su composición, todas las impurezas que deberán eliminarse. Teniendo estos resultados a mano, le resultará más fácil comprender qué tecnología de tratamiento de agua es mejor utilizar, qué secuencia de filtros elegir y qué potencia debe tener tal o cual dispositivo.

Incluso si toma agua de un sistema central de purificación de agua, seguirá siendo difícil. Y aquí es mejor no ahorrar dinero, sino realizar un análisis químico del agua. Entonces no pagará de más por un descalcificador de agua demasiado potente y caro.

Todas las opciones para tecnologías de tratamiento de agua se pueden encontrar en la siguiente lista:

• purificación mecánica de agua;
• purificación química del agua;
• desinfección;
• microlimpieza.

La purificación química del agua se refiere a la eliminación de impurezas orgánicas, nitratos, hierro y cloro residual. La micropurificación es la producción de agua potable destilada o limpia y saludable.

Echemos un vistazo más de cerca a las opciones de filtros de agua que funcionan con una u otra tecnología de tratamiento de agua.

entonces, mecanico tecnología de tratamiento de agua. Su tarea es eliminar del agua todas las impurezas mecánicas sólidas, así como los calloides. En este caso, la purificación del agua puede realizarse en varias etapas. Comienza con una limpieza profunda. El agua puede incluso sedimentarse de modo que las impurezas mecánicas más grandes puedan sedimentarse. Aquí se pueden utilizar mallas sedimentarias y de grava.

Los filtros de malla incluyen varias mallas con diferentes rendimientos. Se utilizan para filtrar sólidos tanto más grandes como más pequeños. El principal material para la producción de mallas es el acero inoxidable. Estos filtros se instalan primero durante la ingesta inicial de agua.

Los filtros de sedimentos están diseñados para eliminar partículas muy pequeñas que son invisibles a simple vista. Aquí la base del filtro es arena de cuarzo y grava. A veces se puede utilizar hidroantracita. Estos filtros se utilizan más para la purificación repetida del agua. Así se depuran las aguas residuales o se prepara el agua de proceso en la producción.

Los filtros de cartucho son algo entre la filtración mecánica y el ablandamiento del agua. El único punto es que estos filtros eliminan impurezas muy pequeñas que miden 150-1 micrones. Dichos filtros se instalan para la limpieza previa en la misma ósmosis inversa.

La purificación química del agua es una tecnología de tratamiento de agua bastante interesante y prometedora, diseñada para ajustar la composición química del agua, en lugar de cambiar su estado. Esto se realiza mediante intercambio iónico y desferrización. En esta etapa del tratamiento del agua, se elimina el cloro residual del agua.

La zeolita de manganeso se puede utilizar para la eliminación de hierro. Se trata de arena verde, que tiene un excelente contacto con los compuestos ferrosos, filtrándolos eficazmente del agua. Para que la reacción de retención de hierro en el filtro se desarrolle aún mejor, sería bueno que hubiera pequeñas inclusiones de silicio en el agua.

Otra opción para la tecnología de tratamiento de agua es el uso de oxidación de hierro para purificar el agua de sus impurezas. Este es un proceso sin reactivos y para ello se utilizan filtros especiales, donde el agua se sopla con oxígeno y bajo esta influencia el hierro se deposita en el cartucho interno.

Los filtros de agua de intercambio iónico se utilizan para ablandar el agua. Esta es una de las tecnologías de tratamiento de agua más comunes, tanto en la vida cotidiana como en la producción. La base de dicho filtro es un cartucho de resina. Está sobresaturado con sodio débil, que es fácil de reemplazar en la estructura de la sustancia. Cuando se produce contacto con agua dura, las sales duras reemplazan fácilmente al sodio débil. Esto es exactamente lo que sucede. Poco a poco, el cartucho pierde completamente su sodio y se obstruye con sales duras.

En la industria, este tipo de instalaciones son unas de las más populares, pero también las más engorrosas. Se trata de tanques de enorme altura. Pero tienen la mayor velocidad de purificación del agua. Al mismo tiempo, en la industria se reparan los cartuchos obstruidos y se reemplazan en la vida cotidiana. El filtro de intercambio iónico es un ablandador de reactivos, por lo que no se podía utilizar para la producción de agua potable hasta que se les ocurrió la idea de fabricar un cartucho reemplazable.

Dicho cartucho se restaura con una solución salina fuerte. El cartucho se cambia en casa. Debido a esto, aumenta el costo de utilizar dicha tecnología de tratamiento de agua. Aunque la instalación en sí es económica, cambiar los cartuchos constantemente supone un gasto constante. Además, también será necesario cambiarlo con bastante frecuencia. En la industria, los gastos también se destinarán a la sal. Aunque es barato, los grandes volúmenes son caros. Además tendrás que comprarlo constantemente. Y existe otro problema con un aparato de intercambio iónico de este tipo en la industria: después de la recuperación, se generan residuos muy nocivos. Está absolutamente prohibido arrojar este tipo de cosas a la atmósfera. Sólo con permiso y después de una limpieza adicional. Esto es nuevamente un gasto. Pero en comparación con el coste de la misma ósmosis inversa, estos costes se consideran insignificantes en la industria.

Nuevas y modernas tecnologías de tratamiento de agua.

Para el uso diario, aquellos que quieran ahorrar dinero en tecnologías nuevas y modernas de tratamiento de agua pueden comprar una jarra con filtro de este tipo. Es cierto que la instalación de ósmosis inversa se amortizará más rápido que un filtro de este tipo con costos constantes.

Para eliminar la turbidez y el cloro residual del agua, se utiliza carbón activado como medio filtrante, que es la base de un filtro de sorción.

Para la desinfección se pueden utilizar ozonizadores o filtros de agua ultravioleta. En este caso, la tarea principal de las nuevas y modernas tecnologías de tratamiento de agua es eliminar bacterias y virus. Los ozonizadores son los más utilizados en piscinas, porque... Son bastante caros, pero al mismo tiempo respetuosos con el medio ambiente. Los filtros ultravioleta son unidades sin reactivos e irradian el agua mediante una lámpara ultravioleta, que mata las bacterias.

Otra tecnología extremadamente popular hoy en día es el ablandamiento electromagnético del agua. Un ejemplo clásico de esto. Muy a menudo, esta nueva y moderna tecnología de tratamiento de agua se utiliza ampliamente en la ingeniería de energía térmica. La instalación en casa también es popular. La base aquí son los imanes permanentes y un procesador eléctrico. Utilizando el poder de los imanes, genera ondas electromagnéticas que afectan el agua. Bajo esta influencia se modifica la dureza de las sales.

Habiendo adquirido una nueva forma, no pueden adherirse a las superficies. La fina superficie en forma de aguja sólo permite frotar contra las incrustaciones viejas. Aquí es donde se produce el segundo efecto positivo. Las nuevas sales de dureza eliminan las viejas. Y lo hacen de manera eficiente. Cuando instala un ablandador de agua electromagnético Aquashield, en un mes puede hacer girar su caldera de manera segura y ver cómo funcionó. Te aseguro que quedarás satisfecho con los resultados. En este caso, no es necesario reparar el dispositivo. Fácil de instalar, fácil de quitar, funciona solo, no es necesario reemplazar filtros ni lavar. Sólo necesitas colocarlo sobre un trozo de tubería limpio. Este es el único requisito.

Y finalmente, Nueva y moderna tecnología de tratamiento de agua., diseñado para producir agua potable y destilada de alta calidad. Se trata de nanofiltración y ósmosis inversa. Todas estas son tecnologías para la purificación fina del agua. Aquí, el agua se purifica a nivel molecular a través de una membrana de dispersión con una gran cantidad de agujeros del tamaño de una molécula de agua. A una instalación de este tipo no se le puede suministrar agua sin tratar. Sólo después de una purificación preliminar se puede purificar el agua mediante ósmosis inversa. Por este motivo, cualquier instalación de nanofiltración u ósmosis será costosa. Y los materiales para una membrana delgada son bastante caros. Pero la calidad de la purificación del agua aquí es la más alta.

Por lo tanto, hemos analizado todas las tecnologías nuevas y modernas de tratamiento de agua más populares y utilizadas. Ahora entenderás qué y cómo funciona. Con ese conocimiento, no será difícil crear el sistema de purificación de agua adecuado.

S. Gromov, Ph.D., A. Panteleev, Doctor en Física y Matemáticas, A. Sidorov, Ph.D.

La transición de la economía a las relaciones de mercado se caracteriza por una fuerte intensificación de la competencia. Uno de los factores decisivos que permite a los productores de bienes y servicios sobrevivir en un entorno competitivo es la reducción de los costos de producción. A su vez, los costos de producción (o costos operativos) son el indicador fundamental que determina el costo.

Costos de tratamiento de agua- Es una parte integral de los costos operativos de las empresas de los complejos energético y petroquímico. La tarea de reducir los costos operativos del tratamiento del agua se complica por el aumento de las tarifas por el uso del agua; deterioro continuo de los indicadores de calidad del agua (por ejemplo, aumento del contenido de sal) en fuentes aptas para uso industrial; ya mediante la compilación de estándares para indicadores cuantitativos y cualitativos para las aguas residuales vertidas; Requisitos cada vez mayores para la calidad del agua tratada utilizada en el ciclo tecnológico.

Decidir La tarea de reducir los costos operativos del tratamiento de agua. permite la introducción de nuevas tecnologías. Hablando de enfoques modernos para resolver problemas de tratamiento de agua, es necesario, en primer lugar, destacar las tecnologías de tratamiento de agua con membranas: ultra y nanofiltración, ósmosis inversa, desgasificación por membranas y electrodosionización del agua.

A partir de estos procesos, es posible implementar las denominadas tecnologías integradas de membranas (IMT), cuyo uso permite reducir los costos operativos del tratamiento del agua, a pesar del impacto negativo de cualquiera de los factores enumerados anteriormente.

Ilustremos la última afirmación con un ejemplo de solución del problema de obtener agua desmineralizada (con una conductividad eléctrica residual no superior a 0,1 µS/cm) en el caso de que la fuente sea agua superficial de un río.

El método tradicional para resolver este problema es utilizar esquema tecnológico de tratamiento de agua, presentado en la Fig. 1. En la figura. 2 puede ver cómo es una solución alternativa que utiliza “tecnologías de membrana integradas”.

La ultrafiltración proporciona un tratamiento previo del agua superficial antes de su mayor desmineralización. Usando ultrafiltración de agua, reemplazando las etapas de encalado con coagulación y filtración de clarificación, el consumo de reactivos se reduce drásticamente, el consumo de agua para las necesidades propias es inferior al 10% (a menudo dentro del 2-5%), y no hay sustancias en suspensión ni coloides en el filtrado. .

Los datos proporcionados nos permiten evaluar la eficiencia económica del uso. ultrafiltración de agua en comparación con el preentrenamiento tradicional.

Uso de la tecnología osmosis inversa(o nanofiltración en combinación con ósmosis inversa) con el fin de desmineralizar el agua también proporciona una serie de ventajas sobre el esquema tradicional de ionización de flujo paralelo de dos etapas:

• en primer lugar, el uso de tecnologías de membranas no va acompañado del consumo de una gran cantidad de reactivos (ácidos y álcalis) para la regeneración;
• en segundo lugar, la educación está excluida aguas residuales altamente mineralizadas causado por la liberación de exceso de reactivos durante las regeneraciones;
• en tercer lugar, se consigue un grado significativamente mayor de eliminación de compuestos orgánicos (incluidos los no polares) y sílice coloidal del agua tratada que con el intercambio iónico;
• en cuarto lugar, no es necesario neutralizar aguas residuales vertidas .

Por lo tanto, los costos operativos al usar métodos de membrana de tratamiento de agua resultan ser significativamente más bajos que en el caso de utilizar la tecnología de ionización tradicional. En la Fig. La Figura 3 muestra el llamado punto de equilibrio económico de los costos operativos cuando se utilizan tecnologías de membrana e intercambio iónico para la desmineralización del agua, dependiendo del valor del contenido de sal del agua de origen. Nota: en el caso considerado, se asumió que se utilizaba tecnología de regeneración a contracorriente para el intercambio iónico (por ejemplo, APKORE, cuyos costos de reactivos son entre 1,5 y 2 veces menores que con la regeneración de corriente paralela).

