Водоочистка

ЗАО “СПИНОКС”

Водоочистка

Водоочистка и её остро стоящие проблемы

Проблема качества потребляемой нами воды не нова и внимание ей начали уделять еще в прошлом веке. Но особенную остроту водоочистка приобрела примерно десятилетие назад, когда независимые исследования качества воды в разных странах подтвердили факты загрязненности не только обычно используемых водных ресурсов с акватории пресноводных рек и второго водоносного горизонта, но и определяемой, как практически чистой, воды из глубинных "артезианских" скважин.

С другой стороны, водоочистка, используемая сегодня во многих странах, а в особенности в России, уже давно несостоятельна и беспрецедентна по низкому качеству воды, попадающей к потребителю. Водоочистка в подавляющем большинстве случаев выполняется на морально и технически устаревшем оборудовании с применением таких же "древних" не эффективных методик, действующих по принципу "убираем один вредный элемент, возмещая его другим".

В системах магистрального водоснабжения водоподготовка часто имеет чисто формальный характер, причем водоочистка не показывает положительных результатов часто еще по той причине, что к потребителю вода попадает по системе труб, часто уже использовавших свой номинальный срок эксплуатации. Окислы железа, характерно присутствующие в отечественных трубах из черного металла, переносятся транспортируемой водой наравне с всевозможной взвесью из песка, ила и грязевых отложений к потребителю, отнюдь не улучшая качества и так, не слишком чистой после "водоподготовки" в муниципальных системах воды.

Отдельно следует рассматривать в сфере проблем, порождаемых категорией «водоочистка», проблемы жесткости воды, которые неизменно влекут за собой выход из строя сантехнического и бытового оборудования (стиральные машины, водонагреватели, посудомоечные машины, электрочайники). Водоочистка промышленными фильтрами в России не часто поддерживается муниципальными службами в работоспособном и эффективном состоянии. Поэтому проблемы накипи сегодня стали столь обсуждаемыми в СМИ. Хотя вряд ли в подобном случае вопрос решится применением рекламируемых товаров, "эффективно умягчающих" воду. Более разумной была бы водоочистка с использованием фильтров воды, предназначенных для удаления солей жесткости.

Не менее проблематична водоочистка воды от железа. Многие не знают или забывают о том, что окись железа, присутствующая в воде в виде взвеси, в большинстве случаев удаляется при качественной водоподготовке с помощью очистки в грубых фильтрах. Но двухвалентное железо, присутствующее в воде в растворенном состоянии, требует серьезного комплексного подхода. Водоочистка воды от железа наиболее эффективно осуществляется в специальных фильтрах водоочистки - обезжелезивателях.

Или же возможна водоочистка от железа в фильтрах тонкой очистки, работающих по принципу обратного осмоса (или им подобных). Но муниципальная водоподготовка не имеет возможностей такой очистки по ряду объективных причин, наиболее значимой из которых является низкий уровень финансирования отвечающих за водоподготовку служб. Было бы наивным предполагать, что проблемы, которые породила водоочистка, уберутся при использовании автономных источников водоснабжения (колодцы, скважины). Уровень качества подземных вод давно оставляет желать лучшего. Поэтому водоподготовка, коттедж это или дача, безразлично, остается насущной проблемой любого частного владельца.

В коттедже/доме/даче водоочистка должна проводиться комплексно. Причем с учетом того, что водоочистка для питья и бытовых нужд может выполняться и одной системой водоподготовки, включающей в себя поэтапную водоочистку в нескольких разных фильтрах воды разного предназначения. Кроме того, водоподготовка должна иметь специальную подборку фильтров водоочистки для питьевой воды и воды, используемой в хозяйственно-бытовых нуждах по отдельности.

По сути, водоочистка и выбор непосредственно системы водоочистки всегда остается за владельцем и зависит от его требований к качеству воды и финансового состояния. Но стоит помнить, что выбор правильного количества и назначения фильтров водоочистки во многом определяется качеством исходной воды. Поэтому желательно перед принятием решения провести экспертизу воды на участке/в доме/квартире. Кроме того, определить оптимальные по эффективности и назначению фильтры способен только опытный в водоподготовке специалист.

