Главная > Разное

Очистка воды для промышленного и бытового использования

Природные воды, как правило, содержат целый набор загрязнений различной природы. Это и механические частицы, и соли тяжелых металлов (железо, марганец и т. п.), и органические молекулы разных размеров (гуматы, ПАВы и т. п.), бактерии и вирусы, а в некоторых случаях и радионуклиды.

Очевидно, что при создании аппаратурно-технологической схемы установки водоподготовки основополагающими являются состав исходной воды и требования заказчика к очищенной воде. Возможность выполнения этих требований одним методом очистки крайне редка. Практически всегда необходима комбинация нескольких способов. Оптимальный выбор сочетания таких способов особенно актуален в настоящее время, когда наряду с ужесточением требований к качеству воды на первый план выходит экологическая безопасность всего процесса. Необходимо не только получить чистую воду, но и добиться того, чтобы объем отходов был минимален и они были нетоксичны.

В многочисленных отечественных публикациях последнего времени  рассмотрены реализованные схемы водоподготовки для различных производств.

Основными технологическими приемами водоподготовки, которые реализуются различными методами, являются:

1. очистка воды от взвешенных частиц;

2.   очистка от железа и марганца;

3. удаление органических загрязнений (обесцвечивание, дезодорация);

4. умягчение воды;

5. обессоливание;

6.  удаление биологических загрязнений;

7. коррекция состава воды (щелочности или кислотности, содержания Са, F, I и т. п.).

На рисунке  показаны в логической последовательности все указанные элементы. Технологические схемы водоподготовки, состав которых определяется качеством используемой воды и заданными параметрами очищенной, создаются путем различного сочетания этих элементов.


Фото 1 Очистка воды для промышленного и бытового использования

 Умягчение воды

Процесс удаления из воды солей жесткости называют умягчением .

Жесткая питьевая вода горьковата на вкус и оказывает отрицательное влияние на органы пищеварения. По нормам ВОЗ оптимальная жесткость питьевой воды составляет 1,0-2,0 мг-экв/л. В бытовых условиях избыток солей жесткости приводи! к зарастанию нагревающихся поверхностей в бойлерах, чайниках, трубах, отложению солей на сантехарматуре и выводу ее из строя, а также оставляет налет на волосах и коже человека, создавая неприятное ощущение их «жесткости». При стирке, взаимодействуя с ПАВами мыла или стиральных порошков, соли жесткости связывают их и требуют большего расхода.

В пищевой промышленности жесткая вода ухудшает качество продуктов, вызывая выпадение солей при хранении. Это характерно для бутилированной питьевой воды, пива, соков, водки. Даже при мытье бутылок она оставляет несмываемые потеки. Поэтому жесткость воды, используемой для приготовления различных продуктов, четко регламентирована и находится на уровне 0,1-0,2 мг экв/л .

В энергетике случайное кратковременное попадание жесткой воды с систему очень быстро выводит из строя теплообменное оборудование, трубопроводы. Даже небольшой слой отложений солей на поверхности теплообменного оборудования приводит к резкому снижению коэффициента теплопередачи и увеличению расхода топлива. Трубопроводы зарастают настолько, что их производительность падает в несколько раз. Поэтому в тех процессах, где допустимо использование воды с некоторым содержанием солей, ее жесткость ограничивается еще меньшими значениями - 0,03-0,05 мг-экв/л .

Процессы извлечения из воды солей Са + и Mg+ в водоподготовке называют умягчением. Относительно селективное удаление солей жесткости может производиться 3 методами:

•   реагентным умягчением;

• ионным обменом;

• нанофильтрацией.

 Термические методы обработки воды

Старейшим методом получения обессоленной воды (дистиллята) является термический метод - перегонка, дистилляция, выпарка .

Основой процесса является перевод воды в паровую фазу с последующей ее конденсацией. Для испарения воды требуется подвести, а при конденсации пара - отвести тепло фазового перехода. При образовании пара в него наряду с молекулами воды переходят и молекулы растворенных веществ в соответствии с их летучестью. Для большинства минеральных солей коэффициент распределения составляет 10-10 . Это дает возможность получать из маломинерализованной воды дистиллят с солесодержанием порядка единиц мг/л, а при опреснении морской воды - с содержанием солей около 100 мг/л. Качество получаемого конденсата определяется также режимом кипения и брызгоуносом, которые зависят от конструкции выпарного аппарата и режима его работы.

