Водоподготовка и очистка воды. Виды систем фильтрации воды

Водоподготовка и очистка воды. Виды систем фильтрации воды

Современное оборудование для фильтрации воды различается конструктивными особенностями, типом и степенью фильтрации воды, а также количеством ступеней очистки. Чаще всего водоочистительные приборы изготавливают с тремя ступенями очистки:

1. Механическая фильтрация воды , в рамках которой удаляются внешние частицы: песок, ржавчина, ил. Для этого используется полипропиленовый фильтр или система из трех элементов: капронового шнура, угольного фильтра и полипропиленового картриджа.
2. Очистка воды путем ионного обмена. В результате повышается мягкость воды, что делает ее пригодной для мытья и питья.
3. Удаление хлора и органических соединений посредством активированного угля, в результате чего улучшается также вкус, запах и цвет воды.

Для улучшения качества воды используются дополнительные ступени фильтрации и обеззараживания. Например, фильтрация воды мембраной обратного осмоса, в результате которой можно добиться показателя очистки более 99%. Эту ступень применяют комплексно: перед ней нередко устанавливают ультрафильтрационные картриджи на основе модифицированного полиэфирсульфона (PES), которые предназначены для защиты обратноосмотической мембраны и продления срока ее службы, а после — минерализаторы для обогащения воды важными микро- и макроэлементами.

Выделяют следующие виды систем очистки и фильтрации воды:

Фильтры-кувшины. Являются настольными приборами и способны очистить до 450 литров без замены картриджа в зависимости от качества исходной воды. Фильтрующими компонентами преимущественно выступают засыпной, прессованный или запеченный активированный уголь, ионообменная смола, полипропиленовое волокно. Среди недостатков фильтрации воды дома таким прибором выделяют низкую степень и скорость очистки, необходимость частой смены фильтра.

Фильтры для грубой и предварительной очистки устанавливаются непосредственно в трубы и предназначены для очистки воды от крупных частиц: грязи, песка и ржавчины. Они защищают систему водопровода и отопления, конструктивные элементы бытовой техники от засоров, продлевают жизнь магистральным системам фильтрации. Необходимы для установки на выходе воды из скважины или колодца в загородных домовладениях.

Фильтр обратного осмоса. Такие устройства являются многоступенчатыми и используются для полной очистки воды от лишних примесей. Фильтрация воды обратным осмосом проводится в несколько этапов:

• удаление крупных частиц и хлора;
• мембранная фильтрация — для задержки молекул воды;
• заполнение емкости для хранения;
• поступление воды через специальный кран.

Часто такие системы фильтрации воды устанавливают под мойки, врезая дополнительный кран. Достоинство подобных приборов — максимальная степень очистки, которой не могут добиться другие фильтры. Недостаток заключается в удалении полезных минералов из воды, что также влияет и на ее вкус. Поэтому такие фильтры используют с минерализаторами.

Лучшая система фильтрации воды — для каждого своя. Одним достаточно установить стандартную трехступенчатую очистку, а кто-то привык использовать фильтр обратного осмоса и уже после наполнять воду необходимыми минералами. Но при установке системы фильтрации важно учитывать особенности воды в конкретной местности, так как может понадобиться усиленная очистка от повышенного содержания железа или крупных частиц земли и глины. Как уже было сказано выше, функционал водоочистительных систем зависит от вида, но качество и набор дополнительных функций у каждого производителя отличается. Мы подготовили обзор популярных производителей аппаратов для фильтрации воды, чтобы каждый читатель смог определиться, кому отдать предпочтение при выборе систем очистки.

Очистка сточных вод. Химический способ

Очистка сточных вод при помощи реактивов осуществляется, когда нет времени на длительное отстаивание или фильтрацию жидкости. Также химический способ подходит для тех случаев, когда процесс отделения загрязнений сложный, многоэтапный. Целесообразно применить химреактивы, чтобы способствовать преобразованию веществ и фракций. Компоненты разрушаются или трансформируются – происходит распад на более простые.

