Основной потребитель живительной влаги на планете — сельское хозяйство, на которое приходится 60% всей используемой воды. Из промышленных отраслей к водоемким относятся горнодобывающая, металлургическая, химическая, целлюлозно-бумажная, пищевая, жилищно-коммунальная.
Параметры требуют
На каждом производстве необходима предварительная водоподготовка, потому что лучший природный растворитель, проходя свой обычный круговорот, обогащается самыми разнообразными веществами и газами и, соприкасаясь с оборудованием в технологическом процессе, влияет на долговечность его работы. Грязную воду требуется очистить, жесткую — умягчить, чтобы избежать накипи на нагреваемых элементах, мутную — отфильтровать, чтобы мелкие плавающие частицы не забивали технологические отверстия. Поскольку требования к качеству водоподготовки разнообразны, каждый проект уникален. Но все же основные «манипуляции» с водой производят для того, чтобы изменить четыре основные ее характеристики: мутность, цветность, жесткость и бактериальную загрязненность.
Природная вода очищается, проходя сквозь толщу естественного фильтра — земли. Промышленная водоподготовка тоже строится по принципу фильтрации, разные технологии которой помогают получить заданные параметры. Что водится в мутной воде?
Водопроводная вода в каждом населенном пункте соответствует нормам. Правда, и в границах этих норм она серьезно разнится по вкусу и содержанию растворенных солей. Общей бедой является повышенное содержание железа и солей жесткости — самых сложных загрязнителей для систем очистки. Хуже только низкомолекулярные органические вещества, являющиеся кумулятивными ядами, например, диоксины. Эта группа веществ все чаще фигурирует в тревожных сообщениях об анализах воды в открытых и подземных источниках. «Причиной такого положения дел являются как промышленные предприятия (например производящие бумагу), так и огромное количество бытовой пластмассы, сжигаемой на открытом воздухе, — мы медленно, но верно отравляем все вокруг, превращая природу в среду обитания», — подводит итог Ольга Гриболева, инженер ООО «Аква Бона» (г. Красноярск).
Для предварительной очистки сразу на водозаборе используются сетчатые фильтры. Они препятствуют поступлению в трубы песка, камней и прочих крупных взвешенных частиц. От грязи заградительная сетка может очищать специальный сканер, всасывающие сопла которого собирают и выводят грязь наружу через специальный клапан, или система обратной промывки. В отличие от сетчатых, основной узел картриджных фильтров просто заменяют. Для тех же целей применяют более простые и удобные для промывки дисковые фильтры с набором дисков вместо сетки. Еще одной разновидностью установок для предварительной очистки являются гидроциклоны. Благодаря действию центробежной силы песок и другие взвеси относятся на стенки корпуса и оседают вниз, а чистая вода выходит наружу.
Количество взвесей зависит от времени года (зимой меньше) и географии (в сибирских реках меньше, чем в южных). Осветительные фильтры — это стальные баллоны, защищенные полимерным покрытием либо полностью выполненные из композитных полимеров. В качестве фильтрующего используются керамзит, антрацит, кварцевый песок, активированный уголь. Загрязнившийся фильтрующий элемент промывается сильным напором воды снизу, иногда предварительно обрабатывается сжатым воздухом. Дренажно-распределительная система равномерно распределяет воду по всему сечению баллона. Чем смягчить жесткость?
Ионный обмен позволяет умягчить жесткую воду. На языке химии это значит удалить из нее часть кальция и магния, заменив таким же количеством натрия. Ионообменные установки — это вертикальные прямоточные или противоточные фильтры с дренажно-распределительными системами, внутри которых размещаются ионообменные смолы. Корпус — стальной или полимерный, а дренажная система и реагентный бак, как и все контактирующие с водой поверхности, производятся из материалов пищевого класса.
Вода, смачивая смолу, оставляет ей ионы жестких солей: кальция и магния, а соль натрия, ион которой был связан с молекулой смолы, течет дальше, умягчая воду. Причем смола связывает в два раза больше жестких ионов, чем отдает «мягких». Рано или поздно ионная продуктивность смолы истощается, и она требует регенерации: просаливания специальным раствором.
Выбор типа смол и реагентов зависит от качества воды на входе и требуемых показателей на выходе. Корпус малогабаритного ионообменного фильтра производится из армированного пластика или металла с антикоррозионной обработкой. К эксплуатационным недостаткам установок ионного обмена можно отнести необходимость выделения площадей под склад для реагентов и высокоминерализованные стоки от регенерации ионообменных смол, а также трудоемкость при замене ионообменных фильтров. Как почистить чернила?
Мембранные технологии на сегодняшний день —самые продвинутые способы подготовки воды, способные отфильтровать воду даже из чернил. Работают комплексно: обеззараживают, умягчают, осветляют и обезжелезивают. Очень чувствительны к качеству исходного раствора. К мембранным относятся микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос. Приставки обозначают уменьшающиеся размеры сечения отверстий мембран. Самые микроскопические используют при обратном осмосе и нанофильтрации (фильтрация происходит на мембране с порами 10 нанометров — в 100 000 раз меньше миллиметра), которые чистят на молекулярном уровне. Оптимальная формы мембраны обратного осмоса — спираль.
