Хлорирование питьевой воды: способы и методы очистки, норма хлора в системе водоснабжения и станциях водоподготовки

Хлорирование питьевой воды: способы и методы очистки, норма хлора в системе водоснабжения и станциях водоподготовки

В ХХ веке наука открыла способ обеззараживания питьевой воды путем хлорирования. Это был прорыв, позволивший значительно снизить опасность заболеваний, которые имеют бактериальную этиологию. Но с течением времени изменились и усовершенствовались и подходы к фильтрации ресурса, поэтому будет резонно
Бромная вода: что это такое и чем опасна для человека, химическая формула брома, методы очистки, взаимодействие с другими веществами

Бромная вода: что это такое и чем опасна для человека, химическая формула брома, методы очистки, взаимодействие с другими веществами

Рассмотрим раствор, активно используемый в промышленности. В фокусе внимания – бромная вода: что это такое, состав, структурная химическая формула и свойства.
Дистиллированная вода: что это такое и для чего она нужна - химический состав, формула, польза и вред для организма человека

Дистиллированная вода: что это такое и для чего она нужна - химический состав, формула, польза и вред для организма человека

Без питьевой жидкости невозможно существование ни одной формы жизни на планете. 
Система очистки и фильтрации воды для квартиры: как выбрать лучший бытовой фильтр

Система очистки и фильтрации воды для квартиры: как выбрать лучший бытовой фильтр

От качества питья напрямую зависит наше здоровье. Потребление недоброкачественной живительной влаги может пагубно сказаться на самочувствии человека и доставить проблемы с техникой и коммуникациями.

Сорбционные фильтры для очистки сточных вод: типы, технические характеристики, принцип работы, описание устройства

сорбционный фильтр технические характеристики

Жидкость, поступающая в наши помещения для утоления жажды, приготовления пищи, уборки территории, мытья посуды и принятия гигиенических процедур, должна соответствовать нормам, принятым Всемирной Организации Здравоохранения. В противном случае некачественно очищенная влага от органических отложений, ионов тяжелых металлов, извести, ржавчины, ила, песка, глины, гравия и других химических соединений, негативно скажется на здоровье людей. Санэпидемическая служба на территории Российской Федерации на государственном уровне контролирует не только качество H2O в магистралях общего пользования, но и степень безопасности стоков в источники. Давайте вместе разбираться, что это такое за устройство – сорбционный фильтр для очистки сточных вод.

Общие физические свойства абсорбента

За счет разной молекулярной структуры различные вещества могут притягиваться или отталкиваться друг от друга. Вы наверняка наблюдали, что маслянистая поверхность не смачивается жидкостью. В то же время отлично соединяется с углеводородными растворителями. Похожие свойства инженеры взяли на вооружение при создании конструкций, призванных извлечь и накопить одни элементы и беспрепятственно пропустить другие.

Что обозначает термин адсорбция

Переводом слова является – поглощение. Способность взаимного притягивания определенных веществ позволяет резко увеличить концентрацию каких-то элементов на поверхности адсорбентом. Таким способом возможна сепарация газов, если в роли барьера будет использована жидкость или текучая фракция, при использовании твердых тел. В нашей статье мы обсудим как раз второй вариант.

Описание и принцип работы сорбционного фильтра

сорбционный фильтр типы

Через пористую, реже, пластинчатую субстанцию пропускается поток, часть которого не вступает в ионную связь с преградами. Вторая составляющая за счет эффекта смачивания притягивается к фильтрующему элементу. Для примера можно взять обычный уголь и посмотреть на его реакцию с водой и нефтепродуктами. Вторые будут активно впитываться, а H2O почти полностью стекать. Специально подготовленный наполнитель помещается в герметичный сосуд. Через входной патрубок подаются загрязненные стоки (предварительно прошедшие отстойники и блоки механической очистки). Система построена так, что формируется равномерное распределение потока через весь объем. Собирающий коллектор выводит чистую жидкость для дальнейшего использования.

Со временем впитывающие способности наполнителя снижаются и его нужно заменить на новый.

