Водоподготовка что такое: Методы водоподготовки

Содержание

Системы водоподготовки — оборудование и установка

Чистая питьевая вода — залог здоровья, и многие владельцы домов, обустроившие на участке автономный источник водоснабжения, считают, что обеспечили себя чистой и качественной водой. Но и вода из центральных водопроводов, и вода из первичных подземных источников обязательно требует очистки, так как под землёй в неё попадает множество примесей, с которыми не способны справиться обычные фильтры. Для решения этих проблем предназначены системы водоподготовки.  

Водоподготовкой называется многоступенчатый процесс очищения природной воды, полученной из первичного природного источника, которая используется на предприятиях и в бытовых системах, для того, чтобы привести её качество в соответствие с санитарными нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01).

Зачем нужна система водоподготовки

Вода – один из лучших естественных растворителей.

Нитраты, органические вещества и минералы, вирусы и бактерии, высокое содержание металлов – это малая часть того, что попадает к потребителям из источников водоснабжения, не оснащённых системой водоподготовки.

Простые фильтрационные системы не способны справиться с такими специфическими видами загрязнений. Водоподготовка очищает воду от грубодисперсных и коллоидных примесей и солей. Это гарантия того, что поступающая к потребителям вода безопасна для здоровья. Помимо этого, система водоочистки решает другие проблемы, источником которых является некачественная вода:

  • быстрое засорение труб;
  • коррозия металлических элементов водопроводной системы;
  • образование накипи;
  • быстрый износ сантехники и бытового оборудования, контактирующего с водой (бойлеры, стиральные и посудомоечные машины и пр.).

Исходя из описанных проблем, всем владельцам частных домов, рекомендуется провести химический и бактериологический анализ воды, которая поступает из колодцев или скважин. По итогам экспертизы можно будет подобрать оптимальную по всем параметрам систему водоочистки.

Элементы водоподготовки

Современные системы водоподготовки – это комплекс фильтров, выполняющих разные функции. Если результаты экспертизы указывают на то, что для воды из конкретного источника характерен один вид загрязнения можно использовать один фильтр. Но, как правило, вода содержит множество примесей разной природы и фильтры используют в комплексе.

В системах водоочистки используются следующие виды фильтров:

  1. фильтры грубой (механической) очистки – отвечают за первичное очищение воды. Они обеспечивают удаление крупных нерастворенных включений (сор, песок, ржавчина, окалина, различные крупно- и мелкодисперсные взвеси).

  2. Фильтры осветлители позволяют получать прозрачную бесцветную воду. При высокой концентрации органических веществ и минералов вода становиться мутной, а бурый цвет указывает на то, что в ней содержатся ионы железа. В осветляющих фильтрах все эти примеси удаляются, проходя через слой песка, антрацита или активированного угля.

  3. Умягчители используются для удаления из воды растворимых солей кальция и магния. Жёсткая вода вредна для организма и имеет неприятный вкус. Кроме того, при нагревании и испарении воды с высоким содержанием таких солей на внутренних поверхностях труб и бытовой техники остаётся твердый осадок, который приводит к их быстрому износу.

    Очистка от солей кальция в умягчителях осуществляется путем фильтрования воды при помощи ионообменных смол. При контакте с водой такие смолы поглощают ионы кальция и магния, заменяя их ионами натрия, тем самым смягчая её.

  4. Аэрационные колонны устанавливают для того, чтобы удалять из воды железо и сероводород. Также они насыщают воду кислородом, что способствует формированию благоприятной среды для реакций окисления.

  5. Фильтры для тонкой очистки позволяют удалить из воды мельчайшие твердые включения, которые пропустила система осветления. Вода в них очищается, проходя через картриджи, наполненные активированным углем и разными мелкопористыми материалами.

  6. Антибиотические фильтры выполняют функцию обеззараживания. Они справляются с бактериями, вирусами и пр. Свои задачи бактерицидные фильтры выполняют благодаря ультрафиолетовому излучению, специальные стерилизующие УФ-лампы разрушают генетический аппарат микроорганизмов и не дают им размножаться. Это безреагентные устройства, применение которых абсолютно безопасно для здоровья и никак не влияет на качество воды, в отличие от обеззараживания хлором.

  7. Фильтры с обратноосмотической мембраной выполняют функцию тонкой очистки питьевой воды. Они очищают её практически от всех ионов, которые входят в состав солей, тяжелых металлов, фтора, пестицидов, нефтепродуктов, и др.

Очистка в системах водоподготовки, которые включают в себя полный комплекс фильтров всегда проходит в последовательности описанной выше. Но количество этапов зависит от типа загрязнений, иногда, некоторые из них пропускают, если результаты экспертизы указывают на то, что в них нет необходимости.

Экодар: эффективные системы водоподготовки

С 1993 года компания Экодар работает в сфере проектирования, производства и продажи систем водоподготовки. За годы работы нам удалось заслужить репутацию компании, которой можно доверить разработку и реализацию проектов любой сложности.

Сегодня Экодар – это динамично развивающееся предприятие полного цикла, а накопленный опыт позволяет нам предоставлять полный комплекс услуг, связанных с улучшением качества воды:

  • экспертные консультации по выбору, установке и использованию систем водоочистки и водоподготовки;
  • продажа качественного оборудования и комплектующих для систем водоподготовки под собственными торговыми марками ZauberROS и Ecomaster, а также продукции ведущих зарубежных производителей;
  • анализ питьевой, природной и сточной воды на базе собственной аккредитованной лаборатории;
  • проектирование систем водоснабжения, водоочистки и водоподготовки;
  • установка и пусконаладка систем водоочистки;
  • гарантийное, сервисное и постгарантийное обслуживание.

Компания осуществляет свою деятельность на основании Свидетельства СРО о допуске к выполнению проектных и строительных работ. Высокое качество услуг мы обеспечиваем благодаря интегрированной системе менеджмента качества. Своим клиентам мы предлагаем:

  • большой ассортимент оборудования и комплектующих;
  • гарантии качества на все представленные в каталоге категории товаров;
  • широкий ценовой диапазон;
  • оперативная доставка заказов и выезд мастеров;
  • постоянное наличие продукции на складе;
  • информационная поддержка клиентов;
  • программы лояльности для постоянных и крупных заказчиков;
  • индивидуальный подход к каждому клиенту;
  • точное соблюдение сроков поставок и выполнения работ;
  • только сертифицированные специалисты.

Миссия нашей компании – обеспечение потребителей качественной водой и внедрение самых передовых технологий в сфере водоочистки. Мы предлагаем эффективные решения в сфере промышленной и бытовой водоподготовки для частных и корпоративных клиентов. Наши специалисты подберут надежное и высокопроизводительное оборудование для любых объектов − от бытовых фильтров для квартир и загородных домов до многофункциональных систем для промышленных объектов.

Выбор и установка оборудования водоочистки

Существует множество факторов, которые нужно учитывать при выборе системы водоподготовки, поэтому проектирование и выбор оборудования лучше доверить профессиональным компаниям, имеющим необходимые разрешения на данный вид деятельности. При выборе таких систем определяющими являются такие факторы:

  • результаты лабораторных анализов состава воды;
  • объем и режим водопотребления;
  • особенности системы водоснабжения на объекте;
  • бюджет на реализацию проекта.

В зависимости от выявленных в ходе лабораторного анализа отклонений от санитарных норм, особенностей водопотребления конкретного объекта, составляются схемы водоподготовки: состав необходимого оборудования, тип и последовательность установки модулей, фильтров и так далее.

Монтаж системы водоподготовки — это технологически сложный процесс, которым должны заниматься специалисты. Если к объекту подведены 2 магистрали, то для каждой из них устанавливается разный набор оборудования.

Для частных домов в большинстве случаев оптимальным решением является установка всего комплекса фильтров, описанных выше. Это позволит не только получить гарантированно качественную и безопасную питьевую воду, но и отсрочит износ бытовой техники, сантехнического оборудования и системы отопления.

Специалисты компании Экодар помогут подобрать подходящее по характеристикам и цене оборудование для систем водоочистки. Чтобы получить профессиональную консультацию – звоните нам по телефону, указанному или оставляйте вопросы на сайте.

Читайте также:

Системы водоочистки и водоподготовки: оборудование и этапы фильтрации

При организации системы водоснабжения частного дома из скважины или колодца нередки случаи, когда вода непригодна для использования в бытовых целях. Присутствие в ней механических, химических и биологических включений требует проведения предварительной комплексной водоподготовки.

Наличие различных примесей негативно сказывается на качестве воды:

  • присутствие механических включений способно вывести из строя бытовые приборы;
  • высокая концентрация железа придает неприятный вкус и способствует образованию ржавых потеков на сантехнике;
  • излишняя жесткость приводит к появлению накипи и перерасходу моющих средств;
  • микроорганизмы в воде могут вызвать различные заболевания.

Для удаления всех этих нежелательных включений используются различное оборудование и системы водоочистки. Для каждого района и даже для каждой скважины или колодца (в зависимости от глубины) состав примесей будет отличаться. Поэтому для правильного подбора системы водоочистки и водоподготовки требуется предварительный лабораторный анализ качества воды. Уже на его основе следует формировать комплекс оборудования.

Ступени очистки и водоподготовки

Система водоочистки и водоподготовки состоит из нескольких этапов, на каждом из которых происходит удаление посторонних примесей.

  • Механическая фильтрация. На первичном этапе проводится грубая водоочистка от крупных нерастворимых включений, позволяющая обеспечить защиту автоматики последующих систем водоподготовки. Из воды удаляются песок, взвеси и окалина. В качестве фильтров обычно применяются сетки из искусственного шелка, бумаги, вспененного полипропилена, способные задерживать твердые частицы размером от 100 мкм.
  • Обезжелезивание. На данном этапе водоподготовки удаляется растворенное в воде железо. Процесс очистки может осуществляться как реагентным способом, так и аэрацией. Выбор системы водоподготовки зависит от количественного и качественного состава примесей, определенного лабораторным анализом. Попутно такая установка позволяет избавиться от марганца и запаха сероводорода.
  • Умягчение. Снижения жесткости добиваются удалением растворенных ионов магния и кальция путем их замещения ионами натрия. Для этого воду пропускают через систему фильтров, содержащих специализированную ионообменную смолу.
  • Сорбционная очистка. Вода пропускается через слой активированного угля. При этом из нее удаляется запах хлора, органических соединений и остатки частиц, не задержанных предыдущими фильтрующими элементами. Данный блок системы водоподготовки может реализовываться в виде картриджа или колонны.
  • Обеззараживание. Заключительный этап проводится с помощью ультрафиолетового облучения, позволяющего уничтожить биологические микроорганизмы.

Для получения питьевой воды применяют фильтры обратного осмоса, перед которыми обычно устанавливают устройства тонкой механической водоочистки.

Если система водоподготовки не рассчитана на полное устранение всех примесей, существует альтернативное решение − покупка компактной установки доочистки, которая устанавливается на кухне под мойкой.

Помещение водоподготовки, что это такое? — BWT

Водоподготовка представляет собой цепь технологических процессов, которые направлены на обработку природной воды с целью обеспечения ее качества к требуемым нормам водопотребления.

При проектировании системы водоочистки и водоподготовки особое внимание необходимо уделять вопросу о размещении оборудования и проведении коммуникаций. Для всего этого требуется довольно большой объем помещения. Определенная сложность может возникать внутри помещения при размещении узлов вокруг дополнительных конструкционных элементов и агрегатов, которые не были предусмотрены в проекте. Это могут быть опорные колонны, перегородки, дренажные приямки, воздухоотводы, а также распределительные шкафы, накопительные емкости и теплообменники.

Помещение водоподготовки должно обладать площадью, которая составляет не менее двадцати пяти квадратных метров.

