S. Gromov, Ph.D., A. Panteleev, doktor fizike i matematike, A. Sidorov, Ph.D.

Prijelaz gospodarstva na tržišne odnose karakterizira oštro jačanje konkurencije. Jedan od odlučujućih čimbenika koji proizvođačima roba i usluga omogućuje opstanak u konkurentskom okruženju je smanjenje troškova proizvodnje. S druge strane, troškovi proizvodnje (ili operativni troškovi) temeljni su pokazatelj koji određuje trošak.

Troškovi obrade vode- To je sastavni dio troškova poslovanja poduzeća u energetskom i petrokemijskom kompleksu. Zadatak smanjenja operativnih troškova za pročišćavanje vode kompliciran je porastom tarifa za korištenje vode; kontinuirano pogoršanje pokazatelja kvalitete vode (na primjer, povećanje saliniteta) u izvorima pogodnim za industrijska uporaba; već izradom standarda za kvantitativne i kvalitativne pokazatelje za ispuštene otpadne vode; sve veći zahtjevi za kvalitetom pročišćene vode koja se koristi u tehnološkom ciklusu.

Odlučiti zadatak smanjenja operativnih troškova za obradu vode omogućuje uvođenje novih tehnologija. Govoreći o suvremenim pristupima rješavanju problema obrade vode, potrebno je, prije svega, istaknuti membranske tehnologije obrade vode: ultra- i nanofiltraciju, reverznu osmozu, membransko otplinjavanje i elektrodeionizaciju vode.

Na temelju ovih procesa moguće je implementirati takozvane integrirane membranske tehnologije (IMT), čija uporaba omogućuje smanjenje operativnih troškova za pročišćavanje vode, unatoč negativnom utjecaju bilo kojeg od gore navedenih čimbenika.

Ilustrirajmo posljednju tvrdnju primjerom rješavanja problema dobivanja demineralizirane vode (s rezidualnom električnom vodljivošću ne većom od 0,1 µS/cm) u slučaju kada je izvor riječna površinska voda.

Tradicionalna metoda za rješavanje ovog problema je korištenje tehnološka shema obrade vode, predstavljen na Sl. 1. Na sl. 2 možete vidjeti kako izgleda alternativno rješenje koje koristi "integrirane membranske tehnologije".

Ultrafiltracija omogućuje prethodnu obradu površinske vode prije njezine daljnje demineralizacije. Korištenje ultrafiltracija vode, zamjenjujući faze kalciranja koagulacijom i filtracijom za bistrenje, potrošnja reagensa je naglo smanjena, potrošnja vode za vlastite potrebe manja je od 10% (često unutar 2-5%), au filtratu nema suspendiranih tvari i koloida. .

Navedeni podaci omogućuju nam procjenu ekonomske učinkovitosti korištenja ultrafiltracija vode u usporedbi s tradicionalnom predobukom.

Korištenje tehnologije obrnuta osmoza(ili nanofiltracija u kombinaciji s reverznom osmozom) u svrhu demineralizacije vode također pruža brojne prednosti u odnosu na tradicionalnu dvostupanjsku shemu ionizacije s paralelnim protokom:

• prvo, korištenje membranskih tehnologija nije popraćeno potrošnjom velike količine reagensa (kiselina i lužina) za regeneraciju;
• drugo, obrazovanje je isključeno visokomineralizirane otpadne vode uzrokovano oslobađanjem viška reagensa tijekom regeneracije;
• treće, postiže se znatno veći stupanj uklanjanja organskih spojeva (uključujući nepolarne) i koloidnog silicija iz pročišćene vode nego ionskom izmjenom;
• četvrto, nema potrebe za neutralizacijom ispuštene otpadne vode .

Dakle, operativni troškovi pri korištenju membranske metode obrade vode pokazuju se znatno manjim nego u slučaju korištenja tradicionalne tehnologije ionizacije. Na sl. Na slici 3. prikazana je tzv. točka ekonomske ravnoteže operativnih troškova pri korištenju membranskih i ionsko-izmjenjivačkih tehnologija za demineralizaciju vode, ovisno o vrijednosti sadržaja soli izvorne vode. Napomena: u razmatranom slučaju pretpostavljeno je da se za ionsku izmjenu koristi tehnologija protustrujne regeneracije (na primjer, APKORE, čiji su troškovi reagensa 1,5-2 puta niži nego kod regeneracije paralelnom strujom).

Imajte na umu da se u modernim uvjetima postrojenja za odsoljavanje, čije se načelo rada temelji na korištenju procesa isparavanja (termalna destilacija), vjerojatno neće moći natjecati u smislu operativnih troškova s ​​BMI za obradu vode s udjelom soli od do 2 g/l. Trošak odsoljene vode dobivene metodom toplinske destilacije bit će najmanje 30 rubalja/m 3, čak i ako pretpostavimo da toplinski gubici tijekom isparavanja bit će na teoretski minimalnoj razini, a trošak 1 Gcal iznosi 200 rubalja.

Konačno, elektrodeionizacija vode, koja je bez reagensa i membranska tehnologija obrade vode bez drenaže, osigurava rezidualnu električnu vodljivost demineralizirane vode na razini od 0,08 µS/cm. Očito će operativni troškovi za elektrodeionizaciju biti niži nego za FSD. Međutim, treba napomenuti da stabilnost pokazatelja učinkovitosti instalacije za elektrodeionizaciju vode ovisi o tome koliko dobro funkcionira sustav reverzne osmoze: u slučaju kvarova u radu potonjeg, neizbježna posljedica bit će smanjenje učinkovitosti procesa elektrodeionizacije vode.

Uzimajući u obzir ovu okolnost, umjesto elektrodeionizacije (za slučajeve kada je potrebno osigurati najviši stupanj pouzdanosti tehnološke sheme desalinizacije vode), može se koristiti protustrujna H-OH ionizacija ili FSD.

Ako je opcija s FSD-om poželjnija u smislu uštede reagensa tijekom regeneracije, tada je poželjna protustrujna H-OH ionizacija zbog jednostavnosti automatizacije i jednostavnosti rada. Osim toga, ako H-OH ionizacijska instalacija predviđa korištenje APKORE tehnologije, tada tehnološka shema dobiva dodatni stupanj stabilnosti i može se raditi čak iu premosnica reverzne osmoze.

Sama tehnologija protustrujne regeneracije ionskih izmjenjivača APKORE uspješno se koristi u slučajevima kada se potrošač namjerava ograničiti samo na rekonstrukciju (protustruju) postojeće paralelne struje. postrojenje za obradu vode ionskom izmjenom, odnosno u uvjetima kada je sadržaj soli izvorne vode stabilno ispod 100 mg/l, a nepolarne organske tvari i koloidni silicijev dioksid prisutni su u njoj u zanemarivim količinama.

S obzirom na problem omekšavanja vode, vrijedno je spomenuti shemu u kojoj je nanofiltracija popraćena dodatnim omekšavanjem pomoću filtara izmjenjivača natrijevih kationa.

Zbog sposobnosti nanofiltracijskih membrana da dobro zadržavaju polivalentne ione, nanofiltracija se uspješno koristi za rješavanje problema omekšavanja vode. Ako, zbog velike tvrdoće izvorne vode, nanofiltracija ne daje potreban stupanj omekšavanja vode, filtrat se šalje u filtre izmjenjivača natrijevih kationa na dodatno omekšavanje. Štoviše, ovi filtri rade i u protustrujnom načinu regeneracije (na primjer, APKORE) iu paralelnom načinu rada, ako je učestalost regeneracije filtara natrijevog kationskog izmjenjivača niska (na primjer, manje od dva puta mjesečno).

Posljednjih godina želja potrošača postaje sve jasnija reciklirati otpadnu vodu u svrhu njihovog ponovno koristiti u tehnološkom ciklusu. Istodobno, tradicionalni problemi rješavani korištenjem membranskih tehnologija (najčešće - ultrafiltracija u kombinaciji s reverznom osmozom), su smanjenje količine ispuštenih otpadnih voda i smanjenje razine potrošnje vode zahvaćene iz prirodnih izvora.

U isto vrijeme, primjena membranske tehnologije obrade vode omogućuje nam pristup rješenju još jedne vrlo važne ekološki problem- oštro smanjenje potrošnje soli koja se koristi za regeneraciju postojećih filtara za omekšavanje vode s ionskom izmjenom. Ovaj cilj se postiže ponovnom uporabom otpadnih voda koje sadrže sol nakon tretmana za regeneraciju filtara natrijeve kationske izmjene.

Opis:

Sustavi pripreme napojne vode za srednje i visokotlačne parne kotlove (“krovni kotlovi” i mini-CHP) za opskrbu toplinom zgrada ili urbanih stambenih kompleksa (CHP) (u kombinaciji razvijenih sustava nanofiltracije sa sustavima reverzne osmoze).

Moderne zgrade - moderne tehnologije opskrba vodom!

Razvoj novih tehnologija i uređaja temeljenih na metodi nanofiltracije za vodoopskrbne i toplinske sustave gradskih zgrada

A. G. Pervov, prof., doktor tehničkih znanosti znanosti, Odjel za vodoopskrbu MGSU

A. P. Andrianov, dr.sc. tehn. znanosti, Odjel za vodoopskrbu MGSU

D. V. Spitsov

V. V. Kondratjev, inženjer, Odsjek za vodoopskrbu, Moskovsko državno sveučilište za građevinarstvo

Trenutni tempo razvoja građevinske tehnologije ne idu uvijek u korak s razvojem tehnologija za obradu vode koje se koriste za sanitarnu opremu moderne zgrade. Korištenje očito zastarjelih tehnologija često ometa gradnju. Na primjer, potreba za stvaranjem stanica za pročišćavanje vode u zgradama tjera nas da riješimo pitanja lokacije, instalacije i rada (održavanja). Dakle, o odabranoj tehnologiji ne ovisi samo kvaliteta vode, već i dimenzije objekata, troškovi instalacije i pogona, uzimajući u obzir količinu otpadnih voda i vode za vlastite potrebe.

Tradicionalne tehnologije koje koriste tlačne filtre s puno pijeska, ugljena i ionsko-izmjenjivačkih smola prilično su „glomazne“, zahtijevaju troškove tijekom rada (zamjena punjenja ili njihova regeneracija), te stvaraju otpadnu vodu tijekom njihovog pranja i regeneracije.

Poboljšanje nanofiltracijskih sustava omogućuje stvaranje opreme s minimalnom težinom i dimenzijama, jednostavnom ugradnjom i "povećanom" snagom, minimalni troškovi za održavanje, nedostatak reagensa i potrošnog materijala.

Trenutna ekološka situacija pridonosi široj upotrebi membranskih sustava. To je prije svega zbog sve strožih zahtjeva kvalitete. piti vodu- sadržaj organoklornih spojeva, patogenih bakterija, fluorida, nitrata, iona stroncija itd. Suvremene membrane pokazuju neospornu učinkovitost i svestranost u pročišćavanju vode iz različite vrste zagađenje. Drugi glavna značajka Suvremene membranske tehnologije karakterizira njihova "ekološka" čistoća - odsutnost potrošenih reagensa i, sukladno tome, ekološki opasnih ispuštanja i sedimenata, što stvara problem njihovog odlaganja. Uvođenjem naknade za korištenje vode iz slavine i ispusta u kanalizaciju forsira se korištenje sustava za pročišćavanje vode koji troše minimalnu količinu vode i nemaju ispusta. Suvremeni razvoj sustava za pročišćavanje vode pomoću membranskih tehnologija omogućuje opskrbu inženjerskih sustava visokokvalitetnom vodom, čime se osigurava pouzdanost i kvaliteta njihovog rada.

Membranski procesi ultrafiltracije i nanofiltracije odavno privlače pozornost stručnjaka za vodoopskrbu zbog svoje "svestranosti" - sposobnosti istovremenog uklanjanja brojnih kontaminanata različite prirode: bioloških (bakterije i virusi), organskih (huminske kiseline, itd.) , koloidni, suspendirani, a također i topljivi u ionskom obliku. Razlike u membranskim procesima su u stupnju pročišćavanja vode (prodoru određenih kontaminanata u pročišćenu vodu), ovisno o veličini pora membrane.

Tehnologija nanofiltracije poznata je već dugo i već se počela koristiti u opskrbi pitkom vodom zahvaljujući učinkovito smanjenje sadržaj organskih spojeva (boja, hlapljivi organoklorni spojevi) i željeza, kao i tvrdoću.

Metoda nanofiltracije već se naširoko koristi za pročišćavanje površinskih i podzemnih voda, uključujući i velike gradske objekte (na primjer, na postajama u Parizu - 10 000 m 3 / h i Nizozemskoj - 6 000 m 3 / h).

Međutim, metoda nanofiltracije još uvijek se smatra vrstom metode reverzne osmoze sa svim svojim nedostacima: potreba za temeljitim predpročišćavanjem kako bi se spriječilo stvaranje naslaga kalcijevog karbonata i sedimenata organskih i koloidnih tvari; visoki operativni troškovi povezani s doziranjem reagensa za prethodnu obradu, upotrebom otopina za čišćenje i visokim troškovima zamjene membranskih modula; tradicionalni membranski moduli tipa "rola", koji nisu vrlo pouzdani. Visoki troškovi reagensa i drugi operativni troškovi čine stručnjake još uvijek skeptičnima prema korištenju nanofiltracije za pripremu visokokvalitetne vode u velikim postrojenjima za pročišćavanje vode, unatoč njenoj neporecivoj učinkovitosti u usporedbi s „klasičnom“ koagulacijom i oksidacijsko-sorpcijskim tehnologijama.

