Nowe technologie oczyszczania wody. Nowoczesne budynki - nowoczesne technologie wodociągowe! Stan obecny i rozwój technologii uzdatniania wody

Czysta woda jest kluczem do zdrowia każdego człowieka. Jakość tego cennego zasobu w centralnych sieciach wodociągowych oraz w poszczególnych źródłach nie zawsze odpowiada parametrom zapewniającym jego bezpieczne spożycie. Nowoczesne metody oczyszczania pozwalają na doprowadzenie parametrów fizykochemicznych wody do wymaganego poziomu.

Czysta woda jest kluczem do zdrowia i długowieczności

Woda dostarczana przez przedsiębiorstwa wodociągowe poddawana jest oczyszczaniu w określonej kolejności i doprowadzana jest jej jakość do wzorcowych wartości. Ogólna zasada czyszczenia nie eliminuje całkowicie wszystkich negatywnych czynników, które negatywnie wpływają na organizm ludzki. Rozbudowane sieci rurociągów, które są w złym stanie, również negatywnie wpływają na końcową jakość wody, uzupełniając ją masą zanieczyszczeń mechanicznych - rdzą, brudem itp.

Posiadanie własnego źródła wody również nie zawsze gwarantuje idealną jakość wody. Zużycie wody na cele spożywcze w tym przypadku zawsze wymaga kompleksowej analizy.

Konfiguracja kompleksu uzdatniania wody powinna być zawsze ustalana na podstawie analiz składu wody, przy udziale wykwalifikowanych specjalistów. Nie zawsze samodzielny montaż systemu oczyszczania może mieć pozytywny wpływ na poprawę jakości wody.

W zależności od jakości wody systemy oczyszczania mogą składać się z najprostszych elementów – drobnych filtrów mechanicznych, ale najczęściej łączy się różne metody oczyszczania fizycznego i chemicznego. Następnie przyjrzymy się najpopularniejszym metodom i metodom oczyszczania wody pitnej.

Drobne filtry mechaniczne

Mechaniczny filtr czyszczący na wejściu dopływu wody

Filtry do czyszczenia mechanicznego produkowane są najczęściej w formie kolby, wewnątrz której umieszczony jest wkład filtrujący. Elementy filtrów wykonane są z różnych materiałów, najczęściej z włókien polimerowych (polipropylen) lub ceramiki.

Wkład polipropylenowy i tabela charakterystyki
Wkład filtra dokładnego po upływie okresu użytkowania

Wkład jest częścią eksploatacyjną, ma określony okres użytkowania i po jego upływie wymaga wymiany. Zdjęcie wyraźnie pokazuje, że woda w scentralizowanym systemie zaopatrzenia w wodę nie jest krystalicznie czysta.

Analogami mechanicznych filtrów czyszczących są dysze na mikserze.

Filtr wody do kranu

Mechaniczne filtry czyszczące mają następujące zalety:

1. Prostota urządzenia;
2. Względna taniość;
3. Wysokiej jakości czyszczenie mechaniczne.

Główną wadą filtrów o najprostszej konstrukcji jest brak możliwości usunięcia zanieczyszczeń organicznych, wirusów, pestycydów i azotanów. Aby usunąć z wody środki owadobójcze, pestycydy i składniki pochodzenia organicznego, stosuje się filtry z węglem aktywnym w połączeniu z mechanicznymi urządzeniami filtrującymi.

Filtry węglowe do użytku domowego

Oczyszczanie wody pitnej z szeregu zanieczyszczeń odbywa się za pomocą filtrów sorpcyjnych, których podstawowym elementem jest węgiel aktywny. Filtry (dzbanki) są popularną metodą oczyszczania wody bytowej i pitnej w warunkach domowych.

Woda przepływa przez wkład filtrujący dzbanka i zbiera się w dolnej misce urządzenia. Większość typów wkładów do dzbanków służy do oczyszczania wody pitnej ze składników organicznych i rozpuszczonego chloru. Pozostałości chloru są zwykle całkowicie usuwane po napowietrzeniu – wystarczy je odpowietrzyć z nieszczelnego naczynia.

Niektóre typy filtrów mogą oczyszczać wodę z żelaza, soli metali ciężkich, produktów naftowych i niektórych innych zanieczyszczeń oraz zmiękczać wodę. Efekt ten osiąga się poprzez dodanie do materiału wkładu składników jonowymiennych.

Wkłady filtrów węglowych mają pewien zasób, więc wraz ze wzrostem ilości wody przepływającej przez filtr tracą swoją pierwotną wydajność. Wadą filtrów z węglem aktywnym jest gromadzenie się zanieczyszczeń organicznych. Stanowią owocną bazę do reprodukcji i rozwoju mikroorganizmów i bakterii.

Aby zniwelować ten negatywny czynnik w działaniu filtrów węglowych, często łączy się je z systemami dezynfekcji wody.

Oczyszczanie promieniowaniem ultrafioletowym i ozonem

Lampa do dezynfekcji wody w ultrafiolecie

Promieniowanie ultrafioletowe ma doskonałe właściwości bakteriobójcze – zabija większość rodzajów bakterii, wirusów i mikroorganizmów. W tym przypadku właściwości wody nie ulegają zmianie. Metoda wykorzystania promieniowania ultrafioletowego jest dość prosta i bardzo popularna.

Ozonowanie wody jest procesem nie mniej skutecznym, ale bardziej złożonym technicznie i kosztownym. Ozon jest silnym utleniaczem i gdy dostanie się do wody, większość mikroorganizmów ginie. Jakość dezynfekcji przy użyciu ozonu jest znacznie lepsza od tradycyjnej metody - chlorowania.

Systemy ozonowania są skomplikowane technicznie i wymagają profesjonalnych umiejętności w obsłudze. Ze względu na wysoki koszt i złożoność techniczną są rzadko stosowane w warunkach domowych.

Systemy filtracji odwróconej osmozy

Za najskuteczniejsze w oczyszczaniu wody pitnej uważa się systemy membran osmotycznych. Stopień oczyszczenia z różnych zanieczyszczeń w sprzyjających warunkach może osiągnąć 97–98%. Zasada ich działania opiera się na wykorzystaniu właściwości specjalnej membrany z mikroskopijnymi porami. Wielkość porów jest porównywalna wielkością z cząsteczką wody.

Filtry osmotyczne są typu przepływowego i magazynującego. Oczyszczają wodę z zanieczyszczeń mechanicznych o wielkości do 5 mikronów, soli metali ciężkich, wirusów, mikroorganizmów, organicznych i nieorganicznych związków chemicznych. Membrana filtra odwróconej osmozy najlepiej sprawdza się w przypadku czystej wody, która została wcześniej oczyszczona z cząstek mechanicznych.

Wielowarstwowa membrana odwróconej osmozy

Dodatkowo na membranę negatywnie wpływa zwiększona zawartość soli wapnia i magnezu, lepiej znana jako twardość.

W zależności od zawartości wody źródłowej systemy odwróconej osmozy łączone są ze zmiękczaczami i drobnymi filtrami mechanicznymi.

Wadami kompleksów osmozy są następujące wskaźniki:

1. System stanowi sprzyjające środowisko dla rozwoju mikroorganizmów;
2. Podczas procesu czyszczenia wraz ze szkodliwymi składnikami usuwane są częściowo korzystne dla człowieka pierwiastki mineralne;
3. Aby systemy działały, wymagane jest ciśnienie początkowe wynoszące co najmniej 2,5 kgf/cm 2;
4. Podczas oczyszczania jednego litra wody poddaje się recyklingowi od 3 do 7 litrów wody z rozpuszczonymi, przefiltrowanymi składnikami.

Niektóre niedociągnięcia są kompensowane przez zastosowanie dodatkowych składników czyszczących. Dezynfekcję przeprowadza się zwykle za pomocą lampy ultrafioletowej. Uzupełnianie oczyszczonej wody w składniki mineralne odbywa się za pomocą bloków mineralizacyjnych.

Jonowymienne systemy zmiękczania wody

Sole wapnia i magnezu rozpuszczone w wodzie niekorzystnie wpływają na układ trawienny człowieka i mogą powodować powstawanie kamieni. Ponadto woda o zwiększonej twardości prowadzi do tworzenia się kamienia w domowych urządzeniach do podgrzewania wody i awarii ich elementów grzejnych (elementów grzejnych).

Dwustopniowy system oczyszczania wody jonowymiennej

Za najskuteczniejszą metodę zmiękczania wody uważa się kompleksy filtracyjne na bazie składników jonowymiennych – żywicy ziarnistej. Woda źródłowa przechodzi przez filtr, a jony sodu i chloru są zastępowane jonami wapnia i magnezu. Po pewnym czasie materiał jonowymienny przemywa się roztworem soli kuchennej (chlorku sodu) i usuwa nagromadzone jony soli twardościowych.

Jednostki jonowymienne są najczęściej wykorzystywane do celów przemysłowych. Zasób żywicy ma swoją żywotność, jest wymieniany średnio raz na 5–8 lat. Jednostki jonowymienne są najczęściej używane w systemach operacyjnych i.

Systemy czyszczenia miedziowo-cynkowego

Zasada działania tego typu instalacji opiera się na wykorzystaniu właściwości stopu miedzi i cynku, którego elementy mają różną polaryzację. Zanieczyszczenia o odpowiednim ładunku są przyciągane do biegunów podczas przepływu wody. W wyniku reakcji utleniania i redukcji woda jest oczyszczana z żelaza, rtęci, ołowiu, mikroorganizmów, bakterii i tak dalej.

Wadą filtracji na bazie stopu miedzi i cynku jest zatrzymywanie w wodzie zanieczyszczeń organicznych. Wadę tę eliminuje się poprzez połączenie filtra miedziano-cynkowego z jednostką filtracji (adsorpcji) węgla.

Najpopularniejsze do oczyszczania wody pitnej w domu są filtry węglowe i systemy odwróconej osmozy. System filtracji odwróconej osmozy jest skuteczniejszy, ale instalacje na nim oparte są również droższe. Wysokiej jakości oczyszczanie wody nowoczesnymi metodami jest często przedsięwzięciem kosztownym, ale koniecznym. Woda pitna o normalnych parametrach czystości i wysokiej jakości składzie chemicznym jest kluczem do zdrowia każdego człowieka.

Każda osoba zajmująca się wodą wie, że dziś głównym problemem, z jakim boryka się każdy, jest podwyższona twardość wody. Przez to trzeba stawić czoła ogromnej liczbie problemów, które trzeba rozwiązać tu i teraz, nie odkładając ich na dłuższy czas. ma na celu doprowadzić do stanu dozwolonego przez prawo do stosowania w żywności i napojach lub do stosowania w produkcji o specjalnych wymaganiach.

Co jest złego w twardej wodzie, że trzeba o nią stale dbać? Myślę, że każdy wie, co to jest skala. Ale jest mało prawdopodobne, aby wszyscy w pełni zrozumieli, jaka jest jego szkodliwość. Ale oprócz kamienia i jego słabej przewodności cieplnej występuje również zwiększona twardość wody, co ma swoje konsekwencje jeszcze przed utworzeniem się kamienia.

O tym, że pracujesz z twardą wodą, będziesz wiedział po wielu znakach. Jeśli jednak czujesz się komfortowo i łatwo usuwasz kamień rękami lub przy pomocy odkamieniaczy, możesz kontynuować, musisz tylko zrozumieć, czym ryzykujesz wybierając tę ​​drogę walki z twardością wody.

Pierwszą rzeczą, na którą twarda woda negatywnie wpływa, jest nasze zdrowie. Sole twardości osadzają się wszędzie. Nie obchodzi ich, czy chodzi o ścianki sprzętu gospodarstwa domowego, czy o żołądek czy nerki. Dlatego zanim odkamieniasz, już uformował się w Twoim organizmie. Choroby przewlekłe mają swoje źródło nie tylko w złym stylu życia, ale ważną rolę odgrywa także jakość wody. Który obiecujące technologie uzdatniania wody wiemy dzisiaj?

Oprócz tego, że jest szkodliwa dla zdrowia, podwyższona twardość wody pozostawia ślad na naszych ubraniach i tutaj również odkamienianie nic nie pomoże. Kiedy myjemy się w twardej wodzie, musimy użyć większej ilości wody i dodać o połowę mniej proszku. Co się potem dzieje? Ze względu na słabą rozpuszczalność detergentów w takiej wodzie, proszek osadza się wraz z solami twardościowymi w porach tkanin. Aby prawidłowo wyprać taką tkaninę, będziesz musiał ją płukać znacznie dłużej. Jest to dodatkowe zużycie wody. Nie zauważamy tego wszystkiego, bo… Stale pracujemy z takimi wydatkami i tylko aplikacja pomoże Ci zobaczyć różnicę.

Jednak dzisiaj panuje opinia, że ​​​​każdy filtr do wody jest dość drogi, a jego użycie w mieszkaniu nie jest uzasadnione. A co łatwiej usunąć kamień. Z góry wskazano dwie sfery obojętne na takie usunięcie. Rzeczy z białymi plamami wyglądają nieatrakcyjnie i szybko stają się bezużyteczne. Znacznie wcześniej, niż gdybyś zastosował technologię uzdatniania wody i umył się w miękkiej wodzie.

Ponadto kamień ma tak dużą wadę, jak słaba przewodność cieplna. W końcu dlaczego zawsze trzeba monitorować wielkość kamienia na powierzchniach? aby nie pozostać bez urządzeń przemysłowych i sprzętu AGD.

Kiedy kamień pokryje elementy grzejne lub powierzchnie gorącej wody, przenoszenie ciepła do wody zatrzymuje się prawie całkowicie. Na początku kamień przynajmniej w jakiś sposób przepuszcza ciepło, ale istnieje również taki niuans, jak gwałtowny wzrost kosztów paliwa lub energii elektrycznej. Ogrzanie powierzchni staje się znacznie trudniejsze. Dlatego marnuje się tak dużo paliwa, a im grubsza warstwa kamienia, tym wyższe koszty.

Problemem skali jest nie tylko zwiększone zużycie paliwa. Urządzenie ze skalą z czasem zacznie się wyłączać, próbując uchronić się przed przegrzaniem. To wszystko sygnały, na które należy natychmiast zareagować. W takim przypadku odkamienianie powinno nastąpić natychmiastowo. Jeśli nie zostanie to zrobione, kamień szybko zamieni się w etap wapienny. Usunięcie takiej osłony jest znacznie trudniejsze. Tym razem. To są pieniądze. I wreszcie istnieje ryzyko utraty urządzenia. Jeśli przegapisz ten moment, ciepło nie będzie miało dokąd uciec i po prostu rozerwie element grzejny lub powierzchnię. Z tego powodu trzeba doskonale znać wszystkie technologie uzdatniania wody!

W życiu codziennym skutkuje to wypaleniem sprzętu AGD. Czasami z przerwą w okablowaniu. W przemyśle objawia się to przetokami na rurach i eksplozjami kotłów w energetyce cieplnej.

Oto zestaw powodów, które zachęcają do myślenia. Za pomocą prostego zestawu filtrów do wody możesz zabezpieczyć siebie i swoją rodzinę przed szkodliwym działaniem podwyższonej twardości wody. Wybierając taką czy inną technologię uzdatniania wody, należy pamiętać, że na pewno nie obejdzie się ani w przedsiębiorstwie, ani we własnym domu czy mieszkaniu samym zmiękczaczem wody.

