Naujos vandens valymo technologijos. Modernūs pastatai – modernios vandentiekio technologijos! Vandens valymo technologijų dabartinė būklė ir raida

Švarus vanduo yra raktas į kiekvieno žmogaus sveikatą. Šio vertingo ištekliaus kokybė centriniuose vandentiekio tinkluose ir atskiruose šaltiniuose ne visada atitinka saugų jo vartojimą užtikrinančius parametrus. Šiuolaikiniai valymo metodai leidžia pasiekti reikiamo lygio fizinius ir cheminius vandens parametrus.

Švarus vanduo yra raktas į sveikatą ir ilgaamžiškumą

Vandens tiekimo įmonių tiekiamas vanduo tam tikra seka valomas ir jo kokybė pakeliama iki standartinių verčių. Bendrasis valymo principas visiškai nepašalina visų neigiamų veiksnių, kurie neigiamai veikia žmogaus organizmą. Prie galutinės vandens kokybės neigiamai prisideda ir prastos būklės platūs vamzdynų tinklai, papildydami vandenį mechaninių priemaišų mase – rūdžių, purvo ir kt.

Nuosavas vandens tiekimas taip pat ne visada garantuoja idealią vandens kokybę. Vandens suvartojimas maistui šiuo atveju visada reikalauja išsamios analizės.

Vandens valymo komplekso konfigūracija visada turi būti formuojama remiantis vandens sudėties analize, dalyvaujant kvalifikuotiems specialistams. Savarankiškas valymo sistemos surinkimas ne visada gali turėti teigiamą poveikį vandens kokybei gerinti.

Priklausomai nuo vandens kokybės, valymo sistemos gali susidėti iš paprasčiausių elementų – smulkių mechaninių filtrų, tačiau dažniausiai derinami įvairūs fizinio ir cheminio valymo būdai. Toliau apžvelgsime populiariausius geriamojo vandens valymo būdus ir būdus.

Puikūs mechaniniai filtrai

Mechaninis valymo filtras vandens tiekimo angoje

Mechaninio valymo filtrai dažniausiai gaminami kolbos pavidalu, kurios viduje yra filtro kasetė. Filtrų elementai gaminami iš įvairių medžiagų, dažniausiai polimerinio pluošto (polipropileno) arba keramikos.

Polipropileno kasetė ir charakteristikų lentelė
Smulkaus filtro kasetė pasibaigus jos tarnavimo laikui

Kasetė yra sunaudojama dalis, turi tam tikrą tarnavimo laiką ir ją reikia pakeisti pasibaigus galiojimo laikui. Nuotraukoje aiškiai matyti, kad vanduo centralizuotoje vandentiekio sistemoje nėra skaidrus.

Mechaninio valymo filtrų analogai yra maišytuvo purkštukai.

Vandens filtras maišytuvui

Mechaninio valymo filtrai turi šiuos privalumus:

1. Prietaiso paprastumas;
2. Santykinis pigumas;
3. Aukštos kokybės mechaninis valymas.

Pagrindinis paprasčiausio dizaino filtrų trūkumas yra nesugebėjimas pašalinti organinių priemaišų, virusų, pesticidų ir nitratų. Insekticidams, pesticidams ir organinės kilmės komponentams iš vandens pašalinti naudojami aktyvuotos anglies filtrai kartu su mechaniniais filtravimo įrenginiais.

Buitiniai anglies filtrai

Geriamojo vandens valymas nuo daugelio priemaišų atliekamas sorbciniais filtrais, kurių pagrindinis elementas yra aktyvuota anglis. Filtrai (ąsočiai) – populiarus buitinio ir geriamojo vandens valymo buitinėmis sąlygomis būdas.

Vanduo praleidžiamas per ąsočio filtro kasetę ir surenkamas į apatinį prietaiso dubenį. Dauguma ąsočių kasečių tipų yra naudojami geriamam vandeniui valyti iš organinių komponentų ir ištirpusio chloro. Chloro likučiai dažniausiai visiškai pašalinami po aeracijos – tiesiog išleidžiami iš nesandarių indo.

Kai kurių tipų filtrai gali išvalyti vandenį nuo geležies, sunkiųjų metalų druskų, naftos produktų ir kai kurių kitų priemaišų bei suminkštinti vandenį. Šis efektas pasiekiamas pridedant jonų mainų komponentų į kasetės medžiagą.

Anglies filtrų kasetės turi tam tikrą resursą, todėl didėjant pro filtrą praeinančio vandens kiekiui jos praranda pirminį efektyvumą. Aktyvintos anglies filtrų trūkumas – organinių priemaišų kaupimasis. Jie tarnauja kaip vaisingas mikroorganizmų ir bakterijų dauginimosi ir vystymosi pagrindas.

Norint išlyginti šį neigiamą anglies filtrų veikimo veiksnį, jie dažnai derinami su vandens dezinfekavimo sistemomis.

Ultravioletinė spinduliuotė ir ozono valymas

Ultravioletinė vandens dezinfekavimo lempa

Ultravioletinė spinduliuotė pasižymi puikiomis baktericidinėmis savybėmis – naikina daugumą bakterijų, virusų, mikroorganizmų rūšių. Tokiu atveju vandens savybės nekinta. Ultravioletinės spinduliuotės naudojimo būdas yra gana paprastas ir labai populiarus.

Vandens ozonavimas yra ne mažiau efektyvus, tačiau techniškai sudėtingesnis ir brangesnis procesas. Ozonas yra galingas oksidatorius ir, patekęs į vandenį, dauguma mikroorganizmų žūva. Dezinfekcijos ozonu kokybė daug pranašesnė už tradicinį metodą – chloravimą.

Ozonavimo sistemos yra techniškai sudėtingos ir reikalauja profesionalių įgūdžių. Dėl didelių sąnaudų ir techninio sudėtingumo jie retai naudojami buityje.

Atvirkštinio osmoso filtravimo sistemos

Osmosinės membranos sistemos laikomos efektyviausiomis geriamojo vandens valymui. Išvalymo nuo įvairių priemaišų laipsnis palankiomis sąlygomis gali siekti 97–98%. Jų veikimo principas pagrįstas specialios membranos su mikroskopinėmis poromis savybių panaudojimu. Porų dydis yra panašus į vandens molekulės dydį.

Osmosiniai filtrai yra srauto ir saugojimo tipo. Jie išvalo vandenį nuo mechaninių 5 mikronų dydžio priemaišų, sunkiųjų metalų druskų, virusų, mikroorganizmų, organinių ir neorganinių cheminių junginių. Atvirkštinio osmoso filtro membrana geriausiai veikia su švariu vandeniu, kuris anksčiau buvo išvalytas nuo mechaninių dalelių.

Daugiasluoksnė atvirkštinio osmoso membrana

Be to, membraną neigiamai veikia padidėjęs kalcio ir magnio druskų, geriau žinomų kaip kietumas, kiekis.

Priklausomai nuo šaltinio vandens kiekio, atvirkštinio osmoso sistemos derinamos su minkštinimo įrenginiais ir smulkiais mechaniniais filtrais.

Osmoso kompleksų trūkumai yra šie rodikliai:

1. Sistema yra palanki aplinka mikroorganizmams vystytis;
2. Valymo metu kartu su kenksmingais komponentais iš dalies pašalinami žmogui naudingi mineraliniai elementai;
3. Kad sistemos veiktų, reikalingas ne mažesnis kaip 2,5 kgf/cm 2 pradinis slėgis;
4. Valant vieną litrą vandens, perdirbama nuo 3 iki 7 litrų vandens su ištirpusiais filtruotais komponentais.

Kai kurie trūkumai kompensuojami naudojant papildomus valymo komponentus. Dezinfekcija dažniausiai atliekama ultravioletine lempa. Išvalyto vandens papildymas mineraliniais komponentais atliekamas mineralizacijos blokais.

Jonų mainų vandens minkštinimo sistemos

Vandenyje ištirpusios kalcio ir magnio druskos neigiamai veikia žmogaus virškinimo sistemą ir gali sukelti akmenų susidarymą. Be to, dėl padidinto kietumo vandens buitiniuose vandens šildymo prietaisuose susidaro apnašos ir sugenda jų kaitinimo elementai (kaitinimo elementai).

Jonų mainų dviejų pakopų vandens valymo sistema

Veiksmingiausiu vandens minkštinimo būdu laikomi filtravimo kompleksai, kurių pagrindą sudaro jonų mainų komponentai – granuliuota derva. Šaltinio vanduo praeina per filtrą, o natrio ir chloro jonai pakeičiami kalcio ir magnio jonais. Po tam tikro laiko jonų mainų medžiaga nuplaunama valgomosios druskos (natrio chlorido) tirpalu ir pašalinami susikaupę kietumo druskų jonai.

Pramoniniais tikslais dažniausiai naudojami jonų mainų įrenginiai. Dervos resursas turi savo eksploatavimo laiką, jis keičiamas vidutiniškai kartą per 5–8 metus. Jonų mainų įrenginiai dažniausiai naudojami, kai operacinės sistemos ir.

Vario-cinko valymo sistemos

Šio tipo įrengimo veikimo principas pagrįstas vario-cinko lydinio, kurio komponentai turi skirtingą poliškumą, savybių panaudojimu. Priemaišos su atitinkamu krūviu pritraukiamos prie polių, kai vanduo praeina. Dėl oksidacijos-redukcijos reakcijų vanduo išvalomas nuo geležies, sunaikinamas gyvsidabris, švinas, mikroorganizmai, bakterijos ir kt.

Vario-cinko lydinio filtravimo trūkumas yra organinių priemaišų susilaikymas vandenyje. Šis trūkumas pašalinamas derinant vario-cinko filtrą su anglies filtravimo (adsorbcijos) įrenginiu.

Populiariausi geriamojo vandens valymui namuose yra anglies filtrai ir atvirkštinio osmoso sistemos. Atvirkštinio osmoso filtravimo sistema yra efektyvesnė, tačiau jos pagrindu pagaminti įrenginiai taip pat yra brangesni. Aukštos kokybės vandens valymas naudojant šiuolaikinius metodus dažnai yra brangus, bet būtinas darbas. Normalių grynumo parametrų ir aukštos kokybės cheminės sudėties geriamasis vanduo yra raktas į kiekvieno žmogaus sveikatą.

Kiekvienas su vandeniu dirbantis žmogus žino, kad šiandien pagrindinė problema, su kuria visi susiduria, yra padidėjęs vandens kietumas. Dėl to tenka susidurti su daugybe problemų, kurias reikia išspręsti čia ir dabar, ilgai neatidėliojant. yra skirtas gauti būseną, kurią įstatymai leidžia naudoti maistui ir gėrimams arba naudoti gamyboje su specialiais reikalavimais.

Kas negerai su kietu vandeniu, kad juo reikia nuolat rūpintis? Manau, visi žino apie mastą. Tačiau vargu ar visi visiškai supranta, kokia yra jo žala. Tačiau be apnašų ir prasto šilumos laidumo, taip pat yra padidėjęs vandens kietumas, o tai turi savo pasekmių dar prieš susiformuojant apnašoms.

Kad dirbate su kietu vandeniu, žinosite iš daugybės ženklų. Tačiau jei jums patogu ir lengva pašalinti apnašas rankomis ar nukalkinimo priemonių pagalba, galite tęsti, tereikia suprasti, kuo rizikuojate pasirinkę šį kovos su vandens kietumu kelią.

Pirmas dalykas, kurį neigiamai veikia kietas vanduo, yra mūsų sveikata. Kietumo druskos nusėda visur. Nesvarbu, ar tai buitinės technikos sienos, ar skrandis, ar inkstai, jiems nesvarbu. Todėl tuo metu, kai nukalkinate, jis jau susiformavo jūsų kūne. Lėtinės ligos kyla ne tik dėl netinkamo gyvenimo būdo pasirinkimo, bet ir vandens kokybė. kurios perspektyvios vandens valymo technologijos ar mes šiandien žinome?

Padidėjęs vandens kietumas ne tik kenkia sveikatai, bet ir palieka savo pėdsaką mūsų drabužiuose, o ir čia nukalkinimas visiškai nepadės. Kai plauname kietame vandenyje, turime naudoti daugiau vandens ir įdėti perpus mažiau miltelių. Kas bus toliau? Dėl prasto skalbimo priemonių tirpumo tokiame vandenyje milteliai kartu su kietumo druskomis nusėda audinių porose. Norint tinkamai išskalbti tokį audinį, teks skalauti daug ilgiau. Tai yra papildomas vandens suvartojimas. Mes viso to nepastebime, nes... Su tokiomis išlaidomis dirbame nuolat, ir tik aplikacija padės pamatyti skirtumą.

Tačiau šiandien yra nuomonė, kad bet koks vandens filtras yra gana brangus, o jo naudojimas bute nėra pagrįstas. O ką lengviau pašalinti apnašas. Iš viršaus nurodytos dvi sferos, kurios neabejingos tokiam pašalinimui. Daiktai su baltomis dėmėmis atrodo nepatraukliai ir greitai tampa netinkami naudoti. Daug greičiau nei naudojant vandens valymo technologiją ir plaunant minkštame vandenyje.

Be to, skalės turi tokį didelį trūkumą kaip prastas šilumos laidumas. Galų gale, kodėl visada reikia stebėti paviršių mastelio dydį? kad neliktų be pramoninės įrangos ar be buitinės technikos.

Kai apnašos padengia kaitinimo elementus arba karšto vandens paviršius, šilumos perdavimas vandeniui beveik visiškai sustoja. Iš pradžių kalkių nuosėdos bent kažkaip praleidžia šilumą, bet yra ir toks niuansas, kaip smarkiai išaugusios kuro ar elektros sąnaudos. Paviršių šildyti tampa daug sunkiau. Štai kodėl išeikvojama tiek daug kuro, o kuo storesnis apnašų sluoksnis, tuo didesnės išlaidos.

Masto problema yra ne tik padidėjusios degalų sąnaudos. Prietaisas su svarstyklėmis laikui bėgant pradės išsijungti, bandydamas apsisaugoti nuo perkaitimo. Visa tai yra signalai, į kuriuos reikia nedelsiant reaguoti. Tokiu atveju nukalkinimas turėtų įvykti akimirksniu. Jei tai nebus padaryta, skalė greitai virs kalkakmenio stadija. Nuimti tokį dangtelį yra daug sunkiau. Šį kartą. Tai pinigai. Ir galiausiai kyla pavojus prarasti įrenginį. Jei praleisite akimirką, šiluma nebeturės kur dingti ir tiesiog sulaužys kaitinimo elementą ar paviršių. Būtent dėl ​​šios priežasties reikia puikiai išmanyti visas vandens valymo technologijas!

Kasdieniame gyvenime tai lemia buitinės technikos perdegimą. Kartais su laidų pertrauka. Pramonėje tai pasireiškia vamzdžių fistulių ir šiluminės energetikos katilų sprogimų pavidalu.

Štai keletas priežasčių, skatinančių susimąstyti. Naudodami paprastą vandens filtrų komplektą galite apsaugoti save ir savo šeimą nuo žalingo padidėjusio vandens kietumo poveikio. Renkantis vieną ar kitą vandens ruošimo technologiją, reikia atsiminti, kad vien su vandens minkštikliu tikrai neapsieisite nei įmonėje, nei nuosavame name ar bute.