Trenutno metoda ultrafiltracije ima široku industrijsku primjenu, koja se uglavnom koristi u postrojenjima za pročišćavanje gradskih vodoopskrbnih sustava: od prosinca 2006. - u Moskvi na jugozapadnoj stanici (kao iu postrojenjima za pročišćavanje vode u Parizu, Londonu , Amsterdamu, Singapuru iu nizu gradova SAD-a, Kanade).

Međutim, uporaba ultrafiltracijskih membrana (s veličinom pora od 0,01-0,1 mikrona) ima vrlo ograničen opseg (smanjenje koloidnih čestica i bakterija) i nije univerzalna za pročišćavanje voda različitog sastava. Stoga se u shemama pročišćavanja vode ultrafiltracija koristi u kombinaciji s drugim tehnologijama (koagulacija i oksidacijska sorpcija). Glavne prednosti ultrafiltracije su njezina vrlo visoka specifična produktivnost (više od 100 l/m 2 h u usporedbi s 35-40 l/m 2 h za nanofiltraciju) i mogućnost povratnog ispiranja membrana za uklanjanje onečišćenja s membrana.

Razvoj nove tehnologije pročišćavanja vode nanofiltracijom

Stoga je cilj rada bio proučiti mogućnosti prevladavanja glavnih nedostataka metode nanofiltracije i stvoriti tehnologiju koja kombinira učinkovitost nanofiltracije i jednostavnost ultrafiltracije.

Preduvjeti za stvaranje takve tehnologije sazreli su odavno. Poznate su metode pročišćavanja površinskih voda pomoću nanofiltracije velikih europskih tvrtki Norit (Nizozemska) i PCI (Velika Britanija), pri čemu se koriste posebne cjevaste strukture koje smanjuju taloženje i provode hidrauličko ispiranje s otpuštanjem tlaka za “razbijanje” onečišćenja s površine membrane. Međutim, uređaji cjevastih konstrukcija imaju vrlo malu specifičnu površinu membrane i značajno povećavaju volumen instalacija i njihovu energetsku potrošnju, što u konačnici rezultira visokim specifičnim kapitalnim i pogonskim troškovima.

Suvremeni membranski uređaji rolne izvedbe imaju veliku prednost u odnosu na uređaje s cjevastim membranama u obliku šupljih vlakana koji se koriste u modernim ultrafiltracijskim instalacijama - to je gustoća "membranskog pakiranja" ili visoka specifična površina membrana. po jedinici volumena uređaja. Uz iste dimenzije “standardnih” membranskih modula (promjer 200 mm, duljina 1000 mm), ukupna površina membrana u modulu ultrafiltracije je 18-20 m2, au modulu nanofiltracije 35-40 m2. Štoviše, trošak proizvodnje modula u roli s ravnim membranama znatno je (50-60%) jeftiniji od modula sa šupljim vlaknima. Stoga je glavni smjer rada bio poboljšanje dizajna valjka kako bi se povećala operativna pouzdanost i „otpornost“ na kontaminaciju. Nesavršenost dizajna valjkastog elementa je zbog prisutnosti separatorske mreže u njemu (slika 1), koja je "zamka" za onečišćenja. Stoga stvaranje uređaja s "otvorenim" kanalom bez ometajuće mreže omogućuje izbjegavanje nakupljanja onečišćenja tijekom rada i pruža mogućnost provođenja hidrauličkog ispiranja s rasterećenjem tlaka. Izbor nanofiltracijskih membrana s optimalnim svojstvima i razvoj tehnologije za proizvodnju membranskih modula različitih standardnih veličina omogućili su stvaranje tehnologija bez reagensa za niz slučajeva pročišćavanja vode. Odsutnost reagensa u krugu osigurana je, s jedne strane, visokom učinkovitošću membrana u smislu zadržavanja otopljenih nečistoća, as druge strane stalnim uklanjanjem kontaminanata s površine membrana zahvaljujući automatiziranom hidrauličko ispiranje i održavanje površine za filtriranje membrana "čistom".

Zahvaljujući razvijenom dizajnu uređaja i automatiziranom pranju, stvorene su tehnologije koje omogućuju pročišćavanje vode s visokim sadržajem suspendiranih tvari, željeza, tvrdoće i boje. Ovisno o sastavu vode koja se pročišćava (uglavnom sadržaju organskih tvari različite prirode), odabire se marka membrana s najprikladnijim selektivnim svojstvima. Za čišćenje površine i podzemne vode su testirani Različite vrste membrane, ali najveću učinkovitost pokazali su novi razvoji membrana od celuloznog acetata s posebnim stabilizirajućim dodacima. Zbog hidrofilne površine membrane izuzetno su učinkovite u zadržavanju iona željeza i otopljenih organskih tvari. Osim toga, zbog svojih površinskih svojstava, niz koloidnih i organskih spojeva lošije se taloži na acetatnim membranama nego na kompozitnim. Gore opisane točke dokazane su opsežnim istraživanjem opisanim u priloženim publikacijama. Ne postoje analogi razvijenim uređajima i membranama, kako domaćih tako i stranih tvrtki. Tehnologija izrade membrana i proizvodnje rolo elemenata s „otvorenim“ kanalom također predstavlja know-how i ne otkriva se u detalje. Pokušaje poboljšanja kanala valjanih elemenata proveo je niz autora davno, ali rezultati nisu dovedeni do široke industrijske primjene zbog složenosti tehnologije. U ovaj posao koristi se tehnologija izrade koja je prethodno opisana i patentirana, ali je zahvaljujući zajedničkom djelovanju autora unaprijeđena i u fazi je patentiranja.

Pokazalo se da su razvijeni uređaji za nanofiltraciju konkurentni u pogledu cijene, produktivnosti i načina pranja s uređajima za ultrafiltraciju, a puno su učinkovitiji u pogledu svojih posebnih svojstava. Na sl. Na slici 2 prikazana je ovisnost produktivnosti uređaja “standardne” veličine o vremenu pri pročišćavanju površinske vode iz rijeke.

Zbog gubitka produktivnosti zbog stvaranja sedimenta na membranama i nepovratnog začepljenja pora suspendiranim česticama, prosječna produktivnost ultrafiltracijskih membrana ispada 40-50% manja od “certifikatne” s razlikom od 30 -40% od produktivnosti aparata s nanofiltracijskim membranama.

Tehnologija naknadnog pročišćavanja vode iz vodoopskrbnih sustava u urbanim zgradama

Voda u centraliziranim vodoopskrbnim sustavima često sadrži suspendirane koloidne tvari (npr. željezni hidroksid), kao i bakterije zbog sekundarne kontaminacije vode u vodovodima. U nekim slučajevima uočava se povećan sadržaj klor-organskih tvari (tijekom poplava). Tradicionalno se mehanički tlačni filtri koriste za uklanjanje suspendiranih krutih tvari, a filtri s sorpcijskim opterećenjem koriste se za smanjenje sadržaja organskih tvari i mirisa.

Glavni nedostaci ovog pristupa su: upotreba prilično glomaznih filtera (obično uvezenih od stakloplastike promjera 0,75-1,2 m i visine veće od 2 m); poteškoće pri postavljanju filtera u postojeće prostorije; poteškoće u održavanju i zamjeni tereta; prilično brzo iscrpljivanje sorpcijskog kapaciteta ugljena i potreba za njegovom zamjenom.

Nedavno se umjesto mehaničkih filtara koriste jedinice za ultrafiltraciju kako bi se osiguralo dublje uklanjanje koloida željeza, bakterija i virusa iz vode. Osim toga, membranske jedinice su kompaktne, imaju znatno manju težinu i volumen u usporedbi s mehaničkim filterima, što je posebno važno kada se koriste i postavljaju u urbanim zgradama. Međutim, korištenje sorpcijskih filtara u urbanim zgradama zahtijeva, zbog ograničenog sorpcijskog kapaciteta opterećenja, prilično visoke troškove za servisiranje takvih instalacija.

Korištenje nanofiltracijskih jedinica omogućuje nam rješavanje problema uklanjanja organskih onečišćenja iz voda iz pipe bez upotrebe sorpcijskih filtara i uz minimalne troškove rada.

Izračuni i studije pokazuju da uklanjanje većine (preko 90%) organskih kontaminanata nanofiltracijom omogućuje produljenje vijeka trajanja filtra za sorpciju za 10-20 puta ili, sukladno tome, smanjenje njihovog volumena, ograničavajući upotrebu filtara uložaka samo u slučaju prisutnosti mirisa u vodi tijekom poplava ili hitne situacije na izvoru vode. Osim toga, nanofiltracijske membrane djelomično uklanjaju tvrdoću i lužnatost vode, čineći vodu pogodnom za korištenje u sustavima grijanja i tople vode, oslobađajući kupca potrebe za korištenjem omekšivača i dodatnih potrošnih materijala (sol u tabletama).

Moderni kupci u urbanim mjestima često formuliraju svoje Dodatni zahtjevi na kvalitetu vode, znatno stroži od zahtjeva postojećih međunarodnih standarda WHO i SanPiN, što je uzrokovano prisutnošću „posebnih“ potrošača u zgradama - klinikama, zdravstvenim centrima, ugostiteljskim objektima itd.

Na primjer, prilikom projektiranja HSE sustava nebodera Federacije, projektanti su se „suočili“ sa zahtjevima za sadržaj željeza -0,05 mg/l, HCC (spojevi koji sadrže halogen) -10 μg/l (prema standardima SZO: 0,3 mg/l). l odnosno 200 µg/l). Slični zahtjevi su se pokazali odlučujućim pri odabiru nanofiltracijskih sustava za vodoopskrbu zgrada Centralne stražnje carinarnice i FSB klinike u Moskvi 2002. (Sl. 3, 4).

U ovom su radu provedena istraživanja kako bi se usporedila učinkovitost smanjenja voda iz pipe oksidabilnost i sadržaj otopljenih organskih tvari korištenjem ultrafiltracijskih sustava s sorpcijskom naknadnom obradom i nanofiltracijskih sustava. Kvaliteta pročišćene vode ocjenjivana je pokazateljima oksidabilnosti.

Kvaliteta vode općenito se procjenjuje prirodom krivulja apsorpcije svjetlosti, gdje određene valne duljine odgovaraju molekulskoj težini i prirodi organskih tvari.

Na sl. Slika 5 prikazuje krivulje apsorpcije svjetlosti vode iz slavine propuštene kroz nanofiltracijske membrane 4 i filtar napunjen ugljenom 2 i 3. Korištenje nanofiltracijskih membrana 4 omogućuje dobivanje vode s niskom sposobnošću oksidacije. Na dodatna upotreba filtri za sorpciju nakon nanofiltracije samo za uklanjanje mirisa, njihov se resurs povećava mnogo puta. Rezultati ispitivanja životnog vijeka sorpcijskog filtra (određivanje njegovog sorpcijskog kapaciteta) prikazani su na slici. 6.

Ekonomski učinak korištenja tehnologije nanofiltracije određen je smanjenjem troškova održavanja postrojenja za naknadnu obradu.

Tehnologija pročišćavanja vode za potrebe grijanja i ventilacije

Sadašnje stanje urbane gradnje zahtijeva rješavanje problema opskrbe zgrada ne samo visokokvalitetnim piti vodu, u skladu sa zahtjevima SanPiN-a, ali u nekim slučajevima s vodom za posebne tehnološke potrebe:

nadopunjavanje krugova grijanja i grijanja;

nadopunjavanje krugova raspršivača i isparivača klimatizacijskih sustava;

Napajanje "krovnih" parnih kotlova za sustave opskrbe toplinom.

Ovisno o zahtjevima za kvalitetom pripremljene vode, nanofiltracijski sustavi koriste različite vrste membrana s različitim pokazateljima selektivnosti (kapacitet zadržavanja soli). Pri korištenju membranskih instalacija za potrebe prihrane toplinske mreže i opskrbe toplom vodom, karbonatni indeks KI pročišćene vode mora zadovoljavati sljedeće uvjete:

KI=[Ca +2]· ≤ 2-5,

gdje su , vrijednosti koncentracije kalcija i alkaliteta, izražene u mg-eq/l.

Kako bi se ispunili takvi zahtjevi, nanofiltracijske membrane su idealno prilagođene u kombinaciji s razvijenim membranskim elementima s „otvorenim kanalom“, koji eliminira stvaranje zona stagnacije u uređajima i stvaranje taloga kalcijevog karbonata u njima, što značajno smanjuje vrijeme rada uređaj.

Ako je potrebno dobiti napojnu vodu za parne kotlove i krugove klima uređaja, potrebna je voda s vrijednostima tvrdoće od 0,01-0,02 mEq/l. Tradicionalno, za dobivanje duboko omekšane vode, koriste se dvostupanjski sustavi Na-kationizacije ili (trenutačno) umjesto prvog stupnja Na-kationizacije koriste se jedinice reverzne osmoze. U oba slučaja, sheme dubokog omekšavanja zahtijevaju visoke operativne troškove (za tabletirane soli, inhibitore, otopine za pranje, često održavanje) i rješavanje problema recikliranja regeneracijskih rješenja. Koristeći razvoj predstavljen u radu, stvorene su dvostupanjske sheme omekšavanja (koristeći membranske nanofiltracijske uređaje u prvom stupnju) i uređaje za reverznu osmozu u drugom stupnju (slika 7).