И, наконец, далеко не все компании, решающие задачи по профилю «водоочистка», предлагающие сегодня услуги по подбору и установке систем водоочистки, имеют нужной квалификации персонал, а также выбор фильтров воды и автоматических систем водоподготовки, проверенных в практическом использовании.

Системы очистки воды

Как уже было сказано, учитывая экологическую ситуацию во многих регионах нашей страны, бытовые фильтры для очистки воды переходят в разряд необходимых предметов, а водоочистка становится приоритетной задачей при строительстве загородного дома. Водоочистка до питьевого качества может значительно повысить качество жизни и позитивно повлиять на здоровье, ведь давно известно, что человеческий организм состоит из воды на 80%.

Сегодня на прилавках специализированных магазинов можно увидеть множество устройств водоподготовки, с помощью которых водоочистка питьевой воды из проблемы превращается в непрерывный и незаметный процесс. Ассортимент бытовых фильтров для очистки воды настолько велик (от угольных фильтров до умягчителей воды и оборудования для очистки воды от железа), что человеку неискушенному в данной области довольно сложно сориентироваться в ассортименте оборудования для водоподготовки. Какие фильтры для воды выбрать, как происходит водоочистка и для чего требуется тщательная водоподготовка - данные вопросы требуют консультации специалистов в этой области.

Не меньшего внимания заслуживает промышленная водоочистка и водоподготовка для комплексов жилых зданий. Водоочистка в данном случае должна обеспечивать непрерывный цикл производства, а некачественная водоподготовка способна нарушить производственный процесс, что грозит значительными убытками и выходом из строя дорогостоящего оборудования.

Промышленная водоочистка необходима на предприятиях пищевой индустрии, фармакологических производствах и в других сферах производственной деятельности. Водоподготовка производится на основе применения целого ряда фильтров для очистки воды, которые образуют комплексную систему водоочистки. Сегодня распространены угольные фильтры для воды, однако современная водоочистка предполагает использование высокотехнологичных разработок. Это может быть водоочистка по технологии обратного осмоса, биологическая водоочистка или водоочистка посредством синтетических компонентов. Качественная промышленная очистка воды предполагает комбинирование различных технологий и методов в зависимости от исходного состояния воды и поставленных задач. Дифференцированный подход к водоочистке позволяет максимально учесть потребности предприятия и избежать дополнительных расходов. Стоит отметить, что все современное оборудование для промышленной очистки воды компактны и не требуют частого обслуживания.

Загрязнение воды

При просачивании через грунт вода изменяет свой солевой состав. Кроме природных солей жесткости (солей кальция и магния), из грунтов в воду поступают и другие примеси: железо, марганец, барий, хром, селен, мышьяк, радий, уран, фтор… В общем, в воде может оказаться едва ли не половина элементов таблицы Менделеева, встречающихся в грунтах в составе разных солей. В этом случае требуется обязательная водоподготовка и водоочистка.

Водоочистка от железа - наиболее частая задача

Многообразие соединений железа в природных водах можно разбить на два типа:

  • в поверхностных водах железо обычно встречается в виде органических и минеральных комплексных соединений, а так же в виде коллоидных и тонкодисперсных взвесей. В основном это 3-хвалентная окисленная форма железа - Fe3+;
  • в подземных водах, поступающих из скважин, железо находится в основном в виде растворенной 2-хвалентной форме Fe2+ (в основном в виде бикарбоната), которая устойчива только при наличии значительного количества растворенной углекислоты и очень легко окисляется кислородом воздуха до конденсированного 3-хвалентного состояния Fe3+. Встречаются также карбонатная, сульфатная и сульфидная формы растворенных соединений 2-хвалентного железа.

Водоочистка, в частности, умягчители воды, позволяет устранить все проблемы, связанные с присутствием в воде солей жесткости, а компактность, высокая эффективность и простота обслуживания таких фильтров для воды позволяют широко использовать их в бытовых условиях.

Водоподготовка (механическая водоочистка)

К наиболее часто встречающимся проблемам с водой, требующим применения какого-то оборудования для водоподготовки, можно отнести:

  • наличие механических примесей (песок, глина и др.);
  • растворенные в воде железо и марганец;
  • жесткость воды;
  • привкус, запах, цветность;
  • присутствие бактерий и микроорганизмов;
  • загрязненность органикой (пестициды, нефтепродукты, фенолы, СПАВы).