Решения BWT для промышленной и бытовой очистки воды:

Пол машинного зала помещения водоподготовки должен выкладываться кафельной плиткой, обладать гидроизоляцией и иметь уклон к центральному трапу. Стены помещения водоподготовки также выкладываются плиткой. Материал для потолка помещения водоподготовки подбирается легко очищающий и стойкий к агрессивным средам. Ширина проема входной двери помещения водоподготовки должна быть не менее ста сантиметров. Желательно в смежные помещения обеспечить наличие порогов высотой не менее пяти сантиметров от пола. На окнах внутри помещения водоподготовки устанавливаются шторы для недопущения прохождения солнечного света.

Помещение водоподготовки должно поддерживать температуру окружающей среды в пределах от десяти градусов тепла до сорока пяти градусов тепла, а также поддерживать относительную влажность воздуха до девяноста процентов.

Помещение водоподготовки оборудует машинный зал в обязательном порядке приточно-вытяжной вентиляцией. Кроме этого, к проектированию машинного зала предъявляется ряд требований.

Во-первых, это ввод водопроводной воды. Ввод водопроводной воды выполняется в машинном зале трубой с контрольным манометром и полно-проходным шаровым краном. Ввод водопроводной воды должен обеспечивать пиковое потребление воды установкой не менее ста литров в минуту при давлении не менее чем в три атмосферы.

Во-вторых, выдвигаемые требования к канализации. Для приема воды, которая сбрасывается из системы водоочистки при промывании фильтров или опустошении ванн в техническое помещение водоподготовки, проводится трубопровод канализации. В машинном зале должен быть оформлен сливной трап в центре помещения диаметром сто миллиметров и два сливных трапа такого же диаметра должны быть расположены по углам помещения. Каждый из сливных трапов обязательно обеспечивается гидрозатвором. Устанавливаются сливные трапы на одном уровне с полом помещения водоподготовки. У каждого сливного трапа минимальная пропускная способность должна быть не менее ста литров в минуту.

И в-третьих, это требования к электропитанию. В машинном зале обязательно устанавливается электрический щиток, который предназначен для установки во влажных помещениях, с установленным автоматически выключателем. Щиток должен быть рассчитан на мощность не менее десяти киловатт и подключен к трехфазной электросети с заземлением и нейтралью.

Помещение водоподготовки устанавливает, что площадь помещения для приготовления диализных концентратов должна быть не менее десяти квадратных метров. Пол помещения для приготовления диализных концентратов выкладывается керамической плиткой с гидроизоляцией. Потолок и стены покрываются исключительно масляной краской. Помещения в обязательном порядке оборудуется приточно-вытяжной вентиляцией. Необходимо установить в помещении для приготовления диализных концентратов двухполюсную электрическую розетку европейского типа на двести вольт, которая рассчитана на силу тока не менее чем на двести ампер. Заземляющий контакт розетки соединяется с шиной защитного заземления. На высоте не более ста миллиметров от уровня пола в помещении необходимо установить слив с гидроизоляцией диаметром не менее тридцати пяти миллиметров.


Водоподготовка в пищевой промышленности

Водоподготовка в пищевой промышленности особый процесс, которому уделяется немало времени и внимания. Ведь от её качества зависит качество конечного продукта. Поэтому прошедшая очистку с помощью фильтрации вода подлежит жесточайшему контролю по всем утвержденным нормативам со стороны санэпидемиологических органов. Самые жестокие требования применяются при производствах продуктов питания.

Водоподготовка в пищевой промышленности подвергается различным способам очистки фильтрами, специально предназначенные для этих целей, и даже в определенном порядке. К ним относятся сетчатые фильтры для полной очистки от грубых примесей. Для опреснения воды используют специальные установки делающие воду полностью обессоленной.
Качество воды сильно влияет на работу пищевого оборудования. Поэтому водоподготовка на производстве также подвергается жесточайшему контролю. Ведь от повышенного содержания различных минеральных солей и железа оборудование приходит в негодность, из-за чего подвергается постоянному обслуживанию, а иногда и вовсе выходит из строя.

Водоподготовка для производства — это отдельная система состоящая из целого спектра различных фильтров применяемых для очистки воды. Всевозможные аэрационные комплексы, различные станции обезжелезивания и умягчения, ультрафиолетовые установки, фильтра для механической очистки и обратного осмоса, все это входит в систему водоподготовки на различных производствах пищевой промышленности. Самых больших успехов в изготовлении качественного оборудования для очистки воды от различных примесей, запахов и микробов добилась российская компания НПЦ «ПромВодОчистка».

Сетчатые механические фильтры изготовленные компанией надежно очищают воду от различных примесей. Их отличие заключается лишь в производственной мощности, т. е. возможность очистки определенного количества жидкости за определенный период времени. Они работают как в автоматическом режиме, так и в полуавтоматическом. Фильтры обезжелезивания окисляют железо до взвешенного состояния, тем самым выводя её из состава воды.

Поставляемые нашей компанией НПЦ системы обратного осмоса, ультрафильтрации, аэрации, а также ультрафиолетовой стерилизации пропуская воду в определенных объемах проводят самую качественную водоподготовку для пищевого производства.

Применяемый тип оборудования

Водоподготовка — СГС

Водоподготовка — СГС
  • Home1
  • Водоподготовка

Понятие водоподготовка — это процесс обработки воды, которая добывается из природного источника, направленный на приведение её качества до требований какого-либо технологического потребителя.

Также водоподготовка производится для коммунальных хозяйств, котельных, некоторых видов транспорта и промышленных предприятий. Для различных бытовых и производственных нужд используется вода с разными свойствами, соответственно и водоподготовка тоже будет разной. Обычно водоподготовка проходит по таким этапам: осветление, обеззараживание, умягчение, дегазация, деминерализация и возможно добавление некоторых химических компонентов. Поставляемое нами оборудование позволит качественно провести процесс водоподготовки.

Мы предлагаем своим клиентам установки водоподготовки по индивидуальным параметрам. Компания окажет весь спектр по проектированию, установке, наладке и пуску, а так же даст гарантии на свою работу .

Технологическая схема станции водоподготовки разрабатывается на основании предоставленных показателей качества исходной воды.
Анализ возможных методов очистки воды до норм, установленных СаНПиН 2.1.4.1074-01 по показателям показывает, что наиболее оптимальной следует считать следующую схему очистки:
1. Предварительная фильтрация на фильтре грубой очистки. Очистка воды от грубодисперсных примесей (окалина с труб и т.п.), которые могут привести к выходу из строя запорно-регулирующую арматуру.
2. Окисление железа. Окисление железа и марганца происходит в емкости исходной воды, объем которой обеспечивает необходимое время контакта окислителя с водой. В качестве окислителя предполагается использовать гипохлорит натрия NaОСl. Расход реагента определяется в период пусконаладочных работ.
3. Коагуляция загрязнений. Окисленные вещества необходимо удалить из очищаемой воды. Удаление из воды загрязнений осуществляется на фильтре. В целях повышения эффективности их удаления рассматриваемые загрязнения коагулируют (укрупняют) для чего дозируют коагулянт. В процессе коагулирования образуются «хлопья» коагулянта, которые состоят из огромного числа коллоидных частичек (мицелл) и обладают значительной удельной поверхностью, что позволяет сорбировать из воды различные загрязнения, в том числе и ртуть. Для эффективного проведения процесса коагуляции дозируют щёлочь (для повышения рН). В качестве коагулянта предполагается использовать сульфат алюминия Al2(SO4)3. Расход реагентов определяется в период пусконаладочных работ.
4. Механическая фильтрация. Механическая фильтрация обеспечивает удаление из воды скоагулированной фракции. Процесс осуществляется на осветительном фильтре с автоматической системой управления, что позволяет проводить промывочные циклы в автоматическом режиме, по заданной программе. Периодичность проведения промывок определяется в период пусконаладочных работ.
5. Сорбционная очистка. Использование фильтра с загрузкой активированным углем позволяет удалить остатки загрязнений после механической фильтрации и улучшить органолептические свойства воды. Процесс осуществляется на сорбционном фильтре с автоматической системой управления, что позволяет проводить промывочные циклы в автоматическом режиме, по заданной программе. Периодичность проведения промывок определяется в период пусконаладочных работ.
6. Очистка на фильтрах тонкой очистки. Для исключения попадания частиц загрузки фильтров в очищенную воду в схеме предусмотрен фильтр тонкой очистки, который расположены после сорбционного фильтра.
7. Перед поступлением очищенной воды в накопительный резервуар согласно требованиям СанПИН 2.1.4.1074 в воду вводится дезинфектант, обладающий пролонгированным действием, в схеме для этой цели используется гипохлорит натрия (NaClO)

Разработка систем водоподготовки – весьма ответственная задача, которая требует индивидуального комплексного подхода.

Ее экономичность, производительность, надежность в эксплуатации, зависят исключительно от компании, которая занимается проектированием системы и установкой оборудования. Процедура водоподготовки является необходимостью для коммунальных предприятий и котельных, теплоэлектростанций, агропромышленного комплекса, водоканалов, организаций, которые осуществляют свою деятельность в химической, пищевой, нефтеперерабатывающей отраслях промышленности. От качества проведенных работ, правильного подбора установок для очистки и подготовки воды зависит эффективность работы дорогостоящего оборудования, трубопроводов, других элементов систем отопления и водоснабжения.

Оформить заявку

×

Станция водоподготовки. Станция водоподготовки воды

АкваЩит — Водоподготовка

 

 

Город, предприятия, дома, сегодня не выживут без использования чистой воды. И даже если централизованная система очистки воды экономит на качественной системе водоподготовки, то  в любой квартире, на любом предприятии, которое работает с водой, необходимы системы очистки.

Станция водоподготовки – понятие глобальное.   Относится к системе городского водоканала. В нынешних реалиях, станции водоподготовки в большинстве случаев находятся в изношенном состоянии и требуют серьезной модернизации. Где-то обновления станции водоподготовки уже провели. Где-то еще даже не резервировали деньги под этот вопрос. В любом случаи станции водоподготовки нужны городу или предприятию, базе отдыха, чтобы обеспечивать производство, или граждан в городе, качественной мягкой водой.

Сами по себе станции водоподготовки могут использоваться для разных случаев. Это может быть совсем небольшая станция для базы отдыха, может быть станция водоподготовки для производства пива, а может быть станция водоподготовки в городском водоканале. Мы постараемся рассмотреть все три варианта станций. Хотя принципиально, они мало чем отличаются. Разница может быть только в мощности установок и в наличии тех или иных электромагнитных умягчителей воды АкваЩит.

Для чего нужна восточная станция водоподготовки? Ее главное назначение – умягчение воды. Вода, которая поступает к нам по трубам центрального водоснабжения жесткая. Вода, поступающая на станцию очистки воды также жесткая и еще и очень грязная. Она требует полной очистки, от всех примесей. Но содержание солей жесткости и в том и в другом случае будет выше нормативного показателя.

Основной вред в быту, на производстве, конечно, приносит накипь, которая образуется в результате работы с жесткой водой. Но и последняя, также имеет свои недостатки, которые призывают использовать ее как можно реже. Перед рассмотрением разных вариантов станций водоподготовки, разберемся с методами смягчения жесткой воды, накипью. И главное, рассмотрим, почему чистка от накипи так невыгодна, ведь казалось бы, ее назначение как раз устранять вредную накипь.

У жесткой воды есть один главный недостаток – отложение накипи. И куда откладывать эту самую накипь жесткая вода не выбирает. А значит сразу можно сказать, что очистка от накипи будет неактуальна в двух случаях – это потребление жесткой воды человеческим организмом, и стирка в воде с повышенной жесткостью.

В случае с нашим здоровьем, вода с повышенной жесткостью повлияет на все. Волосы, кожа, внутренние органы. Жесткость воды поразит все. Камни, песок во внутренних органах не образовываются на пустом месте.  Жесткая вода очень негативно влияет на кожу и волосы. Кожа начинает сильно шелушиться, преждевременное старение – это прямое последствие повышенной жесткости воды.

