Acasă / Glafuri, pante și reflux/ Noi tehnologii de purificare a apei. Clădiri moderne - tehnologii moderne de alimentare cu apă! Starea actuală și dezvoltarea tehnologiilor de tratare a apei

Noi tehnologii de purificare a apei. Clădiri moderne - tehnologii moderne de alimentare cu apă! Starea actuală și dezvoltarea tehnologiilor de tratare a apei

Apa curată este cheia sănătății fiecărei persoane. Calitatea acestei valoroase resurse în rețelele centrale de alimentare cu apă și în sursele individuale nu corespunde întotdeauna parametrilor care asigură consumul ei în siguranță. Metodele moderne de purificare fac posibilă aducerea parametrilor fizici și chimici ai apei la nivelul necesar.

Apa curată este cheia sănătății și longevității

Apa furnizată de companiile de utilități de apă este supusă epurării într-o anumită secvență și calitatea acesteia este adusă la valori standard. Principiul general al curățării nu elimină complet toți factorii negativi care afectează negativ corpul uman. Rețelele extinse de conducte care sunt în stare proastă contribuie și ele la calitatea finală a apei, reumplend apa cu o masă de impurități mecanice - rugină, murdărie etc.

De asemenea, a avea propria alimentare cu apă nu garantează întotdeauna o calitate ideală a apei. Consumul de apă în scopuri alimentare în acest caz necesită întotdeauna o analiză cuprinzătoare.

Configurația unui complex de tratare a apei ar trebui să fie întotdeauna formată pe baza analizelor compoziției apei, cu implicarea specialiștilor calificați. Auto-asamblarea unui sistem de purificare poate să nu aibă întotdeauna un efect pozitiv în îmbunătățirea calității apei.

În funcție de calitatea apei, sistemele de purificare pot consta din cele mai simple elemente - filtre mecanice fine, dar cel mai adesea sunt combinate diferite metode de purificare fizică și chimică. În continuare, ne vom uita la cele mai populare metode și metode de purificare a apei potabile.

Filtre mecanice fine

Filtru de curățare mecanică la intrarea de alimentare cu apă

Filtrele mecanice de curățare sunt de obicei produse sub formă de balon, în interiorul căruia este amplasat un cartuș filtrant. Elementele filtrante sunt realizate din diverse materiale, de obicei fibre polimerice (polipropilena) sau ceramica.

Cartuș din polipropilenă și tabel cu caracteristici

Cartuș de filtru fin după expirarea duratei de viață

Cartușul este o piesă consumabilă, are o anumită durată de viață și necesită înlocuire după expirarea acestuia. Fotografia arată clar că apa din sistemul centralizat de alimentare cu apă nu este limpede.

Analogii filtrelor de curățare mecanică sunt duze de pe mixer.

Filtru de apa pentru robinet

Filtrele mecanice de curățare au următoarele avantaje:

Simplitatea dispozitivului;
Ieftin relativ;
Curățare mecanică de înaltă calitate.

Principalul dezavantaj al filtrelor cu cel mai simplu design este incapacitatea de a elimina impuritățile organice, virușii, pesticidele și nitrații. Pentru a elimina insecticidele, pesticidele și componentele de origine organică din apă, filtrele cu cărbune activ sunt utilizate în combinație cu dispozitive de filtrare mecanică.

Filtre de uz casnic pe carbon

Purificarea apei potabile dintr-un număr de impurități se realizează prin filtre de sorbție, al căror element de bază este cărbunele activ. Filtrele (ulcioarele) sunt o metodă populară de purificare a apei menajere și de băut în condiții casnice.

Apa este trecută prin cartușul filtrant al ulciorului și colectată în vasul inferior al dispozitivului. Cele mai multe tipuri de cartușe de ulcior sunt folosite pentru a purifica apa potabilă din componentele organice și clorul dizolvat. Reziduurile de clor sunt de obicei îndepărtate complet după aerare - pur și simplu evacuate din vasul cu scurgeri.

Unele tipuri de filtre pot purifica apa din fier, săruri de metale grele, produse petroliere și alte impurități și pot înmuia apa. Acest efect este realizat prin adăugarea de componente schimbătoare de ioni la materialul cartuşului.

Cartușele cu filtru de carbon au o anumită resursă, astfel încât, pe măsură ce cantitatea de apă care trece prin filtru crește, își pierd eficiența inițială. Dezavantajul filtrelor cu cărbune activ este acumularea de impurități organice. Ele servesc drept bază fructuoasă pentru reproducerea și dezvoltarea microorganismelor și bacteriilor.

Pentru a uniformiza acest factor negativ în funcționarea filtrelor de carbon, acestea sunt adesea combinate cu sisteme de dezinfecție a apei.

Radiații ultraviolete și curățare cu ozon

Lampa de dezinfectare a apei cu ultraviolete

Radiația ultravioletă are proprietăți bactericide excelente - ucide majoritatea tipurilor de bacterii, viruși și microorganisme. În acest caz, proprietățile apei nu se schimbă. Metoda de utilizare a radiațiilor ultraviolete este destul de simplă și foarte populară.

Ozonarea apei nu este mai puțin eficientă, ci un proces mai complex și mai costisitor din punct de vedere tehnic. Ozonul este un agent oxidant puternic și atunci când intră în apă, majoritatea microorganismelor mor. Calitatea dezinfectării cu ajutorul ozonului este mult superioară celei a metodei tradiționale - clorinarea.

Sistemele de ozonare sunt complexe din punct de vedere tehnic și necesită abilități profesionale pentru a fi întreținute. Datorită costului lor ridicat și complexității tehnice, acestea sunt rareori utilizate în condiții casnice.

Sisteme de filtrare cu osmoză inversă

Sistemele cu membrane osmotice sunt considerate cele mai eficiente pentru purificarea apei potabile. Gradul de purificare din diferite impurități în condiții favorabile poate ajunge la 97–98%. Principiul funcționării lor se bazează pe utilizarea proprietăților unei membrane speciale cu pori microscopici. Dimensiunea porilor este comparabilă ca mărime cu cea a unei molecule de apă.

Filtrele osmotice sunt de tip flux și stocare. Ele purifică apa de impurități mecanice cu dimensiunea de 5 microni, săruri ale metalelor grele, viruși, microorganisme, compuși chimici organici și anorganici. Membrana filtrului cu osmoză inversă funcționează cel mai bine cu apă curată care a fost anterior purificată din particule mecanice.

Membrană de osmoză inversă multistrat

În plus, membrana este afectată negativ de conținutul crescut de săruri de calciu și magneziu, mai bine cunoscute sub numele de duritate.

În funcție de conținutul de apă sursă, sistemele de osmoză inversă sunt combinate cu unități de dedurizare și filtre mecanice fine.

Dezavantajele complexelor de osmoză sunt următorii indicatori:

Sistemul este un mediu favorabil pentru dezvoltarea microorganismelor;
În timpul procesului de curățare, împreună cu componentele nocive, elementele minerale benefice omului sunt parțial îndepărtate;
Pentru ca sistemele să funcționeze, este necesară o presiune inițială de cel puțin 2,5 kgf/cm2;
La purificarea unui litru de apă, se reciclează de la 3 până la 7 litri de apă cu componentele filtrate dizolvate.

Unele dintre deficiențe sunt compensate prin utilizarea unor componente suplimentare de curățare. Dezinfecția se face de obicei cu o lampă cu ultraviolete. Completarea apei purificate cu componente minerale se realizează prin blocuri de mineralizare.

Sisteme de dedurizare a apei cu schimb de ioni

Sărurile de calciu și magneziu dizolvate în apă afectează negativ sistemul digestiv uman și pot duce la formarea de pietre. În plus, apa cu duritate crescută duce la formarea de calcar în aparatele de încălzire a apei de uz casnic și la defecțiunea elementelor lor de încălzire (elementele de încălzire).

Sistem de purificare a apei cu schimb de ioni în două trepte

Cea mai eficientă metodă de dedurizare a apei este considerată a fi complexele de filtrare bazate pe componente schimbătoare de ioni - rășină granulară. Apa sursă trece prin filtru, iar ionii de sodiu și clor sunt înlocuiți cu ioni de calciu și magneziu. După o anumită perioadă de timp, materialul schimbător de ioni este spălat cu o soluție de sare de masă (clorură de sodiu) și ionii acumulați de săruri de duritate sunt îndepărtați.

Unitățile schimbătoare de ioni sunt cel mai adesea folosite în scopuri industriale. Resursa de rășină are propria sa durată de viață; este înlocuită în medie o dată la 5-8 ani. Unitățile schimbătoare de ioni sunt cel mai des folosite atunci când sistemele de operare și.

Sisteme de curățare cupru-zinc

Principiul de funcționare al acestui tip de instalație se bazează pe utilizarea proprietăților unui aliaj de cupru-zinc, ale cărui componente au polarități diferite. Impuritățile cu o sarcină corespunzătoare sunt atrase de poli pe măsură ce apa trece. Ca urmare a reacțiilor de oxidare-reducere, apa este purificată din fier, mercur, plumb, microorganisme, bacterii și așa mai departe sunt distruse.

Dezavantajul filtrării pe bază de aliaj de cupru-zinc este reținerea impurităților organice în apă. Acest dezavantaj este eliminat prin combinarea unui filtru cupru-zinc cu o unitate de filtrare (adsorbție) a carbonului.

Cele mai populare pentru purificarea apei potabile acasă sunt filtrele de carbon și sistemele de osmoză inversă. Un sistem de filtrare cu osmoză inversă este mai eficient, dar și instalațiile bazate pe acesta sunt mai scumpe. Purificarea apei de înaltă calitate folosind metode moderne este adesea o întreprindere costisitoare, dar necesară. Apa potabilă cu parametri normali de puritate și compoziție chimică de înaltă calitate este cheia sănătății pentru fiecare persoană.

Fiecare persoană care lucrează cu apă știe că astăzi principala problemă cu care se confruntă toată lumea este duritatea crescută a apei. Din cauza ei, trebuie să te confrunți cu un număr imens de probleme care trebuie rezolvate, aici și acum, fără a le amâna mult timp. este destinat să rezulte într-o stare permisă de lege pentru utilizare în alimente și băuturi sau pentru utilizare în producție cu cerințe speciale.

Ce este în neregulă cu apa dură de care trebuie să ai grijă constant de ea? Cred că toată lumea știe despre scară. Dar este puțin probabil ca toată lumea să înțeleagă pe deplin care este răul. Dar, pe lângă calcar și conductivitatea termică slabă, există și duritatea crescută a apei, care are consecințele sale chiar înainte de a se forma calcar.

Veți ști că lucrați cu apă dură după un număr mare de semne. Cu toate acestea, dacă sunteți confortabil și ușor de îndepărtat detartraj cu mâinile sau cu ajutorul detartrantului, puteți continua, trebuie doar să înțelegeți ce riscați alegând această cale de combatere a durității apei.

Primul lucru care este afectat negativ de apa dură este sănătatea noastră. Sărurile de duritate se depun peste tot. Fie că este vorba de pereții unui aparat de uz casnic, fie că este vorba despre stomac sau rinichi, nu le pasă. Prin urmare, până la detartraj, acesta s-a format deja în corpul tău. Bolile cronice nu sunt doar înrădăcinate în stilul de viață prost, dar și calitatea apei joacă un rol important. care tehnologii promițătoare de tratare a apeiștim azi?

Pe lângă faptul că este dăunătoare sănătății, duritatea crescută a apei își lasă amprenta pe hainele noastre și, nici aici, detartrajul nu va ajuta cu nimic. Când ne spălăm în apă tare, trebuie să folosim mai multă apă și să adăugăm jumătate din pulbere. Ce se întâmplă în continuare? Datorită solubilității slabe a detergenților în astfel de apă, pulberea se depune împreună cu sărurile de duritate în interiorul porilor țesăturilor. Pentru a spăla corect o astfel de țesătură, va trebui să o clătiți mult mai mult. Acesta este un consum suplimentar de apă. Nu observăm toate acestea, pentru că... Lucrăm constant cu astfel de cheltuieli și doar aplicația te va ajuta să vezi diferența.

Cu toate acestea, astăzi există o părere că orice filtru de apă este destul de scump, iar utilizarea lui într-un apartament nu este justificată. Și ce este mai ușor de îndepărtat calcarul. Două sfere care sunt indiferente la o astfel de îndepărtare sunt indicate de sus. Lucrurile cu pete albe par neatrăgătoare și devin rapid inutilizabile. Mult mai devreme decât dacă ați folosi tehnologia de tratare a apei și ați spăla în apă moale.

În plus, scara are un dezavantaj atât de mare ca conductivitate termică slabă. La urma urmei, de ce trebuie să monitorizați întotdeauna dimensiunea scalei de pe suprafețe? pentru a nu rămâne fără echipamente industriale sau fără aparate electrocasnice.

Când calcarul acoperă elementele de încălzire sau suprafețele de apă caldă, transferul de căldură către apă se oprește aproape complet. La început, calcarul permite cel puțin cumva să treacă căldura, dar există și o astfel de nuanță precum o creștere bruscă a costurilor cu combustibilul sau electricitatea. Devine mult mai dificil să încălziți suprafața. De aceea se irosește atât de mult combustibil și cu cât stratul de sol este mai gros, cu atât costurile sunt mai mari.

Problema scalei nu este doar creșterea consumului de combustibil. Un dispozitiv cu cântar va începe să se oprească în timp, încercând să se protejeze de supraîncălzire. Toate acestea sunt semnale la care trebuie răspuns imediat. În acest caz, detartrarea ar trebui să aibă loc instantaneu. Dacă acest lucru nu se face, cântarul se va transforma rapid în stadiul de calcar. Îndepărtarea unei astfel de acoperiri este mult mai dificilă. De data asta. Acestia sunt bani. Și, în sfârșit, există riscul de a pierde dispozitivul. Dacă ratați momentul, atunci căldura nu va mai avea unde să meargă și pur și simplu va rupe elementul de încălzire sau suprafața. Din acest motiv trebuie să cunoașteți perfect toate tehnologiile de tratare a apei!