Исходная вода подогревается, потому что для работы всех мембранных установок нужна определенная температура. Из мембранных модулей моделируют промышленные установки различной производительности. Исходная вода проходит узел микрофильтрации (обратный осмос очень требователен к предварительной очистке), поступает на насос высокого давления и подается на мембранные модули. Здесь происходит разделение потока на обессоленную воду и концентрат. Два-три раза в год требуется химическая мойка модулей.
Ультрафильтрация осветляет и обеззараживает воду без применения химии, сохраняя ее солевой состав. Установка ультрафильтрации — блок модулей на стальной раме вместе с блоком управления и контроля. Весь процесс полностью автоматизирован.
Мембраны используют как в напорных модулях (фильтрат нагнетается внутрь), так и вакуумных (фильтрат засасывается внутрь). Первый применяется к сильно загрязненной воде. Мембраны из органических полимеров отличаются уникальными механическими и химическими свойствами: устойчивы к кислотам и щелочам в диапазоне от 4 до 10,5 PH, предел прочности на разрыв — до 55 кг.
Напорные модули дешевле за счет более высокой производительности мембран, но мощные насосы требуют повышенных затрат электроэнергии.
Параметры требуют
На каждом производстве необходима предварительная водоподготовка, потому что лучший природный растворитель, проходя свой обычный круговорот, обогащается самыми разнообразными веществами и газами и, соприкасаясь с оборудованием в технологическом процессе, влияет на долговечность его работы. Грязную воду требуется очистить, жесткую — умягчить, чтобы избежать накипи на нагреваемых элементах, мутную — отфильтровать, чтобы мелкие плавающие частицы не забивали технологические отверстия. Поскольку требования к качеству водоподготовки разнообразны, каждый проект уникален. Но все же основные «манипуляции» с водой производят для того, чтобы изменить четыре основные ее характеристики: мутность, цветность, жесткость и бактериальную загрязненность.
Природная вода очищается, проходя сквозь толщу естественного фильтра — земли. Промышленная водоподготовка тоже строится по принципу фильтрации, разные технологии которой помогают получить заданные параметры. Что водится в мутной воде?
Водопроводная вода в каждом населенном пункте соответствует нормам. Правда, и в границах этих норм она серьезно разнится по вкусу и содержанию растворенных солей. Общей бедой является повышенное содержание железа и солей жесткости — самых сложных загрязнителей для систем очистки. Хуже только низкомолекулярные органические вещества, являющиеся кумулятивными ядами, например, диоксины. Эта группа веществ все чаще фигурирует в тревожных сообщениях об анализах воды в открытых и подземных источниках. «Причиной такого положения дел являются как промышленные предприятия (например производящие бумагу), так и огромное количество бытовой пластмассы, сжигаемой на открытом воздухе, — мы медленно, но верно отравляем все вокруг, превращая природу в среду обитания», — подводит итог Ольга Гриболева, инженер ООО «Аква Бона» (г. Красноярск).
Для предварительной очистки сразу на водозаборе используются сетчатые фильтры. Они препятствуют поступлению в трубы песка, камней и прочих крупных взвешенных частиц. От грязи заградительная сетка может очищать специальный сканер, всасывающие сопла которого собирают и выводят грязь наружу через специальный клапан, или система обратной промывки. В отличие от сетчатых, основной узел картриджных фильтров просто заменяют. Для тех же целей применяют более простые и удобные для промывки дисковые фильтры с набором дисков вместо сетки. Еще одной разновидностью установок для предварительной очистки являются гидроциклоны. Благодаря действию центробежной силы песок и другие взвеси относятся на стенки корпуса и оседают вниз, а чистая вода выходит наружу.
Количество взвесей зависит от времени года (зимой меньше) и географии (в сибирских реках меньше, чем в южных). Осветительные фильтры — это стальные баллоны, защищенные полимерным покрытием либо полностью выполненные из композитных полимеров. В качестве фильтрующего используются керамзит, антрацит, кварцевый песок, активированный уголь. Загрязнившийся фильтрующий элемент промывается сильным напором воды снизу, иногда предварительно обрабатывается сжатым воздухом. Дренажно-распределительная система равномерно распределяет воду по всему сечению баллона. Чем смягчить жесткость?
Ионный обмен позволяет умягчить жесткую воду. На языке химии это значит удалить из нее часть кальция и магния, заменив таким же количеством натрия. Ионообменные установки — это вертикальные прямоточные или противоточные фильтры с дренажно-распределительными системами, внутри которых размещаются ионообменные смолы. Корпус — стальной или полимерный, а дренажная система и реагентный бак, как и все контактирующие с водой поверхности, производятся из материалов пищевого класса.