Важнейшим преимуществом данного метола являются минимальные количества используемых реагентов и объем отходов, которые могут быть получены в виде твердых солей.

Тепловая и экономическая эффективность метода определяется режимом испарения воды и степенью рекуперации тепла фазового перехода при конденсации пара.

По характеру использования тепла дистилляционные установки подразделяются на одноступенчатые, многоступенчатые и термокомпрессионные.

Одноступенчатая испарительная установка состоит из испарителя, включающего камеру кипения и встроенный или выносной нагревательный элемент, и конденсатора с системой охлаждения. Охлаждающая конденсатор вода частично используется для подпитки испарителя, а основное ее количество с избыточным теплом сбрасывается. В результате на 1 т греющего пара удается получить около 0,9 т дистиллята.

Многоступенчатые испарительные установки включают в себя несколько последовательно работающих испарителей, у которых, начиная со второго, греющим является пар, полученный на предыдущей ступени. Вторичный пар последней ступени конденсируется в концевом теплообменнике, нагревая исходную воду, которая подается в первый испаритель .


Фото 2 Очистка воды для промышленного и бытового использования

Обеззараживание питьевой воды

Под обеззараживанием питьевой воды  понимают мероприятия по уничтожению в воде бактерий и вирусов, вызывающих инфекционные заболевания. По способу воздействия на микроорганизмы методы обеззараживания воды подразделяются на химические, или реагентные; физические, или безреагентные, и комбинированные. В первом случае должный эффект достигается внесением в воду биологически активных химических соединений; безреагентные методы обеззараживания подразумевают обработку воды физическими воздействиями, а в комбинированных используются одновременно химическое и физическое воздействия.

К химическим способам обеззараживания питьевой воды относят ее обработку окислителями: хлором, озоном и т. п., а также ионами тяжелых металлов. К физическим - обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком и т. д. Перед обеззараживанием вода обычно подвергается очистке фильтрацией и (или) коагуляцией, при которой удаляются взвешенные вещества, яйца гельминтов и значительная часть микроорганизмов.

При химических способах обеззараживания питьевой воды для достижения стойкого обеззараживающего эффекта необходимо правильно определить дозу вводимого реагента и обеспечить достаточную длительность его контакта с водой. Доза реагента определяется пробным обеззараживанием или расчетными методами. Для поддержания необходимого эффекта при химических способах обеззараживания питьевой воды доза реагента рассчитывается с избытком (остаточный хлор, остаточный озон), гарантирующим уничтожение микроорганизмов, попадающих в воду некоторое время после обеззараживания.

При физических способах необходимо подвести к единице объема воды заданное количество энергии, определяемое как произведение интенсивности воздействия (мощности излучения) на время контакта.

Наиболее распространенным методом обеззараживания воды был и остается метод хлорирования. Это объясняется высокой эффективностью, простотой используемого технологического оборудования, дешевизной применяемого реагента - жидкого или газообразного хлора - и относительной простотой обслуживания.

Очень важным и ценным качеством метода хлорирования является его последействие. Если количество хлора взято с некоторым расчетным избытком, так чтобы после прохождения очистных сооружений в воде содержалось 0,3-0,5 мг/л остаточного хлора, то не происходит вторичного роста микроорганизмов в воде.

Взаимодействие хлора с микроорганизмами описано выше.

Одновременно с обеззараживанием воды протекают реакции окисления органических соединений, при которых в воде образуются хлорорганические соединения, обладающие высокой токсичностью, мутагенностью и канцерогенностью. Последующая очистка воды на активном угле не всегда может удалить эти соединения. Кроме того, что эти хлорорганические соединения, обладающие высокой стойкостью, становятся загрязнителями питьевой воды, они, пройдя через систему водоснабжения и канализации, вызывают загрязнение рек вниз по течению.

Хлор является сильнодействующим токсическим веществом, требующим соблюдения специальных мер по обеспечению безопасности при его транспортировке, хранении и использовании; мер по предупреждению катастрофических последствий в чрезвычайных аварийных ситуациях. Поэтому ведется постоянный поиск реагентов, сочетающих положительные качества хлора и не имеющих его недостатков.