În viața de zi cu zi, acest lucru duce la epuizarea aparatelor electrocasnice. Uneori cu o întrerupere a cablajului. În industrie, acest lucru se manifestă sub formă de fistule pe țevi și explozii de cazane în inginerie termică.

Iată un set de motive care te încurajează să te gândești. Cu ajutorul unui set simplu de filtre de apă, te poți proteja pe tine și familia ta de efectele nocive ale durității crescute a apei. Atunci când alegeți una sau alta tehnologie de tratare a apei, ar trebui să vă amintiți că cu siguranță nu vă veți putea descurca la o întreprindere sau în propria casă sau apartament doar cu un dedurizator de apă.

Amintiți-vă că atunci când purificați apa, veți fi întotdeauna confruntat cu două sarcini. Ai nevoie de apă potabilă și apă pentru nevoile casnice. Prin urmare, tratarea minimă a apei care poate fi doar într-un apartament va consta în purificarea apei folosind, de exemplu, un dedurizator electromagnetic de apă Aquashield. Aceasta va fi pentru apă pentru nevoi tehnice și casnice. Iar purificarea apei folosind un ulcior cu filtru, minim sau osmoza inversa, maxim. Aceasta este deja pentru nevoile de băut. Atunci protecția împotriva calcarului și a apei dure va fi mai mult sau mai puțin fiabilă.

Acum să trecem direct la tehnologiile de tratare a apei. Atunci când alegeți o anumită tehnologie, trebuie să știți ce probleme ar trebui să rezolve. De unde știi ce să alegi? De unde să obțineți datele inițiale pentru a determina tipul de tehnologie de tratare a apei și secvența filtrelor de apă?

Primul lucru pe care ar trebui să-l faceți înainte de a alege o tehnologie promițătoare de tratare a apei este să efectuați o analiză chimică a apei. Pe baza acestuia, puteți calcula oricând volumul de apă care intră în apartament și puteți vedea clar compoziția acestuia, toate impuritățile care vor trebui îndepărtate. Având aceste rezultate în mână, îți va fi mai ușor să înțelegi ce tehnologie de tratare a apei este cea mai bună de utilizat, ce secvență de filtre să alegi și ce putere ar trebui să aibă acest sau acel dispozitiv.

Chiar dacă luați apă dintr-un sistem central de purificare a apei, tot va fi greu. Și aici este mai bine să nu economisiți bani, ci să efectuați o analiză chimică a apei. Atunci nu veți plăti în exces pentru un dedurizator de apă care este prea puternic și scump.

Toate opțiunile pentru tehnologiile de tratare a apei pot fi găsite în următoarea listă:

purificarea mecanică a apei;
purificarea chimică a apei;
dezinfectare;
microcurățare.

Purificarea chimică a apei se referă la îndepărtarea oricăror impurități organice, nitrați, fier și clor rezidual. Micropurificarea este producerea de distilat sau de apă potabilă curată și sănătoasă.

Să aruncăm o privire mai atentă la opțiunile pentru filtrele de apă care funcționează folosind una sau alta tehnologie de tratare a apei.

Deci, mecanic tehnologie de tratare a apei. Sarcina sa este de a elimina toate impuritățile mecanice solide, precum și caloizii, din apă. Aici, purificarea apei poate avea loc în mai multe etape. Începe cu o curățare brută. Apa se poate depune chiar și astfel încât cele mai mari impurități mecanice să se depună. Aici se pot folosi plase sedimentare și de pietriș.

Filtrele de plasă includ mai multe ochiuri cu debite diferite. Sunt folosite pentru a filtra atât solidele mai mari, cât și cele mai mici. Materialul principal pentru producerea ochiurilor este oțelul inoxidabil. Astfel de filtre sunt instalate mai întâi în timpul primului aport de apă.

Filtrele de sedimente sunt concepute pentru a elimina particulele foarte mici care sunt invizibile cu ochiul liber. Aici baza filtrului este nisip de cuarț și pietriș. Uneori se poate folosi hidroantracitul. Astfel de filtre sunt folosite mai mult pentru purificarea repetată a apei. Acesta este modul în care apa uzată este purificată sau se prepară apa de proces în producție.

Filtrele cu cartuș sunt ceva între filtrarea mecanică și dedurizarea apei. Singurul punct este că astfel de filtre elimină impuritățile foarte mici de 150-1 microni. Astfel de filtre sunt instalate pentru pre-curățare în aceeași osmoză inversă.

Purificarea chimică a apei este mai degrabă o tehnologie de tratare a apei interesantă și promițătoare, menită să ajusteze compoziția chimică a apei, mai degrabă decât să-i schimbe starea. Aceasta se face prin schimb de ioni, precum și prin deferizare. În această etapă a tratării apei, clorul rezidual este îndepărtat din apă.

Zeolitul de mangan poate fi folosit pentru îndepărtarea fierului. Acesta este nisip verde, care are un contact excelent cu compușii feroși, filtrăndu-i eficient din apă. Pentru ca reacția de reținere a fierului în filtru să decurgă și mai bine, ar fi bine dacă în apă ar exista mici incluziuni de siliciu.

O altă opțiune pentru tehnologia de tratare a apei este utilizarea oxidării fierului pentru a purifica apa de impuritățile acesteia. Acesta este un proces fara reactivi si in acest scop se folosesc filtre speciale, in care apa este suflata cu oxigen si sub aceasta influenta fierul se depune pe cartusul intern.

Filtrele de apă schimbătoare de ioni sunt folosite pentru a înmuia apa. Aceasta este una dintre cele mai comune tehnologii de tratare a apei, atât în viața de zi cu zi, cât și în producție. Baza unui astfel de filtru este un cartuș de rășină. Este suprasaturat cu sodiu slab, care este ușor de înlocuit în structura substanței. Când are loc contactul cu apa dură, sărurile de duritate înlocuiesc cu ușurință sodiul slab. Este exact ceea ce se întâmplă. Treptat, cartușul renunță complet la sodiu și se înfundă cu săruri de duritate.

În industrie, astfel de instalații sunt una dintre cele mai populare, dar și cele mai greoaie. Acestea sunt tancuri uriașe în înălțime. Dar au cea mai mare viteză de purificare a apei. În același timp, cartușele înfundate sunt restaurate în industrie și înlocuite în viața de zi cu zi. Filtrul schimbător de ioni este un dedurizator de reactiv, deci nu a putut fi folosit pentru producerea de apă potabilă până când nu au venit cu ideea de a face cartuşul înlocuibil.

Un astfel de cartus este restaurat folosind o soluție salină puternică. Cartușul se schimbă acasă. Din această cauză, costul utilizării unei astfel de tehnologii de tratare a apei crește. Deși instalarea în sine este ieftină, schimbarea constantă a cartuşelor este o cheltuială constantă. În plus, va trebui să fie schimbată destul de des. În industrie, cheltuielile vor merge și spre sare. Deși este ieftin, volumele mari sunt scumpe. Plus că va trebui să-l cumperi constant. Și există o altă problemă cu un astfel de aparat de schimb ionic în industrie - după recuperare, se generează deșeuri foarte dăunătoare. Este absolut interzis să aruncați astfel de lucruri în atmosferă. Doar cu permisiunea si dupa curatenie suplimentara. Aceasta este din nou o cheltuială. Dar în comparație cu costul aceleiași osmoze inverse, aceste costuri sunt considerate nesemnificative în industrie.

Tehnologii noi și moderne de tratare a apei

Pentru utilizarea de zi cu zi, cei care doresc să economisească bani pe tehnologii noi și moderne de tratare a apei pot cumpăra un astfel de ulcior cu filtru. Adevărat, instalarea osmozei inverse se va amortiza mai repede decât un astfel de filtru cu costuri constante.

Pentru a elimina turbiditatea și clorul rezidual din apă, se folosește cărbune activ ca mediu de filtrare, care stă la baza unui filtru de sorbție.

Pentru dezinfecție se pot folosi ozonizatoare sau filtre de apă cu ultraviolete. Aici, sarcina principală a tehnologiilor noi și moderne de tratare a apei este eliminarea oricăror bacterii și viruși. Ozonizatoarele sunt cele mai utilizate în piscine, deoarece... Sunt destul de scumpe, dar în același timp ecologice. Filtrele ultraviolete sunt unități fără reactiv și iradiază apa folosind o lampă cu ultraviolete, care ucide orice bacterie.

O altă tehnologie extrem de populară astăzi este dedurizarea electromagnetică a apei. Un exemplu clasic în acest sens. Cel mai adesea, o astfel de tehnologie nouă și modernă de tratare a apei este utilizată pe scară largă în ingineria energiei termice. Instalarea acasă este, de asemenea, populară. Baza aici este magneții permanenți și un procesor electric. Folosind puterea magneților, generează unde electromagnetice care afectează apa. Sub această influență, sărurile de duritate sunt modificate.

După ce au dobândit o nouă formă, nu pot să se lipească de suprafețe. Suprafața subțire, asemănătoare unui ac, permite doar frecarea cu solzii vechi. Aici apare cel de-al doilea efect pozitiv. Noile săruri de duritate le elimină pe cele vechi. Și o fac eficient. Când instalezi un dedurizator electromagnetic de apă Aquashield, într-o lună poți să-ți pornești cazanul în siguranță și să vezi cum a funcționat. Vă asigur că veți fi mulțumiți de rezultate. În acest caz, dispozitivul nu trebuie să fie întreținut. Ușor de instalat, ușor de îndepărtat, funcționează singur, nu este nevoie să înlocuiți filtrele sau să spălați. Trebuie doar să-l așezi pe o bucată de țeavă curată. Aceasta este singura cerință.

Și, în sfârșit, tehnologie nouă și modernă de tratare a apei, conceput pentru a produce apă distilata și de înaltă calitate. Acestea sunt nanofiltrarea și osmoza inversă. Toate acestea sunt tehnologii pentru purificarea fină a apei. Aici, apa este purificată la nivel molecular printr-o membrană de dispersie cu un număr imens de găuri nu mai mari decât o moleculă de apă. La o astfel de instalație nu se poate furniza apă netratată. Doar după purificarea preliminară apa poate fi purificată prin osmoză inversă. Din această cauză, orice instalație de nanofiltrare sau osmoză va fi costisitoare. Și materialele pentru o membrană subțire sunt destul de scumpe. Dar calitatea epurării apei aici este cea mai înaltă.

Astfel, am analizat toate cele mai populare și utilizate tehnologii noi și moderne de tratare a apei. Acum veți înțelege ce și cum funcționează. Cu astfel de cunoștințe, crearea unui sistem adecvat de purificare a apei nu va fi dificilă.

S. Gromov, Ph.D., A. Panteleev, Doctor în Fizică și Matematică, A. Sidorov, Ph.D.

Tranziția economiei la relațiile de piață se caracterizează printr-o intensificare bruscă a concurenței. Unul dintre factorii decisivi care le permit producătorilor de bunuri și servicii să supraviețuiască într-un mediu competitiv este reducerea costurilor de producție. La rândul lor, costurile de producție (sau costurile de exploatare) sunt indicatorul fundamental care determină costul.

Costurile de tratare a apei- Aceasta este o parte integrantă a costurilor de operare ale întreprinderilor din complexele energetice și petrochimice. Sarcina reducerii costurilor de operare pentru tratarea apei este complicată de creșterea tarifelor pentru utilizarea apei; deteriorarea continuă a indicatorilor de calitate a apei (de exemplu, o creștere a conținutului de sare) în sursele adecvate utilizării industriale; deja prin elaborarea standardelor pentru indicatorii cantitativi și calitativi pentru apele uzate evacuate; cerinţe crescânde pentru calitatea apei tratate utilizate în ciclul tehnologic.

Decide sarcina de a reduce costurile de operare pentru tratarea apei permite introducerea de noi tehnologii. Vorbind despre abordările moderne de rezolvare a problemelor de tratare a apei, este necesar, în primul rând, să evidențiem tehnologiile de tratare a apei cu membrană: ultra- și nanofiltrare, osmoză inversă, degazare cu membrană și electrodeionizare a apei.

Pe baza acestor procese, este posibilă implementarea așa-numitelor tehnologii cu membrane integrate (IMT), a căror utilizare permite reducerea costurilor de operare pentru tratarea apei, în ciuda impactului negativ al oricăruia dintre factorii enumerați mai sus.

Să ilustrăm ultima afirmație cu un exemplu de rezolvare a problemei obținerii apei demineralizate (cu o conductivitate electrică reziduală de cel mult 0,1 µS/cm) în cazul în care sursa este apa de suprafață a râului.

Metoda tradițională de rezolvare a acestei probleme este utilizarea schema tehnologica de tratare a apei, prezentat în Fig. 1. În Fig. 2 puteți vedea cum arată o soluție alternativă folosind „tehnologii integrate cu membrane”.

Ultrafiltrarea asigură pretratarea apei de suprafață înainte de demineralizarea ulterioară a acesteia. Folosind ultrafiltrarea apei, înlocuind etapele de varare cu filtrare de coagulare și limpezire, consumul de reactivi este redus drastic, consumul de apă pentru nevoile proprii este mai mic de 10% (adesea între 2-5%) și nu există substanțe în suspensie și coloizi în filtrat .

Datele furnizate ne permit să evaluăm eficiența economică a utilizării ultrafiltrarea apei comparativ cu pre-antrenamentul tradițional.

Utilizarea tehnologiei osmoza inversa(sau nanofiltrarea în combinație cu osmoza inversă) în scopul demineralizării apei oferă, de asemenea, o serie de avantaje față de schema tradițională de ionizare cu flux paralel în două etape:

în primul rând, utilizarea tehnologiilor membranare nu este însoțită de consumul unei cantități mari de reactivi (acizi și alcalii) pentru regenerare;
în al doilea rând, educația este exclusă ape uzate foarte mineralizate cauzate de eliberarea de reactivi în exces în timpul regenerărilor;
în al treilea rând, se obține un grad semnificativ mai mare de îndepărtare a compușilor organici (inclusiv nepolari) și a silicei coloidale din apa tratată decât cu schimbul de ioni;
în al patrulea rând, nu este nevoie să neutralizezi ape uzate evacuate .