Takve sheme omogućuju izbjegavanje upotrebe reagensa tijekom njihovog rada i osiguravaju dugo (preko 2500 sati) razdoblje neprekidnog rada. U nekim slučajevima preporučljivo je koristiti posebno dizajnirane patrone s inhibitorom praha kako bi se povećala pouzdanost sustava reverzne osmoze.

Za određivanje karakteristike izvedbe membranski krugovi koji koriste uređaje za reverznu osmozu i nanofiltraciju (određivanje vrste otopina za pranje, kontinuirano vrijeme rada itd.) razvijen je poseban računalni program.

Primjer usporedbe operativnih troškova različitih shema dubokog omekšavanja prikazan je na slici. 8.

Zahvaljujući primjeni novih tipova membrana i membranskih uređaja, vrijeme rada je maksimizirano, što dovodi do smanjenja troškova održavanja instalacije (slika 9).

Opći pogled na dvostupanjske membranske sustave prikazan je na sl. 10.

Opisane tehnologije koriste se u razvoju:

Sustavi za pročišćavanje vode za centralizirana opskrba vodom: stanice za pročišćavanje površinskih voda i stanice za pročišćavanje podzemnih voda kapaciteta do 10.000 m 3 /h; sustavi su potpuno bez reagensa;

Sustavi za pročišćavanje vode za četvrti i komplekse industrijskih i komercijalnih zgrada;

Sustavi za poboljšanje kvalitete vode iz slavine za individualne stambene i poslovne objekte;

Sustavi za pročišćavanje vode za napajanje mreža grijanja i kotlova za stambene i industrijske zgrade;

Sustavi za poboljšanje kvalitete napojne vode iz tehničkih vodovoda gradskih poduzeća;

Sustavi pripreme napojne vode za srednje i visokotlačne parne kotlove (“krovni kotlovi” i mini-CHP) za opskrbu toplinom zgrada ili urbanih stambenih kompleksa (CHP) (u kombinaciji razvijenih sustava nanofiltracije sa sustavima reverzne osmoze). Razvijene tehnologije omogućuju rješavanje problema nastalih korištenjem kompaktne, lako instalirane opreme uz jednostavno „povećanje“ snage, osiguravajući automatizirani rad 24 sata, koji ne zahtijeva reagense i potrošni materijal i zahtijevaju servisne mjere ne češće nego nakon 6 mjeseci neprekidnog rada.

Za vodoopskrbu velike (stambene ili hotelske zgrade) sustav za pročišćavanje vode može se sastojati od četiri membranska bloka ukupnog kapaciteta 50 m 3 /h. Dimenzije svakog bloka (kapaciteta 12 m 3 /h) su 1,5 m (dubina) x 1,5 m (visina) x 0,5 m (širina). Ukupne dimenzije stanice s kapacitetom od 50 m 3 /h su (ŠxDxV) 3,5x1,5x1,5 m Komplet isporuke svake jedinice uključuje: pumpu za povišenje tlaka, membranske uređaje, uloške za naknadnu obradu s ugljenom. Rad sustava sastoji se od provođenja preventivno ispiranje(1-2 puta godišnje) i zamjena karbonskih uložaka (1 puta godišnje). Vijek trajanja membrana je 5 godina. Izgled jednog bloka prikazan je na sl. 11, opći pogled na jedan blok s kapacitetom od 12 m 3 / h prikazan je na sl. 12.

Književnost

1. Pervov A.G. Andrianov A.P. Suvremeni membranski nanofiltracijski sustavi za pripremu visokokvalitetne vode za piće // Vodovod. 2007. br. 2.
2. Futselaar M. i sur. Izravna kapilarna nanofiltracija za površinske vode. // Desalinizacija. V. 157(2003), str. 135-136 (prikaz, ostalo).
3. Futselaar H., Schoneville H., MeerW. Izravna kapilarna nanofiltracija za površinske vode. (Predstavljeno na Europskoj konferenciji o desalinizaciji i okolišu: slatka voda za sve, Malta, 4.-8. svibnja 2003. EDS, IDA) // Desalinizacija. 2003. Vol.157, str. 135-136 (prikaz, ostalo).
4. Bruggen B., Hawrijk I., Cornelissen E., Vandecasteele C Izravna nanofiltracija površinske vode pomoću kapilarnih membrana: usporedba s ravnim membranama. // Tehnologija odvajanja i pročišćavanja. 2003. godine.
5. Bonn_ P.A.C., Hiemstra P., Hoek J.P., Hofman J.A.M.H. Je li izravna nanofiltracija s ispiranjem zrakom alternativa za proizvodnju vode u kućanstvima za Amsterdam? // Desalinizacija. 2002. V. 152, str. 263-269 (prikaz, ostalo).
6. Trisep web stranica http://www.trisep.com.
7. Web stranica PIC membrana http://www.pcimem.com.
8. Pervov Alexei G., Melnikov Andrey G. Određivanje potrebnog stupnja uklanjanja nečistoće u RO predtretmanu hrane za životinje. // IDA svjetska konferencija o desalinizaciji i ponovnom korištenju vode 25.-29. kolovoza 1991., Washington. Predtretman i obraštanje.
9. Pervov A.G. Pojednostavljeni dizajn RO procesa temeljen na razumijevanju mehanizama obraštanja.// Desalinizacija 1999, Vol. 126.
10. Riddle Richard A. Ultrafiltracija otvorenog kanala za prethodnu obradu reverznom osmozom. // IDA svjetska konferencija o desalinizaciji i ponovnom korištenju vode 25.-29. kolovoza 1991., Washington. Predtretman i obraštanje.
11. Pervov A.G. Membranski rolni element. Patent br. 2108142, izdanje. 10.4.1998.
12. Irvine Ed, Welch David, Smith Alan, Rachwal Tony. Nanofiltracija za uklanjanje boje - 8 godina operativnog iskustva u Škotskoj. //Proc. Konf. o membranama u proizvodnji pitke i industrijske vode. Pariz, Francuska, 3.-6. listopada 2000. V 1, str. 247-255 (prikaz, ostalo).
13. Pervov A.G. Prognoza stvaranja kamenca i rasporedi postupaka čišćenja u radu reverzne osmoze. // Desalinizacija 1991, sv. 83.
14. Hilal Nidal, Al-Khatib Laila, Atkin Brian P., Kochkodan Victor, Potapchenko Nelya. Fotokemijska modifikacija membranskih površina za smanjenje (bio)obraštaja: studija na nano skali pomoću AFM-a // Desalinizacija 2003, Vol. 156, str. 65-72 (prikaz, ostalo).
15. Hilal Nidal, Mohammad A. Wahab, Atkina Brian, Darwish Naif A. Korištenje mikroskopije atomske sile u cilju poboljšanja svojstava nanofiltracijskih membrana za prethodnu obradu desalinizacije: Pregled // Desalinizacija 2003, Vol. 157, str. 137-144 (prikaz, ostalo).
16. Pervov A.G., Motovilova N.B., Andrianov A.P., Efremov R.V. Razvoj sustava za obradu obojenih voda sjevernih regija na temelju tehnologija nanofiltracije i ultrafiltracije // Pročišćavanje i kondicioniranje prirodnih voda: Zbirka članaka. znanstveni djela Vol. 5. M., 2004. (monografija).
17. Pervov A. G., Andrianov A. P., Spitsov D. V., Kozlova Yu V. Odabir optimalne sheme za naknadnu obradu vode iz slavine u urbanim zgradama pomoću membranskih jedinica // Zbornik izvješća sedmog međunarodnog kongresa “Voda: ekologija i tehnologija” . Svezak 1.
18. Pervov A.G., Bondarenko V.I., Zhabin G.G. Primjena kombiniranih sustava reverzne osmoze i ionske izmjene za pripremu napojne vode parnih kotlova // Ušteda energije i obrada vode. 2004. br. 5.

U suvremenim uvjetima veliki grad, sa zagađenim zrakom i dovoljno loše okruženje, svaka osoba nastoji održati zdravlje. Voda je glavni proizvod svakog od nas. U posljednje vrijeme sve više ljudi razmišlja o tome kakvu vodu koriste. U tom smislu, tvrdoća vode i pročišćavanje vode nisu prazni pojmovi, već važni parametri. Danas stručnjaci uspješno koriste tehnologije obrade i pročišćavanja vode, što pomaže u dobivanju mnogo čišće vode pogodne za konzumaciju. Profesionalci također obraćaju pozornost na omekšavanje vode, poduzimajući niz mjera za poboljšanje njezinih svojstava.

Što omogućuju tehnologije obrade vode?

Pogledajmo pobliže što su tehnologije za pročišćavanje vode. To je prvenstveno pročišćavanje vode od planktona. Ovaj mikroorganizam, koji živi u rijekama, počeo se najintenzivnije razvijati nakon pojave velikih akumulacija. Imajte na umu da kada se plankton razvije u velikim količinama, voda počinje neugodno mirisati, mijenja boju i dobiva karakterističan okus.

Danas mnoge industrijske tvrtke izlijevaju svoje neobrađene otpadne vode u rijeke s velikim sadržajem organskih zagađivača i kemijskih nečistoća. Iz ovih otvorenih rezervoara naknadno se dobiva pitka voda. Kao rezultat toga, većina njih, uglavnom ona koja se nalaze u ili blizu megagradova, vrlo je zagađena. Voda sadrži fenole, organoklorne pesticide, amonijev i nitritni dušik, naftne derivate i druge štetne tvari. Naravno, voda iz takvih izvora nije prikladna za konzumaciju bez prethodne pripreme.

Ne treba zaboraviti na nove tehnologije proizvodnje, razne izvanredne situacije i nezgode. Svi ti čimbenici također mogu pogoršati stanje vode u izvorištima i negativno utjecati na njezinu kakvoću. Zahvaljujući suvremenim istraživačkim metodama, znanstvenici su uspjeli pronaći naftne derivate, amine, fenole i mangan u vodi.

Tehnologije obrade vode, ako govorimo o o gradu, uključujući izgradnju postrojenja za pročišćavanje vode. Prolaskom kroz nekoliko stupnjeva pročišćavanja voda postaje prikladnija za piće. Ali ipak, čak i uz korištenje postrojenja za pročišćavanje vode, oslobađa se štetne nečistoće ne u potpunosti, pa je stoga ono što ulazi u naše domove još uvijek prilično kontaminirano.

Danas ih ima razne tehnologije obrada vode i pročišćavanje pitke i otpadne vode. U sklopu ovih mjera mehaničko pročišćavanje koristi se za uklanjanje raznih nečistoća pomoću instaliranih filtara, uklanjanje zaostalog klora i elemenata koji sadrže klor, pročišćavanje vode od velike količine mineralnih soli sadržanih u njoj, te omekšavanje i uklanjanje soli i željeza.

Osnovne tehnologije obrade i pročišćavanja vode

Tehnologija 1. Osvjetljavanje

Bistrenje je stupanj pročišćavanja vode u kojem se uklanja njena mutnoća, čime se smanjuje količina mehaničkih nečistoća u prirodnim i otpadnim vodama. Razina zamućenosti vode, posebno u površinskim izvorima tijekom poplava, ponekad doseže 2000–2500 mg/l, dok norma za vodu prikladnu za piće i kućanstvo nije veća od 1500 mg/l.

Voda se bistri taloženjem suspendiranih tvari pomoću posebnih taložnika, taložnika i filtara, koji su najpoznatiji uređaji za obradu vode. Jedna od najpoznatijih metoda koja se široko koristi u praksi je koagulacija, odnosno smanjenje količine fino raspršenih nečistoća u vodi. U sklopu ove tehnologije obrade vode koriste se koagulansi - kompleksi za taloženje i filtriranje suspendiranih tvari. Zatim pročišćena tekućina ulazi u spremnike čista voda.

Tehnologija 2. Promjena boje

Koagulacija, uporaba raznih oksidacijskih sredstava (na primjer, klora i njegovih derivata, ozona, mangana) i sorbenata (aktivni ugljen, umjetne smole) omogućuju obezbojavanje vode, odnosno uklanjanje ili obezbojenje obojenih koloida ili potpuno otopljenih tvari. u tome.

Zahvaljujući ovoj tehnologiji obrade vode, onečišćenje vode može se značajno smanjiti uklanjanjem većine bakterija. Štoviše, čak i nakon uklanjanja nekih štetnih tvari, druge često ostaju u vodi, na primjer, bacili tuberkuloze, trbušni tifus, dizenterija, kolera vibrio, encefalitis i polio virusi koji uzrokuju zarazne bolesti. Kako bi ih se potpuno uništilo, voda koja se koristi za kućanstvo i ekonomske potrebe moraju se dezinficirati.

Koagulacija, sedimentacija i filtracija imaju svoje nedostatke. Ove tehnologije obrade vode su nedovoljno učinkovite i skupe, pa je potrebno koristiti druge metode pročišćavanja i poboljšanja kvalitete vode.

