Очистка воды: Технологии. Материалы. Особенности.

24.05.2017

система очистки воды с накопительным баком
Комплект системы очистки воды с накопительным баком

Основные технологии, используемые для очистки воды:

  1. Механическая
  2. Ионообменная
  3. Сорбционная

Технологии механической фильтрации

Для полного понимания технологии очистки воды, с помощью механической фильтрации, предлагаю вам попробовать самостоятельно сделать самый простой фильтр. Есть некая емкость, накрытая фильтрующей тканью (марля), и через нее мы пропустим воду. Но что эта марля «остановит»? Крупный песок, или же мелкий мусор, небольшого размера. Даже если площадь фильтрующей ткани большая (к примеру, 2м2), в фильтрации будет участвовать только её малая часть, на которую непосредственно попадает исходная вода. Да и эта малая часть поверхности ткани быстро засорится.

Но мы поступим хитрее. Давайте сложим ткань несколько раз. Затем еще и еще. Таким образом, сейчас «работает» меньше поверхности, но сам фильтр стал более плотным, он уже улавливает мусор размера 0,1 мм, или 100 мкм, однако при этом гораздо раньше забивается, а скорость, с которой вода фильтруется, уменьшается.

Но мы хотим не столько скоростные, сколько качественные показатели! Нам необходимо участие в «работе» всей фильтрующей ткани.

Тогда давайте возьмем и усовершенствуем фильтр! Возьмём некий цилиндрический предмет, сечением 10мм, засунем в него нашу максимально скомканную ткань и пропустим через него исходную воду.

В результате этого мы добьемся того, что у нас теперь якобы работает вся площадь ткани, соответственно, импровизированный фильтр улавливает частицы уже в 10 мкм.
Однако у этой технологии фильтрации есть недостатки:

  • 1-я – сильно уменьшилась скорость фильтрации
  • 2-я – в работе принимает участие все же не вся поверхность ткани, а только её верхние слои, которые, к тому же, быстро засоряются примесями и перестают эффективно пропускать воду к нижерасположенным слоям фильтра.

Мы можем увеличить давление исходной воды, добившись, таким образом, того, что она станет с большей скоростью продавливаться практически через всю «запиханную» в фильтр марлю. Но пропустив литров семь воды, мы увидим, что уровень качества фильтрации снижается: фильтровальную ткань забила грязь и даже увеличенный и усиленный поток воды не успевает очиститься. И нам не остается ничего другого, кроме как вытаскивать ткань и промывать её.
Вот таким простым примером мы показали несколько проблем, которые возникают, когда используют технологии очистки воды механическим способом.

напорная аэрация

Механические фильтры способны, в принципе, задержать крупные и мелкие частицы взвеси, а вот газы, железо, хлороганику и т.п. они убрать не могут. Этим занимаются обратноосмотические системы, так в них реализована почти та же технология, что и в системах мех. очистки, только на уровне молекул. В мембранах обратных осмосов между молекулами находятся «отверстия-поры». Их размер очень мал. Он в разы меньше, чем в фильтре механической очистки. Размены молекул Н2О, из которых состоит вода и большинства молекул и ионов примесей, имеют хотя и схожую, но все же другую размерность.

Когда вода проходит через обратноосмотическую мембрану (по аналогии с тем, как и через фильтрующую ткань), то мембрана пропустит только молекулы Н2О и схожие с ними по размеру, а все остальные будут «удалены» в канализацию. На этом и основан принцип обратноосмотической очистки воды. Естественно, можно сочетать разные фильтры, любого предназначения или использовать обратный осмос.

Мы всегда рекомендуем нашим заказчикам установку обратноосмотических систем, т.н. «питьевую доочистку», после основной системы очистки воды, будь то система обезжелезивания (безнапорная или напорная аэрация), или же просто система умягчения воды.