Вода, смачивая смолу, оставляет ей ионы жестких солей: кальция и магния, а соль натрия, ион которой был связан с молекулой смолы, течет дальше, умягчая воду. Причем смола связывает в два раза больше жестких ионов, чем отдает «мягких». Рано или поздно ионная продуктивность смолы истощается, и она требует регенерации: просаливания специальным раствором.
Выбор типа смол и реагентов зависит от качества воды на входе и требуемых показателей на выходе. Корпус малогабаритного ионообменного фильтра производится из армированного пластика или металла с антикоррозионной обработкой. К эксплуатационным недостаткам установок ионного обмена можно отнести необходимость выделения площадей под склад для реагентов и высокоминерализованные стоки от регенерации ионообменных смол, а также трудоемкость при замене ионообменных фильтров. Как почистить чернила?
Мембранные технологии на сегодняшний день —самые продвинутые способы подготовки воды, способные отфильтровать воду даже из чернил. Работают комплексно: обеззараживают, умягчают, осветляют и обезжелезивают. Очень чувствительны к качеству исходного раствора. К мембранным относятся микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос. Приставки обозначают уменьшающиеся размеры сечения отверстий мембран. Самые микроскопические используют при обратном осмосе и нанофильтрации (фильтрация происходит на мембране с порами 10 нанометров — в 100 000 раз меньше миллиметра), которые чистят на молекулярном уровне. Оптимальная формы мембраны обратного осмоса — спираль.
Исходная вода подогревается, потому что для работы всех мембранных установок нужна определенная температура. Из мембранных модулей моделируют промышленные установки различной производительности. Исходная вода проходит узел микрофильтрации (обратный осмос очень требователен к предварительной очистке), поступает на насос высокого давления и подается на мембранные модули. Здесь происходит разделение потока на обессоленную воду и концентрат. Два-три раза в год требуется химическая мойка модулей.
Ультрафильтрация осветляет и обеззараживает воду без применения химии, сохраняя ее солевой состав. Установка ультрафильтрации — блок модулей на стальной раме вместе с блоком управления и контроля. Весь процесс полностью автоматизирован.
Мембраны используют как в напорных модулях (фильтрат нагнетается внутрь), так и вакуумных (фильтрат засасывается внутрь). Первый применяется к сильно загрязненной воде. Мембраны из органических полимеров отличаются уникальными механическими и химическими свойствами: устойчивы к кислотам и щелочам в диапазоне от 4 до 10,5 PH, предел прочности на разрыв — до 55 кг.
Напорные модули дешевле за счет более высокой производительности мембран, но мощные насосы требуют повышенных затрат электроэнергии.
| Сергей Плотников,
ООО «АкваСтатус» (г. Прокопьевск, Кемеровская область)— Выбор технологической схемы, фильтрующего материала и вспомогательного оборудования водоочистки осуществляется специалистами по водоподготовке в зависимости от области применения, состава и степени загрязненности исходной воды, а также требований к качеству очищенной воды и гидравлических параметров системы водопользования, таких как напор, величина и равномерность водоразбора и других. Установки по очистке воды автоматизированы и не требуют постоянного присутствия человека.
Помимо комплексного решения задач устанавливаем отдельные узлы и элементы оборудования: водоизмерительные приборы, фильтрующие материалы, ионообменные смолы и коррекционные реагенты.
Уже третий год нашим постоянным клиентом является «СУЭК-Кузбасс», которому такое оборудование необходимо при использовании воды из скважин, грунтовых вод на бытовые и питьевые нужды работников или в случае необходимости приведения воды, используемой на технические нужды, к заданным параметрам. |
| Ольга Гриболева,
инженер ООО «Аква Бона» (г. Красноярск)— Водопроводная вода обычно не нуждается в дополнительной очистке (по крайней мере, нас пытаются в этом убедить), поскольку соответствует всем нормам санитарно-гигиенического контроля. Хотя, к сожалению, стоит признать, что данные нормы составлялись исходя не из биологической потребности человеческого организма, а всего лишь из технических возможностей оборудования (зачастую установленного задолго до принятия даже столь общих норм).
Поэтому крайне желательно водопроводную воду дочищать, используя для этого бытовые фильтры, от самых простых (кувшинов) до систем трехступенчатой очистки, монтирующихся под раковиной. По собственной инициативе ТСЖ и УК могут устанавливать только фильтры для удаления механических примесей (металлической окалины, кусочков уплотнителей…). Более тонкую очистку ставить просто бессмысленно.
Наиболее значимая проблема для систем водопровода — хлор (безусловно, спасший огромное количество людей от различных заболеваний, тем не менее являющийся ядом и даже боевым отравляющим веществом — хлор был первым газом, использованным в войне).
Именно для удаления хлора воду рекомендуют отстаивать или кипятить. Хотя при этом часть растворенных в воде солей, необходимых человеческому организму, может приобретать нерастворимые формы и не усваиваться. |
"Промышленные страницы Сибири" №8 (79) июль 2013 г. |
|