Tehnologija 3. Odsoljavanje

Ovom tehnologijom obrade vode iz vode se uklanjaju svi anioni i kationi koji utječu na sadržaj soli općenito i na razinu njezine električne vodljivosti. Kod odsoljavanja koristiti obrnuta osmoza, ionska izmjena i elektrodeionizacija. Ovisno o razini sadržaja soli i zahtjevima koji postoje za demineraliziranu vodu, odabire se odgovarajuća metoda.

Tehnologija 4. Dezinfekcija

Završna faza pročišćavanja vode je dezinfekcija, odnosno dezinfekcija. Glavni zadatak ove tehnologije obrade vode je suzbijanje aktivnosti štetnih bakterija u vodi. Za potpuno pročišćavanje vode od mikroba ne koriste se filtracija i taloženje. Za dezinfekciju se klorira, a koriste se i druge tehnologije za pročišćavanje vode, o čemu ćemo kasnije raspravljati.

Danas stručnjaci koriste mnoge metode dezinfekcije vode. Tehnologije obrade vode mogu se podijeliti u pet glavnih skupina. Prva metoda je toplinska. Drugi je sorpcija na aktivnom ugljenu. Treći je kemijski, u kojem se koriste jaka oksidacijska sredstva. Četvrta je oligodinamija, u kojoj ioni djeluju na dragocjeni metali. Peti je fizički. Ova tehnologija obrade vode koristi radioaktivno zračenje, ultraljubičaste zrake i ultrazvuk.

U pravilu se pri dezinfekciji vode koriste kemijske metode uz upotrebu ozona, klora, klorovog dioksida, kalijevog permanganata, vodikovog peroksida, natrijevog hipoklorita i kalcija kao oksidacijskih sredstava. Što se tiče određenog oksidacijskog sredstva, u u ovom slučaju najčešće korišteni su klor, natrijev hipoklorid i izbjeljivač. Metoda dezinfekcije odabire se na temelju potrošnje i kvalitete vode koja se tretira, učinkovitosti njenog početnog pročišćavanja, uvjeta transporta i skladištenja reagensa, mogućnosti automatizacije procesa i mehanizacije složenog rada.

Stručnjaci dezinficiraju vodu koja je prethodno obrađena, koagulirana, pročišćena i obezbojena u sloju suspendiranog sedimenta ili istaložena, filtrirana, budući da filter ne sadrži čestice na ili unutar kojih bi se mogli nalaziti adsorbirani mikrobi koji nisu dezinficirani.

Tehnologija 5.Dezinfekcija jakim oksidirajućim sredstvima

Trenutno se u sektoru stambenih i komunalnih usluga voda obično klorira kako bi se pročistila i dezinficirala. Kod pijenja vode iz slavine treba voditi računa o sadržaju organoklornih spojeva čija razina nakon dezinfekcije klorom iznosi do 300 μg/l. Istodobno, početni prag kontaminacije ne utječe na ovaj pokazatelj, budući da je kloriranje ono što uzrokuje stvaranje ovih 300 mikroelemenata. Vrlo je nepoželjno konzumirati vodu s takvim pokazateljima. Klor u kombinaciji s organskim tvarima stvara trihalometane - derivate metana koji imaju izraženo kancerogeno djelovanje, uslijed čega nastaju stanice raka.

Kada se klorirana voda prokuha, proizvodi se vrlo otrovna tvar koja se naziva dioksin. Razinu trihalomenata u vodi možete smanjiti smanjenjem količine klora koji se koristi tijekom dezinfekcije i njegovom zamjenom drugim dezinfekcijskim tvarima. U nekim slučajevima, granulirani aktivni ugljen se koristi za uklanjanje organskih spojeva nastalih tijekom dezinfekcije. Naravno, ne treba zaboraviti na cjelovito i redovito praćenje pokazatelja kvalitete vode za piće.

Ako su prirodne vode vrlo zamućene i imaju jaku boju, često se pribjegavaju prethodnom kloriranju. Ali, kao što je ranije spomenuto, ova tehnologija obrade vode nema dovoljno učinkovitosti, a također je vrlo štetna za naše zdravlje.

Nedostaci kloriranja kao tehnologije obrade vode stoga uključuju nisku učinkovitost plus ogromnu štetu tijelu. Kada nastane kancerogen trihalometan, pojavljuju se stanice raka. Što se tiče stvaranja dioksina, ovaj je element, kao što je gore navedeno, snažan otrov.

Bez upotrebe klora dezinfekcija vode s ekonomskog gledišta nije izvediva. Razne alternativne tehnologije obrade vode (na primjer, dezinfekcija UV zračenjem) prilično su skupe. Najbolja opcija danas je dezinfekcija vode ozonom.

Tehnologija 6.Ozonizacija

Dezinfekcija ozonom čini se sigurnijom od kloriranja. Ali ova tehnologija obrade vode također ima svoje nedostatke. Ozon nema povećanu otpornost i sklon je brzom razaranju, te stoga ima baktericidno djelovanje vrlo kratko vrijeme. To zahtijeva da voda prođe kroz vodovod prije nego što uđe u naše domove. Tu nastaju poteškoće, jer svi imamo predodžbu o približnom stupnju dotrajalosti vodovoda.

Još jedna nijansa ove tehnologije obrade vode je da ozon reagira s mnogim tvarima, uključujući, na primjer, fenol. Elementi nastali tijekom njihove interakcije još su otrovniji. Dezinfekcija vode ozonom opasan je pothvat ako voda sadrži mali postotak iona broma (teško ga je otkriti čak iu laboratoriju). Prilikom ozoniranja pojavljuju se otrovni spojevi broma - bromidi, koji čak iu mikrodozama predstavljaju opasnost za ljude.

Ozonizacija u ovom slučaju - najbolja opcija za dezinfekciju velikih količina vode, koja zahtijeva temeljitu dezinfekciju. Ali ne zaboravite da je ozon, kao i tvari koje se pojavljuju tijekom njegovih reakcija s organoklorovima, toksičan element. U tom pogledu može predstavljati visoka koncentracija organoklorida u fazi pročišćavanja vode velika šteta i opasnost po zdravlje.

Dakle, nedostaci dezinfekcije ozonom uključuju još veću toksičnost u interakciji s fenolom, što je još opasnije od kloriranja, kao i kratki baktericidni učinak.

Tehnologija 7.Dezinfekcija baktericidnim zrakama

Za dezinfekciju podzemnih voda često se koriste baktericidne zrake. Mogu se koristiti samo ako coli indeks početnog stanja vode nije veći od 1000 jedinica/l, sadržaj željeza do 0,3 mg/l, a mutnoća do 2 mg/l. U usporedbi s dezinfekcijom klorom, baktericidno djelovanje na vodu je optimalno. U okus vode i njen kemijska svojstva Pri korištenju ove tehnologije obrade vode ne dolazi do promjena. Zrake gotovo trenutno prodiru u vodu, a nakon izlaganja ona postaje pogodna za konzumaciju. Ovom metodom uništavaju se ne samo vegetativne, već i bakterije koje stvaraju spore. Osim toga, korištenje instalacija za dezinfekciju vode na ovaj način mnogo je praktičnije od korištenja kloriranja.

U slučaju netretiranih, mutnih, obojenih ili voda u kojima je razina sadržaja željeza visoka, koeficijent apsorpcije ispada toliko jak da uporaba baktericidnih zraka postaje neopravdana s ekonomskog gledišta i nedovoljno pouzdana s sanitarnog gledišta. U tom smislu, baktericidnu metodu bolje je koristiti za dezinfekciju već pročišćene vode ili za dezinfekciju podzemne vode koja ne zahtijeva pročišćavanje, ali zahtijeva dezinfekciju radi prevencije.

Nedostaci dezinfekcije baktericidnim zrakama uključuju ekonomsku neopravdanost i nepouzdanost ove tehnologije obrade vode sa sanitarnog gledišta.

Tehnologija 8.Deferizacija

Glavni izvori spojeva željeza u prirodnoj vodi su procesi trošenja, erozija tla i otapanje stijena. Što se tiče vode za piće, željezo u njoj može biti prisutno zbog korozije vodovodnih cijevi, a također i zbog toga što su komunalni pročistači koristili koagulanse koji sadrže željezo za bistrenje vode.

Postoji suvremeni trend nekemijskih metoda pročišćavanja podzemnih voda. Ovo je biološka metoda. Ova tehnologija obrade vode temelji se na korištenju mikroorganizama, najčešće željeznih bakterija, koje pretvaraju Fe 2+ (vatero željezo) u Fe 3+ (hrđa). Ovi elementi nisu opasni za ljudsko zdravlje, ali su njihovi otpadni proizvodi prilično otrovni.

Osnova moderne biotehnologije– korištenje svojstava katalitičkog filma koji se formira na teretu pijeska i šljunka ili drugog sličnog materijala s malim porama, kao i sposobnost željeznih bakterija da osiguraju odvijanje složenih kemijskih reakcija bez troškova energije i reagensa. Ti procesi su prirodni, a temelje se na biološkim prirodnim zakonima. Bakterije željeza se aktivno iu velikom broju razvijaju u vodi čiji je sadržaj željeza od 10 do 30 mg/l, ali praksa pokazuje da mogu živjeti i u nižoj koncentraciji (100 puta). Jedini uvjet ovdje je održavanje dovoljno niske razine kiselosti okoliša i istovremeni pristup kisika iz zraka, barem u malom volumenu.

Posljednja faza korištenja ove tehnologije pročišćavanja vode je sorpcijsko pročišćavanje. Koristi se za zadržavanje otpadnih produkata bakterija i završnu dezinfekciju vode baktericidnim zrakama.

Ova metoda ima dosta prednosti, od kojih je najvažnija, na primjer, ekološka prihvatljivost. Ima sve šanse za to daljnji razvoj. Međutim, ova tehnologija pročišćavanja vode ima i nedostatak - proces traje dosta vremena. To znači da, kako bi se osigurale velike količine proizvodnje, strukture spremnika moraju biti velikih dimenzija.

Tehnologija 9. Dgasovanje

Na korozivnu agresivnost vode utječu određeni fizikalni i kemijski čimbenici. Konkretno, voda postaje agresivna ako sadrži otopljene plinove. Kao najčešći i korozivni elementi, ovdje se mogu istaknuti ugljikov dioksid i kisik. Nije tajna da ako voda sadrži slobodni ugljični dioksid, kisikova korozija metala postaje tri puta intenzivnija. U tom smislu, tehnologije obrade vode uvijek uključuju uklanjanje otopljenih plinova iz vode.

Postoje glavni načini uklanjanja otopljenih plinova. U njihovom okviru koristi se fizička desorpcija, a također koriste kemijske metode vežući ih kako bi uklonili preostali plin. Korištenje takvih tehnologija za pročišćavanje vode, u pravilu, zahtijeva visoke troškove energije, velike proizvodno područje, potrošnja reagensa. Osim toga, sve to može uzrokovati sekundarno mikrobiološko onečišćenje vode.

Sve gore navedene okolnosti doprinijele su nastanku temeljno nove tehnologije obrade vode. Ovo je membransko otplinjavanje, odnosno otplinjavanje. Ovom metodom stručnjaci pomoću posebne porozne membrane u koju mogu prodrijeti plinovi, ali ne može prodrijeti voda, uklanjaju plinove otopljene u vodi.

Osnova membranskog otplinjavanja je uporaba posebnih membrana velika površina(obično na bazi šupljih vlakana) smješteni u tlačnim kućištima. Procesi izmjene plinova odvijaju se u njihovim mikroporama. Membranska tehnologija pročišćavanje vode omogućuje korištenje kompaktnijih instalacija, a rizici da će voda ponovno biti izložena biološkoj i mehaničkoj kontaminaciji svedeni su na minimum.

Zahvaljujući membranskim otplinjačima (ili MDs), moguće je ukloniti otopljene plinove iz vode bez njezinog raspršivanja. Sam proces se odvija u vodi, zatim u membrani, pa u struji plina. Unatoč prisutnosti ultraporozne membrane u MD-u, princip rada membranskog degasera razlikuje se od ostalih vrsta membrana (reverzna osmoza, ultrafiltracija). U prostoru membrana otplinjača nema protoka tekućine kroz pore membrane. Membrana je inertna plinonepropusna stijenka koja služi kao separator tekuće i plinovite faze.

Mišljenje stručnjaka

Značajke primjene tehnologije ozonizacije podzemnih voda

V.V. Dzyubo,

L.I. Alferova,

stariji Istraživač Odjel za "Vodoopskrbu i sanitaciju" FSBEI HPE "Tomsko državno sveučilište za arhitekturu i građevinarstvo"

Koliko će ozoniranje biti učinkovito kao tehnologija za obradu vode i pročišćavanje podzemnih voda ovisi ne samo o parametrima sinteze ozona: troškovima električne energije, cijeni itd. Također je važno koliko se učinkovito miješa i otapa ozona u vodi. na liječenju. Ne treba zaboraviti na kvalitetan sastav.

Za bolje otapanje ozona pogodnija je hladna voda, a tvar se brže raspada kada temperatura vodenog okoliša poraste. Kako se tlak zasićenja povećava, ozon se također bolje otapa. Sve to treba uzeti u obzir. Na primjer, ozon se otapa do 10 puta brže u okruženju određene temperature od kisika.