Tenga en cuenta que en las condiciones modernas, las plantas desaladoras, cuyo principio de funcionamiento se basa en el uso del proceso de evaporación (destilación térmica), difícilmente puedan competir en términos de costos operativos con BMI para el tratamiento de agua con un contenido de sal de hasta 2 g/l. El coste del agua desalada obtenida por el método de destilación térmica será de al menos 30 rublos/m3, incluso si asumimos que las pérdidas de calor durante la evaporación serán teóricamente mínimas, y el coste de 1 Gcal es de 200 rublos.

Finalmente, la electrosionización del agua, al estar libre de reactivos y tecnología de tratamiento de agua con membrana sin drenaje, proporciona una conductividad eléctrica residual del agua desmineralizada al nivel de 0,08 µS/cm. Obviamente, los costos operativos de la electrodosionización serán menores que los de la FSD. Sin embargo, cabe señalar que la estabilidad de los indicadores de rendimiento de una instalación de electrodosionización de agua depende de su buen funcionamiento. sistema de ósmosis inversa: en caso de mal funcionamiento en el funcionamiento de este último, la consecuencia inevitable será una disminución en la eficiencia del proceso de electrodosionización del agua.

Teniendo en cuenta esta circunstancia, en lugar de la electrodosionización (para los casos en los que sea necesario garantizar el mayor grado de confiabilidad del esquema tecnológico de desalinización del agua), se puede utilizar la ionización H-OH a contracorriente o FSD.

Si la opción con FSD es preferible en términos de ahorro de reactivos durante la regeneración, entonces es preferible la ionización de H-OH a contracorriente por razones de facilidad de automatización y facilidad de operación. Además, si la instalación de ionización H-OH prevé el uso de tecnología APKORE, entonces el esquema tecnológico adquiere un grado adicional de estabilidad y puede funcionar incluso en derivación de ósmosis inversa.

La tecnología de regeneración a contracorriente de los intercambiadores de iones APKORE se utiliza con éxito en los casos en que el consumidor pretende limitarse únicamente a la reconstrucción (en contracorriente) de una corriente paralela existente. planta de tratamiento de agua de intercambio iónico, o en condiciones en las que el contenido de sal del agua de origen se mantiene establemente por debajo de 100 mg/l y las sustancias orgánicas no polares y la sílice coloidal están presentes en ella en cantidades insignificantes.

Teniendo en cuenta el problema del ablandamiento del agua, cabe mencionar un esquema en el que la nanofiltración va acompañada de un ablandamiento adicional mediante filtros intercambiadores de cationes de sodio.

Debido a la capacidad de las membranas de nanofiltración para retener bien los iones polivalentes, la nanofiltración se utiliza con éxito para resolver problemas de ablandamiento del agua. Si, debido a la alta dureza del agua de origen, la nanofiltración no proporciona el grado requerido de ablandamiento del agua, el filtrado se envía a filtros intercambiadores de cationes de sodio para un ablandamiento adicional. Además, estos filtros funcionan tanto en modo de regeneración a contracorriente (por ejemplo, APKORE) como en modo de flujo paralelo, si la frecuencia de regeneración de los filtros intercambiadores de cationes de sodio es baja (por ejemplo, menos de dos veces al mes).

En los últimos años, el deseo de los consumidores se ha vuelto cada vez más claro. reciclar aguas residuales con el fin de su reutilización en el ciclo tecnológico. Al mismo tiempo, los problemas tradicionales se resuelven mediante el uso de tecnologías de membrana (la mayoría de las veces, ultrafiltración combinada con ósmosis inversa), son una reducción del volumen de aguas residuales vertidas y una reducción del nivel de consumo de agua extraída de fuentes naturales.

Al mismo tiempo, la aplicación tecnologías de tratamiento de agua por membrana nos permite abordar la solución de otro problema medioambiental muy importante: una fuerte reducción del consumo de sal utilizada para regenerar los filtros de ablandamiento de agua de intercambio iónico existentes. Este objetivo se logra mediante la reutilización de aguas residuales que contienen sal después del tratamiento para la regeneración de filtros de intercambio catiónico de sodio.

El agua es absolutamente necesaria para la vida humana y para todos los seres vivos de la naturaleza. El agua cubre el 70% de la superficie terrestre, estas son: mares, ríos, lagos y aguas subterráneas. Durante su ciclo, determinado por fenómenos naturales, el agua recoge diversas impurezas y contaminantes que se encuentran contenidos en la atmósfera y en la corteza terrestre. Como resultado, el agua no es absolutamente pura y pura, pero a menudo esta agua es la fuente principal tanto para el suministro de agua doméstica y potable como para su uso en diversas industrias (por ejemplo, como refrigerante, fluido de trabajo en el sector energético, disolvente, materia prima para recibir productos, alimentos, etc.)

El agua natural es un sistema complejo y disperso que contiene grandes cantidades de diversas impurezas minerales y orgánicas. Debido a que en la mayoría de los casos las fuentes de abastecimiento de agua son aguas superficiales y subterráneas.

Composición del agua natural ordinaria:

• sustancias en suspensión (impurezas mecánicas coloidales y gruesas de origen inorgánico y orgánico);
• bacterias, microorganismos y algas;
• gases disueltos;
• Sustancias inorgánicas y orgánicas disueltas (tanto disociadas en cationes y aniones como no disociadas).

Al evaluar las propiedades del agua, se acostumbra dividir los parámetros de calidad del agua en:

• físico,
• químico
• sanitario y bacteriológico.

Calidad significa el cumplimiento de los estándares establecidos para un determinado tipo de producción de agua. El agua y las soluciones acuosas se utilizan ampliamente en diversas industrias, servicios públicos y agricultura. Los requisitos para la calidad del agua purificada dependen del propósito y el área de aplicación del agua purificada.

El agua se utiliza más ampliamente para beber. Los estándares de requisitos en este caso están determinados por SanPiN 2.1.4.559-02. Agua potable. Requisitos higiénicos para la calidad del agua de los sistemas centralizados de suministro de agua potable. Control de calidad" . Por ejemplo, algunos de ellos:

Pestaña. 1. Requisitos básicos para la composición iónica del agua utilizada para el suministro de agua potable y doméstica.

Para los consumidores comerciales, los requisitos de calidad del agua suelen ser más estrictos en algunos aspectos. Por ejemplo, para la producción de agua embotellada, se ha desarrollado una norma especial con requisitos más estrictos para el agua: SanPiN 2.1.4.1116-02 “Agua potable. Requisitos higiénicos para la calidad del agua envasada en contenedores. Control de calidad". En particular, se han endurecido los requisitos sobre el contenido de sales básicas y componentes nocivos: nitratos, sustancias orgánicas, etc.

El agua para usos técnicos y especiales es agua. para uso en la industria o con fines comerciales, para procesos tecnológicos especiales, con propiedades especiales reguladas por las normas pertinentes de la Federación de Rusia o los requisitos tecnológicos del Cliente. Por ejemplo, preparar agua para obtener energía (según RD, PTE), para galvanoplastia, preparar agua para vodka, preparar agua para cerveza, limonada, medicamentos (monografía de la farmacopea), etc.

A menudo, los requisitos de composición iónica de estas aguas son mucho mayores que los del agua potable. Por ejemplo, para la ingeniería termoeléctrica, donde se utiliza agua como refrigerante y se calienta, existen normas adecuadas. Para las centrales eléctricas existen las denominadas PTE (Reglas Técnicas de Operación), para la ingeniería térmica general los requisitos los establece el llamado RD (Documento Guía). Por ejemplo, de acuerdo con los requisitos de las “Directrices metodológicas para la supervisión del régimen químico del agua de calderas de vapor y agua caliente RD 10-165-97”, el valor de la dureza total del agua para calderas de vapor con una presión de vapor de trabajo de hasta 5 MPa (50 kgf/cm2) no debe ser más de 5 mcg-eq/kg. Al mismo tiempo, el nivel de consumo de alcohol SanPiN 2.1.4.559-02 requiere que Jo no sea superior a 7 mEq/kg.

Por lo tanto, la tarea del tratamiento químico de agua (CWT) para salas de calderas, centrales eléctricas y otras instalaciones que requieren tratamiento de agua antes de calentarla es prevenir la formación de incrustaciones y el posterior desarrollo de corrosión en la superficie interna de calderas, tuberías y calefacción. intercambiadores. Estos depósitos pueden provocar pérdidas de energía y el desarrollo de corrosión puede provocar la parada total del funcionamiento de calderas e intercambiadores de calor debido a la formación de depósitos en el interior del equipo.

Debe tenerse en cuenta que las tecnologías y equipos para el tratamiento de agua y el tratamiento de agua para centrales eléctricas difieren significativamente del equipo correspondiente de las salas de calderas de agua caliente convencionales.

A su vez, las tecnologías y equipos para el tratamiento de agua y el tratamiento químico para la obtención de agua para otros fines también son diversos y están dictados tanto por los parámetros de la fuente de agua a depurar como por los requisitos de calidad del agua depurada.

SVT-Engineering LLC, con experiencia en este campo, personal calificado y asociaciones con muchos especialistas y empresas líderes nacionales y extranjeros, ofrece a sus clientes, por regla general, aquellas soluciones que son apropiadas y justificadas para cada caso específico, en particular, basado en los siguientes procesos tecnológicos básicos:

• El uso de inhibidores y reactivos para el tratamiento de agua en diversos sistemas de tratamiento químico (tanto para proteger membranas como equipos de energía térmica)

La mayoría de los procesos tecnológicos para el tratamiento de agua de diversos tipos, incluidas las aguas residuales, se conocen y utilizan desde hace relativamente mucho tiempo y cambian y mejoran constantemente. Sin embargo, los principales especialistas y organizaciones de todo el mundo están trabajando en el desarrollo de nuevas tecnologías.

SVT-Engineering LLC también tiene experiencia en la realización de I+D en nombre de clientes para aumentar la eficiencia de los métodos de purificación de agua existentes, desarrollar y mejorar nuevos procesos tecnológicos.

Cabe señalar especialmente que el uso intensivo de fuentes naturales de agua en las actividades económicas requiere la mejora ambiental de los sistemas de uso del agua y los procesos tecnológicos de tratamiento del agua. Los requisitos para la protección del medio ambiente natural exigen la máxima reducción de los residuos de las plantas de tratamiento de agua a los reservorios naturales, el suelo y la atmósfera, lo que también exige la necesidad de complementar los esquemas tecnológicos de tratamiento de agua con etapas de eliminación, reciclaje y conversión de residuos en reciclables. sustancias.

Hasta la fecha, se ha desarrollado una cantidad bastante grande de métodos que permiten crear sistemas de tratamiento de aguas con bajo nivel de residuos. En primer lugar, estos incluyen procesos mejorados para la depuración preliminar del agua de origen con reactivos en clarificadores con laminillas y recirculación de lodos, tecnologías de membranas, desmineralización basada en evaporadores y reactores termoquímicos, tratamiento correctivo del agua con inhibidores de depósitos de sales y procesos de corrosión, tecnologías con regeneración a contracorriente de filtros de intercambio iónico y materiales de intercambio iónico más avanzados.

Cada uno de estos métodos tiene sus propias ventajas, desventajas y limitaciones de su uso en términos de la calidad de la fuente y el agua purificada, el volumen de aguas residuales y descargas y los parámetros para el uso de agua purificada. Puede obtener la información adicional necesaria para resolver sus problemas y términos de cooperación realizando una solicitud o comunicándose con nuestra oficina.

Esta sección describe en detalle los métodos tradicionales existentes de tratamiento de agua, sus ventajas y desventajas, y también presenta nuevos métodos modernos y nuevas tecnologías para mejorar la calidad del agua de acuerdo con los requisitos del consumidor.

