Повий цикл робіт по виготовленню водойм будь-якої вартості

Погляньте

ЯКИМ ЧИНОМ ВІДБУВАЄТЬСЯ ОЧИЩЕННЯ (ЗНЕЗАЛІЗНЕННЯ) ВОДИ

ЯКИМ ЧИНОМ ВІДБУВАЄТЬСЯ ОЧИЩЕННЯ (ЗНЕЗАЛІЗНЕННЯ) ВОДИ

Важливим критерієм при виборі методу знезалізнення води є фінансові витрати на придбання самої установки і її обслуговування. Яку ж установку водоочищення вибрати для свого будинку, щоб ціна системи та якість очистки були оптимальні?

У природних водах залізо може знаходитись в іонній формі (у вигляді двовалентного заліза, чи у вигляді неорганічних і органічних колоїдів), у формі комплексних сполук дво- і тривалентного заліза, а також у формі тонкодисперсної суспензії гідрату окису заліза.

прозрачная вода начинает приобретать желтоватый оттенок

Чи  доводилось Вам помічати, як на відкритому повітрі прозора вода починає набувати жовтуватого відтінку? Це свідчить, що в складі води присутнє двовалентне залізо (Fe2+). Через деякий час, на дні посудини з'являлись рудуваті та червонуваті часточки? А це вже результат окислення двовалентного заліза і його переходу в тривалентну форму (Fe3+).

Осадження цих часточок у трубопроводах і зумовлює появу іржі. Однак, при водопідготовці, таке залізо найлегше видаляється.

Деколи зустрічається колоїдне залізо - маленькі часточки заліза з розміром менше 0,1 мкм, що утворюють суспензію. Така форма заліза не фільтрується механічними фільтрами і видаляється окисленням або переведенням у іншу форму, з наступною фільтрацією.

Залізо в з'єднаннях з органічними речовинами, наприклад гумусовою кислотою, вважається органічним. Його видалення є найбільш складним.

вода в тркбах

Бактеріальне залізо приймає желеподібну або волокнисту структуру, завдяки скупченням залізобактерій, які використовують залізо в метаболічних процесах. Така форма заліза призводить до утворення плівок на поверхні води, проте дуже зрідка зустрічається.

 

У підземних водах залізо найчастіше міститься у вигляді розчиненого двовалентного заліза, а в поверхневих водах - у вигляді комплексних сполук чи у вигляді колоїдних або тонкодисперсних суспензій.

Выбор метода обезжелезивания воды 

Вибір методу знезалізнення води повинен спиратись на її пробне знезалізнення, оскільки кількісний вміст заліза, який визначається аналітично, не дає уявлення в якій саме формі присутнє у воді залізо. Пробне знезалізнення води полягає в моделюванні установки знезалізнення, тобто передбачає вибір методу вилучення з води заліза, а саме:

1) аерацією води з подальшим її фільтруванням або відстоюванням і фільтруванням;

2) коагуляцію;

3) вапнування;

4) хлорування і коагуляцію.

 

Це дозволяє обирати метод, який забезпечить необхідний ефект знезалізнення води при найменших експлуатаційних витратах.

Методика пробного знезалізнення описана в «Технічних вказівках на проектування та експлуатацію установок із знезалізнення води фільтруванням».

 

Для знезалізнення підземних вод найчастіше застосовують аерацію води без додавання реагентів. Згідно нормативів водопідготовки, знезалізнення фільтруванням на фоні «спрощеної аерації» може застосовуватись для підземних вод при загальному вмісті заліза до 10 мг/л (у тому числі не менше 50% двовалентного заліза), рН не менше 6,7, лужності не менше 1 мг-екв/л, вмісту сірководню до 1 мг/л та перманганатної окислюваності не більше 6-7 мг/л.

Класична установка знезалізнення води, що працює за методом «спрощеної аерації», складається з фільтрів, завантажених піском, антрацитом, керамічною крихтою тощо. Крупність фільтруючого завантаження приймається в межах 0,8-1,8 мм (із висотою шару завантаження 1 м та швидкістю фільтрування 5-7 м/год) або 1-2 мм (із висотою шару завантаження 1,2 м та швидкістю фільтрування 8-10 м/год).

Для окислення двовалентного заліза до тривалентного, яке затримується фільтром у вигляді гідрату окису, необхідне збагачення води киснем у кількості 0,6-0,9 мг на 1 мг двовалентного заліза.

У такий спосіб, аерація здійснюється за найпростішою схемою на відкритих фільтрах, шляхом зливу води з труби (висотою 0,5-0,6 м) до кишені або центрального каналу фільтра, за швидкості виходу з труби 1,5-2 м/с. У разі застосування напірних фільтрів, повітря можна подавати компресором до труби, з якої вода надходить у фільтри.

Перед розробкою проекту схеми знезалізнення, можливість застосування методу знезалізнення води зі «спрощеною аерацією» і фільтруванням перевіряється пробним знезалізненням, що виконується для кожної конкретної свердловини.

Якщо пробним знезалізненням визначено, що метод «спрощеної аерації» і фільтрування не дає необхідних результатів, тоді можна застосувати більш інтенсивну аерацію, сутність якої полягає в насиченні води киснем повітря. За рахунок цього кисню відбувається окислення двовалентного заліза, яке міститься у воді, до тривалентного. При певних значеннях рН води тривалентне залізо гідролізується (розкладається у воді), а гідроокис заліза, що при цьому утворюється, коагулює (згортається і згущується).

Швидкість процесів окислення, гідролізу і коагуляції гідроокису заліза зростає зі збільшенням рН води. Зазначені процеси швидко завершуються при рН = 7,5. Значення рН води підземних джерел часто нижче цієї величини. Тож, для підняття значення рН води до 7,5 необхідним є позбавлення цієї води від певної концентрації вільної вуглекислоти.

Аерація води з метою видалення вуглекислоти може здійснюватися або на вентиляторних градирнях (дегазатор), або на так званих контактних градирнях, які працюють за умов природної вентиляції.

На рисунку наведена схема установки знезалізнення, оснащеної вентиляторним дегазатором. Вода зі свердловин надходить на дегазатор (1) і далі зливається в контактний резервуар (2). Контактний резервуар слугує для завершення процесу окислення двовалентного заліза до тривалентного, гідролізу останнього і для утворення осаду гідроокису заліза, що має вигляд пластівців.

Схема обезжелезивающей установки с вентиляторным дегазатором 

 Схема установки знезалізнення з вентиляторним дегазатором

З контактного резервуара вода помпою (3) або, якщо дозволяє рельєф місцевості, самопливом надходить до освітлювальних фільтрів (4) (відкритих або напірних). Призначення фільтрів - затримувати пластівці гідроокису заліза, які надходять із водою від контактного резервуара. Після фільтрів вода зливається до резервуара чистої води (5) і далі подається споживачам.

Оскільки артезіанська вода при проходженні очисних споруд може позбутися своєї бактеріальної чистоти, бажано проводити її знезараження. Його здійснюють хлоруванням або бактерицидним опроміненням води.

В останні роки для знезалізнення підземних вод почали застосовувати каталізатори. В якості каталізаторів застосовують або природний мінерал піролюзит, або звичайний кварцовий пісок, оброблений окислами марганцю («чорний пісок»). Суть цього способу полягає в тому, що в присутності оксидів марганцю процес окислення двовалентного заліза до тривалентного значно прискорюється і може швидко здійснюватися навіть за понижених значень рН води.

Установка знезалізнення води, в цьому випадку, складається з двох послідовних груп фільтрів. Першу групу фільтрів завантажують або піролюзитом, або омарганцованим піском. Крупність зерен завантаження приймають 0,7-1,5 мм, висоту шару завантаження - 900 мм, швидкість фільтрування - 15 м/год. Для відновлення окисних властивостей «чорного піску» здійснюється періодичне додавання до води перманганату калію з розрахунку 2-3 мг/л. Фільтри другої групи - піщані, такі ж, як і при знезалізненні води аерацією.

хлорирование воды

При видаленні заліза з води поверхневих джерел найчастіше вдаються до реагентних способів. Наприклад, коагуляцію іноді доводиться комбінувати з попереднім хлоруванням води, що призводить до руйнування органічних сполук заліза або захисних колоїдів, які перешкоджають коагуляції колоїдних сполук заліза. Так, на окислення 1 мг заліза (Fe2 +) витрачається 0,64 мг хлору, а лужність води при цьому знижується на 0,018 мг-екв/л. У якості окиснювачів Fe2+ використовують і такі реагенти як озон, перманганат калію тощо. Утворені в результаті з'єднання закисного та окисного заліза вилучаються з води фільтруванням.

Зазвичай знезалізнення поверхневих вод проводять одночасно з їх освітленням на тих же установках. Якщо необхідне одночасне знезалізнення і часткове пом'якшення води, то вдаються до її вапнування. Вапнування є універсальним та надійним методом знезалізнення води і, крім того,  забезпечує зниження її карбонатної жорсткості.

Слід зазначити, що вода, очищена реагентними способами не є абсолютно безпечною для вживання.

Причина цього - потрапляння до складу води додаткових хімічних елементів. Наприклад, постійне пиття хлорованої води завдає суттєвого удару по імунній системі людини, провокує серцево-судинні захворювання, а також порушення діяльності головного мозку і харчової системи. А ось, антисептична дія перманганату калію зобов'язана, передусім, його токсичності, яка подразнює поверхню слизових оболонок та стінки внутрішніх органів. Хронічний вплив навіть мінімальних концентрацій цієї речовини може мати мутагенний ефект.

Крім того, вартість реагентів, які використовують для фільтрації, за 3-5 років становитиме суму, що буде дорівнювати вартості всієї установки очищення води.

 

Підводимо підсумки:

Важливим критерієм при виборі методу знезалізнення води є фінансові витрати на придбання самої установки та її обслуговування.

           

Реагентні установки знезалізнення коштують дешевше, однак вимагають регулярних витрат у процесі роботи на придбання окиснювачів заліза і частої заміни фільтруючих матеріалів.

 

Безреагентні установки мають більш високі ціни, оскільки до їх комплектації входять додаткові елементи (повітряний компресор, датчик потоку тощо) але, при цьому, відсутні експлуатаційні витрати і потрапляння в воду додаткових елементів, які можуть чинити свій специфічний вплив на якість води, а отже і на організм людини.

 

Саме тому, останнім часом набуває популярності та зростає число користувачів безреагентних або екологічних систем очищення природних вод, які мають високий ступінь очищення і при цьому є абсолютно безпечними з точки зору питного вживання води.

Безреагентные установки 

Таким чином, для прийняття правильного рішення щодо вибору установки знезалізнення, необхідно зважити всі факти, проконсультуватися з професіоналами, вивчити ринок пропозицій та надати перевагу сучасним, продуктивним і екологічно чистим технологіям.

При підготовці статті були використані матеріали:        

  1. Абрамов Н.Н. Водоснабжение. Учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1974. - 480 с.
  2. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: Учебн. Пособие для вузов. - М.: Изд-во МГУ, 1996 г. - 680 с.
  3. Рябчиков Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. – М.: Де Ли принт, 2004. – 328 с.

Автор: Ольга Белова

Запатентована технологія водоочищення «Silver Spring» ™
advices@@@