Astfel, costurile de operare la utilizare metode membranare de tratare a apei se dovedesc a fi semnificativ mai mici decât în cazul utilizării tehnologiei tradiționale de ionizare. În fig. Figura 3 prezintă așa-numitul punct de echilibru economic al costurilor de exploatare la utilizarea tehnologiilor membranare și schimbătoare de ioni pentru demineralizarea apei, în funcție de valoarea conținutului de sare al apei sursei. Notă: în cazul luat în considerare, s-a presupus că tehnologia de regenerare în contracurent a fost utilizată pentru schimbul de ioni (de exemplu, APKORE, ale cărui costuri cu reactiv sunt de 1,5-2 ori mai mici decât la regenerarea cu curent paralel).

Rețineți că, în condiții moderne, instalațiile de desalinizare, al căror principiu de funcționare se bazează pe utilizarea procesului de evaporare (distilarea termică), este puțin probabil să poată concura din punct de vedere al costurilor de exploatare cu BMI pentru tratarea apei cu un conținut de sare de până la 2 g/l. Costul apei desarate obținute prin metoda de distilare termică va fi de cel puțin 30 de ruble/m3, chiar dacă presupunem că pierderile de căldură în timpul evaporării vor fi la un nivel teoretic minim, iar costul de 1 Gcal este de 200 de ruble.

În sfârșit, electrodeionizarea apei, fiind lipsită de reactiv și tehnologie de tratare a apei cu membrană fără scurgere, asigură conductivitatea electrică reziduală a apei demineralizate la nivelul de 0,08 µS/cm. Evident, costurile de operare pentru electrodeionizare vor fi mai mici decât pentru FSD. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că stabilitatea indicatorilor de performanță ai unei instalații de electrodeionizare a apei depinde de cât de bine funcționează aceasta. sistem de osmoză inversă: în cazul unor disfuncționalități în funcționarea acestuia din urmă, consecința inevitabilă va fi o scădere a eficienței procesului de electrodeionizare a apei.

Ținând cont de această circumstanță, în locul electrodeionizării (pentru cazurile în care este necesar să se asigure cel mai înalt grad de fiabilitate a schemei tehnologice de desalinizare a apei), se poate folosi ionizarea H-OH în contracurent sau FSD.

Dacă opțiunea cu FSD este de preferat în ceea ce privește economisirea reactivilor în timpul regenerării, atunci ionizarea H-OH în contracurent este de preferată din motive de ușurință în automatizare și ușurință în operare. În plus, dacă instalația de ionizare H-OH prevede utilizarea tehnologiei APKORE, atunci schema tehnologică capătă un grad suplimentar de stabilitate și poate fi operată chiar și în bypass prin osmoză inversă.

Tehnologia de regenerare în contracurent a schimbătoarelor de ioni APKORE în sine este utilizată cu succes în cazurile în care consumatorul intenționează să se limiteze doar la reconstrucția (în contracurent) a unui curent paralel existent. stație de tratare a apei schimbătoare de ioni, sau în condițiile în care conținutul de sare al apei sursei este stabil sub 100 mg/l, iar substanțele organice nepolare și siliciul coloidal sunt prezente în aceasta în cantități neglijabile.

Având în vedere problema dedurizării apei, merită menționată o schemă în care nanofiltrarea este însoțită de dedurizare suplimentară folosind filtre schimbătoare de cationi de sodiu.

Datorită capacității membranelor de nanofiltrare de a reține bine ionii polivalenți, nanofiltrarea este utilizată cu succes pentru a rezolva problemele de dedurizare a apei. Dacă, datorită durității ridicate a apei sursei, nanofiltrarea nu asigură gradul necesar de dedurizare a apei, filtratul este trimis la filtrele schimbătoare de cationi de sodiu pentru o dedurizare suplimentară. Mai mult, aceste filtre funcționează atât în modul de regenerare în contracurent (de exemplu, APKORE), cât și în modul de curgere paralelă, dacă frecvența de regenerare a filtrelor schimbătoare de cationi de sodiu este scăzută (de exemplu, mai puțin de două ori pe lună).

În ultimii ani, dorința consumatorilor a devenit din ce în ce mai clară reciclarea apelor uzateîn scopul reutilizării lor în ciclul tehnologic. În același timp, problemele tradiționale rezolvate prin utilizarea tehnologiilor cu membrane (cel mai adesea - ultrafiltrare combinată cu osmoză inversă), sunt o reducere a volumului de ape uzate evacuate și o reducere a nivelului de consum al apei prelevate din surse naturale.

În același timp, aplicarea tehnologii de tratare a apei cu membrană ne permite să abordăm soluția unei alte probleme de mediu foarte importante - o reducere bruscă a consumului de sare folosită pentru regenerarea filtrelor de dedurizare a apei schimbătoare de ioni existente. Acest obiectiv este atins prin reutilizarea apelor uzate care conțin sare după tratare pentru regenerarea filtrelor schimbătoare de cationi de sodiu.

Apa este absolut necesară vieții umane și tuturor viețuitoarelor din natură. Apa acoperă 70% din suprafața pământului, acestea sunt: mările, râurile, lacurile și apele subterane. În timpul ciclului său, determinat de fenomene naturale, apa colectează diverse impurități și contaminanți care sunt conținute în atmosferă și pe scoarța terestră. Drept urmare, apa nu este absolut pură și pură, dar adesea această apă este principala sursă atât pentru alimentarea cu apă menajeră și potabilă, cât și pentru utilizare în diverse industrii (de exemplu, ca lichid de răcire, fluid de lucru în sectorul energetic, solvent, materie primă pentru primirea produselor, alimentelor etc.)

Apa naturală este un sistem complex de dispersie, care conține cantități mari de diverse impurități minerale și organice. Datorită faptului că în majoritatea cazurilor sursele de alimentare cu apă sunt apele de suprafață și subterane.

Compoziția apei naturale obișnuite:

substanțe în suspensie (impurități mecanice coloidale și grosiere de origine anorganică și organică);
bacterii, microorganisme și alge;
gaze dizolvate;
substanțe anorganice și organice dizolvate (atât disociate în cationi și anioni, cât și nedisociate).

Atunci când se evaluează proprietățile apei, se obișnuiește să se împartă parametrii de calitate a apei în:

fizic,
chimic
sanitare si bacteriologice.

Calitatea înseamnă respectarea standardelor stabilite pentru un anumit tip de producție de apă. Apa și soluțiile apoase sunt utilizate pe scară largă în diverse industrii, utilități publice și agricultură. Cerințele pentru calitatea apei purificate depind de scopul și zona de aplicare a apei purificate.

Apa este cea mai utilizată în scopuri de băut. Standardele de cerințe în acest caz sunt determinate de SanPiN 2.1.4.559-02. Bând apă. Cerințe igienice pentru calitatea apei a sistemelor centralizate de alimentare cu apă potabilă. Control de calitate" . De exemplu, unele dintre ele:

Tab. 1. Cerințe de bază pentru compoziția ionică a apei utilizate pentru alimentarea cu apă menajeră și potabilă

Pentru consumatorii comerciali, cerințele de calitate a apei sunt adesea mai stricte în unele privințe. De exemplu, pentru producția de apă îmbuteliată, a fost dezvoltat un standard special cu cerințe mai stricte pentru apă - SanPiN 2.1.4.1116-02 „Apă potabilă. Cerințe igienice pentru calitatea apei ambalate în recipiente. Control de calitate". În special, au fost înăsprite cerințele privind conținutul de săruri de bază și componente nocive - nitrați, substanțe organice etc.

Apa pentru scopuri tehnice și speciale este apă pentru utilizare în scopuri industriale sau comerciale, pentru procese tehnologice speciale - cu proprietăți speciale reglementate de standardele relevante ale Federației Ruse sau de cerințele tehnologice ale Clientului. De exemplu, prepararea apei pentru energie (conform RD, PTE), pentru galvanizare, prepararea apei pentru vodcă, prepararea apei pentru bere, limonada, medicament (monografia farmacopeei) etc.

Adesea, cerințele pentru compoziția ionică a acestor ape sunt mult mai mari decât pentru apa potabilă. De exemplu, pentru ingineria energiei termice, unde apa este folosită ca lichid de răcire și este încălzită, există standarde adecvate. Pentru centralele electrice există așa-numitele PTE (Reguli tehnice de funcționare), pentru ingineria generală a energiei termice cerințele sunt stabilite de așa-numitul RD (Guide Document). De exemplu, conform cerințelor „Orientărilor metodologice pentru supravegherea regimului chimic al apei la cazanele cu abur și apă caldă RD 10-165-97”, valoarea durității totale a apei pentru cazanele cu abur cu o presiune a aburului de lucru de până la 5 MPa (50 kgf/cm2) nu ar trebui să fie mai mult de 5 mcg-eq/kg. În același timp, standardul de băut SanPiN 2.1.4.559-02 necesită ca Jo să nu fie mai mare de 7 mEq/kg.

Prin urmare, sarcina de tratare chimică a apei (CWT) pentru casele de cazane, centralele electrice și alte instalații care necesită tratarea apei înainte de încălzirea apei este de a preveni formarea depunerilor și dezvoltarea ulterioară a coroziunii pe suprafața interioară a cazanelor, conductelor și căldurii. schimbătoare. Astfel de depuneri pot provoca pierderi de energie, iar dezvoltarea coroziunii poate duce la oprirea completă a funcționării cazanelor și schimbătoarelor de căldură din cauza formării depunerilor în interiorul echipamentului.

Trebuie avut în vedere faptul că tehnologiile și echipamentele pentru tratarea apei și tratarea apei pentru centralele electrice diferă semnificativ de echipamentele corespunzătoare ale cazanelor convenționale de apă caldă.

La rândul lor, tehnologiile și echipamentele de tratare a apei și de tratare chimică pentru obținerea apei în alte scopuri sunt și ele diverse și sunt dictate atât de parametrii sursei de apă care trebuie purificată, cât și de cerințele privind calitatea apei epurate.

SVT-Engineering LLC, având experiență în acest domeniu, deținând personal calificat și parteneriate cu numeroși specialiști și firme străine și interne de top, oferă clienților săi, de regulă, acele soluții adecvate și justificate pentru fiecare caz specific, în special, bazat pe următoarele procese tehnologice de bază:

Utilizarea inhibitorilor și reactivilor pentru tratarea apei în diverse sisteme de tratare chimică (atât pentru protejarea membranelor, cât și a echipamentelor de energie termică)

Majoritatea proceselor tehnologice de tratare a apei de diferite tipuri, inclusiv a apelor uzate, sunt cunoscute și utilizate de o perioadă relativ îndelungată, în continuă schimbare și îmbunătățire. Cu toate acestea, specialiști și organizații de top din întreaga lume lucrează la dezvoltarea de noi tehnologii.

SVT-Engineering LLC are, de asemenea, experiență în efectuarea cercetării și dezvoltării în numele clienților pentru a crește eficiența metodelor existente de purificare a apei, a dezvolta și a îmbunătăți noi procese tehnologice.

De remarcat mai ales că utilizarea intensivă a surselor naturale de apă în activități economice necesită îmbunătățirea mediului a sistemelor de utilizare a apei și a proceselor tehnologice de tratare a apei. Cerințele de protecție a mediului natural impun reducerea maximă a deșeurilor de la stațiile de tratare a apei în rezervoare naturale, sol și atmosferă, ceea ce impune și necesitatea suplimentării schemelor tehnologice de tratare a apei cu etape de eliminare, reciclare și transformare a deșeurilor în materiale reciclabile. substante.

Până în prezent, au fost dezvoltate un număr destul de mare de metode care fac posibilă crearea unor sisteme de tratare a apei reziduale. În primul rând, acestea includ procese îmbunătățite de epurare preliminară a apei sursei cu reactivi în limpezitoare cu lamele și recirculare a nămolului, tehnologii cu membrane, demineralizare pe bază de evaporatoare și reactoare termochimice, tratarea corectivă a apei cu inhibitori ai depunerilor de sare și procese de coroziune, tehnologii cu regenerarea în contracurent a filtrelor schimbătoare de ioni și a materialelor schimbătoare de ioni mai avansate.

Fiecare dintre aceste metode are propriile avantaje, dezavantaje și limitări ale utilizării lor în ceea ce privește calitatea apei surse și purificate, volumul apei uzate și evacuări și parametrii de utilizare a apei purificate. Puteți obține informații suplimentare necesare pentru a vă rezolva problemele și condițiile de cooperare făcând o cerere sau contactând biroul nostru.

Această secțiune descrie în detaliu metodele tradiționale existente de tratare a apei, avantajele și dezavantajele acestora și, de asemenea, prezintă noi metode moderne și noi tehnologii pentru îmbunătățirea calității apei în conformitate cu cerințele consumatorilor.

Principalele obiective ale tratării apei sunt obținerea de apă curată, sigură, potrivită pentru diverse nevoi: alimentare cu apă menajeră, potabilă, tehnică și industrialăţinând cont de fezabilitatea economică a utilizării metodelor necesare de epurare şi tratare a apei. Abordarea tratarii apei nu poate fi aceeași peste tot. Diferențele se datorează compoziției apei și cerințelor pentru calitatea acesteia, care variază semnificativ în funcție de destinația apei (potabilă, industrială etc.). Cu toate acestea, există un set de proceduri tipice utilizate în sistemele de tratare a apei și secvența în care sunt utilizate aceste proceduri.

Metode de bază (tradiționale) de tratare a apei.

În practica de alimentare cu apă, în procesul de epurare și tratare, apa este supusă fulgerare(îndepărtarea particulelor în suspensie), decolorare (îndepărtarea substanțelor care dau culoare apei) , dezinfectare(distrugerea bacteriilor patogene din ea). Mai mult, în funcție de calitatea sursei de apă, în unele cazuri sunt utilizate în plus metode speciale de îmbunătățire a calității apei: înmuiere apă (reducerea durității datorită prezenței sărurilor de calciu și magneziu); fosfatarea(pentru dedurizarea mai profundă a apei); desalinizare, desalinizarea apă (reducerea mineralizării generale a apei); desiliconizare, deferizare apă (eliberarea apei din compușii de fier solubili); degazare apă (eliminarea gazelor solubile din apă: sulfat de hidrogen H2S, CO2, O2); dezactivare apă (eliminarea substanțelor radioactive din apă); neutralizare apă (eliminarea substanțelor toxice din apă), fluorizare(adăugarea de fluor în apă) sau defluorizare(îndepărtarea compușilor cu fluor); acidificare sau alcalinizare ( pentru a stabiliza apa). Uneori este necesar să se elimine gusturile și mirosurile, să prevină efectul coroziv al apei etc. Se folosesc anumite combinații ale acestor procese în funcție de categoria de consumatori și de calitatea apei din surse.

Calitatea apei dintr-un corp de apă este determinată de o serie de indicatori (fizici, chimici și sanitar-bacteriologic), în conformitate cu destinația apei și stabilite. standarde de calitate. Mai multe despre asta în secțiunea următoare. Prin compararea datelor privind calitatea apei (obținute din analiză) cu cerințele consumatorilor, se determină măsurile de tratare a acesteia.

Problema epurării apei acoperă probleme de modificări fizice, chimice și biologice în timpul procesului de tratare pentru a o face potrivită pentru băut, adică purificarea și îmbunătățirea proprietăților sale naturale.

Metoda de tratare a apei, compoziția și parametrii de proiectare a instalațiilor de tratare pentru alimentarea tehnică cu apă și dozele calculate de reactivi se stabilesc în funcție de gradul de poluare a corpului de apă, scopul sistemului de alimentare cu apă, productivitatea stației. și condițiile locale, precum și pe baza datelor din cercetarea tehnologică și exploatarea structurilor care funcționează în condiții similare.

Purificarea apei se realizează în mai multe etape. Resturile și nisipul sunt îndepărtate în etapa de pre-curățare. O combinație de epurare primară și secundară efectuată la stațiile de tratare a apei (WTP) elimină materialul coloidal (materia organică). Nutrienții dizolvați sunt eliminați prin post-tratament. Pentru ca tratarea sa fie completa, statiile de tratare a apei trebuie sa elimine toate categoriile de contaminanti. Există multe moduri de a face acest lucru.

Cu un echipament WTP adecvat de post-purificare și de înaltă calitate, este posibil să vă asigurați că apa rezultată este potrivită pentru băut. Mulți oameni devin paliți la gândul de a recicla apele uzate, dar merită să ne amintim că în natură, în orice caz, toate ciclurile apei. De fapt, o post-tratare adecvată poate oferi apă de o calitate mai bună decât cea obținută din râuri și lacuri, care primesc adesea ape uzate neepurate.

Metode de bază de tratare a apei

Limpezirea apei

Limpezirea este o etapă de epurare a apei, în timpul căreia turbiditatea apei este eliminată prin reducerea conținutului de impurități mecanice în suspensie în apele naturale și uzate. Turbiditatea apei naturale, in special a surselor de suprafata in perioada de inundatie, poate ajunge la 2000-2500 mg/l (la norma pentru apa potabila - nu mai mult de 1500 mg/l).

Limpezirea apei prin sedimentarea substanţelor în suspensie. Această funcție este îndeplinită clarificatoare, rezervoare de sedimentare și filtre, care sunt cele mai comune stații de tratare a apei. Una dintre cele mai utilizate metode practice pentru reducerea conținutului de impurități fin dispersate în apă este coagulare(precipitare sub formă de complexe speciale – coagulanți) urmată de sedimentare și filtrare. După limpezire, apa intră în rezervoarele de apă curată.

Decolorarea apei, acestea. eliminarea sau decolorarea diverșilor coloizi colorați sau a substanțelor complet dizolvate se poate realiza prin coagulare, utilizarea diverșilor agenți oxidanți (clorul și derivații săi, ozon, permanganat de potasiu) și adsorbanți (cărbune activ, rășini artificiale).

Limpezirea prin filtrare cu coagulare preliminară ajută la reducerea semnificativă a contaminării bacteriene a apei. Cu toate acestea, printre microorganismele rămase în apă după tratarea apei pot fi și cele patogene (bacilul febrei tifoide, tuberculoză și dizenterie; vibrio holeric; virusuri poliomielitei și encefalitei), care sunt o sursă de boli infecțioase. Pentru distrugerea lor finală, apa destinată uzului menajer trebuie să fie supusă obligatoriu dezinfectare.

Dezavantajele coagulării, decantare și filtrare: metode costisitoare și ineficiente de tratare a apei, care necesită metode suplimentare de îmbunătățire a calității.)

Dezinfectarea apei

Dezinfecția sau dezinfecția este etapa finală a procesului de tratare a apei. Scopul este de a suprima activitatea vitală a microbilor patogeni conținute în apă. Deoarece nici decantarea, nici filtrarea nu asigură o eliberare completă, clorarea și alte metode descrise mai jos sunt folosite pentru a dezinfecta apa.

În tehnologia de tratare a apei, sunt cunoscute o serie de metode de dezinfecție a apei, care pot fi clasificate în cinci grupe principale: termic; sorbția pe cărbune activ; chimic(folosind agenți oxidanți puternici); oligodinamie(expunerea la ioni de metale nobile); fizic(folosind ultrasunete, radiații radioactive, raze ultraviolete). Dintre metodele enumerate, metodele celui de-al treilea grup sunt cele mai utilizate. Clorul, dioxidul de clor, ozonul, iodul și permanganatul de potasiu sunt utilizați ca agenți de oxidare; peroxid de hidrogen, hipoclorit de sodiu și calciu. La rândul lor, dintre agenții de oxidare enumerați, în practică se preferă clor, înălbitor, hipoclorură de sodiu. Alegerea metodei de dezinfecție a apei se face în funcție de debitul și calitatea apei care este tratată, de eficiența pretratării acesteia, de condițiile de furnizare, transport și depozitare a reactivilor, de posibilitatea de automatizare a proceselor și de mecanizare intensivă a forței de muncă. muncă.

Apă care a suferit etape anterioare de tratare, coagulare, limpezire și decolorare într-un strat de sediment în suspensie sau decantare, filtrarea este supusă dezinfectării, deoarece filtratul nu conține particule la suprafața sau în interiorul cărora bacteriile și virușii se pot afla într-un stare adsorbită, rămânând în afara influenței agenților de dezinfecție.

Dezinfectarea apei cu agenți oxidanți puternici.

În prezent, la unitățile de locuințe și servicii comunale, dezinfectarea apei este de obicei clorinare apă. Dacă bei apă de la robinet, trebuie să știi că aceasta conține compuși organoclorați, a căror cantitate după procedura de dezinfecție a apei cu clor ajunge la 300 μg/l. Mai mult, această cantitate nu depinde de nivelul inițial de poluare a apei, aceste 300 de substanțe se formează în apă din cauza clorării. Consumul unei astfel de ape potabile vă poate afecta grav sănătatea. Faptul este că atunci când substanțele organice se combină cu clorul, se formează trihalometani. Acești derivați de metan au un efect carcinogen pronunțat, care favorizează formarea celulelor canceroase. Când apa clorurată este fiartă, ea produce o otravă puternică - dioxină. Conținutul de trihalometani din apă poate fi redus prin reducerea cantității de clor utilizată sau înlocuirea acestuia cu alți dezinfectanți, de exemplu, folosind cărbune activ granular pentru a elimina compușii organici formați în timpul epurării apei. Și, desigur, avem nevoie de un control mai detaliat asupra calității apei potabile.

În cazurile de turbiditate ridicată și culoare a apelor naturale, se utilizează în mod obișnuit clorarea preliminară a apei, dar această metodă de dezinfecție, așa cum este descrisă mai sus, nu numai că nu este suficient de eficientă, ci și pur și simplu dăunătoare organismului nostru.

Dezavantajele clorării: nu este suficient de eficient și, în același timp, provoacă daune ireversibile sănătății, deoarece formarea trihalometanilor cancerigeni promovează formarea celulelor canceroase, iar dioxina duce la otrăvirea severă a organismului.

Nu este fezabilă din punct de vedere economic dezinfectarea apei fără clor, deoarece metodele alternative de dezinfecție a apei (de exemplu, dezinfectarea cu radiații ultraviolete) sunt destul de scumpe. O metodă alternativă la clorinare a fost propusă pentru dezinfecția apei folosind ozon.

Ozonarea

O procedură mai modernă de dezinfecție a apei este purificarea apei folosind ozon. Într-adevăr, ozonarea La prima vedere, apa este mai sigură decât clorarea, dar are și dezavantajele ei. Ozonul este foarte instabil și este distrus rapid, astfel încât efectul său bactericid este de scurtă durată. Dar apa trebuie să treacă prin sistemul sanitar înainte de a ajunge în apartamentul nostru. O mulțime de necazuri o așteaptă pe această cale. Nu este un secret pentru nimeni că sistemele de alimentare cu apă din orașele rusești sunt extrem de uzate.

În plus, ozonul reacționează și cu multe substanțe din apă, precum fenolul, iar produsele rezultate sunt chiar mai toxice decât clorofenolii. Ozonarea apei se dovedește a fi extrem de periculoasă în cazurile în care ionii de brom sunt prezenți în apă, chiar și în cantități cele mai nesemnificative, greu de determinat chiar și în condiții de laborator. Ozonarea produce compuși toxici de brom - bromuri, care sunt periculoase pentru oameni chiar și în microdoze.

Metoda de ozonizare a apei s-a dovedit foarte bine pentru tratarea mase mari de apă - în piscine, în sisteme comunale, de exemplu. unde este nevoie de o dezinfecție mai aprofundată a apei. Dar trebuie amintit că ozonul, precum și produsele interacțiunii sale cu organoclorurii, sunt toxice, prin urmare prezența unor concentrații mari de organoclorurati în etapa de tratare a apei poate fi extrem de dăunătoare și periculoasă pentru organism.

Dezavantajele ozonării: Efectul bactericid este de scurtă durată, iar în reacție cu fenolul este chiar mai toxic decât clorofenolii, ceea ce este mai periculos pentru organism decât clorurarea.

Dezinfectarea apei cu raze bactericide.

CONCLUZII

Toate metodele de mai sus nu sunt suficient de eficiente, nu sunt întotdeauna sigure și, în plus, nu sunt fezabile din punct de vedere economic: în primul rând, sunt costisitoare și foarte costisitoare, necesitând costuri constante de întreținere și reparații, în al doilea rând, au o durată de viață limitată și în al treilea rând, consumă o mulțime de resurse energetice.

Noi tehnologii și metode inovatoare pentru îmbunătățirea calității apei

Introducerea de noi tehnologii și metode inovatoare de tratare a apei face posibilă rezolvarea unui set de probleme care asigură:

producția de apă potabilă care îndeplinește standardele și GOST-urile stabilite și care îndeplinește cerințele consumatorilor;
fiabilitatea epurării și dezinfectării apei;
funcționarea eficientă, neîntreruptă și fiabilă a instalațiilor de tratare a apei;
reducerea costurilor de purificare și tratare a apei;
economisirea de reactivi, energie electrică și apă pentru propriile nevoi;
calitatea producerii apei.

Noile tehnologii pentru îmbunătățirea calității apei includ:

Metode membranare bazată pe tehnologii moderne (inclusiv macrofiltrare; microfiltrare; ultrafiltrare; nanofiltrare; osmoză inversă). Folosit pentru desalinizare Ape uzate, rezolvă un complex de probleme de purificare a apei, dar apa purificată nu înseamnă că este sănătoasă. Mai mult, aceste metode sunt costisitoare și consumatoare de energie, necesitând costuri constante de întreținere.

Metode de tratare a apei fără reactiv. Activare (structurare)lichide. Astăzi există multe modalități cunoscute de activare a apei (de exemplu, unde magnetice și electromagnetice; unde de frecvență ultrasonică; cavitație; expunere la diverse minerale, rezonanță etc.). Metoda de structurare lichidă oferă o soluție la un set de probleme de tratare a apei ( decolorare, dedurizare, dezinfectare, degazare, deferizare a apei etc.), eliminând în același timp tratarea chimică a apei.

Indicatorii de calitate a apei depind de metodele de structurare a lichidelor utilizate și depind de alegerea tehnologiilor utilizate, printre care se numără:
- aparate magnetice de tratare a apei;
- metode electromagnetice;
- metoda cavitatii de tratare a apei;
- undă rezonantă activarea apei (prelucrare fără contact pe bază de piezocristale).

Sisteme hidromagnetice (HMS) conceput pentru tratarea apei într-un flux cu un câmp magnetic constant cu o configurație spațială specială (folosit pentru neutralizarea calcarului în echipamentele de schimb de căldură; pentru a clarifica apa, de exemplu, după clorinare). Principiul de funcționare al sistemului este interacțiunea magnetică a ionilor metalici prezenți în apă (rezonanța magnetică) și procesul simultan de cristalizare chimică. HMS se bazează pe efectul ciclic asupra apei furnizate schimbătoarelor de căldură printr-un câmp magnetic de o configurație dată creat de magneți de înaltă energie. Metoda magnetică de tratare a apei nu necesită reactivi chimici și, prin urmare, este ecologică. Dar există și dezavantaje. HMS folosește magneți permanenți puternici bazați pe elemente de pământuri rare. Ele își păstrează proprietățile (intensitatea câmpului magnetic) pentru o perioadă foarte lungă de timp (zeci de ani). Cu toate acestea, dacă sunt supraîncălzite peste 110 - 120 C, proprietățile magnetice se pot slăbi. Prin urmare, HMS trebuie instalat acolo unde temperatura apei nu depășește aceste valori. Adică înainte să se încălzească, pe linia de retur.

Dezavantajele sistemelor magnetice: utilizarea HMS este posibilă la temperaturi nu mai mari de 110 - 120°CU; metodă insuficient de eficientă; Pentru o curățare completă este necesar să se folosească în combinație cu alte metode, ceea ce în cele din urmă nu este fezabil din punct de vedere economic.