Есть идея покупать станцию водоподготовки. Но! Вы не напасетесь мягкой воды для стирок и купаний. И значит, проблема с сухостью кожи и волос остается. Теперь, что касается стирок.

Жесткая вода – плохой растворитель. Не важно, захотите вы растворить стиральный порошок или средство для мытья посуды. Растворится плохо и то, и другое. Чтобы все-таки постирать, придется сперва добавить, как минимум столько же порошка или мыла, а потом, чтобы жесткой водой прополоскать выстиранные вещи, придется извести намного больше такой воды.

Если вы стираете в машинке, то ваше дополнительное полоскание потянет за собой в обязательном порядке лишний расход электроэнергии. И это не все. Когда вы стираете в воде с повышенной жесткостью, то вещи получаются блеклыми. Много белых пятен и разводов. И это не порошок. Это не вымытая жесткость воды, соли кальция и магния вперемежку с грязью и остатками порошка. Долго такие вещи не прослужат. Они начнут рваться на глазах, расползаться. Жесткая вода уже приводит к убыткам, и удаление накипи даже еще не начиналось.

Стояла бы в котельной станция водоподготовки, многих этих проблем можно было бы избежать. Если бы вы установили еще водоподготовку очистку воды, то обезопасили бы себя от жесткой воды полностью, во всяком случае, в быту.

Теперь перейдем непосредственно к накипи. Она вызывает такие негативные последствия – резкий рост расходов топлива, вероятность выхода из строя бытовых приборов, образование накипи. Как так получается? Накипь имеет очень плотную структуру и ее природа такова, что она не впитывает и не поглощает тепло. Откладывается такой нерастворимый осадок на нагревательных элементах, а также на водогрейных поверхностях. То есть работу любого нагревательного прибора накипь блокирует полностью. Со станциями водоподготовки мы разобрались, надеюсь.

 

Рублевская станция водоподготовки

 

Поговорим про Рублевскую станцию водоподготовки. Что из себя представляет Рублевская станция водоподготовки. Данная станция — первая произведенная в Мосводоканале. Технологии Рублевской станции водоподготовки постоянно совершенствуются. там работают огромное количество человек и квалифицированных сотрудников. На протяжении всей истории данной станции непрерывно совершенствовалась ее технология водоочистки, модернизировались и улучшались очистные сооружения, внедрялись новые химические реактивы, наращивалась мощность рублевской станции водоподготовки. Без преувеличения, ее можно назвать флагманом.

 

Станция водоподготовки воды

 

Не случайно удаление накипи требуют проводить обязательно своевременно. Если пропустить, то можно довести известковый налет до состояния сперва плотного слоя накипи, а потом и известкового камня. Удалять камень очень трудно. И средств нужно много и сил, да и последствия в виде царапин и порчи поверхностей никто не отменял. Давайте узнаем, что такое станция водоподготовки воды. Для чего нужна станция водоподготовки воды и что она дает.

Но главное, о том, что на нагревательном элементе скопилась накипь, вам расскажет сам прибор. Это относится только к электрическим приборам с защитным реле. Когда нагревательный элемент начинает перегреваться, не имея возможности отдать тепло воде, то в какой-то момент он просто непроизвольно отключается, чтобы не перегореть. Тогда срочно нужно делать чистку от накипи.

Если вы не прислушались и не сделали чистку, то в следующий раз нагревательный прибор перегорит. Ремонт в этом случае, скорее всего, невозможен, или будет стоить очень дорого.

Любая чистка накипи – это расходы на средства. Это время и рабочие руки, которые должны все это проводить и проводить постоянно. Но к тому же, все испорченные поверхности начнут притягивать новую накипь с утроенной силой. С неровной поверхности снять накипь намного сложнее. И все эти остатки старой накипи повлекут за собой развитие коррозии. Для теплоэнергетики, систем водоснабжения, это очень большие расходы. Потому то и станции водоподготовки воды в обязательном порядке сегодня должны обеспечивать комплексом умягчителей воды. Они помогут устранить излишек солей кальция и магния. Тогда и очистка от накипи может либо вовсе не понадобиться, либо пройдет намного быстрее и легче.

Теперь перейдем к рассмотрению конкретно процессов и сооружений станций водоподготовки. Первый вариант мы рассмотрим станцию водоподготовки в свете городской системы водоснабжения.

В этом случае под станцией водоподготовки воды понимают промышленную площадку, которая предназначена для производства питьевой воды для целого города, поселка или деревни. Любая станция водоподготовки воды включает в себя следующие процессы:

— отстаивание жесткой воды. Вода, как известно, на станцию водоподготовки воды поступает из первичных источников в жутком виде. И самое первое, что вам понадобиться, это избавить ее от разного рода механических примесей. Для этого есть не только механические фильтры для воды. Их используют в более индивидуальных станциях водоподготовки воды. В станции для водоканала применяют отстаивание, как самое дешевое. Отстаивание не подразумевает полного стояния воды. Вода течет с совсем небольшой скоростью, всего1 сантиметр в секунду. Все механические примеси медленно оседают, идет первичная очистка воды.

— после этапа отстаивания происходит фильтрация. Здесь могут использовать механические фильтры для воды, которые отфильтруют все то, что не смогло опуститься в осадок при отстаивании. Чтобы произвести очистку воды быстро и качественно в качестве фильтрующей основы могут использовать песок или керамзит. Но чтобы эти  наполнители могли удержать в себе примеси, воду обрабатывают химическими реагентами, для образования  хлопьевых взвесей, которые потом легче отфильтровывать.

— следующим этапом будет обеззараживание воды. В жесткой воде из первичных источников, как известно, очень много бактерий и вирусов. Устранить их в станциях водоподготовки воды могут с помощью хлорирования, озонирования или облучения ультрафиолетом. В наших системах используют в основном хлорку, делая воду обеззараженной, но все равно жесткой и не такой чистой.

Для каждого этапа станции водоподготовки воды используют свои сооружения. Так для отстаивания, это отстойники. Скорые фильтры применяют для механической очистки воды. Здесь применяют в качестве реагента – сернокислый алюминий. Он как раз хлопьевидные взвеси и образует. Для обеззараживания применяют хлораторы, озонаторы или ультрафиолетовые фильтры для воды. Вот те элементы, которые включает в себя стандартная станция водоподготовки воды в системе городских сетей водоснабжения. Как мы видим о системе умягчения воды речи даже не идет.

Следующим вариантом станции водоподготовки воды будет специализированная северная станция для производства пива. Здесь к воде применяются особые требования. Вода в этом случае – важнейшее стратегическое сырье. Из примерно  20 литров делают всего лишь один литр пива. Вкус и стойкость пива, а также брожение зависит от качества воды. Когда производят просто питьевую воду, то там жесткость воды в обязательном порядке устраняют. При производстве пива, она нужна в определенном количестве.

При этом солей кальция должно быть в пределах 14 миллиграмм на эквивалент литр, а солей магния как раз наоборот должно быть мало, т.к. магний дает пиву горечь. Использовать ионообменные установки также следует с большой осторожностью, излишек магния в воде даст пиву кислинку и соленость. Щелочность воды должна колебаться в пределах 0,5-1,5 миллиграмм на эквивалент литр. Поэтому к системам водоподготовки и водоочистки в производстве пива нужно относится очень серьезно.

Устранять из воды только магний, не убирая кальций, практически невозможно. Поэтому первой стадией станции водоподготовки воды в таком производстве будет полное или частичное обессоливание воды.

Для этого используют ионообменные установки. Здесь главным фильтром выступает ионообменная смола, которая насыщена натрием. Он готов к смене, поэтому, когда жесткая вода поступает в такой фильтр, происходит ионный обмен. На выходе получаем мягкую воду, богатую натрием, а все соли жесткости застревают внутри фильтрующего картриджа. Со временем картридж нужно будет восстанавливать или менять. В этом недостаток подобных установок. Они требуют дорогого обслуживания. Фильтр тоже недешевый, да и менять придется довольно часто. У установки одно достоинство – высокая скорость очистки воды.

После этой станции водоподготовки воды, подходит время для тонкой очистки воды, ведь воду то нам нужно было обессолить. Вот здесь уже используют обратный осмос. Фильтрующей частью в этом приборе является хрупкая мембрана с огромным количеством отверстий микроскопического диаметра. Быстрой здесь очистка быть не может. Вода медленно просачивается через мембрану, оставляя примеси, внутри нее. Потом подают давление, вода останавливается и течет в другую сторону. Оставляя все примеси внутри мембраны.

Из-за высокой стоимости мембран, обратный осмос пока еще не занял ту долю рынка, на которую рассчитывали производители. Но стоимость постепенно снижается. Обратный осмос – единственный умягчитель, который помогает гарантировать почти стопроцентную очистку. Обратный осмос убирает и вирусы с бактериями, и любые органические примеси. Одно плохо, он дорого стоит, применять нужно только с механическим умягчителем воды или ионообменным фильтром. Это тоже делает его более дорогим. Во время чистки в приборе содержится очень много воды.

После этого воду дополняют тем количеством кальция, которое необходимо. То есть при производстве пива, состав станции водоподготовки воды будет несколько другим, чем при производстве той же питьевой воды, из-за нюансов производства пива.

Если вам нужна маленькая станция водоподготовки воды для небольшого дома, базы отдыха или даже столовой, то есть специальные небольшие комплексные установки, которые можно смонтировать в подвале или в пристроенном помещении и тогда вся вода в доме будет нужного качества.

Основными этапами такой универсальной станции водоподготовки воды будут – механическая чистка, обезжелезивание, обеззараживание, устранение цвета, вкуса, запаха, устранение излишней жесткости воды, кондиционирование.

Плюсом такой установки является компактность, безопасность, возможность получить полезную вкусную воду в отдельно взятых условиях. Цена очищенной воды в такой установке получается очень доступной, и ни в каком сравнении не идет с покупной. Потом вы всегда можете провести у себя химический анализ воды и заказать себе модификацию западной станции водоподготовки воды. Подобрать этапы конкретно под себя. Вообще любая система водоподготовка воды должна начинаться с химического анализа воды. Возможно, вам достаточно будет магистрального электромагнитного умягчителя воды АкваЩит, максимум  с фильтром-кувшином или обратным осмосом. Зачем тратить лишние деньги. А электромагнитный прибор вам и новую накипь удалит, и с ее помощью со старой расправится. Единственное условие, устанавливать такой прибор следует исключительно на очищенный отрезок трубы.

Если в трубе имеется старая накипь, то что магнитный, что электромагнитный прибор работать не станут. Электромагнитным волнам не пробиться через такой слой накипи. И почистить то вам нужно всего ничего, со всей остальной накипью прибор разберется сам. Вам только и нужно, иногда разбирать оборудование и вытирать тряпочкой накипь. Стиралку можно просто прогнать на холостом ходу.

Станция водоподготовки воды, как мы поняли из примеров, может быть и достаточно насыщенной и довольно скромной. Но если вы рассчитываете на качественную очистку воды, то никогда не действуйте вслепую. Проведите химический анализ и на основе результатов выстраивайте свою станцию водоподготовки воды. Тогда она проработает как часы, не один год.

Водоподготовка и водоочистка г. Москва ООО «Национальные Водные Ресурсы»

Акция

Компания ООО «Национальные водные ресурсы» проведет обследование вашего объекта, сделает бюджетную автоматику для химводоподготовки вашей котельной. Качество гарантируется.  

