Реферат: Дезодорация воды. Специальные методы обработки воды Фильтры механической очистки

Вода может иметь определенный, не всегда приятный, запах, который приобретает из-за содержащихся в ней различных органических веществ, представляющих собой продукты жизнедеятельности или распада микроорганизмов и водорослей. Очистку воды от запаха (дезодорацию воды) производят с помощью различных модификаций метода хлорирования воды, сорбционного фильтрования, углевания, аэрирования, озонирования, обработки воды перманганатом калия, перекисью водорода и комбинацииэтих методов.

Обработка воды активным углем

Если сравнивать сорбционный и окислительный методы дезодорации, то первый отличается большей надежностью в силу того, основан на извлечении органических веществ из воды, а не на их трансформации. Наиболее эффективные сорбенты - активные угли, хорошо сорбирующие фенолы, большинство нефтепродуктов, полициклические ароматические углеводороды (канцерогенные в том числе), хлор- и фосфорорганические пестициды, а такжедругие органические загрязнения. Но сорбция наактивных углях не является универсальным средством очистки воды от органических соединений, так как некоторые вещества (например, органические амины) ими не задерживаются или же задерживаются, но плохо (например, синтетические поверхностно-активные вещества).

Применяют активныеуглив виде порошка - для углевания воды ив виде гранул - какзагрузку для фильтров. Стоит отметить ряд недостатков, ограничивающих осуществлениеуглевания воды - это трудности замачивания и дозированияугля, необходимость в емкости для обеспечения контакта угля с обрабатываемойводой и т. д. Поэтому данный метод используется в основном тогда, когда требуется эпизодическая, кратковременнаядезодорация небольших объемов воды.

Применениегранулированныхактивныхуглейвкачестве фильтрующей загрузки - более надежный вариант. Вне зависимости от колебания уровня загрязнения воды фильтры с загрузкой из гранулированного активного угля являютсяпрекраснодействующим барьером для сорбируемых веществ до момента исчерпания емкости угля.

Располагают угольные фильтры после осветлительных. Также возможен вариант применения совмещенных осветлительно-сорбционных фильтров.

Недостаток угольных фильтров - необходимость регенерации активного угля. Восстановление угольной загрузкиможетосуществлятьсяхимическим, термическим и биологическим методами. При использовании химического метода регенерации угольпредварительно обрабатываетсяострым паром, потом - щелочью. При всей сложности итрудоемкости метод не достаточно эффективен,так как не происходит полного восстановления сорбционной способности материала. Термический метод предусматривает выжигание адсорбированных органических соединенийпритемпературе800...900ºСвспециальныхпечах. Этот достаточно сложныйметод регенерациисопровождается потерямиугляпри обжиге. Биологический метод регенерации опирается на способность бактерий к минерализации адсорбированныхуглеморганических соединений, но скоростьэтого процессаоченьмала.

Как правило, в промышленных системах водоочистки и тем более в бытовых системах применение ни одного из представленных выше видов регенерации невозможно и при снижении качества очистки просто производят замену фильтрующей загрузки.

Окислительно-сорбционный метод обработки воды

В силу вышеизложенного актуальна задача увеличения межрегенерационного периодаработы гранулированного активного угля, которая успешно решается обработкой воды окислителем перед фильтрованиемеечерезуголь. Такая обработка воды дает не просто суммирование двух процессов, а способствует проявлению эффекта окислительно-сорбционного взаимодействия. При этом уголь «работает» как катализатор окисления, значительно повышающий глубину и скорость этого процесса, и, в то же время, на угле лучше сорбируются многие продукты окисления. Подобное одновременное применение двух методов значительно расширяет диапазон органических загрязнений, удаляемых из воды. Практикой доказано также экономическое преимущество совместного примененияокислителейиактивногоугля.

Исходные данные, такие как качество обрабатываемой воды, состав и типы очистных сооружений,определяют разнообразиетехнических решенийприменения окислительно-сорбционного метода очисткиводы.Например,фильтры с загрузкой изгранулированногоактивногоугля, очищающие воду только от органических загрязнений, располагаютсявтехнологической схеме после . Фильтры, использующиегранулированный уголь и выполняющие наряду с указанной функцией также функцию осветления воды, размещаются после сооружений первой ступени.Загрузка таких фильтровимеет два варианта исполнения: 1) целиком состоит изактивногоугля; 2) состоитизугляи материала механической очистки (двухслойная загрузка).

Схема контактного осветления воды предполагает также возможность расположения после контактных осветлителей отдельно стоящих угольных фильтров или же устройство контактных осветлителей с песчано-угольной загрузкой.Стоит отметить, что впервом случае, когдафильтрованиеводы происходит последовательночерездва отдельных каскада фильтров, наблюдается значительный рост капитальных затрат на строительство очистных сооружений. Однако при этом угольную загрузку используют по ее прямому назначению (для удаления химических загрязнений) и находится онавнаиболее благоприятных условиях, так как на угольный фильтр поступает осветленная вода. В результате фильтр требует более редких промывок, что снижает потерю угляна измельчение и истирание; уменьшение засорения угольных пор взвесью способствует лучшей сорбции химических загрязнений иувеличению срока службы угля как сорбента.

Санитарно-гигиенические и технико-экономические показатели очистки воды и назначение угольной загрузки определяют ее место расположения в технологической схеме.Во всех случаях введение окислителя в обрабатываемую воду должно производиться до ее поступления на угольную загрузку.

Варианты введения окислителя в воду:

1) в начале технологической схемы;

3) непосредственно перед угольным фильтром;

4) двойное введение окислителей разного типа. Причем место ввода окислителя определяетсяобщими задачами, возлагаемыми на окислитель, скоростью его расходования и другими факторами.

Для подземных источников как правило используется первый вариант ввода, а для поверхностных - второй. рименяя окислительно-сорбционный метод дезодорации воды,важно правильно подобрать тип используемого окислителя. Существующие в настоящее время окислители, распространенные в практике обработки воды реагентами, отличаются различной эффективностью (с технико-экономической и санитарно-гигиенической точек зрения) в отношении химических загрязнений воды.

Хлор как окислитель целесообразно использовать в случае нахожденияв воде сравнительно легко окисляемых загрязнений (фенолы, некоторые вещества природного происхождения и т. д).Причем условия совместного применения хлора и активногоугляне требуют предварительнойаммонизацииводы - при необходимости ее проводят при окончательном хлорировании.

При наличиив воде большей частью трудно окисляемых загрязнений (растворимых фракций нефти и ее продуктов, синтетических поверхностно-активных веществ, органических пестицидов и др.) целесообразно применение озона как наиболее сильного окислителя. В отдельных случаях также эффективно использование нескольких окислителей (озона и хлора,хлора и перманганата калия). Путем лабораторных испытаний осуществляется выбор окислителя, его доза и место ввода в технологической схеме очистки воды - с учетом поддержания минимума нагрузки на уголь как сорбент. При этом учитывается также функция угля как катализатора процесса окисления.