Atminkite, kad valydami vandenį visada turėsite dvi užduotis. Jums reikia geriamojo vandens ir vandens buitinėms reikmėms. Todėl minimalus vandens apdorojimas, kuris gali būti atliekamas tik bute, susideda iš vandens valymo naudojant, pavyzdžiui, elektromagnetinį vandens minkštiklį Aquashield. Tai bus vanduo techniniams ir buitiniams poreikiams. Ir vandens valymas naudojant filtro ąsotį, minimalus arba atvirkštinis osmosas, maksimalus. Tai jau skirta gerti. Tada apsauga nuo apnašų ir kieto vandens bus daugiau ar mažiau patikima.

Dabar pereikime tiesiai prie vandens valymo technologijų. Renkantis tam tikrą technologiją, turite žinoti, kokias problemas ji turėtų išspręsti. Kaip žinoti, ką pasirinkti? Kur gauti pradinius duomenis vandens valymo technologijos tipui ir vandens filtrų sekai nustatyti?

Pats pirmas dalykas, kurį turėtumėte padaryti prieš pasirenkant perspektyvią vandens valymo technologiją, yra atlikti cheminę vandens analizę. Remiantis juo, visada galite apskaičiuoti į butą patenkančio vandens tūrį ir aiškiai matyti jo sudėtį, visas nešvarumus, kuriuos reikės pašalinti. Turėdami šiuos rezultatus, galėsite lengviau suprasti, kokią vandens valymo technologiją geriausia naudoti, kokią filtrų seką pasirinkti ir kokios galios turi būti tas ar kitas įrenginys.

Net jei imsite vandenį iš centrinės vandens valymo sistemos, jis vis tiek bus kietas. Ir čia geriau ne taupyti, o atlikti cheminę vandens analizę. Tuomet nepermokėsite už per galingą ir brangų vandens minkštiklį.

Visas vandens valymo technologijų galimybes rasite šiame sąraše:

• mechaninis vandens valymas;
• cheminis vandens valymas;
• dezinfekcija;
• mikrovalymas.

Cheminis vandens valymas reiškia bet kokių organinių priemaišų, nitratų, geležies ir likučio chloro pašalinimą. Mikrovalymas – tai distiliato arba švaraus ir sveiko geriamojo vandens gamyba.

Išsamiau pažvelkime į vandens filtrų, veikiančių naudojant vienokią ar kitokią vandens valymo technologiją, galimybes.

Taigi, mechaninis vandens valymo technologija. Jo užduotis yra pašalinti iš vandens visas mechanines kietas priemaišas, taip pat ir nuosėdas. Čia vandens valymas gali vykti keliais etapais. Tai prasideda nuo grubaus valymo. Vanduo netgi gali nusėsti taip, kad nusėstų didžiausios mechaninės priemaišos. Čia galima naudoti nuosėdų ir žvyro tinklelį.

Tinkliniai filtrai apima keletą skirtingų pralaidumo tinklelių. Jie naudojami didesniems ir mažesniems kietiesiems daleliams filtruoti. Pagrindinė tinklelių gamybos medžiaga yra nerūdijantis plienas. Tokie filtrai pirmiausia įrengiami pirminio vandens paėmimo metu.

Nuosėdų filtrai skirti pašalinti labai mažas, plika akimi nematomas daleles. Čia filtro pagrindas yra kvarcinis smėlis ir žvyras. Kartais galima naudoti hidroantracitą. Tokie filtrai daugiau naudojami pakartotiniam vandens valymui. Taip gamyboje valomos nuotekos arba ruošiamas technologinis vanduo.

Kasetiniai filtrai yra kažkas tarp mechaninio filtravimo ir vandens minkštinimo. Vienintelė esmė ta, kad tokie filtrai pašalina labai mažas 150-1 mikrono dydžio priemaišas. Tokie filtrai įrengiami išankstiniam valymui tame pačiame atvirkštiniame osmose.

Cheminis vandens valymas yra gana įdomi ir perspektyvi vandens valymo technologija, skirta vandens cheminei sudėčiai reguliuoti, o ne jo būsenai keisti. Tai vyksta per jonų mainus, taip pat atidėjimą. Šiame vandens valymo etape iš vandens pašalinamas chloro likutis.

Mangano ceolitas gali būti naudojamas geležies šalinimui. Tai žalias smėlis, kuris puikiai kontaktuoja su geležies junginiais, efektyviai juos filtruojant iš vandens. Kad geležies sulaikymo filtre reakcija vyktų dar geriau, būtų malonu, jei vandenyje būtų nedidelių silicio intarpų.

Kitas vandens valymo technologijos variantas yra geležies oksidacijos naudojimas vandeniui išvalyti nuo priemaišų. Tai procesas be reagentų ir tam naudojami specialūs filtrai, kurių metu vanduo pučiamas deguonimi ir šiam poveikiui geležis nusėda ant vidinės kasetės.

Vandeniui minkštinti naudojami jonų mainų vandens filtrai. Tai viena iš labiausiai paplitusių vandens valymo technologijų tiek kasdieniame gyvenime, tiek gamyboje. Tokio filtro pagrindas yra dervos kasetė. Jis yra per daug prisotintas silpnu natriu, kurį lengva pakeisti medžiagos struktūroje. Susilietus su kietu vandeniu, kietumo druskos lengvai pakeičia silpną natrį. Būtent taip ir atsitinka. Palaipsniui kasetė visiškai atsisako natrio ir užsikemša kietumo druskomis.

Pramonėje tokie įrenginiai yra vieni populiariausių, bet kartu ir patys sudėtingiausi. Tai didžiuliai tankai. Tačiau jie turi didžiausią vandens valymo greitį. Tuo pačiu metu užsikimšusios kasetės atkuriamos pramonėje ir keičiamos kasdieniame gyvenime. Jonų mainų filtras yra reagentų minkštiklis, todėl jis negalėjo būti naudojamas geriamojo vandens gamybai, kol nebuvo sugalvota, kad kasetė būtų keičiama.

Tokia kasetė atkuriama naudojant stiprų druskos tirpalą. Kasetė keičiama namuose. Dėl šios priežasties išauga tokios vandens valymo technologijos naudojimo kaina. Nors pats įrengimas yra nebrangus, nuolatos keičiamos kasetės yra nuolatinės išlaidos. Be to, jį taip pat teks keisti gana dažnai. Pramonėje išlaidos taip pat bus skirtos druskai. Nors ir pigu, dideli kiekiai yra brangūs. Be to, teks nuolat pirkti. Ir dar viena problema su tokiu jonų mainų aparatu pramonėje – po panaudojimo susidaro labai kenksmingos atliekos. Visiškai draudžiama tokius dalykus mesti į atmosferą. Tik gavus leidimą ir po papildomo valymo. Tai vėlgi išlaidos. Tačiau, palyginti su to paties atvirkštinio osmoso kaina, šios išlaidos pramonėje laikomos nereikšmingomis.

Naujos ir modernios vandens valymo technologijos

Kasdieniniam naudojimui, norintys sutaupyti naujų ir modernių vandens valymo technologijų, gali įsigyti tokį filtro ąsotį. Tiesa, atvirkštinio osmoso įrengimas atsipirks greičiau nei toks filtras su pastoviomis sąnaudomis.

Siekiant pašalinti iš vandens drumstumą ir likutinį chlorą, kaip filtravimo terpė naudojama aktyvuota anglis, kuri yra sorbcinio filtro pagrindas.

Dezinfekavimui galima naudoti ozonizatorius arba ultravioletinius vandens filtrus. Čia pagrindinis naujų ir modernių vandens valymo technologijų uždavinys – pašalinti bet kokias bakterijas ir virusus. Ozonizatoriai dažniausiai naudojami baseinuose, nes... Jie yra gana brangūs, bet tuo pačiu ir ekologiški. Ultravioletiniai filtrai yra vienetai be reagentų ir švitina vandenį ultravioletine lempa, kuri naikina visas bakterijas.

Kita šiandien itin populiari technologija – elektromagnetinis vandens minkštinimas. Klasikinis to pavyzdys. Dažniausiai tokia nauja ir moderni vandens valymo technologija plačiai naudojama šiluminėje energetikoje. Įrengimas namuose taip pat populiarus. Pagrindas čia yra nuolatiniai magnetai ir elektrinis procesorius. Naudodamas magnetų galią, jis sukuria elektromagnetines bangas, kurios veikia vandenį. Pagal šią įtaką kietumo druskos yra modifikuojamos.

Įgavę naują formą, jie negali prilipti prie paviršių. Plonas į adatą panašus paviršius leidžia tik trintis į senas apnašas. Čia atsiranda antrasis teigiamas poveikis. Naujos kietumo druskos pašalina senąsias. Ir jie tai daro efektyviai. Sumontavę Aquashield elektromagnetinį vandens minkštiklį, po mėnesio galėsite saugiai pasukti katilą ir pamatyti, kaip jis veikia. Užtikrinu jus, liksite patenkinti rezultatais. Tokiu atveju įrenginio techninės priežiūros nereikia. Lengva montuoti, lengva išimti, veikia savarankiškai, nereikia keisti filtrų ar skalbti. Jums tereikia uždėti jį ant švaraus vamzdžio gabalo. Tai vienintelis reikalavimas.

Ir, galiausiai, nauja ir moderni vandens valymo technologija, skirtas aukštos kokybės distiliato ir geriamojo vandens gamybai. Tai nanofiltravimas ir atvirkštinis osmosas. Tai visos technologijos, skirtos smulkiam vandens valymui. Čia vanduo išvalomas molekuliniu lygiu per dispersinę membraną su daugybe skylių, ne didesnių už vandens molekulę. Į tokį įrenginį negalima tiekti neapdoroto vandens. Tik po išankstinio valymo vanduo gali būti valomas atvirkštinio osmoso būdu. Dėl šios priežasties bet koks nanofiltravimo ar osmoso įrengimas bus brangus. O medžiagos plonai membranai yra gana brangios. Tačiau vandens valymo kokybė čia yra aukščiausia.

Taigi, išanalizavome visas populiariausias ir naudojamas naujas bei modernias vandens valymo technologijas. Dabar jūs suprasite, kas ir kaip tai veikia. Turint tokias žinias, sukurti tinkamą vandens valymo sistemą nebus sunku.

S. Gromovas, mokslų daktaras, A. Pantelejevas, fizikos ir matematikos mokslų daktaras, A. Sidorovas, mokslų daktaras.

Ekonomikos perėjimas prie rinkos santykių pasižymi staigiu konkurencijos suaktyvėjimu. Vienas iš lemiamų veiksnių, leidžiančių prekių ir paslaugų gamintojams išgyventi konkurencinėje aplinkoje, yra gamybos sąnaudų mažinimas. Savo ruožtu gamybos kaštai (arba veiklos sąnaudos) yra pagrindinis rodiklis, lemiantis savikainą.

Vandens valymo išlaidos– Tai yra neatsiejama energetikos ir naftos chemijos kompleksų įmonių veiklos sąnaudų dalis. Vandens valymo eksploatacinių sąnaudų mažinimo uždavinį apsunkina kylantys vandens naudojimo tarifai; nuolatinis vandens kokybės rodiklių blogėjimas (pavyzdžiui, druskos kiekio padidėjimas) pramoniniam naudojimui tinkamuose šaltiniuose; jau rengiant išleidžiamų nuotekų kiekybinių ir kokybinių rodiklių standartus; didėjantys reikalavimai technologiniame cikle naudojamo išvalyto vandens kokybei.

Nuspręskite vandens valymo eksploatacinių sąnaudų mažinimo uždavinys leidžia diegti naujas technologijas. Kalbant apie šiuolaikinius vandens valymo problemų sprendimo būdus, visų pirma būtina išskirti membranines vandens valymo technologijas: ultra- ir nanofiltravimą, atvirkštinį osmosą, membranų degazavimą ir vandens elektrodejonizaciją.

Remiantis šiais procesais, galima diegti vadinamąsias integruotas membranines technologijas (IMT), kurių naudojimas leidžia sumažinti vandens valymo eksploatacines išlaidas, nepaisant neigiamo bet kurio iš aukščiau išvardytų veiksnių poveikio.

Paskutinį teiginį iliustruosime demineralizuoto vandens (kurio liekamasis elektrinis laidumas ne didesnis kaip 0,1 µS/cm) gavimo problemos sprendimo pavyzdžiu, kai šaltinis yra upės paviršinis vanduo.

Tradicinis šios problemos sprendimo būdas yra naudoti vandens valymo technologinė schema, pateiktas pav. 1. Pav. 2 galite pamatyti, kaip atrodo alternatyvus sprendimas naudojant „integruotas membranines technologijas“.

Ultrafiltracija užtikrina paviršinio vandens paruošimą prieš jo tolesnę demineralizaciją. Naudojant vandens ultrafiltracija, pakeičiant kalkinimo etapus koaguliacijos ir skaidrinimo filtravimu, smarkiai sumažėja reagentų sąnaudos, vandens suvartojimas savo reikmėms yra mažesnis nei 10% (dažnai per 2-5%), o filtrate nėra skendinčių medžiagų ir koloidų. .

Pateikti duomenys leidžia įvertinti ekonominį naudojimo efektyvumą vandens ultrafiltracija palyginti su tradiciniu išankstiniu mokymu.

Technologijos naudojimas atvirkštinis osmosas(arba nanofiltravimas kartu su atvirkštiniu osmosu) vandens demineralizacijai taip pat suteikia daug pranašumų, palyginti su tradicine dviejų pakopų lygiagrečiojo srauto jonizacijos schema:

• pirma, naudojant membranines technologijas, regeneracijai nereikia sunaudoti daug reagentų (rūgščių ir šarmų);
• antra, švietimas neįtraukiamas labai mineralizuotos nuotekos sukeltas reagentų pertekliaus išsiskyrimo regeneracijų metu;
• trečia, iš apdoroto vandens pasiekiamas žymiai didesnis organinių junginių (įskaitant nepolinį) ir koloidinio silicio dioksido pašalinimo laipsnis nei naudojant jonų mainus;
• ketvirta, nereikia neutralizuoti išleidžiamos nuotekos .

Taigi, eksploatavimo išlaidos naudojant membraniniai vandens valymo metodai pasirodo žymiai mažesnės nei naudojant tradicinę jonizacijos technologiją. Fig. 3 paveiksle parodytas vadinamasis eksploatacinių sąnaudų ekonominės pusiausvyros taškas, kai vandens demineralizacijai naudojamos membraninės ir jonų mainų technologijos, priklausomai nuo šaltinio vandens druskos kiekio vertės. Pastaba: nagrinėjamu atveju buvo daroma prielaida, kad jonų mainams buvo naudojama priešsrovinės regeneracijos technologija (pavyzdžiui, APKORE, kurios reagento sąnaudos yra 1,5-2 kartus mažesnės nei naudojant lygiagrečią srovę).

Atkreipkite dėmesį, kad šiuolaikinėmis sąlygomis gėlinimo įrenginiai, kurių veikimo principas grindžiamas garinimo proceso (terminio distiliavimo) naudojimu, vargu ar galės konkuruoti eksploatacinėmis sąnaudomis su KMI apdorojant vandenį, kuriame druskos yra iki 2 g/l. Terminio distiliavimo būdu gauto nudruskinto vandens kaina bus ne mažesnė kaip 30 rublių/m3, net jei darysime prielaidą, kad šilumos nuostoliai išgarinant bus teoriškai minimalūs, o 1 Gcal kaina yra 200 rublių.

