Реагентная и безреагентная очистка воды

В современном мире все люди понимают, что чистых водоисточников на земле практически нет. В воде загнивает растительность, разлагаются тушки животных, в ней есть микроорганизмы. В водоемах присутствуют соли металлов, которые вода вымывает из пород. В них попадают вещества из городских смогов, из кислотных дождей. Вода из открытых водоисточников, из неглубоких колодцев, из глубоководных скважин и даже из водопровода нуждается в сильной водоочистке либо в доочистке (при централизованной водоподаче возможно вторичное загрязнение). Удаление примесей производится разными методами. Разбираемся, что такое реагентная и безреагентная очистка воды, чем различаются эти способы водоочистки, какие вещества и оборудование необходимы для качественного удаление водных примесей.

Реагентная очистка вод: достоинства и недостатки

Реагенты - органические и неорганические вещества, которые вступают в химические реакции с присутствующими в воде соединениями, образуют новые связи, заставляют соли железа и прочих металлов выпадать в осадок. После превращения растворенных веществ в нерастворимые, они становятся видимыми, оседают на фильтрах в виде густого осадочного слоя, который легко удалить сильным напором воды.

Реагентная очистка воды - это выведение из водного раствора вредных элементов с помощью сторонних веществ-реагентов.

К ним относят коагулянты и флокулянты:

• Коагулянты - под их действием коллоидные частицы соединяются в густые хлопья и падают в осадок из-за того, что стали тяжелыми. В качестве коагулянтов применяют хлориды и сульфаты железа, алюминия и других металлов. При коагуляции расход реагентов больше: на 1 литр жидкости нужно 20 мг (а флокулянтов всего 1-2 мг).
• Флокулянты - также склеивают примеси, но формируют более крупный осадок, продлевают срок службы фильтров, позволяют обрабатывать большие объемы воды. Их добавляют в раствор после коагулянтов для укрупнения частиц. Для флокуляции применяют различные вещества: амфотерные (проявляющие щелочные или кислотные свойства), анионные (отрицательно заряженные), катионные (положительно заряженные) соединения акрилатов и полиакриламидов.

Коагулянты и флокулянты применяют во многих установках реагентной водоподготовки. С их помощью получают воду высокой чистоты, намного проще контролировать степень водоочистки. При их использовании реже приходится менять фильтры, потому что в осадке нет мелких частиц, которые забивают поры фильтрующих элементов, вода становится чище и прозрачнее. Применение флокулянтов уменьшает расход коагулянтов на 10-40 %.

Реагенты связывают растворенный в воде кислород, предотвращают образование накипи на нагревательных элементах оборудования, окисление и коррозию металлических трубопроводов. Они хорошо справляются с очисткой растворов от железа, даже если его концентрация выше 10 мг/л. Под воздействием химических веществ выравнивается водородный показатель рН.
Эту способность - приведение в норму рН - используют при реагентной водоподготовке сильно щелочной или чрезмерно кислой воды. В зависимости от степени кислотности добавляют кислоту, щелочь либо амфотерные вещества (казеин).

К химическим веществам, которые применяют в реагентных системах очистки воды, относятся:

• хлорная известь - техническая смесь 3 компонентов хлорида, гипохлорита, гидроксида кальция с резким удушливым запахом;
• гипохлорит натрия - менее опасное вещество со сроком хранения не более 1 года, используется для очистки питьевой воды, бассейнов;
• диоксид марганца - хорошо удаляет железо и марганец;
• диоксид хлора - применяют для технической воды для автомоек;
• серебро - используют для обеззараживания питьевой жидкости;
• гипохлорит кальция - сильно ощелачивает воду, применяется для обработки стоков;
• пероксид водорода - повышает кислотность, в больших концентрациях может вызвать ожоги слизистых оболочек.

Реагентные способы очистки воды имеют общий недостаток - повышенный расход дополнительных веществ для водоочистки, траты на периодические закупки реагентов. При добавке в воду необходимо их строго дозировать (используя дозирующие системы), иначе их избыток принесет вред, особенно при очистке питьевой воды (некоторые вещества в большом количестве ядовиты). После обработки реагенты нужно удалить из раствора.

В промышленности реагентные методы очистки воды называются химической водоочисткой (ХВО).