Область применения фильтра сорбента

В зависимости от того, что требуется сделать, в самых разных сферах жизни и производства используются разнообразные виды подобных изделий. Например, стоит задача, отделить нефтепродукт от влаги. В этом случае в качестве поглощающего вещества будет использоваться наполнитель, склонный впитывать H2O. Если же необходимо убрать масло или органические растворители из системы снабжения, то, скорее всего, в качестве рабочего тела будет применяться уголь, так как он свободно пропускает влагу и активно взаимодействует с углеводородами.

В химической промышленности разработано огромное количество разных препаратов, «заточенных» на разделение разнообразных компонентов. В дальнейшем мы акцентируем внимание на очистку сточных вод, и рассмотрим наиболее распространенные способы и приемы.

Особенности устройства

сорбционные фильтры для сточных вод

Состав данного типа загрязненной жидкости может быть довольно разнообразным. В две основные группы следует вынести бытовые и промышленные стоки. Технология их обработки достаточно сильно отличается друг от друга.

Если производственные отходы имеют стандартный состав, под который и подбирается комплект адсорбентов. То продукты жизнедеятельности большого мегаполиса содержат в себе самый широкий спектр загрязнителей от нефтепродуктов и тяжелых металлов до бытовой химии и биологических отходов. Переработка таких массивов требует многоступенчатых технологических процессов.

Типы сорбционных фильтров

сорбционный фильтр что такое

В зависимости от преследуемых задач существуют разные модели:

  • Горизонтальные.
  • Вертикальные.

Основным показанием при выборе является возможности по размещению. Первые занимают больше места, но могут монтироваться под землей. Вторые более компактные, но стоят дороже.

По виду прохождения можно условно разделить на:

  • Постоянные. Поток не прерывается длительное время.
  • Периодические. Для технологической промывки на определенный интервал процесс фильтрации останавливается.

По состоянию адсорбента:

  • Неподвижные. При прохождении воды наполнитель остается на месте, удерживаемый гравитацией или специальными мембранами.
  • Псевдовзвешенные. Процеживающий состав перемещается под действием напора, постоянно перемешиваясь в объеме.

По направлению потоков:

  • Противоточные.
  • Прямоточные.
  • Смешанные.

В зависимости от конструктивных особенностей позволяют создать оптимальные условия для взаимодействия реагента с жидкостью.

Виды наполнителей

Универсального состава не бывает. Для взаимодействия с каждым конкретным веществом необходимо подбирать наиболее оптимальный реагент. В этом разнообразии самостоятельно сложно разобраться. Поэтому мы рекомендуем во избежание ошибок обратиться в специализированные компании, как пример, в ООО «Вода Отечества». Рассмотрим наиболее популярные сорбенты.

Угольный сорбционный фильтр

сорбент фильтр

Является самым распространенным вариантом. Очень эффективно работает против органических соединений. В зависимости от технологий может быть порошковым или гранулированным. Делается из каменного, древесного или кокосового угля. После фильтрации вода приобретает естественный цвет и максимально удаляется неприятный запах. Хорошо подходит как предварительный блок перед мембранным барьером.

Кварцевый песок

Наполнитель эффективно работает против нитратов, пестицидов, ионов тяжелых металлов и их соединений. Прекрасно убирает ржавчину. Дешев в использовании. Не приносит вреда окружающей среде. Широко распространен как в быту, так и в промышленности.

Цеолиты

Эти вещества способны избирательно присоединять отдельные элементы. Это свойство используется для устранения аммиака, нитратов, фенолов, фтора и нефтепродуктов. Довольно эффективны в удалении радионуклидов. Сырье по внешнему виду похоже на кварц, имеет блестящий перламутровый скол. Кристаллическая решетка способна пропускать внутрь структуры некоторые виды элементов.

Наиболее распространенные – абазит, морденит, клиноптилолит.

