Metody oczyszczania wody. Przemysłowa metoda oczyszczania wody pitnej

Woda jest obietnicą życia, czysty płyn jest niezbędny dla prawie wszystkich żywych istot na naszej planecie. Dla zdrowia ludzkiego konieczne jest nie tylko zapewnienie dostępu do niezbędnych ilości, ale także zastosowanie do nich metod oczyszczania wody pitnej, aby jakość była wysoka. Eksperci zwracają uwagę: konieczne jest podjęcie działań w celu oczyszczenia płynu dla wszystkich i zawsze, nie tylko dla mieszkańców miast korzystających z bieżącej wody, ale także dla mieszkańców wsi. Od dawna uważa się, że woda ze studni jest wyjątkowo czysta. Jest kategorycznie błędne! Taki płyn zawiera wiele patologicznych mikroorganizmów, które niejednokrotnie stały się przyczyną epidemii różnych chorób. Można tego uniknąć, stosując podstawowe metody oczyszczania wody, które są dostępne zarówno na skalę przemysłową, jak i dla każdej osoby.

Informacje ogólne

Nowoczesne metody oczyszczania wody:

• filtrowanie;
• sorpcja;
• aplikacja membranowa;
• wpływ elektrochemiczny.

Filtruj drogę!

Ta mechaniczna metoda oczyszczania wody sprawdziła się już od najdawniejszych czasów, jednak obecnie ludzkość ma znacznie bardziej wyrafinowane metody eliminowania nadmiaru zanieczyszczeń z cieczy. Wykorzystuje się specjalistyczne partycje z licznymi porami. Wykonane są z różnych materiałów:

• tkane;
• włóknina;
• metale;
• ceramika;
• ceramika metalowa;
• substancje ziarniste.

Granulki stosowane w tej metodzie oczyszczania wody z zanieczyszczeń są wykonane z:

• piasek;
• schungit;
• węgiel;
• smoła;
• zeolity;
• wermikulit.

To jest interesujące

Praktycznie każdy system uzdatniania wody zawiera jeden lub więcej filtrów. Można go uzupełnić o inne komponenty, które pozwalają zwiększyć efektywność obiegu pracy, ale bardzo trudno jest znaleźć opcję, w której w ogóle nie ma filtra. W związku z tym obecnie wiele systemów oczyszczania wody nazywa się filtrami - zgodnie z główną charakterystyką jednoczącą je.

Człowiek na ulicy, w codziennym życiu nieustannie stosujący filtr, często zastanawia się: czy taki dość prosty system w jego konstrukcji może oczyścić niezbędny płyn, którego zanieczyszczenia zawierają do czterech milionów związków szkodliwych dla ludzi? Dokładna odpowiedź nie może być sformułowana: wiele zależy od zanieczyszczeń w danym przypadku, od zastosowanego systemu czyszczenia.

Nowoczesne metody oczyszczania wody w domu wymagają użycia takich urządzeń, które choć skuteczne, nie są na poziomie jonów. Dlatego nie można mówić o doskonałej jakości wyniku. Praktycznie ta metoda oczyszczania wody z użyciem salwowego zanieczyszczenia nie pomoże. Producent zwraca uwagę: należy regularnie zmieniać element roboczy systemu czyszczącego, ale trudno przewidzieć, z jaką częstotliwością. Ramy czasowe wskazane przez producenta są warunkowe, jeżeli płyn z licznymi zanieczyszczeniami jest stale filtrowany, konieczne będzie zaktualizowanie "konia roboczego" z wyprzedzeniem.

Sorpcja

Jest to metoda absorpcji oczyszczania wody, przy zastosowaniu specjalnych technologii z ciekłych zanieczyszczeń ekstraktu rozpuszczonego w całkowitej masie. Najbardziej skuteczna metodologia usuwania zanieczyszczeń organicznych.

Procedury wymiany jonowej należą również do kategorii sorpcji, cechą charakterystyczną jest to, że jon zastępujący pochłonięty jon jest uwalniany z sorbentu. W najszerszej interpretacji tego terminu sorpcja jako metoda oczyszczania wody pozwala wykluczyć większość szkodliwych zanieczyszczeń z całkowitej objętości poddawanej obróbce. Jednocześnie eksperci zauważają: sorpcja jest dość selektywna, ze względu na specyfikę zastosowanego sorbentu, dlatego w rzeczywistości korzystanie z tej technologii do osiągnięcia prawdziwie całkowitego oczyszczenia nie jest łatwe.

Cechy wdrożenia metody

Oczyszczanie wody zgodnie z tą technologią zazwyczaj wymaga użycia materiałów utworzonych z włókien, granulek o specjalnej kompozycji - adsorbentów. Często używa się węgla aktywowanego (znanych jest kilka odmian), inne metody są konstruowane z organizacją procesów wymiany jonowej.