Pamiętaj, że oczyszczając wodę, zawsze będziesz miał do czynienia z dwoma zadaniami. Potrzebujesz wody pitnej i wody na potrzeby domowe. Dlatego minimalne uzdatnianie wody, jakie może odbyć się tylko w mieszkaniu, będzie polegało na oczyszczeniu wody za pomocą np. elektromagnetycznego zmiękczacza wody Aquashield. Będzie to woda przeznaczona na potrzeby techniczne i bytowe. Oraz oczyszczanie wody za pomocą dzbanka filtrującego, minimalna lub odwrócona osmoza, maksymalna. To już jest na potrzeby picia. Wtedy ochrona przed kamieniem i twardą wodą będzie mniej lub bardziej niezawodna.

Przejdźmy teraz bezpośrednio do technologii uzdatniania wody. Wybierając konkretną technologię, trzeba wiedzieć, jakie problemy ma ona rozwiązać. Skąd wiesz co wybrać? Skąd pozyskać wstępne dane pozwalające określić rodzaj technologii uzdatniania wody i kolejność filtrów do wody?

Pierwszą rzeczą, którą powinieneś zrobić przed wyborem obiecującej technologii uzdatniania wody, jest przeprowadzenie analizy chemicznej wody. Na tej podstawie zawsze możesz obliczyć ilość wody wpływającej do mieszkania i wyraźnie zobaczyć jej skład, wszystkie zanieczyszczenia, które trzeba będzie usunąć. Mając te wyniki pod ręką, łatwiej będzie Ci zrozumieć, jaką technologię uzdatniania wody najlepiej zastosować, jaką sekwencję filtrów wybrać i jaką moc powinno mieć to czy tamto urządzenie.

Nawet jeśli pobierzesz wodę z centralnego systemu uzdatniania wody, nadal będzie ona trudna. I tutaj lepiej nie oszczędzać pieniędzy, ale przeprowadzić analizę chemiczną wody. Wtedy nie przepłacisz za zbyt mocny i drogi zmiękczacz wody.

Wszystkie opcje technologii uzdatniania wody można znaleźć na poniższej liście:

• mechaniczne oczyszczanie wody;
• chemiczne oczyszczanie wody;
• dezynfekcja;
• mikroczyszczenie.

Chemiczne oczyszczanie wody polega na usuwaniu wszelkich zanieczyszczeń organicznych, azotanów, żelaza i pozostałości chloru. Mikrooczyszczanie to produkcja destylatu, czyli czystej i zdrowej wody pitnej.

Przyjrzyjmy się bliżej opcjom filtrów wody, które działają przy użyciu tej lub innej technologii uzdatniania wody.

A więc mechanicznie technologia uzdatniania wody. Jego zadaniem jest usunięcie z wody wszelkich stałych zanieczyszczeń mechanicznych, a także zrogowaceń. Tutaj oczyszczanie wody może odbywać się w kilku etapach. Zaczyna się od szorstkiego czyszczenia. Woda może nawet osiąść tak, że opadną największe zanieczyszczenia mechaniczne. Można tu zastosować siatkę osadową i żwirową.

Filtry siatkowe obejmują kilka siatek o różnej przepustowości. Służą do filtrowania zarówno większych, jak i mniejszych cząstek stałych. Głównym materiałem do produkcji siatek jest stal nierdzewna. Filtry takie instaluje się w pierwszej kolejności podczas początkowego poboru wody.

Filtry osadowe przeznaczone są do usuwania bardzo małych cząstek, które są niewidoczne gołym okiem. Tutaj podstawą filtra jest piasek kwarcowy i żwir. Czasami można zastosować hydroantracyt. Takie filtry są częściej używane do wielokrotnego oczyszczania wody. W ten sposób oczyszczane są ścieki lub przygotowywana jest woda technologiczna w procesie produkcyjnym.

Filtry kasetowe to coś pomiędzy filtracją mechaniczną a zmiękczaniem wody. Jedyną rzeczą jest to, że takie filtry eliminują bardzo małe zanieczyszczenia o wielkości 150-1 mikronów. Takie filtry są instalowane do wstępnego czyszczenia w tej samej odwróconej osmozie.

Chemiczne oczyszczanie wody jest dość interesującą i obiecującą technologią uzdatniania wody, mającą na celu korygowanie składu chemicznego wody, a nie zmianę jej stanu. Odbywa się to poprzez wymianę jonową, a także odmrażanie. Na tym etapie uzdatniania wody z wody usuwa się resztkowy chlor.

Zeolit ​​manganowy może być stosowany do usuwania żelaza. Jest to piasek zielony, który ma doskonały kontakt ze związkami żelaza, skutecznie filtrując je z wody. Aby reakcja zatrzymywania żelaza w filtrze przebiegała jeszcze lepiej, dobrze byłoby, gdyby w wodzie znajdowały się niewielkie wtrącenia krzemu.

Inną opcją technologii uzdatniania wody jest zastosowanie utleniania żelaza w celu oczyszczenia wody z zanieczyszczeń. Jest to proces bezodczynnikowy i w tym celu wykorzystywane są specjalne filtry, gdzie woda jest przedmuchiwana tlenem i pod tym wpływem żelazo osadza się na wewnętrznym wkładzie.

Do zmiękczania wody służą filtry jonowymienne. Jest to jedna z najpowszechniejszych technologii uzdatniania wody, zarówno w życiu codziennym, jak i w produkcji. Podstawą takiego filtra jest wkład żywiczny. Jest przesycony słabym sodem, który łatwo zastąpić w strukturze substancji. W przypadku kontaktu z twardą wodą sole twardościowe z łatwością zastępują słaby sód. To jest dokładnie to, co się dzieje. Stopniowo wkład całkowicie oddaje sód i zatyka się solami powodującymi twardość.

W przemyśle tego typu instalacje są jednymi z najpopularniejszych, ale i najbardziej uciążliwych. Są to ogromne zbiorniki na wysokość. Ale mają najwyższą prędkość oczyszczania wody. Jednocześnie zatkane wkłady są przywracane w przemyśle i wymieniane w życiu codziennym. Filtr jonowymienny jest środkiem zmiękczającym odczynnik, więc nie można go było używać do produkcji wody pitnej, dopóki nie wpadli na pomysł, aby wkład był wymienny.

Taki wkład przywraca się za pomocą mocnego roztworu soli fizjologicznej. Wkład wymienia się w domu. Z tego powodu wzrasta koszt stosowania takiej technologii uzdatniania wody. Choć sama instalacja jest niedroga, ciągła wymiana wkładów to stały wydatek. Co więcej, będzie musiał być dość często zmieniany. W przemyśle wydatki również zostaną przeznaczone na sól. Chociaż jest tani, duże ilości są drogie. Poza tym będziesz musiał go stale kupować. I jest jeszcze jeden problem z takim aparatem do wymiany jonowej w przemyśle – po odzysku powstają bardzo szkodliwe odpady. Absolutnie zabrania się wyrzucania takich rzeczy do atmosfery. Tylko za pozwoleniem i po dodatkowym sprzątaniu. To znowu jest wydatek. Jednak w porównaniu z kosztem tej samej odwróconej osmozy koszty te są uważane w przemyśle za nieistotne.

Nowe i nowoczesne technologie uzdatniania wody

Do codziennego użytku ci, którzy chcą zaoszczędzić pieniądze na nowych i nowoczesnych technologiach uzdatniania wody, mogą kupić taki dzbanek filtrujący. To prawda, że ​​instalacja odwróconej osmozy zwróci się szybciej niż taki filtr przy stałych kosztach.

W celu usunięcia z wody zmętnień i zalegającego chloru, jako medium filtracyjne stosuje się węgiel aktywny, będący podstawą filtra sorpcyjnego.

Do dezynfekcji można zastosować ozonatory lub filtry ultrafioletowe do wody. Tutaj głównym zadaniem nowych i nowoczesnych technologii uzdatniania wody jest eliminacja wszelkich bakterii i wirusów. Ozonatory są najczęściej stosowane w basenach, ponieważ... Są dość drogie, ale jednocześnie przyjazne dla środowiska. Filtry ultrafioletowe są urządzeniami bezodczynnikowymi i napromieniają wodę za pomocą lampy ultrafioletowej, która zabija wszelkie bakterie.

Kolejną niezwykle popularną obecnie technologią jest elektromagnetyczne zmiękczanie wody. Klasyczny przykład tego. Najczęściej taka nowa i nowoczesna technologia uzdatniania wody znajduje szerokie zastosowanie w energetyce cieplnej. Popularny jest również montaż w domu. Podstawą są tutaj magnesy trwałe i procesor elektryczny. Wykorzystując siłę magnesów generuje fale elektromagnetyczne oddziałujące na wodę. Pod tym wpływem sole twardości ulegają modyfikacji.

Po uzyskaniu nowego kształtu nie są w stanie przykleić się do powierzchni. Cienka, przypominająca igłę powierzchnia pozwala jedynie na pocieranie starej zgorzeliny. Tutaj pojawia się drugi pozytywny efekt. Sole o nowej twardości eliminują stare. I robią to skutecznie. Montując elektromagnetyczny zmiękczacz wody Aquashield, za miesiąc będziesz mógł bezpiecznie rozkręcić kocioł i zobaczyć jak działa. Zapewniam Cię, że będziesz zadowolony z rezultatów. W takim przypadku urządzenie nie wymaga serwisowania. Łatwy w montażu, łatwy w demontażu, działa samodzielnie, nie wymaga wymiany filtrów ani mycia. Wystarczy umieścić go na czystym kawałku rury. To jest jedyny wymóg.

I w końcu, nowa i nowoczesna technologia uzdatniania wody, przeznaczony do produkcji wysokiej jakości destylatu i wody pitnej. Są to nanofiltracja i odwrócona osmoza. Są to wszystko technologie dokładnego oczyszczania wody. Tutaj woda jest oczyszczana na poziomie molekularnym poprzez membranę dyspersyjną z ogromną liczbą otworów nie większych niż cząsteczka wody. Do takiej instalacji nie można doprowadzać wody nieoczyszczonej. Dopiero po wstępnym oczyszczeniu wodę można oczyścić metodą odwróconej osmozy. Z tego powodu każda instalacja nanofiltracji lub osmozy będzie kosztowna. A materiały na cienką membranę są dość drogie. Ale jakość oczyszczania wody tutaj jest najwyższa.

W związku z tym przeanalizowaliśmy wszystkie najpopularniejsze i stosowane nowe i nowoczesne technologie uzdatniania wody. Teraz zrozumiesz, co i jak to działa. Dzięki takiej wiedzy stworzenie odpowiedniego systemu oczyszczania wody nie będzie trudne.

dr S. Gromov, dr A. Panteleev, doktor fizyki i matematyki, dr A. Sidorov

Przejście gospodarki do stosunków rynkowych charakteryzuje się gwałtownym wzrostem konkurencji. Jednym z decydujących czynników pozwalających producentom towarów i usług przetrwać w konkurencyjnym otoczeniu jest redukcja kosztów produkcji. Z kolei koszty produkcji (lub koszty operacyjne) są podstawowym wskaźnikiem determinującym koszt.

Koszty uzdatniania wody- Stanowi to integralną część kosztów funkcjonowania przedsiębiorstw w kompleksach energetycznych i petrochemicznych. Zadanie polegające na obniżeniu kosztów operacyjnych uzdatniania wody komplikuje rosnąca stawka za korzystanie z wody; ciągłe pogarszanie się wskaźników jakości wody (na przykład wzrost zawartości soli) w źródłach nadających się do użytku przemysłowego; już poprzez opracowywanie standardów wskaźników ilościowych i jakościowych dla odprowadzanych ścieków; rosnące wymagania dotyczące jakości wody uzdatnionej wykorzystywanej w cyklu technologicznym.

Decydować zadanie zmniejszenia kosztów operacyjnych uzdatniania wody pozwala na wprowadzenie nowych technologii. Mówiąc o nowoczesnych podejściach do rozwiązywania problemów uzdatniania wody, należy przede wszystkim wyróżnić technologie membranowego uzdatniania wody: ultra- i nanofiltrację, odwróconą osmozę, odgazowanie membranowe i elektrodejonizację wody.

W oparciu o te procesy możliwe jest wdrożenie tzw. zintegrowanych technologii membranowych (IMT), których zastosowanie pozwala na obniżenie kosztów eksploatacyjnych uzdatniania wody, pomimo negatywnego wpływu któregokolwiek z wymienionych powyżej czynników.

Zilustrujmy to ostatnie stwierdzenie przykładem rozwiązania problemu pozyskania wody zdemineralizowanej (o resztkowej przewodności elektrycznej nie większej niż 0,1 µS/cm) w przypadku, gdy źródłem są wody powierzchniowe rzeki.

Tradycyjną metodą rozwiązania tego problemu jest użycie schemat technologiczny uzdatniania wody, przedstawiony na ryc. 1. Na ryc. 2 można zobaczyć jak wygląda alternatywne rozwiązanie wykorzystujące „zintegrowane technologie membranowe”.

Ultrafiltracja zapewnia wstępne oczyszczenie wód powierzchniowych przed ich dalszą demineralizacją. Za pomocą ultrafiltracja wody zastępując etapy wapnowania koagulacją i filtracją klarującą, znacznie zmniejsza się zużycie odczynników, zużycie wody na własne potrzeby wynosi poniżej 10% (często w granicach 2-5%), a w filtracie nie ma zawiesin i koloidów .

Dostarczone dane pozwalają nam ocenić efektywność ekonomiczną stosowania ultrafiltracja wody w porównaniu do tradycyjnego treningu przedtreningowego.

Wykorzystanie technologii odwrócona osmoza(lub nanofiltracja w połączeniu z odwróconą osmozą) w celu demineralizacji wody zapewnia również szereg korzyści w porównaniu z tradycyjnym dwustopniowym schematem jonizacji z przepływem równoległym:

• po pierwsze, zastosowaniu technologii membranowych nie towarzyszy zużycie dużej ilości odczynników (kwasów i zasad) do regeneracji;
• po drugie, edukacja jest wykluczona ścieki wysokozmineralizowane spowodowane uwolnieniem nadmiaru odczynników podczas regeneracji;
• po trzecie, uzyskuje się znacznie wyższy stopień usunięcia związków organicznych (w tym niepolarnych) i krzemionki koloidalnej z uzdatnionej wody niż przy wymianie jonowej;
• po czwarte, nie ma potrzeby neutralizowania odprowadzane ścieki .

Zatem koszty operacyjne podczas użytkowania membranowe metody uzdatniania wody okazują się znacznie niższe niż w przypadku stosowania tradycyjnej technologii jonizacji. Na ryc. Na rys. 3 przedstawiono tzw. punkt równowagi ekonomicznej kosztów eksploatacyjnych przy zastosowaniu technologii membranowych i jonowymiennych do demineralizacji wody, w zależności od wartości zawartości soli w wodzie źródłowej. Uwaga: w rozpatrywanym przypadku założono, że do wymiany jonowej wykorzystano technologię regeneracji przeciwprądowej (np. APKORE, której koszty odczynników są 1,5-2 razy niższe niż przy regeneracji prądem równoległym).