Проведя анализ воды, список можно существенно удлинить в зависимости от экологической обстановки и природных условий в конкретной местности.

Оборудование и бытовые фильтры для очистки воды и водоподготовки

Коттеджная водоочистка и водоподготовка предполагает наличие трех групп устройств, различающихся по назначению:

- фильтры для воды от механических примесей на входе в коттедж (дом, квартиру) или перед использованием в бытовой технике (механическая очистка воды);
- устройства для коррекции химического состава (умягчители воды, обезжелезиватели, угольные и ионообменные фильтры для удаления солей тяжелых металлов), из набора которых и составляется конкретная система очистки;
- оборудование для водоподготовки и очистки питьевой воды - обеззараживание воды, очищение воды до качества питьевой в количестве, необходимом для суточного потребления семьи (до 5 л на человека); оно зачастую локально размещается вблизи питьевого крана.

Системы аэрации воды

Аэрация воды производится с целью удаления из воды гидроокиси железа, свободной углекислоты и сероводорода, что существенно улучшает её качество. Таким образом, возможна как водоочистка до питьевого качества, так и водоочистка воды от железа для промышленных целей.

Водоочистные сооружения

Водоочистные сооружения используются для очистки питьевой воды, обеспечения требуемых эпидемических и радиационных показателей, химического состава. Находятся на водопроводных станциях. Кроме того существуют технические системы для очистки сточных вод. Водопроводные ВОС представляют собой оборудование, обеспечивающее ввод и смешение реагентов с обрабатываемой водой, хлопьеобразование, удаление примесей из воды и ее обеззараживание; сооружения для обработки промывных вод фильтров и контактных осветлителей; сооружения для обработки осадка; сооружения и оборудование реагентных хозяйств.

Сооружения ВОС для извлечения из воды примесей бывают одно-, двух- и многоступенчатые.

Одноступенчатые представляют собой фильтровальные водоочистные сооружения, предназначенные для осветления и обесцвечивания вод (напр., схемы с медленными фильтрами, контактными фильтрами и контактными осветлителями). ВОС, работающие по двухступенчатой схеме, используются для получения воды питьевого качества при значительном колебании состава исходной воды. На первой ступени применяют грязеемкие сооружение (отстойники, осветлители со взвешенным осадком или флотаторы), на второй – скорые фильтры для полного осветления воды. Водоочистные сооружения, работающие по многоступенчатой схеме, состоят из нескольких ступеней фильтровальных сооружений.

Водоочистные сооружения (ВОС): эксплуатация

Водоочистные сооружения (ВОС), такие как смесители и камеры хлопьеобразования проверяются при эксплуатации на предмет:

  • равномерность смешивания в данном ВОС обрабатываемой воды с реагентами -1-2 раза после пуска и чаще (по мере изменения режима подачи воды и дозировки реагентов);
  • время пребывания воды в данном ВОС - по мере изменения режима подачи воды;
  • эффективность хлопьеобразования -1-3 раза в смену; периодичность и длительность очистки камер от осадка - по мере накопления и подъема осадка до критического уровня.

Водоочистные сооружения (ВОС), такие как отстойники, контролируются на предмет:

  • равномерность распределения воды в данном ВОС - 1-2 раза после пуска и по мере изменения режима подачи воды;
  • время пребывания воды - 1-2 раза после пуска и по мере изменения подачи воды;
  • характер отложения осадка в данном ВОС по длине и ширине отстойника (подвижного и плотного осадка) - 5-6 раз в течение цикла работы отстойника (от чистки до чистки);
  • периодичность и длительность сброса осадка - по мере накопления и подъема осадка до критического уровня;
  • потери воды у данного ВОС при сбросе осадка.

Водоочистные сооружения (ВОС) вида «осветлители со взвешенным осадком», в процессе эксплуатации проверяются на:

  • длительность зарядки после полного опорожнения и включения в работу;
  • уровень взвешенного осадка в данном ВОС - 1-2 раза в смену и чаще (по мере изменения скоростного режима работы осветлителя и режима дозировки реагентов);
  • скорость восходящего потока воды в рабочей зоне осветлителя - 2-3 раза после пуска и по мере изменения режима подачи воды;
  • количество воды в данном ВОС, отсасываемой из осадкоуплотнителя,- 1-2 раза в смену и чаще (по мере изменения количества подаваемой воды и режима реагентной ее обработки);
  • периодичность и длительность продувки осадкоуплотнителя - по мере накопления и подъема осадка до критического значения уровня осадка;
  • влияние суточных колебаний у данного ВОС температуры воды источника на работу осветлителя- 1-2 раза в смену;
  • потери воды при продувке и продолжительность продувки - при каждой продувке.