Предлагается применение диоксида хлора , который обладает рядом преимуществ, таких как: более высокое бактерицидное

и дезодорирующее действие, отсутствие в продуктах обработки хлорорганических соединений, улучшение органолептических качеств воды, отсутствие необходимости перевозки жидкого хлора. Однако диоксид хлора дорог, должен производиться на месте по достаточно сложной технологии. Его применение имеет перспективу для установок относительно небольшой производительности.

Применение для обеззараживания хлорсодержащих реагентов (хлорной извести, гипохлоритов натрия и кальция) менее опасно в обслуживании и не требует сложных технологических решений. Правда, используемое при этом реагентное хозяйство более громоздко, что связано с необходимостью хранения больших количеств препаратов (в 3-5 раз больше, чем при использовании хлора). Во столько же раз увеличивается объем перевозок. При хранении происходит частичное разложение реагентов с уменьшением содержания хлора. Остается необходимость устройства системы притяжно-вытяжной вентиляции и соблюдения мер безопасности для обслуживающего персонала. Растворы хлорсодержащих реагентов коррозионно-активны и требуют оборудования и трубопроводов из нержавеющих материалов или с антикоррозийным покрытием.

Все большее распространение, особенно на небольших станциях водоподготовки, приобретают установки по производству активных хлорсодержащих реагентов электрохимическими методами. В России несколько предприятий предлагают установки типа «Санер», «Сенатор», «Хлорэл-200» для производства гипохлорита натрия методом диафрагменного электролиза поваренной соли .

Озонирование  основано на свойстве озона разлагаться в воде с образованием атомарного кислорода, разрушающего ферментные системы микробных клеток и окисляющего некоторые соединения, которые придают воде неприятный запах (например, гуминовые основания). Количество озона, необходимое для обеззараживания питьевой воды, зависит от степени загрязнения воды и составляет 1-6 мг/л при контакте в 8-15 мин; количество остаточного озона должно составлять не более 0,3-0,5 мг/л, т. к. более высокая доза придает воде специфический запах и вызывает коррозию водопроводных труб. С гигиенической точки зрения озонирование - один из лучших способов обеззараживания питьевой воды. При высокой степени обеззараживания оно обеспечивает ее наилучшие органолептические показатели и отсутствие высокотоксичных и канцерогенных продуктов в очищенной воде.

Однако в связи с большим расходом электроэнергии, использованием сложной аппаратуры и необходимостью высококвалифицированного обслуживания, озонирование нашло применение для обеззараживания питьевой воды только при централизованном водоснабжении.

Метод озонирования технически сложен и наиболее дорогостоящ. Технологический процесс включает последовательные стадии очистки

воздуха, его охлаждения и осушки, синтеза озона, смешения озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой, отвода и деструкции остаточной озоновоздушной смеси, вывода ее в атмосферу. Все это требует также дополнительного вспомогательного оборудования (озонаторы, компрессоры, установки осушки воздуха, холодильные aiperarbi и т. д.), объемных строительно-монтажных работ.

Озон токсичен. Предельно допустимое содержание этого газа в воздухе производственных помещений 0,1 г/м3. К тому же существует опасность взрыва озоновоздушной смеси.

Следует отметить, что, хотя ряд зарубежных фирм предлагает автономные озонаторные установки для организации водоснабжения отдельного коттеджа или очистки воды в бассейне, кроме очень высокой стоимости таких устройств, требуется обеспечение их высококачественного обслуживания. Применение установки, предлагаемой одной из отечественных фирм , для автономного водоснабжения без всяких систем контроля содержания озона в воздухе и воде, может печально кончиться для ее владельцев. В этих условиях возможно применение дозирования в воду гипохлорита, получаемого в малогабаритном электролизере типа «Санатор», хотя и здесь требуется квалифицированное обслуживание.

Применение тяжелых металлов (медь, серебро и др.) для обеззараживания питьевой воды основано на использовании их «олигодинамического» свойства - способности оказывать бактерицидное .действие в малых концентрациях. Эти металлы могут вводиться в виде растворов солей либо методом электрохимического растворения . В обоих этих случаях возможен косвенный контроль их содержания в воде. Следует заметить, что ПДК ионов серебра и меди в питьевой воде достаточно жесткие, а требования к воде, сбрасываемой в рыбохозяйственные водоемы, еще выше.

