Основные принципы обработки воды

Вода в природе насыщена большим количеством минералов, солей и других включений. Чтобы использовать такую воду в производстве или быту без вреда для здоровья, её нужно очищать. Обработка предполагает избавление от ненужных и вредных добавок и насыщение жидкости полезными микроэлементами.

Этот процесс крайне важен для производства — он помогает избавиться от накипи на оборудовании, ненужного осадка, повысить эксплуатационный ресурс техники и снизить расходы. В промышленности применяют 4 основных способа обработки: умягчение, фильтрацию, декарбонизацию и метод обратного осмоса.

Умягчение воды

Жесткость вызывают катионы кальция и магния. Повышенная концентрация элементов снижает качество воды, и при её использовании на ёмкостях остаются налет, накипь и осадок. Из-за этого оборудование быстрее выходит из строя, потребляет больше энергии, а трубы сильнее подвергаются коррозии.

Избавиться от жесткости помогает умягчение — извлечение катионов с помощью ионообменных смол. Вещество удаляет ионы кальция и магния и удерживает в свободной емкости. Со временем емкость заполняется, и смола теряет способность к умягчению. Поэтому её восстанавливают с помощью соли. Раствор хлорида натрия извлекает кальций и магний из смолы и удаляет их в дренаж.

Советы по подбору установки для умягчения:

    
1. При выборе оборудования нужно знать показатель фильтроцикла — объём воды между восстановлением смолы. Он зависит от количества и качества смолы, потребляемой соли и скорости отмывки смолы раствором.
    
2. Для вычисления фильтроцикла объём обменной ёмкости нужно разделить на показатель её жесткости.
    
3. Если обработанная вода нужна не постоянно, то выбирают одноколонную установку, если потребность круглосуточная — то двухколонную.
    
4. Фильтроцикл для двухколонных установок должен составлять не менее 4 часов, а для одноколонных — то время, за которое обрабатывается суточная норма.

Декарбонизация

Щелочная вода не подходит для использования в пищевых производствах, в системах охлаждения, тепловых сетях и в паровых котлах. Снижению качества способствуют природные включения — бикарбонаты. Чтобы их удалить из жидкости, используют слабокислотную кислоту карбоксильной группы. Она привлекает катионы, удерживает их и меняет на ионы водорода. Во время реакции выделяется углекислый газ, который уходит в атмосферу, а ионы магния, кальция и натрия остаются в виде безопасных хлоридов и сульфитов.

Советы по подбору установки для декарбонизации:

    
1. Установки различаются объемом обрабатываемой воды и фильтроциклом.
    
2. Производительность установки указана в технических характеристиках, а фильтроцикл рассчитывается по формуле. Нужно разделить объем обменной ёмкости на щелочность воды.
    
3. Посчитав показатели, нужно выбрать такую установку, в которой регенерация (восстановление) будет проходить не чаще чем 1 раз в 4 часа.

Фильтрация и обезжелезивание

Повышенное количество железа делает её непригодной для технических нужд и, тем более, для питья. Жидкость приобретает красно-коричневый оттенок и окрашивает оборудование, вещи и все, что с ней контактирует, в кирпичный цвет. Железо удаляют с помощью фильтрации.

Виды фильтров:

    
• Manganese Greensand и Aqua-mandix извлекают из воды железо, сероводород и марганец, которые остаются в виде осадка на фильтрующем материале;
    
• угольные фильтры придают приятный вкус и извлекают хлор, красители, органические элементы, танины;
    
• фильтры из антрацита подходят для фильтрации горячей воды.

В коммунальном хозяйстве и промышленности применяют глубинные фильтры Multimedia — они состоят из нескольких слоёв, при прохождении через которые из воды удаляется железо. Установки занимают меньше места и тщательно фильтруют ее. Слои заполняют тем материалом, который лучше всего подходит для конкретного вида воды.

Обратный осмос

Для очистки от лишних микроэлементов используют процесс обратного осмоса. Очищенную и соленую воду разделяют полупроницаемой мембраной, через которую вода из раствора перетекает в чистую жидкость, оставляя осадок на перегородке. Это возможно благодаря разнице давлений в жидкостях. Установки для морской воды создают давление 60–70 атмосфер, а для обычной — 15–30 атмосфер.

Оборудование подбирается в зависимости от производительности. Если температура очищаемой воды низкая, то количество очищенной за час будет ниже. Снижение температуры на 1 градус Цельсия означает уменьшение производительности на 1,5 %.