Należy pamiętać, że w nowoczesnych warunkach odsalalnie, których zasada działania opiera się na wykorzystaniu procesu odparowania (destylacji termicznej), raczej nie będą w stanie konkurować kosztami eksploatacji z BMI do uzdatniania wody o zawartości soli do 2 g/l. Koszt odsolonej wody uzyskanej metodą destylacji termicznej wyniesie co najmniej 30 rubli/m3, nawet jeśli założymy, że straty ciepła podczas parowania będą na teoretycznie minimalnym poziomie, a koszt 1 Gcal to 200 rubli.

Wreszcie elektrodejonizacja wody, która jest wolna od odczynników i bezodpływowa technologia membranowego uzdatniania wody, zapewnia przewodność elektryczną resztkową wody zdemineralizowanej na poziomie 0,08 µS/cm. Oczywiście koszty operacyjne elektrodejonizacji będą niższe niż w przypadku FSD. Należy jednak zaznaczyć, że stabilność wskaźników wydajności instalacji do elektrodejonizacji wody zależy od jej prawidłowego funkcjonowania system odwróconej osmozy: w przypadku nieprawidłowego działania tego ostatniego, nieuniknioną konsekwencją będzie spadek wydajności procesu elektrodjonizacji wody.

Biorąc pod uwagę tę okoliczność, zamiast elektrodjonizacji (w przypadkach, gdy konieczne jest zapewnienie najwyższego stopnia niezawodności schematu technologicznego odsalania wody), można zastosować jonizację przeciwprądową H-OH lub FSD.

Jeśli opcja z FSD jest preferowana ze względu na oszczędność odczynników podczas regeneracji, wówczas preferowana jest przeciwprądowa jonizacja H-OH ze względu na łatwość automatyzacji i łatwość obsługi. Ponadto, jeśli instalacja jonizacji H-OH przewiduje zastosowanie technologii APKORE, wówczas schemat technologiczny zyskuje dodatkowy stopień stabilności i może być obsługiwany nawet w obejście odwróconej osmozy.

Sama technologia regeneracji przeciwprądowej wymienników jonowych APKORE jest z powodzeniem stosowana w przypadkach, gdy odbiorca zamierza ograniczyć się jedynie do odbudowy (w przeciwprądzie) istniejącego prądu równoległego Stacja uzdatniania wody jonowymiennej lub w warunkach, w których zawartość soli w wodzie źródłowej utrzymuje się na stałym poziomie poniżej 100 mg/l, a substancje organiczne niepolarne i krzemionka koloidalna są w niej obecne w znikomych ilościach.

Rozważając problematykę zmiękczania wody warto wspomnieć o schemacie, w którym nanofiltracji towarzyszy dodatkowe zmiękczanie za pomocą filtrów kationitowych sodowych.

Ze względu na zdolność membran nanofiltracyjnych do dobrego zatrzymywania jonów wielowartościowych, nanofiltracja jest z powodzeniem stosowana do rozwiązywania problemów związanych ze zmiękczaniem wody. Jeżeli ze względu na dużą twardość wody źródłowej nanofiltracja nie zapewni wymaganego stopnia zmiękczenia wody, filtrat kierowany jest do filtrów kationitowych sodowych w celu dodatkowego zmiękczenia. Ponadto filtry te działają zarówno w trybie regeneracji przeciwprądowej (np. APKORE), jak i w trybie przepływu równoległego, jeśli częstotliwość regeneracji filtrów kationitowych sodowych jest niska (np. mniej niż dwa razy w miesiącu).

W ostatnich latach pragnienia konsumentów stają się coraz bardziej wyraźne poddawać recyklingowi ścieki w celu ich ponownego wykorzystania w cyklu technologicznym. Jednocześnie tradycyjne problemy rozwiązywane przy użyciu technologii membranowych (najczęściej - ultrafiltracja połączona z odwróconą osmozą), to zmniejszenie ilości odprowadzanych ścieków oraz zmniejszenie poziomu zużycia wody pobieranej ze źródeł naturalnych.

Jednocześnie aplikacja technologie membranowego uzdatniania wody pozwala nam zbliżyć się do rozwiązania innego, bardzo ważnego problemu ekologicznego - zdecydowanego ograniczenia zużycia soli wykorzystywanej do regeneracji istniejących filtrów zmiękczających wodę jonowymiennych. Cel ten osiąga się poprzez ponowne wykorzystanie ścieków zawierających sól po oczyszczeniu do regeneracji filtrów kationowymiennych sodu.

Woda jest absolutnie niezbędna do życia człowieka i wszystkich żywych istot w przyrodzie. Woda zajmuje 70% powierzchni Ziemi, są to: morza, rzeki, jeziora i wody gruntowe. Woda w swoim cyklu, zdeterminowanym zjawiskami naturalnymi, gromadzi różnorodne zanieczyszczenia i zanieczyszczenia zawarte w atmosferze i skorupie ziemskiej. W rezultacie woda nie jest całkowicie czysta i czysta, ale często woda ta jest głównym źródłem zarówno do zaopatrzenia w wodę domową, pitną, jak i do zastosowania w różnych gałęziach przemysłu (na przykład jako czynnik chłodzący, płyn roboczy w energetyce, rozpuszczalnik, surowiec do odbioru produktów, żywności itp.)

Woda naturalna jest złożonym układem dyspersyjnym, zawierającym duże ilości różnorodnych zanieczyszczeń mineralnych i organicznych. Z uwagi na fakt, że w większości przypadków źródłami zaopatrzenia w wodę są wody powierzchniowe i podziemne.

Skład zwykłej wody naturalnej:

• substancje zawieszone (koloidalne i gruboziarniste zanieczyszczenia mechaniczne pochodzenia nieorganicznego i organicznego);
• bakterie, mikroorganizmy i algi;
• rozpuszczone gazy;
• rozpuszczone substancje nieorganiczne i organiczne (zarówno zdysocjowane na kationy i aniony, jak i niezdysocjowane).

Oceniając właściwości wody, zwyczajowo dzieli się parametry jakości wody na:

• fizyczny,
• chemiczny
• sanitarno-bakteriologiczne.

Jakość oznacza zgodność z normami ustalonymi dla danego rodzaju produkcji wody. Woda i roztwory wodne znajdują bardzo szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, użyteczności publicznej oraz rolnictwie. Wymagania dotyczące jakości oczyszczonej wody zależą od celu i obszaru zastosowania oczyszczonej wody.

Woda jest najczęściej wykorzystywana do celów pitnych. Standardy wymagań w tym przypadku określa SanPiN 2.1.4.559-02. Woda pitna. Wymagania higieniczne dotyczące jakości wody w scentralizowanych systemach zaopatrzenia w wodę pitną. Kontrola jakości" . Na przykład niektóre z nich:

Patka. 1. Podstawowe wymagania dotyczące składu jonowego wody stosowanej do zaopatrzenia w wodę bytową i pitną

W przypadku konsumentów komercyjnych wymagania dotyczące jakości wody są często pod pewnymi względami bardziej rygorystyczne. Na przykład do produkcji wody butelkowanej opracowano specjalny standard z bardziej rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi wody - SanPiN 2.1.4.1116-02 „Woda pitna. Wymagania higieniczne dotyczące jakości wody pakowanej w opakowania. Kontrola jakości". W szczególności zaostrzono wymagania dotyczące zawartości soli zasadowych i składników szkodliwych - azotanów, substancji organicznych itp.

Woda do celów technicznych i specjalnych to woda do stosowania w celach przemysłowych lub handlowych, do specjalnych procesów technologicznych - o specjalnych właściwościach regulowanych odpowiednimi normami Federacji Rosyjskiej lub wymaganiami technologicznymi Klienta. Np. przygotowanie wody do celów energetycznych (wg RD, PTE), do galwanizacji, przygotowanie wody do wódki, przygotowanie wody do piwa, lemoniady, lekarstw (monografia farmakopealna) itp.

Często wymagania dotyczące składu jonowego tych wód są znacznie wyższe niż w przypadku wody pitnej. Przykładowo dla energetyki cieplnej, gdzie jako chłodziwo stosuje się wodę i ją podgrzewa, obowiązują odpowiednie standardy. Dla elektrowni obowiązują tzw. PTE (Techniczne Zasady Eksploatacji), dla ogólnej energetyki cieplnej wymagania określa tzw. RD (Wytyczne). Przykładowo, zgodnie z wymaganiami „Wytycznych metodycznych nadzoru nad reżimem chemicznym wody w kotłach parowych i gorącowodnych RD 10-165-97” wartość twardości całkowitej wody dla kotłów parowych o roboczym ciśnieniu pary wynosi do 5 MPa (50 kgf/cm2) nie powinno przekraczać 5 mcg-eq/kg. Jednocześnie standard picia SanPiN 2.1.4.559-02 wymaga, aby Jo nie było wyższe niż 7 mEq/kg.

Dlatego zadaniem chemicznego uzdatniania wody (CWT) w kotłowniach, elektrowniach i innych obiektach wymagających uzdatniania wody przed podgrzaniem wody jest zapobieganie tworzeniu się kamienia kotłowego i późniejszemu rozwojowi korozji na wewnętrznych powierzchniach kotłów, rurociągów i ciepłowni. wymienniki. Takie osady mogą powodować straty energii, a rozwój korozji może doprowadzić do całkowitego zatrzymania pracy kotłów i wymienników ciepła z powodu tworzenia się osadów we wnętrzu urządzenia.

Należy pamiętać, że technologie i urządzenia do uzdatniania wody i uzdatniania wody dla elektrowni znacznie różnią się od odpowiedniego wyposażenia konwencjonalnych kotłowni ciepłej wody.

Z kolei technologie i urządzenia do uzdatniania wody oraz uzdatniania chemicznego w celu uzyskania wody do innych celów są również zróżnicowane i podyktowane zarówno parametrami wody źródłowej przeznaczonej do oczyszczania, jak i wymaganiami dotyczącymi jakości wody oczyszczonej.

SVT-Engineering LLC, mając doświadczenie w tej dziedzinie, posiadając wykwalifikowaną kadrę oraz partnerstwo z wieloma czołowymi specjalistami i firmami zagranicznymi i krajowymi, oferuje swoim klientom z reguły rozwiązania właściwe i uzasadnione w każdym konkretnym przypadku, w szczególności: w oparciu o następujące podstawowe procesy technologiczne:

• Zastosowanie inhibitorów i odczynników do uzdatniania wody w różnych układach uzdatniania chemicznego (zarówno do ochrony membran, jak i urządzeń elektroenergetycznych)

Większość procesów technologicznych uzdatniania wody różnego rodzaju, w tym ścieków, jest znana i stosowana od stosunkowo długiego czasu, ciągle się zmieniając i udoskonalając. Jednak czołowi specjaliści i organizacje na całym świecie pracują nad rozwojem nowych technologii.

SVT-Engineering LLC posiada również doświadczenie w prowadzeniu prac badawczo-rozwojowych na zlecenie klientów w celu zwiększania efektywności istniejących metod oczyszczania wody, opracowywania i doskonalenia nowych procesów technologicznych.

Należy szczególnie podkreślić, że intensywne wykorzystanie naturalnych źródeł wody w działalności gospodarczej powoduje konieczność doskonalenia środowiskowego systemów wykorzystania wody i procesów technologicznych uzdatniania wody. Wymagania ochrony środowiska naturalnego wymagają maksymalnej redukcji odpadów z oczyszczalni ścieków do naturalnych zbiorników, gleby i atmosfery, co pociąga za sobą także konieczność uzupełnienia schematów technologicznych uzdatniania wody o etapy unieszkodliwiania odpadów, recyklingu i przekształcania ich w surowce wtórne Substancje.

Do chwili obecnej opracowano dość dużą liczbę metod, które umożliwiają tworzenie niskościekowych systemów oczyszczania wody. Przede wszystkim są to ulepszone procesy wstępnego oczyszczania wody źródłowej za pomocą odczynników w osadnikach z lamelami i recyrkulacją osadu, technologie membranowe, demineralizacja w oparciu o wyparki i reaktory termochemiczne, korekcyjne uzdatnianie wody inhibitorami osadów soli i procesów korozyjnych, technologie wykorzystujące regeneracja przeciwprądowa filtrów jonowymiennych i bardziej zaawansowanych materiałów jonowymiennych.

Każda z tych metod ma swoje zalety, wady i ograniczenia w stosowaniu pod względem jakości wody źródłowej i oczyszczonej, objętości ścieków i zrzutów oraz parametrów wykorzystania oczyszczonej wody. Dodatkowe informacje niezbędne do rozwiązania Twoich problemów oraz warunki współpracy możesz uzyskać składając wniosek lub kontaktując się z naszym biurem.

W tej części szczegółowo opisano istniejące tradycyjne metody uzdatniania wody, ich zalety i wady, a także przedstawiono nowoczesne nowe metody i nowe technologie poprawy jakości wody zgodnie z wymaganiami konsumentów.

Głównymi celami uzdatniania wody jest uzyskanie czystej, bezpiecznej wody odpowiedniej dla różnych potrzeb: zaopatrzenie w wodę bytową, pitną, techniczną i przemysłową biorąc pod uwagę ekonomiczną wykonalność stosowania niezbędnych metod oczyszczania i uzdatniania wody. Podejście do uzdatniania wody nie może być wszędzie takie samo. Różnice wynikają ze składu wody i wymagań dotyczących jej jakości, które znacznie różnią się w zależności od przeznaczenia wody (pitna, techniczna itp.). Istnieje jednak zestaw typowych procedur stosowanych w systemach uzdatniania wody oraz kolejność stosowania tych procedur.

Podstawowe (tradycyjne) metody uzdatniania wody.

W praktyce wodociągowej, w procesie oczyszczania i uzdatniania woda poddawana jest działaniu rozjaśnienie(usunięcie cząstek zawieszonych), przebarwienia ( usuwanie substancji nadających kolor wodzie) , dezynfekcja(zniszczenie znajdujących się w nim bakterii chorobotwórczych). Ponadto, w zależności od jakości wody źródłowej, w niektórych przypadkach stosuje się dodatkowo specjalne metody poprawy jakości wody: zmiękczający woda (obniżenie twardości na skutek obecności soli wapnia i magnezu); fosforanowanie(do głębszego zmiękczania wody); odsolenie, odsalanie woda (zmniejszająca ogólną mineralizację wody); odkrzemianie, odmrażanie woda (uwalnianie wody z rozpuszczalnych związków żelaza); odgazowanie woda (usuwanie rozpuszczalnych gazów z wody: siarkowodór H2S, CO2, O2); dezaktywacja woda (usuwanie substancji radioaktywnych z wody); neutralizacja woda (usuwanie substancji toksycznych z wody), fluoryzacja(dodawanie fluoru do wody) lub defluoryzacja(usuwanie związków fluoru); zakwaszenie lub alkalizacja ( stabilizacja wody). Czasami konieczne jest wyeliminowanie smaków i zapachów, zapobieganie żrącemu działaniu wody itp. W zależności od kategorii odbiorców i jakości wody w źródłach stosuje się pewne kombinacje tych procesów.

Jakość wody w zbiorniku wodnym określa się za pomocą szeregu wskaźników (fizycznych, chemicznych i sanitarno-bakteriologicznych), zgodnie z przeznaczeniem wody i ustalonymi standardy jakości. Więcej na ten temat w następnej sekcji. Porównując dane dotyczące jakości wody (uzyskane z analizy) z wymaganiami konsumentów, określa się środki jej uzdatniania.

Problematyka oczyszczania wody obejmuje zagadnienia związane z przemianami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi zachodzącymi w trakcie uzdatniania, aby nadawała się ona do picia, czyli oczyszczała i poprawiała jej naturalne właściwości.

Sposób uzdatniania wody, skład i parametry projektowe urządzeń do uzdatniania wody technicznej oraz obliczone dawki odczynników ustala się w zależności od stopnia zanieczyszczenia jednolitej części wody, celu systemu zaopatrzenia w wodę, wydajności stacji i warunków lokalnych, a także na podstawie danych z badań technologicznych i eksploatacji obiektów pracujących w podobnych warunkach.

Oczyszczanie wody odbywa się w kilku etapach. Gruz i piasek są usuwane na etapie wstępnego czyszczenia. Połączenie oczyszczania pierwotnego i wtórnego przeprowadzane w stacjach uzdatniania wody (OŚ) usuwa materiał koloidalny (materię organiczną). Rozpuszczone składniki odżywcze są eliminowane podczas obróbki końcowej. Aby oczyszczanie było kompletne, stacje uzdatniania wody muszą wyeliminować wszystkie kategorie zanieczyszczeń. Istnieje wiele sposobów, aby to zrobić.

Dzięki odpowiedniemu doczyszczaniu i wysokiej jakości urządzeniom WTP można mieć pewność, że uzyskana woda nadaje się do picia. Wiele osób blednie na myśl o recyklingu ścieków, warto jednak pamiętać, że w przyrodzie tak czy inaczej cała woda krąży. W rzeczywistości odpowiednie oczyszczanie końcowe może zapewnić wodę lepszej jakości niż ta uzyskiwana z rzek i jezior, do których często trafiają nieoczyszczone ścieki.

Podstawowe metody uzdatniania wody

Klarowanie wody

Klarowanie to etap oczyszczania wody, podczas którego eliminowane jest zmętnienie wody poprzez zmniejszenie zawartości zawieszonych zanieczyszczeń mechanicznych w wodzie naturalnej i ściekowej. Zmętnienie wód naturalnych, zwłaszcza ujęć powierzchniowych, w okresie powodziowym może sięgać 2000-2500 mg/l (przy normie dla wody pitnej - nie więcej niż 1500 mg/l).

Oczyszczanie wody poprzez sedymentację substancji zawieszonych. Ta funkcja jest wykonywana osadniki, osadniki i filtry, które są najczęstszymi stacjami uzdatniania wody. Jedną z najpowszechniej stosowanych praktycznych metod zmniejszania zawartości drobno zdyspergowanych zanieczyszczeń w wodzie jest ich koagulacja(wytrącanie w postaci specjalnych kompleksów – koagulantów), a następnie sedymentacja i filtracja. Po wyjaśnieniu woda trafia do zbiorników z czystą wodą.

Odbarwienie wody, te. eliminację lub odbarwienie różnorodnych kolorowych koloidów lub całkowicie rozpuszczonych substancji można osiągnąć poprzez koagulację, zastosowanie różnych środków utleniających (chlor i jego pochodne, ozon, nadmanganian potasu) i sorbentów (węgiel aktywny, żywice sztuczne).

Klarowanie poprzez filtrację ze wstępną koagulacją pozwala znacząco ograniczyć skażenie bakteryjne wody. Jednakże wśród mikroorganizmów pozostających w wodzie po uzdatnieniu wody mogą znajdować się również mikroorganizmy chorobotwórcze (pałeczki duru brzusznego, gruźlicy i czerwonki, wirusy cholery vibrio, polio i zapalenia mózgu), które są źródłem chorób zakaźnych. W celu ich ostatecznego zniszczenia woda przeznaczona do celów domowych musi zostać poddana obowiązkowi dezynfekcja.

Wady koagulacji, osadzanie i filtracja: kosztowne i nieefektywne metody uzdatniania wody, co wymaga dodatkowych metod poprawy jakości.)

Dezynfekcja wody

Dezynfekcja lub dezynfekcja jest ostatnim etapem procesu uzdatniania wody. Celem jest zahamowanie żywotnej aktywności drobnoustrojów chorobotwórczych znajdujących się w wodzie. Ponieważ ani osadzanie, ani filtrowanie nie zapewniają całkowitego uwolnienia, do dezynfekcji wody stosuje się chlorowanie i inne metody opisane poniżej.

W technologii uzdatniania wody znanych jest wiele metod dezynfekcji wody, które można podzielić na pięć głównych grup: termiczny; sorpcja na węglu aktywnym; chemiczny(przy użyciu silnych utleniaczy); oligodynamia(narażenie na jony metali szlachetnych); fizyczny(za pomocą ultradźwięków, promieniowania radioaktywnego, promieni ultrafioletowych). Spośród wymienionych metod najczęściej stosowane są metody z trzeciej grupy. Jako środki utleniające stosuje się chlor, dwutlenek chloru, ozon, jod i nadmanganian potasu; nadtlenek wodoru, podchloryn sodu i wapnia. Z kolei spośród wymienionych utleniaczy w praktyce preferowane są chlor, wybielacz, podchloryn sodu. Wyboru metody dezynfekcji wody dokonuje się w oparciu o natężenie przepływu i jakość uzdatnianej wody, skuteczność jej wstępnego uzdatniania, warunki dostarczania, transportu i przechowywania odczynników, możliwość automatyzacji procesów i mechanizacji pracochłonnych praca.

Woda, która została poddana wcześniejszym etapom oczyszczania, koagulacji, klaryfikacji i odbarwienia w warstwie zawieszonego osadu lub osiadania, filtracji poddawana jest dezynfekcji, ponieważ filtrat nie zawiera na powierzchni lub wewnątrz cząstek, w których mogą znajdować się bakterie i wirusy. stan zaadsorbowany, pozostający poza wpływem środków dezynfekcyjnych.

Dezynfekcja wody silnymi utleniaczami.

Obecnie w obiektach mieszkaniowych i usługach komunalnych najczęściej stosuje się dezynfekcję wody chlorowanie woda. Jeśli pijesz wodę z kranu, powinieneś wiedzieć, że zawiera ona związki chloroorganiczne, których ilość po zabiegu dezynfekcji wody chlorem sięga 300 μg/l. Co więcej, ilość ta nie zależy od początkowego poziomu zanieczyszczenia wody, te 300 substancji powstaje w wodzie w wyniku chlorowania. Spożywanie takiej wody pitnej może poważnie odbić się na zdrowiu. Faktem jest, że gdy substancje organiczne łączą się z chlorem, powstają trihalometany. Te pochodne metanu mają wyraźne działanie rakotwórcze, które sprzyja tworzeniu się komórek nowotworowych. Po zagotowaniu chlorowanej wody powstaje silna trucizna – dioksyny. Zawartość trihalometanów w wodzie można zmniejszyć zmniejszając ilość stosowanego chloru lub zastępując go innymi środkami dezynfekcyjnymi, np. stosując granulowany węgiel aktywny do usuwania związków organicznych powstałych podczas oczyszczania wody. I oczywiście potrzebujemy bardziej szczegółowej kontroli jakości wody pitnej.

W przypadku dużego zmętnienia i zabarwienia wód naturalnych powszechnie stosuje się wstępne chlorowanie wody, jednak ta metoda dezynfekcji, opisana powyżej, jest nie tylko mało skuteczna, ale także po prostu szkodliwa dla naszego organizmu.

Wady chlorowania: nie jest wystarczająco skuteczny, a jednocześnie powoduje nieodwracalne szkody dla zdrowia, gdyż powstawanie rakotwórczych trihalometanów sprzyja tworzeniu się komórek nowotworowych, a dioksyny prowadzą do ciężkiego zatrucia organizmu.

Dezynfekcja wody bez chloru jest ekonomicznie nieopłacalna, ponieważ alternatywne metody dezynfekcji wody (na przykład dezynfekcja za pomocą promieniowanie ultrafioletowe) są dość drogie. Zaproponowano alternatywną dla chlorowania metodę dezynfekcji wody za pomocą ozonu.

Ozonowanie

Bardziej nowoczesną metodą dezynfekcji wody jest oczyszczanie wody za pomocą ozonu. Naprawdę, ozonowanie Na pierwszy rzut oka woda jest bezpieczniejsza niż chlorowanie, ale ma też swoje wady. Ozon jest bardzo niestabilny i szybko ulega zniszczeniu, dlatego jego działanie bakteriobójcze jest krótkotrwałe. Ale woda musi jeszcze przejść przez instalację wodno-kanalizacyjną, zanim trafi do naszego mieszkania. Na tej drodze czeka ją wiele kłopotów. Nie jest tajemnicą, że systemy wodociągowe w rosyjskich miastach są bardzo zużyte.

Ponadto ozon reaguje również z wieloma substancjami zawartymi w wodzie, takimi jak fenol, a powstałe produkty są jeszcze bardziej toksyczne niż chlorofenole. Ozonowanie wody okazuje się niezwykle niebezpieczne w przypadku, gdy w wodzie obecne są jony bromu, nawet w najmniejszych ilościach, trudnych do określenia nawet w warunkach laboratoryjnych. Ozonowanie wytwarza toksyczne związki bromu – bromki, które są niebezpieczne dla człowieka już w mikrodawkach.

Metoda ozonowania wody doskonale sprawdziła się przy uzdatnianiu dużych ilości wody – w basenach, instalacjach komunalnych tj. gdzie konieczna jest dokładniejsza dezynfekcja wody. Należy jednak pamiętać, że ozon, podobnie jak produkty jego interakcji z chloroorganicznymi, jest toksyczny, dlatego obecność dużych stężeń chloroorganicznych na etapie uzdatniania wody może być niezwykle szkodliwa i niebezpieczna dla organizmu.

Wady ozonowania: Działanie bakteriobójcze jest krótkotrwałe, a w reakcji z fenolem jest jeszcze bardziej toksyczne niż chlorofenole, które są bardziej niebezpieczne dla organizmu niż chlorowanie.

Dezynfekcja wody promieniami bakteriobójczymi.

WNIOSKI

Wszystkie powyższe metody nie są wystarczająco skuteczne, nie zawsze bezpieczne, a ponadto nie są ekonomicznie wykonalne: po pierwsze są drogie i bardzo kosztowne, wymagają stałych kosztów konserwacji i napraw, po drugie mają ograniczoną żywotność i po trzecie, zużywają dużo zasobów energii.

Nowe technologie i innowacyjne metody poprawy jakości wody

Wprowadzenie nowych technologii i innowacyjnych metod uzdatniania wody umożliwia rozwiązanie szeregu problemów zapewniających:

• produkcja wody pitnej spełniająca ustalone normy i GOST oraz spełniająca wymagania konsumentów;
• niezawodność oczyszczania i dezynfekcji wody;
• efektywna, nieprzerwana i niezawodna praca stacji uzdatniania wody;
• obniżenie kosztów oczyszczania i uzdatniania wody;
• oszczędzanie odczynników, prądu i wody na własne potrzeby;
• jakość produkcji wody.

Nowe technologie poprawy jakości wody obejmują:

Metody membranowe w oparciu o nowoczesne technologie (m.in. makrofiltrację, mikrofiltrację, ultrafiltrację, nanofiltrację, odwróconą osmozę). Stosowany do odsalania Ścieki, rozwiązać kompleks problemów związanych z oczyszczaniem wody, ale oczyszczona woda nie oznacza, że ​​jest zdrowa. Ponadto metody te są drogie i energochłonne, a także wymagają stałych kosztów konserwacji.

Bezodczynnikowe metody uzdatniania wody. Aktywacja (strukturyzacja)płyny. Obecnie istnieje wiele znanych sposobów aktywacji wody (na przykład fale magnetyczne i elektromagnetyczne, fale o częstotliwości ultradźwiękowej, kawitacja, narażenie na różne minerały, rezonans itp.). Metoda strukturowania cieczy zapewnia rozwiązanie szeregu problemów związanych z uzdatnianiem wody ( odbarwianie, zmiękczanie, dezynfekcja, odgazowywanie, odmrażanie wody itp.), eliminując jednocześnie chemiczne uzdatnianie wody.

Wskaźniki jakości wody zależą od zastosowanych metod ustrukturyzowania cieczy oraz od wyboru zastosowanych technologii, do których należą:
- magnetyczne urządzenia do uzdatniania wody;
- metody elektromagnetyczne;
- kawitacyjna metoda uzdatniania wody;
- fala rezonansowa aktywacja wody (obróbka bezkontaktowa na bazie piezokryształów).

Systemy hydromagnetyczne (HMS) przeznaczony do uzdatniania wody w przepływie stałym polem magnetycznym o specjalnej konfiguracji przestrzennej (stosowany do neutralizacji kamienia kotłowego w urządzeniach wymiany ciepła; do klarowania wody np. po chlorowaniu). Zasada działania układu polega na magnetycznym oddziaływaniu jonów metali obecnych w wodzie (rezonans magnetyczny) i jednoczesnym procesie krystalizacji chemicznej. HMS opiera się na cyklicznym działaniu na wodę dostarczaną do wymienników ciepła przez pole magnetyczne o zadanej konfiguracji, wytwarzane przez magnesy o dużej energii. Magnetyczna metoda uzdatniania wody nie wymaga stosowania żadnych odczynników chemicznych, dzięki czemu jest przyjazna dla środowiska. Ale są też wady. HMS wykorzystuje potężne magnesy trwałe oparte na pierwiastkach ziem rzadkich. Zachowują swoje właściwości (natężenie pola magnetycznego) przez bardzo długi czas (dziesiątki lat). Jeśli jednak zostaną przegrzane powyżej 110 - 120 C, właściwości magnetyczne mogą ulec osłabieniu. Dlatego HMS należy instalować tam, gdzie temperatura wody nie przekracza tych wartości. To znaczy, zanim się nagrzeje, na linii powrotnej.

Wady systemów magnetycznych: zastosowanie GMS możliwe jest w temperaturach nie wyższych niż 110 - 120°Z; niewystarczająco skuteczna metoda; Do całkowitego oczyszczenia konieczne jest zastosowanie go w połączeniu z innymi metodami, co ostatecznie nie jest ekonomicznie wykonalne.

Kawitacyjna metoda uzdatniania wody. Kawitacja to powstawanie wnęk w cieczy (pęcherzyków kawitacyjnych lub wnęk) wypełnionych gazem, parą wodną lub ich mieszaniną. Esencja kawitacja- inny stan fazowy wody. W warunkach kawitacji woda przechodzi ze stanu naturalnego w parę. Kawitacja powstaje w wyniku lokalnego spadku ciśnienia w cieczy, który może nastąpić albo wraz ze wzrostem jej prędkości (kawitacja hydrodynamiczna), albo wraz z przejściem fali akustycznej w półcyklu rozrzedzania (kawitacja akustyczna). Dodatkowo gwałtowny (nagły) zanik pęcherzyków kawitacyjnych prowadzi do powstawania wstrząsów hydraulicznych, a w konsekwencji do powstania fali ściskania i rozciągania w cieczy o częstotliwości ultradźwiękowej. Metoda służy do usuwania żelaza, soli twardościowych i innych pierwiastków przekraczających maksymalne dopuszczalne stężenia, ale jest mało skuteczna w dezynfekcji wody. Jednocześnie zużywa znaczną ilość energii i jest kosztowny w utrzymaniu przy użyciu zużywalnych elementów filtrujących (zasoby od 500 do 6000 m 3 wody).