К химическим способам обеззараживания питьевой воды относится также широко применявшееся в начале 20 в. обеззараживание соединениями брома и йода, обладающими более выраженными бактерицидными свойствами, чем хлор, но требующими и более сложной технологии. В современной практике для обеззараживания питьевой воды йодированием предлагается использовать специальные иониты, насыщенные йодом. При пропускании через них воды йод постепенно вымывается из ионита, обеспечивая необходимую дозу в воде . Такое решение приемлемо для малогабаритных индивидуальных установок. Существенным недостатком является изменение концентрации йода во время работы и отсутствие постоянного контроля его концентрации.

Применение активных углей  и катионитов, насыщенных серебром, например, C-100Ag или C-150Ag фирмы «Purolite» , преследует цели не «серебрения» воды, а предотвращения развития микроорганизмов

при прекращении движения воды. При остановках создаются идеальные условиях для их размножения - большое количество органики, задержанное на поверхности частиц, их огромная площадь и повышенная температура. Наличие серебра в структуре этих частиц резко уменьшает вероятность обсеменения слоя загрузки. Серебросодержащие катиониты разработки ОАО НИИПМ - КУ-23СМ и КУ-23СП - содержат в себе значительно большее количество серебра и предназначены для обеззараживания воды в установках небольшой производительности [278, 279J.

Из физических способов обеззараживания питьевой воды наибольшее распространение получило обеззараживание ультрафиолетовыми лучами, бактерицидные свойства которых обусловлены действием на клеточный обмен и особенно на ферментные системы бактериальной клетки. Ультрафиолетовые лучи уничтожают не только вегетативные, но и споровые формы бактерий, и не изменяют органолептических свойств воды. Важно отметить, что поскольку при УФ-облучении не образуются токсичные продукты, то не существует верхнего порога дозы. Увеличением дозы УФ-излучения почти всегда можно добиться желаемого уровня обеззараживания.

Основным недостатком метода является полное отсутствие последействия.

Организация процесса УФ-обеззараживания требует больших капитальных вложений, чем хлорирование, но меньших, чем озонирование. Более низкие эксплуатационные расходы делают УФ-обеззараживание и хлорирование сопоставимыми в экономическом плане. Расход электроэнергии незначителен, а стоимость ежегодной замены ламп составляет не более 10% от цены установки. Для индивидуального водоснабжения УФ-установки являются наиболее привлекательными.

Фактором, снижающим эффективность работы установок УФ-обеззараживания при длительной эксплуатации, является загрязнение кварцевых чехлов ламп отложениями органического и минерального состава. Крупные установки снабжаются автоматической системой очистки, осуществляющей промывку путем циркуляции через установку воды с добавлением пищевых кислот. В остальных случаях применяется механическая очистка.

Обеззараживание питьевой воды ультразвуком основано на способности его вызывать т. н. кавитацию - образование пустот, создающих большую разность давления, что ведет к разрыву клеточной оболочки и гибели бактериальной клетки. Бактерицидное действие ультразвука разной частоты весьма значительно и зависит от интенсивности звуковых колебаний.

Из физических способов индивидуального обеззараживания воды наиболее распространенным и надежным является кипячение, при котором, кроме уничтожения бактерий, вирусов, бактериофагов, антибиоти-

ков и др. биологических объектов, часто содержащихся в открытых водоисточниках, удаляются растворенные в воде газы и уменьшается жесткость воды. Вкусовые качества воды при кипячении меняются мало.

Во многих случаях наиболее эффективным оказывается комплексное применение реагентных и безреагентных методов обеззараживания воды. Сочетание УФ-обеззараживания с последующим хлорированием малыми дозами обеспечивает как высочайшую степень очистки, так и отсутствие вторичного биозагрязнения воды. Так, обработкой воды бассейнов УФ-облучением в сочетании с хлорированием достигается не только высокая степень обеззараживания, снижение пороговой концентрации хлора в воде, но и, как следствие, существенная экономия средств на расходе хлора и улучшение обстановки в самом бассейне.