Metoda de cavitație de tratare a apei. Cavitația este formarea de cavități într-un lichid (bule sau cavități de cavitație) umplut cu gaz, abur sau un amestec al acestora. Esenta cavitație- altă stare de fază a apei. În condiții de cavitație, apa se schimbă din starea sa naturală la abur. Cavitația apare ca urmare a unei scăderi locale a presiunii în lichid, care poate apărea fie cu creșterea vitezei acestuia (cavitație hidrodinamică), fie cu trecerea unei unde acustice în timpul semiciclului de rarefacție (cavitație acustică). În plus, dispariția bruscă (brută) a bulelor de cavitație duce la formarea de șocuri hidraulice și, în consecință, la crearea unei unde de compresie și tensiune în lichid la o frecvență ultrasonică. Metoda este folosită pentru a îndepărta fierul, sărurile de duritate și alte elemente care depășesc concentrația maximă admisă, dar este slab eficientă în dezinfectarea apei. În același timp, consumă energie semnificativă și este costisitor de întreținut cu elemente de filtrare consumabile (resurse de la 500 la 6000 m 3 de apă).

Dezavantaje: consumă energie electrică, nu este suficient de eficient și este costisitor de întreținut.

CONCLUZII

Metodele de mai sus sunt cele mai eficiente și mai ecologice în comparație cu metodele tradiționale de purificare și tratare a apei. Dar au anumite dezavantaje: complexitatea instalațiilor, costul ridicat, necesitatea consumabilelor, dificultăți de întreținere, sunt necesare suprafețe semnificative pentru instalarea sistemelor de tratare a apei; eficiență insuficientă și, în plus, restricții de utilizare (restricții de temperatură, duritate, pH-ul apei etc.).

Metode de activare fără contact a lichidului (NL). Tehnologii de rezonanță.

Prelucrarea lichidului se realizează fără contact. Unul dintre avantajele acestor metode este structurarea (sau activarea) mediilor lichide, care asigură toate sarcinile de mai sus prin activarea proprietăților naturale ale apei fără a consuma energie electrică.

Cea mai eficientă tehnologie în acest domeniu este tehnologia NORMAQUA ( procesarea undelor rezonante pe baza de piezocristale), fără contact, ecologic, fără consum de energie electrică, nemagnetic, fără întreținere, durată de viață - cel puțin 25 de ani. Tehnologia se bazează pe activatori piezoceramici ai mediilor lichide și gazoase, care sunt rezonatoare cu invertor care emit unde de intensitate ultra-scăzută. Ca și în cazul influenței undelor electromagnetice și ultrasonice, sub influența vibrațiilor rezonante, legăturile intermoleculare instabile sunt rupte, iar moleculele de apă sunt aranjate într-o structură fizică și chimică naturală în grupuri.

Utilizarea tehnologiei face posibilă abandonarea completă tratarea chimică a apeiși sisteme scumpe de tratare a apei și consumabile și atingeți echilibrul ideal între menținerea celei mai înalte calități a apei și economisirea costurilor de operare a echipamentelor.

Reduce aciditatea apei (crește nivelul pH-ului);
- economisiți până la 30% din energie electrică la pompele de transfer și erodați depunerile de calcar formate anterior prin reducerea coeficientului de frecare a apei (creșterea timpului de aspirație capilară);
- modificarea potenţialului redox al apei Eh;
- reduce rigiditatea generală;
- imbunatateste calitatea apei: activitatea sa biologica, siguranta (dezinfectia pana la 100%) si proprietatile organoleptice.

1. Ce se înțelege prin ciclul abur-apă al centralelor de cazane

Pentru funcționarea fiabilă și sigură a cazanului, este importantă circulația apei în acesta - mișcarea sa continuă în amestecul lichid de-a lungul unui anumit circuit închis. Ca urmare, se asigură îndepărtarea intensivă a căldurii de pe suprafața de încălzire și se elimină stagnarea locală a aburului și a gazului, ceea ce protejează suprafața de încălzire de supraîncălzirea inacceptabilă, coroziune și previne defectarea cazanului. Circulația în cazane poate fi naturală sau forțată (artificială), creată cu ajutorul pompelor.

În fig. Este prezentată o diagramă a așa-numitului circuit de circulație. Se toarnă apă în vas, iar roata din stânga a tubului în formă de U este încălzită, se formează abur; greutatea specifică a amestecului de abur și apă va fi mai mică în comparație cu greutatea specifică din cotul drept. Lichidul în astfel de condiții nu va fi într-o stare de echilibru. De exemplu, A - Și presiunea din stânga va fi mai mică decât cea din dreapta - începe o mișcare, care se numește circulație. Aburul va fi eliberat din oglinda de evaporare, îndepărtat în continuare din vas, iar apa de alimentare va curge în el în aceeași cantitate în greutate.

Pentru a calcula circulația, se rezolvă două ecuații. Primul exprimă echilibrul material, al doilea echilibrul forțelor.

G sub =G op kg/sec, (170)

Unde G sub este cantitatea de apă și abur care se deplasează în partea de ridicare a circuitului, în kg/sec;

G op - cantitatea de apă care se mișcă în partea inferioară, în kg/sec.

N = ∆ρ kg/m 2, (171)

unde N este presiunea totală de antrenare egală cu h(γ în - γ cm), în kg;

∆ρ – suma rezistenței hidraulice în kg/m2, inclusiv forța de inerție, care apare atunci când emulsia abur-apă și apa se deplasează prin birou și provoacă în final mișcare uniformă la o anumită viteză.

De obicei, raportul de circulație este selectat în intervalul 10 - 50 și, cu o sarcină termică scăzută a țevilor, mult mai mult de 200 - 300.

M/sec,

2. Motivele formării depunerilor în schimbătoarele de căldură

Diverse impurități conținute în apa încălzită și evaporată pot fi eliberate în faza solidă pe suprafețele interne ale generatoarelor de abur, evaporatoarelor, convertoarelor de abur și condensatoarelor turbinelor cu abur sub formă de calcar, iar în interiorul masei de apă - sub formă de nămol în suspensie. Cu toate acestea, este imposibil să se traseze o graniță clară între calcar și nămol, deoarece substanțele depuse pe suprafața de încălzire sub formă de calcar se pot transforma în nămol în timp și invers; în anumite condiții, nămolul se poate lipi de suprafața de încălzire, formând scara.

Suprafețele de încălzire prin radiație ale generatoarelor moderne de abur sunt încălzite intens de o torță cu ardere. Densitatea fluxului de căldură în ele ajunge la 600–700 kW/m2, iar fluxurile locale de căldură pot fi și mai mari. Prin urmare, chiar și o deteriorare pe termen scurt a coeficientului de transfer de căldură de la perete la apa clocotită duce la o creștere atât de semnificativă a temperaturii peretelui conductei (500–600 °C și mai mult), încât rezistența metalului poate să nu fie suficient pentru a rezista la tensiunile care apar în el. Consecința acestui lucru este deteriorarea metalului, caracterizată prin apariția de găuri, plumb și adesea ruperea țevii.

3. Descrieți coroziunea cazanelor de abur de-a lungul căilor abur-apă și gaz

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

1 . Ce se înțelege prin ciclul abur-apă al gurilor cazanului?anovok

Ciclul abur-apă este perioada de timp în care apa se transformă în abur și această perioadă se repetă de mai multe ori.

În modelele moderne de cazane, suprafața de încălzire este făcută din mănunchiuri separate de țevi conectate la tamburi și colectoare, care formează un sistem destul de complex de circuite de circulație închise.

Pentru a calcula circulația, se rezolvă două ecuații. Primul exprimă echilibrul material, al doilea echilibrul forțelor.

Prima ecuație este formulată după cum urmează:

G sub =G op kg/sec, (170)

Unde G sub este cantitatea de apă și abur care se deplasează în partea de ridicare a circuitului, în kg/sec;

G op - cantitatea de apă care se mișcă în partea inferioară, în kg/sec.

Ecuația echilibrului forțelor poate fi exprimată prin următoarea relație:

N = ?? kg/m2, (171)

unde N este presiunea totală de antrenare egală cu h(? în - ? cm), în kg;

Suma rezistențelor hidraulice în kg/m2, inclusiv forța de inerție, care apar atunci când emulsia abur-apă și apa se deplasează prin birou și în cele din urmă provoacă o mișcare uniformă la o anumită viteză.

În circuitul de circulație al cazanului există un număr mare de țevi de lucru paralele, iar condițiile lor de funcționare nu pot fi complet identice din mai multe motive. Pentru a asigura circulația neîntreruptă în toate conductele circuitelor de funcționare paralele și pentru a nu provoca o răsturnare a circulației în niciuna dintre ele, este necesară creșterea vitezei de mișcare a apei de-a lungul circuitului, care este asigurată de un anumit raport de circulație K.

De obicei, raportul de circulație este selectat în intervalul 10 - 50 și, cu o sarcină termică scăzută a țevilor, mult mai mult de 200 - 300.

Debitul de apă din circuit, ținând cont de viteza de circulație, este egal cu

unde D = debitul de abur (apă de alimentare) al circuitului calculat în kg/oră.

Viteza apei la intrarea în partea de ridicare a circuitului poate fi determinată din egalitate

2 . Motivele formării sedimentelorevoluții în schimbătoarele de căldură

Dintre elementele generatorului de abur, conductele de ecran încălzite sunt cele mai susceptibile la contaminarea suprafețelor interne. Formarea depunerilor pe suprafețele interioare ale țevilor generatoare de abur implică o deteriorare a transferului de căldură și, în consecință, supraîncălzirea periculoasă a țevii metalice.

Suprafețele de încălzire prin radiație ale generatoarelor moderne de abur sunt încălzite intens de o torță cu ardere. Densitatea fluxului de căldură în ele ajunge la 600-700 kW/m2, iar debitele locale de căldură pot fi și mai mari. Prin urmare, chiar și o deteriorare pe termen scurt a coeficientului de transfer de căldură de la perete la apa clocotită duce la o creștere atât de semnificativă a temperaturii peretelui conductei (500-600 ° C și mai sus), încât rezistența metalului poate să nu fie suficient pentru a rezista la tensiunile care apar în el. Consecința acestui lucru este deteriorarea metalului, caracterizată prin apariția de găuri, plumb și adesea ruperea țevii.

În timpul fluctuațiilor bruște de temperatură în pereții țevilor generatoare de abur, care pot apărea în timpul funcționării generatorului de abur, calcarul se desprinde de pe pereți sub formă de solzi fragili și densi, care sunt transportați de fluxul de apă în circulație în locuri cu circulație lentă. Acolo se stabilesc sub forma unei acumulări aleatorii de bucăți de diferite dimensiuni și forme, cimentate de nămol în formațiuni mai mult sau mai puțin dense. Dacă un generator de abur de tip tambur are secțiuni orizontale sau ușor înclinate ale țevilor generatoare de abur cu circulație lentă, atunci depozitele de nămol liber se acumulează de obicei în ele. O îngustare a secțiunii transversale pentru trecerea apei sau blocarea completă a conductelor generatoare de abur duce la probleme de circulație. În așa-numita zonă de tranziție a unui generator de abur cu flux direct, până la presiunea critică, unde ultima umiditate rămasă se evaporă și aburul este ușor supraîncălzit, se formează depozite de calciu, compuși de magneziu și produse de coroziune.

Deoarece un generator de abur cu flux direct este o capcană eficientă pentru compușii puțin solubili de calciu, magneziu, fier și cupru. Dacă conținutul lor în apa de alimentare este mare, se acumulează rapid în partea de țeavă, ceea ce reduce semnificativ durata campaniei de funcționare a generatorului de abur.

Pentru a asigura depuneri minime atât în zonele de încărcare termică maximă a conductelor generatoare de abur, cât și în traseul de curgere a turbinelor, este necesar să se mențină cu strictețe standardele operaționale pentru conținutul admis al anumitor impurități din apa de alimentare. În acest scop, apa de alimentare suplimentară este supusă epurării chimice profunde sau distilarii în stațiile de tratare a apei.

Îmbunătățirea calității condensului și a apei de alimentare slăbește semnificativ procesul de formare a depunerilor operaționale pe suprafața echipamentelor de alimentare cu abur, dar nu îl elimină complet. Prin urmare, pentru a asigura curățenia corespunzătoare a suprafeței de încălzire, este necesar, împreună cu curățarea înainte de pornire unică, să se efectueze, de asemenea, curățarea operațională periodică a echipamentului principal și auxiliar, și nu numai în prezența unei curățări brute sistematice. încălcări ale regimului de apă stabilit și eficacitate insuficientă a măsurilor anticoroziune efectuate la centralele termice, dar și în condițiile de funcționare normală a centralelor termice. Efectuarea curățării operaționale este necesară în special la unitățile de putere cu generatoare de abur cu flux direct.

3 . Descrieţi coroziunea cazanelor cu abur conformcăi de abur-apă și gaze

Metalele și aliajele folosite la fabricarea echipamentelor de termoenergie au capacitatea de a interacționa cu mediul în contact cu acestea (apă, abur, gaze) conținând anumite impurități corozive (oxigen, acizi carbonici și alți acizi, alcalii etc.).

Esențială pentru perturbarea funcționării normale a unui cazan cu abur este interacțiunea substanțelor dizolvate în apă cu spălarea acestuia cu metal, ceea ce duce la distrugerea metalului, care, la o anumită dimensiune, duce la accidente și defecțiunea elementelor individuale ale cazanului. O astfel de distrugere a metalului de către mediu se numește coroziune. Coroziunea începe întotdeauna de la suprafața metalului și se extinde treptat mai adânc.

În prezent, există două grupe principale de fenomene de coroziune: coroziunea chimică și coroziunea electrochimică.

Coroziunea chimică se referă la distrugerea metalului ca urmare a interacțiunii sale chimice directe cu mediul. În industria termică și electrică, exemple de coroziune chimică sunt: oxidarea suprafeței exterioare de încălzire de către gazele de ardere fierbinți, coroziunea oțelului prin abur supraîncălzit (așa-numita coroziune abur-apă), coroziunea metalului cu lubrifianți etc.

Coroziunea electrochimică, după cum indică numele său, este asociată nu numai cu procesele chimice, ci și cu mișcarea electronilor în mediile care interacționează, de exemplu. cu apariţia curentului electric. Aceste procese apar atunci când metalul interacționează cu soluțiile de electroliți, care are loc într-un cazan cu abur în care circulă apa din cazan, care este o soluție de săruri și alcalii care s-au dezintegrat în ioni. Coroziunea electrochimică apare și atunci când metalul intră în contact cu aerul (la temperatură normală), care conține întotdeauna vapori de apă, care se condensează la suprafața metalului sub forma unei pelicule subțiri de umiditate, creând condiții pentru apariția coroziunii electrochimice.

Distrugerea unui metal începe, în esență, cu dizolvarea fierului, care constă în faptul că atomii de fier își pierd o parte din electroni, lăsându-i în metal, și astfel se transformă în ioni de fier încărcați pozitiv care trec în soluția apoasă. . Acest proces nu are loc uniform pe întreaga suprafață a metalului spălat cu apă. Faptul este că metalele pure din punct de vedere chimic nu sunt de obicei suficient de puternice și, prin urmare, aliajele lor cu alte substanțe sunt folosite în tehnologie.După cum se știe, fonta și oțelul sunt aliaje de fier și carbon. În plus, structurii de oțel se adaugă în cantități mici siliciu, mangan, crom, nichel etc., pentru a-i îmbunătăți calitatea.

Pe baza formei de manifestare a coroziunii, se disting: coroziune uniformă, atunci când distrugerea metalului are loc la aproximativ aceeași adâncime pe întreaga suprafață a metalului și coroziunea locală. Acesta din urmă are trei varietăți principale: 1) coroziunea prin pitting, în care coroziunea metalului se dezvoltă în profunzime pe o suprafață limitată, apropiindu-se de leziuni punctuale, ceea ce este deosebit de periculos pentru echipamentul cazanului (formarea de fistule prin intermediul unei astfel de coroziuni). ); 2) coroziunea selectivă, când una dintre părțile constitutive ale aliajului este distrusă; de exemplu, în tuburile de condensare ale turbinei din alamă (un aliaj de cupru și zinc), atunci când sunt răcite cu apă de mare, zincul este îndepărtat din alamă, în urma căreia alama devine casantă; 3) coroziunea intergranulară, care apare în principal în rosturile de nituri și laminare insuficient de etanșe ale cazanelor de abur din cauza proprietăților agresive ale apei din cazan cu solicitări mecanice excesive simultane în aceste zone ale metalului. Acest tip de coroziune se caracterizează prin apariția fisurilor de-a lungul limitelor cristalelor metalice, ceea ce face ca metalul să fie fragil.

4 . Ce regimuri de chimie a apei se mențin în cazane și de ce depind acestea?

Modul normal de funcționare al cazanelor cu abur este un mod care asigură:

a) obţinerea de abur curat; b) absența depunerilor de sare (detartrare) pe suprafețele de încălzire ale cazanelor și lipirea nămolului rezultat (așa-numita scară secundară); c) prevenirea tuturor tipurilor de coroziune a metalului cazanului și a tractului condensator-abur care transportă produse de coroziune în cazan.

Cerințele enumerate sunt îndeplinite prin luarea de măsuri în două direcții principale:

a) la prepararea apei de sursă; b) la reglarea calitatii apei din cazan.

Pregătirea sursei de apă, în funcție de calitatea acesteia și de cerințele legate de proiectarea cazanului, poate fi efectuată prin:

a) tratarea apei pre-boiler cu îndepărtarea substanțelor în suspensie și organice, fier, formatoare de calcar (Ca, Mg), dioxid de carbon liber și legat, oxigen, reducerea alcalinității și a conținutului de sare (calar, hidrogen - cationizare sau desalinizare etc.). );

b) tratarea apei intra-boiler (cu dozare de reactivi sau tratarea apei cu câmp magnetic cu îndepărtarea obligatorie și sigură a nămolului).

Reglarea calității apei din cazan se realizează prin cazane cu suflare; o reducere semnificativă a mărimii purgerii se poate realiza prin îmbunătățirea dispozitivelor de separare a cazanului: evaporare în etape, cicloni la distanță, spălare cu abur cu apă de alimentare. Totalitatea implementării măsurilor enumerate care asigură funcționarea normală a cazanelor se numește apă - modul chimic de funcționare al cazanelor.

Utilizarea oricărei metode de tratare a apei: în interiorul cazanului, înaintea cazanului cu tratarea corectivă ulterioară a apei purificate chimic sau de alimentare - necesită purjarea cazanelor cu abur.

În condițiile de funcționare ale cazanelor, există două metode de purjare a cazanului: periodică și continuă.

Purtarea periodică din punctele inferioare ale cazanului se efectuează pentru a îndepărta nămolul grosier care se depune în colectoarele inferioare (tamburi) ale cazanului sau în circuitele cu circulație lentă a apei. Se realizeaza dupa un program stabilit in functie de gradul de contaminare al apei din cazan, dar cel putin o data pe tura.

Suflarea continuă a cazanelor asigură puritatea necesară a aburului, menținând o anumită compoziție de sare a apei din cazan.

5 . Descrieți structura granularăiluminatx filtre și principiul funcționării acestora

Limpezirea apei prin filtrare este utilizată pe scară largă în tehnologia de tratare a apei; în acest scop, apa limpezită este filtrată printr-un strat de material granular (nisip de cuarț, antracit zdrobit, argilă expandată etc.) încărcat în filtru.

Clasificarea filtrelor după o serie de caracteristici de bază:

viteza de filtrare:

Lentă (0,1 - 0,3 m/h);

Ambulanțe (5 - 12 m/h);

Viteză super mare (36 - 100 m/h);

presiunea sub care lucrează:

Deschis sau cu curgere liberă;

Presiune;

numărul de straturi de filtrare:

Un singur strat;

Strat dublu;

Multistrat.

Cele mai eficiente și mai economice sunt filtrele multistrat, în care, pentru a crește capacitatea de reținere a murdăriei și eficiența de filtrare, sarcina este alcătuită din materiale cu densități și dimensiuni diferite ale particulelor: deasupra stratului sunt particule luminoase mari, în partea de jos există sunt mici grele. Cu filtrarea în jos, contaminanții mari sunt reținuți în stratul de încărcare superior, iar cei mici rămași sunt reținuți în stratul inferior. În acest fel funcționează întregul volum de încărcare. Filtrele de iluminare sunt eficiente la reținerea particulelor cu dimensiunea > 10 µm.

Apa care conține particule în suspensie, care se deplasează printr-o sarcină granulară care reține particulele în suspensie, este clarificată. Eficiența procesului depinde de fizică - proprietățile chimice ale impurităților, încărcarea filtrului și factorii hidrodinamici. Contaminanții se acumulează în grosimea sarcinii, volumul porilor liberi scade și rezistența hidraulică a sarcinii crește, ceea ce duce la creșterea pierderilor de presiune în sarcină.

În general, procesul de filtrare poate fi împărțit în mai multe etape: transferul particulelor din fluxul de apă la suprafața materialului filtrant; fixarea particulelor pe boabe și în fisurile dintre ele; separarea particulelor fixe cu trecerea lor înapoi în fluxul de apă.

Îndepărtarea impurităților din apă și fixarea lor pe boabele de încărcare are loc sub influența forțelor de aderență. Sedimentul format pe particulele de încărcare are o structură fragilă, care se poate prăbuși sub influența forțelor hidrodinamice. Unele dintre particulele aderate anterior sunt smulse din boabele încărcăturii sub formă de fulgi mici și transferate în straturile ulterioare ale încărcăturii (suffuzie), unde sunt reținute din nou în canalele porilor. Astfel, procesul de limpezire a apei trebuie considerat ca rezultatul total al procesului de aderență și sufuzie. Luminarea în fiecare strat de încărcare elementar are loc atâta timp cât intensitatea aderenței particulelor depășește intensitatea separării.

Pe măsură ce straturile superioare ale încărcăturii devin saturate, procesul de filtrare se deplasează spre cele inferioare, zona de filtrare pare să se deplaseze în direcția curgerii din zona în care materialul filtrant este deja saturat cu contaminanți și predomină procesul de sufuzie către zona încărcăturii proaspete. Apoi vine un moment în care întregul strat de încărcare a filtrului este saturat cu impurități de apă și nu se atinge gradul necesar de clarificare a apei. Concentrația de materie în suspensie la ieșirea de încărcare începe să crească.

Timpul în care se realizează limpezirea apei într-un anumit grad se numește timpul acțiunii de protecție a încărcăturii. Când se atinge pierderea maximă de presiune, filtrul de iluminare trebuie să fie comutat în modul de spălare de slăbire, când încărcătura este spălată cu un flux invers de apă, iar contaminanții sunt evacuați în canalizare.

Posibilitatea de reținere a materiei grosiere în suspensie de către un filtru depinde în principal de masa acesteia; suspensie fină și particule coloidale - din forțele de suprafață. Sarcina particulelor în suspensie este importantă, deoarece particulele coloidale cu aceeași sarcină nu se pot combina în conglomerate, se măresc și se stabilesc: sarcina împiedică apropierea lor. Această „alienare” a particulelor este depășită de coagularea artificială. De regulă, coagularea (uneori, în plus, flocularea) se efectuează în rezervoare de decantare - clarificatoare. Adesea, acest proces este combinat cu dedurizarea apei prin calcare, sau cu sifon prin var sau cu soda caustică.

În filtrele de iluminat convenționale, cel mai des se observă filtrarea filmului. Filtrarea volumetrică este organizată în filtre cu două straturi și în așa-numitele clarificatoare de contact. Filtrul este umplut cu un strat inferior de nisip de cuarț cu dimensiunea de 0,65 - 0,75 mm și un strat superior de antracit cu dimensiunea granulelor de 1,0 - 1,25 mm. Pe suprafața superioară a stratului de granule mari de antracit nu se formează o peliculă. Substanțele în suspensie care au trecut prin stratul de antracit sunt reținute de stratul inferior de nisip.

La slăbirea filtrului, straturile de nisip și antracit nu sunt amestecate, deoarece densitatea antracitului este jumătate din densitatea nisipului de cuarț.

6 . opcaută procesul de înmuiere înode folosind metoda schimbului de cationi

Conform teoriei disocierii electrolitice, moleculele unor substanțe dintr-o soluție apoasă se dezintegrează în ioni încărcați pozitiv și negativ - cationi și anioni.

Când o astfel de soluție trece printr-un filtru care conține un material slab solubil (schimbător de cationi), capabil să absoarbă cationii soluției, inclusiv Ca și Mg, și în schimb să elibereze cationii Na sau H din compoziția sa, are loc dedurizarea apei. Apa este aproape complet eliberată de Ca și Mg, iar duritatea sa este redusă la 0,1°

N / A - kationation. Cu această metodă, sărurile de calciu și magneziu dizolvate în apă, când sunt filtrate printr-un material schimbător de cationi, Ca și Mg sunt schimbate cu Na; Ca rezultat, se obțin doar săruri de sodiu cu solubilitate ridicată. Formula materialului schimbător de cationi este desemnată în mod convențional prin litera R.

Materialele cationitice sunt: glauconit, cărbune sulfonat și rășini sintetice. Cel mai utilizat cărbune în prezent este cărbunele sulfonat, care se obține după tratarea cărbunelui brun sau bituminos cu acid sulfuric fumos.

Capacitatea unui material schimbător de cationi este limita capacității sale de schimb, după care, ca urmare a consumului de cationi Na, aceștia trebuie restabiliți prin regenerare.

Capacitatea se măsoară în tone - grade (t-deg) de formatoare de sol, numărând la 1 m 3 de material cationic. Ton - grade se obțin prin înmulțirea consumului de apă purificată, exprimat în tone, cu duritatea acestei ape în grade de duritate.

Regenerarea se realizează cu o soluție 5 - 10% de sare de masă trecută printr-un material schimbător de cationi.

O trăsătură caracteristică a cationizării Na este absența sărurilor care precipită. Anionii sărurilor de duritate sunt trimiși în întregime la cazan. Această circumstanță necesită creșterea cantității de apă de purjare. Dedurizarea apei în timpul cationizării cu Na este destul de profundă, duritatea apei de alimentare poate fi adusă la 0° (practic 0,05-01°), în timp ce alcalinitatea nu diferă de duritatea carbonatică a apei sursei.

Dezavantajele Na-cationizării includ producerea de alcalinitate crescută în cazurile în care există o cantitate semnificativă de săruri de duritate temporară în apa sursă.

Este posibil să vă limitați la Na - cationizare numai dacă duritatea carbonatică a apei nu depășește 3-6°. În caz contrar, trebuie să creșteți semnificativ cantitatea de apă suflată, ceea ce va crea pierderi mari de căldură. De obicei, cantitatea de apă de purjare nu depășește 5-10% din consumul total utilizat pentru alimentarea cazanului.

Metoda de cationizare necesită o întreținere foarte simplă și este accesibilă personalului obișnuit al cazanelor fără implicarea suplimentară a unui chimist.

Design filtru cationic

N - N / A-Laionizare. Dacă un filtru schimbător de cationi umplut cu carbon sulfonic este regenerat nu cu o soluție de sare de masă, ci cu o soluție de acid sulfuric, atunci va avea loc un schimb între cationii de Ca și Mg găsiți în apa purificată și cationii H ai acid sulfonic.

Apa preparată în acest fel, având și o duritate neglijabilă, devine în același timp acidă și astfel nepotrivită pentru alimentarea cazanelor cu abur, iar aciditatea apei este egală cu duritatea non-carbonată a apei.

Combinând Na și H - dedurizarea apei cationite împreună, puteți obține rezultate bune. Duritatea apei preparate prin metoda schimbului de cationi H-Na nu depășește 0,1° cu o alcalinitate de 4-5°.

7 . Descrie principiulscheme de bază de tratare a apei

Efectuarea modificărilor necesare în compoziția apei tratate este posibilă folosind diverse scheme tehnologice, apoi alegerea uneia dintre ele se face pe baza tehnicilor comparative - calcule economice pentru variantele planificate de scheme.

Ca urmare a epurării chimice a apelor naturale efectuate la stațiile de tratare a apei pot apărea următoarele modificări principale în compoziția acestora: 1) limpezirea apei; 2) dedurizarea apei; 3) reducerea alcalinității apei; 4) reducerea conținutului de sare al apei; 5) desalinizarea completă a apei; 6) degazarea apei. Scheme de tratare a apei necesare pentru implementare

modificările enumerate în compoziția sa pot include diferite procese, care se reduc la următoarele trei grupuri principale: 1) metode de precipitare; 2) filtrarea mecanică a apei; 3) filtrarea apei cu schimb de ioni.

Utilizarea schemelor tehnologice pentru stațiile de tratare a apei implică de obicei o combinație de diferite metode de tratare a apei.

Cifrele prezintă scheme posibile ale stațiilor combinate de tratare a apei care utilizează aceste trei categorii de procese de tratare a apei. Aceste diagrame arată doar dispozitivele principale. Fără echipament auxiliar, iar filtrele de a doua și a treia etapă nu sunt indicate.

Schema statiilor de tratare a apei

1-apa bruta; 2-iluminator; 3-filtru mecanic; 4-rezervor intermediar; 5-pompa; 6-dozator de coagulant; 7-Na - filtru schimbător de cationi; 8-N - filtru schimbător de cationi; 9 - decarbonizator; 10 - OH - filtru anionic; 11 - apa tratata.

Filtrarea prin schimb de ioni este o etapă finală obligatorie a tratarii apei pentru toate opțiunile posibile de schemă și se realizează sub formă de Na - cationizare, H-Na-cationizare și H-OH - ionizare a apei. Clarificatorul 2 oferă două opțiuni principale pentru utilizarea sa: 1) limpezirea apei, atunci când procesele de coagulare și sedimentare a apei sunt efectuate în ea și 2) dedurizare a apei, atunci când, pe lângă coagulare, în ea se efectuează calcarea, ca precum si, concomitent cu vararea, desiliconizarea cu magneziu a apei.

În funcție de caracteristicile apelor naturale în ceea ce privește conținutul de substanțe în suspensie din acestea, sunt posibile trei grupuri de scheme tehnologice pentru tratarea lor:

1) Apele arteziene subterane (indicate 1a în Fig.), care sunt practic de obicei lipsite de substanțe în suspensie, nu necesită limpezirea lor și de aceea tratarea unor astfel de ape se poate limita doar la filtrarea prin schimb ionic după una din trei scheme, în funcție de privind cerinţele pentru apa tratată: a ) Na - cationizare, dacă se impune numai dedurizarea apei; b) H-Na - cationizare, dacă este necesar, pe lângă înmuiere, o scădere a alcalinității sau o scădere a conținutului de sare al apei; c) H-OH - ionizare, dacă este necesară desalinizarea profundă a apei.

2) apele de suprafață cu un conținut scăzut de solide în suspensie (sunt desemnate 1b în Fig.) pot fi prelucrate folosind așa-numitele scheme de presiune cu flux direct, în care coagularea și clarificarea în filtre mecanice sunt combinate cu unul dintre schimbul de ioni. scheme de filtrare.

3) apele de suprafață cu o cantitate relativ mare de substanțe în suspensie (indicate 1c în Fig.) sunt curățate de ele prin limpezire, după care sunt supuse filtrării mecanice și apoi combinate cu una dintre schemele de filtrare cu schimb ionic. Și adesea. Pentru descărcarea părții schimbătoare de ioni a stației de tratare a apei, concomitent cu coagularea, apa este parțial înmuiată în clarificator și conținutul ei de sare este redus prin calcare și desiliconizare cu magneziu. Astfel de scheme combinate sunt adecvate în special atunci când se tratează ape foarte mineralizate, deoarece chiar și cu desalinizarea lor parțială prin schimb ionic, sunt necesare cantități mari de apă.

Soluţie:

Determinați perioada de întreținere a filtrului, h

unde: h 0 - înălțimea stratului filtrant, 1,2 m

Gr - capacitatea de reținere a murdăriei a materialului filtrant, 3,5 kg/m 3.

Valoarea lui Gr poate varia mult în funcție de natura substanțelor în suspensie, compoziția lor fracțională, materialul de filtrare etc. La calcul, puteți lua Gr = 3? 4 kg/m3, medie 3,5 kg/m3,

U p - viteza de filtrare, 4,1 m/h,

C în - concentrație, solide în suspensie, 7 mg/l,

Numărul de spălări ale filtrului pe zi este determinat de formula:

unde: T 0 - perioada de interspalare, 146,34 ore,

t 0 - timpul de oprire a filtrului pentru spălare, de obicei 0,3 - 0,5 ore,

Să determinăm zona de filtrare necesară:

unde: viteza de filtrare în U, 4,1 m/h,

Q - Capacitate, 15 m 3 / h,

În conformitate cu regulile și reglementările pentru proiectarea stațiilor de tratare a apei, numărul de filtre trebuie să fie de cel puțin trei, apoi aria unui filtru va fi:

unde: m - numărul de filtre.

Pe baza suprafeței găsite a unui filtru, găsim diametrul necesar al filtrului din tabel: diametru d = 1500 mm, aria de filtrare f = 1,72 m2.

Să specificăm numărul de filtre:

Daca numarul de filtre este mai mic decat perioada de interspalare m 0? T 0 + t 0 (în exemplul nostru 2

Calculul filtrului include determinarea consumului de apă pentru propriile nevoi, de ex. pentru spalarea filtrului si pentru spalarea filtrului dupa spalare.

Consumul de apă pentru spălarea și desfacerea filtrului este determinat de formula:

unde: i- intensitatea afânării, l/(s * m 2); de obicei i = 12 l/(s * m2);

t - timpul de spălare, min. t = 15 min.

Determinăm consumul mediu de apă pentru spălarea filtrelor de lucru folosind formula:

Să determinăm debitul pentru golirea primului filtru la o viteză de 4 m/h timp de 10 minute înainte de a-l pune în funcțiune:

Consum mediu de apă pentru curățarea filtrelor de lucru:

Cantitatea necesară de apă pentru unitatea de filtrare, ținând cont de consumul pentru nevoile proprii:

Q p = g av + g av. altitudine + Q

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

Literatură

1. „Tratamentul apei”. V.F. Vikhrev și M.S. Shkrob. Moscova 1973.

2. „Manual pentru tratarea apei instalațiilor de cazane.” O.V. Rahati. Moscova 1976

3. „Tratamentul apei”. B.N. Broasca, A.P. Levcenko. Moscova 1996.

4. „Tratamentul apei”. CM. Gurvici. Moscova 1961.

Documente similare

Proiectarea și principiul de funcționare a unei pompe de recirculare, schema tehnologică a funcționării unei unități de dezaerare-alimentare și a unui separator cu suflare continuă. Calculul termic al cazanului, calculul hidraulic al conductei de apă de serviciu, sistemele de dedurizare a apei.

teză, adăugată 22.09.2011

Selectarea și justificarea schemei adoptate și componența structurilor stației de tratare a apei. Calculul modificărilor în calitatea epurării apei. Proiectarea unui sistem de alimentare cu apă de răcire cu circulație. Calculul facilitatilor de reactivi pentru vararea si coagularea apei.

lucrare curs, adaugat 12.03.2014

Descrierea schemei tehnologice pentru tratarea apei și prepararea electroliților. Costul de fabricație a unui recipient cu o grilă perforată și a unui aparat cu agitator. Scopul și principiul de funcționare al filtrului schimbător de ioni. Calcul racordurilor cu flansa pentru conducte.

teză, adăugată 13.06.2015

Metode de îmbunătățire a calității apei în funcție de poluare. Filtre moderne de tratare a apei cu schimb de ioni de uz casnic și industrial. Filtre în contracurent ionit pentru dedurizarea și desalinizarea apei. Regenerarea în contracurent a rășinilor schimbătoare de ioni.

rezumat, adăugat 30.04.2011

Evaluarea calitatii apei la sursa. Justificarea schemei tehnologice de bază a procesului de epurare a apei. Calcule tehnologice și hidraulice ale structurilor stației de tratare a apei proiectate. Modalități de dezinfectare a apei. Zone de protectie sanitara.

lucrare de curs, adăugată 10.02.2012

Comenzi automate pentru cazane și sisteme de tratare a apei. Modernizarea sistemului de pompare de alimentare a cazanelor. Principiul de funcționare al convertizorului de frecvență TOVERT VF-S11 la stațiile de pompare. Programare cu LOGO! SoftComfort.

lucrare curs, adaugat 19.06.2012

Metode de dezinfecție a apei în tehnologia de tratare a apei. Instalatii de electroliza pentru dezinfectia apei. Avantajele și tehnologia metodei de ozonare a apei. Dezinfectarea apei cu raze bactericide și schema de proiectare a unei instalații bactericide.

rezumat, adăugat 03.09.2011

Cazană, echipament principal, principiu de funcționare. Calcul hidraulic al rețelelor de încălzire. Determinarea consumului de energie termică. Construirea unui program sporit pentru reglarea alimentării cu căldură. Procesul de înmuiere a apei de alimentare, afânare și regenerare.

teză, adăugată 15.02.2017

Sistem de alimentare cu apă și canalizare la o întreprindere municipală, caracteristicile instalațiilor sale de tratare. Tehnologia de tratare a apei și eficiența epurării apelor uzate, controlul calității apei tratate. Grupuri de microorganisme din nămol activ și biofilm.

raport de practică, adăugat la 13.01.2012

Clasificarea impurităților conținute în apă pentru umplerea circuitului unei instalații de turbină cu abur. Indicatori de calitate a apei. Metode de îndepărtare a impurităților mecanice, dispersate coloidal. Dedurizarea apei prin metoda schimbului de cationi. Dezaerarea termică a apei.

Instalațiile moderne de apă utilizează o tehnologie complexă de purificare a apei în mai multe etape, dezvoltată încă din secolul al XIX-lea. Din acel moment, această tehnologie a suferit diverse îmbunătățiri și a ajuns la noi sub forma unor sisteme publice de alimentare cu apă existente cu o schemă clasică de tratare a apei, folosind aceleași trei etape principale.

Etapele principale ale tratării apei

Epurarea mecanică a apei. Aceasta este o etapă pregătitoare a tratării apei, care vizează îndepărtarea particulelor mari (vizibile) poluante din apă - nisip, rugină, plancton, nămol și alte materii grele în suspensie. Se efectuează înainte de alimentarea cu apă a principalelor stații de epurare folosind site-uri cu ochiuri de diferite diametre și site rotative.
Epurarea chimică a apei. Este produs pentru a aduce calitatea apei la valori standard. Pentru aceasta se folosesc diverse metode tehnologice: limpezire, coagulare, sedimentare, filtrare, dezinfectare, demineralizare, dedurizare.

Luminarea Necesar în principal pentru apele de suprafață. Se efectuează în etapa inițială a epurării apei potabile în camera de reacție și constă în adăugarea unui preparat care conține clor și a unui coagulant la volumul de apă tratat. Clorul contribuie la distrugerea substantelor organice, reprezentate in majoritate de acizi humici si fulvici, inerenti apelor de suprafata si conferindu-le o culoare maro-verzuie caracteristica.

Coagulare are ca scop purificarea apei de substanțele în suspensie și impuritățile coloidale care sunt invizibile pentru ochi. Coagulantele, care sunt săruri de aluminiu, ajută cele mai mici particule organice în suspensie (plancton, microorganisme, molecule mari de proteine) să se lipească și să le transforme în fulgi grei, care apoi precipită. Pentru a îmbunătăți floculația, se pot adăuga floculanti - substanțe chimice de diferite mărci.

Advocacy pierderea de apă are loc în rezervoarele cu mecanism de curgere lentă și preaplin, unde stratul inferior de lichid se mișcă mai lent decât stratul superior. În același timp, viteza generală a mișcării apei încetinește și sunt create condiții pentru precipitarea particulelor poluante grele.

Filtrare pe filtre de carbon sau carbonizare, ajuta la eliminarea a 95% din impuritatile din apa, atat chimice cat si biologice. Anterior, apa era filtrată folosind filtre cu cartuș cu cărbune activ presat. Dar această metodă necesită destul de multă muncă și necesită o regenerare frecventă și costisitoare a materialului filtrant. În stadiul actual, utilizarea cărbunelui activat granular (GAC) sau pudră (PAH), care sunt turnați în apă într-un bloc de cărbune și amestecat cu apa tratată, este promițătoare. Studiile au arătat că această metodă este mult mai eficientă decât filtrarea prin filtre bloc și este, de asemenea, mai puțin costisitoare. HAP ajută la eliminarea contaminării cu compuși chimici, metale grele, substanțe organice și, mai important, agenți tensioactivi. Filtrarea cu cărbune activ este disponibilă tehnologic la orice tip de instalație de alimentare cu apă.

Dezinfectare utilizat pe toate tipurile de sisteme de alimentare cu apă fără excepție pentru a elimina pericolul epidemic al apei potabile. În zilele noastre, metodele de dezinfecție oferă o selecție largă de diferite metode și dezinfectanți, dar una dintre componente este invariabil clorul, datorită capacității sale de a rămâne activ în rețeaua de distribuție și de a dezinfecta conductele de apă.

Demineralizare la scară industrială presupune îndepărtarea cantităților în exces de fier și mangan din apă (deferizare și respectiv demanganizare).

Un conținut crescut de fier modifică proprietățile organoleptice ale apei, o face să devină galben-maro și dă un gust „metalic” neplăcut. Fierul precipită în țevi, creând condiții pentru contaminarea lor ulterioară cu agenți biologici, pătează rufele în timpul spălării și afectează negativ echipamentele sanitare. În plus, concentrațiile mari de fier și mangan pot provoca boli ale tractului gastrointestinal, rinichilor și sângelui. O cantitate în exces de fier este de obicei însoțită de un conținut ridicat de mangan și hidrogen sulfurat.

În sistemele publice de alimentare cu apă, îndepărtarea fierului se realizează prin metoda aerării. În acest caz, fierul divalent este oxidat la trivalent și precipită sub formă de fulgi de rugină. Acest lucru poate fi apoi eliminat folosind filtre cu sarcini diferite.

Aerarea se realizează în două moduri:

Aerarea sub presiune - un amestec de aer este furnizat în camera de contact din centru printr-o țeavă care ajunge la jumătatea camerei. Apoi, coloana de apă barbote cu bule dintr-un amestec de aer, care oxidează impuritățile metalice și gazele. Coloana de aerare nu este complet umplută cu apă; există o pernă de aer deasupra suprafeței. Sarcina sa este de a înmuia ciocanul de ari și de a crește zona de aerare.
Aerarea fără presiune - realizată cu unități de duș. În camerele speciale, apa este pulverizată folosind ejectoare de apă, ceea ce mărește semnificativ aria de contact a apei cu aerul.

În plus, fierul este intens oxidat atunci când apa este tratată cu clor și ozon.

Manganul este îndepărtat din apă prin filtrare prin încărcături modificate sau prin adăugarea de agenți oxidanți, de exemplu, permanganat de potasiu.

Înmuiere apa se efectueaza pentru a elimina sarurile de duritate - carbonati de calciu si magneziu. In acest scop se folosesc filtre incarcate cu schimbatoare de cationi acide sau alcaline sau schimbatoare de anioni, inlocuind ionii de calciu si magneziu cu sodiu neutru. Aceasta este o metodă destul de costisitoare, prin urmare este folosită cel mai adesea la stațiile locale de tratare a apei.

Alimentarea cu apă a rețelei de distribuție.

După trecerea printr-un complex complet de instalații de tratare la stația de alimentare cu apă, apa devine potabilă. Apoi este furnizat consumatorului printr-un sistem de conducte de apă, a cărui stare în cele mai multe cazuri lasă de dorit. Prin urmare, din ce în ce mai des se pune întrebarea cu privire la necesitatea purificării suplimentare a apei potabile de la robinet și nu numai aducerea acesteia la cerințele de reglementare, ci și conferirea calităților benefice sănătății.

Apa este o substanță pe care o consumăm în fiecare zi și Consumul de apă de calitate este foarte important pentru sănătatea umană. Diferite țări au standarde diferite pentru apa de la robinet, care determină claritatea și conținutul diferitelor substanțe din aceasta. Rusia nu este una dintre țările cu cele mai stricte standarde. Chiar dacă în apă există metale grele, este foarte puțin probabil ca organizațiile de aprovizionare cu apă să facă publicitate pe scară largă. Deși microorganismele patogene nu se găsesc de obicei în apa de la robinet, aceasta conține o mulțime de diferite substanțe chimice. Dacă nu ai grijă singur de puritatea apei, poți ajunge cu o serie dintre cele mai neplăcute boli. Prin urmare, vă sugerăm să vă familiarizați cu ceea ce există metode moderne de purificare a apei .

În zilele noastre puteți găsi o mulțime de informații contradictorii despre metodele și sistemele utilizate pentru purificarea apei. Acest articol oferă revizuirea metodelor moderne de purificare a apei pentru uz casnic și industrial, și, de asemenea, clarifică unele întrebări referitoare la eficacitatea acestor metode.

1. Filtre de carbon

Avantajele filtrelor de carbon:

Îndepărtarea excelentă a pesticidelor și a clorului.
Ieftin.

Filtrele vin în toate formele și dimensiunile. Aceasta este una dintre cele mai vechi și mai ieftine metode de purificare a apei. Majoritatea filtrelor de carbon folosesc cărbune activ. Apa trece cu ușurință printr-un filtru de cărbune activ, care are o suprafață mare a porilor (până la 1000 m 2 /g), în care are loc adsorbția poluanților. Cărbunele activat este folosit atât sub formă de bloc solid, cât și sub formă granulară. Apa trece printr-un bloc solid mai mult timp, ceea ce face ca astfel de filtre să fie mai eficiente în absorbția contaminanților. Filtrele cu cărbune activ sunt cele mai bune pentru îndepărtarea contaminanților, cum ar fi insecticidele, erbicidele și PCB-urile. De asemenea, pot elimina multe substanțe chimice industriale și clorul. Dar cărbunele activ nu îndepărtează majoritatea substanțelor chimice anorganice, metalele grele dizolvate (cum ar fi plumbul) sau contaminanții biologici. Pentru a combate aceste neajunsuri într-o oarecare măsură, mulți producători folosesc cărbune activ în combinație cu alte metode de curățare, precum filtrele ceramice sau lumina ultravioletă, despre care vor fi discutate mai târziu. Chiar și cu aceste îmbunătățiri, totuși, sistemele de filtrare cu carbon au limitările și dezavantajele lor.

Dezavantajele filtrelor de carbon:

Nu elimina bacteriile.
De scurtă durată.

Filtrele de carbon oferă un teren excelent pentru bacterii. Dacă apa nu a fost tratată cu clor, ozon sau alte metode de protecție bactericidă înainte de filtrare, atunci bacteriile din apă se vor depune în filtru și se vor înmulți acolo, contaminând apa care trece prin acesta. Din acest motiv, nu este recomandată folosirea unui filtru de carbon atunci când apa provine direct dintr-o sursă naturală. Unii producători susțin că problema se rezolvă prin adăugarea de argint. Din păcate, această tehnologie nu funcționează suficient de eficient. Apa trebuie să rămână în contact cu argintul mult mai mult timp pentru a avea un efect semnificativ. De asemenea, în timp, filtrele de carbon încep să-și piardă din eficacitate. Treptat, filtrul își pierde capacitatea de a capta contaminanții și tot mai multe impurități intră în apa filtrată. În același timp, apa continuă să curgă prin filtru cu ușurință și nu poți afla cât de eficient funcționează filtrul doar analizând calitatea apei, dar nu toată lumea are un laborator acasă. Prin urmare, filtrul trebuie înlocuit după o anumită perioadă de timp sau după filtrarea unui anumit volum de apă.

Dezavantajele filtrelor ceramice:

Ineficient împotriva poluanților organici și a pesticidelor.

Filtrele ceramice sunt ineficiente în îndepărtarea poluanților organici sau a pesticidelor. Deci aceste filtre nu sunt recomandate pentru purificarea apei la domiciliu. Acasă, ar trebui să fie folosite împreună cu un filtru de carbon.

Dezavantajele ozonării:

Această metodă nu îndepărtează metalele grele, mineralele sau pesticidele.
Ozonul se descompune rapid în oxigen și își pierde eficacitatea.
O metodă foarte costisitoare.
Ozonul este o substanță foarte toxică, așa că funcționarea sistemului trebuie atent monitorizată de senzori.

Pentru a obține apă potabilă, doar ozonarea nu este suficientă. Nu îndepărtează metalele grele, mineralele sau pesticidele. Și, spre deosebire de clor, care, rămânând în apă, continuă să-și îndeplinească funcția, ozonul are o durată de viață foarte scurtă. Se dezintegrează aproape instantaneu și nu are efect rezidual de curățare. O altă piatră de poticnire în ozonarea apei este costul. Folosirea ozonării acasă este prea costisitoare.

4. Radiații ultraviolete

Avantajele utilizării radiațiilor UV:

Omoara bacteriile si virusii.

Când microorganismele precum bacteriile și virușii absorb radiațiile ultraviolete, încep să apară anumite reacții care le provoacă moartea. Acest lucru face ca lumina UV să fie o metodă foarte eficientă de ucidere a agenților patogeni precum E. coli și salmonella fără a adăuga substanțe chimice precum clorul. Radiațiile UV sunt una dintre puținele metode de purificare care pot distruge virușii, ceea ce este deosebit de important în zonele rurale unde nu există alte modalități de a obține apă de înaltă calitate.

Dezavantajele radiațiilor UV:

Ineficient împotriva tuturor organismelor.
Imposibilitatea de a elimina metalele grele, pesticidele și alți poluanți fizici.

5. Filtre de apă schimbătoare de ioni

Avantajele filtrelor schimbătoare de ioni:

Extindeți funcționarea încălzitoarelor de apă și a mașinilor de spălat.

Dezavantajele filtrelor schimbătoare de ioni:

Ele nu purifică apa și nu o fac sigură pentru oameni.

Filtrele schimbătoare de ioni acționează ca dedurizatoare de apă și nu au niciun efect asupra microorganismelor. Dedurizarea apei dure este bună pentru mașina de spălat și încălzitorul de apă, precum și pentru scăldat. Apa tare strânge pielea mai mult, iar săpunul din ea spumează mai puțin bine. Cu toate acestea, apa moale nu este mai benefică decât apa dură. Dedurizatorii nu purifică apa.

6. Sisteme de purificare a apei cupru-zinc

Avantajele sistemelor de curățare cupru-zinc:

Îndepărtați eficient clorul și metalele grele.

Filtre de apă similare sunt vândute sub numele KDF. Ei folosesc un aliaj patentat de cupru-zinc, care este conținut în filtru sub formă de granule. Moleculele de cupru și zinc acționează ca poli diferiți într-o baterie. Când apa contaminată trece prin granule, o parte a impurităților este direcționată către zinc, cealaltă parte a impurităților cu sarcina opusă este direcționată către cupru. În acest caz, apar reacții de oxidare-reducere, în care substanțele chimice potențial periculoase sunt neutralizate. Ca urmare a tratării apei clorurate, se formează clorură de zinc. De asemenea, astfel de filtre reduc conținutul de mercur, arsenic, fier și plumb. Pe măsură ce apa trece prin filtru, bacteriile și alte organisme sunt distruse.

Dezavantajele sistemelor de curățare cupru-zinc:

Ineficient împotriva pesticidelor și a poluanților organici.

Sistemele de tratare cu cupru-zinc nu îndepărtează pesticidele și alți contaminanți organici. Cu toate acestea, sistemele KDF includ de obicei o unitate de filtru de carbon pentru a depăși aceste dezavantaje.

7. Sisteme de osmoză inversă

Avantajele sistemelor de osmoză inversă:

Ele purifică bine apa de metale, bacterii, viruși, microorganisme, precum și substanțe chimice organice și anorganice.

Inițial, sistemul de osmoză inversă a fost folosit pentru desalinizarea apei de mare. În timpul procesului de curățare, apa sub presiune trece printr-o membrană sintetică semi-permeabilă. În condiții favorabile, această metodă de filtrare vă permite să eliminați de la 90% la 98% metale grele, viruși, bacterii și alte organisme, substanțe chimice organice și anorganice.

Dezavantajele sistemelor de osmoză inversă:

Cantități mari de apă ca deșeu.
Membrana sintetică se degradează atunci când este expusă la cloruri și la poluanți fizici.
Bacteriile pot crește în sistem.
Lucrează mai rău cu apă dură.

În ciuda avantajelor lor, sistemele de osmoză inversă au dezavantaje semnificative. Pentru început, sunt extrem de intensive în resurse; Pentru a obține 1 litru de apă curată, 3-8 litri de apă contaminată sunt spălate în canalul de scurgere. Faptul că această apă drenată conține poluanți concentrați a determinat unele comunități înfometate de apă să interzică în totalitate astfel de sisteme de tratare.

Aceste sisteme necesită, de asemenea, o presiune minimă a apei de 2,7 atm pentru a funcționa corect. Trebuie avut grijă să se mențină integritatea membranei, care trebuie înlocuită la fiecare câțiva ani.

Membrana își deteriorează proprietățile în prezența clorului și la tratarea apei tulburi. Prin urmare, sistemele de osmoză inversă necesită purificarea preliminară a apei cu un filtru de carbon.

Sistemele de osmoză inversă sunt, de asemenea, un bun teren propice pentru bacterii, care pot necesita instalarea unui filtru de carbon între unitatea RO și rezervorul de stocare a apei și a unui alt filtru între rezervorul de stocare și robinetul de unde este evacuată apa. În cele din urmă, dacă apa este destul de dură, poate fi necesar un sistem suplimentar de dedurizare a apei.

Având în vedere dezavantajele enumerate, într-adevăr este dificil să consideri aceste sisteme ca fiind cea mai bună modalitate de purificare a apei.

8. Distilarea

Avantajele distilarii:

Îndepărtează o gamă largă de contaminanți, util ca prim pas în curățare.
Poate fi folosit în mod repetat.

Când se face corect, distilarea produce apă destul de curată și sigură. Există critici în privința consumului de apă distilată, dar mulți oameni beau apă distilată ani de zile fără a avea probleme de sănătate. Distilarea este un proces relativ simplu: apa este încălzită până la fierbere și se transformă în abur. Fierberea ucide diverse bacterii și alți agenți patogeni. Aburul obținut prin fierbere se răcește și se obține din nou apă.

Dezavantajele distilarii

Contaminanții sunt transferați într-o oarecare măsură în condens.
Este necesară o întreținere atentă pentru a asigura curățenia distilatorului.
Proces lent.
Consumă cantități mari de apă de la robinet (pentru răcire) și energie (pentru încălzire).

Poluanții anorganici sunt capabili să migreze de-a lungul filmului subțire de apă care se formează pe pereții interiori. De asemenea, contaminanții din sticlă sau metal în care apa este încălzită sunt transferați în apă.

Compușii organici cu un punct de fierbere mai mic de 100°C intră automat în distilat și chiar și compușii organici cu un punct de fierbere peste 100°C se pot dizolva în vapori de apă și, de asemenea, pot intra în distilat. În timpul fierberii, se pot forma noi compuși organoclorați din cauza energiei primite.

Distilarea este un proces lent care necesită depozitarea apei pentru o perioadă lungă de timp. În timpul depozitării, apa poate fi recontaminată cu substanțe din aerul înconjurător.

Distilarea necesită cantități mari de energie și apă și, prin urmare, este un proces costisitor de operat. În plus, este necesară curățarea regulată a distilatorului pentru a elimina contaminanții acumulați în timpul procesului.

Acest articol se bazează pe munca dr. David Williams, medic, biochimist și specialist în vindecare naturală.

(18.552 vizualizări | 1 vizualizări astăzi)

Filtru inovator Naked pentru sticle reutilizabile de la Liquidity