Galiausiai, vandens elektrodejonizacija, be reagentų ir membraninio vandens valymo technologija be drenažo, užtikrina demineralizuoto vandens liekamąjį elektrinį laidumą, kurio lygis yra 0,08 µS/cm. Akivaizdu, kad elektrodejonizacijos eksploatacinės išlaidos bus mažesnės nei FSD. Tačiau reikia pažymėti, kad vandens elektrodejonizacijos įrenginio veikimo rodiklių stabilumas priklauso nuo to, kaip gerai jis veikia. atvirkštinio osmoso sistema: pastarojo veikimo sutrikimo atveju neišvengiama pasekmė bus vandens elektrodejonizacijos proceso efektyvumo sumažėjimas.

Atsižvelgiant į šią aplinkybę, vietoj elektrodejonizacijos (tais atvejais, kai būtina užtikrinti aukščiausią vandens gėlinimo technologinės schemos patikimumo laipsnį), gali būti naudojama priešsrovinė H-OH jonizacija arba FSD.

Jei dėl reagentų taupymo regeneracijos metu pageidautina parinktis su FSD, tada priešpriešinė H-OH jonizacija yra tinkamesnė dėl automatizavimo ir naudojimo paprastumo. Be to, jei H-OH jonizacijos įrenginyje numatyta naudoti APKORE technologiją, tai technologinė schema įgauna papildomą stabilumo laipsnį ir gali būti eksploatuojama net atvirkštinio osmoso aplinkkelis.

Pati jonų keitiklių priešsrovinės regeneracijos technologija APKORE sėkmingai naudojama tais atvejais, kai vartotojas ketina apsiriboti tik esamos lygiagrečios srovės atstatymu (prieštakyje). jonų mainų vandens valymo įrenginys, arba tokiomis sąlygomis, kai druskos kiekis šaltinio vandenyje yra stabiliai mažesnis nei 100 mg/l, o jame nepoliarinės organinės medžiagos ir koloidinis silicio dioksidas yra nežymiai.

Atsižvelgiant į vandens minkštinimo problemą, verta paminėti schemą, kurioje nanofiltravimą lydi papildomas minkštinimas naudojant natrio katijonų filtrus.

Dėl nanofiltravimo membranų gebėjimo gerai sulaikyti daugiavalečius jonus, nanofiltracija sėkmingai naudojama vandens minkštinimo problemoms spręsti. Jei dėl didelio šaltinio vandens kietumo nanofiltracija neužtikrina reikiamo vandens minkštinimo laipsnio, filtratas siunčiamas į natrio katijonitų filtrus papildomam minkštinimui. Be to, šie filtrai veikia ir priešsrovės regeneracijos režimu (pavyzdžiui, APKORE), ir lygiagrečio srauto režimu, jei natrio katijonitų filtrų regeneracijos dažnis yra mažas (pavyzdžiui, rečiau nei du kartus per mėnesį).

Pastaraisiais metais vartotojų norai tampa vis aiškesni perdirbti nuotekas siekiant juos pakartotinai panaudoti technologiniame cikle. Tuo pačiu metu tradicinės problemos sprendžiamos naudojant membranines technologijas (dažniausiai - ultrafiltracija kartu su atvirkštiniu osmosu), yra išleidžiamų nuotekų kiekio sumažinimas ir vandens, paimamo iš natūralių šaltinių, suvartojimo lygio sumažėjimas.

Tuo pačiu metu taikymas membraninio vandens valymo technologijos leidžia priartėti prie kitos labai svarbios aplinkosaugos problemos sprendimo – smarkiai sumažėjusios druskos, naudojamos esamiems jonų mainų vandens minkštinimo filtrams regeneruoti, suvartojimo. Šis tikslas pasiekiamas pakartotinai naudojant druskos turinčias nuotekas po valymo natrio katijonų mainų filtrams regeneruoti.

Vanduo yra absoliučiai būtinas žmogaus gyvybei ir visoms gyvoms būtybėms gamtoje. Vanduo dengia 70% žemės paviršiaus, tai yra: jūros, upės, ežerai ir požeminis vanduo. Per savo ciklą, nulemtą gamtos reiškinių, vanduo surenka įvairias priemaišas ir teršalus, esančius atmosferoje ir žemės plutoje. Dėl to vanduo nėra absoliučiai grynas, tačiau dažnai šis vanduo yra pagrindinis šaltinis tiek buitiniam, tiek geriamam vandeniui tiekti ir naudojamas įvairiose pramonės šakose (pavyzdžiui, kaip aušinimo skystis, darbinis skystis energetikos sektoriuje, tirpiklis, žaliava produktams, maistui ir pan. gauti)

Natūralus vanduo yra sudėtinga dispersinė sistema, kurioje yra daug įvairių mineralinių ir organinių priemaišų. Dėl to, kad dažniausiai vandens tiekimo šaltiniai yra paviršinis ir požeminis vanduo.

Įprasto natūralaus vandens sudėtis:

• suspenduotos medžiagos (koloidinės ir stambios neorganinės ir organinės kilmės mechaninės priemaišos);
• bakterijos, mikroorganizmai ir dumbliai;
• ištirpusios dujos;
• ištirpusios neorganinės ir organinės medžiagos (tiek disocijuotos į katijonus ir anijonus, tiek nedisocijuotos).

Vertinant vandens savybes, vandens kokybės parametrus įprasta skirstyti į:

• fizinis,
• cheminis
• sanitarinė ir bakteriologinė.

Kokybė reiškia atitiktį tam tikro tipo vandens gamybos standartams. Vandens ir vandeniniai tirpalai labai plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose, komunalinėse įmonėse ir žemės ūkyje. Reikalavimai išvalyto vandens kokybei priklauso nuo išvalyto vandens paskirties ir naudojimo srities.

Vanduo plačiausiai naudojamas gėrimui. Reikalavimų standartai šiuo atveju nustatyti SanPiN 2.1.4.559-02. Geriamas vanduo. Centralizuoto geriamojo vandens tiekimo sistemų vandens kokybės higienos reikalavimai. Kokybės kontrolė" . Pavyzdžiui, kai kurie iš jų:

Skirtukas. 1. Pagrindiniai buitinio ir geriamojo vandens tiekimo vandens joninės sudėties reikalavimai

Komerciniams vartotojams vandens kokybės reikalavimai dažnai kai kuriais atžvilgiais yra griežtesni. Pavyzdžiui, vandens buteliuose gamybai buvo sukurtas specialus standartas su griežtesniais vandens reikalavimais - SanPiN 2.1.4.1116-02 „Geriamasis vanduo. Vandens, supakuoto į tarą, kokybės higienos reikalavimai. Kokybės kontrolė". Visų pirma, sugriežtinti bazinių druskų ir kenksmingų komponentų – nitratų, organinių medžiagų ir kt.

Techninės ir specialios paskirties vanduo yra vanduo naudoti pramoniniais ar komerciniais tikslais, specialiems technologiniams procesams - su specialiomis savybėmis, kurias reglamentuoja atitinkami Rusijos Federacijos standartai arba Kliento technologiniai reikalavimai. Pavyzdžiui, vandens ruošimas energijai (pagal RD, PTE), galvanizavimui, vandens ruošimas degtinei, vandens ruošimas alui, limonadui, vaistams (farmakopėjos monografija) ir kt.

Dažnai šių vandenų joninės sudėties reikalavimai yra daug aukštesni nei geriamojo vandens. Pavyzdžiui, šiluminės energetikos inžinerijai, kur vanduo naudojamas kaip aušinimo skystis ir šildomas, yra atitinkami standartai. Elektrinėms galioja vadinamosios PTE (Techninės eksploatacijos taisyklės), bendrajai šiluminei energetikai reikalavimus nustato vadinamasis RD (Guide Document). Pavyzdžiui, pagal „Garo ir karšto vandens katilų vandens cheminio režimo priežiūros metodinių nurodymų RD 10-165-97“ reikalavimus, bendrojo vandens kietumo vertė garo katilams, kurių darbinis garo slėgis yra iki 5 MPa (50 kgf/cm2) turi būti ne daugiau 5 mcg-ekv/kg. Tuo pačiu ir gėrimo standartas SanPiN 2.1.4.559-02 reikalauja, kad Jo būtų ne didesnis kaip 7 mekv/kg.

Todėl cheminio vandens valymo (CWT) katilinėse, elektrinėse ir kituose objektuose, kuriems prieš šildant vandenį reikalingas vandens apdorojimas, užduotis yra užkirsti kelią nuosėdų susidarymui ir tolesniam korozijos vystymuisi ant katilų, vamzdynų ir šilumos vidinio paviršiaus. keitikliai. Tokios nuosėdos gali sukelti energijos nuostolius, o dėl korozijos išsivystymo gali visiškai sustoti katilų ir šilumokaičių veikimas dėl nuosėdų susidarymo įrangos viduje.

Reikėtų nepamiršti, kad elektrinių vandens ruošimo ir vandens ruošimo technologijos ir įranga labai skiriasi nuo atitinkamos įprastų karšto vandens katilinių įrangos.

Savo ruožtu vandens valymo ir cheminio valymo kitos paskirties vandeniui gauti technologijos ir įrenginiai taip pat yra įvairūs ir juos lemia tiek valomo šaltinio vandens parametrai, tiek išvalyto vandens kokybei keliami reikalavimai.

SVT-Engineering LLC, turinti patirties šioje srityje, turinti kvalifikuotą personalą ir bendradarbiaujant su daugeliu pirmaujančių užsienio ir šalies specialistų bei firmų, savo klientams paprastai siūlo tuos sprendimus, kurie yra tinkami ir pagrįsti kiekvienu konkrečiu atveju, ypač remiantis šiais pagrindiniais technologiniais procesais:

• Inhibitorių ir reagentų naudojimas vandens valymui įvairiose cheminio valymo sistemose (tiek membranų, tiek šiluminės energijos įrangos apsaugai)

Dauguma įvairių rūšių vandens, įskaitant nuotekas, valymo technologinių procesų yra žinomi ir naudojami gana ilgą laiką, nuolat keičiasi ir tobulėja. Tačiau pirmaujantys specialistai ir organizacijos visame pasaulyje dirba kurdami naujas technologijas.

SVT-Engineering LLC taip pat turi patirties vykdant MTEP klientų vardu, siekiant padidinti esamų vandens valymo metodų efektyvumą, plėtoti ir tobulinti naujus technologinius procesus.

Ypač pažymėtina, kad intensyvus natūralių vandens šaltinių naudojimas ūkinėje veikloje reikalauja vandens naudojimo sistemų ir vandens valymo technologinių procesų aplinkos gerinimo. Gamtos aplinkos apsaugos reikalavimai reikalauja maksimaliai sumažinti vandens valymo įrenginių atliekas į natūralius rezervuarus, dirvožemį ir atmosferą, todėl būtina vandens valymo technologines schemas papildyti atliekų šalinimo, perdirbimo ir pavertimo perdirbamomis etapais. medžiagų.

Iki šiol buvo sukurta gana daug metodų, leidžiančių sukurti mažai nuotekų valymo sistemas. Visų pirma, tai patobulinti pirminio šaltinio vandens valymo su reagentais procesai skaidrintuvuose su lamelėmis ir dumblo recirkuliacija, membraninės technologijos, demineralizacija garintuvų ir termocheminių reaktorių pagrindu, korekcinis vandens valymas druskų nuosėdų ir korozijos procesų inhibitoriais, technologijos su priešsrovinis jonų mainų filtrų ir pažangesnių jonų mainų medžiagų regeneravimas.

Kiekvienas iš šių metodų turi savų privalumų, trūkumų ir jų naudojimo apribojimų, susijusių su šaltinio ir išvalyto vandens kokybe, nuotekų ir išleidžiamų vandenų kiekiu bei išvalyto vandens naudojimo parametrais. Papildomos informacijos, reikalingos jūsų problemoms išspręsti, ir bendradarbiavimo sąlygas galite gauti pateikę užklausą arba susisiekę su mūsų biuru.

Šiame skyriuje išsamiai aprašomi esami tradiciniai vandens valymo būdai, jų privalumai ir trūkumai, taip pat pristatomi modernūs nauji vandens kokybės gerinimo būdai ir technologijos pagal vartotojų reikalavimus.

Pagrindiniai vandens valymo tikslai yra gauti švarų, saugų vandenį, tinkantį įvairiems poreikiams: buitinis, geriamojo, techninio ir pramoninio vandens tiekimas atsižvelgiant į būtinų vandens valymo ir vandens valymo metodų naudojimo ekonominį pagrįstumą. Požiūris į vandens valymą negali būti visur vienodas. Skirtumai atsiranda dėl vandens sudėties ir jo kokybės reikalavimų, kurie labai skiriasi priklausomai nuo vandens paskirties (geriamojo, techninio ir kt.). Tačiau yra tipinių procedūrų, naudojamų vandens valymo sistemose, rinkinys ir šių procedūrų naudojimo seka.

Pagrindiniai (tradiciniai) vandens valymo metodai.

Vandens tiekimo praktikoje valymo ir valymo procese vanduo yra veikiamas pašviesinimas(suspenduotų dalelių pašalinimas), spalvos pakitimas ( Vandeniui spalvą suteikiančių medžiagų pašalinimas) , dezinfekcija(patogeninių bakterijų sunaikinimas jame). Be to, priklausomai nuo šaltinio vandens kokybės, kai kuriais atvejais papildomai naudojami specialūs vandens kokybės gerinimo būdai: minkštinimas vanduo (kietumo sumažėjimas dėl kalcio ir magnio druskų); fosfatavimas(gilesniam vandens minkštinimui); gėlinimas, nusūdyti vanduo (sumažina bendrą vandens mineralizaciją); desilikonizavimas, atidėjimas vanduo (vandens išsiskyrimas iš tirpių geležies junginių); degazavimas vanduo (tirpių dujų pašalinimas iš vandens: Vandenilio sulfidas H2S, CO2, O2); išjungimas vanduo (radioaktyviųjų medžiagų pašalinimas iš vandens); neutralizavimas vanduo (nuodingų medžiagų pašalinimas iš vandens), fluoravimas(į vandenį pridedant fluoro) arba defluoridacija(fluoro junginių pašalinimas); rūgštinimas arba šarminimas ( vandens stabilizavimui). Kartais reikia panaikinti skonius ir kvapus, užkirsti kelią ėsdinančiam vandens poveikiui ir pan. Naudojami tam tikri šių procesų deriniai, priklausomai nuo vartotojų kategorijos ir vandens kokybės šaltiniuose.

Vandens kokybę vandens telkinyje lemia daugybė rodiklių (fizinių, cheminių ir sanitarinių-bakteriologinių), atitinkančių vandens paskirtį ir nustatytus kokybės standartus. Daugiau apie tai kitame skyriuje. Lyginant vandens kokybės duomenis (gautus analizuojant) su vartotojų reikalavimais, nustatomos jo valymo priemonės.

Vandens valymo problema apima fizinius, cheminius ir biologinius pokyčius valymo proceso metu, kad jis būtų tinkamas gerti, t. y. išgryninti ir pagerinti jo natūralias savybes.

Vandens valymo būdas, techninio vandens tiekimo valymo įrenginių sudėtis ir projektiniai parametrai bei skaičiuojamos reagentų dozės nustatomos priklausomai nuo vandens telkinio užterštumo laipsnio, vandens tiekimo sistemos paskirties, stoties našumo. ir vietos sąlygomis, taip pat remiantis technologinių tyrimų ir panašiomis sąlygomis veikiančių konstrukcijų eksploatavimo duomenimis .