Los principales objetivos del tratamiento del agua son obtener agua limpia, segura y adecuada para diversas necesidades: Abastecimiento de agua doméstica, potable, técnica e industrial. teniendo en cuenta la viabilidad económica de utilizar los métodos necesarios de purificación y tratamiento del agua. El enfoque del tratamiento del agua no puede ser el mismo en todas partes. Las diferencias se deben a la composición del agua y a los requisitos para su calidad, que varían significativamente según la finalidad del agua (potable, técnica, etc.). Sin embargo, existe un conjunto de procedimientos típicos utilizados en los sistemas de tratamiento de agua y la secuencia en la que se utilizan estos procedimientos.

Métodos básicos (tradicionales) de tratamiento de agua.

En la práctica del suministro de agua, en el proceso de purificación y tratamiento, el agua se somete a focos(eliminación de partículas en suspensión), decoloración ( eliminación de sustancias que dan color al agua) , desinfección(destrucción de bacterias patógenas en él). Además, dependiendo de la calidad del agua de origen, en algunos casos se utilizan además métodos especiales para mejorar la calidad del agua: reblandecimiento agua (reducción de la dureza debido a la presencia de sales de calcio y magnesio); fosfatar(para un ablandamiento más profundo del agua); desalinización, desalinización agua (reduciendo la mineralización general del agua); desiliconización, desferrización agua (liberación de agua de compuestos de hierro solubles); desgasificación agua (eliminación de gases solubles del agua: sulfuro de hidrógeno H2S, CO2, O2); desactivación agua (eliminación de sustancias radiactivas del agua); neutralización agua (eliminación de sustancias tóxicas del agua), fluoración(agregar fluoruro al agua) o defluoración(eliminación de compuestos de flúor); acidificación o alcalinización ( para estabilizar el agua). En ocasiones es necesario eliminar sabores y olores, prevenir los efectos corrosivos del agua, etc. Se utilizan determinadas combinaciones de estos procesos según la categoría de consumidores y la calidad del agua en las fuentes.

La calidad del agua en una masa de agua está determinada por una serie de indicadores (físicos, químicos y sanitario-bacteriológicos), de acuerdo con la finalidad del agua y establecida. normas de calidad. Más sobre esto en la siguiente sección. Comparando los datos de calidad del agua (obtenidos a partir de análisis) con los requisitos del consumidor, se determinan las medidas para su tratamiento.

El problema de la potabilización del agua abarca cuestiones de cambios físicos, químicos y biológicos durante el tratamiento con el fin de hacerla apta para beber, es decir, depurar y mejorar sus propiedades naturales.

El método de tratamiento del agua, la composición y los parámetros de diseño de las instalaciones de tratamiento para el suministro técnico de agua y las dosis calculadas de reactivos se establecen según el grado de contaminación de la masa de agua, la finalidad del sistema de suministro de agua y la productividad de la estación. y condiciones locales, así como sobre la base de datos de investigación tecnológica y operación de estructuras que operan en condiciones similares.

La purificación del agua se lleva a cabo en varias etapas. Los escombros y la arena se eliminan en la etapa de limpieza previa. Una combinación de tratamiento primario y secundario realizado en plantas de tratamiento de agua (ETA) elimina el material coloidal (materia orgánica). Los nutrientes disueltos se eliminan mediante postratamiento. Para que el tratamiento sea completo, las plantas de tratamiento de agua deben eliminar todas las categorías de contaminantes. Hay muchas maneras de hacer esto.

Con una post-depuración adecuada y equipos de EDAR de alta calidad, es posible garantizar que el agua resultante sea apta para beber. Mucha gente palidece ante la idea de reciclar las aguas residuales, pero conviene recordar que en la naturaleza, en cualquier caso, toda el agua circula. De hecho, un postratamiento adecuado puede proporcionar agua de mejor calidad que la obtenida de ríos y lagos, que a menudo reciben aguas residuales sin tratar.

Métodos básicos de tratamiento de agua.

Clarificación del agua

La clarificación es una etapa de depuración del agua, durante la cual se elimina la turbidez del agua reduciendo el contenido de impurezas mecánicas en suspensión en las aguas naturales y residuales. La turbiedad del agua natural, especialmente de las fuentes superficiales durante el período de inundación, puede alcanzar 2000-2500 mg/l (la norma para el agua potable no supera los 1500 mg/l).

Clarificación de aguas por sedimentación de sustancias en suspensión. Esta función se realiza clarificadores, tanques de sedimentación y filtros, que son las plantas potabilizadoras de agua más habituales. Uno de los métodos prácticos más utilizados para reducir el contenido de impurezas finamente dispersas en el agua es su coagulación(precipitación en forma de complejos especiales - coagulantes) seguida de sedimentación y filtración. Después de la clarificación, el agua ingresa a tanques de agua limpia.

Decoloración del agua, aquellos. La eliminación o decoloración de diversos coloides coloreados o sustancias completamente disueltas se puede lograr mediante coagulación, el uso de diversos agentes oxidantes (cloro y sus derivados, ozono, permanganato de potasio) y sorbentes (carbón activado, resinas artificiales).

La clarificación por filtración con coagulación preliminar ayuda a reducir significativamente la contaminación bacteriana del agua. Sin embargo, entre los microorganismos que quedan en el agua después del tratamiento del agua también pueden encontrarse patógenos (bacilos de la fiebre tifoidea, tuberculosis y disentería; vibrio del cólera; virus de la polio y la encefalitis), que son fuente de enfermedades infecciosas. Para su destrucción definitiva, las aguas destinadas a usos domésticos deberán ser sometidas a controles obligatorios. desinfección.

Desventajas de la coagulación., sedimentación y filtración: métodos de tratamiento de agua costosos e ineficaces, que requieren métodos adicionales de mejora de la calidad).

Desinfección del agua

La desinfección o desinfección es la etapa final del proceso de tratamiento del agua. El objetivo es suprimir la actividad vital de los microbios patógenos contenidos en el agua. Dado que ni la sedimentación ni el filtrado proporcionan una liberación completa, se utilizan cloración y otros métodos descritos a continuación para desinfectar el agua.

En la tecnología de tratamiento de agua se conocen varios métodos de desinfección del agua, que se pueden clasificar en cinco grupos principales: térmico; sorción sobre carbón activo; químico(utilizando agentes oxidantes fuertes); oligodinamia(exposición a iones de metales nobles); físico(mediante ultrasonido, radiación radiactiva, rayos ultravioleta). De los métodos enumerados, los métodos del tercer grupo son los más utilizados. Como agentes oxidantes se utilizan cloro, dióxido de cloro, ozono, yodo y permanganato de potasio; peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio y calcio. A su vez, de los agentes oxidantes enumerados, en la práctica se da preferencia a cloro, lejía, hipocloruro de sodio. La elección del método de desinfección del agua se realiza en función del caudal y la calidad del agua a tratar, la eficiencia de su pretratamiento, las condiciones de suministro, transporte y almacenamiento de reactivos, la posibilidad de automatizar procesos y mecanizar procesos que requieren mucha mano de obra. trabajar.

El agua que ha pasado por etapas previas de tratamiento, coagulación, clarificación y decoloración en una capa de sedimento en suspensión o decantación, filtración está sujeta a desinfección, ya que el filtrado no contiene partículas en cuya superficie o interior puedan encontrarse bacterias y virus. estado adsorbido, quedando fuera de la influencia de agentes desinfectantes.

Desinfección del agua con agentes oxidantes fuertes.

Actualmente, en las instalaciones de vivienda y servicios comunales, la desinfección del agua suele ser cloración agua. Si bebe agua del grifo, debe saber que contiene compuestos organoclorados, cuya cantidad después del procedimiento de desinfección del agua con cloro alcanza los 300 μg/l. Además, esta cantidad no depende del nivel inicial de contaminación del agua; estas 300 sustancias se forman en el agua debido a la cloración. El consumo de este tipo de agua potable puede afectar gravemente a su salud. El hecho es que cuando las sustancias orgánicas se combinan con el cloro, se forman trihalometanos. Estos derivados del metano tienen un efecto cancerígeno pronunciado, que favorece la formación de células cancerosas. Cuando se hierve agua clorada, se produce un poderoso veneno: la dioxina. El contenido de trihalometanos en el agua se puede reducir reduciendo la cantidad de cloro utilizado o reemplazándolo con otros desinfectantes, por ejemplo, usando carbón activado granulado para eliminar compuestos orgánicos formados durante la purificación del agua. Y, por supuesto, necesitamos un control más detallado de la calidad del agua potable.

En casos de alta turbidez y color de las aguas naturales, se suele utilizar la cloración preliminar del agua, pero este método de desinfección, como se describe anteriormente, no sólo no es lo suficientemente eficaz, sino que también es simplemente perjudicial para nuestro organismo.

Desventajas de la cloración: no es lo suficientemente eficaz y al mismo tiempo causa daños irreversibles a la salud, ya que la formación de trihalometanos, carcinógenos, favorece la formación de células cancerosas y las dioxinas provocan una intoxicación grave del organismo.

No es económicamente viable desinfectar el agua sin cloro, ya que los métodos alternativos de desinfección del agua (por ejemplo, desinfección con Radiación ultravioleta) son bastante caros. Se propuso un método alternativo a la cloración para la desinfección del agua mediante ozono.

Ozonización

Un procedimiento más moderno para la desinfección del agua es la purificación del agua mediante ozono. En realidad, ozonización A primera vista, el agua es más segura que la cloración, pero también tiene sus inconvenientes. El ozono es muy inestable y se destruye rápidamente, por lo que su efecto bactericida dura poco. Pero el agua aún debe pasar por el sistema de plomería antes de terminar en nuestro apartamento. En este camino le esperan muchos problemas. No es ningún secreto que los sistemas de suministro de agua en las ciudades rusas están extremadamente desgastados.

Además, el ozono también reacciona con muchas sustancias del agua, como el fenol, y los productos resultantes son incluso más tóxicos que los clorofenoles. La ozonización del agua resulta extremadamente peligrosa en los casos en que los iones de bromo están presentes en el agua, incluso en las cantidades más insignificantes, difíciles de determinar incluso en condiciones de laboratorio. La ozonización produce compuestos tóxicos de bromo, bromuros, que son peligrosos para los humanos incluso en microdosis.

El método de ozonización del agua ha demostrado su eficacia para el tratamiento de grandes masas de agua, en piscinas, en sistemas comunitarios, es decir. donde se necesita una desinfección más profunda del agua. Pero hay que recordar que el ozono, así como los productos de su interacción con los organoclorados, es tóxico, por lo que la presencia de grandes concentraciones de organoclorados en la etapa de tratamiento del agua puede resultar extremadamente nociva y peligrosa para el organismo.

Desventajas de la ozonización: El efecto bactericida es de corta duración y, en reacción con el fenol, es incluso más tóxico que los clorofenoles, que son más peligrosos para el organismo que la cloración.

Desinfección del agua con rayos bactericidas.

CONCLUSIONES

Todos los métodos anteriores no son lo suficientemente efectivos, no siempre son seguros y, además, no son económicamente viables: en primer lugar, son costosos y muy costosos y requieren costos constantes de mantenimiento y reparación; en segundo lugar, tienen una vida útil limitada y En tercer lugar, consumen muchos recursos energéticos.

Nuevas tecnologías y métodos innovadores para mejorar la calidad del agua.

La introducción de nuevas tecnologías y métodos innovadores de tratamiento del agua permite resolver un conjunto de problemas que aseguran:

• producción de agua potable que cumpla con los estándares establecidos y GOST y cumpla con los requisitos de los consumidores;
• confiabilidad de la purificación y desinfección del agua;
• operación efectiva, ininterrumpida y confiable de las instalaciones de tratamiento de agua;
• reducir el costo de la purificación y el tratamiento del agua;
• ahorro de reactivos, electricidad y agua para sus propias necesidades;
• Calidad de la producción de agua.