Весьма важныйвопрос - продолжительностьработыактивного угля, которую практически невозможно определить расчетным путем. Она зависит от правильного подборатипа и дозы окислителя, а также рядадругих условий.Как показывает практика,совместное применении окислителя и активного угля способствует сохранению сорбционной активности угляв течение достаточно длительного периода (на практике может достигать 2-х лет). При таком положении дел не всегда экономически оправданной является регенерация угля, особенно если учесть, что для возмещения его потерь на измельчение, истирание и унос при промывках ежегодно требуется производить добавку свежего угля (ориентировочно 10% в год к объему угля). В то же время возможно резкое снижение сорбционной способности угля по отношению к органическим веществам вследствие его обрастания неорганическими загрязнениями (в основном, гидроксидами железа, алюминия и др.). Поэтому стоит задача обеспечения высокой степени предварительного осветления воды (а именно - её обезжелезивания и деманганации) до момента ее поступления в слои угольной загрузки. В первую очередь это имеет отношение к фильтровальным сооружениям с совмещеннымифункциями осветления и очистки от химических загрязнений.

У важаемые господа, если для Вас актуальна задача внедрения системы дезодорации воды, сделайте запрос специалистам компании Waterman . Мы предложим Вам лучшее технологическое решение.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

ДЕЗОДОРАЦИЯ ВОДЫ, УДАЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ МИКРОЗАГРЯЗНЕНИИ

Одной из актуальных проблем последних десятилетий в области водоподготовки является необходимость дезодорации питьевой воды. Ухудшение вкусовых качеств природных вод обусловлено их минеральным и органическим составом. Нежелательные привкусы и запахи вызываются неорганическими соединениями и органическими веществами естественного и искусственного происхождения.

Присутствие в природной воде растворенных органических веществ биологического происхождения является результатом процессов разложения и последующей трансформации отмерших высших водных растений, планктонных и бентосных организмов, различных бактерий и грибов. При этом в воду выделяется большое количество низкомолекулярных спиртов, карбоновых кислот, оксикислот, кетонов, альдегидов, фенолсодержащих веществ обладающих сильным запахом.

Органические вещества способствуют развитию микроорганизмов, выделяющих во внешнюю среду сероводород, аммиак, органические сульфиды, дурно пахнущие меркаптаны. Интенсивное развитие и отмирание водорослей способствует появлению в воде полисахаридов; щавелевой, винной и лимонной кислот; веществ типа фитонцидов. В продуктах распада водорослей содержание фенола в 20--30 раз превышает ПДК (0,001 мг/л).

Несмотря на принятые законодательные меры все еще наблюдается сброс промышленных сточных вод в поверхностные водоемы, что приводит к их загрязнению минеральными и органическими соединениями. Среди них соли тяжелых металлов, нефть и нефтепродукты, синтетические алифатические спирты, полифенолы, кислоты, пестициды, СПАВ и др.

Особую опасность представляют пестициды, относящиеся к разным классам органических соединений и находящихся в воде в различных состояниях. Они оказывают отрицательное дей с твие на органолептические свойства воды. Токсичность пестицидов, присутствующих в воде, возрастает в процессе обработай ее хлором или перманганатом калия.

Нефть и нефтепродукты плохо растворимы в воде и очень устойчивы к биохимическому окислению. Большие концентрации нефти придают воде сильный запах, повышают ее цветность и окисляемость, снижают содержание растворенного кислорода. При небольшом содержании нефти в воде ее органолептические показатели заметно ухудшаются.

Попадая в воду с бытовыми и промышленными стоками СПАВ резко ухудшают ее качество, появляются устойчивые запахи (мыльный, керосиновый, канифольный) и горьковатые привкусы. Как правило, СПАВ усиливают стабильность запахов других примесей, катализируют токсичность находящихся в воде канцерогенных веществ, пестицидов, анилина и др.

Присутствующие в природных водах Севера и средней полосы России гуминовые кислоты и фульвокислоты, лигнины и многие другие органические соединения естественного происхождения служат одним из источников образования фенолов, которые ухудшают их органолептические свойства. При хлорировании воды, содержащей фенолы, образуются диоксины -- чрезвычайно ядовитые вещества (смертельные дозы: стрихнин 1,5-10~ 6 ; ботулин -- 3,3-Ю -17 , нервнопаралитический газ -- 1,6* 10~ 5 моль/кг). Доза диоксинов -- 3,1-10~ 9 -- смертельна, а доза 6",5-10~ 15 моль/кг для людей в возрасте до 70 лет -- риск заболевания раком. В сто раз меньшая доза влияет на иммунную систему («химический СПИД») и репродуктивные функции организма. Самым ядовитым веществом являются 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин (ТХДД). Основным ядовитым веществом в выбросах целлюлозно-бумажных комбинатов являются полихлорированные дибензфураны (ПХРД) и сильнейшим канцерогеном -- продукты сгорания мазута, бензина, угля и т. п. является бенз(а)пирен (синергизм проявляется в паре диоксин-бенз(а)пирен).

Получение пестицида 2,4-дихлорфенола хлорированием фенола сопровождается образованием 2,4,6-трихлорфенола, который самоконденсируется в диоксины, попадающие с питьевой водой к людям, так как современные водоочистные технологии не обладают барьерными функциями в отношении последних. Установлено, что полихлорированный дибензо-я-диоксин (ПХДД) и полихлорированный дибензфуран (ПХДФ) образуйся непосредственно при хлорировании воды, т. е. образование диксинов при предварительном хлорировании воды -- неизбежно.

Присутствующее в воде железо является катализатором до- хлорирования фенолов, переводя малотоксичные диоксины высокотоксичные при хлорировании воды. Органические веще ства, присутствующие в воде, практически беспрепятственно проходят через загрузку скорых фильтров, в том числе и их токсичная диоксинсодержащая часть.

Иногда органолептические свойства воды ухудшаются при передозировке реагентов или в результате неправильной эксплуатации водоочистных сооружений. Так, при обесцвечивании воды коагулированием без последующей стабилизации возрастает коррозионная активность воды и вследствие этого ухудшаются ее органолептические показатели. При хлорировании воды наблюдается ухудшение ее органолептических показателей как при нарушении режима процесса, так и в результате образования хлорорганических соединений, вызывающих неприятные привкусы и запахи.

Установлено, что традиционные приемы очистки воды обладают слабо выраженным барьерным действием в основном по отношению к тем химическим загрязнениям, которые находятся в. воде в виде взвесей и коллоидов или переходят в нерастворимую форму в процессе очистки и предварительной обработки хлором (например, эмульгированные фракции нефти, плохо растворимые пестициды, некоторые металлы). По отношению к таким загрязнениям барьерная роль очистных сооружений может быть повышена путем соответствующего подбора реагентов на высокой степени осветления воды.

Дезодорация воды в некоторых случаях достигается при коагулировании примесей и их флокулировании с последующим фильтрованием, однако часто для устранения нежелательных запахов и привкусов требуется применение специальных технологий. Их выбор диктуется характером примесей и состоянием, в котором они находятся (взвеси, коллоиды, истинные растворы, газы).

Универсальных методов дезодорации воды на сегодня -- не существует, однако, использование некоторых из них в сочетании обеспечивает требуемую степень очистки. Если вещества, вызывающие неприятные привкусы и запахи, находятся во взвешенном и коллоидном состоянии, то хорошие результаты дает их коагулирование. Привкусы и запахи, обусловленные неорганическими веществами, находящимися в растворенном состоянии, извлекают дегазацией, обезжелезиванием, обессоливанием. и др. Запахи и привкусы, вызываемые органическими веществами, отличаются большой стойкостью. Обычно их извлекают < путем оксидации и сорбции.

Вещества, обладающие сильными восстановительными свойствами (гумусовые кислоты, соли железа (II), дубильные веще с тва, сероводород, нитриты, поли- и одноатомные фенолы 0 т. п.) хорошо извлекаются из воды путем оксидации. Более устойчивые соединения (карбоновые кислоты, алифатические спирты, углеводороды нефти и нефтепродукты и т. п.) в условиях обработки хлором и его производными, а иногда и озоном окисляются плохо. Иногда сильные окислители, воздействуя на эти вещества, значительно усиливают первоначальные привкусы и запахи (например, фосфороорганические пестициды). Вместе с тем действие окислителей на легкоокисляемые соединения приводит к их полной деструкции, либо к образованию веществ, не влияющих на органолептические показатели воды. Таким образом, действие окислителей эффективно лишь по отношению к ограниченному числу загрязнений.

Недостатком окислительного метода является также необходимость дозирования окислителя в исключительно точном соответствии с уровнем и видом загрязнения воды, что крайне затруднительно, принимая во внимание сложность и длительность многих химических анализов.

Более надежным и экономичным является применение фильтров с гранулированным активным углем, используемым в качестве фильтрующей загрузки. Фильтры, загруженные гранулированным активным углем независимо от колебания уровня загрязнения воды, являются постоянно действующим барьером по отношению к сорбируемым веществам. Однако, серьезным затруднением для применения этого метода очистки воды является сравнительно малая поглощающая способность угля, что вызывает необходимость частой его замены или регенерации.

Кроме того, установлено, что из воды хорошо сорбируется активным углем гидрофобные вещества, т. е. плохо растворимые в ней и слабо гидратирующиеся в растворах (слабые органические электролиты, фенолы и др.). Менее эффективно сорбируются активным углем более сильные органические электролиты и многие органические ациклические соединения (карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны, спирты).

В условиях повышенного антропогенного загрязнения водоемов для дезодорации воды, удаления токсичных микрозагрязнений необходимо сочетать методы оксидации, сорбции и аэрации.

Дезодорация воды аэрацией

Для удаления из природных вод летучих органических соединений биологического происхождения, вызывающих запахи и привкусы, широко применяют их аэрирование.

На практике аэрирование проводят в специальных установках -- аэраторах барботажного, разбрызгивающего и каскадного типов.

В аэраторах барботажного типа воздух, подаваемый воздуходувками, распределяется в воде дырчатыми трубами, подвешенными в резервуаре (рис. 15.1), распылительными устройствами, расположенными на его дне. Преимущество первого способа заключается в простоте демонтажа установки.

Распределение воздуха распылительными устройствами часто применяется в аэраторах со спиральным движением воды, которые применяются на крупных установках.

Глубина слоя воды в аэраторах такого типа колеблется от 2,7 до 4,5 м. Исследования показывают, что поскольку равновесие между концентрациями веществ, имеющих запах, в жидкой и газообразной фазах достигается мгновенно, высота слоя воды при барботировании не играет существенной роли и может быть уменьшена до 1--1,5 м. Максимальная ширина резервуара обычно в два раза больше, чем глубина. Площадь

Рис. 15.1. Аэратор барботажного типа (а) и инка-аэратор (б)

6 -- магистральный воздухопровод; 2 -- ввод воды в барботажную камеру 5; 3 -- дырчатые пластины; 4 -- воздухораспределитель; 7,1 -- отвод аэрированной и подача исходной воды; 8 -- водослив; 9 -- стабилизацинная перегородка; 10 -- слой пены; 11 -- вентилятор; 12 -- дырчатое дно; б -- барботажная камера поверхности выбирают произвольно. Длительность продувация воздуха, как правило, не превышает 15 мин. Расход воздуха составляет 0,37--0,75 м 3 /мин на 1 м 3 воды.

Барботажные установки открытого типа могут работать при температуре ниже 0°С. Степень аэрирования легко регулируется изменением количества подаваемого воздуха. Стоимость установок и их эксплуатации невысока.

В разбрызгивающих аэраторах вода распыляется соплами н а мелкие капли, при этом увеличивается поверхность ее контакта с воздухом. Основным фактором, определяющим работу аэратора, является форма сопла и его размеры. Продолжительность соприкосновения воды с воздухом, определяемая начальной скоростью струи и ее траекторией, обычно составляет 2 с "(Д ля вертикальной струи, которая выбрасывается под напором 6 м).

В аэраторах каскадного типа обрабатываемая вода падает струями через несколько последовательно расположенных водосливов. Длительность контакта в этих аэраторах может быть изменена за счет увеличения количества ступеней. Потеря напора на аэраторах каскадного типа колеблется от 0,9 до 3 м.

В аэраторах смешанного типа вода одновременно разбрызгивается и стекает тонкой струей с одной ступени на другую. Для увеличения площади соприкосновения воды с воздухом применяют керамические шары или кокс.

Общим недостатком аэраторов, построенных на принципе контакта пленки воды с воздухом, является их неэкономичность из-за большой площади, невозможность использования зимнее время, потребность в мощной вентиляции при установке их в помещениях, и, наконец, склонность к обрастанию.

Аэрирование воды в пенном слое осуществляется в инка аэраторе (рис. 15.1,6) представляющем собой бетонный резервуар, на дне которого находится перфорированная пластина из нержавеющей стали. Вода равномерно распределяется по пластине распределительной трубой. Для стабилизации слоя пены применяется специальная перегородка. Аэрируют воду воздухом, подаваемым вентилятором. Вода, пройдя инкааэратор, выпускается через водослив.

Образование огромной пограничной поверхности между жидкой и газообразной фазами обеспечивает высокую интенсивность процесса дезодорации. Нормальное соотношение воздуха и воды в инкааэраторах колеблется в пределах 30: 1 -- 300: 1. Несмотря на большой расход воздуха, интенсивное аэрирование экономически оправдано (благодаря незначительной потере напора воздух подается вентилятором).

Однако, аэрированием невозможно устранить стойкие запахи и привкусы, обусловленные наличием примесей, имеющих незначительную летучесть.

Список используемой работы

Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в.водоёмы, М.: Стройиздат, Абрамов Н.Н. Водоподготовка, М.:Стройиздат 1974

Фрог Б.Н. Левченко А.П. Водоподготовка, М.:Стройиздат 1996

Подобные документы

Строение молекулы воды. Водородные связи между молекулами воды. Физические свойства воды. Жесткость как одно из свойств воды. Процесс очистки воды. Использованием воды, способы ее восстановления. Значимость воды для человека на сегодняшний день.

презентация , добавлен 24.04.2012


Условные показатели качества питьевой воды. Определение органических веществ в воде, ионов меди и свинца. Методы устранения жёсткости воды. Способы очистки воды. Приготовление рабочего раствора сернокислого калия. Очистка воды частичным замораживанием.

практическая работа , добавлен 03.12.2010


Распределение воды в природе, ее биологическая роль и строение молекулы. Химические и физические свойства воды. Исследования способности воды к структурированию и влияния информации на форму ее кристаллов. Перспективы использования структурированной воды.

