Очистка воды

Системы очистки воды

Системы очистки воды

Пресная вода, которую используют в быту, как правило, содержит ряд примесей. Преимущественно, это различные соли, в состав которых входят металлы и анионы, повышающие жесткость воды, поверхностно-активные вещества, являющиеся основной моющих средств, а также механические взвеси. Одним из наиболее часто встречающихся металлов, которые в современных технологиях очистки удаляют из воды, считается железо. Повышенная концентрация его ионов (заряженных положительно частиц Fe2+ и Fe3+) негативно воздействует на кожу, ухудшает состав крови, может вызывать аллергию. Кроме того, ионы железа способны образовывать нерастворимые соли, которые в виде осадков осаждаются на различных поверхностях.

В наше время множество компаний предлагает широкий спектр аппаратов по очистке воды от примесей железа. Метод осаждения этого металла выбирается их специалистами в зависимости от состава исходного субстрата, и требований, которые предъявляются к конечному результату очистки.

Последние, во-первых, определяются нормативными актами, такими, как, например, госстандарты, во-вторых, зависят от пожеланий самого заказчика. Также специалисты фирм выбирают возможности установки и оптимального функционирования фильтров. Основываясь на все выше сказанное наиболее популярными является 4 основных типа очистки воды от ионов железа:

  • Нереагентный
  • Реагентный
  • Метода натрий-катионирования

Нереагентный способ очистки

Нереагентный способ основан на окислении ионов железа кислородом воздуха, который под давлением пропускается через толщу воды. При этом ионы железа вступают в реакцию с кислородом, образуя в водном растворе нерастворимый гидроксид железа. Затем такой осадок достаточно просто профильтровать. На первом этапе вода очищается от крупных механических примесей. Затем происходит аэрация. Установка для этого процесса состоит из корпуса с газоотделительным клапаном, компрессора и импульсного водосчетчика. Под действием компрессора воздух подается в колонку, где находится очищаемый субстрат. Затем вода, насыщенная кислородом, подается на газоотделительный клапан. Там она освобождается от воздуха и поступает на фильтр каталитического обезжелезивания. Марка материала, который накапливает нерастворимое основание железа, выбирается в зависимости от исходных условий. Вместе с окислением железа, на этом этапе происходит и дополнительное очищение от ионов марганца. Если в воде при этом присутствует сероводород, то и он вступает в реакцию восстановления, превращаясь в нерастворимый сульфид, дополнительно связывая ионы железа.

Фильтрующий слой адсорбента исполняет роль катализатора и в химических процессах не участвует. Однако со временем он истирается, и поэтому требует замены в среднем один раз в 4 года. Окончательная очистка воды происходит на угольном фильтре, изготовленном из, так называемого, кокосового угля. При этом фильтр представлен в виде картриджа, который также необходимо периодически менять.

Безусловно, компаниями должны использоваться только качественные загрузки для фильтров. В зависимости от выставляемых заказчиком условий могут быть выбраны загрузки, сделанные в США, или же российские. В случаях, когда стандартные системы по очистке воды от железа не эффективны, применяются усовершенствованные установки — дуплекс, твин, безнапорная аэрация, а также введение специализированных фильтрующих материалов. В случае необходимости очистки вод методами аэрации используется воздуходувка. Такой воздушный компрессор для аэрации воды может создать давление в диапазонах от 10 кПа до 100 кПа

Главными преимуществами нереагентного метода является отсутствие химических веществ в качестве реагентов, простота смены фильтров, долгосрочное использование.

Реагентные методы очистки

В реагентном методе очистки воды от соединений железа применяются различные окислители. Этот метод, так же как и вышеописанный, позволяет избавиться от примесей не только ионов железа, но и марганца с сероводородом. Однако применение реагентного метода обусловлено большими концентрациями нежелательных веществ. В качестве действующих соединений выбирают такие сильные окислители, как озон и гипохлорит натрия. При этом кроме химической очистки осуществляется и бактериологическая, так как окислители убивают микроорганизмы.

Аппарат для данного метода состоит из колонки, в которую помещен концентрированный раствор окислителя. С помощью дозатора в поток воды впрыскивается определенное количество действующего вещества. При этом система является автоматизированной и настраивается согласно заданным параметрам. Далее химический механизм очистки мало чем отличается от первого метода: ионы железа при окислении образуют нерастворимые формы, которые в последствие осаждаются на фильтре. Также вода проходит и второй фильтр, угольный, который осуществляет последний этап очистки и адсорбирует не вступивший в реакцию гипохлорит натрия, а также свободный хлор, который образуется в качестве побочного продукта окисления.

Преимуществами реагентного метода являются удаление из воды нескольких примесей (ионов железа, марганца и сероводорода) в значительных концентрациях, дезинфицирование воды; удаление органических веществ, наличие которых может быть высоким, например, для колодезной воды. Существенным недостатком данного способа очистки является использование токсичного и потому небезопасного для организма окислителя (гипохлорита натрия).

Однако следует отметить, что данный окислитель пришел на смену другому, еще более ядовитому – хлору. Так, например, на многих отечественных водоочистных станциях до сих пор используется именно этот реагент. Однако показатели воды, очищенные с помощью него, оставляют желать лучшего. А вот гипохлорит менее токсичен, не придает воде специфического запаха «хлорки», и что самое главное – считается более эффективным окислителем. К минусам реагентной очистки также относят экономические затраты, связанные с покупкой окислителя.

Для очистки сточных вод в последнее время все чаще используется биопрепараты, которые, попадая в канализацию, начинают с 1-го часа ввода в канализацию расщеплять всю органику (белки, жиры, углеводы, крахмал, нефтепродукты и т.д.) на воду и углекислый газ, не оставляя осадка.

Метод натрий-катионирования

Метод натрий-катионирования или, как его еще называют, ионного обмена основан на использовании в качестве адсорбентов катионитов. Это — комплексы, которые вместо натрия способны присоединять ионы металлов (например, железа или марганца), захватывая их в новые комплексные соединения. Такой метод обычно используется в тех случаях, когда концентрация железа в воде составляет не более 1 мг/л.

Добавить комментарий