Процесс может проходить при отсутствии признаков, но чаще выпадает осадок – это хлопья, они легче твердых фракций, которые ранее содержались в стоках, менее плотные, а потому проще очистить жидкость. Такие включения удаляются обычным фильтром, мелкоячеистой решеткой.

Следует правильно подбирать химические реактивы, если это правило не выполняется, возникает непредсказуемая реакция, сопровождаемая образованием газов, пены, новых соединений. Но при использовании подходящих веществ можно удалить из стоков до 95% нерастворимых компонентов, до 25% растворимых веществ.

Физико-химический способ

Технологии, основанные на одновременном применении физических и химических способов, повышают эффективность очистки сточной жидкости. Можно отделять компоненты, не подверженные окислению или разрушению. Это органические, неорганические, мелкодисперсные вещества.

Доступные способы.

1. Коагуляция : позволят объединить более мелкие частицы в крупные образования, это повышает эффективность работы фильтрующих приспособлений, оборудования, сооружений.
2. Озонирование : процесс, сопровождающийся образованием озона из кислорода, вследствие этого происходит окисление сторонних веществ.
3. Воздействие ультразвуком : метод используется для очистки твердых тел, которые сильно загрязнены, под действием ультразвуковых волн создаются акустические течения, радиационное давление, обеспечивается акустокапиллярный эффект, благодаря этому от поверхностей отделяются сложные загрязнения.
4. Экстракция : различают двух-, трехслойные экстракции, основа процесса – переработка с упрощением процесса электрохимического извлечения токсичных компонентов.
5. Сорбция : метод применяется для работы с нейтральными и агрессивными средами, действует в структуре сорбционного материала, нужный результат получают благодаря процессу адсорбции и механического задержания.
6. Ионообменные смолы : нерастворимые вещества, которые взаимодействуют с ионами раствора, удаляют загрязняющие компоненты.

Этапы очистки воды гигиена. Тем. Методы очистки, обеззараживания и улучшения качества питьевой воды

Цель : Изучение методов очистки, обеззараживания и улучшения качества питьевой воды.

План занятия

1.Классификация и характеристика методов очистки воды, обеззараживания воды и специальных методов улучшения качества воды.

2. Лабораторная работа "Определение дозы коагулянта для очистки воды и пробное хлорирование воды", решение ситуационных задач на дефторирование и фторирование питьевой воды.

Классификация и характеристика методов очистки воды

Методы очистки воды классифицируются на физические (отстаивание и фильтрация) и химические (коагуляция).

Отстаивание и фильтрация позволяет удалить грубую муть (песок, яйца гельминтов, частично микроорганизмы и органические остатки).

Коагуляция с последующей фильтрацией позволяет удалить коллоидную взвесь и за счет этого осветлить воду, снизить цветность, жесткость и концентрацию фторидов в воде. Для коагуляции используют собственно коагулянты, вызывающие слипание частиц, их агрегацию и оседание агрегатов в виде хлопьев и комочков, что сопровождается адсорбцией органических примесей, микроорганизмов, яиц гельминтов и пр. В качестве коагулянтов применяют соли поливалентных металлов (железа и алюминия) – сернокислый алюминий, глинозем (глину, содержащую диоксид алюминия), которые при взаимодействии с водой образуют амфотерные гидроксиды в виде студенистых хлопьев. Остаточные количества сернокислого алюминия гигиенически нормируются, поскольку растворимые соединения алюминия при избыточном поступлении в организм с водой неблагоприятно влияют на центральную нервную систему, красную и белую кровь и кислотно-щелочное равновесие (ПДК = 0,5 мг/л). В качестве флоккулянтов , облегчающих и ускоряющих процесс коагуляции, применяют водорастворимые высокомолекулярные соединения, например, полиакриламид (остаточная ПДК = 2 мг/л).