Istraživanja u vezi s ozonizacijom vode više puta su provedena u Rusiji i inozemstvu. Rezultati istraživanja ove tehnologije pročišćavanja vode pokazali su da na razinu zasićenosti vode ozonom (maksimalna moguća koncentracija) utječu sljedeći čimbenici:

• omjer volumena dovedene smjese ozona i zraka (m 3) i količine pročišćene vode Qw (m 3) - (Qoz / Qw);
• koncentracija ozona u smjesi ozona i zraka koja se dovodi u vodu;
• volumen vode koja se tretira;
• temperatura vode koja se tretira;
• tlak zasićenja;
• trajanje zasićenja.

Ako je izvor opskrbe vodom podzemna voda, treba imati na umu da se ona može mijenjati ovisno o sezoni, posebice njezina kvaliteta postaje drugačija. To se mora uzeti u obzir pri opravdavanju tehnologija obrade vode za organizaciju javne vodoopskrbe, osobito ako se koristi ozonizacija.

Ako se ozon koristi u tehnologijama pročišćavanja podzemnih voda, ne treba zaboraviti značajne razlike u njihovoj kvaliteti različite regije Rusija. Osim toga, kvaliteta podzemne vode razlikuje se od sastava prethodno proučavane čiste vode. S tim u vezi, korištenje bilo koje poznate tehnologije obrade vode ili tehnoloških parametara za obradu vode bit će neispravno, jer uvijek treba uzeti u obzir kvalitativni sastav i specifičnosti vode koja se tretira. Na primjer, uvijek će postojati razlike između stvarne ili stvarno postignute koncentracije ozona u prirodnoj podzemnoj vodi koja se tretira i teoretski mogućih ili postignutih vrijednosti korištenjem čiste vode. Prilikom opravdavanja pojedinih tehnologija obrade vode potrebno je prije svega detaljno proučavanje kvalitativnog sastava izvora vode.

• Pročišćavanje i dezinfekcija otpadnih voda: suvremena pitanja

Suvremene tehnologije obrade vode i inovativne metode

Uvođenjem novih metoda i tehnologija obrade vode moguće je riješiti određene probleme čije postizanje osigurava:

• proizvodnja pitke vode u skladu s GOST-om i važećim standardima koji zadovoljavaju zahtjeve kupaca;
• pouzdano pročišćavanje i dezinfekcija vode;
• nesmetan i pouzdan rad postrojenja za pročišćavanje vode;
• smanjenje troškova procesa pripreme i pročišćavanja vode;
• ušteda reagensa, električne energije i vode za osobne potrebe;
• proizvodnja vode visoke kvalitete.

Treba se dotaknuti i najnovijih tehnologija obrade vode koje se koriste za poboljšanje vode.

1. Membranske metode

Membranske metode temelje se na suvremenim tehnologijama obrade vode, koje uključuju makro- i mikro-, ultra- i nanofiltraciju, kao i reverznu osmozu. Membranska tehnologija obrade vode koristi se za desalinizaciju otpadnih voda i rješavanje problema povezanih s pročišćavanjem vode. U isto vrijeme, pročišćena voda još se ne može nazvati korisnom i sigurnom za tijelo. Imajte na umu da su membranske metode skupe i energetski intenzivne, a njihova je uporaba povezana sa stalnim troškovima održavanja.

2. Metode bez reagensa

Ovdje prije svega treba istaknuti strukturiranje, odnosno aktivaciju tekućine kao najčešće korištenu metodu. Danas ih ima razne načine aktivacija vode (na primjer, korištenje magnetskih i elektromagnetskih valova, kavitacija, valovi ultrazvučne frekvencije, izlaganje raznim mineralima, rezonantne metode). Pomoću strukturiranja možete riješiti niz problema u pripremi vode (izbjeljivati, omekšati, dezinficirati, degazirati, deferizirati vodu i provesti niz drugih manipulacija). Ne koriste se tehnologije kemijske obrade vode.

Aktivirana voda i tekućina na koju su primijenjene tradicionalne tehnologije obrade vode razlikuju se jedna od druge. Nedostaci tradicionalnih metoda već su spomenuti ranije. Struktura aktivirane vode slična je strukturi vode iz izvora, „žive“ vode. Ima ih mnogo ljekovita svojstva i velike dobrobiti za ljudski organizam.

Za uklanjanje zamućenja (tankih suspenzija koje se teško talože) iz tekućine koristi se još jedna metoda aktivirane vode - njezina sposobnost da ubrza koagulaciju (adheziju i sedimentaciju) čestica i naknadno stvaranje velikih pahuljica. Kemijski procesi i kristalizacija otopljenih tvari odvijaju se mnogo brže, upijanje postaje intenzivnije, dolazi do poboljšanja koagulacije nečistoća i njihovog taloženja. Osim toga, takve se metode često koriste za sprječavanje stvaranja kamenca u opremi za izmjenu topline.

Na kvalitetu vode izravno utječu metode aktivacije i tehnologije obrade vode koje se koriste. Među njima:

• magnetski uređaji za obradu vode;
• elektromagnetske metode;
• kavitacija;
• rezonantno valno strukturiranje tekućine (ova tehnologija obrade vode je beskontaktna, a temelji se na piezokristalima).

3. Hidromagnetski sustavi

Svrha HMS-a (hidromagnetski sustavi) je obrada vodenih tokova korištenjem konstante magnetsko polje posebna prostorna konfiguracija. HMS se koristi za neutralizaciju kamenca u opremi za izmjenu topline, kao i za bistrenje vode (na primjer, nakon dezinfekcije klorom). Ovaj sustav funkcionira ovako: metalni ioni u vodi međusobno djeluju na magnetskoj razini. Istodobno dolazi do kemijske kristalizacije.

Liječenje hidromagnetskim sustavima nije potrebno kemijski reagensi, stoga je ova metoda čišćenja ekološki prihvatljiva. Ali postoje i nedostaci GMS-a. U sklopu ove tehnologije obrade vode koriste se trajni snažni magneti koji se temelje na elementima rijetke zemlje koji zadržavaju svoje parametre (jačinu magnetskog polja) dugo vremena (desetljećima). Ali ako se ti elementi pregriju iznad 110-120 o C, moguće je slabljenje magnetska svojstva. S tim u vezi, ugradnja hidromagnetskih sustava treba se provoditi na mjestima gdje temperatura vode ne prelazi ove vrijednosti, tj. prije nego što se zagrije (povratni vod).

Dakle, nedostaci HMS-a uključuju mogućnost korištenja na temperaturi ne višoj od 110-120 o C, nedovoljnu učinkovitost i potrebu korištenja drugih metoda zajedno s njim, što je neisplativo s ekonomskog gledišta.

4. Metoda kavitacije

Tijekom kavitacije u vodi nastaju šupljine (šupljine ili kavitacijski mjehurići) unutar kojih se nalazi plin, para ili njihova mješavina. Tijekom kavitacije voda prelazi u drugu fazu, odnosno pretvara se iz tekućine u paru. Kavitacija se javlja kada se tlak u vodi smanji. Promjena tlaka uzrokovana je povećanjem njegove brzine (kod hidrodinamičke kavitacije), prolaskom akustične vode tijekom poluperiode razrjeđivanja (kod akustične kavitacije).

Kada kavitacijski mjehurići iznenada nestanu, dolazi do vodenog udara. Kao rezultat, u vodi se stvara val kompresije i napetosti na ultrazvučnoj frekvenciji. Metoda kavitacije koristi se za pročišćavanje vode od željeza, tvrdih soli i drugih tvari koje prelaze maksimalno dopuštenu koncentraciju. U isto vrijeme, dezinfekcija vode kavitacijom nije vrlo učinkovita. Ostali nedostaci korištenja metode su značajna potrošnja energije i skupo održavanje s potrošnim filterskim elementima (resurs od 500 do 6000 m 3 vode).

Tehnologije za pročišćavanje vode za piće za stambene i komunalne usluge prema shemi

shema 1.Aeracija - degazacija - filtracija - dezinfekcija

Ova tehnologija pročišćavanja vode može se nazvati najjednostavnijom s tehnološkog gledišta i konstruktivnom u provedbi. Shema se provodi različitim metodama prozračivanja i otplinjavanja - sve ovisi o kvalitativnom sastavu podzemne vode. Ovdje su dvije ključne upotrebe ove tehnologije obrade vode:

• aeracija-degazacija tekućine u početnom stanju u spremniku; ne koriste se prisilni dovod zraka i naknadna filtracija pomoću granuliranih filtara i dezinfekcija UV zračenjem. Tijekom aeracije-otplinjavanja, prskanje se vrši na tvrdi kontaktni sloj pomoću ejektorskih mlaznica i vrtložnih mlaznica. Kontaktni bazen, vodotoranj, itd. mogu djelovati kao rezervoar početne vode. Ova tehnologija se obično koristi za pročišćavanje podzemnih voda koje sadrže mineralne oblike otopljenog Fe 2+ i Mn 2+ koji ne sadrže H 2 S, CH 4 i antropogene zagađivače;
• aeracija-degazacija, koja se provodi na sličan način kao i prethodna metoda, ali uz dodatnu upotrebu prisilnog dovoda zraka. Ova metoda se koristi ako podzemna voda sadrži otopljene plinove.

Pročišćena voda može se isporučivati ​​u posebne RWC (rezervoare čiste vode) ili tornjeve, koji su posebni spremnici, pod uvjetom da već nisu korišteni kao prihvatni spremnici. Voda se zatim distribucijskom mrežom transportira do potrošača.

shema 2.Aeracija-degazacija - filtracija - ozonizacija - filtracija na GAC ​​- dezinfekcija

Što se tiče ove tehnologije pročišćavanja vode, njezina uporaba je preporučljiva za složeno pročišćavanje podzemnih voda ako postoje jaka onečišćenja u visokim koncentracijama: Fe, Mn, organske tvari, amonijak. Tijekom ove metode provodi se jednostruka ili dvostruka ozonizacija:

• ako u vodi ima otopljenih plinova CH 4, CO 2, H 2 S, organske tvari i antropogenog onečišćenja, ozonizacija se provodi nakon aeracije-degazacije uz filtraciju inertnim materijalima;
• ako nema CH 4, na (Fe 2 +/Mn 2 +)< 3: 1 озонирование нужно проводить на первом этапе аэрации-дегазации. Уровень доз озона в воде не должен быть выше 1,5 мг/л, чтобы не допустить окисления Mn 2 + до Mn 7 +.

Možete koristiti one filtarske materijale koji su navedeni na dijagramu A. Ako se koristi sorpcijsko pročišćavanje, često se koriste aktivni ugljeni i klinoptilolit.

Shema 3. Aeracija-degazacija - filtracija - dubinska aeracija u vortex aeratorima sa ozonizacijom - filtracija - dezinfekcija

Ova tehnologija razvija tehnologiju pročišćavanja podzemnih voda prema shemi B. Može se koristiti za pročišćavanje vode koja sadrži povećana razina Fe (do 20 mg/l) i Mn (do 3 mg/l), naftnih derivata do 5 mg/l, fenola do 3 μg/l i organskih tvari do 5 mg/l uz pH izvora voda blizu neutralne.

U okviru ove tehnologije obrade vode najbolje je koristiti UV zračenje za dezinfekciju pročišćene vode. Teritorije za baktericidne instalacije mogu biti:

• mjesta koja se nalaze neposredno prije opskrbe potrošača pročišćenom vodom (ako je duljina mreža kratka);
• točno ispred punktova za vodu.

Uzimajući u obzir kvalitetu podzemne vode sa sanitarnog gledišta i stanje vodoopskrbnog sustava (mreže, objekti na njima, RHF, itd.), opremanje stanica ili opreme za pročišćavanje vode u svrhu dezinfekcije vode prije isporuke u potrošači mogu podrazumijevati prisutnost bilo koje opreme prihvatljive za uvjete određenog teritorija.

Shema 4.Intenzivna degazacija-aeracija - filtracija (AB; GP) - dezinfekcija (Uralno zračenje)

Ova tehnologija obrade vode uključuje stupnjeve intenzivnog otplinjavanja-aeracije i filtracije (ponekad dvostupanjske). Primjena ove metode je preporučljiva kada je potrebno ukloniti otopljene CH 4, H 2 S i CO 2, koji su prisutni u visokim koncentracijama s prilično niskim sadržajem otopljenih oblika Fe i Mn - do 5 i 0,3 mg/ l, odnosno.

U sklopu primjene tehnologije pročišćavanja vode provodi se pojačana aeracija i filtracija u 1-2 stupnja.

Za provođenje aeracije koriste se vrtložne mlaznice (u odnosu na pojedine sustave), vrtložni otplinjači - aeratori, kombinirane jedinice za otplinjavanje i aeraciju (kolone) uz istovremeno odvođenje plinova.

Što se tiče filtarskih materijala, oni su slični onima navedenima u shemi A. Kada podzemna voda sadrži fenole i naftne derivate, filtracija se provodi pomoću sorbenata - aktivnog ugljena.

U skladu s ovom shemom, voda se filtrira pomoću dvostupanjskih filtara:

• 1. stupanj - za pročišćavanje vode od Fe i Mn spojeva;
• 2. stupanj - provesti sorpcijsko pročišćavanje vode, koja je već pročišćena, od naftnih derivata i fenola.

Ako je moguće, izvodi se samo prvi stupanj filtriranja, zbog čega krug postaje fleksibilniji. Istodobno, provedba takve tehnologije pročišćavanja vode zahtijeva više troškova.