 

Чистая вода — это искусство        

Очистка воды требует особого внимания при современной экологической ситуации, как в производственных процессах, так и в питьевом водоснабжении. Качество определяется тем, насколько профессионально проведена очистка воды и ее кондиционирование. В ходе этапа очистки удаляются все вредные вещества, при кондиционировании происходит корректировка состава воды с помощью добавления недостающих компонентов при использовании реагентов. Современная технология химводоподготовки позволяет произвести очистку воды от взвесей и коллоидов, растворенных солей, органических примесей и болезнетворных микроорганизмов, что способствует улучшению потребительских свойств воды, изменяя органолептические показатели — запах, вкус, цветность, прозрачность.

Сетчатые фильтры для воды — грубая очистка

На сетчатых фильтрах для воды проводится грубая очистка, позволяющая удалить крупнодисперсные взвеси и защитить сантехнические приборы, запорную арматуру, водоочистное оборудование от твердых механических примесей.

Тонкая очистка воды от дисперсных примесей

Тонкая очистка воды — удаление дисперсных примесей из воды. Для этой цели используют патронные фильтры. Очистка происходит с помощью современных полимерных материалов. Диапазон фильтрования составляет от 20 до 0,35-0,22 мкм. Некоторые типы патронных фильтров позволяют проводить стерилизацию.

Обезжелезивание воды

Применяемые в настоящее время системы обезжелезивания сильно различаются по цене и сложности, а, кроме того, все они имеют различные ограничения в использовании. В каждом конкретном случае следует правильно выбрать тип установки обезжелезивания, основываясь на исходных характеристиках поступающей воды.

Умягчение воды

 Очистка воды требует осуществления процесса умягчения, применяемого для удаления минеральных солей кальция и магния. Существует множество методов умягчения воды, однако наиболее распространенным является метод натрий-катионирования в ионообменных фильтрах или метод нанофильтрации. В случае, если вода имеет большое содержание кальциевой жесткости применяется реагентное умягчение в специальных вихревых реакторах. Для высокоточного дозирования реагентов используются дозирующие насосы.

Обратный осмос

Обратный осмос обеспечивает высокоэффективное удаление из воды основной массы растворенных солей. Обратный осмос осуществляется на аппаратах, действующих по принципу продавливания воды под высоким давлением через специальные полупроницаемые мембраны. Благодаря методу «Обратный осмос» из воды удаляется 99,9% примесей и предотвращается образование накипи в нагревательных приборах. Обратный осмос также меняет потребительские качества воды, придавая ей приятный вкус.

  • Наши компании

Очистка воды | Системы общественного водоснабжения | Питьевая вода | Здоровая вода

Общественная очистка воды

Источники питьевой воды в США считаются одними из самых безопасных в мире. Однако даже в США источники питьевой воды могут загрязняться, вызывая недомогание и заболевания, вызванные передающимися через воду микробами, такими как Cryptosporidium , E. coli , гепатит А, Giardia кишечная и другими патогенами.

Источники питьевой воды подвержены загрязнению и требуют соответствующей обработки для удаления болезнетворных агентов.В общественных системах питьевой воды используются различные методы очистки воды, чтобы обеспечить население безопасной питьевой водой. Сегодня наиболее распространенные этапы очистки воды, используемые общественными системами водоснабжения (в основном, очистка поверхностных вод), включают:

  • Коагуляция и флокуляция

    Коагуляция и флокуляция часто являются первыми этапами очистки воды. В воду добавляют химические вещества с положительным зарядом. Положительный заряд этих химических веществ нейтрализует отрицательный заряд грязи и других растворенных в воде частиц.Когда это происходит, частицы связываются с химическими веществами и образуют более крупные частицы, называемые хлопьями.

  • Седиментация

    Во время осаждения хлопья оседают на дно водопровода из-за своего веса. Этот процесс осаждения называется седиментацией.

  • Фильтрация

    После того, как хлопья осядут на дно водопровода, чистая вода сверху будет проходить через фильтры с различным составом (песок, гравий и древесный уголь) и размером пор для удаления растворенных частиц, таких как пыль, паразиты. , бактерии, вирусы и химические вещества.

  • Дезинфекция

    После фильтрации воды можно добавить дезинфицирующее средство (например, хлор, хлорамин) для уничтожения оставшихся паразитов, бактерий и вирусов, а также для защиты воды от микробов при ее подаче в дома и на предприятия.

Узнайте больше о дезинфекции воды хлорамином и хлором на странице Дезинфекция.  

Вода может обрабатываться по-разному в разных сообществах в зависимости от качества воды, поступающей на очистные сооружения.Как правило, поверхностные воды требуют большей очистки и фильтрации, чем грунтовые воды, потому что озера, реки и ручьи содержат больше отложений и загрязняющих веществ и с большей вероятностью будут загрязнены, чем грунтовые воды.

Некоторые источники воды могут также содержать побочные продукты дезинфекции, неорганические химикаты, органические химикаты и радионуклиды. Специализированные методы контроля образования или их удаления также могут быть частью водоподготовки. Чтобы узнать больше о различных способах обработки питьевой воды, см. серию информационных бюллетеней Национального информационного центра по вопросам питьевой воды, посвященную методам обработки питьевой воды.

Чтобы узнать больше о шагах, которые предпринимаются для того, чтобы сделать нашу воду безопасной для питья, посетите веб-страницу Общественных систем питьевой воды Агентства по охране окружающей среды США (EPA)External. Чтобы узнать больше о более чем 90 загрязняющих веществах, которые регулируются Агентством по охране окружающей среды, и о том, почему, посетите страницу EPA «Загрязнители питьевой воды».

Фторирование воды

Фторирование воды в общественных местах безопасно и эффективно предотвращает кариес. Фторирование воды было названо одним из 10 великих достижений общественного здравоохранения 20-го века 1 .Для получения дополнительной информации о процессе фторирования и получения подробной информации о фторировании вашей системы водоснабжения посетите страницу Центра по контролю и профилактике заболеваний, посвященную фторированию воды.

 В начало страницы

Отчеты о доверии потребителей

Каждый коммунальный поставщик воды должен предоставлять своим клиентам ежегодный отчет, иногда называемый Отчетом о доверии потребителей, или «CCR». В отчете содержится информация о качестве питьевой воды в вашем районе, в том числе об источнике воды, обнаруженных в воде загрязняющих веществах и о том, как потребители могут участвовать в защите питьевой воды.

Бытовая очистка воды

Несмотря на то, что EPA регулирует и устанавливает стандарты для питьевой воды в общественных местах, многие американцы используют домашнюю установку для очистки воды, чтобы:

  • Удаление определенных загрязнений
  • Примите дополнительные меры предосторожности, поскольку у члена семьи ослаблена иммунная система
  • Улучшение вкуса питьевой воды

Бытовые системы очистки воды состоят из двух категорий: точки использования и точки входаВнешние (NSF). Системы точек входа обычно устанавливаются после счетчика воды и обрабатывают большую часть воды, поступающей в жилое помещение. Системы в месте использования — это системы, которые обрабатывают воду партиями и подают воду в кран, например, в раковину на кухне или в ванной, или во вспомогательный кран, установленный рядом с краном.

Наиболее распространенные типы бытовых систем очистки воды состоят из:

  • Системы фильтрации
    Фильтр для воды представляет собой устройство, удаляющее примеси из воды с помощью физического барьера, химического и/или биологического процесса.
  • Умягчители воды
    Умягчитель воды — это устройство, снижающее жесткость воды. Умягчитель воды обычно использует ионы натрия или калия для замены ионов кальция и магния, ионов, которые создают «жесткость».
  • Системы дистилляции
    Дистилляция — это процесс, при котором загрязненная вода кипятится, а пар собирается и конденсируется в отдельном контейнере, оставляя после себя многие твердые примеси.
  • Дезинфекция
    Дезинфекция – это физический или химический процесс, при котором патогенные микроорганизмы дезактивируются или уничтожаются.Примерами химических дезинфицирующих средств являются хлор, диоксид хлора и озон. Примеры физических дезинфицирующих средств включают ультрафиолетовое излучение, электронное излучение и тепло.

Очистка воды – обзор

4.1 Многофункциональные мембраны

Очистка воды с использованием наночастиц стала интересной областью исследований и предлагает потенциальные решения проблем, связанных с очисткой сточных вод. Интересно, что синтез фотокаталитических материалов, прочно прикрепленных к подложке, наряду с простотой удаления являются дополнительными преимуществами (Choo et al., 2008; Чжан и др., 2008). Имеются сообщения о фотокаталитических мембранных реакторах (ФМР), в которых одновременно использовались фотокатализ и процесс фильтрации.

Наностержни ZnO оказались независимыми от поверхности, и при надлежащей обработке поверхности для их выращивания можно использовать любой тип мембраны (Bai et al. , 2012). В исследованиях сообщается, что наночастицы ZnO были прикреплены к мембранам, которые позже подверглись поверхностной обработке, и эти затравочные наночастицы затем были преобразованы в гидротермальной среде в нанопроволоки/наностержни ZnO с помощью анизотропного роста кристаллов, ориентированного по оси c (Baruah and Dutta, 2009a,b, в).Полимерные подложки при обработке тиолом и погружении в коллоидный раствор наночастиц ZnO на длительное время создают прочное связывание наночастиц. Было обнаружено, что силаны, такие как аминопропилтриметоксисилан, являются эффективными связующими для наночастиц, как и металлические субстраты (Promnimit et al., 2008a,b). Материалы с гидроксильными группами, такие как целлюлоза, не требуют обработки, поскольку присутствующий в них водород может легко связываться с наночастицами ZnO (Myint and Dutta, 2010).

В научной литературе утверждается, что наночастицы ZnO могут придавать полимерным мембранам противообрастающие свойства и способность к самоочищению. Следовательно, композитные мембраны полимер-ZnO представляют собой привлекательную тему в области мембранных технологий. Было опубликовано большое количество статей о противообрастающих применениях композитных мембран полимер-ZnO (Zhao et al., 2015; Leo et al., 2012; Wu and Xue, 2011; Liang et al., 2012). Отношение поверхности к объему, высокое для наночастиц ZnO, делает их выдающимся фотокатализатором во многих областях применения (Ko et al., 2011). Наночастицы обладают сильным гидрофильным поведением, присоединяя функциональные группы, такие как OH, SO 3 H и COOH (Shen et al., 2012).

Hong и He (2014) сообщили о фотокаталитической самоочищаемости мембран PVDF-ZnO и сообщили, что фотокаталитическая способность к самоочищению может обеспечить эффективность промывки PVDF-мембраны на уровне 93%. Выдающиеся фотокаталитические свойства наночастиц ZnO обеспечивают эффективную деградацию адсорбированных загрязняющих веществ на мембране; Лян и др. (2012) смешали наночастицы ZnO с PVDF и подготовили композитные мембраны PVDF-ZnO для борьбы с необратимым загрязнением мембраны. Чжан и др. (2014), подготовленные методами внутренней и внешней модификации, и сообщили о композитных мембранах PVDF-ZnO. Чжао и др. (2015) изготовили композитные мембраны PES-270 ZnO и обнаружили, что композитные мембраны PES-ZnO имеют более пористую природу. Комбинированный метод модификации поверхности был использован для синтеза композитного материала полиуретан (PU)-ZnO (Kim et al., 2018). Значительную фотокаталитическую/противомикробную активность проявляла мембрана, пригодная для удаления органических загрязнителей.Сообщалось о механических свойствах композитной мембраны из наночастиц хитозан (CS)-ZnO, полученной методом литья в золь (Li et al., 2010). Оксид графена (Li et al., 2010, 2020; Chabot et al., 2014) был объединен с ZnO и изучен (Mahlangu et al., 2017). Лекарственно-репеллентные свойства были повышены за счет уменьшения гидрофобного взаимодействия мембраны с растворенным веществом путем пропитки мембраны нанокомпозитами GO-ZnO. В 2015 году Хайром и соавт. показали, что добавление поливинилпирролидона (ПВП) может препятствовать агломерации наночастиц ZnO в методе осаждения. Было обнаружено, что ZnO-PVP проявляет повышенную фотокаталитическую активность по сравнению с отсутствием PVP из-за меньшей агломерации ZnO-PVP.