реферат , добавлен 29.10.2013


Классификация методов умягчения воды. Термический метод умягчения воды. Технологические схемы, конструктивные элементы установок реагентного умягчения воды. Термохимический метод умягчения воды. Особенности умягчения воды диализом, ее магнитная обработка.

реферат , добавлен 09.03.2011


Исследование основных загрязнителей оборотных вод и факторов, влияющих на качество воды. Характеристика методов удаления грубодисперсных примесей из воды, классификации очистных фильтров. Описания обессоливания воды в установках с неподвижным слоем.

реферат , добавлен 11.10.2011


Распространение воды на планете Земля. Изотопный состав воды. Строение молекулы воды. Физические свойства воды, их аномальность. Аномалия плотности. Переохлажденная вода. Аномалия сжимаемости. Поверхностное натяжение. Аномалия теплоемкости.

курсовая работа , добавлен 16.05.2005


Подземные и поверхностные воды, атмосферные осадки - источник водообеспечения централизованных систем водоснабжения. Свойства подземных вод. Состав природных вод. Влияние примесей воды на ее качество. Процессы формирования качества воды и ее самоочищения.

реферат , добавлен 09.03.2011


Очистка воды от марганца. Безреагентные и реагентные методы деманганации воды. Глубокая аэрация с последующим фильтрованием. Использование катализаторов окисления марганца. Удаление марганца из подземных вод. Технология применения перманганата калия.

реферат , добавлен 09.03.2011


Процесс и схематическое изображение умягчения воды методом натрий-хлор-ионирования. Сущность и условия применения способа умягчения воды аммоний-ионированием. Методы глубокого умягчения воды. Катионирование в фильтрах с гидравлически зажатой загрузкой.

реферат , добавлен 09.03.2011


Свойства воды как наиболее распространенного химического соединения. Структура молекулы воды и атома водорода. Анализ изменения свойств воды под воздействием различных факторов. Схема модели гидроксила, иона гидроксония и молекул перекиси водорода.

Обесцвечивание воды. Воду с повышенной цветностью и не-приятными запахом и привкусом, которые не устраняются пол-ностью при коагуляции, подвергают дополнительной обработке.

Окраска в основном обусловливается присутствием соединений железа чаще всего в виде гидрокарбоната и сульфата железа (II). Для удаления гидрокарбоната железа воду подвергают аэрированию в открытых градирнях или закрытых ци-линдрических резервуарах, в которые подается сжатый воздух. При этом железо окисляется, образуя гидроксид железа (III), выпадающий в осадок, а выделяющаяся углекислота уносится вме-сте с воздухом.

Для удаления сульфата железа (II) воду подвергают извест-кованию в специальных установках.

Дезодорирование. Это процесс, в ходе которого удаляются органические примеси, присутствие которых даже в малой кон-центрации придает воде неприятный запах. Удаление этих приме-сей осуществляют окислением или адсорбированием.

Наиболее эффективным окислителем является озон, однако применение его в ликерно-водочном производстве, где использу-ется питьевая вода с относительно небольшим количеством орга-нических веществ, экономически невыгодно.

В настоящее время на заводах применяют в основном адсорбционное извлечение ор-ганических примесей из воды активным углем. Уголь можно при-менять в порошкообразном виде (суспензия) или в гранулах (при фильтрации). При выборе марки угля следует исходить из его вы-сокой адсорбционной способности и экономической целесообраз-ности применения.

Перспективным способом дезодорирования является также обработка воды марганцовокислым калием (способ разработан в Украинском научно-исследовательском институте спиртовой про-мышленности и в настоящее время внедряется на некоторых предприятиях).

Сущность способа заключается в том, что при введении в во-ду, содержащую органические вещества, окисляет их, при этом в результате реакции образуется тонкодисперсный хлопьевидный осадок, имеющий развитую поверхность и обладающий способностью сорбировать на себе органические вещества и ионы железа, появляющиеся в воде при прохождении ее по трубопроводам городских магистралей.

Дозировка зависит от интенсивности постороннего за-паха и составляет 0,3--0,5 мл/л 0,3%-ного раствора КМnО 4 (или 0,13 г КМnО 4 на 1 м 3 очищаемой воды). Продолжительность вы-держки 15--30 мин. Оптимальной средой является слабощелочная. Вводить раствор КМnО 4 рекомендуется в исходную водопровод-ную воду перед умягчением. Затем умягченную воду следует по-давать на доочистку активным углем.

Очистка сточных вод.

Охрана окружающей среды является одной из актуальных проблем совре-менности. Дальнейшее развитие промышленности немыслимо без включения в технологический цикл процессов обезвреживания отходов производства. Особен-ное остро встает вопрос в связи с загрязнением промышленными сточными во-дами природных водоемов. Проблема охраны водоемов заключается не только в предотвращении сброса загрязнений, но и в экономном расходовании свежей воды

Общее количество сточных вод на предприятиях пищевой промышленности, и в частности на спиртовых и ликерно-водочных заводах, весьма значи-тельно. Поэтому экономически целесообразным мероприятием является разработка схем замкнутого цикла производственного водоснабжения путем очистки и многократного использования сточных вод.

Применяемые для очистки сточных вод методы могут быть разделены на механические, физико-химические и биологические.

Механические методы очистки применяются для удаления из сточ-ных вод нерастворенных, грубодисперсных примесей и осуществляются отстаи-ванием с последующим фильтрованием. В качестве фильтрующего материала мо-гут быть использованы кварцевый песок, дробленый гравий, древесный уголь. Для удаления крупных загрязнений применяют сита. Взвешенные частицы ми-нерального происхождения (главным образом песок) задерживаются на песко-ловках. Более мелкая взвесь отделяется отстаиванием, флотацией, фильтрова-нием. От частиц мелкой суспензии производственные стоки освобождают фильт-рованием через ткань или зернистый материал.

Большое распространение для удаления мелкодисперсных частиц получил флотационный метод, при котором образующиеся комплексы частиц загрязне-ний и пузырьков воздуха, всплывая, образуют пенный слой, который затем уда-ляют.

Механическая очистка как самостоятельный метод применяется в тех слу-чаях, когда вода после очистки используется для производственных нужд или сбрасывается в водоем. Во всех иных случаях механическая очистка является предварительной стадией перед биологической очисткой.

Физико-химический метод подразделяется на реагентный и безреагентный. При реагентной обработке используют различные коагулянты и флокулянты, а также окислители (озон, хлор, перекись водорода). К безреагентным способам очистки относятся электрохимические, сорбционные. в том числе с применением ионообменных смол, обратный осмос, ультрафильтрация.

Наибольшее распространение из известных физико-химических методов по-лучили осветление с применением неорганических коагулянтов или флокулян-тов (активная кремниевая кислота, полиакриламид, крахмал, полиарилат нат-рия и др.), фильтрование через песчано-гравиевые фильтры с активным углем и аэрацией (отгонка аммиака воздухом).

При физико-химической обработке сточных вод предусматривается извле-чение из них тонкодисперсной и растворенной примеси неорганических ве-ществ, а также трудноокисляемых биохимическим методом органических веществ с последующим их разрушением в результате физического и химического воз-действия.

Проблема улучшения качества воды и интенсификации работы очистных сооружений в настоящее время решается применением флокулянтов. Среди фло-кулянтов наиболее перспективными являются активная кремниевая кислота и полиакриламид.

Физико-химическая сущность очистки сточных вод методом аэрации заклю-чается в окислении примесей кислородом воздуха и переходе растворенных ле-тучих веществ в газообразную фазу. Интенсивность реакции окисления зависит от концентрации веществ, температуры, рН среды.

Аэрацию сточных вод производят прежде всего при наличии большой по-верхности соприкосновения сточных вод с воздухом и устройств, позволяющих добиться их интенсивного перемешивания. Для этого на пути потока сточных вод устанавливают перегородки, устраивают каскады, пороги, направляют воду в мелкие пруды. Интенсивность окисления можно повысить добавлением азот-нокислых солей (селитры).

Среди перспективных физико-химических методов, применяемых в СССР, следует назвать ионообменные методы, гиперфильтрацию.

Биологический метод очистки является наиболее распростра-ненным, самым освоенным и достаточно экономичным. Он применяется для очистки стоков, загрязненных в основном органическими веществами. Метод основан на способности микроорганизмов использовать в качестве питательного субстрата многие органические и некоторые неорганические соединения, содер-жащиеся в сточных водах. При этом часть соединений расходуется на биосинтез микробной массы, а другая часть превращается в безвредные продукты окис-ления: воду, углекислый газ и др. Биологический метод позволяет удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе и токсичные. Очистка производится в анаэробных и аэробных условиях.

Очистка сточных вод анаэробным методом осуществляется в очистных со-оружениях. Процесс может идти при 20--35 и 45--55 °С.

В анаэробных условиях и температуре 20--35 °С органические соединения распадаются до метана, углекислого газа, водорода, азота, сероводорода. Кроме того, в жидкости остается какое-то количество жирных кислот, сульфидов, гуминовых веществ и других соединений. При температуре 45--55 °С происходит более глубокий распад.

Анаэробный биологический метод применяют при очистке сточных вод с высокой концентрацией органических веществ. Этот метод является предвари-тельной ступенью перед аэробной доочисткой.

Аэробная доочистка осуществляется микроорганизмами, нуждающимися в притоке кислорода, и может происходить в естественных условиях (в водоемах, прудах, на полях орошения) и в искусственных очистных сооружениях.

Наиболее эффективным сооружением для очистки промышленных сточных вод являются аэротанки с применением активного ила (массы микроорганиз-мов).

Сочетая различные методы в определенной последовательности, можно до-стичь большого эффекта в очистке сточных вод.

Одной из важнейших задач в настоящее время является создание на каж-дом предприятии оборотного водоснабжения, которое позволит максимально снизить, потребление свежей воды из поверхностных и подземных источников.

ДЕЗОДОРАЦИЯ ВОДЫ, УДАЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ МИКРОЗАГРЯЗНЕНИИ

Одной из актуальных проблем последних десятилетий в области водоподготовки является необходимость дезодорации питьевой воды. Ухудшение вкусовых качеств природных вод обусловлено их минеральным и органическим составом. Нежелательные привкусы и запахи вызываются неорганическими соединениями и органическими веществами естественного и искусственного происхождения.

Присутствие в природной воде растворенных органических веществ биологического происхождения является результатом процессов разложения и последующей трансформации отмерших высших водных растений, планктонных и бентосных организмов, различных бактерий и грибов. При этом в воду выделяется большое количество низкомолекулярных спиртов, карбоновых кислот, оксикислот, кетонов, альдегидов, фенолсодержащих веществ обладающих сильным запахом.

Органические вещества способствуют развитию микроорганизмов, выделяющих во внешнюю среду сероводород, аммиак, органические сульфиды, дурно пахнущие меркаптаны. Интенсивное развитие и отмирание водорослей способствует появлению в воде полисахаридов; щавелевой, винной и лимонной кислот; веществ типа фитонцидов. В продуктах распада водорослей содержание фенола в 20-30 раз превышает ПДК (0,001 мг/л).

Несмотря на принятые законодательные меры все еще наблюдается сброс промышленных сточных вод в поверхностные водоемы, что приводит к их загрязнению минеральными и органическими соединениями. Среди них соли тяжелых металлов, нефть и нефтепродукты, синтетические алифатические спирты, полифенолы, кислоты, пестициды, СПАВ и др.

Особую опасность представляют пестициды, относящиеся к разным классам органических соединений и находящихся в воде в различных состояниях. Они оказывают отрицательное дей с твие на органолептические свойства воды. Токсичность пестицидов, присутствующих в воде, возрастает в процессе обработай ее хлором или перманганатом калия.

Нефть и нефтепродукты плохо растворимы в воде и очень устойчивы к биохимическому окислению. Большие концентрации нефти придают воде сильный запах, повышают ее цветность и окисляемость, снижают содержание растворенного кислорода. При небольшом содержании нефти в воде ее органолептические показатели заметно ухудшаются.

Попадая в воду с бытовыми и промышленными стоками СПАВ резко ухудшают ее качество, появляются устойчивые запахи (мыльный, керосиновый, канифольный) и горьковатые привкусы. Как правило, СПАВ усиливают стабильность запахов других примесей, катализируют токсичность находящихся в воде канцерогенных веществ, пестицидов, анилина и др.

Присутствующие в природных водах Севера и средней полосы России гуминовые кислоты и фульвокислоты, лигнины и многие другие органические соединения естественного происхождения служат одним из источников образования фенолов, которые ухудшают их органолептические свойства. При хлорировании воды, содержащей фенолы, образуются диоксины - чрезвычайно ядовитые вещества (смертельные дозы: стрихнин 1,5-10~ 6 ; ботулин - 3,3-Ю -17 , нервнопаралитический газ - 1,6 10~ 5 моль/кг). Доза диоксинов - 3,1-10~ 9 - смертельна, а доза 6",5-10~ 15 моль/кг для людей в возрасте до 70 лет - риск заболевания раком. В сто раз меньшая доза влияет на иммунную систему («химический СПИД») и репродуктивные функции организма. Самым ядовитым веществом являются 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин (ТХДД). Основным ядовитым веществом в выбросах целлюлозно-бумажных комбинатов являются полихлорированные дибензфураны (ПХРД) и сильнейшим канцерогеном - продукты сгорания мазута, бензина, угля и т. п. является бенз(а)пирен (синергизм проявляется в паре диоксин-бенз(а)пирен).

Получение пестицида 2,4-дихлорфенола хлорированием фенола сопровождается образованием 2,4,6-трихлорфенола, который самоконденсируется в диоксины, попадающие с питьевой водой к людям, так как современные водоочистные технологии не обладают барьерными функциями в отношении последних. Установлено, что полихлорированный дибензо-я-диоксин (ПХДД) и полихлорированный дибензфуран (ПХДФ) образуйся непосредственно при хлорировании воды, т. е. образование диксинов при предварительном хлорировании воды - неизбежно.

Присутствующее в воде железо является катализатором до- хлорирования фенолов, переводя малотоксичные диоксины высокотоксичные при хлорировании воды. Органические вещества, присутствующие в воде, практически беспрепятственно проходят через загрузку скорых фильтров, в том числе и их токсичная диоксинсодержащая часть.

Иногда органолептические свойства воды ухудшаются при передозировке реагентов или в результате неправильной эксплуатации водоочистных сооружений. Так, при обесцвечивании воды коагулированием без последующей стабилизации возрастает коррозионная активность воды и вследствие этого ухудшаются ее органолептические показатели. При хлорировании воды наблюдается ухудшение ее органолептических показателей как при нарушении режима процесса, так и в результате образования хлорорганических соединений, вызывающих неприятные привкусы и запахи.

Установлено, что традиционные приемы очистки воды обладают слабо выраженным барьерным действием в основном по отношению к тем химическим загрязнениям, которые находятся в. воде в виде взвесей и коллоидов или переходят в нерастворимую форму в процессе очистки и предварительной обработки хлором (например, эмульгированные фракции нефти, плохо растворимые пестициды, некоторые металлы). По отношению к таким загрязнениям барьерная роль очистных сооружений может быть повышена путем соответствующего подбора реагентов на высокой степени осветления воды.

Дезодорация воды в некоторых случаях достигается при коагулировании примесей и их флокулировании с последующим фильтрованием, однако часто для устранения нежелательных запахов и привкусов требуется применение специальных технологий. Их выбор диктуется характером примесей и состоянием, в котором они находятся (взвеси, коллоиды, истинные растворы, газы).

Универсальных методов дезодорации воды на сегодня - не существует, однако, использование некоторых из них в сочетании обеспечивает требуемую степень очистки. Если вещества, вызывающие неприятные привкусы и запахи, находятся во взвешенном и коллоидном состоянии, то хорошие результаты дает их коагулирование. Привкусы и запахи, обусловленные неорганическими веществами, находящимися в растворенном состоянии, извлекают дегазацией, обезжелезиванием, обессоливанием. и др. Запахи и привкусы, вызываемые органическими веществами, отличаются большой стойкостью. Обычно их извлекают < путем оксидации и сорбции.

Вещества, обладающие сильными восстановительными свойствами (гумусовые кислоты, соли железа (II), дубильные веще с тва, сероводород, нитриты, поли- и одноатомные фенолы 0 т. п.) хорошо извлекаются из воды путем оксидации. Более устойчивые соединения (карбоновые кислоты, алифатические спирты, углеводороды нефти и нефтепродукты и т. п.) в условиях обработки хлором и его производными, а иногда и озоном окисляются плохо. Иногда сильные окислители, воздействуя на эти вещества, значительно усиливают первоначальные привкусы и запахи (например, фосфороорганические пестициды). Вместе с тем действие окислителей на легкоокисляемые соединения приводит к их полной деструкции, либо к образованию веществ, не влияющих на органолептические показатели воды. Таким образом, действие окислителей эффективно лишь по отношению к ограниченному числу загрязнений.

Недостатком окислительного метода является также необходимость дозирования окислителя в исключительно точном соответствии с уровнем и видом загрязнения воды, что крайне затруднительно, принимая во внимание сложность и длительность многих химических анализов.

Более надежным и экономичным является применение фильтров с гранулированным активным углем, используемым в качестве фильтрующей загрузки. Фильтры, загруженные гранулированным активным углем независимо от колебания уровня загрязнения воды, являются постоянно действующим барьером по отношению к сорбируемым веществам. Однако, серьезным затруднением для применения этого метода очистки воды является сравнительно малая поглощающая способность угля, что вызывает необходимость частой его замены или регенерации.

Кроме того, установлено, что из воды хорошо сорбируется активным углем гидрофобные вещества, т. е. плохо растворимые в ней и слабо гидратирующиеся в растворах (слабые органические электролиты, фенолы и др.). Менее эффективно сорбируются активным углем более сильные органические электролиты и многие органические ациклические соединения (карбоновые кислоты, альдегиды, кетоны, спирты).

В условиях повышенного антропогенного загрязнения водоемов для дезодорации воды, удаления токсичных микрозагрязнений необходимо сочетать методы оксидации, сорбции и аэрации.

Дезодорация воды аэрацией

Для удаления из природных вод летучих органических соединений биологического происхождения, вызывающих запахи и привкусы, широко применяют их аэрирование.

На практике аэрирование проводят в специальных установках - аэраторах барботажного, разбрызгивающего и каскадного типов.

В аэраторах барботажного типа воздух, подаваемый воздуходувками, распределяется в воде дырчатыми трубами, подвешенными в резервуаре (рис. 15.1), распылительными устройствами, расположенными на его дне. Преимущество первого способа заключается в простоте демонтажа установки.

Распределение воздуха распылительными устройствами часто применяется в аэраторах со спиральным движением воды, которые применяются на крупных установках.

Глубина слоя воды в аэраторах такого типа колеблется от 2,7 до 4,5 м. Исследования показывают, что поскольку равновесие между концентрациями веществ, имеющих запах, в жидкой и газообразной фазах достигается мгновенно, высота слоя воды при барботировании не играет существенной роли и может быть уменьшена до 1-1,5 м. Максимальная ширина резервуара обычно в два раза больше, чем глубина. Площадь

Рис. 15.1. Аэратор барботажного типа (а) и инка-аэратор (б)

6 - магистральный воздухопровод; 2 - ввод воды в барботажную камеру 5; 3 - дырчатые пластины; 4 - воздухораспределитель; 7,1 - отвод аэрированной и подача исходной воды; 8 - водослив; 9 - стабилизацинная перегородка; 10 - слой пены; 11 - вентилятор; 12 - дырчатое дно; б - барботажная камера поверхности выбирают произвольно. Длительность продувация воздуха, как правило, не превышает 15 мин. Расход воздуха составляет 0,37-0,75 м 3 /мин на 1 м 3 воды.

Барботажные установки открытого типа могут работать при температуре ниже 0°С. Степень аэрирования легко регулируется изменением количества подаваемого воздуха. Стоимость установок и их эксплуатации невысока.

В разбрызгивающих аэраторах вода распыляется соплами н а мелкие капли, при этом увеличивается поверхность ее контакта с воздухом. Основным фактором, определяющим работу аэратора, является форма сопла и его размеры. Продолжительность соприкосновения воды с воздухом, определяемая начальной скоростью струи и ее траекторией, обычно составляет 2 с "(Д ля вертикальной струи, которая выбрасывается под напором 6 м).

В аэраторах каскадного типа обрабатываемая вода падает струями через несколько последовательно расположенных водосливов. Длительность контакта в этих аэраторах может быть изменена за счет увеличения количества ступеней. Потеря напора на аэраторах каскадного типа колеблется от 0,9 до 3 м.

В аэраторах смешанного типа вода одновременно разбрызгивается и стекает тонкой струей с одной ступени на другую. Для увеличения площади соприкосновения воды с воздухом применяют керамические шары или кокс.

Общим недостатком аэраторов, построенных на принципе контакта пленки воды с воздухом, является их неэкономичность из-за большой площади, невозможность использования зимнее время, потребность в мощной вентиляции при установке их в помещениях, и, наконец, склонность к обрастанию.

Аэрирование воды в пенном слое осуществляется в инка аэраторе (рис. 15.1,6) представляющем собой бетонный резервуар, на дне которого находится перфорированная пластина из нержавеющей стали. Вода равномерно распределяется по пластине распределительной трубой. Для стабилизации слоя пены применяется специальная перегородка. Аэрируют воду воздухом, подаваемым вентилятором. Вода, пройдя инкааэратор, выпускается через водослив.

Образование огромной пограничной поверхности между жидкой и газообразной фазами обеспечивает высокую интенсивность процесса дезодорации. Нормальное соотношение воздуха и воды в инкааэраторах колеблется в пределах 30: 1 - 300: 1. Несмотря на большой расход воздуха, интенсивное аэрирование экономически оправдано (благодаря незначительной потере напора воздух подается вентилятором).

Однако, аэрированием невозможно устранить стойкие запахи и привкусы, обусловленные наличием примесей, имеющих незначительную летучесть.

Список используемой работы

Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в.водоёмы, М.: Стройиздат, Абрамов Н.Н. Водоподготовка, М.:Стройиздат 1974

Фрог Б.Н. Левченко А.П. Водоподготовка, М.:Стройиздат 1996

ДЕЗОДОРАЦИЯ ВОДЫ, УДАЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ МИКРОЗАГРЯЗНЕНИИ Одной из актуальных проблем последних десятилетий в области водоподготовки является необходимость дезодорации питьевой воды. Ухудшение вкусовых качеств природн

Вода не только источник жизни на земле, но и источник больших хлопот. Слава Богу, что в России достаточно воды. И речь может идти не о дефиците, а о качественных показателях жидкости. На сегодняшний день централизованным водоснабжением пользуются 108 млн. человек или чуть более 2/3 населения РФ. Удельный вес городов, имеющих водопровод, составляет 99%, поселков городского типа - 92%, сельских населенных пунктов - 31% (т.е. 69% сельских населенных пунктов не имеют централизованного водоснабжения). И если за централизованное водоснабжение отвечают лица, его осуществляющие, то за качество нецентрализованной - родниковой или колодезной - воды несут ответственность сами потребители. Таким образом, безопасность граждан страны находится под угрозой, так как качество воды в значительной мере определяет характер и уровень инфекционных и неинфекционных заболеваний, генетических болезней, особенности развития организма человека.

Значительное, порой необратимое, воздействие человека на окружающую среду приводит к непоправимым последствиям. Талые воды смывают с полей удобрения и пестициды, промышленные предприятия сбрасывают в водоемы неочищенные или плохо очищенные стоки, вредные вещества, попавшие в атмосферу, учитывая круговорот воды в природе, в итоге оказываются в водоеме. Сегодня речь не идет о тотальной очистке воды по всей стране, но постоянный санитарно-эпидемиологический контроль просто необходим.

Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется соответствием нормативам.

Во-первых, по органолептическим показателям: запах, привкус, цветность, мутность.

Во-вторых, по обобщенным показателям: водородный показатель - в пределах 6-9 для питьевой воды в обеих системах водоснабжения, жесткость, сухой остаток.

В-третьих, по содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах: нитраты, сульфаты, хлориды и другие вещества.

Ознакомиться с показателями можно в таблице N1, созданной на основании СанПиН 2.1.4.1074-01.

Для очистки воды существует достаточное количество методов и оборудования. Наиболее распространенными среди них являются способы: осветления, дезодорации, обезжелезивания, деманганации, умягчения, обеззараживания, очистки с помощью мембран.

Очищение воды: метод осветления

Осветление призвано бороться с мутностью воды, то есть убрать из жидкости: взвешенные частицы песка, глины, илистые органические частицы и т.д. Промышленное осветление противоборствует вредному осадку путем осаждения взвеси с применением силы тяжести, центробежных сил; слоем уже взвешенного осадка, фильтрованием через зернистые материалы. На бытовом уровне это происходит обычным пропуском через фильтр (кварцевый песок, антрацит, алюмосиликат и др.).

Очищение воды: метод дезодорация

Дезодорация удаляет нежелательные привкусы и запахи, которые возникают из-за жизнедеятельности микроорганизмов, присутствия в воде неорганических и органических соединений. Обычно неприятные явления удаляют с помощью оксидации (соединение с кислородом), сорбиции (гранулированный активированный уголь) и аэрирования (насыщение воздухом).

Очищение воды: метод обезжелезивания

Обезжелезивание устраняет растворенное в воде железо с помощью реагентов-окислителей (хлора, гипохлорита натрия, озона, перманганата калия и перекиси водорода) либо без них (безреагентный) с использованием воздуха (душирование, то есть применяется душ либо специальный водовоздушный инжектор), затем вода поступает в зернистый фильтр.

Очищение воды: метод деманганации

Деманганация очищает воду от иона марганца Мn +2 до Мn +3 и Мn +4 с образованием малорастворимых гидроксидов. Для этого в воду добавляют перманганат калия, озон, хлор и его производные, кислород воздуха.
Умягчение выводит из воды катионы жесткости (кальций Са +2 и магний Мg+2). Катионы могут нанести вред, так как, преодолев рубеж в 4, 5 мг-экв/л, активно начинают оседать на стенках труб, посуды в конструкциях бытовой техники.
Обеззараживание бывает термической и физической. Физическое включает применение ультразвука, радиоактивного излучения, ультрафиолетовых лучей, олигодинамию (воздействие ионами благородных металлов) и окисление - самый распространенный и известный метод. Он включает использование таких окислителей, как хлор, озон, гипохлорит натрия. Хлор является центральным средством против патогенных бактерий (брюшного тифа, дизентерии, туберкулеза, холеры, полиомиелита, энцефалита), но не справляется со спорообразующими бактериями. Их с успехом побеждает озон, который также обесцвечивает воду и проводит дезодорацию.
Последнее время популярным методом борьбы с микробами стало УФ-радиация, тем более она не изменяет вкуса и химических свойств воды, быстрее и эффективнее хлора расправляется со всеми известными бактериями, но, к сожалению, не устраняет мутности воды и не очищает от железа. Поэтому всегда рекомендуется для последующей водообработки.

Очистка воды с помощью мембран

- одна из самых инновационных технологий, где находят применение баромембранные процессы. Используется как в пищевой, электронной, фармацевтической, медицинской, химической промышленности, так и в быту. Принцип работы основан на разнице давлений на стороны мембраны. Мембраны классифицируют по размерам разделяемых частиц.
Баромембранные процессы включают: микрофильтрацию, ультрафильтрацию, нанофильтрацию и обратный осмос. Микро работают с частицами до 0, 1 мкм, состоящими из механических примесей, каллоидных частиц, бактерий и вирусов. Ультра соответственно противодействуют наночастицам размером до 1 нм, а это белки, пептиды, органические соединения, большинство бактерий и вирусов. Обратный осмос и нанофильтрация - также до 1 нм, но отличаются от ультра электростатическим взаимодействием материалов мембраны с компонентами воды. При обратном осмосе и нанофильтрации сквозь мембрану могут просочиться только молекулы воды.

Все эти методики в той или иной мере сегодня используются для получения высококачественной воды. Так что же выбрать? Специалисты считают, что каждый конкретный случай должен рассматриваться профессионалами, хорошо ориентирующимися на рынке водоочистительного оборудования, так как каждый проект требует детальной проработки. Он предполагает несколько фундаментальных этапов. Первый и, наверное, самый важный - это получение, уточнение и согласование технического задания. Второй - сбор исходных данных и также согласование полученной информации. Третий - выбор технологической цепи, опять согласование и, наконец, приобретение оборудования и монтаж системы.
Главным на первом этапе является уточнение позиций по требованиям заказчика к цикличности (непрерывности), объемам поставок и качественным показателям воды.

Так как последствия такого шага могут быть весьма проблематичными и ведут к большим финансовым потерям. Например, неучтенное сезонное изменение химического состава воды, или неверный расчет нагрузок на оборудование в зависимости от времени суток, или не точные габариты приборов водоочистки при монтаже, превысившие размеры рабочего помещения и т.д., - все эти ошибки ведут к дополнительным инвестициям в проект.
Сбор исходных данных проводится подрядчиком и предполагает технические замеры, расчеты и проектирование. Начинать следует с источника, который бывает трех типов: артезианский, поверхностный и централизованное водоснабжение. Артезианский характеризуется как наименее хлопотный по химическому составу, но беспокойство могут вызвать изменение со временем цвета воды ("железное покраснение"), мутность (глина, песок) и неприятный привкус. Поверхностная вода имеет полный букет неприятных последствий для организма потребителя (механические примеси, органические вещества, минеральные взвеси, микробиологическое заражение), поэтому требует максимальной очистки. Водопроводная вода проходит очистку в зависимости от возможностей поставщика, но по дороге к потребителю способна приобрести добавки от трубы, особенно изготовленной из черного металла. Лабораторные анализы бесхозных источников необходимо производить регулярно, поскольку химические и биологические свойства воды подвержены различным изменениям.

Замеры проходят по принципу: семь раз замерь - один раз отрежь, особенно с оглядкой на оборудование. Хотя и существует простой расчет для чайников по 5 л воды в сутки на человека, но, учитывая важность соотношения объемов потребления с производительностью оборудования, лучше обратиться к профессионалам. Отметим, что данные работы регламентирует СНиП 2.04.01 - 85 "Внутренний водопровод и канализация зданий".

Выбор системы очистки и формирование набора необходимых фильтров четко привязаны к техническому заданию, полученному от заказчика, с целью максимального исполнения его требований по качеству воды. Сегодня оборудование водоочистки представляет собой сложные технические устройства.Для их успешной работы необходима полная совместимость. Выбор такого оборудования следует доверить профессионалу. Лишь специалист, хорошо разбирающийся в современных тенденциях водоочистки и оборудовании, способен решить сложные задачи по получению необходимых результатов.

Тем более на рынке предоставлено большое количество водоочистительного оборудования. Условно его можно разделить по назначению на основное, дополнительное и вспомогательное. К первому типу относятся фильтры различных методов очистки воды; ко второму - ультрафиолетовые стерилизаторы, счетчики потока, бустерные насосы, входные электромагнитные клапаны; к третьему - дозирующие насосы, насосное оборудование, компрессорное оборудование. Установка по очистке воды обычно формируется из целого комплекса устройств, при этом следует придерживаться одного производителя, так как можно совершить ошибку в расчетах и получить производственно-технологическую несовместимость приборов.

Фильтры механической очистки

Фильтры механической очистки защищают системы водоснабжения, ее отдельные узлы и оборудование от засорения. Они обычно располагаются на входе и служат для предварительного удаления механических частиц, песка, взвесей, ржавчины и т.п. Фильтры бывают двух видов: сетчатые (обыкновенная металлическая сетка) и фильтры тонкой очистки со съемными картриджами (состоят из одного или нескольких разборных корпусов и фильтрующих картриджей).

Фильтры для удаления железа

Фильтры для удаления железа - безреагентные и реагентные. Безреагентные удаляют железо общее до 5 мг/л, марганец - до 1, 5 мг/л. Состоят из напорного бака, фильтрующей среды, автоматического управляющего клапана, дренажно-распределительной системы. Действуют на основе каталитических материалов, ускоряющих окисление с помощью кислорода. Очистка автоматическая.

Реагентные фильтры способны очистить воду от железа общего до 15 мг/л, марганца до 12 мг/л, сероводорода до 5 мг/л. Состоят из напорного и реагентного баков, фильтрующей среды, автоматического управляющего клапана, дренажно-распределительной системы. Принцип действия основан на окислении реагентами растворенных в воде металлов и их удержании в слое зернистой загрузки.

Очистка производится автоматически.
Фильтры для умягчения (умягчители) освобождают воду от солей и бывают периодического и непрерывных действий. Состоят из напорных и солевых баков, фильтрующей среды, автоматического управляющего клапана, дренажно-распределительной системы. Оба умягчителя функционируют на основе удаления солей жесткости методом ионного обмена с использованием катионо-обменных смол и отличаются друг от друга наличием дополнительных резервных баков. Очистка производится автоматически.

Фильтры-осветлители способны очистить воду от механических взвесей (20-40 мкм): ржавчины, песка, глины, водорослей и т.д. Состоят из напорного бака, фильтрующей среды, автоматического управляющего клапана, дренажно-распределительной системы. Принцип действия основан на пропускании воды через слой фильтрующего материала. Очистка производится автоматически.

Фильтры-адсорбенты

Фильтры-адсорбенты служат для удаления хлорорганических и органических соединений. Состоят из напорного бака, фильтрующей среды, автоматического управляющего клапана, дренажно-распределительной системы. Принцип действия основан на сорбции (извлечении) из воды органических веществ. В нем происходит химическая реакция, и поверхность сорбента окисляется (уголь). Требуется промывка.
УФ-стерилизаторы уничтожают микроорганизмы, повреждая их ДНК, что приводит к гибели животных. В приборах используются газоразрядные ртутно-кварцевые лампы низкого давления. Принцип действия основан на фотохимических реакциях.

Мембранные фильтры самые надежные устройства по очистке воды, поскольку функционируют на основе прохождения молекул воды через тончайшую пленку. Принцип действия основан на свойствах воды
- растворять органические и неорганические соединения. Практически идеальный, фильтр очищает воду на более чем 90%. Мембранные фильтры представляют собой рулон многослойной полимерной пленки и работают в реальных условиях в технологической связке с другим водоочистительным оборудованием.

И дополнительное и вспомогательное оборудование включают: счетчики потока - устанавливаются для отслеживания объемов воды; бустерные насосы - служат для повышения и поддержания давления в системе; входные электромагнитные клапаны - регулируют потоки воды в мембранных фильтрах; насосы-дозаторы - отмеряют необходимые объемы химических реактивов и воды; насосы для наполнения баков; компрессоры для подачи кислорода в систему.

В заключение следует отметить, что современные технологии позволяют гарантировать высокое качество питьевой воды. При этом важно учесть, что при выборе норм качества необходимо ориентироваться на СанПиН 2.1.4.1074-01, а не на индивидуальные потребительские вкусы. И еще один совет, прежде чем решиться на приобретение либо установку фильтра, следует для себя уяснить - от каких вредных органических и неорганических соединений или микроорганизмов надлежит избавиться, то есть провести лабораторный анализ воды из-под крана.