Las nuevas tecnologías para mejorar la calidad del agua incluyen:

Métodos de membrana basado en tecnologías modernas (incluida la macrofiltración; microfiltración; ultrafiltración; nanofiltración; ósmosis inversa). Utilizado para desalinización. Aguas residuales, resuelven un complejo de problemas de purificación de agua, pero el agua purificada no significa que sea saludable. Además, estos métodos son caros y consumen mucha energía, por lo que requieren costes de mantenimiento constantes.

Métodos de tratamiento de agua sin reactivos. Activación (estructuración)líquidos. Hoy en día se conocen muchas formas de activar el agua (por ejemplo, ondas magnéticas y electromagnéticas; ondas de frecuencia ultrasónica; cavitación; exposición a diversos minerales, resonancia, etc.). El método de estructuración líquida proporciona una solución a un conjunto de problemas de tratamiento de agua ( decoloración, ablandamiento, desinfección, desgasificación, desferrización del agua etc.), eliminando al mismo tiempo el tratamiento químico del agua.

Los indicadores de calidad del agua dependen de los métodos de estructuración de líquidos utilizados y dependen de la elección de las tecnologías utilizadas, entre las que se encuentran:
- dispositivos magnéticos para el tratamiento del agua;
- métodos electromagnéticos;
- método de cavitación para el tratamiento del agua;
- onda resonante activación del agua (procesamiento sin contacto basado en piezocristales).

Sistemas hidromagnéticos (HMS) diseñado para tratar agua en un flujo con un campo magnético constante de una configuración espacial especial (utilizado para neutralizar las incrustaciones en equipos de intercambio de calor; para aclarar el agua, por ejemplo, después de la cloración). El principio de funcionamiento del sistema es la interacción magnética de iones metálicos presentes en el agua (resonancia magnética) y el proceso simultáneo de cristalización química. HMS se basa en el efecto cíclico sobre el agua suministrada a los intercambiadores de calor por un campo magnético de una configuración determinada creado por imanes de alta energía. El método de tratamiento magnético del agua no requiere reactivos químicos y, por tanto, es respetuoso con el medio ambiente. Pero también hay desventajas.. HMS utiliza potentes imanes permanentes basados ​​en elementos de tierras raras. Conservan sus propiedades (intensidad del campo magnético) durante mucho tiempo (decenas de años). Sin embargo, si se sobrecalientan por encima de 110 - 120 C, las propiedades magnéticas pueden debilitarse. Por lo tanto, el HMS debe instalarse donde la temperatura del agua no supere estos valores. Es decir, antes de que se caliente, en la línea de retorno.

Desventajas de los sistemas magnéticos: el uso de GMS es posible a temperaturas no superiores a 110 - 120°CON; método insuficientemente eficaz; Para una limpieza completa es necesario utilizarlo en combinación con otros métodos, lo que al final no es económicamente viable.

Método de cavitación para el tratamiento del agua. La cavitación es la formación de cavidades en un líquido (burbujas de cavitación o cavidades) llenas de gas, vapor o una mezcla de ellos. La esencia cavitación- otro estado de fase del agua. En condiciones de cavitación, el agua cambia de su estado natural a vapor. La cavitación se produce como resultado de una disminución local de la presión en el líquido, que puede ocurrir con un aumento de su velocidad (cavitación hidrodinámica) o con el paso de una onda acústica durante el semiciclo de rarefacción (cavitación acústica). Además, la desaparición brusca (repentina) de las burbujas de cavitación conduce a la formación de choques hidráulicos y, como consecuencia, a la creación de una onda de compresión y tensión en el líquido a una frecuencia ultrasónica. El método se utiliza para eliminar el hierro, las sales de dureza y otros elementos que exceden la concentración máxima permitida, pero no es eficaz para desinfectar el agua. Al mismo tiempo, consume una cantidad importante de energía y es costoso de mantener con elementos filtrantes consumibles (recurso de 500 a 6000 m 3 de agua).

Desventajas: consume electricidad, no es lo suficientemente eficiente y su mantenimiento es caro.

CONCLUSIONES

Los métodos anteriores son los más eficaces y respetuosos con el medio ambiente en comparación con los métodos tradicionales de purificación y tratamiento del agua. Pero tienen ciertas desventajas: complejidad de las instalaciones, alto costo, necesidad de consumibles, dificultades de mantenimiento, se requieren áreas importantes para instalar sistemas de tratamiento de agua; eficiencia insuficiente y además restricciones de uso (restricciones de temperatura, dureza, pH del agua, etc.).

Métodos de activación de líquido sin contacto (NL). Tecnologías de resonancia.

El procesamiento de líquidos se realiza sin contacto. Una de las ventajas de estos métodos es la estructuración (o activación) de medios líquidos, que proporciona todas las tareas anteriores al activar las propiedades naturales del agua sin consumir electricidad.

La tecnología más efectiva en esta área es la Tecnología NORMAQUA ( procesamiento de ondas resonantes basado en piezocristales), sin contacto, respetuoso con el medio ambiente, sin consumo de electricidad, no magnético, sin mantenimiento, vida útil: al menos 25 años. La tecnología se basa en activadores piezocerámicos de medios líquidos y gaseosos, que son resonadores inversores que emiten ondas de intensidad ultrabaja. Al igual que con la influencia de las ondas electromagnéticas y ultrasónicas, bajo la influencia de vibraciones resonantes, los enlaces intermoleculares inestables se rompen y las moléculas de agua se organizan en una estructura física y química natural en grupos.

El uso de la tecnología permite abandonar por completo tratamiento químico de agua y costosos sistemas de tratamiento de agua y consumibles, y lograr el equilibrio ideal entre mantener la más alta calidad del agua y ahorrar costos operativos de equipos.

Reducir la acidez del agua (aumentar el nivel de pH);
- ahorrar hasta un 30% de electricidad en bombas de transferencia y erosionar los depósitos de cal previamente formados reduciendo el coeficiente de fricción del agua (aumentando el tiempo de succión capilar);
- cambiar el potencial redox del agua Eh;
- reducir la rigidez general;
- mejorar la calidad del agua: su actividad biológica, seguridad (desinfección hasta el 100%) y propiedades organolépticas.

1. ¿Qué se entiende por ciclo vapor-agua en las instalaciones de calderas?

Para un funcionamiento confiable y seguro de la caldera, la circulación del agua en ella es importante: su movimiento continuo en una mezcla líquida a lo largo de un determinado circuito cerrado. Como resultado, se garantiza una intensa eliminación de calor de la superficie de calentamiento y se elimina el estancamiento local de vapor y gas, lo que protege la superficie de calentamiento de un sobrecalentamiento inaceptable y corrosión y previene fallas de la caldera. La circulación en las calderas puede ser natural o forzada (artificial), creada mediante bombas.

En la Fig. Se muestra un diagrama del llamado circuito de circulación. Se vierte agua en el recipiente, se calienta la rueda izquierda del tubo en forma de U y se forma vapor; La gravedad específica de la mezcla de vapor y agua será menor en comparación con la gravedad específica en el codo derecho. El líquido en tales condiciones no estará en estado de equilibrio. Por ejemplo, A - Y la presión en la izquierda será menor que en la derecha - comienza un movimiento que se llama circulación. Se liberará vapor del espejo de evaporación, se retirará aún más del recipiente y el agua de alimentación fluirá hacia él en la misma cantidad en peso.

Para calcular la circulación se resuelven dos ecuaciones. El primero expresa el equilibrio material, el segundo el equilibrio de fuerzas.

G bajo =G op kg/seg, (170)

Donde G under es la cantidad de agua y vapor que se mueve en la parte de elevación del circuito, en kg/seg;

G op - la cantidad de agua que se mueve en la parte inferior, en kg/seg.

norte = ∆ρ kg/m 2, (171)

donde N es la presión de conducción total igual a h(γ in - γ cm), en kg;

∆ρ – la suma de la resistencia hidráulica en kg/m2, incluida la fuerza de inercia, que surge cuando la emulsión de vapor y agua se mueve a través de la oficina y finalmente causa un movimiento uniforme a una cierta velocidad.

Normalmente, la relación de circulación se selecciona en el rango de 10 a 50 y, con una carga térmica baja de las tuberías, mucho más de 200 a 300.

m/seg,

2. Razones de la formación de depósitos en los intercambiadores de calor.

Diversas impurezas contenidas en el agua calentada y evaporada pueden liberarse en la fase sólida en las superficies internas de los generadores de vapor, evaporadores, convertidores de vapor y condensadores de turbinas de vapor en forma de incrustaciones, y dentro de la masa de agua, en forma de lodos en suspensión. Sin embargo, es imposible trazar una línea clara entre incrustaciones y lodos, ya que las sustancias depositadas en forma de incrustaciones en la superficie de calentamiento pueden convertirse con el tiempo en lodos y viceversa; bajo ciertas condiciones, los lodos pueden adherirse a la superficie de calentamiento, escala de formación.

Las superficies de calentamiento por radiación de los modernos generadores de vapor se calientan intensamente mediante un soplete de combustión. La densidad del flujo de calor en ellos alcanza los 600-700 kW/m2, y los flujos de calor locales pueden ser incluso mayores. Por lo tanto, incluso un deterioro a corto plazo en el coeficiente de transferencia de calor desde la pared al agua hirviendo conduce a un aumento tan significativo en la temperatura de la pared de la tubería (500–600 °C y más) que la resistencia del metal puede no ser igual. suficiente para soportar las tensiones que en él se presentan. La consecuencia de esto son daños en el metal, caracterizados por la aparición de agujeros, plomo y, a menudo, roturas de tuberías.

3. Describir la corrosión de las calderas de vapor a lo largo de los caminos vapor-agua y gas.

Enviar su buen trabajo en la base de conocimientos es sencillo. Utilice el siguiente formulario

Los estudiantes, estudiantes de posgrado y jóvenes científicos que utilicen la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.

1 . ¿Qué se entiende por ciclo vapor-agua de bocas de caldera?anovok

El ciclo vapor-agua es el periodo de tiempo durante el cual el agua se convierte en vapor y este periodo se repite muchas veces.

Para un funcionamiento confiable y seguro de la caldera, la circulación del agua en ella es importante: su movimiento continuo en una mezcla líquida a lo largo de un determinado circuito cerrado. Como resultado, se garantiza una intensa eliminación de calor de la superficie de calentamiento y se elimina el estancamiento local de vapor y gas, lo que protege la superficie de calentamiento de un sobrecalentamiento inaceptable y corrosión y previene fallas de la caldera. La circulación en las calderas puede ser natural o forzada (artificial), creada mediante bombas.

En los diseños de calderas modernas, la superficie de calentamiento está formada por haces separados de tubos conectados a tambores y colectores, que forman un sistema bastante complejo de circuitos de circulación cerrados.

En la Fig. Se muestra un diagrama del llamado circuito de circulación. Se vierte agua en el recipiente, se calienta la rueda izquierda del tubo en forma de U y se forma vapor; La gravedad específica de la mezcla de vapor y agua será menor en comparación con la gravedad específica en el codo derecho. El líquido en tales condiciones no estará en estado de equilibrio. Por ejemplo, A - Y la presión en la izquierda será menor que en la derecha - comienza un movimiento que se llama circulación. Se liberará vapor del espejo de evaporación, se retirará aún más del recipiente y el agua de alimentación fluirá hacia él en la misma cantidad en peso.

Para calcular la circulación se resuelven dos ecuaciones. El primero expresa el equilibrio material, el segundo el equilibrio de fuerzas.

La primera ecuación se formula de la siguiente manera:

G bajo =G op kg/seg, (170)

Donde G under es la cantidad de agua y vapor que se mueve en la parte de elevación del circuito, en kg/seg;

G op - la cantidad de agua que se mueve en la parte inferior, en kg/seg.

La ecuación del equilibrio de fuerzas se puede expresar mediante la siguiente relación:

norte = ?? kg/m2, (171)

donde N es la presión de conducción total igual a h(? pulg - ? cm), en kg;

La suma de las resistencias hidráulicas en kg/m2, incluida la fuerza de inercia, que surgen cuando la emulsión vapor-agua y el agua se mueven por la oficina y finalmente provocan un movimiento uniforme a una determinada velocidad.

En el circuito de circulación de la caldera hay una gran cantidad de tuberías de trabajo paralelas y sus condiciones de funcionamiento no pueden ser completamente idénticas por varias razones. Para garantizar una circulación ininterrumpida en todas las tuberías de los circuitos operativos en paralelo y no provocar un vuelco de la circulación en ninguna de ellas, es necesario aumentar la velocidad del movimiento del agua a lo largo del circuito, lo cual está asegurado por una determinada relación de circulación K.

Normalmente, la relación de circulación se selecciona en el rango de 10 a 50 y, con una carga térmica baja de las tuberías, mucho más de 200 a 300.

El caudal de agua en el circuito, teniendo en cuenta el caudal de circulación, es igual a

donde D = consumo de vapor (agua de alimentación) del circuito calculado en kg/hora.

La velocidad del agua en la entrada a la parte de elevación del circuito se puede determinar a partir de la igualdad.

2 . Razones para la formación de sedimentos.Novedades en intercambiadores de calor.

Diversas impurezas contenidas en el agua calentada y evaporada pueden liberarse en la fase sólida en las superficies internas de los generadores de vapor, evaporadores, convertidores de vapor y condensadores de turbinas de vapor en forma de incrustaciones, y dentro de la masa de agua, en forma de lodos en suspensión. Sin embargo, es imposible trazar una línea clara entre incrustaciones y lodos, ya que las sustancias depositadas en forma de incrustaciones en la superficie de calentamiento pueden convertirse con el tiempo en lodos y viceversa; bajo ciertas condiciones, los lodos pueden adherirse a la superficie de calentamiento, escala de formación.

De los elementos del generador de vapor, los tubos de pantalla calentados son los más susceptibles a la contaminación de las superficies internas. La formación de depósitos en las superficies internas de las tuberías generadoras de vapor conlleva un deterioro de la transferencia de calor y, como consecuencia, un peligroso sobrecalentamiento del metal de la tubería.

Las superficies de calentamiento por radiación de los modernos generadores de vapor se calientan intensamente mediante un soplete de combustión. La densidad del flujo de calor en ellos alcanza los 600-700 kW/m2, y los flujos de calor locales pueden ser incluso mayores. Por lo tanto, incluso un deterioro a corto plazo en el coeficiente de transferencia de calor desde la pared al agua hirviendo conduce a un aumento tan significativo en la temperatura de la pared de la tubería (500-600 ° C y más) que la resistencia del metal puede no ser suficiente para soportar las tensiones que en él se presentan. La consecuencia de esto son daños en el metal, caracterizados por la aparición de agujeros, plomo y, a menudo, roturas de tuberías.

Durante las fluctuaciones bruscas de temperatura en las paredes de las tuberías generadoras de vapor, que pueden ocurrir durante el funcionamiento del generador de vapor, las incrustaciones se desprenden de las paredes en forma de incrustaciones frágiles y densas, que son transportadas por el flujo de agua circulante a lugares con Circulación lenta. Allí se asientan en forma de acumulación aleatoria de trozos de distintos tamaños y formas, cementados mediante lodos en formaciones más o menos densas. Si un generador de vapor de tambor tiene secciones horizontales o ligeramente inclinadas de tuberías generadoras de vapor con circulación lenta, generalmente se acumulan en ellas depósitos de lodos sueltos. Un estrechamiento de la sección transversal para el paso del agua o una obstrucción total de las tuberías generadoras de vapor provocan problemas de circulación. En la llamada zona de transición de un generador de vapor de flujo directo, hasta la presión crítica, donde la última humedad restante se evapora y el vapor se sobrecalienta ligeramente, se forman depósitos de compuestos de calcio, magnesio y productos de corrosión.

Dado que un generador de vapor de flujo directo es una trampa eficaz para compuestos poco solubles de calcio, magnesio, hierro y cobre. Si su contenido en el agua de alimentación es alto, se acumulan rápidamente en la parte de la tubería, lo que reduce significativamente la duración del funcionamiento del generador de vapor.

Para garantizar depósitos mínimos tanto en las zonas de cargas térmicas máximas de las tuberías de generación de vapor como en la trayectoria de flujo de las turbinas, es necesario observar estrictamente los estándares operativos para el contenido permitido de ciertas impurezas en el agua de alimentación. Para ello, el agua de alimentación adicional se somete a una profunda purificación química o destilación en plantas de tratamiento de agua.

La mejora de la calidad de los condensados ​​y del agua de alimentación debilita significativamente el proceso de formación de depósitos operativos en la superficie de los equipos de energía de vapor, pero no lo elimina por completo. Por lo tanto, para garantizar una limpieza adecuada de la superficie de calentamiento, es necesario, junto con la limpieza previa al inicio, realizar también una limpieza operativa periódica de los equipos principales y auxiliares, y no solo en presencia de suciedad bruta sistemática. violaciones del régimen hídrico establecido y eficacia insuficiente de las medidas anticorrosión llevadas a cabo en las centrales térmicas, pero también en condiciones de funcionamiento normal de las centrales térmicas. La limpieza operativa es especialmente necesaria en unidades de energía con generadores de vapor de flujo directo.

3 . Describir la corrosión de las salas de calderas de vapor segúncaminos vapor-agua y gas

Los metales y aleaciones utilizados para la fabricación de equipos de energía térmica tienen la capacidad de interactuar con el medio ambiente en contacto con ellos (agua, vapor, gases) que contiene determinadas impurezas corrosivas (oxígeno, carbónico y otros ácidos, álcalis, etc.).

Para alterar el funcionamiento normal de una caldera de vapor es fundamental la interacción de las sustancias disueltas en el agua con el lavado del metal, lo que provoca la destrucción del metal, lo que, a un cierto tamaño, provoca accidentes y fallos de los elementos individuales de la caldera. Esta destrucción del metal por el medio ambiente se llama corrosión. La corrosión siempre comienza en la superficie del metal y gradualmente se extiende más profundamente.

Actualmente, existen dos grupos principales de fenómenos de corrosión: corrosión química y electroquímica.

La corrosión química se refiere a la destrucción del metal como resultado de su interacción química directa con el medio ambiente. En la industria térmica y eléctrica, ejemplos de corrosión química son: oxidación de la superficie exterior de calentamiento por gases de combustión calientes, corrosión del acero por vapor sobrecalentado (la llamada corrosión vapor-agua), corrosión del metal por lubricantes, etc.

La corrosión electroquímica, como su nombre lo indica, está asociada no solo con procesos químicos, sino también con el movimiento de electrones en medios que interactúan, es decir. con apariencia de corriente eléctrica. Estos procesos ocurren cuando el metal interactúa con soluciones de electrolitos, lo que tiene lugar en una caldera de vapor en la que circula agua de caldera, que es una solución de sales y álcalis que se han desintegrado en iones. La corrosión electroquímica también ocurre cuando el metal entra en contacto con el aire (a temperatura normal), que siempre contiene vapor de agua, que se condensa en la superficie del metal en forma de una fina película de humedad, creando las condiciones para que se produzca la corrosión electroquímica.

La destrucción de un metal comienza, esencialmente, con la disolución del hierro, que consiste en que los átomos de hierro pierden algunos de sus electrones, dejándolos en el metal, y así se convierten en iones de hierro cargados positivamente que pasan a la solución acuosa. . Este proceso no se produce de manera uniforme en toda la superficie del metal lavado con agua. El hecho es que los metales químicamente puros no suelen ser lo suficientemente resistentes y, por eso, en la tecnología se utilizan sus aleaciones con otras sustancias. Como es sabido, el hierro fundido y el acero son aleaciones de hierro y carbono. Además, a la estructura de acero se le añade en pequeñas cantidades silicio, manganeso, cromo, níquel, etc. para mejorar su calidad.

Según la forma de manifestación de la corrosión, se distinguen: corrosión uniforme, cuando la destrucción del metal se produce aproximadamente a la misma profundidad en toda la superficie del metal, y corrosión local. Esta última tiene tres variedades principales: 1) corrosión por picaduras, en la que la corrosión del metal se desarrolla en profundidad en una superficie limitada, acercándose a lesiones puntuales, lo que es especialmente peligroso para los equipos de calderas (la formación de fístulas pasantes como resultado de dicha corrosión ); 2) corrosión selectiva, cuando se destruye uno de los componentes de la aleación; por ejemplo, en los tubos de condensadores de turbina hechos de latón (una aleación de cobre y zinc), cuando se enfrían con agua de mar, se elimina el zinc del latón, por lo que el latón se vuelve quebradizo; 3) corrosión intergranular, que se produce principalmente en remaches y juntas rodantes insuficientemente herméticas de calderas de vapor debido a las propiedades agresivas del agua de caldera con tensiones mecánicas excesivas simultáneas en estas zonas del metal. Este tipo de corrosión se caracteriza por la aparición de grietas a lo largo de los límites de los cristales metálicos, lo que hace que el metal se vuelva quebradizo.

4 . ¿Qué regímenes químicos del agua se mantienen en las calderas y de qué dependen?

El modo de funcionamiento normal de las calderas de vapor es un modo que proporciona:

a) obtener vapor limpio; b) ausencia de depósitos de sal (incrustaciones) en las superficies de calentamiento de las calderas y adherencia del lodo resultante (las llamadas incrustaciones secundarias); c) prevención de todo tipo de corrosión del metal de la caldera y del tracto de condensación de vapor que transporta productos de corrosión a la caldera.

Los requisitos enumerados se satisfacen tomando medidas en dos direcciones principales:

a) al preparar agua de origen; b) al regular la calidad del agua de caldera.

La preparación del agua de origen, dependiendo de su calidad y requisitos relacionados con el diseño de la caldera, se puede realizar mediante:

a) tratamiento del agua antes de la caldera con eliminación de sustancias orgánicas y en suspensión, hierro, formadores de incrustaciones (Ca, Mg), dióxido de carbono libre y ligado, oxígeno, reducción de la alcalinidad y el contenido de sal (encalado, hidrógeno - cationización o desalación, etc. );

b) tratamiento de agua dentro de la caldera (con dosificación de reactivos o tratamiento de agua con campo magnético con eliminación obligatoria y fiable de lodos).

La regulación de la calidad del agua de la caldera se lleva a cabo mediante el soplado de las calderas; se puede lograr una reducción significativa en el tamaño de la purga mejorando los dispositivos de separación de la caldera: evaporación por etapas, ciclones remotos, lavado con vapor con agua de alimentación. La totalidad de la implementación de las medidas enumeradas que garantizan el funcionamiento normal de las calderas se denomina agua, el modo químico de funcionamiento de la sala de calderas.

El uso de cualquier método de tratamiento de agua: dentro de la caldera, antes de la caldera, seguido de un tratamiento correctivo con agua purificada químicamente o de alimentación, requiere la purga de las calderas de vapor.

En las condiciones de funcionamiento de las calderas, existen dos métodos de purga de la caldera: periódica y continua.

Se realizan purgas periódicas de los puntos inferiores de la caldera para eliminar los lodos gruesos que se depositan en los colectores inferiores (tambores) de la caldera o en circuitos con mala circulación de agua. Se realiza según un horario establecido en función del grado de contaminación del agua de la caldera, pero al menos una vez por turno.

El soplado continuo de las calderas asegura la pureza del vapor necesaria, manteniendo una determinada composición salina del agua de la caldera.

5 . Describir la estructura del granular.Encendiendox filtros y el principio de su funcionamiento.

La clarificación del agua por filtración se utiliza ampliamente en la tecnología de tratamiento de agua, para ello el agua clarificada se filtra a través de una capa de material granular (arena de cuarzo, antracita triturada, arcilla expandida, etc.) cargada en el filtro.

Clasificación de filtros según una serie de características básicas.:

velocidad de filtración:

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

Ambulancias (5 - 12 m/h);

Súper alta velocidad (36 - 100 m/h);

La presión bajo la cual trabajan:

Abierto o fluido;

Presión;

número de capas de filtro:

Una sola capa;

Doble capa;

Multicapa.

Los más eficaces y económicos son los filtros multicapa, en los que, para aumentar la capacidad de retención de suciedad y la eficacia de filtración, la carga se compone de materiales con diferentes densidades y tamaños de partículas: encima de la capa hay partículas ligeras grandes, en la parte inferior hay son pequeños y pesados. Con la filtración descendente, los contaminantes grandes se retienen en la capa de carga superior y los pequeños restantes se retienen en la capa inferior. De esta forma funciona todo el volumen de carga. Los filtros de iluminación son eficaces para retener partículas de > 10 µm de tamaño.

Se clarifica el agua que contiene partículas en suspensión, al moverse a través de una carga granular que retiene las partículas en suspensión. La eficiencia del proceso depende de la física: las propiedades químicas de las impurezas, la carga del filtro y los factores hidrodinámicos. Los contaminantes se acumulan en el espesor de la carga, el volumen de poros libre disminuye y la resistencia hidráulica de la carga aumenta, lo que conduce a un aumento de las pérdidas de presión en la carga.

En general, el proceso de filtración se puede dividir en varias etapas: transferencia de partículas de la corriente de agua a la superficie del material filtrante; fijación de partículas sobre los granos y en las grietas entre ellos; separación de partículas fijadas con su transición de regreso al flujo de agua.

La eliminación de impurezas del agua y su fijación en los granos de carga se produce bajo la influencia de fuerzas de adhesión. El sedimento formado sobre las partículas de carga tiene una estructura frágil que puede colapsar bajo la influencia de fuerzas hidrodinámicas. Algunas de las partículas previamente adheridas se desprenden de los granos de la carga en forma de pequeñas escamas y se transfieren a capas posteriores de la carga (infusión), donde nuevamente quedan retenidas en los canales de los poros. Por tanto, el proceso de clarificación del agua debe considerarse como el resultado total del proceso de adhesión e infusión. El aligeramiento en cada capa de carga elemental ocurre siempre que la intensidad de la adhesión de las partículas exceda la intensidad de la separación.

A medida que las capas superiores de la carga se saturan, el proceso de filtración se desplaza hacia las inferiores, la zona de filtración parece moverse en la dirección del flujo desde el área donde el material filtrante ya está saturado con contaminantes y el proceso de infusión predomina hacia las capas superiores de la carga. área de la carga fresca. Luego llega un momento en que toda la capa de carga del filtro se satura con contaminantes de agua y no se logra el grado requerido de clarificación del agua. La concentración de materia en suspensión en la salida de carga comienza a aumentar.

El tiempo durante el cual se logra la clarificación del agua en un grado determinado se denomina tiempo de acción protectora de la carga. Cuando se alcanza la pérdida de presión máxima, el filtro de iluminación debe cambiarse al modo de lavado de aflojamiento, cuando la carga se lava con un flujo inverso de agua y los contaminantes se descargan al desagüe.

La posibilidad de retener materias gruesas en suspensión mediante un filtro depende principalmente de su masa; suspensión fina y partículas coloidales - de fuerzas superficiales. La carga de las partículas en suspensión es importante, ya que las partículas coloidales de la misma carga no pueden combinarse formando conglomerados, aumentar de tamaño y sedimentarse: la carga impide su aproximación. Esta "alienación" de partículas se supera mediante la coagulación artificial. Como regla general, la coagulación (a veces, además, la floculación) se lleva a cabo en tanques de sedimentación: clarificadores. A menudo, este proceso se combina con el ablandamiento del agua mediante encalado, o con la soda mediante encalado, o con el ablandamiento con sosa cáustica.

En los filtros de iluminación convencionales, la filtración de película se observa con mayor frecuencia. La filtración volumétrica se organiza en filtros de dos capas y en los denominados clarificadores de contacto. El filtro se rellena con una capa inferior de arena de cuarzo con un tamaño de 0,65 - 0,75 mm y una capa superior de antracita con un tamaño de grano de 1,0 - 1,25 mm. No se forma una película en la superficie superior de la capa de grandes granos de antracita. Las sustancias en suspensión que han atravesado la capa de antracita son retenidas por la capa inferior de arena.

Al aflojar el filtro, las capas de arena y antracita no se mezclan, ya que la densidad de la antracita es la mitad de la densidad de la arena de cuarzo.

6 . Op.Busque el proceso de ablandamiento enodos utilizando el método de intercambio catiónico

Según la teoría de la disociación electrolítica, las moléculas de algunas sustancias en una solución acuosa se desintegran en iones cargados positiva y negativamente: cationes y aniones.

Cuando dicha solución pasa a través de un filtro que contiene un material poco soluble (intercambiador de cationes), capaz de absorber cationes de la solución, incluidos Ca y Mg, y en lugar de liberar cationes Na o H de su composición, se produce un ablandamiento del agua. El agua se libera casi por completo de Ca y Mg y su dureza se reduce a 0,1°.

N / A - káción. Con este método, las sales de calcio y magnesio disueltas en agua, al filtrarse a través de un material de intercambio catiónico, Ca y Mg se intercambian por Na; Como resultado, sólo se obtienen sales de sodio con alta solubilidad. La fórmula del material de intercambio catiónico se designa convencionalmente con la letra R.

Los materiales catiónicos son: glauconita, carbón sulfonado y resinas sintéticas. El carbón más utilizado en la actualidad es el carbón sulfonado, que se obtiene tras tratar la hulla o la hulla con ácido sulfúrico fumante.

La capacidad de intercambio catiónico de un material es el límite de su capacidad de intercambio, después del cual, como consecuencia del consumo de cationes Na, deben ser restaurados mediante regeneración.

La capacidad se mide en toneladas - grados (t-deg) de formadores de incrustaciones, contando por 1 m 3 de material catiónico. Las toneladas - grados se obtienen multiplicando el consumo de agua depurada, expresado en toneladas, por la dureza de esta agua en grados de dureza.

La regeneración se lleva a cabo con una solución de sal de mesa al 5 - 10% pasada a través de un material de intercambio catiónico.

Un rasgo característico de la cationización de Na es la ausencia de sales que precipiten. Los aniones de las sales de dureza se envían íntegramente a la caldera. Esta circunstancia hace necesario aumentar la cantidad de agua de purga. El ablandamiento del agua durante la cationización de Na es bastante profundo, la dureza del agua de alimentación se puede llevar a 0° (prácticamente 0,05-01°), mientras que la alcalinidad no difiere de la dureza de carbonatos del agua de origen.

Las desventajas de la cationización de Na incluyen la producción de una mayor alcalinidad en los casos en que hay una cantidad significativa de sales de dureza temporal en el agua de origen.

Es posible limitarse a la cationización de Na sólo si la dureza de carbonatos del agua no supera los 3-6°. De lo contrario, tendrá que aumentar significativamente la cantidad de agua que sopla, lo que generará grandes pérdidas de calor. Normalmente, la cantidad de agua de purga no supera el 5-10% del consumo total utilizado para alimentar la caldera.

El método de cationización requiere un mantenimiento muy sencillo y es accesible para el personal normal de la sala de calderas sin la intervención adicional de un químico.

Diseño de filtro de cationes

norte - N / A-Aionización. Si un filtro de intercambio catiónico lleno de carbón sulfónico se regenera no con una solución de sal de mesa, sino con una solución de ácido sulfúrico, entonces se producirá un intercambio entre los cationes Ca y Mg que se encuentran en el agua que se está purificando y los cationes H del ácido sulfónico.

El agua así preparada, que también tiene una dureza insignificante, se vuelve al mismo tiempo ácida y, por tanto, inadecuada para alimentar calderas de vapor, y la acidez del agua es igual a la dureza sin carbonatos del agua.

Al combinar Na y H - cationito para suavizar el agua, se pueden obtener buenos resultados. La dureza del agua preparada mediante el método de intercambio catiónico H-Na no supera los 0,1° con una alcalinidad de 4-5°.

7 . Describe el principioesquemas básicos de tratamiento de agua

Es posible realizar los cambios necesarios en la composición del agua tratada utilizando varios esquemas tecnológicos, luego la elección de uno de ellos se realiza sobre la base de técnicas comparativas: cálculos económicos para las variantes planificadas de los esquemas.

Como resultado del tratamiento químico de las aguas naturales realizado en plantas potabilizadoras, pueden ocurrir los siguientes cambios principales en su composición: 1) clarificación del agua; 2) ablandamiento del agua; 3) reducir la alcalinidad del agua; 4) reducir el contenido de sal del agua; 5) desalinización completa del agua; 6) desgasificación del agua. Esquemas de tratamiento de agua necesarios para su implementación.

los cambios enumerados en su composición pueden incluir varios procesos, que se reducen a los siguientes tres grupos principales: 1) métodos de precipitación; 2) filtración mecánica de agua; 3) filtración de agua por intercambio iónico.

El uso de esquemas tecnológicos para plantas de tratamiento de agua suele implicar una combinación de varios métodos de tratamiento de agua.

Las figuras muestran posibles esquemas de plantas de tratamiento de agua combinadas que utilizan estas tres categorías de procesos de tratamiento de agua. Estos diagramas muestran sólo los dispositivos principales. Sin equipo auxiliar, y no se indican los filtros de segunda y tercera etapa.

Esquema de plantas de tratamiento de agua.

1-agua cruda; 2 iluminadores; Filtro 3 mecánicos; 4 tanques intermedios; 5 bombas; Dispensador de 6 coagulantes; 7-Na - filtro de intercambio catiónico; 8-N - filtro de intercambio catiónico; 9 - descarbonizador; 10 - OH - filtro de aniones; 11 - agua tratada.

La filtración por intercambio iónico es una etapa final obligatoria del tratamiento del agua para todas las opciones posibles del esquema y se lleva a cabo en forma de cationización de Na, cationización de H-Na y H-OH - ionización del agua. Clarificador 2 ofrece dos opciones principales para su uso: 1) clarificación del agua, cuando en él se realizan los procesos de coagulación y sedimentación del agua, y 2) ablandamiento del agua, cuando además de la coagulación, en él se realiza el encalado, como así como, simultáneamente con el encalado, la desiliconización del agua con magnesio.

Dependiendo de las características de las aguas naturales en cuanto al contenido de sustancias en suspensión en ellas, son posibles tres grupos de esquemas tecnológicos para su tratamiento:

1) Las aguas artesianas subterráneas (indicadas 1a en la Fig.), que prácticamente suelen estar libres de sustancias en suspensión, no requieren su clarificación y, por lo tanto, el tratamiento de dichas aguas puede limitarse únicamente a la filtración por intercambio iónico según uno de tres esquemas, dependiendo sobre los requisitos para el agua tratada: a ) Na - cationización, si sólo se requiere ablandamiento del agua; b) H-Na - cationización, si es necesario, además del ablandamiento, una disminución de la alcalinidad o una disminución del contenido de sal del agua; c) H-OH - ionización, si se requiere una desalinización profunda del agua.

2) las aguas superficiales con un bajo contenido de sólidos en suspensión (en la figura se denominan 1b) se pueden procesar utilizando los llamados esquemas de presión de flujo directo, en los que la coagulación y clarificación en filtros mecánicos se combinan con uno de los sistemas de intercambio iónico. esquemas de filtración.

3) las aguas superficiales con una cantidad relativamente grande de sustancias en suspensión (indicadas como 1c en la Fig.) se limpian mediante clarificación, después de lo cual se someten a filtración mecánica y luego se combinan con uno de los esquemas de filtración por intercambio iónico. Y a menudo. Para descargar la parte de intercambio iónico de la planta de tratamiento de agua, simultáneamente con la coagulación, el agua se ablanda parcialmente en el clarificador y se reduce su contenido de sal mediante encalado y desiliconización de magnesio. Estos esquemas combinados son especialmente apropiados cuando se tratan aguas altamente mineralizadas, ya que incluso con su desalinización parcial mediante intercambio iónico se requieren grandes cantidades de agua.

Solución:

Determine el período entre lavados del filtro, h

donde: h 0 - altura de la capa filtrante, 1,2 m

Gr - capacidad de retención de suciedad del material filtrante, 3,5 kg/m 3.

El valor de Gr puede variar ampliamente dependiendo de la naturaleza de las sustancias en suspensión, su composición fraccionada, el material del filtro, etc. Al calcular, ¿se puede tomar Gr = 3? 4 kg/m3, promedio 3,5 kg/m3,

Arriba - velocidad de filtración, 4,1 m/h,

C in - concentración, sólidos suspendidos, 7 mg/l,

El número de lavados del filtro por día está determinado por la fórmula:

donde: T 0 - período entre lavados, 146,34 horas,

t 0 - tiempo de inactividad del filtro para lavado, generalmente de 0,3 a 0,5 horas,

Determinemos el área de filtrado requerida:

donde: velocidad de filtración en U, 4,1 m/h,

Q - Capacidad, 15 m 3 / h,

De acuerdo con las normas y reglamentos para el diseño de plantas de tratamiento de agua, el número de filtros debe ser al menos tres, luego el área de un filtro será:

donde: m - número de filtros.

Con base en el área encontrada de un filtro, encontramos el diámetro de filtro requerido en la tabla: diámetro d = 1500 mm, área de filtración f = 1,72 m2.

Especifiquemos el número de filtros:

¿Si el número de filtros es menor que el período entre lavados m 0? T 0 +t 0 (en nuestro ejemplo 2

El cálculo del filtro incluye determinar el consumo de agua para sus propias necesidades, es decir para lavar el filtro y para lavar el filtro después del lavado.

El consumo de agua para el lavado y aflojamiento de filtros está determinado por la fórmula:

dónde: yo- intensidad de aflojamiento, l/(s * m 2); normalmente i = 12 l/(s * m2);

t - tiempo de lavado, min. t = 15 min.

Determinamos el consumo medio de agua para lavar filtros de trabajo mediante la fórmula:

Determinemos el caudal para vaciar el primer filtro a una velocidad de 4 m/h durante 10 minutos antes de ponerlo en funcionamiento:

Consumo medio de agua para la limpieza de filtros en funcionamiento:

Cantidad de agua necesaria para la unidad de filtrado, teniendo en cuenta el consumo para sus propias necesidades:

Q p = g av + g av elevación + Q

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

Literatura

1. “Tratamiento del agua”. V.F. Vikhrev y M.S. Shkrob. Moscú 1973.

2. “Manual para el tratamiento del agua de instalaciones de calderas”. V.O. Mierdas. Moscú 1976

3. “Tratamiento del agua”. B.N. Rana, A.P. Levchenko. Moscú 1996.

4. “Tratamiento del agua”. CM. Gurvich. Moscú 1961.

Documentos similares

El diseño y principio de funcionamiento de una bomba de recirculación, el diagrama tecnológico de funcionamiento de una unidad de desaireación y alimentación y un separador de soplado continuo. Cálculo térmico de la caldera, cálculo hidráulico de la tubería de agua de servicio, sistemas de ablandamiento de agua.

tesis, agregada el 22/09/2011


Selección y justificación del esquema adoptado y composición de las estructuras de las plantas de tratamiento de agua. Cálculo de cambios en la calidad del tratamiento del agua. Diseño de un sistema de suministro de agua de refrigeración circulante. Cálculo de instalaciones de reactivos para encalado y coagulación de agua.

trabajo del curso, añadido el 03/12/2014


Descripción del esquema tecnológico para el tratamiento de agua y preparación de electrolitos. El coste de fabricar un recipiente con rejilla perforada y un aparato con agitador. Finalidad y principio de funcionamiento del filtro de intercambio iónico. Cálculo de conexiones bridadas para tuberías.

tesis, agregada el 13/06/2015


Métodos para mejorar la calidad del agua en función de la contaminación. Modernos filtros de tratamiento de agua de intercambio iónico domésticos e industriales. Filtros de contracorriente de ionita para descalcificación y desalinización de agua. Regeneración a contracorriente de resinas de intercambio iónico.

resumen, añadido el 30/04/2011


Evaluación de la calidad del agua en la fuente. Justificación del esquema tecnológico básico del proceso de potabilización del agua. Cálculos tecnológicos e hidráulicos de las estructuras de la estación potabilizadora diseñada. Formas de desinfectar el agua. Zonas de protección sanitaria.

trabajo del curso, añadido el 02/10/2012


Controles automáticos para salas de calderas y sistemas de tratamiento de agua. Modernización del sistema de bombas de alimentación de la sala de calderas. Principio de funcionamiento del convertidor de frecuencia TOSVERT VF-S11 en estaciones de bombeo. Programación con LOGO! Comodidad suave.

trabajo del curso, agregado 19/06/2012


Métodos de desinfección del agua en tecnología de tratamiento de agua. Instalaciones de electrólisis para desinfección de agua. Ventajas y tecnología del método de ozonización del agua. Desinfección de agua con rayos bactericidas y esquema de diseño de una instalación bactericida.

resumen, añadido el 09/03/2011


Sala de calderas, equipamiento principal, principio de funcionamiento. Cálculo hidráulico de redes de calefacción. Determinación del consumo de energía térmica. Construcción de un cronograma ampliado para regular el suministro de calor. El proceso de ablandar el agua de alimentación, aflojar y regenerar.

tesis, agregada el 15/02/2017


Sistema de abastecimiento de agua y saneamiento en una empresa municipal, características de sus instalaciones de tratamiento. Tecnología de tratamiento de agua y eficiencia del tratamiento de aguas residuales, control de calidad del agua tratada. Grupos de microorganismos de lodos activados y biofilm.

informe de práctica, añadido el 13/01/2012


Clasificación de las impurezas contenidas en el agua de llenado del circuito de una instalación de turbina de vapor. Indicadores de calidad del agua. Métodos para eliminar impurezas mecánicas dispersas coloidales. Ablandamiento de agua mediante el método de intercambio catiónico. Desaireación térmica del agua.

Las plantas modernas de abastecimiento de agua utilizan una compleja tecnología de purificación de agua en varias etapas, desarrollada en el siglo XIX. Desde entonces, esta tecnología ha sufrido varias mejoras y ha llegado a nosotros en forma de sistemas públicos de suministro de agua existentes con un esquema de tratamiento de agua clásico, utilizando las mismas tres etapas principales.

Principales etapas del tratamiento del agua.

1. Purificación mecánica del agua. Esta es una etapa preparatoria del tratamiento del agua, cuyo objetivo es eliminar del agua partículas contaminantes grandes (visibles): arena, óxido, plancton, limo y otras materias pesadas en suspensión. Se realiza antes del suministro de agua a las principales depuradoras mediante cribas con mallas de diversos diámetros y cribas giratorias.
2. Purificación química del agua. Se produce para llevar la calidad del agua a valores estándar. Para ello se utilizan diversos métodos tecnológicos: clarificación, coagulación, sedimentación, filtración, desinfección, desmineralización, ablandamiento.

Focos Requerido principalmente para aguas superficiales. Se lleva a cabo en la etapa inicial de depuración del agua potable en la cámara de reacción y consiste en añadir al volumen de agua a tratar un preparado que contiene cloro y un coagulante. El cloro contribuye a la destrucción de sustancias orgánicas, en su mayoría representadas por ácidos húmicos y fúlvicos, inherentes a las aguas superficiales y que les confieren un característico color marrón verdoso.

Coagulación tiene como objetivo purificar el agua de materias en suspensión e impurezas coloidales invisibles a la vista. Los coagulantes, que son sales de aluminio, ayudan a que las partículas orgánicas suspendidas más pequeñas (plancton, microorganismos, grandes moléculas de proteínas) se unan y las conviertan en escamas pesadas, que luego precipitan. Para mejorar la floculación, se pueden agregar floculantes, productos químicos de varias marcas.

Abogacía La pérdida de agua ocurre en tanques con un mecanismo de flujo lento y desbordamiento, donde la capa inferior de líquido se mueve más lentamente que la capa superior. Al mismo tiempo, la velocidad general del movimiento del agua disminuye y se crean las condiciones para la precipitación de partículas contaminantes pesadas.

Filtración sobre filtros de carbón o carbonización, ayuda a eliminar el 95% de las impurezas del agua, tanto químicas como biológicas. Anteriormente, el agua se filtraba mediante filtros de cartucho con carbones activados prensados. Pero este método requiere bastante mano de obra y requiere una regeneración frecuente y costosa del material filtrante. En la etapa actual, resulta prometedor el uso de carbones activados granulares (GAC) o en polvo (PAH), que se vierten en agua en un bloque de carbón y se mezclan con el agua tratada. Los estudios han demostrado que este método es mucho más eficaz que filtrar a través de filtros de bloque y también es menos costoso. Los HAP ayudan a eliminar la contaminación por compuestos químicos, metales pesados, compuestos orgánicos y, lo que es más importante, tensioactivos. La filtración con carbón activado está tecnológicamente disponible en cualquier tipo de planta de suministro de agua.

Desinfección Se utiliza en todo tipo de sistemas de suministro de agua sin excepción para eliminar el peligro epidémico del agua potable. Hoy en día, los métodos de desinfección ofrecen una gran selección de diferentes métodos y desinfectantes, pero uno de los componentes es invariablemente el cloro, debido a su capacidad para permanecer activo en la red de distribución y desinfectar las tuberías de agua.

Desmineralización a escala industrial implica eliminar el exceso de hierro y manganeso del agua (desferrización y desmanganización, respectivamente).

Un mayor contenido de hierro cambia las propiedades organolépticas del agua, hace que adquiera un color marrón amarillento y le da un sabor "metálico" desagradable. El hierro se precipita en las tuberías, creando las condiciones para una mayor contaminación con agentes biológicos, mancha la ropa durante el lavado y afecta negativamente a los equipos sanitarios. Además, las altas concentraciones de hierro y manganeso pueden provocar enfermedades del tracto gastrointestinal, los riñones y la sangre. Un exceso de hierro suele ir acompañado de un alto contenido de manganeso y sulfuro de hidrógeno.

En los sistemas públicos de abastecimiento de agua, la eliminación del hierro se realiza mediante el método de aireación. En este caso, el hierro divalente se oxida a trivalente y precipita en forma de escamas de óxido. Esto luego se puede eliminar utilizando filtros con diferentes cargas.

La aireación se realiza de dos formas:

• Aireación a presión: se suministra una mezcla de aire a la cámara de contacto en el centro a través de una tubería que llega a la mitad de la cámara. Luego, en la columna de agua burbujean burbujas de una mezcla de aire, que oxida las impurezas metálicas y los gases. La columna de aireación no está completamente llena de agua; sobre la superficie hay un colchón de aire. Su tarea es suavizar el golpe de ariete y aumentar el área de aireación.
• Aireación sin presión: se realiza mediante duchas. En cámaras especiales, el agua se rocía mediante eyectores de agua, lo que aumenta significativamente el área de contacto del agua con el aire.

Además, el hierro se oxida intensamente cuando el agua se trata con cloro y ozono.

El manganeso se elimina del agua filtrándolo a través de cargas modificadas o agregando agentes oxidantes, por ejemplo, permanganato de potasio.

Reblandecimiento Se realiza agua para eliminar las sales de dureza: carbonatos de calcio y magnesio. Para ello se utilizan filtros cargados con intercambiadores de cationes o aniónicos ácidos o alcalinos, sustituyendo los iones calcio y magnesio por sodio neutro. Este es un método bastante caro, por lo que se utiliza con mayor frecuencia en las plantas de tratamiento de agua locales.

Suministro de agua a la red de distribución.