Технология фильтрации сорбентами

От механической очистки эта технология отличается тем, что материалы мех фильтра инертны, а в сорбционном фильтре – активны. Сорбенты захватываю примеси и удерживают их на себе способом молекулярного притяжения. Может возникнуть закономерный вопрос: как нам добиться того, чтобы не было эффекта «марли»? ведь эффективность работы сорбентов, их «рабочие поверхности», при своем небольшом объеме, должны быть очень большими. Каким образом это можно сделать?

Попробуем рассмотреть следующий пример.

Допустим, у вас есть брусок из стекла, размерами 100х100мм и толщиной 10мм. Его объем равен 100см3, а полезная площадь поверхности (сверху, снизу и с боков) – 240см3. Таким образом, отношение S/V (поверхность к объему) составляет 2,4. А теперь разделим брусок на 100 кубиков по 10мм; их общий объем остался неизменен, а вот суммарная поверхность теперь составляет 600см3, а S/V = 6. А если взять молоток и разбить эти куски на небольшие части, то их объем останется прежним, а вот площадь поверхности будет во много раз больше.
Итог: чтобы при заданном объеме (например, размером с теннисный мяч) рабочая площадь сорбента была велика, ему необходимо состоять из мелких частиц.

Каким образом нам получить дополнительную площадь контакта? Брусок, изготовленный из стекла, очень плотный и не имеет необходимой пористой структуры. А вот уголь, совсем другое дело. Любая частица угля, даже самого малого (1мм) размера, имеет много скрытых внутренних пор, заметно увеличивающих его поверхность. Великолепный пример технологии очистки воды, который поможет нам понять принцип работы агрегата!

  • Первое – он не ядовит и быстро измельчается до состояния порошка
  • Второе – связывает и накапливает на своей поверхности (благодаря порам) вредные компоненты
  • Третье – возможность его активации

Активация – особая технология очистки воды, в результате которой поры, находящиеся в угле и имеющие диаметр от 20-30 до 1000 ангстрем, или еще больше, значительно увеличиваются в размерах. И в результате, общая «полезная» поверхность 1г активированного угля, доходит до 800-1500м2!

Сорбционные системы фильтрации, работающие на основе активированного угля, удаляют из воды хлор, органику, тяжелые металлы, взвесь и, совсем немного, вирусные бактерии. Естественно, что при очистке исходной воды примеси, осевшие в сорбентах, забивают их и через заданное время, определяемое технологической способностью сорбентов, фильтры необходимо промывать. Для этого и для того, чтобы продлить срок работы сорбентов, в системах очистки воды и предусмотрена автоматическая промывка. А еще, «пойманная» фильтрами микроорганика, никуда не исчезает, да еще и может размножиться внутри фильтра. Вот чтобы так не случалось, через заданное время необходимо провести полную замену (перезагрузку) фильтрующих материалов.

Достаточно важный момент: необходимо, чтобы вода, поступающая в дом, поступала через фильтр с оптимальной скоростью, иначе качество очистки воды ухудшится. Поэтому, все системы очистки воды, устанавливаемые компанией «Живая вода», подбираются индивидуально, с учетом количества точек разбора воды, их пропускной способности и количества проживающих в доме людей.

Очистка воды технологии

Так же, существует возможность улучшить «возможности» сорбционного фильтра, если, например, смешать несколько различных сорбционных материалов. Тем самым расширяется список загрязнений, которые такая многокомпонентная загрузка сможет удалить.

Ионообменная технология

Одна из наиболее часто применяемых технологий очистки воды, благодаря своей универсальности и относительно небольшой цене. Данная технология основана на том, что ионообменная смола «забирает» из воды одни ионы (кальция), замещая их другими ионами (натрия), которые входят в ее состав. В результате такого замещения, вода, прошедшая через фильтр умягчитель, становится «мягкой», приобретает ту самую «мылкость», полностью избавившись от жесткости.