Metody oczyszczania wody przemysłowej wykorzystujące procesy sorpcyjne nie są najłatwiejsze do wdrożenia. Trudno jest skonstruować skuteczną dyszę i konieczne będzie działanie z zachowaniem szeregu zasad, w przeciwnym razie wydajność będzie zbyt niska. Najważniejsze cechy do rozważenia:

• transfer równoległy;
• przód absorpcyjny;
• Równanie Shilova;
• wzorce utrzymywania stężenia równowagi.

Jak to działa?

Stosując fizykochemiczne metody oczyszczania wody, w oparciu o włączenie sorbentu do pracy, należy pamiętać, że gdy ciecz przechodzi przez substancję, w tym związku gromadzą się zanieczyszczenia. Stężenie równowagi jako najważniejsze fizyczne prawo określa przepływ zanieczyszczeń nagromadzonych przez sorbent w objętościach przetwarzanych znacznie wcześniej niż czas życia instalacji. W konsekwencji płyn staje się "czysty psychicznie".

Wszystkie powyższe cechy są obecnie brane pod uwagę przy projektowaniu wojskowych stacji czyszczących. Możliwe było obliczenie zasobów różnych roślin działających na tej zasadzie, ale w większości przypadków cykl filtrowania wynosi tylko jeden dzień. Rozwój wojska nie znalazł jeszcze zastosowania w projekcie używanym w domowych środkach czyszczących.

Membrany

Ta metodologia, choć dobrze zbadana, nie jest powszechnie stosowana w chwili obecnej, zwłaszcza na poziomie gospodarstw domowych. Faktem jest, że membrany są skuteczne tylko przy ciśnieniu do 10 atmosfer. Ponadto, wydajność charakteryzuje się modelami hiperfiltracji, w wyniku czego ciecz staje się głęboko odsolona. Należy wziąć pod uwagę fakt, że użycie takich urządzeń doprowadziłoby do uwolnienia do układu czyszczącego 50% lub nawet więcej całkowitej objętości cieczy wprowadzonej do filtracji. W większości regionów brakuje wody pitnej do użytku przemysłowego, a zatem taki nieostrożny stosunek do życiodajnej substancji jest po prostu niedopuszczalny.

Co to wszystko oznacza?

Wszystkie powyższe metody czyszczenia płynów mają pewne słabości, istotne wady. Sorbenty gromadzą zanieczyszczenia, przy szybkich emisjach, jakość oczyszczanej cieczy dramatycznie się zmniejsza, czas filtrowania jest trudny do przewidzenia z góry, na podstawie którego wielu doszło do rozczarowującego wniosku: urządzenia czyszczące obecnie dostępne dla mas są bardzo niewiarygodne w działaniu.

Membrany, sorbenty, aktywujące procesy wymiany jonowej, wyczerpują płyn w soli, a związki sodu, potasu, magnezu i inne pierwiastki śladowe są niezwykle ważne dla organizmów żywych. Ponadto, membrany odpadowe, dysze muszą być usuwane, co staje się istotnym czynnikiem zanieczyszczenia środowiska. Co zaskakujące, bardzo mało uwagi poświęca się temu.

Elektrochemia

Ukończenie tej metody za pomocą płynu jest dostępne na kilka sposobów. Oczyszczanie wody przez koagulację jest dość powszechne, alternatywne opcje to:

• flotacja;
• elektroforeza;
• kataliza;
• wyładowania o małej mocy;
• wyładowania iskier wysokonapięciowe;
• membrany elektroniczne.

W rzeczywistości, oprócz koagulacji, rozpowszechnione było tylko przetwarzanie za pomocą flotacji.

Stacje terenowe

Obecnie substancje koagulacyjne są stosowane wyłącznie w praktyce. Najczęściej instalowane są przy użyciu siarczan glinu (tlenek glinu). W wodzie występuje dysocjacja na siarczan, powstają jony glinu. Związek jest silną solą kwasową i słabą zasadą, więc proces nie przechodzi do końca, tlenek glinu rozpuszcza się do poziomu cząsteczek w cieczy, a zaledwie minutę po tym, aluminium, reagując, tworzy spadający wodorotlenek w płatkach.

Opisany proces otrzymał nazwę koagulacji. Podczas takiej ekspozycji oczyszcza się wodę z zanieczyszczeń, soli, mikroskopijnych form życia. W celu ostatecznego przetworzenia konieczne jest ostrożne usunięcie płatków koagulantu. W zakładach uzdatniania wody procedura ta jest zwykle zorganizowana w kilku etapach.

Wszystko ma swój czas

Jeżeli stosuje się biologiczną metodę oczyszczania wody, elektryczność, filtr lub membranę, należy podjąć decyzję dopiero po zidentyfikowaniu zanieczyszczeń specyficznych dla danej sytuacji. Pobrać próbki cieczy w warunkach laboratoryjnych, przeprowadzić analizy przy użyciu precyzyjnych urządzeń. Głównie ujawniono kilka rodzajów zanieczyszczeń, które wymagają zintegrowanych środków czyszczących.