Wady: zużywa energię elektryczną, nie jest wystarczająco wydajny i jest drogi w utrzymaniu.

WNIOSKI

Powyższe metody są najbardziej efektywne i przyjazne dla środowiska w porównaniu z tradycyjnymi metodami oczyszczania i uzdatniania wody. Mają jednak pewne wady: złożoność instalacji, wysoki koszt, zapotrzebowanie na materiały eksploatacyjne, trudności w konserwacji, wymagane są znaczne obszary do zainstalowania systemów uzdatniania wody; niewystarczająca wydajność, a ponadto ograniczenia w stosowaniu (ograniczenia dotyczące temperatury, twardości, pH wody itp.).

Metody bezkontaktowej aktywacji cieczy (NL). Technologie rezonansowe.

Przetwarzanie cieczy odbywa się bezkontaktowo. Jedną z zalet tych metod jest strukturyzacja (lub aktywacja) mediów ciekłych, która spełnia wszystkie powyższe zadania poprzez aktywację naturalnych właściwości wody bez zużycia energii elektrycznej.

Najbardziej efektywną technologią w tym obszarze jest Technologia NORMAQUA ( przetwarzanie fali rezonansowej w oparciu o piezokryształy), bezdotykowy, przyjazny dla środowiska, nie zużywający prądu, niemagnetyczny, bezobsługowy, żywotność - co najmniej 25 lat. Technologia opiera się na piezoceramicznych aktywatorach mediów ciekłych i gazowych, będących rezonatorami inwertorowymi emitującymi fale o ultraniskim natężeniu. Podobnie jak pod wpływem fal elektromagnetycznych i ultradźwiękowych, pod wpływem drgań rezonansowych rozrywane są niestabilne wiązania międzycząsteczkowe, a cząsteczki wody układają się w klastry w naturalną strukturę fizykochemiczną.

Zastosowanie technologii pozwala na całkowite porzucenie chemiczne uzdatnianie wody i drogich systemów uzdatniania wody oraz materiałów eksploatacyjnych i osiągnąć idealną równowagę pomiędzy utrzymaniem najwyższej jakości wody i oszczędnością kosztów eksploatacji sprzętu.

Zmniejszyć kwasowość wody (zwiększyć poziom pH);
- zaoszczędzić do 30% energii elektrycznej na pompach transferowych i zniszczyć wcześniej powstałe osady kamienia poprzez zmniejszenie współczynnika tarcia wody (zwiększenie czasu ssania kapilarnego);
- zmienić potencjał redoks wody Eh;
- zmniejszyć ogólną sztywność;
- poprawiają jakość wody: jej aktywność biologiczną, bezpieczeństwo (dezynfekcja do 100%) i właściwości organoleptyczne.

1. Co oznacza obieg parowo-wodny kotłowni

Dla niezawodnej i bezpiecznej pracy kotła ważna jest cyrkulacja w nim wody - jej ciągły ruch w ciekłej mieszaninie wzdłuż pewnego obwodu zamkniętego. Dzięki temu zapewniony jest intensywny odbiór ciepła z powierzchni grzewczej oraz eliminowany jest lokalny zastój pary i gazu, co zabezpiecza powierzchnię grzejną przed niedopuszczalnym przegrzaniem, korozją oraz zapobiega awariom kotła. Cyrkulacja w kotłach może być naturalna lub wymuszona (sztuczna), tworzona za pomocą pomp.

Na ryc. Pokazano schemat tzw. obwodu cyrkulacyjnego. Do naczynia wlewa się wodę, a lewe koło rurki w kształcie litery U podgrzewa się, tworzy się para; ciężar właściwy mieszaniny pary i wody będzie mniejszy w porównaniu do ciężaru właściwego w prawym kolanie. Ciecz w takich warunkach nie będzie w stanie równowagi. Na przykład A - A ciśnienie po lewej stronie będzie mniejsze niż po prawej - rozpoczyna się ruch, który nazywa się krążeniem. Para zostanie uwolniona z lustra parującego, dalej usunięta z naczynia, a woda zasilająca wpłynie do niego w tej samej ilości wagowej.

Aby obliczyć cyrkulację, rozwiązuje się dwa równania. Pierwsza wyraża równowagę materialną, druga równowagę sił.

G poniżej =G op kg/s, (170)

Gdzie G under to ilość wody i pary poruszającej się w podnoszącej części obwodu, w kg/s;

G op - ilość wody poruszającej się w dolnej części, w kg/sek.

N = ∆ρ kg/m 2, (171)

gdzie N jest całkowitym ciśnieniem napędowym równym h(γ in - γ cm) w kg;

∆ρ – suma oporów hydraulicznych w kg/m2, uwzględniająca siłę bezwładności, powstających podczas przemieszczania się emulsji parowo-wodnej i wody przez biuro i ostatecznie powodująca równomierny ruch z określoną prędkością.

Zazwyczaj współczynnik cyrkulacji wybiera się w zakresie 10–50, a przy niskim obciążeniu cieplnym rur znacznie ponad 200–300.

M/s,

2. Przyczyny powstawania osadów w wymiennikach ciepła

Różne zanieczyszczenia zawarte w podgrzanej i odparowanej wodzie mogą zostać uwolnione do fazy stałej na powierzchniach wewnętrznych wytwornic pary, parowników, konwerterów pary i skraplaczy turbin parowych w postaci kamienia, a wewnątrz masy wodnej w postaci osadu zawieszonego. Nie da się jednak wytyczyć jednoznacznej granicy pomiędzy kamieniem a osadem, gdyż substancje osadzone na powierzchni grzewczej w postaci kamienia mogą z czasem zamienić się w osad i odwrotnie; w pewnych warunkach osad może przylgnąć do powierzchni grzewczej, tworząca skalę.

Promieniowe powierzchnie grzewcze nowoczesnych wytwornic pary są intensywnie nagrzewane za pomocą palnika spalinowego. Gęstość przepływu ciepła w nich sięga 600–700 kW/m2, a lokalne strumienie ciepła mogą być jeszcze większe. Dlatego nawet krótkotrwałe pogorszenie współczynnika przenikania ciepła ze ścianki do wrzącej wody prowadzi do tak znacznego wzrostu temperatury ścianki rury (500–600 °C i więcej), że wytrzymałość metalu może nie zostać wystarczający, aby wytrzymać powstające w nim naprężenia. Konsekwencją tego są uszkodzenia metalu, charakteryzujące się pojawieniem się dziur, ołowiu, a często pęknięciem rury.

3. Opisać korozję kotłów parowych na drodze para-woda i gaz

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

1 . Co oznacza obieg pary i wody w gardzieli kotła?anovok

Cykl para-woda to okres czasu, w którym woda zamienia się w parę i okres ten powtarza się wielokrotnie.

Dla niezawodnej i bezpiecznej pracy kotła ważna jest cyrkulacja w nim wody - jej ciągły ruch w ciekłej mieszaninie wzdłuż pewnego obwodu zamkniętego. Dzięki temu zapewniony jest intensywny odbiór ciepła z powierzchni grzewczej oraz eliminowany jest lokalny zastój pary i gazu, co zabezpiecza powierzchnię grzejną przed niedopuszczalnym przegrzaniem, korozją oraz zapobiega awariom kotła. Cyrkulacja w kotłach może być naturalna lub wymuszona (sztuczna), tworzona za pomocą pomp.

We współczesnych konstrukcjach kotłów powierzchnia grzewcza składa się z oddzielnych wiązek rur połączonych z bębnami i kolektorami, które tworzą dość złożony układ zamkniętych obiegów cyrkulacyjnych.

Na ryc. Pokazano schemat tzw. obwodu cyrkulacyjnego. Do naczynia wlewa się wodę, a lewe koło rurki w kształcie litery U podgrzewa się, tworzy się para; ciężar właściwy mieszaniny pary i wody będzie mniejszy w porównaniu do ciężaru właściwego w prawym kolanie. Ciecz w takich warunkach nie będzie w stanie równowagi. Na przykład A - A ciśnienie po lewej stronie będzie mniejsze niż po prawej - rozpoczyna się ruch, który nazywa się krążeniem. Para zostanie uwolniona z lustra parującego, dalej usunięta z naczynia, a woda zasilająca wpłynie do niego w tej samej ilości wagowej.

Aby obliczyć cyrkulację, rozwiązuje się dwa równania. Pierwsza wyraża równowagę materialną, druga równowagę sił.

Pierwsze równanie formułuje się następująco:

G poniżej =G op kg/s, (170)

Gdzie G under to ilość wody i pary poruszającej się w podnoszącej części obwodu, w kg/s;

G op - ilość wody poruszającej się w dolnej części, w kg/sek.

Równanie równowagi sił można wyrazić zależnością:

N = ?? kg/m2, (171)

gdzie N jest całkowitym ciśnieniem napędowym równym h(? in - ? cm) w kg;

Suma oporów hydraulicznych w kg/m2, łącznie z siłą bezwładności, które powstają, gdy emulsja parowo-wodna i woda przemieszczają się przez biuro i ostatecznie powodują równomierny ruch z określoną prędkością.

W obiegu cyrkulacyjnym kotła znajduje się duża liczba równoległych rur roboczych, a ich warunki pracy nie mogą być całkowicie identyczne z wielu powodów. Aby zapewnić niezakłóconą cyrkulację we wszystkich rurach równoległych obwodów roboczych i nie spowodować zawrotu cyrkulacji w żadnym z nich, należy zwiększyć prędkość przepływu wody w obwodzie, co zapewnia określony współczynnik cyrkulacji K.

Zazwyczaj współczynnik cyrkulacji wybiera się w zakresie 10–50, a przy niskim obciążeniu cieplnym rur znacznie ponad 200–300.

Przepływ wody w obwodzie, biorąc pod uwagę natężenie cyrkulacji, jest równy

gdzie D = zużycie pary (wody zasilającej) obliczonego obiegu w kg/godz.

Z równości można wyznaczyć prędkość wody na wejściu do części podnoszącej obwodu

2 . Przyczyny powstawania osadówrozwój wymienników ciepła

Różne zanieczyszczenia zawarte w podgrzanej i odparowanej wodzie mogą zostać uwolnione do fazy stałej na powierzchniach wewnętrznych wytwornic pary, parowników, konwerterów pary i skraplaczy turbin parowych w postaci kamienia, a wewnątrz masy wodnej w postaci osadu zawieszonego. Nie da się jednak wytyczyć jednoznacznej granicy pomiędzy kamieniem a osadem, gdyż substancje osadzone na powierzchni grzewczej w postaci kamienia mogą z czasem zamienić się w osad i odwrotnie; w pewnych warunkach osad może przylgnąć do powierzchni grzewczej, tworząca skalę.

Spośród elementów wytwornicy pary najbardziej podatne na zanieczyszczenie powierzchni wewnętrznych są podgrzewane rury sitowe. Tworzenie się osadów na wewnętrznych powierzchniach rur wytwarzających parę powoduje pogorszenie wymiany ciepła, a w konsekwencji niebezpieczne przegrzanie metalu rury.

Promieniowe powierzchnie grzewcze nowoczesnych wytwornic pary są intensywnie nagrzewane za pomocą palnika spalinowego. Gęstość strumienia ciepła w nich sięga 600-700 kW/m2, a lokalne strumienie ciepła mogą być jeszcze większe. Dlatego nawet krótkotrwałe pogorszenie współczynnika przenikania ciepła ze ściany do wrzącej wody prowadzi do tak znacznego wzrostu temperatury ścianki rury (500-600 ° C i więcej), że wytrzymałość metalu może nie zostać wystarczający, aby wytrzymać powstające w nim naprężenia. Konsekwencją tego są uszkodzenia metalu, charakteryzujące się pojawieniem się dziur, ołowiu, a często pęknięciem rury.

Podczas gwałtownych wahań temperatury ścianek rur wytwornicy pary, jakie mogą wystąpić podczas pracy wytwornicy pary, ze ścianek odchodzi kamień w postaci kruchych i gęstych zgorzeli, które są przenoszone przez przepływ krążącej wody do miejsc o powolne krążenie. Tam osiadają w postaci przypadkowego nagromadzenia kawałków o różnych rozmiarach i kształtach, spojonych osadem w mniej lub bardziej zwarte formacje. Jeżeli generator pary bębnowej ma poziome lub lekko nachylone odcinki rur wytwarzających parę z powolnym krążeniem, wówczas zwykle gromadzą się w nich osady luźnego osadu. Zwężenie przekroju poprzecznego przepływu wody lub całkowite zablokowanie rur wytwarzających parę prowadzi do problemów z cyrkulacją. W tzw. strefie przejściowej wytwornicy pary o przepływie bezpośrednim, aż do ciśnienia krytycznego, gdzie odparowuje ostatnia wilgoć i następuje lekkie przegrzanie pary, tworzą się osady związków wapnia, magnezu i produktów korozji.

Ponieważ wytwornica pary o przepływie bezpośrednim jest skutecznym odwadniaczem trudno rozpuszczalnych związków wapnia, magnezu, żelaza i miedzi. Jeśli ich zawartość w wodzie zasilającej jest duża, szybko gromadzą się w części rurowej, co znacznie skraca czas eksploatacji wytwornicy pary.

Aby zapewnić minimalne osady zarówno w strefach maksymalnych obciążeń cieplnych rurociągów parowych, jak i na drodze przepływu turbin, konieczne jest ścisłe przestrzeganie norm eksploatacyjnych w zakresie dopuszczalnej zawartości niektórych zanieczyszczeń w wodzie zasilającej. W tym celu dodatkowa woda zasilająca poddawana jest głębokiemu oczyszczaniu chemicznemu lub destylacji w stacjach uzdatniania wody.

Poprawa jakości kondensatów i wody zasilającej znacząco osłabia proces tworzenia się osadów eksploatacyjnych na powierzchni urządzeń energetyki parowej, ale nie eliminuje go całkowicie. Dlatego też, aby zapewnić należytą czystość powierzchni grzewczej, należy obok jednorazowego czyszczenia przed uruchomieniem przeprowadzać także okresowe czyszczenie eksploatacyjne urządzeń głównych i pomocniczych, i to nie tylko w przypadku występowania systematycznych zanieczyszczeń brutto. naruszenia ustalonego reżimu wodnego i niewystarczająca skuteczność działań antykorozyjnych prowadzonych w elektrowniach cieplnych, ale także w warunkach normalnej pracy elektrowni cieplnych. Przeprowadzenie czyszczenia eksploatacyjnego jest szczególnie konieczne w blokach energetycznych wyposażonych w wytwornice pary o przepływie bezpośrednim.

3 . Opisać korozję kotłowni parowych wgdrogi parowo-wodne i gazowe

Metale i stopy stosowane do produkcji urządzeń elektroenergetycznych mają zdolność interakcji ze środowiskiem, w którym się z nimi stykają (woda, para, gazy) zawierającym pewne zanieczyszczenia korozyjne (tlen, kwasy węglowe i inne, zasady itp.).

Niezbędne do zakłócenia normalnej pracy kotła parowego jest oddziaływanie substancji rozpuszczonych w wodzie z wymywaniem go z metalem, w wyniku czego następuje zniszczenie metalu, co przy określonej wielkości prowadzi do wypadków i awarii poszczególnych elementów kotła. Takie niszczenie metalu przez środowisko nazywa się korozją. Korozja zawsze zaczyna się od powierzchni metalu i stopniowo rozprzestrzenia się głębiej.

Obecnie wyróżnia się dwie główne grupy zjawisk korozyjnych: korozję chemiczną i elektrochemiczną.

Korozja chemiczna odnosi się do niszczenia metalu w wyniku jego bezpośredniej interakcji chemicznej ze środowiskiem. W ciepłownictwie przykładami korozji chemicznej są: utlenianie zewnętrznej powierzchni grzewczej przez gorące spaliny, korozja stali przez przegrzaną parę wodną (tzw. korozja parowo-wodna), korozja metalu przez smary itp.

Korozja elektrochemiczna, jak sama nazwa wskazuje, wiąże się nie tylko z procesami chemicznymi, ale także z ruchem elektronów w oddziałujących ośrodkach, tj. z pojawieniem się prądu elektrycznego. Procesy te zachodzą podczas oddziaływania metalu z roztworami elektrolitów, co zachodzi w kotle parowym, w którym krąży woda kotłowa będąca roztworem soli i zasad, które uległy rozkładowi na jony. Korozja elektrochemiczna zachodzi również w przypadku kontaktu metalu z powietrzem (o normalnej temperaturze), w którym zawsze znajduje się para wodna, która skrapla się na powierzchni metalu w postaci cienkiej warstwy wilgoci, tworząc warunki do wystąpienia korozji elektrochemicznej.

Zniszczenie metalu rozpoczyna się zasadniczo od rozpuszczenia żelaza, co polega na tym, że atomy żelaza tracą część swoich elektronów, pozostawiając je w metalu i w ten sposób zamieniają się w dodatnio naładowane jony żelaza, które przechodzą do roztworu wodnego . Proces ten nie zachodzi równomiernie na całej powierzchni metalu przemywanego wodą. Faktem jest, że chemicznie czyste metale zwykle nie są wystarczająco mocne, dlatego w technologii wykorzystuje się ich stopy z innymi substancjami.Jak wiadomo, żeliwo i stal są stopami żelaza i węgla. Ponadto do konstrukcji stalowej w małych ilościach dodaje się krzem, mangan, chrom, nikiel itp. w celu poprawy jej jakości.

Ze względu na formę manifestacji korozji wyróżnia się: korozję równomierną, gdy zniszczenie metalu następuje na mniej więcej tej samej głębokości na całej powierzchni metalu, oraz korozję lokalną. Ta ostatnia ma trzy główne odmiany: 1) korozja wżerowa, w której korozja metalu rozwija się głęboko na ograniczonej powierzchni, zbliżając się do miejscowych zmian, co jest szczególnie niebezpieczne dla urządzeń kotłowych (powstawanie przetok przelotowych w wyniku takiej korozji ); 2) korozja selektywna, gdy jedna z części składowych stopu ulegnie zniszczeniu; na przykład w rurach skraplacza turbin wykonanych z mosiądzu (stopu miedzi i cynku) po ochłodzeniu wodą morską cynk jest usuwany z mosiądzu, w wyniku czego mosiądz staje się kruchy; 3) korozja międzykrystaliczna, która występuje głównie w niedostatecznie szczelnych połączeniach nitowych i tocznych kotłów parowych na skutek agresywnych właściwości wody kotłowej przy jednoczesnym nadmiernym naprężeniu mechanicznym w tych obszarach metalu. Ten rodzaj korozji charakteryzuje się występowaniem pęknięć na granicach kryształów metalu, co powoduje, że metal staje się kruchy.

4 . Jakie reżimy chemii wody utrzymywane są w kotłach i od czego one zależą?

Normalny tryb pracy kotłów parowych to tryb zapewniający:

a) uzyskanie czystej pary; b) brak osadów soli (kamienia) na powierzchniach grzewczych kotłów i zaklejania powstałego osadu (tzw. kamień wtórny); c) zapobieganie wszelkim rodzajom korozji metalu kotła i przewodu parowo-skraplaczowego wprowadzającego produkty korozji do kotła.

Wymienione wymagania są realizowane poprzez podjęcie działań w dwóch głównych kierunkach:

a) podczas przygotowywania wody źródłowej; b) przy regulacji jakości wody kotłowej.

Przygotowanie wody źródłowej w zależności od jej jakości i wymagań związanych z konstrukcją kotła może odbywać się poprzez:

a) Uzdatnianie wody przedkotłowej poprzez usuwanie substancji zawieszonych i organicznych, żelaza, odkamieniaczy (Ca, Mg), wolnego i związanego dwutlenku węgla, tlenu, zmniejszenie zasadowości i zawartości soli (wapnowanie, kationizacja wodorowa lub odsalanie itp.). );

b) uzdatnianie wody wewnątrz kotła (z dozowaniem odczynników lub uzdatnianie wody polem magnetycznym z obowiązkowym i niezawodnym usuwaniem osadów).

Regulacja jakości wody kotłowej odbywa się poprzez przedmuch kotłów, znaczne zmniejszenie wielkości odmulenia można osiągnąć poprzez ulepszenie urządzeń separacyjnych kotła: stopniowe odparowywanie, zdalne cyklony, płukanie parą wodą zasilającą. Całość wdrożenia wymienionych środków zapewniających normalną pracę kotłów nazywa się wodą - chemicznym trybem pracy kotłowni.

Stosowanie jakiejkolwiek metody uzdatniania wody: wewnątrz kotła, przed kotłem z późniejszym oczyszczaniem korekcyjnym wody oczyszczonej chemicznie lub zasilającej - wymaga przeczyszczenia kotłów parowych.

W warunkach pracy kotłów istnieją dwie metody przedmuchu kotła: okresowa i ciągła.

Okresowe oczyszczanie z dolnych punktów kotła ma na celu usunięcie gruboziarnistych osadów osadzających się w dolnych kolektorach (bębenach) kotła lub obiegach, w których występuje powolny obieg wody. Odbywa się według ustalonego harmonogramu w zależności od stopnia zanieczyszczenia wody kotłowej, nie rzadziej jednak niż raz na zmianę.

Ciągłe nadmuchanie kotłów zapewnia niezbędną czystość pary, utrzymując określony skład soli w wodzie kotłowej.

5 . Opisz budowę granulatuoświetleniex filtry i zasada ich działania

W technologii uzdatniania wody szeroko stosowane jest klarowanie wody poprzez filtrację, w tym celu sklarowaną wodę filtruje się przez warstwę materiału ziarnistego (piasek kwarcowy, kruszony antracyt, keramzyt itp.) załadowanego do filtra.

Klasyfikacja filtrów według szeregu podstawowych cech:

prędkość filtracji:

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

Ambulanse (5 - 12 m/h);

Bardzo duża prędkość (36 - 100 m/h);

ciśnienie, pod jakim pracują:

Otwarty lub sypki;

Ciśnienie;

liczba warstw filtra:

Pojedyncza warstwa;

Podwójna warstwa;

Wielowarstwowe.

Najbardziej efektywne i ekonomiczne są filtry wielowarstwowe, w których w celu zwiększenia chłonności zanieczyszczeń i skuteczności filtracji wsad składa się z materiałów o różnej gęstości i wielkości cząstek: na górze warstwy znajdują się duże cząstki lekkie, na dole są małe i ciężkie. Przy filtracji w dół duże zanieczyszczenia zatrzymują się w górnej warstwie załadunkowej, a pozostałe mniejsze w dolnej warstwie. W ten sposób działa cała objętość załadunku. Filtry oświetleniowe skutecznie zatrzymują cząstki o wielkości > 10 µm.

Woda zawierająca zawieszone cząstki, przemieszczająca się przez ziarnisty ładunek zatrzymujący zawieszone cząstki, ulega klarowaniu. Efektywność procesu zależy od fizyki – właściwości chemicznych zanieczyszczeń, obciążenia filtra i czynników hydrodynamicznych. Zanieczyszczenia gromadzą się w grubości wsadu, zmniejsza się objętość wolnych porów i zwiększa się opór hydrauliczny wsadu, co prowadzi do wzrostu strat ciśnienia w wsadzie.

Ogólnie proces filtracji można podzielić na kilka etapów: przeniesienie cząstek ze strumienia wody na powierzchnię materiału filtracyjnego; utrwalanie cząstek na ziarnach i w pęknięciach między nimi; separacja cząstek stałych i ich powrót do strumienia wody.

Usuwanie zanieczyszczeń z wody i ich wiązanie na ziarnach obciążających następuje pod wpływem sił adhezji. Osad powstający na cząstkach ładunku ma kruchą strukturę, która może zapadać się pod wpływem sił hydrodynamicznych. Część wcześniej przyklejonych cząstek zostaje oderwana od ziaren wsadu w postaci drobnych płatków i przeniesiona do kolejnych warstw wsadu (sufuzja), gdzie ponownie zatrzymują się w kanałach porów. Zatem proces klarowania wody należy traktować jako całkowity wynik procesu adhezji i sufuzji. Rozjaśnienie w każdej elementarnej warstwie obciążającej następuje tak długo, jak intensywność adhezji cząstek przekracza intensywność separacji.

W miarę nasycenia górnych warstw wsadu proces filtracji przesuwa się do dolnych, strefa filtracji wydaje się przesuwać w kierunku przepływu z obszaru, w którym materiał filtracyjny jest już nasycony zanieczyszczeniami i dominuje proces sufuzji do obszar świeżego ładunku. Potem przychodzi moment, kiedy cała warstwa obciążająca filtr zostaje nasycona zanieczyszczeniami wodnymi i nie zostaje osiągnięty wymagany stopień klaryfikacji wody. Stężenie zawiesiny na wylocie załadunkowym zaczyna rosnąć.

Czas, w którym następuje klarowanie wody do określonego stopnia, nazywany jest czasem działania ochronnego ładunku. Po osiągnięciu maksymalnej straty ciśnienia filtr oświetleniowy należy przełączyć w tryb płukania spulchniającego, gdy wsad jest myty wstecznym przepływem wody, a zanieczyszczenia są odprowadzane do kanalizacji.

Możliwość zatrzymania zawiesiny gruboziarnistej na filtrze zależy głównie od jej masy; drobne zawiesiny i cząstki koloidalne - od sił powierzchniowych. Ładunek zawieszonych cząstek jest ważny, ponieważ cząstki koloidalne o tym samym ładunku nie mogą łączyć się w konglomeraty, powiększać i osiadać: ładunek uniemożliwia ich zbliżenie. To „alienowanie” cząstek zostaje przezwyciężone poprzez sztuczną koagulację. Z reguły koagulacja (czasami dodatkowo flokulacja) odbywa się w osadnikach - klarownikach. Często proces ten łączy się ze zmiękczaniem wody poprzez wapnowanie, sodą poprzez wapnowanie lub zmiękczaniem sodą kaustyczną.

W konwencjonalnych filtrach oświetleniowych najczęściej obserwuje się filtrację filmową. Filtrację objętościową organizuje się w filtrach dwuwarstwowych oraz w tzw. osadnikach kontaktowych. Filtr wypełniony jest dolną warstwą piasku kwarcowego o uziarnieniu 0,65 – 0,75 mm i górną warstwą antracytu o uziarnieniu 1,0 – 1,25 mm. Na górnej powierzchni warstwy dużych ziaren antracytu nie tworzy się film. Substancje zawieszone, które przeszły przez warstwę antracytu, są zatrzymywane przez dolną warstwę piasku.

Podczas luzowania filtra warstwy piasku i antracytu nie mieszają się, ponieważ gęstość antracytu jest o połowę mniejsza od gęstości piasku kwarcowego.

6 . Opposzukaj procesu zmiękczaniaody metodą wymiany kationowej

Zgodnie z teorią dysocjacji elektrolitycznej cząsteczki niektórych substancji w roztworze wodnym rozpadają się na jony naładowane dodatnio i ujemnie - kationy i aniony.

Gdy taki roztwór przejdzie przez filtr zawierający słabo rozpuszczalny materiał (wymiennik kationowy), zdolny do wchłonięcia kationów roztworu, w tym Ca i Mg, a zamiast tego uwolnienia ze swojego składu kationów Na lub H, następuje zmiękczanie wody. Woda zostaje prawie całkowicie pozbawiona Ca i Mg, a jej twardość zostaje obniżona do 0,1°

Nie - kacjacja. W tej metodzie sole wapnia i magnezu rozpuszczone w wodzie, po przefiltrowaniu przez materiał kationitowy, Ca i Mg są wymieniane na Na; W rezultacie otrzymuje się wyłącznie sole sodowe o wysokiej rozpuszczalności. Formuła materiału kationowymiennego jest umownie oznaczona literą R.

Do materiałów kationitowych zalicza się: glaukonit, węgiel sulfonowany i żywice syntetyczne. Obecnie najpowszechniej stosowanym węglem jest węgiel sulfonowany, który otrzymuje się po obróbce węgla brunatnego lub bitumicznego dymiącym kwasem siarkowym.

Zdolność materiału kationowymiennego to granica jego zdolności wymiennej, po przekroczeniu której w wyniku zużycia kationów Na należy je przywrócić poprzez regenerację.

Wydajność mierzy się w tonach stopni (t-stopni) odkamieniaczy, w przeliczeniu na 1 m3 materiału kationowego. Tonę - stopnie uzyskuje się mnożąc zużycie oczyszczonej wody, wyrażone w tonach, przez twardość tej wody wyrażoną w stopniach twardości.

Regenerację przeprowadza się za pomocą 5-10% roztworu soli kuchennej przepuszczonego przez materiał kationowymienny.

Charakterystyczną cechą nakationizacji jest brak wytrącających się soli. Aniony soli twardościowych kierowane są w całości do kotła. Okoliczność ta powoduje konieczność zwiększenia ilości wody oczyszczającej. Zmiękczanie wody podczas nakationizacji jest dość głębokie, twardość wody zasilającej można doprowadzić do 0° (praktycznie 0,05-01°), natomiast zasadowość nie odbiega od twardości węglanowej wody źródłowej.

Wady nakationizacji obejmują wytwarzanie zwiększonej zasadowości w przypadkach, gdy w wodzie źródłowej występuje znaczna ilość soli powodujących twardość przejściową.

Do nakationizacji można ograniczyć się tylko wtedy, gdy twardość węglanowa wody nie przekracza 3-6°. W przeciwnym razie trzeba znacznie zwiększyć ilość nadmuchanej wody, co spowoduje duże straty ciepła. Zazwyczaj ilość wody z odmulenia nie przekracza 5-10% całkowitego zużycia wykorzystywanego do zasilania kotła.

Metoda kationizacji wymaga bardzo prostej konserwacji i jest dostępna dla zwykłego personelu kotłowni bez dodatkowego zaangażowania chemika.

Konstrukcja filtra kationowego

N - Nie-Dojonizacja. Jeżeli filtr kationowymienny wypełniony węglem sulfonowym będzie regenerowany nie roztworem soli kuchennej, a roztworem kwasu siarkowego, wówczas nastąpi wymiana pomiędzy kationami Ca i Mg znajdującymi się w oczyszczanej wodzie, a kationami H wody kwas sulfonowy.

Tak przygotowana woda, również posiadająca znikomą twardość, jednocześnie staje się kwaśna i tym samym nie nadaje się do zasilania kotłów parowych, a kwasowość wody jest równa twardości niewęglanowej wody.

Łącząc Na i H - kationit zmiękczający wodę razem, można uzyskać dobre rezultaty. Twardość wody przygotowanej metodą wymiany kationowej H-Na nie przekracza 0,1° przy zasadowości 4-5°.