Этапы очистки воды на водопроводных станциях. Необходимость применения

После использования водопроводной воды, которая прошла очистку в городских стационарных сооружениях, нередко наблюдается налет, например, в чайнике, на раковинах или в стиральной машине. Это легкий известковый налет, который необходимо регулярно чистить, чтобы он не превратился в известковый камень. Употреблять воду такого качества опасно для здоровья, так как рано или поздно это приводит к образованию камней в почках. Страдает от такого состава жидкости и бытовая техника. Стиральные и посудомоечные машины быстро выходят из строя, когда на нагревательных элементах регулярно образуется накипь.

Это далеко не все проблемы, которые возникают в результате использования воды низкого качества в бытовых условиях. Поэтому возникают дополнительные расходы, связанные с установкой очистительных мини-станций в своем доме или в квартире.

Одна из сфер применения установок водоподготовки — предприятия по производству пива. Здесь к жидкости предъявляются очень строгие требования, она является основным сырьем. Для получения 1 литра хмельного напитка потребуется 20 литров воды. Именно от ее качества зависит вкус готового продукта, его стойкость, мягкость, а также процесс брожения.

В составе не должно присутствовать излишков солей магния и кальция, иначе это придаст соленоватость и нехарактерную кислинку. Не допускается также использование щелочной воды. На пивзаводах работают высокотехнологичные станции водоподготовки, которые позволяют добиться высокого качества продукции.

Отдельными местами, где производится предварительная обработка, являются отстойники. Они представляют собой железобетонные сооружения проточного типа, которые очень медленно пропускают воду. Это называется очисткой в ламинарном режиме, загрязнения просто выпадают в осадок, а затем потоки направляются на дальнейшую очистку.

Водоподготовка для котельной. Коррозия

В системах теплоэнергетики различают два основных вида коррозии – химическую и электрохимическую. Микрогальванические пары, образующиеся на металлических поверхностях, служат причиной электрохимической коррозии. Вещества, способствующие электрохимической коррозии – растворенный в воде кислород и углекислый газ.

Коррозия металлических элементов зависит от показателя pH среды. Например, алюминиевые конструкции начинают корродировать при рН свыше 8,3-8,5. Высокая коррозионная активность кислорода и углекислого газа в отопительных системах обусловлена тем, что при повышении температуры их растворимость снижается и происходит десорбция их из котловой воды. Поэтому процессы химводоочистки должны предусматривать способы нейтрализации кислорода и углекислого газа.

Основная задача водоподготовки – предотвратить нежелательные процессы – образование накипи и коррозию – во всех агрегатах промышленной котельной.

Для нужд котельного оборудования используется водопроводная либо природная артезианская вода. Каждый тип воды имеет свои особенности. Соли жесткости (кальций и магний) присутствуют практически во всех видах отечественных источников воды. Еще одной проблемой водопроводной воды часто является высокое содержание солей железа (до 20 мг/л).

Оборудование и материалы для водоподготовки котельных включают в себя разнообразные фильтры, химические реагенты, установки механической и физико-химической очистки.