Также сообщалось, что ультрафиолетовые фотоны возбуждают ZnO. Это происходит в результате реакции с молекулами воды или ионами гидроксида с образованием гидроксильных радикалов. Молекулы красителя позже деградировали, разорвав хотя бы одну из сопряженных молекул (Huber and Carre, 2012). Рост и агломерация наночастиц ингибируются ПВП (Wang et al., 2005).Обнаружено, что оптимальная загрузка ПВП увеличивает процент деградации красителя из-за увеличения площади поверхности ZnO, что, в свою очередь, увеличивает количество фотокаталитических центров, доступных для взаимодействия (Mondal and Sharma, 2016). Это увеличивает количество гидроксильных радикалов, что увеличивает процент деградации красителя. Фактически, гидроксильные радикалы являются мощными окислителями, которые атакуют органические соединения, и образуются промежуточные соединения (Behnajady et al. , 2006). Оптимальная загрузка ПВП приводит к модуляции вязкости и коэффициента диффузии растворителя, что способствует лучшему диспергированию красителя (Wang et al., 2005). Наночастицы ZnO-PVP использовались при очистке сточных вод газетной печати с помощью фотокатализа (Sidik et al., 2018).

Основы водоподготовки

Улучшение качества воды заключается в обеззараживании и очистке неочищенных грунтовых и поверхностных вод.

На уровне сообщества

 Цель государственных или частных водоочистных сооружений – сделать воду пригодной для питья (безопасной для питья) и приятной на вкус (приятной на вкус), а также обеспечить достаточное количество воды для удовлетворения потребностей сообщества.

Сырая и неочищенная вода добывается из подземного водоносного горизонта (обычно через колодцы) или из поверхностного источника воды, такого как озеро или река. Он перекачивается или течет в очистное сооружение. Оказавшись там, вода предварительно очищается от мусора, такого как листья и ил. Затем последовательность процессов обработки, включая фильтрацию и дезинфекцию химическими или физическими процессами, уничтожает болезнетворные микроорганизмы. Когда обработка завершена, вода вытекает в сообщество через сеть труб и насосов, которые обычно называют распределительной системой.

Публичное против частного

В чем разница между государственными и частными очистными сооружениями? Государственные, муниципальные системы принадлежат и управляются городами, которые они обслуживают, и обычно ими управляет мэр или другое избранное должностное лицо. Частные системы варьируются от отдельных колодцев, обслуживающих одно домашнее хозяйство, до небольших корпоративных ассоциаций, которые обеспечивают водой небольшую группу домов, или до крупных корпораций, у которых есть собственные подразделения по водоснабжению.Все предприятия водоснабжения США, государственные или частные, которые обслуживают более 25 человек, должны соблюдать стандарты качества воды, установленные Агентством по охране окружающей среды США (EPA), а также государственные и местные правила.

Обработка в месте использования и в пункте въезда

Устройства

Point-of-Use (POU) обрабатывают воду в точке потребления. Эта технология обеспечивает окончательный барьер для загрязняющих веществ перед тем, как вода будет потребляться или использоваться. Некоторые широко используемые технологии включают в себя:

  • Активированный уголь
  • Обратный осмос
  • Ультрафиолетовые (УФ) технологии
  • Перегонка

Устройства Point-of-Entry (POE) представляют собой системы очистки всего дома, в основном предназначенные для снижения содержания загрязняющих веществ в воде, предназначенной для принятия душа, мытья посуды и одежды, чистки зубов и смыва туалетов.

 

  • Ионообменник
  • Активированный уголь
  • Фильтрация

Процесс очистки воды | Вода в долине Санта-Клара

Водный округ долины Санта-Клара обеспечивает Силиконовую долину безопасной, чистой и надежной водой.

Большая часть воды поступает к нам из реки Сакраменто. Преобразование этой илистой смеси в чистую питьевую воду — довольно сложный процесс.

Первое, что мы делаем, это удаляем из воды твердые частицы — в основном это ил, смешанный во время долгого пути воды от гор Сьерра-Невада до одного из наших трех заводов по очистке питьевой воды: Ринконада, Санта-Тереза ​​или Пенитенсия.

Удаление твердых частиц
На нашей водоочистной станции в Ринконада мы удаляем взвешенные твердые частицы в больших емкостях, называемых осветлителями, которые являются самым большим оборудованием на установке. Каждый резервуар примерно 20 футов в глубину и 117 квадратных футов

Мы добавляем специальные химические вещества, такие как сульфат алюминия, в воду, поступающую в очиститель. Эти химические вещества, называемые коагулянтами, заставляют твердые частицы слипаться. Этот процесс называется флокуляцией.

В конце концов комки образуют «одеяло из ила». » Твердые комки намного тяжелее воды, поэтому одеяло опускается на дно. При этом одеяло работает как мелкоячеистая сеть, которая улавливает другие более мелкие частицы.

Вода в верхней части резервуара, теперь свободная от твердых частиц, переливается в желобообразные спицы, которые вы видите на рисунке выше.

Грабли медленно вращаются вдоль дна отстойника. Они соскребают осевший ил со дна резервуара в центр, откуда он периодически удаляется через трубы, проходящие под отстойниками.

Дезинфекция озоном
Начиная с весны 2006 года, новые системы озона будут установлены на водоочистных сооружениях Penitencia и Santa Teresa. Озон является мощным дезинфицирующим средством, сводит к минимуму вредные побочные продукты дезинфекции и устраняет неприятные запахи и вкусы.

Первым этапом дезинфекции озоном является получение газообразного озона. Жидкий кислород доставляется на завод и хранится для использования. Затем он испаряется в газообразный кислород. Когда к потоку газообразного кислорода подается электрический ток, некоторые молекулы кислорода (O2) расщепляются и связываются с другими молекулами кислорода, образуя молекулы озона (O3).

Затем вода, завершившая процесс флокуляции, подается по трубопроводу в бассейны контактора озона. Озон пузырится через воду. Вода обычно проводит в этой системе 15 минут, перемещаясь вверх и вниз по ряду колонн, чтобы максимизировать контакт с газообразным озоном.

Только что обработанная озоном вода затем проходит по трубам к следующему этапу – фильтрации.

Тем временем озон, использованный в процессе, снова превращается в безвредный кислород и выбрасывается в атмосферу.

Фильтрация
Далее вода фильтруется для удаления микроскопических частиц. Rinconada имеет шесть фильтров, каждый из которых способен фильтровать 16,7 миллиона галлонов воды в день. Каждый резервуар для фильтрации имеет глубину 13 футов и длину 77 футов, что составляет примерно половину длины олимпийского бассейна

.

На дне каждого фильтра находятся слои крупного песка (6 дюймов), мелкого песка (18 дюймов) и антрацитового угля (1 фут). Когда вода просачивается сквозь слои песка и угля, остаются крошечные частицы размером до одного микрона.

На каждом из наших заводов в будущем вместо антрацитового угля будет использоваться гранулированный активированный уголь или ГАУ. GAC, тот же тип материала, который используется во многих домашних системах фильтрации, удаляет мельчайшие частицы, а также химические соединения, влияющие на вкус и запах воды.

Как и любая домашняя система фильтрации воды, эти фильтры загрязняются и нуждаются в обслуживании. Чтобы они оставались функциональными, их необходимо периодически мыть. Процесс, называемый «обратной промывкой», включает в себя несколько этапов.Сначала фильтр отключается, и вода сливается в фильтрующий слой. Затем запускается цикл промывки воздухом, при котором воздух проталкивается вверх через фильтрующий слой, в результате чего создается впечатление, что фильтрующий слой закипает. Это разрушает уплотненный фильтрующий слой и превращает накопленные частицы во взвешенное состояние. Цикл промывки воздухом длится около трех минут.

После остановки цикла промывки воздухом начинается цикл обратной промывки, когда вода течет вверх через фильтрующий слой. Большая часть накопленных частиц вымывается.Этот цикл продолжается до тех пор, пока вода обратной промывки не станет чистой. Затем фильтр повторно заполняется водой и снова включается в работу. Вода обратной промывки поступает в пруды-утилизаторы, где твердые частицы в промывной воде осаждаются, и вода перекачивается обратно в начало процесса для повторной обработки.

На заводе в Санта-Тереза ​​(начиная с весны 2006 г.) сточные воды обратной промывки поступают на мини-очистные сооружения для предварительной очистки перед повторным перекачиванием обратно в исходную точку. Это еще больше уменьшит вероятность того, что паразиты, такие как лямблии и криптоспоридии, вернутся к основному процессу лечения.Два других завода могут иметь такую ​​возможность в будущем.

Окончательная дезинфекция
Отфильтрованная вода проходит последнюю стадию, вторичную дезинфекцию, чтобы обеспечить непрерывную дезинфекцию при доставке водопользователям. Наши очистные сооружения используют хлор и хлорамин для уничтожения любых бактерий или вирусов, которые могут присутствовать в трубах от нашего завода до вашего крана. Хлорамин представляет собой комбинированное соединение хлора и аммиака, используемое для дезинфекции питьевой воды.

Хлор был впервые успешно использован в качестве дезинфицирующего средства для воды в 1908 году.Дезинфекция хлором практически уничтожила в Соединенных Штатах передающиеся через воду болезни, такие как холера и брюшной тиф. Наука об очистке воды продвинулась настолько далеко, что обнаружение и контроль загрязняющих веществ в воде снизили опасность для здоровья почти до нуля.

После очистки вода течет по трубопроводам через всю долину Санта-Клара. Ваш продавец воды берет ее отсюда и распределяет воду по домам и предприятиям.

Технологии очистки воды | Основное руководство

Водоподготовка и технологии водоподготовки являются важной линией обороны для удаления загрязняющих веществ и бактерий перед подачей чистой питьевой воды для потребления.Источники воды могут быть загрязнены и поэтому требуют соответствующей обработки для удаления болезнетворных агентов. Общественные системы питьевой воды используют различные методы для обеспечения населения безопасной питьевой водой. В зависимости от континента, страны и региона могут работать разные системы очистки воды в зависимости от региональных правил и исходной воды. В следующей статье представлен обзор основных принципов очистки воды, а также используемых процессов и технологий.

Очистка воды: имитация гидрологического цикла Земли

Что такое очистка воды?

Поддержание очистки воды для обеспечения ее чистой подачи для удовлетворения растущего населения планеты было постоянной задачей на протяжении всей истории человечества.

Благодаря значительным технологическим разработкам в области очистки воды, включая мониторинг и оценку, высококачественная питьевая вода может поставляться и использоваться во всем мире. Воспроизводя гидрологический цикл Земли, в котором вода постоянно рециркулируется, очистка позволяет очищать одну и ту же воду с помощью нескольких естественных процессов.

Чтобы убедиться, что они не представляют опасности для здоровья, почти все источники воды требуют обработки перед употреблением. Многие системы очистки предназначены для удаления микробиологического загрязнения и физических компонентов, включая взвешенные твердые частицы (мутность). После этого в конце процесса обработки почти всегда проводится заключительная стадия дезинфекции, чтобы помочь деактивировать любые оставшиеся микроорганизмы. Если добавляется стойкое дезинфицирующее средство, такое как хлор, оно также может выступать в качестве остаточного вещества, помогающего предотвратить возобновление биологического роста во время хранения или распределения воды в более крупных системах.

Водоподготовка состоит из нескольких этапов. Это может включать в себя первоначальную предварительную обработку путем отстаивания или с использованием грубой среды, фильтрацию с последующим хлорированием, называемую принципом множественных барьеров. Последнее обеспечивает эффективную очистку воды и позволяет на каждом этапе очищать и подготавливать воду до подходящего качества для следующего последующего процесса. Например, фильтрация может подготовить воду, чтобы убедиться, что она пригодна для УФ (ультрафиолетовой) дезинфекции.