Так же, если смешать несколько ионообменных смол, с различными рабочими свойствами, можно получить состав, который можно использовать как умягчитель и обезжелезиватель одновременно. Данную технологию очистки воды порой так и называют – два в одном.

Итоги

Мы рассмотрели 3 основные, 3 самые распространенные и широко применяемые технологии очистки воды:

  • Механическую;
  • Сорбционную;
  • Ионообменную.

Кроме них, существуют и другие, более экзотические технологии очистки воды: мембранный, озонирование, электрохимический и некоторые другие, о которых мы не будем упоминать, по причине их редкости, большой цены и/или трудности, а порой и невозможности их применения в бытовых целях.

А чтобы вам, нашим заказчикам, не запутаться во всем этом многообразии вариантов технологии очистки воды, мы рекомендуем обращаться к нам. Команда специалистов компании «Живая вода» подберет для вас несколько вариантов систем очистки воды, даст экспертную оценку каждому из них и профессионально установит выбранное вами оборудование. Какой из предложенных нами методов вы выберете для себя, решать вам.

Нам же, в свою очередь, остается только напомнить, что вы должны понимать – вечно работающих фильтров еще не придумали и эксплуатировать их нужно в соответствие с нашими рекомендациями, не забывая проводить регулярное сервисное обслуживание водоочистного оборудования, установленного в вашем загородном доме, квартире, или таунхаусе.

Позвоните нам +7 (499) 390-28-02, и мы проконсультируем по объекту, подскажем подходящую для вас технологию очистки воды, и решим все ваши проблемы.

С Уважением, команда специалистов компании «Живая вода»!

Обратный осмос. Что это и для чего применяется?

14.12.2016

У многих людей появляется вопрос, обратный осмос что это, как – жидкость очищается в такой системе?  На настоящий момент это самый продвинутый способ очистки воды. Он позволяет устранить из жидкости даже микроскопические частицы, которые имеют размер иона.

ОБРАТНЫЙ ОСМОС. ЧТО ЭТО И ДЛЯ ЧЕГО ПРИМЕНЯЕТСЯ?

Технология обратного осмоса, на сегодняшний день лучший способ получения воды, годящейся для питья и приготовления пищи. Обратноосмотическая система – это принцип ступенчатой очистки, где главной рабочей ступенью, служит специальная мембрана.

Фильтрующие ступени

Для увеличения сроков службы мембраны, применяются предварительные фильтрующие ступени.

  • Первым фильтрующим элементом служит специальный картридж, позволяющий убрать из воды, не растворенные взвешенные частицы, в том числе – песок, ржавчину, которые крупнее 5 мкм;
  • Вторым фильтрующим элементом служит, компонент с гранулированным активированным кокосовым углем, необходимый для удаления хлора и хлорорганических соединений. Что устраняет природные органические вещества, пестициды, гербициды, другие примеси, способные придать воде не свойственный ей привкус и запах;
  • Третьим фильтрующим элементом служит картридж, в котором содержится брикетированный кокосовый уголь, удаляющий из воды неорганические примеси и остаточный хлор;
  • Четвертым фильтрующим элементом служит сама мембрана обратного осмоса. Только обратноосмотический метод очистки, позволяет убрать из жидкости до 99% всех загрязнений. Размер ячеек мембраны равен размеру молекулы воды. Это не позволяет находящимся в воде вредным веществам, бактериям и вирусы, проникнуть через это препятствие;
  • Пятый фильтрующий элемент называют “полировочный” фильтр. Он сделан из активированного кокосового угля. Полировочный фильтр, удаляет из воды все запахи и улучшает ее органолептические свойства. Вода, после прохождения через обратноосмотическую мембрану, приобретает приятный вкус;
  • Шестым фильтрующим элементом выступает минерализатор, что применяется для насыщения очищенной воды кальцием, магнием, калием, натрием и другими элементами, улучшающими ее органолептику.