4 этапа очистки воды. Основные источники пресной воды

71% нашей планеты покрыт водой. В основном, солёной водой, абсолютно непригодной для питья. В общем количестве мировой воды. Если из этого скромного объёма убрать 68% льдов на полюсах и 30% подземных пресных источников, останется 0,8% в вечной мерзлоте, 0,2% в озёрах, 0,006% в реках и ещё чуть-чуть в атмосфере. То есть, количество легкодоступной пресной воды на планете мало, а та, что есть, чаще всего не подходит для питья без обработки. Так что примем за отправную точку тот факт, что питьевая вода — дорогой и дефицитный ресурс.Россия лидирует по количеству поверхностной пресной воды, поэтому чаще всего воду для городского водоснабжения берут из крупных озёр и рек. Для небольших поселений используются артезианские скважины. Но даже в тех местностях, где протекают относительно чистые реки или прорыты скважины, вода требует подготовки перед тем, как её можно будет использовать для центрального водоснабжения, ведь в воде могут быть вирусы, опасные бактерии, тяжёлые металлы и прочие химические загрязнения. Так железистая вода бьёт по печени и сердечно-сосудистой системе, избыток фтора портит зубы и кости, диоксины, оставшиеся от сжигания мусора, вредят нервной системе и вызывают рак, слишком жёсткая вода провоцирует образование камней в почках, а свинец отрицательно влияет на развитие детей и вызывает анемию. А уж про бактерии и вирусы и так всё понятно — заболевания, аллергии и расстройства ЖКТ обеспечены. Да и использованную воду тоже хорошо бы очищать, а не просто сливать обратно в реку.Городской цикл очистки воды состоит из двух этапов: забор воды из водоёмов и очистка для использования в водопроводах, а затем очистка получившихся канализационных стоков и сброс воды обратно в водоёмы. То есть водоснабжение и канализация.

Водоподготовка и водоочистка. Очистка воды в загородном доме: задача повышенной сложности

Сложные загрязнения, с которыми приходится сталкиваться владельцам коттеджей, получающих воду из скважины или колодца, требуют системного подхода. Чтобы вода стала пригодной к употреблению, т. е. питьевой, обычно нужен целый комплекс водоподготовки, состоящий из последовательно соединенных фильтрующих устройств колонного типа. В качестве примера можно рассмотреть систему комплексной очистки воды для коттеджей, предлагаемую одним из лидеров рынка — компанией «Экодар». Это система «Стандарт EM». Данный комплекс выполняет следующие задачи:

1. Первичная очистка от механических примесей и осветление. Выполняется сетчатым грязевым фильтром.
2. Обезжелезивание, удаление марганца и сероводорода — ликвидация неприятного запаха затхлости и железистого цвета. Для этого используется безреагентный фильтр-обезжелезиватель в комплексе с аэрационной колонной со встречными турбулентными потоками.
3. Удаление избыточной жесткости. Для этого применяется фильтр умягчения воды со встроенным датчиком расхода ионообменной смолы.
4. Удаление микробиологических загрязнений, которое осуществляется методом УФ-облучения посредством стерилизатора.
5. Доочистка с использованием фильтра тонкой очистки.

В комплект входят также и дополнительные приборы, необходимые для корректной работы системы:

• безмасляный воздушный компрессор с функцией регулировки расхода воздуха;
• автоматическая система управления работой компрессора;
• регулятор жесткости воды;
• расходометр воды;
• манометры.

Подобный комплексный способ очистки воды из скважины позволяет получить на выходе чистую питьевую воду.

Приняв решение об установке водоочистной системы, следует внимательно подойти к расчету ее параметров:

• Производительность должна покрывать потребности домохозяйства в чистой воде с небольшим превышением. Для питьевой воды и воды, применяемой для хозяйственных потребностей, можно использовать фильтры различной степени очистки: например, дополнительно установив для кухни систему тонкой очистки воды методом обратного осмоса.
• Ресурс работы оборудования зависит от степени загрязненности исходной воды, ее температуры и биохимических свойств, принципа работы, объема и бренда фильтра, материала загрузки или картриджа. Гарантийные обязательства у различных установщиков также различаются.
• Способы и методы очистки воды , а также тип и объем фильтра подбираются в зависимости от результатов анализа вашей воды.
• Определяя производительность оборудования, важно учитывать расход воды и реагентов , необходимый системе для проведения регенерации; а в случае применения обратноосмотического фильтра — потери жидкости в виде сливаемого в канализацию субстрата, не прошедшего фильтрующую мембрану.
• Прежде чем отдать предпочтение тому или иному инсталлятору оборудования, стоит поинтересоваться, осуществляет ли он сервисное обслуживание , какова его периодичность и стоимость. У большинства крупных компаний, как правило, более конкурентный уровень цен. Кроме того, периодически они проводят акции и предлагают участие в программах лояльности.