7 . Opisz zasadępodstawowe schematy uzdatniania wody

Przeprowadzenie niezbędnych zmian w składzie uzdatnionej wody możliwe jest przy zastosowaniu różnych schematów technologicznych, wówczas wyboru jednego z nich dokonuje się na podstawie technik porównawczych – obliczeń ekonomicznych dla planowanych wariantów schematów.

W wyniku chemicznego oczyszczania wód naturalnych prowadzonego w stacjach uzdatniania wody mogą nastąpić następujące główne zmiany w ich składzie: 1) klarowanie wody; 2) zmiękczanie wody; 3) zmniejszenie zasadowości wody; 4) zmniejszenie zawartości soli w wodzie; 5) całkowite odsalanie wody; 6) odgazowanie wody. Programy uzdatniania wody wymagane do wdrożenia

wymienione zmiany w jego składzie mogą obejmować różne procesy, które sprowadzają się do trzech głównych grup: 1) metody strącania; 2) mechaniczna filtracja wody; 3) Filtracja wody jonowymiennej.

Stosowanie schematów technologicznych dla stacji uzdatniania wody wiąże się zazwyczaj z połączeniem różnych metod uzdatniania wody.

Rysunki przedstawiają możliwe schematy połączonych stacji uzdatniania wody wykorzystujących te trzy kategorie procesów uzdatniania wody. Te schematy pokazują tylko główne urządzenia. Bez wyposażenia pomocniczego oraz filtry drugiego i trzeciego stopnia nie są wskazane.

Schemat stacji uzdatniania wody

1-woda surowa; 2-iluminator; 3-filtr mechaniczny; 4-zbiornik pośredni; 5 pomp; Dozownik 6-koagulantu; 7-Na - filtr kationowymienny; 8-N - filtr kationowymienny; 9 - dekarbonizator; 10 - OH - filtr anionowy; 11 - woda uzdatniona.

Filtracja jonowymienna jest obowiązkowym końcowym etapem uzdatniania wody dla wszystkich możliwych opcji schematu i odbywa się w formie Na - kationizacji, H-Na-kationizacji i H-OH - jonizacji wody. Klaryfikator 2 zapewnia dwie główne opcje jego zastosowania: 1) klarowanie wody, gdy przeprowadzane są w nim procesy koagulacji i sedymentacji wody, oraz 2) zmiękczanie wody, gdy oprócz koagulacji przeprowadza się w nim wapnowanie, jak a także, równolegle z wapnowaniem, odkrzemianie magnezowe wody.

W zależności od charakterystyki wód naturalnych pod względem zawartości w nich substancji zawieszonych możliwe są trzy grupy schematów technologicznych ich uzdatniania:

1) Podziemne wody artezyjskie (oznaczone na ryc. 1a), które praktycznie zazwyczaj są wolne od substancji zawieszonych, nie wymagają ich klarowania i dlatego uzdatnianie takich wód można ograniczyć jedynie do filtracji jonowymiennej według jednego z trzech schematów, w zależności od w sprawie wymagań dla wody uzdatnionej: a ) - nakationizacja, jeżeli wymagane jest jedynie zmiękczanie wody; b) H-Na – w razie potrzeby kationizacja, oprócz zmiękczania, zmniejszenie zasadowości lub zmniejszenie zawartości soli w wodzie; c) H-OH - jonizacja, jeżeli wymagane jest głębokie odsalanie wody.

2) wody powierzchniowe o niskiej zawartości zawiesin (oznaczono je jako 1b na ryc.) można oczyszczać za pomocą tzw. schematów ciśnieniowych z przepływem bezpośrednim, w których koagulacja i klarowanie w filtrach mechanicznych są połączone z jednym z wymiany jonowej schematy filtracji.

3) wody powierzchniowe zawierające stosunkowo dużą ilość substancji zawieszonych (oznaczonych jako 1c na ryc.) są z nich oczyszczane poprzez klarowanie, po czym poddawane są filtracji mechanicznej, a następnie łączone z jednym ze schematów filtracji jonowymiennej. I często. W celu odciążenia części jonowymiennej stacji uzdatniania wody, jednocześnie z koagulacją, woda w osadniku jest częściowo zmiękczana, a zawartość soli zmniejszana poprzez wapnowanie i odkrzemianie magnezu. Takie połączone schematy są szczególnie odpowiednie przy uzdatnianiu wód silnie zmineralizowanych, ponieważ nawet przy ich częściowym odsalaniu przez wymianę jonową wymagane są duże ilości wody.

Rozwiązanie:

Określ okres płukania filtra, godz

gdzie: h 0 - wysokość warstwy filtrującej, 1,2 m

Gr - zdolność zatrzymywania zanieczyszczeń przez materiał filtracyjny, 3,5 kg/m 3.

Wartość Gr może się znacznie różnić w zależności od charakteru substancji zawieszonych, ich składu frakcyjnego, materiału filtra itp. Do obliczeń można przyjąć Gr = 3? 4 kg/m3, średnio 3,5 kg/m3,

U p - prędkość filtracji 4,1 m/h,

C in - stężenie, zawiesiny, 7 mg/l,

Liczbę przemyć filtra w ciągu dnia określa się ze wzoru:

gdzie: T 0 - okres międzypłukiwania, 146,34 godz.,

t 0 - czas przestoju filtra na mycie, zwykle 0,3 - 0,5 godziny,

Określmy wymagany obszar filtrowania:

gdzie: prędkość filtracji U, 4,1 m/h,

Q - Wydajność, 15 m 3 / h,

Zgodnie z zasadami i przepisami dotyczącymi projektowania stacji uzdatniania wody liczba filtrów musi wynosić co najmniej trzy, wówczas powierzchnia jednego filtra będzie wynosić:

gdzie: m - liczba filtrów.

Na podstawie znalezionej powierzchni jednego filtra, z tabeli znajdujemy wymaganą średnicę filtra: średnica d = 1500 mm, powierzchnia filtracji f = 1,72 m2.

Określmy liczbę filtrów:

Jeżeli liczba filtrów jest mniejsza niż okres między płukaniami m 0? T 0 + t 0 (w naszym przykładzie 2

Obliczenie filtra obejmuje określenie zużycia wody na własne potrzeby, tj. do mycia filtra i do mycia filtra po umyciu.

Zużycie wody do mycia i odkręcania filtra określa się według wzoru:

gdzie: i- intensywność spulchniania, l/(s * m 2); zwykle i = 12 l/(s * m2);

t - czas prania, min. t = 15 min.

Średnie zużycie wody do mycia filtrów roboczych określamy ze wzoru:

Wyznaczmy natężenie przepływu przy opróżnianiu pierwszego filtra przy prędkości 4 m/h przez 10 minut przed uruchomieniem:

Średnie zużycie wody do czyszczenia filtrów roboczych:

Wymagana ilość wody dla zespołu filtrującego, biorąc pod uwagę zużycie na własne potrzeby:

Q p = g średni + g średnie wzniesienie + Q

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

Literatura

1. „Uzdatnianie wody”. V.F. Wichrew i M.S. Shkrob. Moskwa 1973.

2. „Poradnik uzdatniania wody w instalacjach kotłowych”. O.V. Bzdury. Moskwa 1976

3. „Uzdatnianie wody”. B.N. Żaba, A.P. Lewczenko. Moskwa 1996.

4. „Uzdatnianie wody”. CM. Gurwicz. Moskwa 1961.

Podobne dokumenty

Budowa i zasada działania pompy recyrkulacyjnej, schemat technologiczny pracy zespołu odpowietrzająco-zasilającego i separatora z ciągłym nadmuchem. Obliczenia termiczne kotła, obliczenia hydrauliczne rurociągu wody użytkowej, instalacje zmiękczania wody.

teza, dodano 22.09.2011


Wybór i uzasadnienie przyjętego schematu oraz składu konstrukcji stacji uzdatniania wody. Obliczanie zmian jakości uzdatniania wody. Projekt układu zasilania obiegową wodą chłodzącą. Obliczanie instalacji odczynnikowych do wapnowania i koagulacji wody.

praca na kursie, dodano 12.03.2014


Opis schematu technologicznego uzdatniania wody i przygotowania elektrolitu. Koszt wytworzenia pojemnika z perforowaną kratką i aparaturą z mieszadłem. Cel i zasada działania filtra jonowymiennego. Obliczanie połączeń kołnierzowych rur.

praca magisterska, dodana 13.06.2015


Metody poprawy jakości wody w zależności od zanieczyszczeń. Nowoczesne, domowe i przemysłowe filtry jonowymienne do uzdatniania wody. Jonitowe filtry przeciwprądowe do zmiękczania i odsalania wody. Regeneracja przeciwprądowa żywic jonowymiennych.

streszczenie, dodano 30.04.2011


Ocena jakości wody u źródła. Uzasadnienie podstawowego schematu technologicznego procesu oczyszczania wody. Obliczenia technologiczne i hydrauliczne konstrukcji projektowanej stacji uzdatniania wody. Sposoby dezynfekcji wody. Strefy ochrony sanitarnej.

praca na kursie, dodano 10.02.2012


Automatyka do kotłowni i systemów uzdatniania wody. Modernizacja układu pomp zasilających kotłownię. Zasada działania przetwornicy częstotliwości TOSVERT VF-S11 w przepompowniach. Programowanie z LOGO! MiękkiKomfort.

praca na kursie, dodano 19.06.2012


Metody dezynfekcji wody w technologii uzdatniania wody. Instalacje elektrolizy do dezynfekcji wody. Zalety i technologia metody ozonowania wody. Dezynfekcja wody promieniami bakteriobójczymi i schemat projektowy instalacji bakteriobójczej.

streszczenie, dodano 09.03.2011


Kotłownia, główne wyposażenie, zasada działania. Obliczenia hydrauliczne sieci ciepłowniczych. Określanie zużycia energii cieplnej. Budowa zwiększonego harmonogramu regulacji dostaw ciepła. Proces zmiękczania wody zasilającej, spulchniania i regeneracji.

praca magisterska, dodana 15.02.2017


System wodociągowo-kanalizacyjny przedsiębiorstwa komunalnego, charakterystyka jego zakładów uzdatniania wody. Technologia uzdatniania wody i efektywność oczyszczania ścieków, kontrola jakości wody uzdatnionej. Grupy mikroorganizmów osadu czynnego i biofilmu.

raport z praktyki, dodano 13.01.2012


Klasyfikacja zanieczyszczeń zawartych w wodzie do napełniania obiegu instalacji turbiny parowej. Wskaźniki jakości wody. Metody usuwania zanieczyszczeń mechanicznych, rozproszonych koloidalnie. Zmiękczanie wody metodą wymiany kationowej. Odpowietrzanie termiczne wody.

Nowoczesne wodociągi wykorzystują skomplikowaną, wielostopniową technologię oczyszczania wody, opracowaną jeszcze w XIX wieku. Od tego czasu technologia ta przeszła różne ulepszenia i dotarła do nas w postaci istniejących publicznych systemów zaopatrzenia w wodę z klasycznym schematem uzdatniania wody, wykorzystującym te same trzy główne etapy.

Główne etapy uzdatniania wody

1. Mechaniczne oczyszczanie wody. Jest to etap przygotowawczy uzdatniania wody, mający na celu usunięcie z wody dużych (widocznych) cząstek zanieczyszczeń - piasku, rdzy, planktonu, mułu i innych ciężkich zawiesin. Wykonuje się go przed doprowadzeniem wody do głównych stacji uzdatniania za pomocą sit o oczkach o różnych średnicach i sit obrotowych.
2. Chemiczne oczyszczanie wody. Jest produkowany w celu doprowadzenia jakości wody do standardowych wartości. W tym celu stosuje się różne metody technologiczne: klarowanie, koagulację, sedymentację, filtrację, dezynfekcję, demineralizację, zmiękczanie.

Rozjaśnienie Wymagany głównie dla wód powierzchniowych. Przeprowadza się go na początkowym etapie oczyszczania wody pitnej w komorze reakcyjnej i polega na dodaniu do objętości uzdatnianej wody preparatu zawierającego chlor i koagulanta. Chlor przyczynia się do niszczenia substancji organicznych, reprezentowanych głównie przez kwasy huminowe i fulwowe, występujących w wodach powierzchniowych i nadających im charakterystyczną zielonkawo-brązową barwę.

Koagulacja ma na celu oczyszczanie wody z zawiesin i zanieczyszczeń koloidalnych niewidocznych dla oka. Koagulanty, czyli sole glinu, pomagają najmniejszym zawieszonym cząsteczkom organicznym (planktonowi, mikroorganizmom, dużym cząsteczkom białka) sklejać się i zamieniać je w ciężkie płatki, które następnie wytrącają się. Aby poprawić flokulację, można dodać flokulanty - chemikalia różnych marek.

Rzecznictwo utrata wody następuje w zbiornikach z mechanizmem wolnoprzepływowo-przelewowym, gdzie dolna warstwa cieczy porusza się wolniej niż górna. Jednocześnie zmniejsza się ogólna prędkość ruchu wody i powstają warunki do wytrącania się cząstek silnie zanieczyszczających.

Filtrowanie na filtrach węglowych lub zwęgleniu, pomaga pozbyć się z wody 95% zanieczyszczeń, zarówno chemicznych, jak i biologicznych. Wcześniej wodę filtrowano za pomocą filtrów nabojowych z prasowanymi węglami aktywnymi. Metoda ta jest jednak dość pracochłonna i wymaga częstej i kosztownej regeneracji materiału filtracyjnego. Na obecnym etapie obiecujące jest zastosowanie granulowanych (GAC) lub sproszkowanych (WWA) węgli aktywnych, które wlewa się do wody w bloku węglowym i miesza z uzdatnioną wodą. Badania wykazały, że metoda ta jest znacznie skuteczniejsza od filtrowania przez filtry blokowe, a przy tym jest tańsza. WWA pomagają eliminować zanieczyszczenia związkami chemicznymi, metalami ciężkimi, substancjami organicznymi i, co ważne, środkami powierzchniowo czynnymi. Filtracja przy użyciu węgla aktywnego jest technologicznie dostępna w każdym typie wodociągu.

Dezynfekcja stosowany we wszystkich typach systemów zaopatrzenia w wodę bez wyjątku w celu wyeliminowania zagrożenia epidemicznego wody pitnej. Obecnie metody dezynfekcji zapewniają duży wybór różnych metod i środków dezynfekcyjnych, jednak jednym ze składników niezmiennie jest chlor, ze względu na jego zdolność do pozostawania aktywnym w sieci dystrybucyjnej i dezynfekcji rur wodociągowych.

Demineralizacja na skalę przemysłową polega na usuwaniu z wody nadmiernych ilości żelaza i manganu (odpowiednio odmrażanie i odmanganianie).

Podwyższona zawartość żelaza zmienia właściwości organoleptyczne wody, powoduje jej żółtobrązową barwę i nieprzyjemny „metaliczny” smak. Żelazo wytrąca się w rurach, stwarzając warunki do ich dalszego skażenia czynnikami biologicznymi, plami pranie podczas prania i negatywnie wpływa na sprzęt wodno-kanalizacyjny. Ponadto wysokie stężenia żelaza i manganu mogą powodować choroby przewodu pokarmowego, nerek i krwi. Nadmiarowi żelaza towarzyszy zwykle wysoka zawartość manganu i siarkowodoru.