Zanieczyszczenie: ważne cechy

Badania pokazują, że rosnący odsetek zanieczyszczeń w świeżej cieczy wynika z działalności człowieka: przemysł, rolnictwo, środki do życia. Fizyczne zanieczyszczenia to zanieczyszczenia, które przedostają się do zbiorników wodnych i albo w ogóle się nie rozpuszczają, albo proces ten zajmuje dużo czasu. Głównym problemem są śmieci, ale poza tym glina i piasek działają jak zanieczyszczenia.

Nie mniej ważnym czynnikiem jest zanieczyszczenie termiczne, to jest negatywny wpływ na środowisko dzięki energii cieplnej. Ogrzanie masy wody w zbiorniku zakłóca procesy biologiczne, wywołuje wymieranie ryb i innych mieszkańców wód. W innej sytuacji wzrost temperatury stymuluje wzrost złośliwych kolonii pierwotniaków, co sprawia, że ​​proces czyszczenia jest całkowicie nieskuteczny. Jednak w rzadkich przypadkach zanieczyszczenie termiczne ma pozytywny wpływ.

Co jeszcze tam jest?

Praktycznie każdy współczesny człowiek słyszał o chemii zanieczyszczenie środowiska ogólnie i w szczególności zbiorniki. Jest to spowodowane wejściem do cieczy różnych związków stosowanych w rolnictwie w celach przemysłowych. Największym zagrożeniem dla przyrody jest olej i jego produkty, metale ciężkie, w tym związki, azotany, środki powierzchniowo czynne.

Należy wspomnieć o biologicznym czynniku zanieczyszczenia związanym z reprodukcją mikroskopijnych form życia, pasożytów, patogenów. Nie można przeoczyć faktu, że fosforu, emisji azotu stworzyć optymalne warunki do życia takich kolonii. Gdy zbiornik wodny jest zanieczyszczony, eutrofizacja jest obserwowana stosunkowo szybko, to znaczy teren zamienia się w brudne bagno.

Zintegrowane podejście

Analizując próbki płynu ze zbiornika, można dokładnie określić, które konkretne zanieczyszczenia są w nim dokładnie obserwowane. Zwykle jest to dość szerokie spektrum, wymagające złożonego zastosowania kilku technik oczyszczania. Ale systemy zbudowane przy użyciu jednej konkretnej metody są zwykle charakterystyczne dla oczyszczalni produkcyjnych, gdzie zestaw zanieczyszczeń jest dość stabilny, ilość zanieczyszczeń jest również znana z góry. W usługach komunalnych technologia ozonu jest szeroko rozpowszechniona.

Jak wybrać?

Przed opracowaniem systemu czyszczenia i wyborem optymalnych środków dla konkretnego przypadku konieczne jest dokładne zbadanie próbek i porównanie ich z danymi regulacyjnymi. Aby uzyskać dokładne informacje, przeprowadzane są badania długoterminowe, zestawia się tabelę statystyczną, standardy SanPiN są odpowiednie dla sytuacji, a następnie podejmowana jest decyzja na rzecz najbardziej odpowiednich opcji.

Ścieki

Być może oczyszczenie takiej cieczy jest obecnie jednym z najbardziej dotkliwych problemów. Zwyczajowo wyróżnia się kilka kategorii cieczy:

• gospodarstwo domowe;
• produkcja;
• naturalny.

Pierwsza klasa to najbardziej niebezpieczny płyn, bogaty w związki organiczne, które odżywiają patogeniczne mikroskopijne formy życia. Ścieki bytowe należy dokładnie zdezynfekować, dopiero po tym przystąpić do czyszczenia.

Odpady przemysłowe są wyrzucane przez zakłady przemysłowe, które wykorzystują masy wody w swoim obiegu pracy. Obecne prawodawstwo zobowiązuje do ustanowienia skutecznych systemów filtracji, a regularne kontrole i wysokie grzywny zachęcają przedsiębiorstwa do przestrzegania tych wymogów. Wreszcie naturalne są kanalizacyjne odpływy odprowadzane przez systemy kanalizacji burzowej.

Ścieki domowe: co robić?

Zastosowano wyrafinowany system czyszczenia zaimplementowany przy użyciu kilku technologii. Po pierwsze, dreny są przesyłane do osadników, co pozwala na oderwanie zawieszonych elementów (pewien procent tworzy osad, a reszta podnosi się na powierzchnię). Następnym krokiem są piaskarki, czyli filtry zbierające nierozpuszczalne zanieczyszczenia. Aby złapać duże odpady, system czyszczenia uzupełniają kratki.

Często stosuje się domowy system czyszczący z wykorzystaniem szamba i środków antyseptycznych, które poprawiają efektywność procesu. Częścią tych leków są mikroskopijne organizmy, które przetwarzają materię organiczną.