Алюмосиликаты

Соединения на основе алюминия и кремния. До 50 процентов земной коры состоит из этого класса. Очень эффективны против растворенной в воде меди, кадмия, стронция и многих других тяжелых металлов. Неплохо справляются с нефтяными производными. Считается очень перспективным фильтрующим составом. В природе очистка артезианских скважин происходит за счет подобных веществ.

Фиброил

Синтетический аналог активированного угля. Представляет собой волокнистую структуру белого или кремового цвета. Особенность сырья – активно отталкивает H2O (способно впитывать менее трех процентов от массы), и напротив, очень хорошо вбирает углеводородные жидкости (керосин, масло, жир и т. д.). По стоимости заметно дешевле, чем природный компонент. Распространен на предприятиях нефтепереработки и для устранения последствий экологических катастроф за счет плавучести.

Антрацит

Природный ископаемый уголь широко распространен для водоподготовки ТЭЦ, АЭС и ГРЭС. Прекрасно очищает жидкость от взвешенных частиц и мутности. Чаще всего применяется при многослойной системе, как предварительный элемент перед кварцем или другими наполнителями. Не смешивается с ними за счет низкой плотности.

Керамзит

Дешевый материал, стабильно работающий при любой температуре. Применяется как один из элементов грубой фильтрации. Устраняет взвешенные вкрапления, оксиды железа, органику и углеводороды.

Шунгит

Уникальный природный адсорбент на основе углерода. Обладает отличными характеристиками, похожими на свойства активированного угля. Использование ограничено редкостью породы, так как единственное разведанное местонахождение находится в республике Карелия. Очень эффективен против тяжелых металлов, радионуклидов и всех производных нефтяной промышленности. Отлично проявил себя при очищении бытовых стоков.

Плюсы и минусы метода глубокой сорбционной очистки

сорбционный фильтр

К преимуществам можно отнести:

  • В этом устройстве совмещены как механический, так и химический способы очищения.
  • Подбор компонентов позволяет избавляться от широкого спектра примесей.
  • Простота и неприхотливость в обслуживании.
  • Широкий температурный диапазон эксплуатации.
  • По стоимости намного дешевле, чем ионообменные и мембранные конструкции.
  • Возможность создания систем с потоком большой мощности.
  • Отсутствие работы химически активных веществ не наносит вред окружающей среде.
  • В роли рабочей зоны часто выступают естественные природные материалы.
  • Способность совмещения процесса с аэрацией, и как следствие, обезжелезивания.

Недостатками являются:

  • Большие габариты конструкции.
  • Необходимость периодической замены составляющих.
  • Невозможность устранения части загрязнений и микрофлоры (бактерии и вирусы).
  • Во время нарушения режима эксплуатации способен стать благотворной средой для развития одноклеточных.

Технические характеристики сорбционного фильтра

Конструкция изделия и степень загрязнения входного состава, а также требуемые параметры на выходе кардинально влияют на производительность системы. В маленькой статье невозможно отразить все возможные варианты. Поэтому для примера мы предоставляем вам таблицу промышленных марок по типу ФСБ.

Модель

ФСБ

Мощность

л/с

Масса установки

Диаметр, D

Объем загрузки

м3

Высота в метрах

1

до 4

275

1,2

1,4

4,1

5

от 5 до 7

450

1,5

1,8

4,1

10

от 8 до 12

610

1,8

2,3

4,1

20

13 – 19

1230

2,4

3,2

4,1

30

20 – 30

1990

3

4,0

4,1

40

от 30 до 40

2050

3

5

4,3

50

от 40 до 50

2200

3

6

4,8

Расчет сорбционного фильтра

Определится с необходимой вам мощностью можно, зная несколько параметров:

  1. степень загрязненности входного продукта;
  2. коэффициент очистки (насколько чистая влага требуется на выходе);
  3. физический объем (сколько литров будет проходить в единицу времени).

Как дополнительная информация, вам потребуется выяснить регулярность использования, температурные условия, возможности обслуживания и ремонта. На уровне потребителя вам необходимо совместить заявленные характеристики производителя с вашими теоретическими потребностями. После этого рекомендуется создать дополнительный резерв мощности в 30-40 процентов и осуществить выбор, отталкиваясь от этих результатов. Стоит иметь в виду, что в процессе работы производительность и уровень фильтрации будет снижаться. Это зависит от конкретной модели, интенсивности использования и других условий.

Конструкция

сорбционный фильтр для воды

Устройство промышленных изделий обычно выполнено в виде цилиндрической бочки, расположенной горизонтально или вертикально. К ней подводятся коммуникации ввода и вывода, а также обслуживающие магистрали. В обязательном порядке существует люк загрузки. Каждый производитель создает модель со своими техническими отличиями и более подробное описание можно найти в техпаспорте. Параллельно с основным изделием может идти в комплектации сопутствующее оборудование. Комплектация зависит от конкретных условий эксплуатации.

Установка и подключение

сорбционный фильтр описание работы

Поставщик системы обязан предоставить потребителю документацию, отражающую все тонкости монтажа изделия. Разнообразие продукции не позволяет в одном очерке описать все нюансы. Можно отметить, что вертикальные типы монтируются на поверхности земли на специально созданный фундамент. Показаниями к приобретению такого устройства являются ограниченность по площади, возможность термоизоляции. Рекомендуется в зонах с теплым климатом.

Горизонтальные могут эксплуатироваться как на воздухе, так и в заглубленном варианте. Последний позволяет сэкономить на обогреве в зимний период. При этом сам монтаж будет стоить немного дороже. Установка такого вида механизмов является сложной инженерной задачей. Необходимо учесть не только все процессы, происходящие внутри объекта, но и воздействие внешних факторов.

При выяснении технических условий учитываются:

  1. характеристики грунта;
  2. уровень подземных вод;
  3. глубина промерзания;
  4. возможности по подведению коммуникаций.

Мы предлагаем вам примерный план действий по установке заглубленного горизонтального сооружения:

  1. Выкапывается яма по параметрам больше объекта, приблизительно на 50-60 см.
  2. Глубина в зависимости от климатической зоны должна быть ниже поверхности на 0,5 – 1 метр.
  3. Формируется подушка из материала, исключающего пучение и обеспечивающего равномерную нагрузку на корпус.
  4. При большой массе устройства оборудуется специальная платформа, технологически необходимая для закрепления.
  5. Создается дренаж и возможность отведения грунтовых вод.
  6. Обеспечивается тепло и гидроизоляции.
  7. Подсоединяется к магистралям.
  8. Производится загрузка реагента и контрольный прогон.
  9. Формируется укрытие с возможностью доступа для обслуживания и ремонтных работ.
  10. При необходимости осуществляется обеспечение несанкционированного попадания путем возведения соответствующих заграждений.

Во время установки необходимо предусмотреть возможности для периодического обслуживания, ремонта и проверки корректности работы. А также обеспечить максимально легкий вариант перезагрузки активного наполнителя. В процессе эксплуатации в емкости могут образовываться токсичные и взрывоопасные элементы. Это нужно предусмотреть, чтобы избежать трагических случайностей.

Очистные сооружения, как и водозаборы являются стратегически важными объектами, и при их возведении существуют достаточно жесткие нормативы, которые необходимо соблюдать во избежание форс-мажора.

сорбционный фильтр для очистки воды

Заключение

Напорные и безнапорные сорбционные фильтры — это очень распространенное решение при доочистке самых разных стоков. Для того чтобы в окружающую среду попадало как можно меньше вредных веществ, к выбору и монтажу нужно подойти со всей серьезностью. Часть таких изделий предназначается, наоборот, для извлечения из растворов нужных элементов. В этом случае от модели напрямую будет зависеть рентабельность производства. Узнайте более подробно о возможностях очищения жидкости подобными установками у заводов-изготовителей или дилеров, представляющих их на рынке. В каждом конкретном случае вам потребуется специфичное устройство, поэтому желательно обратиться за консультацией к специалистам. Консультанты нашей компании «Вода Отечества» помогут решить вашу проблему.

Подписка на новости сайта

Введите Email: