Версия для печати Версия для печати

МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ

Подготовка воды — это изменение ее физико-химических свойств, в соответствии с требованиями, предъявляемыми в каждом конкретном случае. В зависимости от назначения воды используются различные технологии ее подготовки. Основным критерием выбора технологии водоподготовки являются показатели качества воды, поэтому изначально необходимо провести лабораторные исследования проб воды. От правильно проведенных лабораторных исследований зависит выбор технологии водоподготовки и эффективность работы водоподготовительного оборудования. При подготовке воды следует учитывать европейские и местные нормативы, требования производителя эксплуатируемого оборудования и параметры, которым должна соответствовать вода для хозяйственно-питьевых нужд и вода для технологических целей.

Методы подготовки воды в зависимости от вида загрязнений.
В большинстве случаев, при выборе технологии водоподготовки, необходимо проконсультироваться у специалистов.

Показатели качества водыРекомендуемые методы водоподготовки
МутностьОсветлительное фильтрование/коагуляция + осветлительное фильтрование/УСВР-сорбция
ЦветностьКоагуляция + осветлительное фильтрование/фильтрование на активированном угле/УСВР-сорбция
ЗапахФильтрование на активированном угле/аэрация/озонирование/реагентная обработка/УСВР-сорбция
ПривкусФильтрование на активированном угле/озонирование/реагентная обработка/УСВР-сорбция
Водородный показатель pH Корректировка pH
Общая жесткостьИонный обмен/обратный осмос
Общая щелочностьИонный обмен/обратный осмос
Железо Обезжелезивание/УСВР-сорбция
МарганецДеманганация/УСВР-сорбция
Свободный хлорУСВР-сорбция/фильтрование на активированном угле
АммиакУСВР-сорбция/хлорирование + фильтрование на активированном угле /озонирование /обратный осмос
ХлоридыИонный обмен/обратный осмос
Сульфаты Ионный обмен/обратный осмос
НитратыУСВР-сорбция/ионный обмен/обратный осмос
НитритыУСВР-сорбция/озонирование/хлорирование
Органические вещества УСВР-сорбция/фильтрование на активированном угле/озонирование + фильтрование на активированном угле/ коагуляция + осветлительное фильтрование
Свободная двуокись углерода Аэрация/подщелачивание
КремнийИонный обмен/обратный осмос
Электропроводность Ионный обмен/обратный осмос
Бактерии УСВР-сорбция/дезинфекция (УФ-облучение/хлорирование/озонирование)

Механическая фильтрация
Механическая фильтрация является первым и необходимым этапом подготовки воды. Целью механической фильтрации является удаление крупных загрязнений, таких как песок, частицы окалины и т.д., что предохраняет оборудование и арматуру от повреждений. Тонкость фильтрации, т.е. величина наименьших удаляемых частиц, зависит от применяемого фильтрующего элемента.

Обезжелезивание, деманганация
При удалении из воды соединений железа и марганца происходит их переход из растворенных форм в труднорастворимые, которые задерживаются на фильтрующей загрузке во время фильтрования на скором напорном фильтре. Технологический процесс удаления соединений железа и марганца состоит из их предварительного окисления и последующего фильтрования на фильтрующей загрузке. Окисление железа и марганца осуществляется аэрацией (кислородом воздуха) или дозированием в воду более сильных окислителей (KMnO4, O3). Фильтрующая загрузка подбирается для каждого конкретного случая.

Фильтрование углеродной смесью высокой реакционной способности (УСВР)
Углеродная смесь высокой реакционной способности (УСВР) состоит из различных углеродных каркасных нанообразований, которые в результате межмолекулярного взаимодействия соединяются между собой и формируют единую углеродную массу с огромной удельной поверхностью (500 – 2000 м2 на 1 грамм вещества) и плотностью способной пропускать воду и задерживать мельчайшие механические частицы.
Согласно проведённым в США исследованиям, УСВР по сорбционным способностям превосходит лучший на американском рынке сорбент GAC (активированный уголь из кокосового ореха) в 100 — 350 раз (Sierra, Ca, USA). Такие сорбционные свойства, ранее, были недостижимы ни для одного из известных сорбентов.

Фильтрование на активированном угле
Фильтры с активированным углем эффективно удаляют из воды органические вещества, свободный хлор и хлорорганические соединения. Применение этих фильтров улучшает органолептические свойства воды (устраняют запахи и привкусы), в отфильтрованной на активированном угле воде, исчезает желтоватый оттенок, обусловленный присутствием загрязнений органического происхождения. Однако следует помнить, что дехлорирование (удаление свободного хлора) воды может привести к повторному микробиологическому загрязнению, и вода может стать непригодной для использования. В этом случае рекомендуется провести дополнительно УФ-дезинфекцию.

Умягчение
Умягчение воды основано на удалении солей жесткости путем ионного обмена. Соли жесткости удаляются на загрузке сильнокислотного катионита во время фильтрации воды через слой катионита. Катионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), которые обуславливают жесткость воды, заменяются в процессе ионного обмена на катионы натрия (Na+). Когда ионообменная способность загрузки исчерпывается, ее необходимо регенерировать раствором поваренной соли (NaCl). В случае повышенного содержания железа и марганца в воде, перед ступенью умягчения вода обязательно должна пройти ступени обезжелезивания и деманганации. Повышенное содержание железа и марганца приводит к уменьшению срока службы катионита.

Дозирование химических реагентов
Дозирование химических реагентов используется в различных отраслях промышленности и при различных технологиях подготовки воды. Например: при обработке питательной воды в котельных, при обработке охлаждающей воды, при обработке технологической воды, а также для дезинфекции воды. Дозирование реагентов осуществляется при помощи дозирующих станций, в состав которых входят дозирующий насос с установочным комплектом и расходный бак. Дозирующий насос может управляться сигналами, поступающими от: импульсного водосчетчика, датчика потока, pH-контроллера, Redox-контроллера и т.д.

Удаление нитратов
Удаление нитратов чаще всего осуществляется на специальных нитрат-селективных анионитах, -регенерируемых раствором поваренной соли (NaCl). В процессе ионного обмена нитрат-ионы (NO3-), содержащиеся в обрабатываемой воде заменяются на хлорид-ионы (Cl). Другим методом удаления нитратов (как и других солей) является частичная деминерализация воды методом обратного осмоса.

Обессоливание
Обессоливание воды — это удаление из нее всех катионов и анионов, обуславливающих общее солесодержание воды и ее электропроводность. Обессоливание осуществляется методами обратного осмоса, ионного обмена и электродеионизации. Выбор метода зависит от общего солесодержания исходной воды и требований к обессоленной.

Дезинфекция
Методы дезинфекции воды разделяются на физические (УФ-облучение) и химические (хлорирование, озонирование). Преимущества дезинфекции воды УФ-облучением перед химическими методами в том, что УФ-облучение не изменяет физико- химические показатели воды, привкус и запах воды. Разные микроорганизмы по-разному реагируют на воздействие УФ-лучей, поэтому для эффективной дезинфекции необходима соответствующая доза облучения. Оптимальная доза УФ-облучения, обеспечивающая 99,9% эффективности обеззараживания — 40 мДж/см2 . В обрабатываемой УФ-лучами воде не должны содержаться взвешенные и коллоидные вещества, наличие которых может негативно повлиять на эффективность дезинфекции. Хлорирование является самым дешевым и распространенным методом дезинфекции воды. Хлорирование осуществляется введением в воду газообразного хлора или жидких хлорсодержащих реагентов. Самым распространенным хлорсодержащим реагентом является гипохлорит натрия (NaOCl). Для его дозирования используются дозирующие станции.