Аналогично распространяется использование озонирования, при котором уничтожается микрофлора и часть органических загрязнений, с последующим щадящим хлорированием, обеспечивающим отсутствие вторичного биозагрязнения воды. При этом резко сокращается образование токсичных хлорорганических веществ.

Поскольку все микроорганизмы характеризуются определенными размерами, показанными на 3, пропуская воду через фильтрующую перегородку с размерами пор меньшими, чем микроорганизмы, можно полностью очистить от них воду. Так, фильтрующие элементы, имеющие размер пор менее 1 микрона, согласно действующим ТИ 10-5031536-73-10 на безалкогольную продукцию, считаются обеспложивающими, т. е. стерилизующими. Хотя на рисунке 1.3 видно, что удаляются только бактерии, но не вирусы. Для более «тонких» процессов, когда недопустимо присутствие любых микроорганизмов, например, в микроэлектронике, применяют фильтры с порами размером не более 0,1-0,2 мкм.

Достаточно новыми способами обеззараживания воды являются электрохимический и электроимпульсный . Серийно производятся установки «Изумруд», «Сапфир», «Аквамин» и т. п. . Их работа основана на пропускании воды через электрохимический диафрагменный реактор, разделенный ультрафильтрационной металлокерамической мембраной на катодную и анодную область. При подаче постоянного тока в катодной и анодной камерах происходит образование щелочного и кислого растворов, электролитическое образование активного хлора. В этих средах гибнут практически все микроорганизмы и происходит частичное разрушение органических загрязнений. Конструкция проточного электрохимического элемента хорошо отработана, и набором из различного числа таких элементов получают установки заданной производительности. Кроме того, их используют для получения дезинфицирующих растворов - католита и анолита, применяемых в медицинской практике. Что касается заявлений

разработчиков об изменении структуры воды и ее чудодейственных свойствах, оставим ото без комментариев.

При электроимпульсном воздействии производится электрический разряд в воде - электрогидравлический удар, т. н. эффект Л. А. Юткина. При разряде возникает ударная волна сверхвысокого давления, световое излучение и образуется озон. Эти факторы губительно действуют на биологические объекты .

Удаление органических загрязнений

Органические вещества присутствуют в воде в виде природных и техногенных соединений.

К природным относятся гуминовые и фульвокислоты и их соединения, в том числе их комплексы с железом.

Техногенные образуются в результате действия человека. В их числе продукты, образующиеся при обработке воды активным хлором, включая наиболее токсичные и канцерогенные - диоксины.

Органические загрязнения имеют различные размеры и молекулярную массу. Спектр распределения органических загрязнений по размерам представлен на рисунке 1.3.

Органические загрязнения могут быть удалены из воды двумя методами :

• разрушением (окислением) до СО2 и Н2О;

• извлечением.

Разрушение производится сильными окислителями, такими как хлор, кислород, озон, а также жестким ультрафиолетом.

При дозировке в воду перманганата калия и ее фильтрации через каталитический материал Greensand эффективно удаляются многие органические соединения. Требуется подбор таких доз перманганата, при которых окисляются органические соединения, железо и марганец, но отсутствует проскок перманганата в очищенную воду.

Извлечение органических веществ может быть осуществлено сорбцией, коагуляцией и мембранными методами.

При сорбционном извлечении молекулы органических веществ сорбируются на поверхности специально подготовленного сорбента, в качестве которого наибольшее распространение имеют активные угли различного типа, или поглощаются в объеме сорбента-органопоглотителя «скавенжера». В качестве последнего используются слабоосновные аниониты с пористой структурой или гелевого типа с акриловой матрицей.

Угольный фильтр, неграмотно называемый некоторыми карбоновым, может быть установлен после механического или катионитного. Использование прочного гранулированного активного угля, например, АГ-3, допускающего частые взрыхления, позволяет совместить удале-

ние органических веществ с механической фильтрацией. При этом емкость угля может снизиться из-за забивания его пор частицами взвесей. Поскольку в любом случае уголь требует периодической замены при исчерпании сорбционной емкости, в ряде случаев выгоднее поставить один фильтр с углем и чаще его заменять, чем устанавливать дополнительный механический фильтр. Ресурс работы угля зависит от параметров воды и типа использованного угля и определяется при практических испытаниях.

Уголь требует периодической замены. Поэтому фильтры должны быть снабжены специальными штуцерами для загрузки и выгрузки угля.