Ako uzmemo u obzir male i srednje naselja, uporaba ove tehnologije obrade vode poželjna je u verziji pod pritiskom.

U sklopu primjene tehnologije obrade vode možete koristiti bilo koju metodu dezinfekcije vode koja je već pročišćena. Sve ovisi o tome koliko je vodoopskrbni sustav produktivan i kakvi su uvjeti teritorija na kojem se koristi tehnologija pročišćavanja vode.

Shema 5.Ozonizacija - filtracija - filtracija - dezinfekcija (NaClO)

Ako je potrebno ukloniti antropogena i prirodna onečišćenja, pribjegava se ozonizaciji s daljnjim filtriranjem kroz granulirano opterećenje i adsorpcijom na GAC ​​te dezinfekcijom natrijevim hipokloritom kada je ukupni sadržaj željeza u vodi do 12 mg/l, kalijevim permanganatom. do 1,4 mg/l, a oksidabilnost do 14 mg O 2 /l.

Shema 6.Aeracija-degazacija - koagulacija - filtracija - ozonizacija - filtracija - dezinfekcija (NaClO)

Ova je opcija slična prethodnoj shemi, ali ovdje se koristi aeracija-degazacija i koagulant se uvodi prije filtara za deferizaciju i demanganizaciju. Zahvaljujući tehnologiji pročišćavanja vode, moguće je u većoj mjeri ukloniti antropogene onečišćivače teška situacija, kada sadržaj željeza doseže do 20 mg/l, mangana do 4 mg/l i prisutna je visoka permanganatna oksidacija - 21 mg O 2 /l.

Shema 7.Aeracija-degazacija - filtracija - filtracija - ionska izmjena - dezinfekcija (NaClO)

Ova se shema preporučuje za područja zapadnog Sibira gdje postoje značajna nalazišta nafte i plina. U sklopu tehnologije obrade voda voda se oslobađa od željeza, sorpcija se provodi na GAC, ionska izmjena se provodi na klinoptilolitu u Na-formi uz daljnju dezinfekciju i natrijev hipoklorit. Napomenimo da se shema već uspješno koristi u zapadnom Sibiru. Zahvaljujući ovoj tehnologiji obrade vode, voda je u skladu sa svim standardima SanPiN 2.1.4.1074–01.

Tehnologija obrade vode također ima nedostatke: povremeno se filtri za ionsku izmjenu moraju regenerirati pomoću otopine kuhinjske soli. Sukladno tome, ovdje se postavlja pitanje uništavanja ili sekundarne uporabe regeneracijske otopine.

Shema 8. Aeracija-degazacija - filtracija (C + KMnO 4) - ozonizacija - sedimentacija - adsorpcija (C) - filtracija (C + KMnO 4) (demanganizacija) - adsorpcija (C) - dezinfekcija (Cl)

Zahvaljujući tehnologiji obrade vode prema ovoj shemi, teški metali, amonij, radionuklidi, antropogena organska onečišćenja itd., kao i mangan i željezo uklanjaju se iz vode u dva stupnja - koagulacijom i filtracijom kroz šaržer prirodnog zeolita. (klinoptilolit), ozonizacija i sorpcija na zeolitu. Regenerirajte opterećenje metodom reagensa.

Shema 9. Aeracija-degazacija - ozonizacija - filtracija (bistrenje, deferizacija, demanganizacija) - adsorpcija na GAC ​​- dezinfekcija (Uralno zračenje)

U okviru ove tehnologije pročišćavanja vode provode se sljedeće aktivnosti:

• Metan se potpuno uklanja uz istodobno povećanje pH kao rezultat djelomičnog uklanjanja ugljičnog dioksida, sumporovodika, kao i hlapljivih organoklornih spojeva (VOC), provodi se preozonizacija, oksidacija preozonacije i hidroliza željeza (faza duboke aeracije-degazacije). );
• Uklanjaju se 2-3-valentno željezo i željezo-fosfatni kompleksi, djelomično mangan i teški metali (faza filtracije tehnologije obrade vode);
• uništavanje rezidualnih postojanih kompleksa željeza, kalijevog permanganata, sumporovodika, antropogenih i prirodnih organskih tvari, sorpcija proizvoda ozoniranja, nitrifikacija amonijevog dušika (faza ozoniranja i sorpcije).

Pročišćena voda mora biti dezinficirana. Da biste to učinili, provodi se UV zračenje, uvodi se mala doza klora, a tek tada se tekućina dovodi u vodovodne mreže.

Mišljenje stručnjaka

Kako odabrati pravu tehnologiju obrade vode

V.V. Dzyubo,

dr. tehn. znanosti, profesor Odsjeka za vodoopskrbu i sanitaciju, Tomsk Državno sveučilište za arhitekturu i građevinarstvo

S inženjerskog gledišta projektirati tehnologije obrade vode i izraditi tehnološke sheme prema kojima vodu treba dovesti do standardi za piće, dovoljno teško. Na određivanje načina prerade podzemnih voda kao zasebne faze u razvoju opće tehnologije pročišćavanja vode utječu kvalitativni sastav prirodnih voda i potrebna dubina pročišćavanja.

Podzemne vode u ruskim regijama su različite. O njihovom sastavu ovisi tehnologija obrade vode i postizanje usklađenosti vode sa standardima za piće SanPiN 2.1.4.1074–01 „Voda za piće. Higijenski zahtjevi na kvalitetu vode centraliziranih sustava opskrba pitkom vodom. Kontrola kvalitete. Sanitarna i epidemiološka pravila i propisi.” Korištene tehnologije obrade vode, njihova složenost i, naravno, cijena opreme za pročišćavanje također ovise o početnoj kvaliteti i sadržaju vode za piće.

Kao što je već navedeno, sastav vode je različit. Na njegov nastanak utječu geografski, klimatski i geološki uvjeti područja. Na primjer, rezultati prirodnih istraživanja sastava voda u različite teritorije Sibir ukazuje na to da imaju različite karakteristike u različitim godišnjim dobima, jer se njihova prehrana mijenja ovisno o dobu godine.

Kada se krše uvjeti za vađenje podzemne vode iz vodonosnika, voda teče iz susjednih horizonata, što također utječe na promjenu karakteristika i kvalitativnog sastava tekućina.

Budući da izbor jedne ili druge tehnologije pročišćavanja vode ovisi o karakteristikama vode, potrebno je detaljno i potpuno analizirati njihov sastav kako bi se odabrala najjeftinija i najučinkovitija opcija.

grad Moskva;
Doktor tehničkih znanosti E.N. Bušuev, profesor,
dr.sc. NA. Eremina, izv. prof.
FGBOUVPO ISEU, Ivanovo

Jedinica za obradu vode (WPU) u termoelektranama dizajnirana je za nadoknadu gubitka rashladne tekućine vode u glavnom krugu. Postoji veliki broj moguće opcije sheme obrade vode za dobivanje demineralizirane vode u termoelektranama.

Najraširenija tehnologija u našoj zemlji je kemijsko odsoljavanje na temelju izravnih filtara ionske izmjene. Ova se tehnologija koristi nekoliko desetljeća i pokazala se prilično pouzdanom za vode niske i srednje slanosti (+<5 мг-экв/дм 3). Для вод с высокой минерализацией (+>5 mEq/dm 3) ili kod povećanog sadržaja organskih spojeva (Ok>20 mgO/dm 3) koristi se termičko odsoljavanje.

U prirodnim vodama stalno se povećava onečišćenje tehnogenim organskim spojevima: gnojivima, pesticidima, naftnim derivatima i dr. Tradicionalne tehnologije kemijske obrade vode ne uklanjaju te kontaminante dovoljno učinkovito, što dovodi do stvaranja potencijalno kiselih tvari u kondenzat-hranjivom traktu, a kao posljedica toga, do brojnih slučajeva poremećaja kemijskog sastava vode.

Pooštravanje ekoloških zahtjeva za otpadne vode iz postrojenja za pročišćavanje vode, s jedne strane, pogoršanje kvalitete pročišćene vode, s druge strane, porast cijena reagensa, ionskih izmjenjivača, kao i visoki operativni troškovi doveli su do potrebe za poboljšanjem tradicionalnih tehnologija i stvoriti nove sheme za odsoljavanje.

Najperspektivnije tehnologije za obradu voda niske slanosti s visokim sadržajem organskih nečistoća, što je tipično za površinske vode u središtu i sjeveru Rusije, su: protustrujna ionizacija i desalinizacija na temelju membranskih metoda.

Novi VPU-ovi koji se temelje na protustrujnim tehnologijama uvedeni su u NPP Kalinjin, TPP-EVS-2 tvrtke Severstal OJSC, itd. Trenutno je prvo iskustvo u radu novih postrojenja, djelomično ili potpuno opremljenih uvezenom opremom i materijalima za filtriranje, koji ne uvijek uzeti u obzir karakteristike nečistoća, akumulirane prirodne vode, ponekad pojednostavljene kako bi se smanjili kapitalni troškovi.

VPU s nominalnim kapacitetom od 1700 m 3 /h radi u CHPP-EVS-2 Severstal OJSC. Instalacija je dizajnirana za proizvodnju duboko omekšane vode (Jo<10 мкг-экв/дм 3) и включает две стадии обработки исходной (р. Шексна) воды: осветление на механических однокамерных фильтрах (12 шт. с единичной производительностью 145 м 3 /ч) с периодическим подключением контактной коагуляции и Na-катионирование на противоточных фильтрах (4 шт. с единичной производительностью 585 м 3 /ч).

Protustrujni filtar Na-kationske izmjene uključuje filtriranje pročišćene vode od dna prema vrhu s protokom od 170 do 585 m 3 /h. Filter je dvokomorni aparat (D=3,8 m) sa tri drenažna uređaja tipa "lažno dno" i tisuću čepnih elemenata u svakom uređaju, koji pokrivaju cijeli presjek filtera. Filter je napunjen kationskim izmjenjivačem S-100 (volumen ionskog izmjenjivača je 30 m3: 10 na dnu i 20 na vrhu) s plutajućim slojem inertnog.

Na temelju rezultata laboratorijskih istraživanja i industrijskih ispitivanja utvrđeno je da ovaj kationski izmjenjivač radi stabilno s radnim kapacitetom izmjene Er = 1200÷1400 g-ekviv/m 3 uz specifičnu potrošnju soli za regeneraciju od 100 g/g ekv. S opterećenjem u rasponu od 170÷500 m 3 /h po filtru (brzina filtracije do 50 m/h, promjer 3,8 m), tvrdoća omekšane vode održava se na razini od 2 μg-eq/dm 3. Prvi ciklusi filtriranja iznosili su 25.000 m 3, nakon godinu dana ciklus filtriranja se smanjio na 18.000-20.000 m 3.

Visoka kvaliteta kemijski pročišćene vode s visokom jediničnom produktivnošću filtara za ionsku izmjenu osigurana je dubokom automatizacijom upravljanja kako pojedinačnim filtrima, tako i cijelom instalacijom u cjelini. Instalacija može i povremeno radi u potpuno automatskom načinu rada. Istodobno operativno osoblje prati stanje tehnološkog procesa pomoću obrazaca za vizualizaciju ekrana računala i u svakom trenutku može prebaciti upravljanje instalacijom na ručni način rada.

Ovo postrojenje radilo je pod nadzorom djelatnika Zavoda za kemijsko inženjerstvo Instituta za elektroenergetiku gotovo godinu dana, uglavnom u automatskom režimu. Proizvodnja omekšane vode po ciklusu filtera bila je 20.000 m3, naspram 6000-8000 m3 na tradicionalnim filterima s izravnim protokom pod istim uvjetima. Specifična potrošnja soli smanjena je za 20%, potrošnja vode za vlastite potrebe filtera Na-kationske izmjene iznosila je 1% u odnosu na 35% kod tradicionalne tehnologije.

Iskustvo u radu protustrujnih tehnologija dokazuje njihove prednosti u odnosu na tradicionalne: smanjenje količine potrebne opreme za obradu vode; visoki kapaciteti izmjene ionskih izmjenjivača; visoka kvaliteta filtrata, što je osigurano malom potrošnjom reagensa za regeneraciju - 1,8-2,2 g-eq/g-eq; smanjenje količine visokomineraliziranih otpadnih voda.

Međutim, zbog nepostojanja drugog (pregradnog) stupnja i teškoće određivanja trenutka uključivanja za regeneraciju, isključivanje protustrujnog filtra često se provodi na temelju količine vode koja je prošla sa značajnom rezervom, što dovodi do do nedovoljne proizvodnje demineralizirane vode. Kod protustrujne regeneracije povećava se intenzitet regeneracije, a time i broj uključenja, što zahtijeva visoku razinu održavanja takvih instalacija, pouzdanu armaturu, opremu za automatizaciju i upravljanje. Svi oni zahtijevaju korištenje pročišćene vode, duboko pročišćene od suspendiranih organskih tvari, kao i spojeva željeza. Što je veća kvaliteta vode koja se dovodi u filtre, to je veća učinkovitost korištenja protutoka.

U posljednje vrijeme velika se pažnja posvećuje metodama s niskim udjelom reagensa i, prije svega, membranskim tehnologijama.

Neka nova postrojenja za pročišćavanje vode temelje se na korištenju reverzne osmoze za demineralizaciju vode korištenjem tradicionalnih tehnologija (pročišćivači, mehanički filtri) kao predtretman. Primjeri toga su VPU, termoelektrana OJSC Severstal, (slika 1). Korištenje reverzne osmoze omogućuje ekstrakciju do 96-98% soli u jednom stupnju pročišćavanja, što je blizu učinkovitosti jednog stupnja ionske izmjene.

Sustav naknadne obrade permeata može se sastojati od stupnja ionske izmjene s odvojenom H- i OH-ionizacijom (istostrujnom ili protustrujnom) i (ili) s filtrom mješovitog djelovanja. Budući da takva instalacija prima djelomično demineraliziranu vodu, vijek trajanja filtara je značajan i doseže desetke i stotine tisuća kubičnih metara.

Usporedba ekonomske učinkovitosti desalinizacije vode ionskom izmjenom i reverznom osmozom pokazala je da je uz sadržaj soli veći od 150-300 mg/l reverzna osmoza ekonomičnija čak i od protustrujne ionizacije.

Postojeća iskustva u radu postrojenja za reverznu osmozu (ROU) pokazuju da je glavni čimbenik o kojem ovisi rad membrana usklađenost sa standardima kvalitete vode koja se isporučuje za obradu. Proizvođači membrana imaju zahtjeve prikazane u tablici 1 za napojnu vodu koja ide u postrojenje za obradu otpada. 1 .

Tablica 1. Zahtjevi za vodu koja se isporučuje u uređaj za obradu vode.

Analiza ovih zahtjeva pokazuje da nema ograničenja u pogledu sadržaja soli sadržanih u izvorima površinske vode za rad u širokom pH rasponu. Ograničen je samo sadržaj onih tvari koje mogu dovesti do trovanja ili začepljenja membrana. Tradicionalni pokazatelji kvalitete bistrenja vode za obradu vode (koncentracija suspendiranih krutina, zamućenost duž "križa", prozirnost, boja, oksidabilnost) ne daju odgovarajuću predodžbu o odnosu između performansi membrana i onečišćenja njihove površine i pore sa sedimentima suspendiranih i koloidnih čestica. Proizvođači elemenata reverzne osmoze ocjenjuju kvalitetu pročišćene vode, prije svega, prema SDI pokazatelju. Maksimalno dopušteni SDI je 5, a sa SDI vrijednostima od 3 do 5, proizvođači klasificiraju takve vode kao problematične; s SDI je zajamčen stabilan rad elementa reverzne osmoze<3.

Međutim, iskustvo pokazuje da u sustavima s tradicionalnom tehnologijom predobrade kvaliteta vode koja ulazi u postrojenje za obradu često ne zadovoljava zahtjeve za sadržaj željeza i sposobnost oksidacije. Potrebna kvaliteta takve vode može se postići primjenom ultrafiltracije u fazi predtretmana (slika 2).

Ultrafiltracija (UF) omogućuje ne samo dobivanje vode praktički bez mehaničkih nečistoća, već i, zajedno s koagulacijom, uklanjanje značajne količine organske tvari (do 60% izvorne količine), kao i kremene kiseline. Kao primjer mogu se navesti rezultati rada ultrafiltracijske instalacije na (izvor vodoopskrbe je rijeka Suda) (tablica 2).

Tablica 2. Rezultati UV instalacije.

Uvođenje UV zraka u fazi predtretmana značajno je povećalo produktivnost membrana reverzne osmoze, nekoliko puta smanjilo učestalost kemijskog pranja, oslobodilo proizvodni prostor, smanjilo potrošnju koagulanta i omogućilo uklanjanje kamenca.

Kombinirana uporaba ultrafiltracije i reverzne osmoze omogućuje stvaranje sustava za obradu vode s niskim sadržajem reagensa kako bi se dobio filtrat sa specifičnom električnom vodljivošću od 1-5 µS/cm. U takvim shemama, daljnje dovođenje kvalitete vode na standardne vrijednosti obično se provodi metodom ionske izmjene (slika 2).

Pouzdanost kombinirane membransko-ionske izmjenjivačke jedinice (sl. 2) je visoka, budući da će čak i uz moguće poremećaje u radu sustava reverzne osmoze, naknadna jedinica za obradu osigurati zadanu kvalitetu vode. Istodobno, ostaje potreba za korištenjem kiseline i lužine, pa ova tehnologija, iako u manjoj mjeri, ima iste nedostatke kao i tradicionalna. Ova tehnologija se koristi na itd.

Glavni nedostatak svih membranskih sustava je prilično niska iskoristivost izvorne vode. Ako su u tradicionalnoj shemi ionske izmjene s koagulacijom i mehaničkom filtracijom vlastite potrebe 10-20%, tada je za tipičnu kombinaciju ultrafiltracije i reverzne osmoze ta brojka 40-50%. Međutim, treba uzeti u obzir da su koncentrati iz postrojenja za ultrafiltraciju i reverznu osmozu u pogledu sadržaja soli često unutar normaliziranih vrijednosti i mogu se sigurno ispuštati.

Kombinirane membransko-ionsko-izmjenjivačke sheme, koje imaju visok stupanj ekonomske učinkovitosti i pouzdanosti, optimalna su i preporučena metoda za rekonstrukciju postojećih postrojenja za pročišćavanje vode, koja već imaju filtre za ionsku izmjenu, objekte za reagense i sustave prikupljanja i neutralizacije otpadnih voda. Količina koncentrirane otpadne vode i potrošnja reagensa u ovom su slučaju desetke puta manji nego kod čisto ionsko-izmjenjivačke sheme. Nastala otpadna voda može se razrijediti do prihvatljivih standarda s koncentratom iz membranskih postrojenja.

Sa stajališta osiguravanja minimalne potrošnje reagensa i najveće ekološke prihvatljivosti uz kvalitetnu demineraliziranu vodu, najučinkovitiji su kompleksni pročistači vode koji se sastoje isključivo od membranskih modula za različite namjene: ultra- i nanofiltraciju, reverznu osmozu, membransku degazaciju i elektrodeionizaciju. , općenito se nazivaju integrirane membranske tehnologije (BMI).

U složenoj membranskoj instalaciji (slika 3), voda se dalje pročišćava u jedinici za elektrodeionizaciju. Elektrodeionizacija (EDI) je proces kontinuirane desalinizacije vode pomoću smola za ionsku izmjenu, ion selektivnih membrana i konstantnog električnog polja.

Uz stupanj iskorištenja izvorne vode od 90-95%, pročišćena voda ima specifičnu električnu vodljivost od 0,1 µS/cm (tablica 3), kao i minimalan sadržaj silicija i ukupnog organskog ugljika. U tom je slučaju sadržaj soli u koncentratu obično niži od sadržaja soli u vodi koja se dovodi u instalaciju reverzne osmoze, pa se sve vraća na ulaz ove instalacije za ponovnu upotrebu.

Tablica 3. Karakteristike rada elektrodeionizacijskih jedinica.

Svi proizvođači elektrodeionizacijskih jedinica postavljaju vrlo visoke zahtjeve za vodu koja se dovodi u EDI jedinicu, bez obzira na njenu konstrukciju (Tablica 4).

Tablica 4. Tipični zahtjevi proizvođača za napojnu vodu za EDI instalacije.

Kako bi se povećala pouzdanost rada složenih membranskih sustava za pročišćavanje vode koji se temelje na IMT-u, potrebno je koristiti dvostupanjsku reverznu osmozu u fazi prethodnog desalinizacije. U ovom slučaju, kvaliteta vode kojom se opskrbljuje elektrodeionizacijska instalacija očito je viša od zahtjeva proizvođača i bilo kakve smetnje u radu instalacija reverzne osmoze postaju nekritične. Ako se učinkovitost prvog stupnja pogorša (naravno u prihvatljivim granicama), navedenu kvalitetu jamči drugi stupanj.

Integrirana membranska instalacija za pripremu duboko demineralizirane vode, izrađena u skladu s ovom shemom, osigurava minimalni volumen otpada. Nema potrebe za kiselo-baznim uzgojem, operativni troškovi su smanjeni, a ekološki parametri dramatično poboljšani.

Ovakve instalacije su najprikladnije za novoizgrađene objekte. To posebno vrijedi za teško dostupna područja gdje je dostava reagensa otežana. Složena membranska instalacija uspješno se koristi.

Zajednički element u svim razmatranim shemama za odsoljavanje temeljenim na membranskim metodama je instalacija reverzne osmoze. Tijekom rada postrojenja za pročišćavanje vode, produktivnost se stalno mijenja. Često postoji značajan pad produktivnosti povezan s gašenjem dijela termoenergetske opreme ili prestankom opskrbe potrošača proizvodnom parom, što dovodi do problema osiguravanja minimalnog protoka pročišćene vode kroz jedinicu za obradu.

Kada glavna oprema jedinica PGU-325 nije potpuno opterećena, potreba za demineraliziranom vodom se ne smanjuje. To uzrokuje nepotpuno učitavanje UOO. U početku su na IvPGU projektirane i korištene 2 paralelne operativne jedinice (slika 4, a). Tijekom zastoja jedne od jedinica, ona se ili stavlja u skladište ili voda svakodnevno cirkulira kroz kućište jedinice kako bi se spriječila pojava naslaga. To dovodi do dodatnih gubitaka i poskupljenja demineralizirane vode.

Budući da su reagensi koji se koriste za očuvanje jedinice za obradu otpada prilično skupi, a povremeno je potrebno priključivanje druge jedinice za reverznu osmozu, konzervacija je neučinkovita mjera kada jedna od jedinica radi.

Kako bi se spriječili gubici i uštedjeli kemijski reagensi za regeneraciju FSD-a, poduzete su mjere za smanjenje dodatnih gubitaka tijekom zastoja opreme: sekvencijalno uključivanje UOO 1 i UOO 2 u rad (slika 4,b). Svaka instalacija uključuje 4 zgrade, koje također rade prema dvostupanjskoj shemi (Sl. 5).

Kada se jedinice reverzne osmoze uključe u nizu (slika 4), permeat iz UOO 2, koji radi kao stupanj I, dovodi se u UOO 1 (stupanj II). U ovom slučaju, koncentrat iz UU 2 ispušta se u kanalizaciju, a iz UU 1 se miješa s izvornom vodom koja se dovodi u stupanj I.

Izvorna voda dovodi se u instalaciju reverzne osmoze na zgradama AO1-AO3 (Sl. 5), zatim se permeat dovodi u FSD, a koncentrat u AO4, gdje se također razdvaja na permeat i koncentrat. Permeat se dovodi u FSD, a koncentrat se ispušta u kanalizaciju.

Nakon preliminarnih proračuna, u veljači 2012. godine provedena su industrijska ispitivanja rada UOO 1 i UOO 2, spojenih u seriju. Rezultati proračuna dati su u tablici. 5, na sl. 6 prikazuje rezultate ispitivanja.

Indeks	Vapnenje + koagulacija željeznim sulfatom		Zgrušavanje sulfat aluminij
	pri uključivanju UOO u jednom stupnju		pri uključivanju UOO u dva stupnja
Instalacijski kapacitet, m 3 / h	18	18	18
Ukupni satni protok vode koja se isporučuje u uređaj za pročišćavanje, m 3 / h	22,06	21,96	21,96
Produktivnost taložnika VTI-100, m 3 / h	30,2	28,65	30,03
Ciklus filtra FSD, m 3	21240	63720	63720
Potrošnja kiseline za regeneraciju, t/god	0,54	0,16	0,16
Potrošnja lužine za regeneraciju, t/god	0,54	0,16	0,16

Dobiveni podaci dokazuju povećanje kvalitete demineralizirane vode nakon drugog stupnja pročišćavanja na uređaju za pročišćavanje vode. Sadržaj natrijevih iona, silicijeve kiseline i električna vodljivost smanjeni su za više od 3 puta, a smanjen je i sadržaj željeznih spojeva i klorida.

Prateći dinamiku promjena kvalitete demineralizirane vode, može se primijetiti da dvostupanjska desalinizacija na uređaju za pročišćavanje otpadnih voda ne omogućuje dovoljno smanjenje vrijednosti električne vodljivosti, ali omogućuje postizanje potrebnih parametara kvalitete vode u smislu sadržaja silicijeve kiseline i natrijevih spojeva za dodatnu vodu za napajanje kotlova otpadne topline. Poboljšanje kvalitete izvorne vode za FSD omogućuje smanjenje opterećenja iona na njima za više od 3 puta, što dovodi do značajnog povećanja ciklusa filtriranja, smanjenja količine vode koja se koristi za vlastite potrebe WPU-a i smanjenje potrebe za kiselinom i lužinom za regeneraciju. Posljedično se smanjuje šteta za okoliš.

Ispitivanja s koagulansom - aluminijevim sulfatom u dvostupanjskoj shemi rada uređaja za reverznu osmozu pokazala su da je moguće poboljšati kvalitetu vode koja ide u postrojenje za pročišćavanje otpada i produžiti vijek trajanja uložnih filtarskih elemenata za postrojenje za pročišćavanje otpada. .

Tako se na domaćem energetskom tržištu pojavila velika količina nove opreme za pročišćavanje vode s visokim ekološkim svojstvima. Njihovo široko uvođenje u proizvodnju otežava nedostatak regulatornog okvira za njihovu upotrebu i kontradiktorno iskustvo rada glavnih jedinica u domaćim termoelektranama, posebno za vode s visokim sadržajem organskih tvari.