W wodociągach publicznych odżelazianie odbywa się metodą napowietrzania. W tym przypadku żelazo dwuwartościowe utlenia się do trójwartościowego i wytrąca się w postaci płatków rdzy. Można to następnie wyeliminować stosując filtry o różnym obciążeniu.

Napowietrzanie odbywa się na dwa sposoby:

• Napowietrzanie ciśnieniowe – mieszanina powietrza dostarczana jest do komory kontaktowej znajdującej się pośrodku rurą sięgającą połowy komory. Następnie w słupie wody bulgoczą pęcherzyki mieszaniny powietrza, która utlenia zanieczyszczenia metalowe i gazy. Kolumna napowietrzająca nie jest całkowicie wypełniona wodą, nad powierzchnią znajduje się poduszka powietrzna. Jego zadaniem jest zmiękczenie uderzenia wodnego i zwiększenie powierzchni napowietrzania.
• Napowietrzanie bezciśnieniowe – realizowane za pomocą natrysków. W specjalnych komorach woda jest natryskiwana za pomocą eżektorów, co znacznie zwiększa powierzchnię kontaktu wody z powietrzem.

Ponadto żelazo ulega intensywnemu utlenianiu podczas uzdatniania wody chlorem i ozonem.

Mangan usuwa się z wody poprzez filtrację przez zmodyfikowane ładunki lub przez dodanie środków utleniających, na przykład nadmanganianu potasu.

Zmiękczający woda jest przeprowadzana w celu wyeliminowania soli twardości - węglanów wapnia i magnezu. W tym celu stosuje się filtry obciążone kwaśnymi lub zasadowymi kationitami lub anionitami, zastępując jony wapnia i magnezu obojętnym sodem. Jest to metoda dość kosztowna, dlatego najczęściej stosowana jest w lokalnych stacjach uzdatniania wody.

Dostarczanie wody do sieci dystrybucyjnej.

Po przejściu przez pełen kompleks urządzeń do uzdatniania wody na stacji wodociągowej woda staje się zdatna do picia. Następnie dostarczany jest do konsumenta za pomocą systemu rur wodociągowych, którego stan w większości przypadków pozostawia wiele do życzenia. Dlatego coraz częściej pojawia się pytanie o potrzebę dodatkowego oczyszczania wody pitnej z kranu i nie tylko doprowadzenia jej do wymagań regulacyjnych, ale także nadania jej właściwości korzystnych dla zdrowia.

Woda to substancja, którą spożywamy na co dzień Jakość wody pitnej jest bardzo ważna dla zdrowia człowieka. W różnych krajach obowiązują różne normy dotyczące wody wodociągowej, które określają klarowność i zawartość w niej różnych substancji. Rosja nie należy do krajów o najsurowszych standardach. Nawet jeśli w wodzie znajdują się metale ciężkie, jest bardzo mało prawdopodobne, aby organizacje wodociągowe szeroko to reklamowały. Chociaż w wodzie kranowej zwykle nie występują patogenne mikroorganizmy, zawiera ona mnóstwo różnych substancji chemicznych. Jeśli sam nie zadbasz o czystość wody, możesz nabawić się szeregu najbardziej nieprzyjemnych chorób. Dlatego sugerujemy zapoznanie się z tym, co istnieje nowoczesne metody oczyszczania wody .

Obecnie można znaleźć wiele sprzecznych informacji na temat metod i systemów stosowanych do oczyszczania wody. Ten artykuł daje przegląd nowoczesnych metod oczyszczania wody do użytku domowego i przemysłowego, a także wyjaśnia niektóre pytania dotyczące skuteczności tych metod.

1. Filtry węglowe

Zalety filtrów węglowych:

• Doskonałe usuwanie pestycydów i chloru.
• Niedrogi.

Filtry są dostępne we wszystkich kształtach i rozmiarach. Jest to jedna z najstarszych i najtańszych metod oczyszczania wody. Większość filtrów węglowych wykorzystuje węgiel aktywny. Woda z łatwością przechodzi przez filtr z węglem aktywnym, który charakteryzuje się dużą powierzchnią porów (do 1000 m 2 /g), w którym następuje adsorpcja zanieczyszczeń. Węgiel aktywny stosuje się zarówno w postaci stałego bloku, jak i granulatu. Woda dłużej przepływa przez bryłę, co sprawia, że ​​takie filtry skuteczniej absorbują zanieczyszczenia. Filtry z węglem aktywnym najlepiej nadają się do usuwania zanieczyszczeń, takich jak środki owadobójcze, herbicydy i PCB. Mogą również usuwać wiele chemikaliów przemysłowych i chloru. Jednak węgiel aktywny nie usuwa większości nieorganicznych substancji chemicznych, rozpuszczonych metali ciężkich (takich jak ołów) ani zanieczyszczeń biologicznych. Aby w pewnym stopniu zniwelować te niedociągnięcia, wielu producentów stosuje węgiel aktywny w połączeniu z innymi metodami czyszczenia, takimi jak filtry ceramiczne lub światło ultrafioletowe, co zostanie omówione później. Jednak nawet przy tych ulepszeniach systemy filtracji węgla mają swoje ograniczenia i wady.

Wady filtrów węglowych:

• Nie usuwa bakterii.
• Krótkotrwały.

Filtry węglowe stanowią doskonałą pożywkę dla bakterii. Jeśli woda nie została przed filtracją uzdatniona chlorem, ozonem lub innymi metodami ochrony bakteriobójczej, wówczas bakterie z wody osadzają się w filtrze i tam namnażają, zanieczyszczając przepływającą przez nią wodę. Z tego powodu nie zaleca się stosowania filtra węglowego, gdy woda pochodzi bezpośrednio z naturalnego źródła. Niektórzy producenci twierdzą, że problem rozwiązuje się poprzez dodanie srebra. Niestety, technologia ta nie działa wystarczająco skutecznie. Aby woda miała znaczący wpływ, musi ona pozostawać w kontakcie ze srebrem znacznie dłużej. Ponadto z biegiem czasu filtry węglowe zaczynają tracić swoją skuteczność. Stopniowo filtr traci zdolność zatrzymywania zanieczyszczeń, a do filtrowanej wody przedostaje się coraz więcej zanieczyszczeń. Jednocześnie woda w dalszym ciągu swobodnie przepływa przez filtr, a skuteczność działania filtra można sprawdzić jedynie analizując jakość wody, jednak nie każdy ma w domu laboratorium. Dlatego filtr należy wymienić po pewnym czasie lub po przefiltrowaniu określonej objętości wody.

Wady filtrów ceramicznych:

• Nieskuteczny wobec zanieczyszczeń organicznych i pestycydów.

Filtry ceramiczne są nieskuteczne w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych i pestycydów. Dlatego te filtry nie są zalecane do domowego oczyszczania wody. W domu należy je stosować w połączeniu z filtrem węglowym.

Wady ozonowania:

• Metoda ta nie usuwa metali ciężkich, minerałów ani pestycydów.
• Ozon szybko rozkłada się na tlen i traci swoją skuteczność.
• Bardzo kosztowna metoda.
• Ozon jest substancją bardzo toksyczną, dlatego działanie systemu musi być uważnie monitorowane za pomocą czujników.

Do uzyskania wody pitnej samo ozonowanie nie wystarczy. Nie usuwa metali ciężkich, minerałów i pestycydów. I w przeciwieństwie do chloru, który pozostając w wodzie nadal spełnia swoją funkcję, ozon ma bardzo krótką żywotność. Rozpada się niemal natychmiast i nie pozostawia żadnego efektu czyszczenia. Kolejną przeszkodą w ozonowaniu wody są koszty. Stosowanie ozonowania w domu jest zbyt drogie.

4. Promieniowanie ultrafioletowe

Zalety stosowania promieniowania UV:

• Zabija bakterie i wirusy.

Kiedy mikroorganizmy, takie jak bakterie i wirusy, absorbują promieniowanie ultrafioletowe, zaczynają zachodzić pewne reakcje, które powodują ich śmierć. To sprawia, że ​​światło UV jest bardzo skuteczną metodą zabijania patogenów, takich jak E. coli i salmonella, bez dodawania środków chemicznych, takich jak chlor. Promieniowanie UV to jedna z nielicznych metod oczyszczania, która potrafi zniszczyć wirusy, co jest szczególnie ważne na terenach wiejskich, gdzie nie ma innej możliwości uzyskania wody wysokiej jakości.

Wady promieniowania UV:

• Nieskuteczny wobec wszystkich organizmów.
• Nie jest w stanie usunąć metali ciężkich, pestycydów i innych zanieczyszczeń fizycznych.

5. Filtry jonowymienne do wody

Zalety filtrów jonowymiennych:

• Wydłuż działanie podgrzewaczy wody i pralek.

Wady filtrów jonowymiennych:

• Nie oczyszczają wody i nie czynią jej bezpieczną dla ludzi.

Filtry jonowymienne działają jak zmiękczacze wody i nie mają wpływu na mikroorganizmy. Zmiękczanie twardej wody jest dobre dla pralki i podgrzewacza wody, a także do kąpieli. Twarda woda bardziej napina skórę, a zawarte w niej mydło słabiej się pieni. Jednak miękka woda nie jest bardziej korzystna niż twarda woda. Zmiękczacze nie oczyszczają wody.

6. Systemy oczyszczania wody miedziowo-cynkowej

Zalety systemów czyszczenia miedzi i cynku:

• Skutecznie usuwają chlor i metale ciężkie.

Podobne filtry do wody sprzedawane są pod nazwą KDF. Wykorzystują autorski stop miedzi i cynku, który zawarty jest w filtrze w postaci granulatu. Cząsteczki miedzi i cynku działają jak różne bieguny w akumulatorze. Kiedy zanieczyszczona woda przepływa przez granulki, jedna część zanieczyszczeń kierowana jest w stronę cynku, druga część zanieczyszczeń o przeciwnym ładunku kierowana jest w stronę miedzi. Zachodzą w tym przypadku reakcje utleniania i redukcji, podczas których neutralizowane są potencjalnie niebezpieczne substancje chemiczne. W wyniku uzdatniania chlorowanej wody powstaje chlorek cynku. Ponadto takie filtry zmniejszają zawartość rtęci, arsenu, żelaza i ołowiu. Gdy woda przepływa przez filtr, bakterie i inne organizmy ulegają zniszczeniu.

Wady systemów czyszczenia miedziowo-cynkowego:

• Nieskuteczny wobec pestycydów i zanieczyszczeń organicznych.

Systemy oczyszczania miedzi i cynku nie usuwają pestycydów i innych zanieczyszczeń organicznych. Jednakże systemy KDF zazwyczaj zawierają jednostkę filtra węglowego, aby przezwyciężyć te wady.

7. Systemy odwróconej osmozy

Zalety systemów odwróconej osmozy:

• Dobrze oczyszczają wodę z metali, bakterii, wirusów, mikroorganizmów, a także organicznych i nieorganicznych substancji chemicznych.

Początkowo do odsalania wody morskiej stosowano system odwróconej osmozy. Podczas procesu czyszczenia woda pod ciśnieniem przechodzi przez półprzepuszczalną syntetyczną membranę. W sprzyjających warunkach ta metoda filtracji pozwala usunąć od 90% do 98% metali ciężkich, wirusów, bakterii i innych organizmów, organicznych i nieorganicznych substancji chemicznych.

Wady systemów odwróconej osmozy:

• Duże ilości wody jako odpady.
• Syntetyczna membrana ulega degradacji pod wpływem chlorków i zanieczyszczeń fizycznych.
• W systemie mogą rozwijać się bakterie.
• Gorzej działają z twardą wodą.

Pomimo swoich zalet systemy odwróconej osmozy mają istotne wady. Po pierwsze, pochłaniają one niezwykle dużo zasobów; Aby otrzymać 1 litr czystej wody, do kanalizacji spłukuje się 3-8 litrów wody zanieczyszczonej. Fakt, że spuszczana woda zawiera skoncentrowane zanieczyszczenia, doprowadził niektóre społeczności cierpiące na niedobór wody do całkowitego zakazu takich systemów oczyszczania.

Do prawidłowego działania systemy te wymagają również minimalnego ciśnienia wody wynoszącego 2,7 atm. Należy dbać o zachowanie integralności membrany, którą należy wymieniać co kilka lat.

Membrana pogarsza swoje właściwości w obecności chloru i podczas uzdatniania mętnej wody. Dlatego systemy odwróconej osmozy wymagają wstępnego oczyszczenia wody za pomocą filtra węglowego.

Systemy odwróconej osmozy są również dobrą pożywką dla bakterii, co może wymagać zainstalowania filtra węglowego pomiędzy jednostką RO a zbiornikiem wody oraz drugiego filtra pomiędzy zbiornikiem a kranem, z którego spuszczana jest woda. Wreszcie, jeśli woda jest dość twarda, może być wymagany dodatkowy system zmiękczania wody.

Rzeczywiście, biorąc pod uwagę wymienione wady trudno uznać te systemy za najlepszy sposób oczyszczania wody.

8. Destylacja

Zalety destylacji:

• Usuwa szeroką gamę zanieczyszczeń, przydatny jako pierwszy krok w czyszczeniu.
• Można używać wielokrotnie.

Prawidłowo przeprowadzona destylacja daje w miarę czystą i bezpieczną wodę. Są krytycy picia wody destylowanej, ale wiele osób pije wodę destylowaną przez lata i nie odczuwa żadnych problemów zdrowotnych. Destylacja jest stosunkowo prostym procesem: woda jest podgrzewana do wrzenia i zamienia się w parę. Gotowanie zabija różne bakterie i inne patogeny. Parę otrzymaną podczas gotowania schładza się i ponownie otrzymuje się wodę.

Wady destylacji

• Zanieczyszczenia przedostają się w pewnym stopniu do kondensatu.
• Aby zapewnić czystość destylatora, wymagana jest staranna konserwacja.
• Powolny proces.
• Zużywa duże ilości wody wodociągowej (do chłodzenia) i energii (do ogrzewania).

Zanieczyszczenia nieorganiczne mogą migrować wzdłuż cienkiej warstwy wody, która tworzy się na wewnętrznych ścianach. Do wody przedostają się także zanieczyszczenia ze szkła czy metalu, w którym woda jest podgrzewana.

Związki organiczne o temperaturze wrzenia niższej niż 100°C automatycznie trafiają do destylatu, a nawet związki organiczne o temperaturze wrzenia powyżej 100°C mogą rozpuścić się w parze wodnej i również przedostać się do destylatu. Podczas wrzenia w wyniku napływającej energii mogą powstawać nowe związki chloroorganiczne.

Destylacja jest procesem powolnym, wymagającym długiego przechowywania wody. Podczas magazynowania woda może zostać ponownie zanieczyszczona substancjami z otaczającego powietrza.

Destylacja wymaga dużych ilości energii i wody, dlatego jest procesem kosztownym. Ponadto wymagane jest regularne czyszczenie destylatora w celu usunięcia zanieczyszczeń nagromadzonych w trakcie procesu.

Artykuł ten powstał w oparciu o prace doktora Davida Williamsa, lekarza, biochemika i specjalisty w zakresie naturalnego leczenia.

(18 552 wyświetleń | 1 wyświetleń dzisiaj)

Innowacyjny filtr Naked do butelek wielokrotnego użytku od firmy Liquidity