Vandens valymas atliekamas keliais etapais. Išankstinio valymo etape pašalinamos šiukšlės ir smėlis. Vandens valymo įrenginiuose (WTP) atliekamas pirminio ir antrinio valymo derinys pašalina koloidines medžiagas (organines medžiagas). Ištirpusios maistinės medžiagos pašalinamos naudojant po apdorojimo. Kad valymas būtų baigtas, vandens valymo įrenginiai turi pašalinti visų kategorijų teršalus. Yra daug būdų tai padaryti.

Naudojant atitinkamą povalymą ir kokybišką WTP įrangą, galima užtikrinti, kad gautas vanduo būtų tinkamas gerti. Daugelis žmonių nublanksta nuo minties apie nuotekų perdirbimą, tačiau verta atminti, kad gamtoje bet kokiu atveju vyksta visi vandens ciklai. Tiesą sakant, tinkamas tolesnis valymas gali užtikrinti geresnės kokybės vandenį nei gaunamas iš upių ir ežerų, į kuriuos dažnai patenka nevalytos nuotekos.

Pagrindiniai vandens valymo metodai

Vandens nuskaidrinimas

Skaidrinimas – tai vandens valymo etapas, kurio metu pašalinamas vandens drumstumas, sumažinant suspenduotų mechaninių priemaišų kiekį natūraliose ir nuotekose. Natūralaus vandens, ypač paviršinių šaltinių, drumstumas potvynio laikotarpiu gali siekti 2000-2500 mg/l (esant geriamojo vandens normai - ne daugiau kaip 1500 mg/l).

Vandens nuskaidrinimas nusodinant suspenduotas medžiagas. Ši funkcija atliekama skaidrintuvai, nusodinimo rezervuarai ir filtrai, kurie yra labiausiai paplitę vandens valymo įrenginiai. Vienas iš plačiausiai naudojamų praktinių metodų smulkiai išsklaidytų priemaišų kiekiui vandenyje sumažinti yra jų koaguliacija(nusodinimas specialių kompleksų – koaguliantų pavidalu), po to sedimentacija ir filtravimas. Po nuskaidrinimo vanduo patenka į švaraus vandens rezervuarus.

Vandens spalvos pakitimas, tie. įvairių spalvų koloidų ar visiškai ištirpusių medžiagų pašalinimas arba spalvos pašalinimas gali būti pasiekiamas koaguliuojant, naudojant įvairius oksiduojančius agentus (chlorą ir jo darinius, ozoną, kalio permanganatą) ir sorbentus (aktyvintą anglį, dirbtines dervas).

Nuskaidrinimas filtruojant su išankstiniu koaguliavimu padeda žymiai sumažinti vandens užterštumą bakterijomis. Tačiau tarp po vandens valymo vandenyje likusių mikroorganizmų gali būti ir patogeninių (vidurių šiltinės, tuberkuliozės ir dizenterijos bacilų; choleros vibrio; poliomielito ir encefalito virusų), kurie yra infekcinių ligų šaltinis. Norint galutinai sunaikinti, buitiniams tikslams skirtas vanduo turi būti privalomas dezinfekcija.

Koaguliacijos trūkumai, nusodinimas ir filtravimas: brangūs ir neefektyvūs vandens valymo metodai, todėl reikalingi papildomi kokybės gerinimo metodai.)

Vandens dezinfekcija

Dezinfekcija arba dezinfekcija yra paskutinis vandens valymo proceso etapas. Tikslas yra slopinti patogeninių mikrobų, esančių vandenyje, gyvybinę veiklą. Kadangi nei nusodinimas, nei filtravimas neužtikrina visiško atpalaidavimo, vandeniui dezinfekuoti naudojamas chloravimas ir kiti toliau aprašyti metodai.

Vandens valymo technologijoje yra žinoma daugybė vandens dezinfekavimo metodų, kuriuos galima suskirstyti į penkias pagrindines grupes: terminis; sorbcija ant aktyviosios anglies; cheminis(naudojant stiprius oksidatorius); oligodinamija(tauriųjų metalų jonų poveikis); fizinis(naudojant ultragarsą, radioaktyviąją spinduliuotę, ultravioletinius spindulius). Iš išvardintų metodų plačiausiai taikomi trečios grupės metodai. Kaip oksidatoriai naudojami chloras, chloro dioksidas, ozonas, jodas ir kalio permanganatas; vandenilio peroksidas, natrio ir kalcio hipochloritas. Savo ruožtu iš išvardytų oksiduojančių medžiagų praktikoje pirmenybė teikiama chloro, baliklis, natrio hipochloridas. Vandens dezinfekcijos būdas pasirenkamas atsižvelgiant į valomo vandens srautą ir kokybę, jo paruošiamojo apdorojimo efektyvumą, reagentų tiekimo, transportavimo ir laikymo sąlygas, galimybę automatizuoti procesus ir mechanizuoti daug darbo reikalaujantį darbą. dirbti.

Vanduo, kuris praeityje buvo apdorotas, koaguliuotas, nuskaidrintas ir pakitusi spalva suspenduotų nuosėdų sluoksnyje arba nusėdęs, filtruojamas, dezinfekuojamas, nes filtrate nėra dalelių, kurių paviršiuje ar viduje gali būti bakterijų ir virusų. adsorbuota, lieka už dezinfekavimo priemonių poveikio.

Vandens dezinfekavimas stipriomis oksiduojančiomis medžiagomis.

Šiuo metu būsto ir komunalinių paslaugų objektuose dažniausiai atliekama vandens dezinfekcija chloravimas vandens. Jei geriate vandenį iš čiaupo, turėtumėte žinoti, kad jame yra organinių chloro junginių, kurių kiekis po vandens dezinfekcijos chloru procedūros siekia 300 μg/l. Be to, šis kiekis nepriklauso nuo pradinio vandens užterštumo lygio, šios 300 medžiagų susidaro vandenyje chloruojant. Tokio geriamojo vandens vartojimas gali rimtai pakenkti jūsų sveikatai. Faktas yra tas, kad kai organinės medžiagos susijungia su chloru, susidaro trihalometanai. Šie metano dariniai turi ryškų kancerogeninį poveikį, skatinantį vėžinių ląstelių susidarymą. Kai verdamas chloruotas vanduo, jis gamina galingą nuodą – dioksiną. Trihalometanų kiekį vandenyje galima sumažinti sumažinus naudojamo chloro kiekį arba jį pakeičiant kitomis dezinfekavimo priemonėmis, pavyzdžiui, naudojant granuliuota aktyvuota anglis vandens valymo metu susidariusiems organiniams junginiams pašalinti. Ir, žinoma, mums reikia detalesnės geriamojo vandens kokybės kontrolės.

Esant dideliam natūralių vandenų drumstumui ir spalvai, dažniausiai naudojamas išankstinis vandens chloravimas, tačiau toks dezinfekcijos būdas, kaip aprašyta aukščiau, ne tik nėra pakankamai efektyvus, bet ir tiesiog žalingas mūsų organizmui.

Chloravimo trūkumai: nėra pakankamai efektyvus ir kartu sukelia negrįžtamą žalą sveikatai, nes susidarant kancerogenui trihalometanams skatinamas vėžinių ląstelių susidarymas, o dioksinas sukelia sunkų organizmo apsinuodijimą.

Dezinfekuoti vandenį be chloro ekonomiškai netikslinga, nes naudojami alternatyvūs vandens dezinfekavimo būdai (pvz., dezinfekavimas Ultravioletinė radiacija) yra gana brangūs. Vandens dezinfekcijai naudojant ozoną buvo pasiūlytas alternatyvus chlorinimo būdas.

Ozonavimas

Modernesnė vandens dezinfekcijos procedūra yra vandens valymas naudojant ozoną. tikrai, ozonavimas Iš pirmo žvilgsnio vanduo yra saugesnis nei chloravimas, tačiau jis turi ir trūkumų. Ozonas yra labai nestabilus ir greitai sunaikinamas, todėl jo baktericidinis poveikis yra trumpalaikis. Tačiau vanduo vis tiek turi praeiti per vandentiekio sistemą, kad atsidurtų mūsų bute. Šiame kelyje jos laukia daug rūpesčių. Ne paslaptis, kad Rusijos miestų vandentiekio sistemos yra itin susidėvėjusios.

Be to, ozonas reaguoja ir su daugeliu vandenyje esančių medžiagų, pavyzdžiui, fenoliu, o susidarantys produktai yra net toksiškesni nei chlorfenoliai. Vandens ozonavimas yra itin pavojingas tais atvejais, kai vandenyje yra net ir nereikšmingiausių bromo jonų, kuriuos sunku nustatyti net laboratorinėmis sąlygomis. Ozonuojant susidaro toksiški bromo junginiai – bromidai, kurie žmogui pavojingi net ir mikrodozėmis.

Vandens ozonavimo metodas puikiai pasiteisino apdorojant dideles vandens mases – baseinuose, komunalinėse sistemose, t.y. kur reikia kruopštesnės vandens dezinfekcijos. Tačiau reikia atsiminti, kad ozonas, kaip ir jo sąveikos su organiniais chlorais produktai yra toksiški, todėl didelės chloroorganinių koncentracijų buvimas vandens valymo etape gali būti itin kenksmingas ir pavojingas organizmui.

Ozonavimo trūkumai: Baktericidinis poveikis yra trumpalaikis, o reaguodamas su fenoliu yra net toksiškesnis nei chlorfenoliai, o tai pavojingiau organizmui nei chlorinimas.

Vandens dezinfekavimas baktericidiniais spinduliais.

IŠVADOS

Visi aukščiau išvardinti metodai nėra pakankamai veiksmingi, ne visada saugūs ir, be to, nėra ekonomiškai pagrįsti: pirma, jie yra brangūs ir labai brangūs, reikalauja nuolatinių priežiūros ir remonto išlaidų, antra, jų tarnavimo laikas yra ribotas ir trečia, jie sunaudoja daug energijos išteklių.

Naujos technologijos ir inovatyvūs vandens kokybės gerinimo metodai

Naujų technologijų ir novatoriškų vandens valymo metodų įdiegimas leidžia išspręsti daugybę problemų, kurios užtikrina:

• geriamojo vandens, atitinkančio nustatytus standartus ir GOST bei vartotojų reikalavimus, gamyba;
• vandens valymo ir dezinfekcijos patikimumas;
• efektyvus nenutrūkstamas ir patikimas vandens gerinimo įrenginių darbas;
• sumažinti vandens valymo ir vandens valymo išlaidas;
• reagentų, elektros ir vandens taupymas savo reikmėms;
• vandens gamybos kokybė.

Naujos vandens kokybės gerinimo technologijos apima:

Membraniniai metodai paremtas šiuolaikinėmis technologijomis (įskaitant makrofiltravimą; mikrofiltravimą; ultrafiltravimą; nanofiltravimą; atvirkštinį osmosą). Naudojamas gėlinimui Nuotekos, išspręsti vandens valymo problemų kompleksą, tačiau išgrynintas vanduo nereiškia, kad jis sveikas. Be to, šie metodai yra brangūs ir daug energijos reikalaujantys, reikalaujantys nuolatinių priežiūros išlaidų.

Vandens valymo metodai be reagentų. Aktyvinimas (struktūrizavimas)skysčių.Šiandien yra žinoma daug vandens aktyvavimo būdų (pavyzdžiui, magnetinės ir elektromagnetinės bangos; ultragarso dažnio bangos; kavitacija; įvairių mineralų poveikis, rezonansas ir kt.). Skysčio struktūrizavimo metodas yra vandens valymo problemų sprendimas ( spalvos pašalinimas, minkštinimas, dezinfekavimas, degazavimas, vandens atidėjimas ir tt), pašalinant cheminį vandens valymą.

Vandens kokybės rodikliai priklauso nuo naudojamų skysčių struktūrizavimo metodų ir priklauso nuo naudojamų technologijų pasirinkimo, tarp kurių yra:
- magnetiniai vandens valymo įrenginiai;
- elektromagnetiniai metodai;
- vandens valymo kavitacijos metodas;
- rezonansinė banga vandens aktyvinimas (bekontaktis apdorojimas pjezokristalų pagrindu).

Hidromagnetinės sistemos (HMS) skirtos specialios erdvinės konfigūracijos nuolatinio magnetinio lauko vandens valymui (naudojamas šilumos mainų įrangos nuosėdoms neutralizuoti; vandeniui nuskaidrinti, pavyzdžiui, po chloravimo). Sistemos veikimo principas – vandenyje esančių metalų jonų magnetinė sąveika (magnetinis rezonansas) ir tuo pat metu vykstantis cheminės kristalizacijos procesas. HMS pagrįstas cikliniu poveikiu vandeniui, tiekiamam į šilumokaičius tam tikros konfigūracijos magnetiniu lauku, kurį sukuria didelės energijos magnetai. Magnetinio vandens valymo metodas nereikalauja jokių cheminių reagentų, todėl yra nekenksmingas aplinkai. Tačiau yra ir trūkumų. HMS naudoja galingus nuolatinius magnetus, pagamintus iš retųjų žemių elementų. Jie išlaiko savo savybes (magnetinio lauko stiprumą) labai ilgai (dešimtis metų). Tačiau juos perkaitinus virš 110 - 120 C, magnetinės savybės gali susilpnėti. Todėl HMS turi būti įrengtas ten, kur vandens temperatūra neviršija šių dydžių. Tai yra, kol jis neįkaista, grįžtamojoje linijoje.

Magnetinių sistemų trūkumai: HMS galima naudoti ne aukštesnėje kaip 110 - 120° temperatūrojeSU; nepakankamai efektyvus metodas; Norint visiškai išvalyti, būtina jį naudoti kartu su kitais būdais, o tai galiausiai nėra ekonomiškai pagrįsta.

Kavitacijos vandens valymo metodas. Kavitacija – tai ertmių susidarymas skystyje (kavitacijos burbuliukai arba ertmės), pripildytame dujų, garų ar jų mišinio. Esmė kavitacija- kita fazinė vandens būsena. Kavitacijos sąlygomis vanduo iš natūralios būsenos virsta garais. Kavitacija atsiranda dėl vietinio skysčio slėgio sumažėjimo, kuris gali atsirasti padidėjus jo greičiui (hidrodinaminė kavitacija), arba praeinant akustinei bangai retėjimo pusciklo metu (akustinė kavitacija). Be to, staigus (staigus) kavitacijos burbuliukų išnykimas sukelia hidraulinių smūgių susidarymą ir dėl to skystyje ultragarso dažnio suspaudimo ir įtempimo bangą. Metodas naudojamas pašalinti geležį, kietumo druskas ir kitus elementus, viršijančius didžiausią leistiną koncentraciją, tačiau mažai efektyvus dezinfekuojant vandenį. Tuo pačiu metu jis sunaudoja daug energijos ir yra brangus išlaikyti naudojant sunaudojamus filtravimo elementus (išteklius nuo 500 iki 6000 m 3 vandens).

Trūkumai: eikvoja elektros energiją, nėra pakankamai efektyvus ir brangus išlaikymas.

IŠVADOS

Minėti metodai yra efektyviausi ir ekologiškiausi, palyginti su tradiciniais vandens valymo ir vandens valymo metodais. Tačiau jie turi tam tikrų trūkumų: įrengimų sudėtingumas, didelė kaina, eksploatacinių medžiagų poreikis, priežiūros sunkumai, vandens valymo sistemoms įrengti reikia didelių plotų; nepakankamas efektyvumas, be to, naudojimo apribojimai (temperatūrų, kietumo, vandens pH ir kt. apribojimai).

Nekontaktinio skysčio aktyvavimo būdai (NL). Rezonanso technologijos.

Skysčio apdorojimas atliekamas bekontakčiu būdu. Vienas iš šių metodų privalumų yra skystų terpių struktūrizavimas (arba aktyvinimas), kuris suteikia visas aukščiau išvardintas užduotis, suaktyvindamas natūralias vandens savybes, nenaudojant elektros energijos.

Veiksmingiausia technologija šioje srityje yra NORMAQUA technologija ( rezonansinių bangų apdorojimas pjezokristalų pagrindu), bekontakčiai, ekologiški, nevartojantys elektros, nemagnetiniai, nereikalaujantys priežiūros, tarnavimo laikas – ne mažiau 25 metai. Technologija paremta pjezokeraminiais skystų ir dujinių terpių aktyvatoriais, kurie yra inverterių rezonatoriai, skleidžiantys itin mažo intensyvumo bangas. Kaip ir veikiant elektromagnetinėms ir ultragarsinėms bangoms, veikiant rezonansinėms vibracijoms, nutrūksta nestabilūs tarpmolekuliniai ryšiai, o vandens molekulės išsidėsto natūralia fizine ir chemine struktūra klasteriuose.

Technologijų naudojimas leidžia visiškai atsisakyti cheminis vandens valymas ir brangias vandens valymo sistemas bei eksploatacines medžiagas ir pasiekti idealų balansą tarp aukščiausios vandens kokybės palaikymo ir įrangos eksploatavimo išlaidų taupymo.

Sumažinti vandens rūgštingumą (padidinti pH lygį);
- sutaupyti iki 30% perpylimo siurblių elektros energijos ir išgraužti anksčiau susidariusias nuosėdas, sumažinant vandens trinties koeficientą (padidinant kapiliarinio įsiurbimo laiką);
- pakeisti vandens redokso potencialą Eh;
- sumažinti bendrą standumą;
- pagerinti vandens kokybę: jo biologinį aktyvumą, saugumą (dezinfekcija iki 100%) ir organoleptines savybes.

1. Ką reiškia katilinių garo-vandens ciklas

Kad katilas veiktų patikimai ir saugiai, svarbi vandens cirkuliacija jame - nuolatinis jo judėjimas skystame mišinyje tam tikra uždara grandine. Dėl to užtikrinamas intensyvus šilumos pašalinimas nuo šildymo paviršiaus bei pašalinamas vietinis garų ir dujų sąstingis, kuris apsaugo šildymo paviršių nuo nepriimtino perkaitimo, korozijos ir apsaugo nuo katilo gedimo. Cirkuliacija katiluose gali būti natūrali arba priverstinė (dirbtinė), sukurta naudojant siurblius.

Fig. Parodyta vadinamosios cirkuliacinės grandinės schema. Į indą pilamas vanduo, o kairysis U formos vamzdžio ratas įkaitinamas, susidaro garai; garų ir vandens mišinio savitasis svoris bus mažesnis, palyginti su savituoju sunkiu dešinėje alkūnėje. Tokiomis sąlygomis skystis nebus pusiausvyros būsenoje. Pavyzdžiui, A - Ir slėgis kairėje bus mažesnis nei dešinėje - prasideda judėjimas, kuris vadinamas cirkuliacija. Garai bus išleisti iš garinimo veidrodžio, toliau pašalinami iš indo, o į jį tiekiamas vanduo tiek pat masės.

Norint apskaičiuoti cirkuliaciją, išspręstos dvi lygtys. Pirmoji išreiškia materialinę pusiausvyrą, antroji – jėgų pusiausvyrą.

G po = G op kg/sek, (170)

kur G yra vandens ir garų kiekis, judantis grandinės keliamojoje dalyje, kg/sek;

G op – apatinėje dalyje judančio vandens kiekis, kg/sek.

N = ∆ρ kg/m 2, (171)

čia N – bendras važiavimo slėgis, lygus h(γ į – γ cm), kg;

∆ρ – hidraulinio pasipriešinimo suma kg/m2, įskaitant inercijos jėgą, atsirandanti garo-vandens emulsijai ir vandeniui judant biure ir galiausiai sukelianti tolygų judėjimą tam tikru greičiu.

Paprastai cirkuliacijos santykis parenkamas nuo 10 iki 50, o esant mažai vamzdžių šiluminei apkrovai, daug daugiau nei 200 - 300.

M/s,

2. Nuosėdų susidarymo šilumokaičiuose priežastys

Įvairios šildomame ir išgarintame vandenyje esančios priemaišos gali išsiskirti į kietąją fazę ant garo generatorių, garintuvų, garo keitiklių ir garo turbinų kondensatorių vidinių paviršių apnašų pavidalu, o vandens masės viduje – skendinčio dumblo pavidalu. Tačiau neįmanoma nubrėžti aiškios ribos tarp apnašų ir dumblo, nes ant šildymo paviršiaus apnašų pavidalu nusėdusios medžiagos laikui bėgant gali virsti dumblu ir atvirkščiai; tam tikromis sąlygomis dumblas gali prilipti prie kaitinimo paviršiaus, formavimo skalė.

Šiuolaikinių garo generatorių spinduliuotės kaitinimo paviršiai intensyviai šildomi degimo degikliu. Šilumos srauto tankis juose siekia 600–700 kW/m2, o vietiniai šilumos srautai gali būti ir didesni. Todėl net ir trumpalaikis šilumos perdavimo koeficiento nuo sienos iki verdančio vandens pablogėjimas lemia tokį reikšmingą vamzdžio sienelės temperatūros padidėjimą (500–600 °C ir daugiau), kad metalo stiprumas gali nesumažėti. pakankamas, kad atlaikytų jame kylančius įtempius. To pasekmė – metalo pažeidimas, kuriam būdingos skylės, švinas ir dažnai vamzdžio plyšimas.

3. Apibūdinkite garo katilų koroziją garo-vandens ir dujų takais

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

1 . Ką reiškia katilo angų garo ir vandens ciklas?anovok

Garo-vandens ciklas yra laikotarpis, per kurį vanduo virsta garais ir šis laikotarpis kartojamas daug kartų.

Kad katilas veiktų patikimai ir saugiai, svarbi vandens cirkuliacija jame - nuolatinis jo judėjimas skystame mišinyje tam tikra uždara grandine. Dėl to užtikrinamas intensyvus šilumos pašalinimas nuo šildymo paviršiaus bei pašalinamas vietinis garų ir dujų sąstingis, kuris apsaugo šildymo paviršių nuo nepriimtino perkaitimo, korozijos ir apsaugo nuo katilo gedimo. Cirkuliacija katiluose gali būti natūrali arba priverstinė (dirbtinė), sukurta naudojant siurblius.

Šiuolaikinėse katilų konstrukcijose šildymo paviršius yra pagamintas iš atskirų vamzdžių ryšulių, sujungtų su būgnais ir kolektoriais, kurie sudaro gana sudėtingą uždarų cirkuliacinių kontūrų sistemą.

Fig. Parodyta vadinamosios cirkuliacinės grandinės schema. Į indą pilamas vanduo, o kairysis U formos vamzdžio ratas įkaitinamas, susidaro garai; garų ir vandens mišinio savitasis svoris bus mažesnis, palyginti su savituoju sunkiu dešinėje alkūnėje. Tokiomis sąlygomis skystis nebus pusiausvyros būsenoje. Pavyzdžiui, A - Ir slėgis kairėje bus mažesnis nei dešinėje - prasideda judėjimas, kuris vadinamas cirkuliacija. Garai bus išleisti iš garinimo veidrodžio, toliau pašalinami iš indo, o į jį tiekiamas vanduo tiek pat masės.

Norint apskaičiuoti cirkuliaciją, išspręstos dvi lygtys. Pirmoji išreiškia materialinę pusiausvyrą, antroji – jėgų pusiausvyrą.

Pirmoji lygtis formuluojama taip:

G po = G op kg/sek, (170)

kur G yra vandens ir garų kiekis, judantis grandinės keliamojoje dalyje, kg/sek;

G op – apatinėje dalyje judančio vandens kiekis, kg/sek.

Jėgų pusiausvyros lygtis gali būti išreikšta tokiu ryšiu:

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

kur N yra bendras važiavimo slėgis, lygus h(? in - ? cm), kg;

Hidraulinių varžų suma kg/m2, įskaitant inercijos jėgą, kuri susidaro, kai garo-vandens emulsija ir vanduo juda biure ir galiausiai sukelia tolygų judėjimą tam tikru greičiu.

Katilo cirkuliacinėje grandinėje yra daug lygiagrečių darbinių vamzdžių, o jų veikimo sąlygos negali būti visiškai vienodos dėl daugelio priežasčių. Siekiant užtikrinti nenutrūkstamą cirkuliaciją visuose lygiagrečių darbo grandinių vamzdžiuose ir nesukelti cirkuliacijos apsivertimo nė viename iš jų, reikia padidinti vandens judėjimo kontūre greitį, kurį užtikrina tam tikras cirkuliacijos koeficientas K.

Paprastai cirkuliacijos santykis parenkamas nuo 10 iki 50, o esant mažai vamzdžių šiluminei apkrovai, daug daugiau nei 200 - 300.

Vandens srautas grandinėje, atsižvelgiant į cirkuliacijos greitį, yra lygus

čia D = apskaičiuoto kontūro garo (tiekiamo vandens) srautas kg/val.

Vandens greitį prie įėjimo į kėlimo grandinės dalį galima nustatyti iš lygybės

2 . Nuosėdų susidarymo priežastysšilumokaičių plėtra

Įvairios šildomame ir išgarintame vandenyje esančios priemaišos gali išsiskirti į kietąją fazę ant garo generatorių, garintuvų, garo keitiklių ir garo turbinų kondensatorių vidinių paviršių apnašų pavidalu, o vandens masės viduje – skendinčio dumblo pavidalu. Tačiau neįmanoma nubrėžti aiškios ribos tarp apnašų ir dumblo, nes ant šildymo paviršiaus apnašų pavidalu nusėdusios medžiagos laikui bėgant gali virsti dumblu ir atvirkščiai; tam tikromis sąlygomis dumblas gali prilipti prie kaitinimo paviršiaus, formavimo skalė.

Iš garo generatoriaus elementų šildomi ekrano vamzdžiai yra labiausiai jautrūs vidinių paviršių užteršimui. Dėl nuosėdų susidarymo ant garą generuojančių vamzdžių vidinių paviršių pablogėja šilumos perdavimas ir dėl to pavojingas vamzdžio metalo perkaitimas.

Šiuolaikinių garo generatorių spinduliuotės kaitinimo paviršiai intensyviai šildomi degimo degikliu. Šilumos srauto tankis juose siekia 600-700 kW/m2, o vietiniai šilumos srautai gali būti ir didesni. Todėl net ir trumpalaikis šilumos perdavimo koeficiento nuo sienos iki verdančio vandens pablogėjimas lemia tokį reikšmingą vamzdžio sienelės temperatūros padidėjimą (500-600 °C ir daugiau), kad metalo stiprumas gali nesumažėti. pakankamas, kad atlaikytų jame kylančius įtempius. To pasekmė – metalo pažeidimas, kuriam būdinga skylučių atsiradimas, švinas, dažnai vamzdžio plyšimas.

Esant staigiems temperatūros svyravimams garą generuojančių vamzdžių sienelėse, kurie gali atsirasti veikiant garo generatoriui, nuo sienelių nusilupa nuosėdos trapių ir tankių apnašų pavidalu, kurios cirkuliuojančio vandens srautu nunešamos į vietas, kuriose yra lėta cirkuliacija. Ten jie nusėda atsitiktinai susikaupę įvairaus dydžio ir formos gabalėliai, sucementuojami dumblu į daugiau ar mažiau tankius darinius. Jei būgno tipo garo generatorius turi horizontalias arba šiek tiek pasvirusias garą generuojančių vamzdžių dalis, kurių cirkuliacija yra vangi, tai juose dažniausiai kaupiasi puraus dumblo nuosėdos. Dėl vandens pratekėjimo skerspjūvio susiaurėjimo arba visiško garą generuojančių vamzdžių užsikimšimo kyla cirkuliacijos problemų. Tiesioginio srauto garo generatoriaus vadinamojoje pereinamojoje zonoje iki kritinio slėgio, kur išgaruoja paskutinė likusi drėgmė ir šiek tiek perkaista garai, susidaro kalcio, magnio junginių ir korozijos produktų nuosėdos.

Kadangi tiesioginio srauto garų generatorius yra veiksmingas mažai tirpių kalcio, magnio, geležies ir vario junginių gaudyklė. Jei jų kiekis tiekimo vandenyje yra didelis, jie greitai kaupiasi vamzdžio dalyje, o tai žymiai sumažina garo generatoriaus veikimo laiką.

Siekiant užtikrinti minimalias nuosėdas tiek garą generuojančių vamzdžių maksimalių šiluminių apkrovų zonose, tiek turbinų srauto trajektorijoje, būtina griežtai laikytis tam tikrų priemaišų leistino kiekio tiekimo vandenyje eksploatacinių normų. Šiuo tikslu papildomas pašarinis vanduo giliai chemiškai išvalomas arba distiliuojamas vandens valymo įrenginiuose.

Kondensatų ir tiekiamo vandens kokybės gerinimas žymiai susilpnina eksploatacinių nuosėdų susidarymo procesą ant garo jėgos įrenginių paviršiaus, tačiau visiškai jo nepanaikina. Todėl, norint užtikrinti tinkamą šildymo paviršiaus švarą, kartu su vienkartiniu priešpaleidimo valymu būtina atlikti ir periodinį operatyvinį pagrindinės ir pagalbinės įrangos valymą, o ne tik esant sistemingam grubumui. nustatyto vandens režimo pažeidimai ir nepakankamas antikorozinių priemonių efektyvumas šiluminėse elektrinėse, bet ir normalios šiluminių elektrinių eksploatacijos sąlygomis. Eksploatacinis valymas ypač reikalingas jėgos agregatuose su tiesioginio srauto garo generatoriais.

3 . Apibūdinkite garo katilinių koroziją pagalgaro-vandens ir dujų takai

Metalai ir lydiniai, naudojami šiluminės energetikos įrenginių gamybai, turi savybę sąveikauti su su jais besiliečiančia aplinka (vandeniu, garais, dujomis), turinčiais tam tikrų korozinių priemaišų (deguonies, anglies ir kitų rūgščių, šarmų ir kt.).

Norint sutrikdyti normalų garo katilo darbą, būtina vandenyje ištirpusių medžiagų sąveika su jo plovimu metalu, dėl ko metalas sunaikinamas, o tai, esant tam tikram dydžiui, sukelia avarijas ir atskirų katilo elementų gedimus. Toks metalo naikinimas aplinkos poveikiu vadinamas korozija. Korozija visada prasideda nuo metalo paviršiaus ir palaipsniui plinta gilyn.

Šiuo metu yra dvi pagrindinės korozijos reiškinių grupės: cheminė ir elektrocheminė korozija.

Cheminė korozija reiškia metalo sunaikinimą dėl tiesioginės cheminės sąveikos su aplinka. Šilumos ir energetikos pramonėje cheminės korozijos pavyzdžiai yra: išorinio kaitinimo paviršiaus oksidacija karštomis dūmų dujomis, plieno korozija perkaitusiais garais (vadinamoji garo-vandens korozija), metalo korozija dėl tepalų ir kt.