Književnost

1. SO 153-34.20.501-2003 (RD 34.20.501-95). Pravila za tehnički rad elektrana i mreža Ruske Federacije. Odobreno Nalogom Ministarstva energetike Ruske Federacije od 19. lipnja 2003. br. 229. - M.: SPO ORGRES, 2003.

2. Khodyrev B.N., Krivchevtsov A.L., Sokolyuk A.A. Proučavanje procesa oksidacije organskih tvari u rashladnom sredstvu termoelektrana i nuklearnih elektrana // Termoenergetika. 2010. str. 11-16.

3. Iskustvo u ovladavanju novim tehnologijama za obradu vode u termoelektranama / B.M. Larin, A.N. Korotkov, M.Yu. Oparin i dr. // Termoenergetika. broj 8. 2010. str. 8-13.

4. Projektna rješenja za postrojenja za pročišćavanje vode temeljena na membranskim tehnologijama / A.A. Panteleev, B.E. Ryabchikov, A.V Zhadan i drugi // Termoenergetika. 2012. br. 7. str. 30-36.

5. Puštanje u rad sustava za pročišćavanje vode PGU-410 u termoelektrani Krasnodar / A.A. Panteleev, A.V. Zhadan, S.L. Gromov et al. // Termoenergetika. 2012. br. 7.

Voda je tvar koju svakodnevno konzumiramo i Pitka kvalitetna voda vrlo je važna za ljudsko zdravlje. Različite zemlje imaju različite standarde za vodu iz slavine, koji određuju bistrinu i sadržaj različitih tvari u njoj. Rusija nije jedna od zemalja s najstrožim standardima. Čak i ako u vodi ima teških metala, malo je vjerojatno da će vodoopskrbne organizacije to naširoko reklamirati. Iako se u vodi iz slavine obično ne nalaze patogeni mikroorganizmi, ona sadrži obilje raznih kemikalija. Ako sami ne vodite računa o čistoći vode, možete završiti s nizom najneugodnijih bolesti. Stoga predlažemo da se upoznate s onim što postoji suvremene metode pročišćavanja vode .

U današnje vrijeme možete pronaći mnogo proturječnih informacija o metodama i sustavima koji se koriste za pročišćavanje vode. Ovaj članak daje pregled suvremenih metoda pročišćavanja vode za kućnu i industrijsku uporabu, a također pojašnjava neka pitanja u vezi učinkovitosti ovih metoda.

1. Ugljeni filteri

Prednosti karbonskih filtera:

• Izvrsno uklanja pesticide i klor.
• Jeftin.

Filteri dolaze u svim oblicima i veličinama. Ovo je jedan od najstarijih i najjeftinijih načina pročišćavanja vode. Većina ugljenih filtara koristi aktivni ugljen. Voda lako prolazi kroz filtar s aktivnim ugljenom, koji ima veliku površinu pora (do 1000 m 2 /g), u kojima dolazi do adsorpcije zagađivača. Aktivni ugljen se koristi i u čvrstom bloku i u obliku granula. Voda duže prolazi kroz čvrsti blok, što takve filtre čini učinkovitijima u upijanju onečišćenja. Filtri s aktivnim ugljenom najbolji su za uklanjanje kontaminanata poput insekticida, herbicida i PCB-a. Također mogu ukloniti mnoge industrijske kemikalije i klor. Ali aktivni ugljen ne uklanja većinu anorganskih kemikalija, otopljenih teških metala (poput olova) ili bioloških kontaminanata. Kako bi se donekle borili protiv ovih nedostataka, mnogi proizvođači koriste aktivni ugljen u kombinaciji s drugim metodama čišćenja, kao što su keramički filtri ili ultraljubičasto svjetlo, o čemu će biti riječi kasnije. Međutim, čak i uz ta poboljšanja, sustavi filtriranja ugljikom imaju svoja ograničenja i nedostatke.

Nedostaci ugljenih filtera:

• Ne uklanja bakterije.
• Kratkotrajno.

Ugljeni filteri pružaju izvrsno tlo za razmnožavanje bakterija. Ako voda prije filtracije nije tretirana klorom, ozonom ili drugim metodama baktericidne zaštite, tada će se bakterije iz vode naseliti u filtar i tamo se razmnožavati, zagađujući vodu koja prolazi kroz njega. Iz tog razloga, nije preporučljivo koristiti ugljeni filter kada voda dolazi izravno iz prirodnog izvora. Neki proizvođači tvrde da se problem rješava dodavanjem srebra. Nažalost, ova tehnologija ne radi dovoljno učinkovito. Voda mora ostati u kontaktu sa srebrom mnogo duže da bi imala značajan učinak. Također, s vremenom ugljeni filteri počinju gubiti svoju učinkovitost. Filtar postupno gubi sposobnost hvatanja onečišćenja i sve više i više nečistoća ulazi u filtriranu vodu. Pritom voda nastavlja s lakoćom teći kroz filtar, a koliko filtar učinkovito radi možete saznati samo analizom kvalitete vode, no nema svatko laboratorij kod kuće. Stoga se filtar mora zamijeniti nakon određenog vremena ili nakon filtriranja određene količine vode.

Nedostaci keramičkih filtera:

• Neučinkovit protiv organskih zagađivača i pesticida.

Keramički filteri su neučinkoviti u uklanjanju organskih zagađivača ili pesticida. Stoga se ovi filteri ne preporučuju za kućno pročišćavanje vode. Kod kuće ih treba koristiti zajedno s ugljičnim filtrom.

Nedostaci ozonizacije:

• Ova metoda ne uklanja teške metale, minerale ili pesticide.
• Ozon se brzo razgrađuje na kisik i gubi svoju učinkovitost.
• Vrlo skupa metoda.
• Ozon je vrlo otrovna tvar pa se rad sustava mora pažljivo pratiti senzorima.

Za dobivanje pitke vode samo ozoniranje nije dovoljno. Ne uklanja teške metale, minerale ili pesticide. I, za razliku od klora, koji, ostajući u vodi, nastavlja obavljati svoju funkciju, ozon ima vrlo kratak životni vijek. Raspada se gotovo trenutno i nema zaostalog učinka čišćenja. Još jedan kamen spoticanja u ozonizaciji vode je cijena. Korištenje ozonizacije kod kuće je preskupo.

4. Ultraljubičasto zračenje

Prednosti korištenja UV zračenja:

• Ubija bakterije i viruse.

Kada mikroorganizmi poput bakterija i virusa apsorbiraju ultraljubičasto zračenje, počinju se događati određene reakcije koje uzrokuju njihovu smrt. Zbog toga je UV svjetlo vrlo učinkovita metoda ubijanja patogena poput E. coli i salmonele bez dodavanja kemikalija poput klora. UV zračenje jedna je od rijetkih metoda pročišćavanja koja može uništiti viruse, što je posebno važno u ruralnim područjima gdje nema drugih načina za dobivanje kvalitetne vode.

Nedostaci UV zračenja:

• Neučinkovit protiv svih organizama.
• Ne može ukloniti teške metale, pesticide i druge fizičke zagađivače.

5. Filtri za vodu s ionskom izmjenom

Prednosti filtara za ionsku izmjenu:

• Produžiti rad bojlera i perilica rublja.

Nedostaci filtera za ionsku izmjenu:

• Oni ne pročišćavaju vodu i ne čine je sigurnom za ljude.

Filtri za ionsku izmjenu djeluju kao omekšivači vode i ne utječu na mikroorganizme. Omekšavanje tvrde vode dobro je za perilicu rublja i bojler, kao i za kupanje. Tvrda voda više zateže kožu, a sapun u njoj slabije se pjeni. Međutim, meka voda nije korisnija od tvrde vode. Omekšivači ne pročišćavaju vodu.

6. Sustavi za pročišćavanje vode bakar-cink

Prednosti sustava za čišćenje bakar-cink:

• Učinkovito uklanja klor i teške metale.

Slični filteri za vodu prodaju se pod imenom KDF. Koriste zaštićenu leguru bakra i cinka, koja se nalazi u filteru u obliku granula. Molekule bakra i cinka djeluju kao različiti polovi u bateriji. Kada onečišćena voda prolazi kroz granule, jedan dio nečistoća je usmjeren prema cinku, drugi dio nečistoća suprotnog naboja usmjeren je prema bakru. U tom slučaju dolazi do oksidacijsko-redukcijskih reakcija u kojima se neutraliziraju potencijalno opasne kemikalije. Kao rezultat obrade klorirane vode nastaje cinkov klorid. Također, ovakvi filteri smanjuju sadržaj žive, arsena, željeza i olova. Dok voda prolazi kroz filter, uništavaju se bakterije i drugi organizmi.

Nedostaci sustava za čišćenje bakar-cink:

• Neučinkovit protiv pesticida i organskih zagađivača.

Sustavi za obradu bakar-cink ne uklanjaju pesticide i druge organske kontaminante. Međutim, KDF sustavi obično uključuju jedinicu ugljenog filtra kako bi se prevladali ovi nedostaci.

7. Sustavi reverzne osmoze

Prednosti sustava reverzne osmoze:

• Dobro pročišćavaju vodu od metala, bakterija, virusa, mikroorganizama, te organskih i anorganskih kemikalija.

U početku se sustav reverzne osmoze koristio za desalinizaciju morske vode. Tijekom procesa čišćenja, voda pod pritiskom prolazi kroz polupropusnu sintetičku membranu. Pod povoljnim uvjetima, ova metoda filtriranja omogućuje uklanjanje od 90% do 98% teških metala, virusa, bakterija i drugih organizama, organskih i anorganskih kemikalija.

Nedostaci sustava reverzne osmoze:

• Velike količine vode kao otpad.
• Sintetička membrana se razgrađuje kada je izložena kloridima i fizičkim zagađivačima.
• U sustavu se mogu razmnožavati bakterije.
• S tvrdom vodom rade lošije.

Unatoč svojim prednostima, sustavi reverzne osmoze imaju značajne nedostatke. Za početak, oni su izuzetno intenzivni; Da bi se dobila 1 litra čiste vode, 3-8 litara onečišćene vode se ispere u odvod. Činjenica da ova drenirana voda sadrži koncentrirane zagađivače navela je neke zajednice u nedostatku vode da potpuno zabrane takve sustave za pročišćavanje.

Ovi sustavi također zahtijevaju minimalni tlak vode od 2,7 atm za ispravan rad. Potrebno je voditi računa o održavanju cjelovitosti membrane koja se mora mijenjati svakih nekoliko godina.

Membrana gubi svoja svojstva u prisutnosti klora i kod obrade zamućene vode. Stoga sustavi reverzne osmoze zahtijevaju prethodno pročišćavanje vode ugljenim filtrom.

Sustavi reverzne osmoze također su dobro tlo za razmnožavanje bakterija, što može zahtijevati ugradnju ugljenog filtra između RO jedinice i spremnika za vodu i drugog filtra između spremnika za pohranu i slavine gdje se voda ispušta. Konačno, ako je voda prilično tvrda, može biti potreban dodatni sustav za omekšavanje vode.

S obzirom na navedene nedostatke, dapače teško je ove sustave smatrati najboljim načinom pročišćavanja vode.

8. Destilacija

Prednosti destilacije:

• Uklanja širok raspon onečišćenja, korisno kao prvi korak u čišćenju.
• Može se koristiti više puta.

Kada se pravilno izvede, destilacija proizvodi prilično čistu i sigurnu vodu. Postoje kritičari pijenja destilirane vode, ali mnogi ljudi piju destiliranu vodu godinama bez ikakvih zdravstvenih problema. Destilacija je relativno jednostavan proces: voda se zagrijava do vrenja i pretvara u paru. Kuhanje ubija razne bakterije i druge patogene. Para dobivena kuhanjem se ohladi i ponovno se dobije voda.

Nedostaci destilacije

• Kontaminanti se u određenoj mjeri prenose u kondenzat.
• Potrebno je pažljivo održavanje kako bi se osigurala čistoća destilatora.
• Spor proces.
• Troši velike količine vode iz slavine (za hlađenje) i energije (za grijanje).

Anorganski zagađivači mogu migrirati duž tankog sloja vode koji se stvara na unutarnjim stijenkama. Također, onečišćenja iz stakla ili metala u kojima se voda zagrijava prelaze u vodu.

Organski spojevi s vrelištem nižim od 100°C automatski idu u destilat, a čak i organski spojevi s vrelištem iznad 100°C mogu se otopiti u vodenoj pari i također otići u destilat. Tijekom vrenja mogu nastati novi organoklorni spojevi zbog nadolazeće energije.

Destilacija je spor proces koji zahtijeva dugotrajno čuvanje vode. Tijekom skladištenja voda se može ponovno kontaminirati tvarima iz okolnog zraka.

Destilacija zahtijeva velike količine energije i vode i stoga je skup postupak. Osim toga, potrebno je redovito čišćenje destilatora kako bi se uklonile onečišćenja nakupljena tijekom procesa.

Ovaj se članak temelji na radu dr. Davida Williamsa, liječnika, biokemičara i stručnjaka za prirodno liječenje.

(18.552 pregleda | 1 pregled danas)

Inovativni goli filtar za višekratne boce tvrtke Liquidity