Después de pasar por un complejo completo de instalaciones de tratamiento en la estación de suministro de agua, el agua se vuelve potable. Luego se suministra al consumidor a través de un sistema de tuberías de agua, cuyo estado en la mayoría de los casos deja mucho que desear. Por lo tanto, cada vez se plantea más la cuestión de la necesidad de una purificación adicional del agua potable del grifo y no sólo de ajustarla a los requisitos reglamentarios, sino también de conferirle cualidades beneficiosas para la salud.

El agua es una sustancia que consumimos todos los días y Beber agua de calidad es muy importante para la salud humana. Los diferentes países tienen diferentes estándares para el agua del grifo, que determinan la claridad y el contenido de diversas sustancias. Rusia no es uno de los países con normas más estrictas. Incluso si hay metales pesados ​​en el agua, es muy poco probable que las organizaciones de suministro de agua lo anuncien ampliamente. Aunque normalmente no se encuentran microorganismos patógenos en el agua del grifo, ésta contiene una gran cantidad de sustancias químicas diversas. Si no cuida usted mismo la pureza del agua, puede sufrir diversas enfermedades de lo más desagradables. Por ello, le sugerimos que se familiarice con lo que existe. métodos modernos de purificación de agua .

Hoy en día se puede encontrar mucha información contradictoria sobre los métodos y sistemas utilizados para la purificación del agua. Este artículo da revisión de los métodos modernos de purificación de agua para uso doméstico e industrial, y también aclara algunas dudas sobre la efectividad de estos métodos.

1. Filtros de carbón

Ventajas de los filtros de carbón:

• Excelente eliminación de pesticidas y cloro.
• Barato.

Los filtros vienen en todas las formas y tamaños. Este es uno de los métodos más antiguos y económicos de purificación del agua. La mayoría de los filtros de carbón utilizan carbón activado. El agua pasa fácilmente a través de un filtro de carbón activado, que tiene una gran superficie de poros (hasta 1000 m 2 /g), en el que se produce la adsorción de contaminantes. El carbón activado se utiliza tanto en bloque sólido como en forma granular. El agua pasa más tiempo a través del bloque sólido, lo que hace que dichos filtros sean más efectivos para absorber contaminantes. Los filtros de carbón activado son los mejores para eliminar contaminantes como insecticidas, herbicidas y PCB. También pueden eliminar muchos productos químicos industriales y cloro. Pero el carbón activado no elimina la mayoría de las sustancias químicas inorgánicas, los metales pesados ​​disueltos (como el plomo) ni los contaminantes biológicos. Para combatir en cierta medida estas deficiencias, muchos fabricantes utilizan carbón activado en combinación con otros métodos de limpieza, como filtros cerámicos o luz ultravioleta, de los que hablaremos más adelante. Sin embargo, incluso con estas mejoras, los sistemas de filtración de carbón tienen sus limitaciones y desventajas.

Desventajas de los filtros de carbón:

• No elimina las bacterias.
• Efímero.

Los filtros de carbón proporcionan un excelente caldo de cultivo para las bacterias. Si el agua no ha sido tratada con cloro, ozono u otros métodos de protección bactericida antes de la filtración, las bacterias del agua se asentarán en el filtro y se multiplicarán allí, contaminando el agua que pasa a través de él. Por este motivo, no se recomienda utilizar un filtro de carbón cuando el agua proviene directamente de una fuente natural. Algunos fabricantes afirman que el problema se soluciona añadiendo plata. Desafortunadamente, esta tecnología no funciona con la suficiente eficacia. El agua debe permanecer en contacto con la plata durante mucho más tiempo para que tenga un efecto significativo. Además, con el tiempo, los filtros de carbón empiezan a perder su eficacia. Poco a poco, el filtro pierde su capacidad de atrapar contaminantes y cada vez entran más impurezas en el agua filtrada. Al mismo tiempo, el agua sigue fluyendo a través del filtro con facilidad y sólo se puede saber con qué eficacia funciona el filtro analizando la calidad del agua, pero no todo el mundo tiene un laboratorio en casa. Por lo tanto, el filtro debe reemplazarse después de un cierto período de tiempo o después de filtrar un cierto volumen de agua.

Desventajas de los filtros cerámicos:

• Ineficaz contra contaminantes orgánicos y pesticidas.

Los filtros cerámicos son ineficaces para eliminar contaminantes orgánicos o pesticidas. Por tanto, estos filtros no se recomiendan para la purificación de agua en el hogar. En casa, conviene utilizarlos junto con un filtro de carbón.

Desventajas de la ozonización:

• Este método no elimina metales pesados, minerales ni pesticidas.
• El ozono se descompone rápidamente en oxígeno y pierde su eficacia.
• Un método muy caro.
• El ozono es una sustancia muy tóxica, por lo que el funcionamiento del sistema debe controlarse cuidadosamente mediante sensores.

Para obtener agua potable, la ozonización por sí sola no es suficiente. No elimina metales pesados, minerales ni pesticidas. Y, a diferencia del cloro, que, permaneciendo en el agua, sigue cumpliendo su función, el ozono tiene una vida útil muy corta. Se desintegra casi instantáneamente y no tiene ningún efecto limpiador residual. Otro obstáculo en la ozonización del agua es el coste. Usar la ozonización en casa es demasiado caro.

4. Radiación ultravioleta

Ventajas de utilizar radiación UV:

• Mata bacterias y virus.

Cuando microorganismos como bacterias y virus absorben la radiación ultravioleta, comienzan a ocurrir ciertas reacciones que provocan su muerte. Esto hace que la luz ultravioleta sea un método muy eficaz para matar patógenos como E. coli y salmonella sin añadir productos químicos como el cloro. La radiación ultravioleta es uno de los pocos métodos de purificación que pueden destruir los virus, lo cual es especialmente importante en las zonas rurales donde no hay otras formas de obtener agua de alta calidad.

Desventajas de la radiación UV:

• Ineficaz contra todos los organismos.
• No se pueden eliminar metales pesados, pesticidas y otros contaminantes físicos.

5. Filtros de agua de intercambio iónico

Ventajas de los filtros de intercambio iónico:

• Ampliar el funcionamiento de calentadores de agua y lavadoras.

Desventajas de los filtros de intercambio iónico:

• No purifican el agua y no la hacen segura para los humanos.

Los filtros de intercambio iónico actúan como ablandadores de agua y no tienen ningún efecto sobre los microorganismos. Ablandar el agua dura es bueno para la lavadora y el calentador de agua, así como para bañarse. El agua dura tensa más la piel y el jabón hace menos espuma. Sin embargo, el agua blanda no es más beneficiosa que el agua dura. Los suavizantes no purifican el agua.

6. Sistemas de purificación de agua de cobre y zinc.

Ventajas de los sistemas de limpieza de cobre-zinc:

• Elimina eficazmente el cloro y los metales pesados.

Se venden filtros de agua similares con el nombre de KDF. Utilizan una aleación patentada de cobre y zinc, que se encuentra en el filtro en forma de gránulos. Las moléculas de cobre y zinc actúan como polos diferentes en una batería. Cuando el agua contaminada pasa a través de los gránulos, una parte de las impurezas se dirige hacia el zinc, la otra parte de las impurezas con carga opuesta se dirige hacia el cobre. En este caso, se producen reacciones de oxidación-reducción en las que se neutralizan sustancias químicas potencialmente peligrosas. Como resultado del tratamiento del agua clorada, se forma cloruro de zinc. Además, estos filtros reducen el contenido de mercurio, arsénico, hierro y plomo. A medida que el agua pasa a través del filtro, se destruyen las bacterias y otros organismos.

Desventajas de los sistemas de limpieza de cobre-zinc:

• Ineficaz contra pesticidas y contaminantes orgánicos.

Los sistemas de tratamiento de cobre y zinc no eliminan pesticidas ni otros contaminantes orgánicos. Sin embargo, los sistemas KDF suelen incluir una unidad de filtro de carbón para superar estas desventajas.

7. Sistemas de ósmosis inversa

Ventajas de los sistemas de ósmosis inversa:

• Purifican bien el agua de metales, bacterias, virus, microorganismos y productos químicos orgánicos e inorgánicos.

Inicialmente, el sistema de ósmosis inversa se utilizaba para desalinizar agua de mar. Durante el proceso de limpieza, el agua a presión pasa a través de una membrana sintética semipermeable. En condiciones favorables, este método de filtración permite eliminar del 90% al 98% de metales pesados, virus, bacterias y otros organismos, químicos orgánicos e inorgánicos.

Desventajas de los sistemas de ósmosis inversa:

• Grandes cantidades de agua como residuo.
• La membrana sintética se degrada cuando se expone a cloruros y contaminantes físicos.
• Las bacterias pueden crecer en el sistema.
• Funcionan peor con agua dura.

A pesar de sus ventajas, los sistemas de ósmosis inversa tienen importantes desventajas. Para empezar, requieren muchos recursos; Para obtener 1 litro de agua limpia, se lavan por el desagüe de 3 a 8 litros de agua contaminada. El hecho de que esta agua drenada contenga contaminantes concentrados ha llevado a algunas comunidades privadas de agua a prohibir por completo dichos sistemas de tratamiento.

Estos sistemas también requieren una presión de agua mínima de 2,7 atm para funcionar correctamente. Se debe tener cuidado para mantener la integridad de la membrana, que debe reemplazarse cada pocos años.

La membrana deteriora sus propiedades en presencia de cloro y al tratar aguas turbias. Por lo tanto, los sistemas de ósmosis inversa requieren una purificación preliminar del agua con un filtro de carbón.

Los sistemas de ósmosis inversa también son un buen caldo de cultivo para las bacterias, lo que puede requerir la instalación de un filtro de carbón entre la unidad de ósmosis inversa y el tanque de almacenamiento de agua y otro filtro entre el tanque de almacenamiento y el grifo donde se drena el agua. Finalmente, si el agua es bastante dura, es posible que sea necesario un sistema de descalcificación de agua adicional.

Teniendo en cuenta las desventajas enumeradas, de hecho Es difícil considerar estos sistemas como la mejor forma de purificar el agua..

8. Destilación

Ventajas de la destilación:

• Elimina una amplia gama de contaminantes, útil como primer paso en la limpieza.
• Se puede utilizar repetidamente.

Cuando se hace correctamente, la destilación produce agua bastante limpia y segura. Hay quienes critican el consumo de agua destilada, pero muchas personas beben agua destilada durante años sin experimentar ningún problema de salud. La destilación es un proceso relativamente simple: el agua se calienta hasta hervir y se convierte en vapor. La ebullición mata varias bacterias y otros patógenos. Se enfría el vapor obtenido por ebullición y se vuelve a obtener agua.

Desventajas de la destilación

• Los contaminantes se transfieren en cierta medida al condensado.
• Se requiere un mantenimiento cuidadoso para garantizar la limpieza del destilador.
• Proceso lento.
• Consume grandes cantidades de agua del grifo (para enfriar) y energía (para calentar).

Los contaminantes inorgánicos pueden migrar a lo largo de la fina película de agua que se forma en las paredes internas. Además, los contaminantes del vidrio o metal en el que se calienta el agua se transfieren al agua.

Los compuestos orgánicos con un punto de ebullición inferior a 100 °C pasan automáticamente al destilado, e incluso los compuestos orgánicos con un punto de ebullición superior a 100 °C pueden disolverse en vapor de agua y también pasar al destilado. Durante la ebullición se pueden formar nuevos compuestos organoclorados debido a la energía entrante.

La destilación es un proceso lento que requiere almacenar agua durante mucho tiempo. Durante el almacenamiento, el agua puede volver a contaminarse con sustancias del aire circundante.

La destilación requiere grandes cantidades de energía y agua y, por tanto, es un proceso costoso de realizar. Además, se requiere una limpieza periódica del destilador para eliminar los contaminantes acumulados durante el proceso.

Este artículo se basa en el trabajo del Dr. David Williams, médico, bioquímico y especialista en curación natural.

(18,552 vistas | 1 vistas hoy)

Innovador filtro desnudo para botellas reutilizables de Liquidity