Водоочистные сооружения (ВОС), такие как скорые фильтры и контактные осветлители контролируются на:

  • скорость фильтрования в данном ВОС - каждые 2-4 ч в зависимости от условий эксплуатации фильтров;
  • прирост напора в данном ВОС - так же;
  • интенсивность промывки - 1-2 раза в месяц и чаще (по мере изменения температуры воды, толщины и состояния фильтрующей загрузки);
  • длительность промывки в данном ВОС - 1-2 раза в месяц и чаще (по мере изменения режима промывки);
  • расход воды на промывку в данном ВОС - при каждой промывке;
  • степень расширения фильтрующего слоя во время промывки - 1 раз в месяц и чаще (по мере изменения толщины и состояния фильтрующего слоя, а также интенсивности промывки);
  • длительность рабочего цикла сооружений - каждый цикл;
  • толщину фильтрующего слоя в данном ВОС - 1 раз в месяц при постоянной загрузке и чаще (по мере изменения фильтрующей загрузки);
  • гранулометрический состав фильтрующего материала (определение минимального и максимального диаметра загрузки, эквивалентного диаметра и коэффициента неоднородности) - 2 раза в квартал при постоянной загрузке и чаще (по мере изменения состава загрузки);
  • горизонтальность расположения гравийных слоев в данном ВОС - 1 раз в месяц;
  • остаточные загрязнения в фильтрующей загрузке - 1 раз в месяц и чаще (при прогрессирующем загрязнении загрузки);
  • распределение загрязнений по высоте и грязеемкость загрузки в данном ВОС - периодически по мере изменения параметров загрузки;
  • состояние поверхности загрузки фильтра - 1 раз в месяц.

При эксплуатации хлорных цехов персонал обязан:

  • систематически вести журнал учета поступления и расхода хлора;
  • обеспечивать безаварийную работу установок и оборудования;
  • контролировать и выдерживать заданную дозу обеззараживающего реагента.

Канализационные очистные сооружения (КОС)

Для спуска производственных и хозяйственных вод предусматривают канализационные очистные сооружения (КОС). Канализация (КОС) состоит из внутренних канализационных устройств, расположенных в здании, наружной канализационной сети (подземных труб, каналов, смотровых колодцев); насосных станций, напорных и самотечных коллекторов, сооружений для очистки, обезвреживания и утилизации сточных вод; устройства их выпуска в водоем. Канализационные очистные сооружения (КОС) промышленных площадок построены по полной раздельной системе.

Все сточные воды предприятия должны подвергаться очистке от вредных веществ перед сбросом в водоем. Для выполнения этих требований применяют механические, химические, биологические, а также комбинированные методы очистки. Канализационные очистные сооружения (КОС) и их состав выбирают в зависимости от характеристики и количества поступающих на очистку сточных вод, требуемой степени их очистки, метода использования их осадка и от других местных условий в соответствии со СНиП. Канализационные очистные сооружения (КОС) должны в своем составе предусматривать решетки или решетки - дробилки, песколовки и песковые площадки, усреднители, отстойники, нефтеловушки, гидроциклоны, флотационные установки, илоуплотнители, биологические фильтры, аэротенки, канализационные очистные сооружения (КОС) для насыщения очищенных сточных вод кислородом и другие.

Решетки должны иметь прозоры 16мм. Механизированная очистка решеток от отбросов предусматривается при количестве отбросов 0,1м3/сут.

Песколовки тангенциальные имеют канализационные очистные сооружения (КОС) вида станций очистки производительностью до 50 000м3/сут. Горизонтальные песколовки производительностью свыше 10 000м3/сут и аэрируемые песколовки производительностью свыше 20 000м3/сут.