Elektrocheminė korozija, kaip rodo jos pavadinimas, siejama ne tik su cheminiais procesais, bet ir su elektronų judėjimu sąveikaujančiose terpėse, t.y. su elektros srovės atsiradimu. Šie procesai vyksta metalui sąveikaujant su elektrolitų tirpalais, o tai vyksta garo katile, kuriame cirkuliuoja katilo vanduo, tai yra druskų ir šarmų, suirusių į jonus, tirpalas. Elektrocheminė korozija atsiranda ir metalui kontaktuojant su oru (normalioje temperatūroje), kuriame visada yra vandens garų, kurie ant metalo paviršiaus kondensuojasi plonos drėgmės plėvelės pavidalu, sudarydami sąlygas atsirasti elektrocheminei korozijai.

Metalo sunaikinimas iš esmės prasideda nuo geležies ištirpimo, o tai reiškia, kad geležies atomai praranda dalį savo elektronų, paliekant juos metale ir taip virsta teigiamai įkrautais geležies jonais, kurie patenka į vandeninį tirpalą. . Šis procesas nevyksta tolygiai visame vandeniu nuplaunamo metalo paviršiuje. Faktas yra tas, kad chemiškai gryni metalai dažniausiai nėra pakankamai tvirti, todėl technologijoje naudojami jų lydiniai su kitomis medžiagomis.Kaip žinoma, ketus ir plienas yra geležies ir anglies lydiniai. Be to, į plieno konstrukciją, siekiant pagerinti jos kokybę, nedideliais kiekiais dedama silicio, mangano, chromo, nikelio ir kt.

Pagal korozijos pasireiškimo formą jos išskiriamos: vienoda korozija, kai metalo sunaikinimas vyksta maždaug tokiu pat gyliu visame metalo paviršiuje, ir vietinė korozija. Pastarasis turi tris pagrindines atmainas: 1) taškinė korozija, kai metalo korozija vystosi giliai ribotame paviršiaus plote, artėja prie taškinių pažeidimų, o tai ypač pavojinga katilų įrangai (dėl tokios korozijos susidaro kiaurymės fistulės). ); 2) selektyvi korozija, kai sunaikinama viena iš lydinio sudedamųjų dalių; pvz., iš žalvario (vario ir cinko lydinio) pagamintuose turbininiuose kondensatoriaus vamzdeliuose, juos aušinant jūros vandeniu, iš žalvario pasišalina cinkas, dėl to žalvaris tampa trapus; 3) tarpląstelinė korozija, kuri dažniausiai atsiranda nepakankamai sandariuose garo katilų kniedėse ir riedėjimo jungtyse dėl agresyvių katilo vandens savybių kartu su dideliais mechaniniais įtempimais šiose metalo vietose. Šio tipo korozijai būdingas įtrūkimų atsiradimas išilgai metalo kristalų ribų, todėl metalas tampa trapus.

4 . Kokie vandens chemijos režimai palaikomi katiluose ir nuo ko jie priklauso?

Įprastas garo katilų veikimo režimas yra režimas, kuris suteikia:

a) gauti švarų garą; b) druskų nuosėdų (apnašų) nebuvimas ant katilų kaitinimo paviršių ir susidarančio dumblo prilipimas (vadinamosios antrinės nuosėdos); c) visų rūšių katilo metalo ir garo kondensatoriaus trakto korozijos prevencija, pernešanti korozijos produktus į katilą.

Išvardyti reikalavimai tenkinami imantis priemonių dviem pagrindinėmis kryptimis:

a) ruošiant šaltinio vandenį; b) reguliuojant katilo vandens kokybę.

Vandens šaltinio paruošimas, atsižvelgiant į jo kokybę ir reikalavimus, susijusius su katilo konstrukcija, gali būti atliekamas:

a) vandens valymas prieš katilą pašalinant suspenduotas ir organines medžiagas, geležį, nuosėdų formuotojus (Ca, Mg), laisvą ir surištą anglies dioksidą, deguonį, šarmingumo ir druskų kiekio mažinimą (kalkinimą, vandenilinimą – katijonizaciją arba nudruskinimą ir kt.). );

b) vandens valymas katile (su reagentų dozavimu arba vandens valymu magnetiniu lauku su privalomu ir patikimu dumblo pašalinimu).

Katilo vandens kokybės reguliavimas vykdomas pučiant katilus, ženkliai sumažinti prapūtimo dydį galima patobulinus katilo atskyrimo įrenginius: pakopinį garinimą, nuotolinius ciklonus, garų praplovimą tiekimo vandeniu. Išvardintų priemonių, užtikrinančių normalų katilų darbą, įgyvendinimo visuma vadinama vandeniu – cheminiu katilinės veikimo režimu.

Naudojant bet kokį vandens valymo metodą: katilo viduje, prieš katilą su vėlesniu korekciniu chemiškai išvalyto arba tiekiamo vandens apdorojimu – reikia išvalyti garo katilus.

Katilų eksploatavimo sąlygomis yra du katilų valymo būdai: periodinis ir nuolatinis.

Periodinis valymas iš apatinių katilo taškų atliekamas siekiant pašalinti stambaus dumblo nusėdimą apatiniuose katilo kolektoriuose (būgnuose) arba grandinėse, kuriose vandens cirkuliacija vangi. Jis atliekamas pagal nustatytą grafiką, priklausomai nuo katilo vandens užterštumo laipsnio, bet ne rečiau kaip kartą per pamainą.

Nuolatinis katilų pūtimas užtikrina reikiamą garo grynumą, išlaikant tam tikrą katilo vandens druskos sudėtį.

5 . Apibūdinkite granulių struktūrąapšvietimasx filtrai ir jų veikimo principas

Vandens valymo technologijoje plačiai taikomas vandens skaidymas filtravimo būdu, tam tikslui nuskaidrintas vanduo filtruojamas per į filtrą įdėtą granuliuotos medžiagos (kvarcinio smėlio, smulkinto antracito, keramzito ir kt.) sluoksnį.

Filtrų klasifikavimas pagal keletą pagrindinių charakteristikų:

filtravimo greitis:

Lėtas (0,1 - 0,3 m/val.);

Greitosios pagalbos automobiliai (5 - 12 m/val.);

Super didelis greitis (36 - 100 m/val.);

slėgis, kuriuo jie dirba:

Atviras arba laisvas;

Slėgis;

filtro sluoksnių skaičius:

Vieno sluoksnio;

Dvigubas sluoksnis;

Daugiasluoksnis.

Veiksmingiausi ir ekonomiškiausi yra daugiasluoksniai filtrai, kuriuose, siekiant padidinti nešvarumų sulaikymą ir filtravimo efektyvumą, apkrova sudaroma iš skirtingo tankio ir dalelių dydžio medžiagų: sluoksnio viršuje yra didelės šviesos dalelės, apačioje - yra maži sunkūs. Filtruojant žemyn, dideli teršalai išlaikomi viršutiniame apkrovos sluoksnyje, o likę smulkūs – apatiniame sluoksnyje. Tokiu būdu veikia visas pakrovimo tūris. Apšvietimo filtrai efektyviai sulaiko > 10 µm dydžio daleles.

Vanduo, kuriame yra suspenduotų dalelių, judantis per granuliuotą apkrovą, kuri sulaiko suspenduotas daleles, yra nuskaidrintas. Proceso efektyvumas priklauso nuo fizikos – priemaišų cheminių savybių, filtro apkrovos ir hidrodinaminių faktorių. Krovinio storyje kaupiasi teršalai, mažėja laisvųjų porų tūris ir didėja apkrovos hidraulinis pasipriešinimas, dėl to didėja apkrovos slėgio nuostoliai.

Apskritai filtravimo procesą galima suskirstyti į kelis etapus: dalelių perkėlimas iš vandens srauto į filtro medžiagos paviršių; dalelių fiksavimas ant grūdelių ir įtrūkimų tarp jų; fiksuotų dalelių atskyrimas su jų perėjimu atgal į vandens srautą.

Priemaišų pašalinimas iš vandens ir jų fiksavimas ant pakrovimo grūdelių vyksta veikiant sukibimo jėgoms. Ant apkrovos dalelių susidariusios nuosėdos turi trapią struktūrą, kuri veikiant hidrodinaminėms jėgoms gali subyrėti. Kai kurios anksčiau prilipusios dalelės yra nuplėšiamos nuo krovinio grūdelių smulkių dribsnių pavidalu ir perkeliamos į tolesnius apkrovos sluoksnius (sufuzija), kur vėl lieka porų kanaluose. Taigi vandens nuskaidrinimo procesas turėtų būti laikomas bendru sukibimo ir susiliejimo proceso rezultatu. Šviesinimas kiekviename elementariame apkrovos sluoksnyje vyksta tol, kol dalelių sukibimo intensyvumas viršija atskyrimo intensyvumą.

Viršutiniams apkrovos sluoksniams prisotinus, filtravimo procesas pereina į apatinius, filtravimo zona tarsi juda tekėjimo kryptimi iš srities, kurioje filtro medžiaga jau yra prisotinta teršalų ir vyrauja sufuzijos procesas. šviežio krovinio plotas. Tada ateina laikas, kai visas filtro apkrovos sluoksnis yra prisotintas vandens teršalų ir nepasiekiamas reikiamas vandens skaidrumo laipsnis. Pakrovimo išleidimo angoje skendinčių medžiagų koncentracija pradeda didėti.

Laikas, per kurį pasiekiamas tam tikro laipsnio vandens skaidrumas, vadinamas apsauginio apkrovos veikimo laiku. Pasiekus didžiausius slėgio nuostolius, apšvietimo filtras turi būti perjungtas į purenamąjį plovimo režimą, kai krovinys plaunamas atvirkštine vandens srove, o teršalai išleidžiami į kanalizaciją.

Galimybė sulaikyti stambias skendinčias medžiagas filtre daugiausia priklauso nuo jo masės; smulkios suspensijos ir koloidinės dalelės – nuo ​​paviršiaus jėgų. Suspenduotų dalelių krūvis yra svarbus, nes to paties krūvio koloidinės dalelės negali susijungti į konglomeratus, padidėti ir nusėsti: krūvis neleidžia joms priartėti. Šis dalelių „svetimėjimas“ įveikiamas dirbtiniu krešėjimu. Paprastai koaguliacija (kartais papildomai flokuliacija) atliekama nusodinimo rezervuaruose - skaidrintuvuose. Dažnai šis procesas derinamas su vandens minkštinimu kalkinant, arba su soda kalkinant, arba su kaustinės sodos minkštinimu.

Įprastuose apšvietimo filtruose dažniausiai pastebimas plėvelės filtravimas. Tūrinis filtravimas organizuojamas dviejų sluoksnių filtruose ir vadinamuosiuose kontaktiniuose skaidrintuvuose. Filtras užpildytas apatiniu kvarcinio smėlio sluoksniu, kurio dydis yra 0,65–0,75 mm, ir viršutiniu antracito sluoksniu, kurio grūdelių dydis yra 1,0–1,25 mm. Viršutiniame didelių antracito grūdelių sluoksnio paviršiuje nesusidaro plėvelė. Suspenduotas medžiagas, praėjusias per antracito sluoksnį, sulaiko apatinis smėlio sluoksnis.

Atlaisvinant filtrą, smėlio ir antracito sluoksniai nesusimaišo, nes antracito tankis yra pusė kvarcinio smėlio tankio.

6 . Opieškokite minkštinimo procesoodes naudojant katijonų mainų metodą

Remiantis elektrolitinės disociacijos teorija, kai kurių medžiagų molekulės vandeniniame tirpale suyra į teigiamo ir neigiamo krūvio jonus – katijonus ir anijonus.

Kai toks tirpalas praeina per filtrą, kuriame yra blogai tirpi medžiaga (katijonų keitiklis), galintis sugerti tirpalo katijonus, įskaitant Ca ir Mg, o vietoj to iš savo sudėties išskiria Na arba H katijonus, vanduo minkštėja. Vanduo beveik visiškai išlaisvinamas iš Ca ir Mg, o jo kietumas sumažėja iki 0,1°

Na - kasuteikimas.Šiuo metodu kalcio ir magnio druskos, ištirpintos vandenyje, filtruojant per katijonų mainų medžiagą, Ca ir Mg pakeičiami į Na; Dėl to gaunamos tik labai tirpios natrio druskos. Katijonų mainų medžiagos formulė paprastai žymima R raide.

Katijoninės medžiagos yra: glaukonitas, sulfonuotos anglies ir sintetinės dervos. Šiuo metu plačiausiai naudojama anglys yra sulfonuotos akmens anglys, gaunamos apdorojus rusvą arba bituminę anglį rūkstančia sieros rūgštimi.

Katijonų mainų medžiagos talpa yra jos mainų pajėgumo riba, po kurios, sunaudojus Na katijonus, juos reikia atkurti regeneruojant.

Talpa matuojama apnašų formuotojų tonlaipsniais (t-deg), skaičiuojant 1 m 3 katijoninės medžiagos. Ton – laipsniai gaunami išvalyto vandens suvartojimą, išreikštą tonomis, padauginus iš šio vandens kietumo kietumo laipsniais.

Regeneravimas atliekamas 5–10% valgomosios druskos tirpalu, praleidžiamu per katijonų mainų medžiagą.

Būdingas Na - katijonizacijos bruožas yra druskų, kurios nusėda, nebuvimas. Kietumo druskų anijonai siunčiami į katilą. Dėl šios aplinkybės reikia padidinti išvalamo vandens kiekį. Vandens suminkštėjimas na - katiacijos metu yra gana gilus, tiekiamo vandens kietumas gali būti sumažintas iki 0° (praktiškai 0,05-01°), o šarmingumas nesiskiria nuo šaltinio vandens karbonatinio kietumo.

Nakatijonizavimo trūkumai apima padidėjusį šarmingumą tais atvejais, kai šaltinio vandenyje yra daug laikino kietumo druskų.

Apsiriboti na - kationizacija galima tik tuo atveju, jei vandens karbonatinis kietumas neviršija 3-6°. Priešingu atveju turėsite žymiai padidinti pučiamo vandens kiekį, o tai sukels didelius šilumos nuostolius. Paprastai prapučiamo vandens kiekis neviršija 5-10% viso katilo maitinimui sunaudojamo vandens kiekio.

Katijonizavimo metodas reikalauja labai paprastos priežiūros ir yra prieinamas paprastam katilinės personalui be papildomo chemiko įsitraukimo.

Katijonų filtro dizainas

N - Na-Įjonizacija. Jei katijonų mainų filtras, užpildytas sulfonine anglimi, regeneruojamas ne valgomosios druskos tirpalu, o sieros rūgšties tirpalu, tada įvyks mainai tarp Ca ir Mg katijonų, esančių valomame vandenyje, ir H katijonų. sulfonrūgštis.

Taip paruoštas vanduo, taip pat nežymaus kietumo, tuo pačiu tampa rūgštus ir todėl netinkamas garo katilams maitinti, o vandens rūgštingumas lygus nekarbonatiniam vandens kietumui.

Sujungę Na ir H – katijonito vandens minkštinimą kartu, galite gauti gerų rezultatų. H-Na - katijonų mainų metodu paruošto vandens kietumas neviršija 0,1°, kai šarmingumas 4-5°.