В зависимости от качества и типа воды, поступающей на водоочистную станцию, обработка может различаться.Например, при очистке подземных вод вода извлекается из подземных источников, таких как водоносные горизонты и родники. Эти источники, как правило, относительно чистые по сравнению с поверхностными водами, и требуется меньше этапов очистки воды.

На очистные сооружения поверхностных вод забирается вода из надземных источников, таких как реки, озера и водохранилища. Эта сырая вода подвергается прямому воздействию окружающей среды. В результате требуется несколько этапов очистки и требуются отдельные процессы, которые позволят настроить различные комбинации для очистки и, наконец, дезинфекции забираемой воды.

Некоторые источники воды могут содержать побочные продукты дезинфекции, неорганические химикаты, органические химикаты и радионуклиды. В результате специализированные методы очистки воды также могут быть частью водоподготовки, помогающей контролировать образование и удаление.

Кроме того, в соответствии с обновленными правилами могут быть установлены более жесткие ограничения на химические вещества, разрушающие эндокринную систему, а также вдвое снижены ограничения на содержание свинца.

Как работает процесс очистки воды?

Коагуляция, флокуляция и осаждение – это процессы, используемые для удаления цвета, мути, водорослей и других микроорганизмов из поверхностных вод.

В воду можно добавлять химические коагулянты для образования осадка или хлопьев для улавливания этих примесей. После отстаивания и/или фильтрации хлопья отделяются от очищенной воды.

Сульфат алюминия и сульфат железа являются двумя наиболее часто используемыми коагулянтами, хотя доступны и другие. Качество сырой воды вблизи входа в смесительный бак или флокулятор определяет скорость дозирования коагулянтов в раствор.

При добавлении коагулянта в точке высокой турбулентности он быстро и полностью диспергируется при дозировании.Следующий этап – отстойник. Здесь происходит скопление хлопьев, которые оседают, образуя шлам , который необходимо удалить.

Одним из преимуществ коагуляции является сокращение времени, необходимого для осаждения взвешенных веществ. Кроме того, он может быть очень эффективным при удалении мелких частиц, которые в противном случае очень трудно удалить.

Стоимость и необходимость точного дозирования, тщательного перемешивания и частого контроля часто называют основными недостатками использования коагулянтов для обработки небольших объемов. Тесты на коагуляцию в лабораторных условиях можно использовать для определения того, какой коагулянт следует использовать для конкретной сырой воды.

В результате, для удаления цвета и мутности коагуляция и флокуляция считаются наиболее эффективными методами очистки. Однако для небольших запасов воды они могут не подойти. Это связано с требуемым уровнем контроля и объемами образующегося шлама.

Шесть основных технологий очистки воды

Необходимо, чтобы различные технологии очистки воды работали вместе и последовательно, чтобы очищать сырую воду перед ее распределением.Вот список основных технологий, часто используемых в водоочистных работах.

  1. Экраны
    Решетки

    используются на многих поверхностных водозаборах для удаления твердых частиц и мусора из сырой воды. Сорняки и мусор можно удалить с помощью грубых сит, тогда как более мелкие частицы, включая рыбу, можно удалить с помощью ленточных сит и микрофильтров. Перед коагуляцией или последующей фильтрацией микрофильтры используются в качестве предварительной обработки для снижения содержания твердых частиц.

  2. Гравийные фильтры

    Мутность и водоросли можно удалить с помощью гравийных фильтров, которые состоят из прямоугольного канала или резервуара, разделенного на несколько секций и заполненного фракционированным гравием (диапазон размеров от 4 до 30 мм). Впускная распределительная камера позволяет сырой воде поступать и течь горизонтально через резервуар, встречая сначала крупный, а затем более мелкий гравий. Выходная камера собирает отфильтрованную воду, при этом твердые частицы удаляются из сырой воды, скапливающейся на дне фильтра.

  3. Медленные песочные фильтры

    Мутность, водоросли и микроорганизмы также можно удалить с помощью медленных песчаных фильтров. Простой и надежный процесс, медленная песчаная фильтрация часто подходит для обработки небольших запасов при условии наличия достаточного количества земли. Медленные песочные фильтры обычно состоят из резервуаров, содержащих острый песок (диапазон размеров 0,15–0,30 мм) на глубину от 0,5 до 1,5 м.

  4. Активированный уголь

    С помощью физической адсорбции загрязнения можно удалить с помощью активированного угля.На это будут влиять количество и тип углерода, природа и концентрация загрязнителя, время удерживания воды в установке и общее качество воды (температура, pH и т. д.).

    Одной из самых распространенных сред является гранулированный активированный уголь (GAC), хотя иногда также используется порошкообразный активированный уголь (PAC) и блочный уголь. Фильтрующий материал содержится в сменных картриджах, а фильтр твердых частиц на выходе из картриджа используется для удаления углеродной мелочи из очищенной воды.

  5. Аэрация

    Аэрация предназначена для переноса кислорода в воду и удаления газов и летучих соединений путем отгонки воздухом. Распространенным методом являются насадочные башенные аэраторы из-за их компактной конструкции и высокой энергоэффективности. Для отгонки воздуха можно использовать различные методы, включая каскадную противоточную аэрацию в насадочных колоннах, диффузионную аэрацию в бассейнах и распылительную аэрацию.

  6. Мембранные процессы

    Обратный осмос (RO), ультрафильтрация (UF), микрофильтрация (MF) и нанофильтрация (NF) являются наиболее часто используемыми мембранами для процессов очистки воды.Мембраны, которые ранее применялись для производства воды для промышленных или фармацевтических целей, теперь применяются для обработки питьевой воды. Мембранные процессы могут обеспечить адекватное удаление патогенных бактерий, Cryptosporidium, Giardia и потенциально человеческих вирусов и бактериофагов. В известном тематическом исследовании компании из Нидерландов и Дании работают над интеграцией ферментов в мембранную технологию для удаления остатков пестицидов и фармацевтических препаратов из питьевой воды.

УФ-обработка воды: пролить свет на дезинфекцию

Невидимый человеческому глазу ультрафиолетовый (УФ) свет может использоваться для дезинфекции микроорганизмов в процессах очистки воды. Длина волны УФ-излучения находится в диапазоне от 200 до 300 нанометров (миллиардных долей метра). Ультрафиолетовое излучение производится с длиной волны 254 нм от специальных ртутных ламп низкого давления. Это оптимальная длина волны для дезинфекции и разрушения озона. Отнесенные к категории бактерицидных, это означает, что они способны инактивировать микроорганизмы, такие как бактерии, вирусы и простейшие.Важно отметить, что УФ-лампы никогда не контактируют с водой; они могут быть установлены вне воды, которая течет через тефлоновые трубки, прозрачные для УФ-излучения, или помещены в рукав из кварцевого стекла внутри водяной камеры.

Как это работает? Длина волны ультрафиолетового излучения делает бактерии, вирусы и простейшие неспособными к размножению и заражению.

УФ-обеззараживание может применяться для технологии первичного обеззараживания питьевой воды. Кроме того, этот процесс также можно использовать в качестве вторичной формы дезинфекции.Например, против микроорганизмов, таких как Cryptosporidium и Giardia, которые могут быть устойчивы к хлору.

Кроме того, УФ-свет (сам по себе или в сочетании с перекисью водорода) может разрушать химические загрязнители, такие как пестициды, промышленные растворители и фармацевтические препараты, посредством процесса, называемого УФ-окислением.

В идеальных условиях УФ-установка может обеспечить сокращение всех бактерий более чем на 99%. Однако даже при такой производительности ультрафиолетовая дезинфекция имеет два потенциальных ограничения: «точечная» дезинфекция, а также неудаление клеток.

«Точечная» дезинфекция может иметь место, если УФ-установки убивают бактерии только в одной точке системы поения и не оказывают никакого остаточного бактерицидного эффекта на выходе. Если хотя бы одна бактерия проходит невредимой (100% уничтожение бактерий не может быть гарантировано), ничто не мешает ей прикрепиться к поверхностям трубопровода ниже по течению и размножиться.

Во-вторых, второе ограничение может быть, если клетки бактерий не удаляются в УФ-установке, а превращаются в пирогены.Убитые микроорганизмы и любые другие загрязняющие вещества в воде являются источником пищи для любых бактерий, которые выживают после УФ-блока.

Одним из заметных достижений в области УФ-систем является расширение масштабов использования технологии светодиодов, известной как УФ-светодиоды, при этом 2018 год стал переломным моментом в отношении плотности мощности и закупочной цены.

Обработка воды озоном: использование силы молнии

Подобно грозе, озон образуется, когда кислород подвергается воздействию разряда мощного электрического тока через воздух.Хотя в течение многих лет он широко использовался в Европе для очистки муниципальной питьевой воды, он не получил аналогичного признания в США.

Озон

можно использовать при очистке воды, например, при предварительном окислении, промежуточном окислении или окончательной дезинфекции, поскольку он обладает превосходными свойствами дезинфекции и окисления. Обычно рекомендуется использовать озон для предварительного окисления перед песчаным фильтром или фильтром с активированным углем (ГАУ). После озонирования эти фильтры могут удалять оставшиеся органические вещества (важно для окончательной дезинфекции).

Озонирование проводят электрическим разрядным полем, как в генераторах озона типа CD, или ультрафиолетовым излучением (генераторы озона типа UV). Озон также может быть получен с помощью электролитических и химических реакций в дополнение к коммерческим методам.

В общем, система озонирования включает пропускание сухого, чистого воздуха через высоковольтный электрический разряд, т. е. коронный разряд, который создает концентрацию озона примерно 1% или 10 000 мг/л. При обработке небольших количеств отходов наиболее распространенным является УФ-озонирование, в то время как в крупномасштабных системах используется либо коронный разряд, либо другие методы производства озона.

Неочищенная вода затем проходит через горловину Вентури, которая создает вакуум и втягивает озон в воду, или воздух затем барботируется через обрабатываемую воду. Поскольку озон будет реагировать с металлами с образованием нерастворимых оксидов металлов, требуется дополнительная фильтрация.

Озон обладает высокой реакционной способностью и, как следствие, имеет очень короткий период полураспада после растворения в воде. Естественная реакция заключается в том, что озон возвращается в свою кислородную форму, при этом время реакции обычно занимает 10-20 минут при 20 градусах Цельсия.

Преимущества обработки воды озоном включают минимизацию неорганических, органических и микробиологических проблем, а также проблем со вкусом и запахом. Кроме того, в воду не добавляются никакие дополнительные химические вещества.

Между тем к недостаткам относится отсутствие остаточного бактерицидного или дезинфицирующего действия для ингибирования или предотвращения роста. Кроме того, система может потребовать предварительной обработки для снижения жесткости.

Типы химикатов для обработки воды (и почему они используются)

Химическая дезинфекция питьевой воды включает любую технологию, основанную на использовании хлора, например диоксида хлора, а также озона, некоторых других окислителей и некоторых сильных кислот и оснований.За исключением озона, надлежащее дозирование химических дезинфицирующих средств предназначено для поддержания остаточной концентрации в воде, чтобы обеспечить некоторую защиту от загрязнения после обработки во время хранения.

Дезинфекция бытовой питьевой воды в развивающихся странах осуществляется в основном свободным хлором, либо в жидкой форме в виде хлорноватистой кислоты (коммерческий бытовой отбеливатель или более разбавленный раствор гипохлорита натрия от 0,5% до 1% гипохлорита, продаваемый для обработки воды в бытовых целях), либо в сухая форма в виде гипохлорита кальция или дихлоризоцианурата натрия.Это связано с тем, что эти формы свободного хлора удобны, относительно безопасны в обращении, недороги и легко дозируются.