Безреагентная очистка воды: плюсы и минусы

Безреагентные технологии очистки воды не подразумевают использование дополнительных веществ-реагентов. При таких способах кислород играет роль катализаторов - он ускоряет вывод металлов и летучих газов из воды. В водном растворе мало природного кислорода, его туда искусственно добавляют - закачивают под давлением. Наиболее эффектно применение безреагентных методов для удаления железа, сероводорода, летучих газов.

Установки для водоочистки:

• просты в конструктивном исполнении и в обслуживании;
• работают в автоматическом режиме;
• не требуют загрузки и строгого дозирования реагентов;
• восстановление работоспособности фильтрующих элементов производится промывкой большим количеством воды.

Безреагентные системы для очистки воды не требуют постоянного надзора, не нужно тратить деньги на регулярные закупки реагентов. Цена оборудования для обезжелезивания водных растворов доступна для всех потребителей.

К дорогим методам относят ультрафильтрацию, мембранные дистилляторы, электродеионизацию.

Оборудование для реагентной и безреагентной водоочистки

ООО НПК «Диасел» профессионально занимается водоподготовкой и водоочисткой водных растворов для питья, бытового и промышленного использования. Мы комплектуем водоочистные линии, блочно-модульные станции, в основу работы которых заложены разные методы, включая реагентные и безреагентные способы очистки воды до безопасного состояния в соответствии с требованиями ГОСТ, СанПиН, отраслевых ТУ. Помогаем очищать воду для нужд энергетики, легкой, тяжелой, пищевой промышленности, для микроэлектроники, лабораторий, фармакологии.

Реагентная система очистки воды

Оборудование для реагентной очистки воды включает напорный корпус, в который засыпаются фильтрующие загрузки.

Это может быть:

1. Смесь смол Экотар, состоящая из 5 компонентов, что позволяет производить 5-ступенчатую очистку. Разные виды смол А, В, С предназначены для источников поверхностного водозабора, колодцев и подземных скважин с разной концентрацией железа. Для восстановления очищающей способности смолы промывают водой и насыщают растром натрия, который восстанавливает утраченные ионы при ионном обмене с солями, находящимися в воде.
2. Окислительная и каталитическая загрузка Manganese Greensand (гринсанд, «марганцевый зеленый песок») - это измельченная, стойкая к истиранию порода, представляющая собой глауконитовый песок, покрытый диоксидом марганца. Под его действием примеси окисляются, превращаются в твердые соединения, оседают в виде осадка. При интенсивной работе диоксид расходуется, состав фильтра регенерируется раствором перманганата калия. В промышленных установках перманганат подается в систему постоянно, в бытовых - периодически, после промывания фильтрующей загрузки.

При промывке «зеленого песка» нежелательно сливать воду в обычный септик. Марганец затрудняет очистку стоков.

Системы безреагентной очистки воды

Эффективные промышленные методы безреагентной очистки воды наиболее часто применяют для удаления железа и солей металлов:

• Фильтры обезжелезивания используют совместно с аэрацией - насыщением воды воздушными пузырьками в аэрационной колонне. Кислород переводит растворенное Fe⁺ в нерастворимые соединения, которые оседают на фильтрах обезжелезивания. Вода, очищенная от примесей железа, подается на следующую ступень водоочистки.
• Обратный осмос также относится к безреагентной очистке - мембранные фильтры обратноосмотических установок удаляют большое количество загрязнений. На выходе они дают качественно очищенную воду.

Для обеззараживания дополнительно применяют УФ-стерилизаторы.

При сравнении реагентных и безреагентных методов очистки воды легко понять, что при расходе химических веществ нужно регулярно пополнять их запасы. При их добавлении в водный раствор надо соблюдать дозировку, чтобы не было превышения концентрации, что может заметно ухудшить вкус воды. Наименее безопасны в этом отношении регенирующиеся смолы - они, в отличие от хлорсодержащих компонентов, не выделяют в воду вредных веществ, легко промываются и восстанавливают способность к очистке больших объемов воды.

Безреагентные системы очистки воды более удобны в применении, для них не нужно подбирать реагентные загрузки, нет лишних расходов при обслуживании, процессом управляет автоматика.

Специалисты компании «Диасел» после анализа состава воды дадут рекомендации частным и юридическим лицам, подберут оборудование с лучшими фильтрующими материалами для качественной водоочистки от любых типов примесей.