7 . Apibūdinkite principąpagrindinės vandens valymo schemos

Atlikti reikiamus išvalyto vandens sudėties pakeitimus galima naudojant įvairias technologines schemas, tada pasirenkama viena iš jų, remiantis lyginamaisiais metodais – ekonominiais skaičiavimais pagal planuojamus schemų variantus.

Vandens gerinimo įrenginiuose cheminiu būdu apdorojant natūralius vandenis gali įvykti šie pagrindiniai jų sudėties pokyčiai: 1) vandens nuskaidrinimas; 2) vandens minkštinimas; 3) vandens šarmingumo mažinimas; 4) druskos kiekio vandenyje mažinimas; 5) visiškas vandens gėlinimas; 6) vandens degazavimas. Įgyvendinimui reikalingos vandens valymo schemos

išvardyti jo sudėties pokyčiai gali apimti įvairius procesus, kurie sutrumpinami į šias tris pagrindines grupes: 1) nusodinimo būdai; 2) mechaninis vandens filtravimas; 3) jonų mainų vandens filtravimas.

Vandens valymo įrenginių technologinių schemų naudojimas dažniausiai apima įvairių vandens valymo būdų derinį.

Paveiksluose parodytos galimos kombinuotų vandens valymo įrenginių schemos, naudojant šias tris vandens valymo procesų kategorijas. Šios diagramos rodo tik pagrindinius įrenginius. Be pagalbinės įrangos, o antros ir trečios pakopos filtrai nenurodyti.

Vandens valymo įrenginių schema

1-žalias vanduo; 2-šviestuvas; 3-mechaninis filtras; 4-tarpinis bakas; 5 siurblys; 6-krešėjimo dozatorius; 7-Na - katijonų mainų filtras; 8-N - katijonų mainų filtras; 9 - dekarbonizatorius; 10 - OH - anijoninis filtras; 11 - išvalytas vanduo.

Jonų mainų filtravimas yra privalomas galutinis vandens valymo etapas visoms galimoms schemos parinktims ir atliekamas kaip vandens natrizacija, H-Na-katijonizacija ir H-OH-jonizacija. Skaidrintuvas 2 numato du pagrindinius jo panaudojimo variantus: 1) vandens skaidrinimą, kai jame vyksta vandens krešėjimo ir nusėdimo procesai, ir 2) vandens minkštinimą, kai be krešėjimo jame atliekamas kalkinimas, kaip taip pat, kartu su kalkimu, vandens desilikonizacija magniu.

Priklausomai nuo natūralių vandenų savybių, atsižvelgiant į suspenduotų medžiagų kiekį juose, galimos trys jų valymo technologinių schemų grupės:

1) Požeminiai arteziniai vandenys (pav. 1a), kuriuose praktiškai paprastai nėra suspenduotų medžiagų, jų skaidyti nereikia, todėl tokių vandenų valymas gali būti apribotas tik jonų mainų filtravimu pagal vieną iš trijų schemų, priklausomai nuo dėl išvalytam vandeniui keliamų reikalavimų: a ) Naktifikacija, jei reikalingas tik vandens minkštinimas; b) H-Na - katijonizavimas, jei reikia, be minkštinimo, šarmingumo arba druskos kiekio sumažėjimo vandenyje; c) H-OH – jonizacija, jei reikalingas gilus vandens gėlinimas.

2) paviršiniai vandenys, kuriuose yra mažai skendinčių kietųjų dalelių (pav. jie pažymėti 1b), gali būti apdorojami naudojant vadinamąsias tiesioginio srauto slėgio schemas, kuriose koaguliacija ir skaidrinimas mechaniniuose filtruose yra derinamas su vienu iš jonų mainų. filtravimo schemos.

3) paviršiniai vandenys, kuriuose yra santykinai daug suspenduotų medžiagų (pav. 1c) yra išvalomi nuskaidrinant, po to jie yra mechaniškai filtruojami ir sujungiami su viena iš jonų mainų filtravimo schemų. Ir dažnai. Siekiant iškrauti vandens gerinimo įrenginio jonų mainų dalį, kartu su koaguliacija vanduo dalinai suminkštinamas skaidrintuve, o druskų kiekis jame sumažinamas kalkinant ir desilikonizuojant magnį. Tokios kombinuotos schemos ypač tinka valant labai mineralizuotus vandenis, nes net ir dalinai gėlinant juos jonų mainais, reikia daug vandens.

Sprendimas:

Nustatykite filtro tarpinio praplovimo laikotarpį, h

kur: h 0 - filtro sluoksnio aukštis, 1,2 m

Gr - filtro medžiagos nešvarumų sulaikymas, 3,5 kg/m 3.

Gr reikšmė gali labai skirtis priklausomai nuo suspenduotų medžiagų pobūdžio, jų dalinės sudėties, filtro medžiagos ir kt. Skaičiuodami galite paimti, kad Gr = 3? 4 kg/m3, vidutinis 3,5 kg/m3,

U p - filtravimo greitis, 4,1 m/h,

C in – koncentracija, suspenduotos kietosios medžiagos, 7 mg/l,

Filtro plovimų skaičius per dieną nustatomas pagal formulę:

kur: T 0 - tarpinis praplovimo laikotarpis, 146,34 valandos,

t 0 - filtro prastovos plovimui, paprastai 0,3 - 0,5 valandos,

Nustatykime reikiamą filtravimo sritį:

kur: U-filtravimo greitis, 4,1 m/h,

Q - Našumas, 15 m 3 / h,

Pagal vandens valymo įrenginių projektavimo taisykles ir nuostatas filtrų skaičius turi būti ne mažesnis kaip trys, tada vieno filtro plotas bus:

kur: m - filtrų skaičius.

Pagal rastą vieno filtro plotą iš lentelės randame reikiamą filtro skersmenį: skersmuo d = 1500 mm, filtravimo plotas f = 1,72 m2.

Nurodykime filtrų skaičių:

Jei filtrų skaičius yra mažesnis už tarpinio praplovimo periodą m 0? T 0 + t 0 (mūsų 2 pavyzdyje

Filtro skaičiavimas apima vandens suvartojimo savo reikmėms nustatymą, t.y. filtro plovimui ir filtro plovimui po plovimo.

Vandens sąnaudos filtrų plovimui ir atlaisvinimui nustatomos pagal formulę:

čia: i- purenimo intensyvumas, l/(s * m 2); paprastai i = 12 l/(s * m2);

t - plovimo laikas, min. t = 15 min.

Vidutinį vandens suvartojimą darbiniams filtrams plauti nustatome pagal formulę:

Prieš pradedant eksploatuoti pirmąjį filtrą, 10 minučių nustatykime debitą 4 m/h greičiu:

Vidutinės vandens sąnaudos valant darbinius filtrus:

Reikalingas vandens kiekis filtro įrenginiui, atsižvelgiant į suvartojimą savo reikmėms:

Q p = g av + g vid. pakilimas + Q

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

Literatūra

1. „Vandens valymas“. V.F. Vikhrevas ir M.S. Škrobas. Maskva 1973 m.

2. „Katilų įrenginių vandens valymo vadovas“. O.V. Lifshits. Maskva 1976 m

3. „Vandens valymas“. B.N. Varlė, A.P. Levčenka. Maskva 1996 m.

4. „Vandens valymas“. CM. Gurvichas. Maskva 1961 m.

Panašūs dokumentai

Recirkuliacinio siurblio konstrukcija ir veikimo principas, oro šalinimo-padavimo įrenginio ir nuolatinio pūtimo separatoriaus veikimo technologinė schema. Katilo šiluminis skaičiavimas, tarnybinio vandentiekio, vandens minkštinimo sistemų hidraulinis skaičiavimas.

baigiamasis darbas, pridėtas 2011-09-22


Priimtos vandens gerinimo įrenginių konstrukcijų schemos ir sudėties parinkimas ir pagrindimas. Vandens valymo kokybės pokyčių skaičiavimas. Cirkuliacinės aušinimo vandens tiekimo sistemos projektavimas. Vandens kalkinimo ir koaguliavimo reagentų įrangos apskaičiavimas.

kursinis darbas, pridėtas 2014-12-03


Vandens valymo ir elektrolitų paruošimo technologinės schemos aprašymas. Indo su perforuota tinkleliu ir aparato su maišytuvu gamybos kaina. Jonų mainų filtro paskirtis ir veikimo principas. Vamzdžių flanšinių jungčių skaičiavimas.

baigiamasis darbas, pridėtas 2015-06-13


Vandens kokybės gerinimo, priklausomai nuo užterštumo, metodai. Šiuolaikiniai buitiniai ir pramoniniai jonų mainų vandens valymo filtrai. Jonito priešpriešinio srauto filtrai, skirti vandens minkštinimui ir gėlinimui. Priešsrovinis jonų mainų dervų regeneravimas.

santrauka, pridėta 2011-04-30


Vandens kokybės įvertinimas šaltinyje. Pagrindinės vandens valymo proceso technologinės schemos pagrindimas. Projektuojamos vandens gerinimo stoties konstrukcijų technologiniai ir hidrauliniai skaičiavimai. Vandens dezinfekcijos būdai. Sanitarinės apsaugos zonos.

kursinis darbas, pridėtas 2012-10-02


Automatinis katilinių ir vandens ruošimo sistemų valdymas. Katilinės padavimo siurblių sistemos modernizavimas. Dažnio keitiklio TOSVERT VF-S11 veikimo principas siurblinėse. Programavimas su LOGO! SoftComfort.

kursinis darbas, pridėtas 2012-06-19


Vandens dezinfekcijos metodai vandens valymo technologijoje. Elektrolizės įrenginiai vandens dezinfekcijai. Vandens ozonavimo metodo privalumai ir technologija. Vandens dezinfekcija baktericidiniais spinduliais ir baktericidinio įrenginio projektinė schema.

santrauka, pridėta 2011-09-03


Katilinė, pagrindinė įranga, veikimo principas. Šilumos tinklų hidraulinis skaičiavimas. Šiluminės energijos sąnaudų nustatymas. Padidinto šilumos tiekimo reguliavimo grafiko statyba. Pašarinio vandens minkštinimo, purenimo ir regeneravimo procesas.

baigiamasis darbas, pridėtas 2017-02-15


Vandentiekio ir sanitarijos sistema savivaldybės įmonėje, jos valymo įrenginių charakteristikos. Vandens valymo technologija ir nuotekų valymo efektyvumas, išvalyto vandens kokybės kontrolė. Aktyvaus dumblo ir bioplėvelės mikroorganizmų grupės.

praktikos ataskaita, pridėta 2012-01-13


Vandenyje esančių priemaišų, skirtų garo turbinos įrenginio grandinei užpildyti, klasifikacija. Vandens kokybės rodikliai. Mechaninių, koloidinių dispersinių priemaišų šalinimo metodai. Vandens minkštinimas katijonų mainų metodu. Terminis vandens deaeravimas.

Šiuolaikiniuose vandentiekiuose naudojama sudėtinga daugiapakopė vandens valymo technologija, sukurta dar XIX a. Nuo to laiko ši technologija buvo įvairiai patobulinta ir atėjo pas mus kaip esamos viešojo vandens tiekimo sistemos su klasikine vandens valymo schema, naudojant tuos pačius tris pagrindinius etapus.

Pagrindiniai vandens valymo etapai

1. Mechaninis vandens valymas. Tai paruošiamasis vandens valymo etapas, kurio tikslas – pašalinti iš vandens dideles (matomas) teršiančias daleles – smėlį, rūdis, planktoną, dumblą ir kitas sunkias skendinčias medžiagas. Jis atliekamas prieš tiekiant vandenį į pagrindinius valymo įrenginius, naudojant įvairaus skersmens tinklelius ir besisukančius tinklelius.
2. Cheminis vandens valymas. Jis gaminamas taip, kad vandens kokybė būtų standartinė. Tam naudojami įvairūs technologiniai metodai: skaidrinimas, koaguliacija, nusodinimas, filtravimas, dezinfekcija, demineralizacija, minkštinimas.

Šviesinimas Daugiausia reikalinga paviršiniams vandenims. Jis atliekamas pradiniame geriamojo vandens valymo reakcijos kameroje etape ir susideda iš chloro turinčio preparato ir koagulianto įpilimo į apdorojamo vandens tūrį. Chloras prisideda prie organinių medžiagų, kurias daugiausia sudaro humino ir fulvo rūgštys, sunaikinimo paviršiniuose vandenyse ir suteikia jiems būdingą žalsvai rudą spalvą.

Koaguliacija skirtas valyti vandenį nuo skendinčių medžiagų ir koloidinių priemaišų, kurios yra nematomos akiai. Koaguliantai, kurie yra aliuminio druskos, padeda mažiausioms suspenduotoms organinėms dalelėms (planktonui, mikroorganizmams, didelėms baltymų molekulėms) sulipti ir paversti jas sunkiais dribsniais, kurie vėliau nusėda. Flokuliacijai sustiprinti galima pridėti flokuliatorių – įvairių markių cheminių medžiagų.

Advokatas vandens netekimas atsiranda rezervuaruose su lėto tekėjimo ir perpildymo mechanizmu, kur apatinis skysčio sluoksnis juda lėčiau nei viršutinis sluoksnis. Kartu sulėtėja bendras vandens judėjimo greitis, susidaro sąlygos nusodinti sunkias teršiančias daleles.

Filtravimas ant anglies filtrų ar anglies, padeda atsikratyti 95% vandenyje esančių nešvarumų, tiek cheminių, tiek biologinių. Anksčiau vanduo buvo filtruojamas naudojant kasetinius filtrus su presuota aktyvuota anglimi. Tačiau šis metodas yra gana daug darbo reikalaujantis ir reikalauja dažno bei brangaus filtro medžiagos regeneravimo. Šiuo metu perspektyvus yra granuliuotų (GAC) arba miltelių (PAH) aktyvuotų anglių naudojimas, kuris anglies bloke supilamas į vandenį ir sumaišomas su išvalytu vandeniu. Tyrimai parodė, kad šis metodas yra daug efektyvesnis nei filtravimas per blokinius filtrus, be to, yra pigesnis. PAH padeda pašalinti cheminių junginių, sunkiųjų metalų, organinių medžiagų ir, svarbiausia, aktyviųjų paviršiaus medžiagų užterštumą. Filtravimas naudojant aktyvuotą anglį yra technologiškai prieinamas bet kokio tipo vandens tiekimo įrenginyje.

Dezinfekcija naudojamas visų tipų vandens tiekimo sistemoms be išimties, siekiant pašalinti epideminį geriamojo vandens pavojų. Šiais laikais dezinfekavimo metodai suteikia didelį įvairių metodų ir dezinfekavimo priemonių pasirinkimą, tačiau vienas iš komponentų yra chloras, nes jis gali išlikti aktyvus skirstomajame tinkle ir dezinfekuoti vandens vamzdžius.

Demineralizacija pramoniniu mastu apima geležies ir mangano pertekliaus pašalinimą iš vandens (atitinkamai atidėjimą ir demanganizavimą).

Padidėjęs geležies kiekis keičia organoleptines vandens savybes, daro jį gelsvai rudą ir suteikia nemalonų „metalinį“ skonį. Geležis nusėda vamzdžiuose, sudarydama sąlygas tolesniam jų užteršimui biologiniais veiksniais, skalbimo metu dėmė skalbinius ir neigiamai veikia santechnikos įrangą. Be to, didelė geležies ir mangano koncentracija gali sukelti virškinamojo trakto, inkstų ir kraujo ligas. Geležies perteklius paprastai yra susijęs su dideliu mangano ir vandenilio sulfido kiekiu.