Отстойники выбирают с учетом производительности станций очистки сточных вод: до 20 000м3/сут - вертикальные, свыше 15 000м3/сут - горизонтальные, свыше 2 000м3/сут - радиальные, до 10 000м3/сут - двуярусные.

Осветлители проектируют в виде вертикальных отстойников с внутренней камерой флокуляции с естественной аэрацией за счет разницы уровней воды в распределительной чаше и осветлителе.

Нефтеловушки применяют для задержания нефтяных частиц при концентрации их в сточной воде более 100мг/л. Глубина проточной части 2м, ширина секции 3-6м, отношение длины к глубине 15:20.

Гидроциклоны (открытые и напорные) применяют для отделения из сточных вод оседающих и грубодисперсных примесей. Открытые гидроциклоны используют трех типов: гидроциклоны без внутренних устройств для выделения из сточных вод крупно- и мелкодисперсных примесей гидравлической крупностью 5мм/с и более; гидроциклоны с диафрагмой и многоярусные (при расходе 200м3/сут на один аппарат) для выделения из сточных вод примесей крупностью 0,2мм/с и более, а также нефтепродуктов.

Флотационные установки (импеллерные и напорные) применяют для удаления из сточных вод нефтепродуктов, жиров, волокон минеральной ваты, асбеста, шерсти и других нерастворимых в воде веществ. Канализационные очистные сооружения (КОС) типа «импеллерные флотационные установки», используют для удаления из воды рубодисперсных примесей, напорные - для удаления из воды тонкодисперсных примесей.

Илоуплотнители применяют двух типов: вертикальные и радиальные.

Биологические фильтры (капельные и высоконагружаемые) используют для очистки сточных вод производительностью не более 1 000м3/сут; высоконагружаемые биофильтры на станциях производительностью до 50000м3/сут.

Аэротенки (смесители, вытеснители, промежуточного типа и отстойники) применяют для полной и неполной биологической очистки сточных вод.

Очистка сточных вод процеживанием

Процеживание - первичная стадия очистки сточных вод. Оно предназначено для выделения из сточных вод крупных нерастворимых примесей размером до 25 мм, а также более мелких волокнистых загрязнений, которые в процессе дальнейшей обработки стоков препятствуют нормальной работе очистного оборудования. Канализационные очистные сооружения (КОС) осуществляют процеживание сточных вод пропусканием воды через решетки и волокноуловители.

Решетки, изготовленные из металлических стержней с зазором между ними 25 мм, устанавливают в коллекторах сточных вод вертикально или под углом 60 к горизонту. Размеры поперечного сечения решеток на современных КОС выбирают из условия минимальных потерь давления на решетке. Скорость сточной воды в зазоре между стержнями решетки не должна превышать значений 0.8-1.0 м/с при максимальном расходе сточных вод. При эксплуатации решетки должны непрерывно очищаться, что осуществляется, как правило, механически, и лишь при задержании примесей в количествах менее 0.0042 м3/ч допускается ручная очистка.

Промышленность, обслуживающая КОС, выпускает вертикальные решетки марки РММВ-1000, применяемые при ширине и глубине коллектора, равных 1000 мм, а также наклонные решетки, используемые при ширине коллектора, равной 800 (1600) мм, и глубине 1200 (2000) мм. Эти решетки очищают от задерживаемых примесей механически с помощью вертикальных (РММВ-1000) и поворотных граблей.

В зависимости от состава примесей, поступаемых в составе воды на КОС, они, снятые с решеток, измельчаются на специальных дробилках и сбрасываются в поток сточной воды за решеткой или направляют на переработку. Однако эта процедура усложняет технологическую схему очистки сточных вод на КОС и ухудшает качество воздушной среды в помещениях очистных станций.

Для устранения этих недостатков применяют решетки - дробилки, измельчающие задержанные примеси, не извлекая их из воды. Промышленность, обслуживающая КОС, выпускает решетки - дробилки марок РД-200 и РД-600 с диаметром барабанов, соответственно, 200 и 600 мм. Средний размер измельченных ими примесей не превышает 10 мм.

Исполнитель: Сигина Алена Владимировна

Создание сайта - НИИ Электронных образовательных ресурсов    Design Banda-Panda
Copyright © ЗАО “СПИНОКС” 2017
625049 Тюмень, ул. Московский тракт, 140/1
Написать письмо...
(+7 3452) 30-71-72