Хлор является наиболее широко используемым первичным дезинфицирующим средством, а также часто используется для обеспечения остаточной дезинфекции в системе распределения. Мониторинг уровня хлора в питьевой воде, поступающей в распределительную систему, обычно считается первоочередной задачей (если это возможно), поскольку мониторинг используется в качестве индикатора того, что дезинфекция имела место.Остаточные концентрации хлора около 0,6 мг/л и выше могут вызвать проблемы с приемлемостью для некоторых потребителей из-за вкуса.

Диоксид хлора распадается на неорганические химические вещества хлорит и хлорат. С ними лучше всего бороться, контролируя дозу диоксида хлора, вносимого в воду. Хлорит также можно найти в растворе гипохлорита, которому позволили состариться.

Надлежащее дозирование хлора для обработки воды в бытовых условиях имеет решающее значение для обеспечения достаточного количества свободного хлора для поддержания остаточного количества во время хранения и использования.Рекомендуется дозировать свободный хлор примерно 2 мг/л для чистой воды (менее 10 нефелометрических единиц мутности [NTU]) и в два раза больше (4 мг/л) для мутной воды (> 10 NTU).

Монохлорамин, используемый в качестве остаточного дезинфицирующего средства для распространения, обычно образуется в результате реакции хлора с аммиаком. Тщательный контроль образования монохлораминов при очистке воды важен для предотвращения образования ди- и трихлораминов, поскольку они могут вызывать неприемлемые вкусы и запахи.

При обработке может быть добавлен ряд других химикатов. К ним относятся такие вещества, как гидроксид натрия для регулирования pH и, при определенных обстоятельствах, химические вещества для фторирования питьевой воды.

Очистка сточных вод Использование воды | Геологическая служба США

•  Школа водных наук ГЛАВНАЯ  •  Темы качества воды  •  Темы использования воды  •

Что такое сточные воды и зачем их очищать?

Центральная станция очистки сточных вод, Нэшвилл, Теннесси.

Мы рассматриваем очистку сточных вод как водопользование, потому что оно взаимосвязано с другими водопользованиями. Большая часть воды, используемой в домах, промышленности и на предприятиях, должна быть очищена, прежде чем она будет выпущена обратно в окружающую среду.

Если термин «очистка сточных вод» вас смущает, вы можете думать об этом как об «очистке сточных вод». Природа обладает удивительной способностью справляться с небольшими объемами водных отходов и загрязнений, но она была бы ошеломлена, если бы мы не очищали миллиарды галлонов сточных вод и нечистот, образующихся каждый день, прежде чем выпускать их обратно в окружающую среду. Очистные сооружения уменьшают содержание загрязняющих веществ в сточных водах до уровня, с которым может справиться природа.

Сточные воды также включают ливневые стоки . Хотя некоторые люди считают, что дождь, льющийся по улице во время грозы, довольно чистый, это не так. Вредные вещества, смываемые с дорог, парковок и крыш, могут нанести вред нашим рекам и озерам.

 

Зачем очищать сточные воды?

Это забота об окружающей среде и о собственном здоровье.Есть много веских причин, по которым поддержание чистоты воды является важным приоритетом:

РЫБОЛОВСТВО:  Чистая вода имеет решающее значение для растений и животных, живущих в воде. Это важно для рыбной промышленности, любителей спортивной рыбалки и будущих поколений.

СРЕДА ДИКОЙ ЖИЗНИ : Наши реки и океанские воды кишат жизнью, которая зависит от береговой линии, пляжей и болот. Они являются важной средой обитания для сотен видов рыб и других водных организмов. Перелетные водоплавающие птицы используют эти территории для отдыха и кормежки.

ОТДЫХ И КАЧЕСТВО ЖИЗНИ : Вода — отличная игровая площадка для всех нас. Живописные и рекреационные ценности наших вод являются причинами, по которым многие люди предпочитают жить там, где они живут. Посетителей привлекают водные развлечения, такие как плавание, рыбалка, катание на лодках и пикники.

ПРОБЛЕМЫ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ:  Если вода не очищена должным образом, она может переносить болезни. Поскольку мы живем, работаем и играем так близко к воде, чтобы сделать воду безопасной, необходимо удалить вредные бактерии.

 

Воздействие загрязнителей сточных вод

Эпическое наводнение в сентябре 2009 года в Атланте, штат Джорджия. Переполненная канализация на Риверсайд-роуд, Розуэлл, Джорджия. Скорее всего, это ливневая канализация, предназначенная для отвода ливневых стоков с улиц, которая не может справиться с объемом стока. сточные воды в ту же трубу. Эти переливы, называемые комбинированными канализационными переливами (СКК), содержат не только ливневые стоки, но и неочищенные человеческие и промышленные отходы, токсичные материалы и мусор.Они представляют собой серьезную проблему загрязнения воды примерно для 772 городов США, в которых есть комбинированные канализационные системы (EPA). Город Атланта тратит около 3 миллиардов долларов на установку отдельных ливневых и канализационных систем в районе метро Атланты.

Фото: Алан Кресслер, Геологическая служба США

Если сточные воды не очищаются должным образом, это может негативно сказаться на окружающей среде и здоровье человека. Эти воздействия могут включать вред, наносимый рыбам и диким животным, истощение кислорода, закрытие пляжей и другие ограничения на использование воды в рекреационных целях, ограничения на вылов рыбы и моллюсков и загрязнение питьевой воды.Министерство окружающей среды Канады приводит несколько примеров загрязнителей, которые могут быть обнаружены в сточных водах, и потенциально вредного воздействия, которое эти вещества могут оказывать на экосистемы и здоровье человека:

.
  • Разлагающиеся органические вещества и мусор могут израсходовать растворенный кислород в озере, поэтому рыба и другая водная биота не могут выжить;
  • Чрезмерное количество питательных веществ, таких как фосфор и азот (включая аммиак), может вызвать эвтрофикацию или чрезмерное удобрение принимающих вод, что может быть токсичным для водных организмов, способствовать чрезмерному росту растений, уменьшать доступный кислород, наносить вред нерестилищам , изменить среду обитания и привести к сокращению численности некоторых видов;
  • Соединения хлора и неорганические хлорамины могут быть токсичными для водных беспозвоночных, водорослей и рыб;
  • Бактерии , вирусы и болезнетворные патогены могут загрязнять пляжи и популяции моллюсков, что приводит к ограничениям на отдых людей, потребление питьевой воды и потребление моллюсков;
  • Металлы, такие как ртуть , свинец, кадмий, хром и мышьяк, могут оказывать острое и хроническое токсическое воздействие на виды.
  • Другие вещества, такие как некоторые фармацевтические препараты и средства личной гигиены, в первую очередь попадающие в окружающую среду со сточными водами, также могут представлять угрозу для здоровья человека, водных организмов и дикой природы.

 

Очистка сточных вод

Основной целью очистки сточных вод является удаление как можно большего количества взвешенных твердых частиц до того, как оставшаяся вода, называемая сточными водами, будет сброшена обратно в окружающую среду. Когда твердый материал разлагается, он потребляет кислород, который необходим растениям и животным, живущим в воде.

«Первичная очистка» удаляет из сточных вод около 60 процентов взвешенных веществ. Эта очистка также включает аэрацию (взбалтывание) сточных вод, чтобы вернуть кислород. Вторичная очистка удаляет более 90 процентов взвешенных твердых частиц.

 

Узнайте больше о процессе очистки сточных вод и  об использовании очищенных сточных вод.

Очистка воды | Encyclopedia.com


Целью очистки воды, обычно из поверхностных источников, таких как озера, водохранилища или реки, является удаление загрязняющих веществ и организмов с помощью комбинации биологических, химических и физических процессов, чтобы сделать ее безопасной для питья.Некоторые из них встречаются в естественной среде, тогда как другие возникают на спроектированных и построенных водоочистных сооружениях. Инженерные процессы обычно имитируют или основываются на естественных процессах.


История водоподготовки

Концепции водоподготовки, лежащие в основе используемых сегодня, были разработаны в Европе в 1700-х годах. Вспышка холеры в Лондоне была связана с загрязненным сточными водами колодцем с питьевой водой в 1854 году. Это открытие приписывают Джону Сноу. В тот момент, когда Соединенные Штаты начали использовать хлор для дезинфекции питьевой воды (1908 г.), Европа также использовала хлор, но изучала возможность использования озона для обработки питьевой воды. Служба общественного здравоохранения США разработала первые правила в отношении питьевой воды в Соединенных Штатах в 1914 году. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) позже взяло на себя ответственность за эту задачу, когда оно было создано в 1970 году. Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) стал законом. в 1974 г. и был значительно пересмотрен в 1986 и 1996 гг. Изменения отразили улучшения в аналитических методах обнаружения загрязняющих веществ на более низких уровнях и улучшения в автоматизированном мониторинге, используемом для оценки производительности очистных сооружений.Пересмотры также начали учитывать необходимость баланса между непосредственными (острыми) рисками и долгосрочными (хроническими) рисками. Примером такого баланса рисков является необходимость дезинфицировать воду для уничтожения патогенов и защиты от острых заболеваний в сравнении с образованием побочных продуктов дезинфекции и их хроническими последствиями для здоровья.

Соединенные Штаты продолжают изучать практику очистки воды в Европе, особенно стандарты качества воды, установленные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Хотя между Соединенными Штатами и Европой существуют некоторые философские различия в отношении системы распределения и ее операций, Соединенные Штаты извлекли пользу из европейского опыта.Одно из таких философских отличий заключается в том, что европейское сообщество по очистке воды не считает поддержание остаточного количества дезинфицирующего средства до конца распределительной системы необходимой мерой защиты общественного здоровья. Сообщество производителей питьевой воды США рассматривает это как важный шаг для защиты потребителей и системы водоснабжения от бактериологического повторного роста или повторного загрязнения. Когда Соединенные Штаты вступили в двадцать первый век, исследователи сотрудничали с учеными всего мира, чтобы постоянно улучшать качество и очистку воды, и открыто делиться результатами своих исследований.


Правила качества воды в США

Агентство по охране окружающей среды в соответствии с требованиями SDWA регулирует качество питьевой воды в США. EPA дополнительно регулирует сточные воды, но в соответствии с требованиями Закона о чистой воде (CWA). Ливневые стоки и сбросы в поверхностные воды также регулируются CWA.

SDWA устанавливает максимальные уровни загрязнения (MCL) и методы очистки (TT), которым должна соответствовать питьевая вода, чтобы считаться безопасной для потребление.Список включает микроорганизмы, дезинфицирующие средства и побочные продукты дезинфекции, неорганические химические вещества, органические химические вещества и радионуклиды.

Требования CWA и SDWA разные, но взаимосвязанные. Рассмотрим круговорот воды и цикл водопользования. Вода выпадает на землю в виде осадков. Он стекает в реки, озера и ручьи либо естественным путем, либо через построенные системы ливневой канализации. Промышленные производители и очистные сооружения сбрасывают сточных вод от своих процессов в озера и реки.Согласно CWA, эти объекты имеют ограничения по качеству воды, которым должны соответствовать их сточные воды. Эти ограничения были установлены для защиты водной экосистемы и пользователей нижнего течения. Поставщики воды забирают воду из озер и рек для обработки для потребления человеком и других целей. Вода обрабатывается и доставляется к кранам клиентов через систему труб и накопительных сооружений, которые составляют систему распределения воды. После использования вода направляется на очистные сооружения и сбрасывается обратно в качестве сточных вод в принимающий водоем.Если вода используется снаружи, она либо просачивается в землю, либо стекает в систему ливневой канализации, которая может поступать на очистные сооружения или непосредственно в реку, озеро или другой водоем. Цикл продолжается по мере того, как вода, стекающая в океан, испаряется. в конечном итоге снова выпадают в виде осадков. См. иллюстрацию для диаграммы водного или гидрологического цикла.