Поскольку при коагуляции механизм извлечения органики состоит в ее сорбции на образующихся хлопьях, имеющих огромную поверхность, этот метод также может быть отнесен к сорбционному извлечению.

При пропускании воды через полупроницаемую мембрану на ней задерживаются органические вещества, имеющие молекулярную массу:

• при ультрафильтрации - более 10000;

•   при нанофильтрации - более 200;

• при обратном осмосе - практически любую.

Как правило, очистку природной воды от органических загрязнений производят ее обработкой активированным углем. В тех случаях, когда вода имеет только сезонную, периодическую, повышенную концентрацию органики, обычно применяют «углевание», т. е. обработку пылевидным углем, вводимым при коагуляции или фильтрации. В других случаях очистку производят в напорных фильтрах со стационарным слоем угля. Применимость отечественных углей для этих процессов показана в таблице.

Наиболее современным способом удаления органики является ультрафильтрационный. Он позволяет одновременно дезинфицировать воду, удалить все взвеси и многие органические вещества (дезодорировать и обесцветить воду). Разработаны соответствующие типы мембран и мембранных установок производительностью сотни кубометров в час .

Дехлорирование воды

Использование хлорированной водопроводной воды вызывает неприятные ощущения у многих людей и совершенно недопустимо для многих технологических процессов. Так, в пищевой промышленности возможно изменение цвета и резкое ухудшение вкуса продуктов, в производстве электронных компонентов возможно полное нарушение технологического процесса. В процессах водоподготовки там, где применяются установки обратного осмоса с современными мембранами, содержание активного хлора ограничено 0,1 мг/л.

Однако во многих таких производствах для дезинфекции воды ее обрабатывают большими дозами хлора, который затем необходимо извлечь.

Процесс удаления избыточного активного хлора называется дехлорированием и обязателен во всех рассмотренных выше случаях.

Дехлорирование  обычно осуществляется при пропускании воды через активированный уголь. На загрузке происходит восстановление активного (растворенного) хлора до аниона СГ. Ресурс работы угля значительно выше, чем при сорбции органики, и может составлять несколько лет. Продолжительность работы зависит от концентрации хлора в воде и скорости фильтрования. На рисунке 3.18 показана зависимость количества воды, в м , которое можно пропустить через 1 литр угля в зависимости от условий работы [198J.


Фото 3 Очистка воды для промышленного и бытового использования

18. Количество воды в м3, которое можно пропустить через 1 литр угля АС-20, в зависимости от содержания свободного хлора и объемной скорости фильтрации V в м воды на м сорбента

При очистке природной воды на активном угле происходит, кроме того, окисление Fe + до Fe3+, а также задерживаются взвеси и коллоидные частицы Fe+. При загрязнении фильтров они регенерируются путем обратной промывки исходной водой. На фильтрах устанавливаются блоки управления регенерацией по времени.

Дехлорирование производится либо в отдельном аппарате, либо совмещается с друтими операциями (механической фильтрации, удаления органики).

 Очистка воды в коттеджах

Основной толчок внедрению современных технологий водоподготовки в России дал быстро развивающийся рынок бытовых (коттеджных) установок. В бытовых условиях могут использоваться только высоконадежные и высокоэффективные аппараты, требующие минимального обслуживания. Отсутствие в СССР и России производства такого оборудования и расходных материалов и в то же время их офомный ассортимент за рубежом привели к созданию многочисленных фирм, закупающих импортное оборудование и осуществляющих его монтаж и наладку. Ряд отечественных организаций производит оборудование по своим разработкам, однако при этом широко используют импортные комплектующие.

Поскольку состав воды в каждом месте индивидуален, то и схема очистки должна подбираться индивидуально. Для очистки любой воды до требований СанПиН 2.1.4.10749-01 необходимо удалить все загрязнения, концентрация которых превышает нормы. В общем случае в состав установки должны включаться операции:

•   грубая предварительная фильтрация;

• очистка от взвесей;

• обезжелезивание;

• удаление органических загрязнений;

•   умягчение;

• обеззараживание,

а в ряде случаев и опреснение.

В зависимости от состава воды в конкретном месте, выбираются операции, необходимые для ее очистки. Причем некоторые операции могут быть совмещены, как это описывалось выше.