Обратный осмос

Вода, получаемая с использованием обратноосмотической системы, не содержит микроорганизмы и вредные вещества. Все комплектующие и компоненты, входящие в состав фильтра обратного осмоса, изготавливаются из пищевого пластика.

Сфера использования

Эта технология (обратный осмос) ежедневно применяется в самых разных областях.
Очистка воды этим  способом используется, как в пищевой промышленности, так и для любых других технологически сложных процессов.

Такие системы большой производительности, устанавливают в ресторанах и кафетериях, санаторных комплексах и туристических базах, это используют в учреждениях дошкольного воспитания и ДОЛах – т.е. там, где нужна вода для приготовления пищи.

Бытовые обратноосмотические системы активно применяются в квартирах, офисах, домах, на дачах и в танхаусах. т.е. это используют практически повсеместно.

Комплектация

Сегодня цена на эти системы соответствует их качеству, что позволяет в короткие сроки окупить затраты на их покупку. Системы компактно размещаются под мойкой на кухне, или в других местах где это удобно для потребителя.

Обратный осмос может быть укомплектован, самыми разными фильтрующими элементами предварительной очистки. Разными системами подачи воды (краны), которые устанавливаются на рабочую поверхность мойки. В нем используют дополнительные ступени минерализации, помпа (насос), что позволяет обеспечить бесперебойную работу осмоса. Особенно это необходимо, в случае если давление в трубопроводе недостаточно для эффективной работы и нормальной промывки мембраны. Позвоните нам +7 (499) 390-28-02, и мы проконсультируем по этим элементам систем очистки виды и решим все возможные проблемы с сервисным обслуживанием.

Этапы очистки воды

14.12.2016

Механическая очистка

Фильтры и сетчатые фильтры для воды подходят как для предварительной водоочистки от механических примесей – это удаление только не растворенных примесей и взвешенных частиц, песчинок, ржавчины, окалин и т. д., а так же и для финишной полировки воды.

Механический способ очистки воды, предполагает использовать как фильтрующий элемент металлические сеточки, и сменные высокопроизводительные картриджи радиального потока или же мешки, задерживающий частицы размером более 5 -10 мкм.

Эти фильтры не требует частой замены картриджей, и обладают достаточным сроком службы. Используются для удаления механических примесей и загрязнений перед системами очистки, а так же и после них, для предотвращения выноса фильтрующей загрузки в систему водоподачи, при установке угольных картриджей – для улучшения органолептических свойств воды.

Механический способ очистки воды

Обезжелезивание воды и удаление сероводорода

Как правило, железо в воде присутствует в двух формах – растворенное (визуально определить невозможно) и как окисленное железо (ржавчина).

Для окисления растворенного железа и удаления сероводорода в основном используется метод напорной аэрации. В большинстве случаев Fe, присутствует в воде в растворённом состоянии (Fe2). Задача любого фильтра для удаления железа сводится к переводу растворенного Fe в нерастворимую форму (Fe3), путем аэрации и задержания, не растворяемого в толще фильтрующей загрузки.

Аэрация осуществляется нагнетанием воздуха в напорный трубопровод перед аэрационной колонной, которая располагается перед обезжелезивающим фильтром, с помощью воздушного компрессора.

После аэрации, вода поступает на фильтр обезжелезиватель. На зернах фильтрующей загрузки, под действием кислорода, содержащегося в воде, происходит доокисление закисного Fe в трехвалентное, и выпадение его в осадок, который задерживается в толще слоя фильтрующей загрузки. Такая технологическая схема очистки воды, позволяет во время обратной промывки без проблем удалить такой осадок.

Клапаны управления позволяют автоматизировать процесс промывки фильтрующей среды: установить удобное время промывки (обычно в ночные часы) и в дальнейшем обеспечивают автономную работу системы, не требующую вмешательства и расходных материалов.

Удаление остаточного хлора

В современных условиях, когда обеззараживание воды на крупных городских или поселковых очистных сооружениях проводят в основном хлором, важной задачей является удаление из воды остаточного хлора и хлорорганических соединений. Снизить содержание хлора, органических соединений, цветность органической природы можно, применяя фильтры в которых в качестве загрузки используется активированный уголь.

технологическая схема очистки воды

Активированный уголь получают обжигом природного сырья (дерева, скорлупы орехов, и т.д.) без доступа воздуха. Затем его подвергают активации водяным паром для создания развитой сорбирующей поверхности.

Принцип действия: Активированный уголь является прекрасным дехлорирующим агентом – всего
100 г активированного угля способны очистить 1500 л питьевой воды от остаточного хлора, как свободного, так и в виде хлорамина в концентрации, предписываемой государственным стандартом, – 0,8-1,2 мг/л. Одновременно при фильтровании через активированный уголь исчезают посторонние запахи, привкусы, что улучшает органолептические свойства воды.

Фильтр состоит из корпуса с загрузкой (активированный уголь) с автоматическим блоком управления, используемого для переключения потоков воды при работе фильтра.
Когда активированный уголь загрязняется, требуется восстановить его сорбционную способность.

Клапаны управления позволяют автоматизировать процесс промывки фильтрующей среды – установить удобное время промывки (обычно в ночные часы) и в дальнейшем обеспечивают автономную работу системы, не требующую вмешательства и расходных материалов.

Вода, поступающая на угольные фильтры, не должна содержать железо и грубодисперсные примеси. При несоблюдении этих условий срок службы активированного угля значительно снижается.

Умягчение воды

Жесткость воды обусловлена содержанием в воде солей кальция и магния. Наиболее эффективным способом умягчения воды является применение ионообменных смол. Благодаря сорбционной способности смолы происходит умягчение воды – задержание солей жесткости на поверхности смолы. Для очистки от солей кальция и магния, обуславливающих общую жесткость, используется всемирно известная и наиболее эффективная технологическая схема Na-катионирования. Жидкость с повышенным содержанием солей кальция и магния, поступает на установку умягчения, в корпусе которой находится катионообменная смола.

Механический способ очистки

Ионообменные смолы, обладают большой обменной емкостью, химической и физической стабильностью и отличными рабочими данными. Большая обменная емкость позволяет получить воду с минимальной жесткостью, а отличная кинетика обмена – получать высокие скорости потока.

Катионообменные смолы широко используется для умягчения питьевой воды, как в промышленных установках, так и в бытовых условиях. Система комплектуется баком-солерастворителем (фидером) для приготовления и хранения регенерирующего раствора.

Автоматический клапан управления позволяет автоматизировать процесс промывки фильтрующей среды – установить удобное время промывки (обычно в ночные часы) и в дальнейшем обеспечивает автономную работу системы, не требующую вмешательства и расходных материалов.

Обеззараживание воды

Обработка УФ является самым экономным видом обеззараживания воды и широко используется в различных системах оборудования для водоочистки – установки для УФ-обеззараживания, используемые для дезинфекции воды хозяйственно-бытового и пищевого назначения.

УФ установка нейтрализуют все известные болезнетворные микроорганизмы.
Принцип действия установок следующий – излучение разрушает молекулы ДНК в клетках бактерий и микроорганизмов и препятствует их размножению. Таким образом, вода, выходящая из УФ установки, обеззаражена и готова к употреблению. Это наиболее простая, эффективная и недорогая технологическая схема очистки воды.

Обратный осмос

Доочистка с помощью обратноосмотических систем – механический способ очистки воды, с различными примесями, с помощью фильтрации сквозь мембраны с порами, позволяющими проходить через них только молекулам воды, а все остальные примеси удаляются.

Более подробно о технологии обратноосмотической очистки написано в нашей статье: Обратный осмос. Что это и для чего применяется? Позвоните нам +7 (499) 390-28-02, и мы проконсультируем по объекту и решим все ваши проблемы. http://prntscr.com/i9xaa5