Viešojo vandens tiekimo sistemose geležies šalinimas atliekamas aeracijos būdu. Šiuo atveju dvivalentė geležis oksiduojasi į trivalenę ir nusėda rūdžių dribsnių pavidalu. Tada tai galima pašalinti naudojant skirtingų apkrovų filtrus.

Aeracija atliekama dviem būdais:

• Slėgio aeracija - oro mišinys tiekiamas į kontaktinę kamerą centre vamzdžiu, siekiančiu pusę kameros. Tada vandens stulpelyje burbuliuoja oro mišinio burbuliukai, kurie oksiduoja metalo priemaišas ir dujas. Aeracijos kolonėlė nėra pilnai užpildyta vandeniu, virš paviršiaus yra oro pagalvė. Jo užduotis yra suminkštinti vandens plaktuką ir padidinti aeracijos plotą.
• Neslėginė aeracija – atliekama naudojant dušo agregatus. Specialiose kamerose vanduo purškiamas naudojant vandens ežektorius, o tai žymiai padidina vandens ir oro sąlyčio plotą.

Be to, geležis intensyviai oksiduojasi, kai vanduo apdorojamas chloru ir ozonu.

Manganas pašalinamas iš vandens filtruojant per modifikuotas apkrovas arba pridedant oksiduojančių medžiagų, pavyzdžiui, kalio permanganato.

Minkštinimas vanduo atliekamas siekiant pašalinti kietumo druskas - kalcio ir magnio karbonatus. Tam naudojami filtrai, užpildyti rūgštiniais arba šarminiais katijonais arba anijonais, kalcio ir magnio jonus pakeičiantys neutraliu natriu. Tai gana brangus būdas, todėl dažniausiai naudojamas vietiniuose vandens valymo įrenginiuose.

Vandens tiekimas į skirstomąjį tinklą.

Vandentiekio stotyje pravažiavus visą valymo įrenginių kompleksą, vanduo tampa geriamas. Tada jis vartotojui tiekiamas vandens vamzdžių sistema, kurios būklė daugeliu atvejų palieka daug norimų rezultatų. Todėl vis dažniau iškyla klausimas, ar reikia papildomai išvalyti geriamąjį vandenį iš čiaupo ir ne tik priderinti jį prie norminių reikalavimų, bet ir suteikti sveikatai naudingų savybių.

Vanduo yra medžiaga, kurią vartojame kasdien ir Geras kokybiškas vanduo yra labai svarbus žmogaus sveikatai. Įvairiose šalyse galioja skirtingi vandens iš čiaupo vandens standartai, pagal kuriuos nustatomas įvairių jame esančių medžiagų skaidrumas ir kiekis. Rusija nėra viena iš griežčiausių standartų šalių. Net jei vandenyje yra sunkiųjų metalų, mažai tikėtina, kad vandens tiekimo organizacijos tai plačiai reklamuos. Nors patogeninių mikroorganizmų dažniausiai nerandama vandentiekio vandenyje, tačiau jame gausu įvairių cheminių medžiagų. Jei patys nepasirūpinsite vandens grynumu, galite susirgti įvairiausiomis nemaloniausiomis ligomis. Todėl siūlome susipažinti su tuo, kas egzistuoja Šiuolaikiniai vandens valymo metodai .

Šiais laikais galite rasti daug prieštaringos informacijos apie vandens valymo metodus ir sistemas. Šis straipsnis suteikia šiuolaikinių vandens valymo metodų, skirtų naudoti namuose ir pramonėje, apžvalga, taip pat paaiškina kai kuriuos klausimus apie šių metodų veiksmingumą.

1. Anglies filtrai

Anglies filtrų privalumai:

• Puikiai pašalina pesticidus ir chlorą.
• Nebrangus.

Filtrai būna visų formų ir dydžių. Tai vienas seniausių ir pigiausių vandens valymo būdų. Daugumoje anglies filtrų naudojama aktyvuota anglis. Vanduo lengvai prasiskverbia pro aktyvintos anglies filtrą, turintį didelį porų paviršiaus plotą (iki 1000 m 2 /g), kuriame vyksta teršalų adsorbcija. Aktyvuota anglis naudojama tiek kieto bloko, tiek granulių pavidalu. Vanduo per kietą bloką praeina ilgiau, todėl tokie filtrai efektyviau sugeria teršalus. Aktyvintos anglies filtrai geriausiai tinka pašalinti teršalus, tokius kaip insekticidai, herbicidai ir PCB. Jie taip pat gali pašalinti daugelį pramoninių cheminių medžiagų ir chloro. Tačiau aktyvuota anglis nepašalina daugumos neorganinių cheminių medžiagų, ištirpusių sunkiųjų metalų (pvz., švino) ar biologinių teršalų. Siekdami tam tikru mastu kovoti su šiais trūkumais, daugelis gamintojų naudoja aktyvuotą anglį kartu su kitais valymo būdais, pavyzdžiui, keraminiais filtrais ar ultravioletiniais spinduliais, apie kuriuos bus kalbama vėliau. Tačiau net ir su šiais patobulinimais anglies filtravimo sistemos turi savo apribojimų ir trūkumų.

Anglies filtrų trūkumai:

• Nepašalina bakterijų.
• Trumpalaikis.

Anglies filtrai yra puiki terpė daugintis bakterijoms. Jei vanduo prieš filtravimą nebuvo apdorotas chloru, ozonu ar kitais baktericidinės apsaugos būdais, tuomet bakterijos iš vandens nusės filtre ir ten dauginsis, užteršdamos pro jį tekantį vandenį. Dėl šios priežasties nerekomenduojama naudoti anglies filtro, kai vanduo tiekiamas tiesiai iš natūralaus šaltinio. Kai kurie gamintojai teigia, kad problema išspręsta pridedant sidabro. Deja, ši technologija neveikia pakankamai efektyviai. Vanduo turi likti sąlytyje su sidabru daug ilgiau, kad turėtų reikšmingą poveikį. Be to, laikui bėgant anglies filtrai pradeda prarasti savo efektyvumą. Palaipsniui filtras praranda gebėjimą sulaikyti teršalus ir į filtruojamą vandenį patenka vis daugiau nešvarumų. Tuo pačiu metu vanduo ir toliau lengvai teka per filtrą, o kaip efektyviai veikia filtras, galite sužinoti tik išanalizavę vandens kokybę, tačiau ne visi namuose turi laboratoriją. Todėl filtrą reikia pakeisti praėjus tam tikram laikui arba išfiltravus tam tikrą vandens kiekį.

Keraminių filtrų trūkumai:

• Neveiksmingas prieš organinius teršalus ir pesticidus.

Keraminiai filtrai neveiksmingi pašalinant organinius teršalus ar pesticidus. Taigi šie filtrai nerekomenduojami namų vandens valymui. Namuose jie turėtų būti naudojami kartu su anglies filtru.

Ozonavimo trūkumai:

• Šis metodas nepašalina sunkiųjų metalų, mineralų ar pesticidų.
• Ozonas greitai skyla į deguonį ir praranda savo efektyvumą.
• Labai brangus metodas.
• Ozonas yra labai toksiška medžiaga, todėl sistemos veikimą reikia atidžiai stebėti jutikliais.

Norint gauti geriamojo vandens, vien ozonavimo nepakanka. Nepašalina sunkiųjų metalų, mineralų ar pesticidų. Ir, skirtingai nei chloras, kuris, likęs vandenyje, ir toliau atlieka savo funkciją, ozonas turi labai trumpą gyvenimo trukmę. Jis beveik akimirksniu suyra ir neturi likutinio valymo efekto. Kitas vandens ozonavimo kliūtis yra kaina. Ozonavimas namuose yra per brangus.

4. Ultravioletinė spinduliuotė

UV spinduliuotės naudojimo pranašumai:

• Naikina bakterijas ir virusus.

Kai mikroorganizmai, tokie kaip bakterijos ir virusai, sugeria ultravioletinę spinduliuotę, pradeda įvykti tam tikros reakcijos, kurios sukelia jų mirtį. Dėl to UV šviesa yra labai veiksmingas būdas naikinti patogenus, tokius kaip E. coli ir salmonelės, nepridedant cheminių medžiagų, tokių kaip chloras. UV spinduliuotė yra vienas iš nedaugelio virusus galinčių sunaikinti valymo būdų, o tai ypač svarbu kaimo vietovėse, kur nėra kitų būdų gauti kokybišką vandenį.

UV spinduliuotės trūkumai:

• Neveiksmingas prieš visus organizmus.
• Nepavyksta pašalinti sunkiųjų metalų, pesticidų ir kitų fizinių teršalų.

5. Jonų mainų vandens filtrai

Jonų mainų filtrų privalumai:

• Išplėskite vandens šildytuvų ir skalbimo mašinų veikimą.

Jonų mainų filtrų trūkumai:

• Jie neišvalo vandens ir nepadaro jo saugaus žmonėms.

Jonų mainų filtrai veikia kaip vandens minkštikliai ir neturi įtakos mikroorganizmams. Kieto vandens minkštinimas yra naudingas skalbimo mašinai ir vandens šildytuvui, taip pat maudytis. Kietas vanduo labiau stangrina odą, o jame esantis muilas blogiau putoja. Tačiau minkštas vanduo nėra naudingesnis nei kietas. Minkštikliai vandens nevalo.

6. Vario-cinko vandens valymo sistemos

Vario-cinko valymo sistemų privalumai:

• Veiksmingai pašalina chlorą ir sunkiuosius metalus.

Panašūs vandens filtrai parduodami KDF pavadinimu. Jie naudoja patentuotą vario ir cinko lydinį, kuris yra filtre granulių pavidalu. Vario ir cinko molekulės veikia kaip skirtingi akumuliatoriaus poliai. Užterštam vandeniui praeinant pro granules, viena dalis priemaišų nukreipiama į cinką, kita dalis priešingo krūvio priemaišų – į varį. Tokiu atveju vyksta oksidacijos-redukcijos reakcijos, kurių metu neutralizuojamos potencialiai pavojingos cheminės medžiagos. Apdorojant chloruotą vandenį susidaro cinko chloridas. Taip pat tokie filtrai sumažina gyvsidabrio, arseno, geležies ir švino kiekį. Kai vanduo praeina pro filtrą, bakterijos ir kiti organizmai sunaikinami.

Vario-cinko valymo sistemų trūkumai:

• Neveiksmingas prieš pesticidus ir organinius teršalus.

Vario-cinko apdorojimo sistemos nepašalina pesticidų ir kitų organinių teršalų. Tačiau KDF sistemose paprastai yra anglies filtro blokas, siekiant pašalinti šiuos trūkumus.

7. Atvirkštinio osmoso sistemos

Atvirkštinio osmoso sistemų privalumai:

• Jie gerai išvalo vandenį nuo metalų, bakterijų, virusų, mikroorganizmų, taip pat organinių ir neorganinių cheminių medžiagų.

Iš pradžių atvirkštinio osmoso sistema buvo naudojama jūros vandeniui gėlinti. Valymo metu suslėgtas vanduo praeina per pusiau pralaidžią sintetinę membraną. Esant palankioms sąlygoms, šis filtravimo būdas leidžia pašalinti nuo 90% iki 98% sunkiųjų metalų, virusų, bakterijų ir kitų organizmų, organinių ir neorganinių cheminių medžiagų.

Atvirkštinio osmoso sistemų trūkumai:

• Didelis vandens kiekis kaip atliekos.
• Sintetinė membrana suyra veikiant chloridams ir fiziniams teršalams.
• Sistemoje gali augti bakterijos.
• Su kietu vandeniu jie veikia blogiau.

Nepaisant pranašumų, atvirkštinio osmoso sistemos turi didelių trūkumų. Pradedantiesiems jie reikalauja itin daug išteklių; Norint gauti 1 litrą švaraus vandens, į kanalizaciją nuplaunami 3-8 litrai užteršto vandens. Tai, kad šiame nusausintame vandenyje yra koncentruotų teršalų, kai kurios vandens stokojančios bendruomenės visiškai uždraudė tokias valymo sistemas.

Kad šios sistemos tinkamai veiktų, taip pat reikalingas minimalus 2,7 atm vandens slėgis. Reikia pasirūpinti, kad membrana būtų vientisa, ją reikia keisti kas kelerius metus.

Esant chlorui ir apdorojant drumstą vandenį, membranos savybės pablogėja. Todėl atvirkštinio osmoso sistemoms reikalingas išankstinis vandens valymas anglies filtru.

Atvirkštinio osmoso sistemos taip pat yra gera terpė daugintis bakterijoms, dėl kurių gali reikėti įrengti anglies filtrą tarp RO įrenginio ir vandens kaupimo bako bei kitą filtrą tarp akumuliacinės talpos ir čiaupo, iš kurio nuleidžiamas vanduo. Galiausiai, jei vanduo gana kietas, gali prireikti papildomos vandens minkštinimo sistemos.

Turint omenyje išvardintus trūkumus, tikrai sunku šias sistemas laikyti geriausiu vandens valymo būdu.

8. Distiliavimas

Distiliavimo pranašumai:

• Pašalina įvairius teršalus, naudingas kaip pirmasis valymo žingsnis.
• Galima naudoti pakartotinai.

Teisingai atlikus distiliavimą gaunamas gana švarus ir saugus vanduo. Yra kritikų dėl distiliuoto vandens gėrimo, tačiau daugelis žmonių geria distiliuotą vandenį ne vienerius metus nepatirdami jokių sveikatos problemų. Distiliavimas yra gana paprastas procesas: vanduo kaitinamas iki virimo ir virsta garais. Verdant žūva įvairios bakterijos ir kiti patogenai. Garai, gauti verdant, atšaldomi ir vėl gaunamas vanduo.

Distiliavimo trūkumai

• Teršalai tam tikru mastu patenka į kondensatą.
• Norint užtikrinti distiliuotojo švarą, reikalinga kruopšti priežiūra.
• Lėtas procesas.
• Sunaudoja daug vandens iš čiaupo (vėsinimui) ir energijos (šildymui).

Neorganiniai teršalai gali migruoti plona vandens plėvele, kuri susidaro ant vidinių sienelių. Taip pat į vandenį pernešami teršalai iš stiklo ar metalo, kuriame šildomas vanduo.

Organiniai junginiai, kurių virimo temperatūra žemesnė nei 100°C, automatiškai patenka į distiliatą, o net organiniai junginiai, kurių virimo temperatūra viršija 100°C, gali ištirpti vandens garuose ir taip pat patekti į distiliatą. Virimo metu dėl gaunamos energijos gali susidaryti nauji organiniai chloro junginiai.

Distiliavimas yra lėtas procesas, reikalaujantis ilgą laiką laikyti vandenį. Laikymo metu vanduo gali būti vėl užterštas medžiagomis iš aplinkinio oro.

Distiliavimui reikia daug energijos ir vandens, todėl tai yra brangus procesas. Be to, būtina reguliariai valyti distiliatorių, kad būtų pašalinti proceso metu susikaupę teršalai.

Šis straipsnis yra pagrįstas daktaro Davido Williamso, gydytojo, biochemiko ir natūralaus gydymo specialisto, darbais.

(18 552 peržiūros | 1 peržiūros šiandien)

Novatoriškas „Naked“ filtras, skirtas daugkartinio naudojimo buteliams iš „Liquidity“.