Существует принципиальная минимальная схема очистки воды в коттедже . Она включает в себя узел обезжелезивания и умягчения. Такая схема пригодна для очистки подземных вод, в которых отсутствуют биологические и органические загрязнения. В первом фильтре производится механическая фильтрация и обезжелезивание, на схеме изображены 3 варианта проведения обезжелезивания. В зависимости от количества железа и марганца в исходной воде используется либо очистка на загрузке типа «Birm» с вводом дополнительного воздуха эжектором или компрессором, включающимся по сигналу от датчика

протока.

 

При работе фильтра на очистке вода с введенным воздухом поступает в блок управления (головку) и из нее в верхнюю часть фильтра, вводится внутрь через распределительную систему, фильтруется сверху вниз через слой загрузки, очищается при этом от железа и взвешенных частиц и через расположенный внизу фильтра дренаж, помещенный в слой гравия, выводится из фильтра в блок управления.

Не растворившийся в воде воздух, который собирается в верхней части фильтра, выводится из него через автоматический воздухоотделитель (клапан сдувки).

Очищенная от взвесей и железа вода умягчается на катионите в Na-форме. Конструкция и состав этого фильтра практически одинаковы у всех производителей. Отличия состоят в типе блока управления и узлах солерастворителя.

Вода подается в блок управления установки умягчения. В блоке расположены: счетчик расхода очищенной воды; программно-временное устройство, обеспечивающее проведение регенерации катионита, его отмывки и взрыхления; многоходовой клапан с электроприводом.

При работе установки умягчения на очистке, вода из блока управления поступает в корпус фильтра, фильтруется сверху вниз через слой катионита в Na-форме, очищается от солей жесткости, катионов тяжелых металлов и через расположенный внизу корпуса фильтра дренаж выводится из него.

После исчерпания емкости катионита качество умягчения значительно ухудшается. При проведении пуско-наладочных работ в блоке управления устанавливается объем раствора, после обработки которого фильтр автоматически переключается в режим регенерации катионита.

Регенерация катионита включает в себя следующие технологические операции:

•  взрыхление с подачей воды снизу вверх для удаления задержанных взвесей и измельченных частиц катионита;

• пропуск регенерационного раствора 7-10% NaCl, полученного в эжекторе путем подсоса из бака-солерастворителя концентрированного 26% раствора;

• медленная отмывка сверху вниз;

• быстрая отмывка сверху вниз;

• подача в бак-растворитель заданного объема умягченной воды.

Для бытовых целей в блоке управления обычно предусматривается режим проведения т. н. отложенной регенерации, когда она производится после сигнала счетчика об исчерпании емкости фильтра в те же сутки ночью, когда расход воды отсутствует. Используется также вариант с периодической регенерацией через определенное число суток вне зависимости от расхода воды. Преимуществом такого варианта является меньшая на 5-7% стоимость, снижение возможности обсеменения загрузки при длительном отсутствии жильцов, а недостатки состоят в повышенном расходе соли и нестабильном качестве умягчения воды.

Для коттеджей очень важно правильно выбрать метод обезжелезивания. В разделе 3.3 и в приложениях 8, 9 даны соответствующие рекомендации. По нашему мнению, применение систем с регенерацией перманганатом, которые выводят из строя биосептики, допустимо только в случаях, когда концентрации железа и марганца очень велики и их не удается окислить воздухом, либо наряду с ними в воде присутствует сероводород. Другим эффективным путем удаления сероводорода и окисления железа является интенсивная аэрация воды при ее подаче в промежуточную емкость до установки очистки . Такой способ целесообразен и при нестабильной подаче воды из централизованного водопровода, поскольку позволяет иметь ее запас, а давление поддерживать собственным насосом.

Снизить производительность установки и ее стоимость можно, расположив буферную емкость после установки очистки. Емкость может быть герметичной, типа гидробака, либо наливной с дополнительным насосом. В последнем случае для предотвращения попадания в воду загрязнений на сдувке емкости необходимо установить микрофильтр. После такой емкости необходимо установить систему обеззараживания.

<<< Бытовые малогабаритные устройства очистки воды

Рейтинг:
  • Итоги рейтинга 2.67/5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
2.7/5 (3 голоса)

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить