Методы подготовки воды

Информация может быть не достоверна

Подготовка воды - это изменение её физико-химических свойств, в соответствии с требованиями, предъявляемыми в каждом конкретном случае. В зависимости от назначения воды используются различные технологии её подготовки.

Основным критерием выбора технологии водоподготовки являются показатели качества воды, поэтому изначально необходимо провести лабораторные исследования проб воды. От правильно проведенных лабораторных исследований зависит выбор технологии водоподготовки и эффективность работы водоочистного оборудования. 

При подготовке воды следует учитывать европейские и местные нормативы, требования производителя эксплуатируемого оборудования и параметры, которым должна соответствовать вода для хозяйственно-питьевых нужд и вода для технологических целей. 

Методы подготовки воды в зависимости от вида загрязнений

Механическая фильтрация

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

Обезжелезивание и деманганация

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

Фильтрование на активированном угле 

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

Удаление солей жесткости (умягчение)

Умягчение воды основано на удаление солей жесткости путем ионного обмена. Соли жесткости удаляются на загрузке сильнокислотного катионита во время фильтрации воды через слой катионита. Катионы кальция (Ca²⁺) и магния (Mg²⁺), которые обуславливают жесткость воды заменяются в процессе ионного обмена на катионы натрия (Na⁺). Когда ионообменная способность загрузки исчерпывается, её необходимо регенерировать раствором поваренной соли (NaCl). 

В случае повышенного содержания железа и марганца в воде, перед ступенью умягчения вода обязательно должна пройти ступени обезжелезивания и деманганации. Повышенное содержание железа и марганца приводит к сокращению срока службы катионита. 

Дозирование химических реагентов

Дозирование химических реагентов используют в различных отраслях промышленности и при различных технологиях подготовки воды. Например: при обработке подпиточной воды в котельных, при обработке охлаждающей воды, при обработке технологической воды, а также для дезинфекции воды. Дозирование реагентов осуществляется при помощи дозирующих станций, в состав которых входят дозирующий насос с установочным комплектом и расходный бак. Дозирующий насос может управляться сигналом, поступающим либо от импульсного водосчетчика, либо от датчика потока, также возможно управление по сигналу от pH или Redox - контроллеров.   

Удаление нитратов 

Удаление нитратов чаще всего осуществляется на специальных нитрат-селективных анионитах, регенерируемых раствором поваренной соли (NaCl). В процессе ионного обмена нитрат-ионы (NO^3-), содержащиеся в обрабатываемой воде заменяются на хлорид-ионы (Cl^-). Другим методом удаление нитратов (как и других солей) вляется частичная деминерализация воды методом обратного осмоса.

Обессоливание 

Обессоливание воды - это удаление из неё всех катионов и анионов, обуславливающих общее солесодержание воды и её электропроводность. Обессоливание осуществляется методами обратного осмоса, ионного обмена и электродеионизации. 

Выбор метода зависит от общего солесодержания в исходной воде и требований к обессоленной воде.

Дезинфекция 

Методы дезинфекции воды различаются на физические (УФ - излучение) и химические (хлорирование, озонирование). 

Преимущества дезинфекции воды УФ - излучением перед химическими методами в том, что УФ - облучение не изменяет физико - химические показатели воды, привкус и запах воды. Разные микроорганизмы по разному реагируют на воздействие УФ - лучей, поэтому для эффективной дезинфекции необходима соответствующая доза облучения. Оптимальная доза УФ - облучения, обеспечивающая 99,9% эффективности обеззараживания - 40 мДж/см².

В обрабатываемой УФ - лучами воде не должны содержаться взвешенные и коллоидные вещества, наличие которых может негативно сказаться на эффективности дезинфекции.

Хлорирование является самым дешевым и распространенным методом дезинфекции. Хлорирование осуществляется введением в воду газообразного хлора или жидких хлорсодержащих реагентов. Самым распространенным хлорсодержащим реагентом является гипохлорит натрия (NaOCl). Для его дозирования используют дозирующие станции.