Охрана исходной воды

Охрана исходной воды, часто называемая «защитой водораздела», представляет собой сокращение или предотвращение загрязнения воды в ее источнике, представляет собой компромисс между строительством очистных сооружений и эксплуатационными затратами. Такая защита не всегда возможна, но она очень эффективно реализована в нескольких системах водоснабжения. Система водоснабжения, имеющая доступ к источнику высокого качества, может не нуждаться в такой обширной очистной установке, как система с источником более низкого качества. Это особенно верно, если высококачественный источник, такой как водохранилище в изолированной природной зоне, можно защитить, ограничив деятельность человека вблизи этого источника. Вода из такого источника может не требовать этапа отстаивания, может содержать меньше химикатов или их меньшие дозы, или может уничтожать патогены с помощью сильных дезинфицирующих средств, таких как озон или ультрафиолетовое излучение, вместо обеспечения фильтрации.


Процесс водоподготовки

В естественной среде или на построенной водоочистной станции во время водоподготовки происходит несколько ключевых процессов: разбавление, коагуляция и флокуляция, отстаивание, фильтрация, дезинфекция и другие химические обработки. . Качество исходной воды и эффективность защиты и управления исходной водой имеют прямое отношение к сложности требуемой обработки. Охрана исходной воды является первым шагом в очистке воды, за которым следуют естественные и инженерные процессы.Процессы на водоочистной станции показаны на иллюстрации.

Разбавление. До индустриализации загрязнение рек и ручьев не было такой серьезной проблемой. В водоемы сбрасывались продукты жизнедеятельности, но количество таких сбросов было не так велико, как современные. Принимающая вода была достаточно большой, а время смешивания или задержания было достаточно продолжительным, чтобы загрязняющие вещества были разбавлены до уровня, снижающего загрязнение. степень беспокойства о рисках.В прошлом была распространена поговорка: «Решение проблемы загрязнения — это разбавление». Это не самый эффективный метод лечения, потому что даже небольшое количество загрязняющих веществ, таких как некоторые пестициды, со временем может накапливаться или биоаккумулироваться в жировых отложениях. Это также не является предпочтительным подходом, поскольку он посылает сообщение о том, что загрязнение окружающей среды является приемлемым направлением действий.

Коагуляция и флокуляция. Иногда частицы, которые необходимо отфильтровать при очистке воды, очень малы.Это снижает вероятность их оседания и фильтрации. Химические вещества, называемые коагулянтами и/или фильтрующими добавками, добавляются в воду и смешиваются с ней (флокулируют), чтобы мелкие частицы слипались друг с другом и образовывали более крупные частицы, которые могут лучше оседать или более эффективно фильтроваться. В зависимости от микробного и химического состава воды в качестве коагулянтов используются различные химические вещества. Целью этих двух шагов является повышение производительности остальных процессов обработки.

Урегулирование. Для установок, очищающих воду, содержащую большое количество твердых частиц, обычным этапом обработки является отстаивание или осаждение. Этот процесс замедляет течение воды в пруду или бассейне, поэтому более тяжелые предметы могут осесть на дно. Если вода недостаточно замедлена, эти предметы переносятся на следующий этап процесса, что нежелательно. Для установок, обрабатывающих очень загрязненную сырую воду , отстаивание может использоваться в качестве первой стадии в очистных сооружениях (предварительное осаждение) и снова после стадий коагуляции и флокуляции.

Фильтрация. При очистке воды используется несколько методов фильтрации. Выбор используемого типа обычно зависит от качества сырой воды. Как подразумевает фильтрация, вода проходит через материал, который удаляет частицы, организмы и/или загрязняющие вещества. Используемый материал чаще всего представляет собой гранулированную среду, такую ​​как песок, измельченный антрацитовый уголь или активированный уголь. Некоторые объекты накладывают носители разных типов и размеров. Наряду с изменением размера и типа фильтрующего материала, установки также предназначены для работы с различными скоростями потока через фильтрующий материал.Традиционные фильтрационные установки включают медленную фильтрацию через песок, высокоскоростную фильтрацию и фильтрацию из диатомовой земли .

Другим типом фильтрации, который более широко использовался в конце 1990-х и начале 2000-х годов, является мембранная фильтрация. Это происходит путем проталкивания воды через мембранный барьер. Мембрана похожа на высокотехнологичный кофейный фильтр. Когда вода под давлением течет через мембрану, загрязняющие вещества и организмы захватываются мембраной и не могут пройти через нее. Мембраны не очень хорошо подходят для сильно загрязненных источников воды, потому что твердые материалы почти сразу забивают мембрану.Мембранная фильтрация все чаще используется в Соединенных Штатах для специальных применений и в сочетании с другими типами фильтрации.

Дезинфекция. Фильтрация и этапы, предшествующие фильтрации, направлены на физическое удаление загрязняющих веществ из воды. Помимо физического удаления, еще важно обеспечить химическую дезинфекцию. Используемые дезинфицирующие средства включают хлор, хлорамины (хлор плюс аммиак), озон, ультрафиолетовое излучение и диоксид хлора. Впервые хлор был использован в США на очистных сооружениях в 1908 году.

Преимущество хлорирования заключается в том, что оно продолжает убивать бактерии, пока вода движется по трубам к крану. Его недостатком является возможность обеззараживания побочных продуктов. Избыток хлора в воде может соединяться с органическими веществами в воде с образованием таких веществ, как тригалометаны, которые могут вызывать проблемы с печенью, почками или центральной нервной системой и связаны с повышенным риском развития рака в течение всей жизни.

Дезинфекция необходима для инактивации (уничтожения) бактерий и вирусов, которые проходят этапы физического удаления (фильтрации).Вирусы и лямблии эффективно убиваются хлором. Со временем ученые обнаружили, что некоторые организмы, такие как Cryptosporidium , устойчивы к хлору. Cryptosporidium привлек внимание общественности в 1993 году, когда в Милуоки, штат Висконсин, от него заболело более 400 000 человек, в результате чего погибло 100 человек. Во многом из-за этой паники в начале двадцать первого века были разработаны новые или измененные правила США в отношении питьевой воды, которые расширили требования к очистке воды специально для борьбы с Cryptosporidium. Хотя хлор не эффективен против Cryptosporidium, альтернативные дезинфицирующие средства, такие как озон и ультрафиолетовое излучение, по-видимому, эффективны для его уничтожения. В Европе оба этих дезинфицирующих средства часто используются без хлорирования для уничтожения бактерий в системе водоснабжения.

Поправка к SDWA требует, чтобы все источники питьевой воды в США фильтровались. В некоторых местах по всей стране, таких как Бостон и Сиэтл, водохранилища практически не содержат органических веществ, и муниципалитеты смогли избежать фильтрации, поскольку у них есть обширные программы защиты и управления водосборными бассейнами.

Другие химические обработки. Химические вещества добавляются в питьевую воду для регулирования ее жесткости или мягкости, рН, и щелочности. Кислая вода очень агрессивна по отношению к трубам и материалам, с которыми она контактирует. Добавление гидроксида натрия может снизить коррозионную активность и продлить срок службы трубопроводов, резервуаров для хранения и систем водопровода зданий. Трубы также могут быть покрыты химическими веществами, чтобы металлы, такие как медь, не растворялись в воде.Кроме того, химические вещества используются для уменьшения выщелачивания свинца из старых свинцовых труб и медных труб, припаянных свинцом. Во многих общинах в воду часто добавляют фтор, чтобы улучшить здоровье зубов у молодых жителей.


Защита и очистка подземных вод

Защита устья скважины имеет решающее значение для предотвращения загрязнения запасов подземных вод. Подземные воды выкачиваются из водоносного горизонта, который похож на небольшое подземное озеро, окруженное слоями горных пород и почвы.Вода с поверхности течет через скалы и почву, чтобы попасть в водоносный горизонт. Земля естественным образом обеспечивает фильтрацию микроскопических патогенов. Он не всегда обеспечивает достаточную защиту от вирусов или химикатов, сбрасываемых на землю. Подземные воды обычно содержат более высокие концентрации металлов, таких как железо и марганец, потому что эти металлы встречаются в природе в земле. Подземные воды также могут быть намного жестче, чем поверхностные. Процессы, подобные описанным выше, также используются для очистки подземных вод, за исключением того, что этапы фильтрации часто направлены на удаление химических веществ или металлов, а не патогенов.Некоторые запасы подземных вод вообще не очищаются, а другие могут фильтроваться и обеззараживаться. Как и в случае с поверхностными водами, качество источника диктует, какие этапы очистки необходимы.


Регуляторная отчетность и общественное просвещение

Системы водоснабжения в Соединенных Штатах ежемесячно представляют отчеты в государственные или федеральные регулирующие органы, в которых обобщаются показатели работы очистных сооружений и результаты отбора проб. Персонал большинства средних и крупных систем водоснабжения в Соединенных Штатах работает круглосуточно.Если на заводе что-то пойдет не так, у операторов завода есть процедуры, которым они должны следовать, чтобы остановить завод, переключиться на другое оборудование, скорректировать дозировку химикатов или собрать дополнительные образцы. В нормативных актах штата и на федеральном уровне указывается, когда оператор станции водоснабжения должен уведомлять агентство штата или федеральное агентство, и эти требования встроены в процедуры станции. В правилах также указывается, когда общественность должна быть уведомлена. Приказы о кипячении воды обычно издаются совместно государственным агентством здравоохранения и системой питьевого водоснабжения сразу после обнаружения проблемы (скорее всего, по телефону и по радио).Публичные уведомления о проблемах с результатами планового мониторинга или невозможности собрать требуемые образцы, как правило, распространялись в газете или через ежегодный отчет водоканала о качестве воды (также называемый отчетом о доверии потребителей). Требование о том, чтобы все системы водоснабжения составляли и распространяли удобный отчет, появилось в 1998 году. В этом отчете содержится обзор деятельности системы водоснабжения и соблюдения правил за год, а также указаны способы, с помощью которых клиенты могут принять участие или получить больше информации. Информация.

см. также Сельское хозяйство; криптоспоридиоз; Подземные воды; Здоровье, Человек; загрязнение от неточечных источников; Сноу, Джон; Очистки сточных вод; Загрязнение воды.

Библиография

Американская ассоциация водопроводных сооружений. (1999). качество и очистка воды, справочник по коммунальному водоснабжению, 5-е издание. Сан-Франциско: Макгроу-Хилл.

Американская ассоциация водопроводных сооружений и Американское общество инженеров-строителей. (1998). проект водоочистных сооружений, 3-е издание. Сан-Франциско: Макгроу-Хилл.

Пиви, Ховард С.; Роу, Дональд Р .; и Чобаноглус, Джордж. (1985). инженерия окружающей среды. Серия Макгроу-Хилла по водным ресурсам и охране окружающей среды. Сан-Франциско: Макгроу-Хилл.

Саймонс, Джеймс М. (1992). простой разговор о питьевой воде: ответы на 101 важный вопрос о воде, которую вы пьете. Боулдер, соавтор: Американская ассоциация водопроводных сооружений.


Интернет-ресурс

США агентство по охране окружающей среды, офис водного веб-сайта.доступно на http://www.epa.gov/ow.

Julie Hutchins Cairn

Одна из проблем защиты питьевой воды заключается в том, что к тому времени, когда станут известны результаты анализов на E. coli, Cryptosporidium или даже сибирскую язву, городское население уже может оказаться в опасности. Изобретатели Грегори Квист и Ханно Икс хотят это изменить. Они используют лазерные лучи для сканирования потока воды; частицы в воде рассеивают световой луч, и каждая картина рассеяния отличается. Компьютер анализирует образец и обеспечивает непрерывную идентификацию микроорганизмов в режиме реального времени.Система проходит испытания на водном объекте в Лос-Анджелесе, штат Калифорния.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.