Всемирная организация здравоохранения отмечает дефицит чистой воды во многих регионах планеты, что приводит к различным заболеваниям и необратимым патологиям. В современном понимании водоочистка - это комплекс технических мероприятий, обеспечивающих удаление вредных примесей. Для этих целей используются простейшие бытовые приемы и промышленные методы с применением современного оборудования.

Наряду с очисткой воды проводится ее подготовка, и эти процессы существенно различаются между собой. Современные технологии водоподготовки находят широкое применение в разных отраслях промышленного производства, и в первую очередь в пищевой и фармацевтической.  Большие усилия прилагаются для обеспечения необходимых показателей теплоносителя в централизованных системах отопления и генерирующих предприятиях.

Современные технологии водоочистки используются во многих сферах, в том числе и в частных домовладениях. Эффективные методы обеспечивают обезжелезивание, умягчение и дезинфекцию воды, а также удаление всех возможных загрязнений. Получаемая жидкость становится пригодной для питья, приготовления пищи и использования в бытовой технике.

Что такое водоочистка и что в нее входит?

Вода из открытых и подземных источников содержит значительное количество растворимых и нерастворимых примесей органического и неорганического происхождения. Водоочистка представляет собой сложный процесс удаления из жидкости вредных химических соединений и веществ, продуктов жизнедеятельности живых существ, взвешенных (коллоидных) частиц и находящихся в ней газов. Главная его цель - получение воды, пригодной для использования по определенному назначению, в том числе для потребления человеком. 

Технологический процесс водоочистки, используемый в быту или в промышленности, предусматривает применение следующих методов:

• Физические. Фильтрация, адсорбция, седиментация, дистилляция и обратный осмос, а также воздействие электромагнитных излучений (ультрафиолетового и других).
• Биологические. Использование микроорганизмов для продуктов жизнедеятельности и поглощения некоторых примесей.
• Химические. Хлорирование, озонирование, флокуляция и ионообменные процессы.

Выбор того или иного метода водоочистки осуществляется с учетом конечных целей, исходя из состава и характера загрязнений. Применяемая технология должна обеспечивать необходимые параметры воды с минимальными финансовыми затратами на приобретение, монтаж, наладку, запуск оборудования, а также на его сервисное обслуживание.

Разница между водоподготовкой и водоочисткой

При всей схожести этих понятий между ними имеются и принципиальные различия. Водоподготовка и водоочистка - это самостоятельные направления в области контроля свойств, показателей качества и состава воды и доведения их до соответствия заданным требованиям. При этом очистка является составной частью процесса подготовки жидкости к использованию по назначению на предварительной, основной или заключительной стадии.

Разобравшись в терминах и поняв, что такое водоочистка и водоподготовка определим, в чем разница между ними:

Состав и производительность используемого оборудования. Процесс водоподготовки масштабнее и предполагает большие нагрузки и используемые фильтры, что учитывается при проектировании установок.

Цели. Обычно в ходе очистки воды осуществляется ее умягчение, осветление, обессоливание и обеззараживание. При водоподготовке обеспечивается контроль качества жидкости и доведение показателей до определенного уровня.

Назначение и сферы применения. Обычно установки водоочистки используются в частных домовладениях, а водоподготовка - на промышленных предприятиях и научных лабораториях.

В водоподготовке для снижения затрат применяется ранжирование. Оборудование подбирается таким образом, чтобы обеспечить получение питьевой и технической воды, используемой для бытовых и производственных нужд. В водоочистке такие схемы не используются в силу их высокой сложности и дороговизны.

В целом же водоочистка и водоподготовка - это составляющие процесса доведения жидкости до требуемых характеристик и обеспечения нужного состава. При этом используются различные технологии, основанные на физических, химических и биологических методах.

Основные направления водоподготовки

Природные источники воды, как открытые водоемы, так и скважины, не обеспечивают надлежащего ее качества. Основная задача комплексной водоочистки и водоподготовки в Москве и в регионах РФ состоит в обеспечении соответствия жидкости требованиям заказчиков и технологических потребителей. Цели этих процессов состоят в удалении из нее коллоидных и грубодисперсных примесей и растворимых солей. Это необходимо чтобы исключить возможность образования накипей, уменьшения коррозионного воздействия на черные и цветные металлы оборудования. 

В сфере современной водоподготовки выделяются следующие основные направления:

• Водоподготовка на промышленных предприятиях. Предполагает использование многоступенчатых схем, включающих  фильтрацию от механических примесей и растворенных газов, обезжелезивание и удаление солей жесткости. Параметры воды определяются общими нормативами и отраслевыми стандартами.
• Технологии и способы очистки воды в частных домах, коттеджах и дачах. Требования к системам водоподготовки для домовладений достаточно высокие, жидкость из централизованного водопровода или скважины в большинстве случаев не соответствует санитарным нормативам, а значит, нуждается в дополнительной обработке. Чаще всего устанавливаются установки обезжелезивания, ионообменные и угольные постфильтры.
• Водоподготовка для медицины, косметологических предприятий, лабораторий и микроэлектроники. Отраслевые требования к качеству и параметрам воды исключительно жесткие.  Водоподготовка и водоочистка для лечебных заведений, фармацевтики и косметологии предусматривает использование двухступенчатых систем обратного осмоса. Не менее жестки нормативы в микроэлектронике и научных лабораториях, для выполнения которых применяются установки ультрафильтрации небольшой производительности.
• Водоподготовка для пищевой промышленности и предприятий общественного питания, линии розлива бутилированной воды. Производство продуктов питания нуждается в чистой воде с определенным содержанием микроэлементов и солей. Для предприятий по розливу и бутилированию воды используются специальные системы, позволяющие сбалансировать ее химический состав, делают ее полезной и вкусной.
• Водоподготовка для предприятий теплоэнергетики (ТЭЦ, ТЭС и котельных). Нагрев воды в отопительных и котельных установках приводит к усилению ее агрессивности и повреждению оборудования и засорению трубопроводов. Водоочистка и водоподготовка для теплоэнергетических компаний  состоит в первую очередь в снижении показателей жесткости, кислотности и концентрации растворенного кислорода. При подготовке теплоносителя  осуществляется фильтрация, деаэрации, обезжелезивание и специальная химическая обработка.

Разработка наиболее эффективной системы водоподготовки и водоочистки позволяет получить воду с требуемыми параметрами в необходимых количествах. В технологических установках применяются инновационные методы удаления практически всех видов загрязнений, обеспечивающие ей требуемые свойства и параметры качества.

Технологии водоочистки

В условиях высокой загрязненности природных источников воды задача уменьшения содержания примесей до приемлемых значений стоит особенно остро. Для достижения нужных параметров используются физические, химические и биологические принципы водоочистки, которые реализуются в следующих технологиях:

• механическая фильтрация;
• обезжелезивание и аэрация;
• умягчение и ионный обмен;
• сорбция;
• обратный осмос.

В современной водоочистке используется разнообразное оборудование, в том числе насосные станции и устройства дозирования реагентов.  Комплектность систем определяется с учетом исходных параметров, обеспечиваемых объемов потребления и требований к воде.

Механическая очистка

Процесс удаления твердых примесей обычно реализуется в несколько ступеней. В комплексах водоочистки применяются следующие разновидности механических фильтров:

• Дисковые или сетчатые (промывные). Обозначенные устройства задерживают крупнодисперсные частицы величиной от 5 до 50 мкм. По мере засорения фильтры промываются обратным потоком или после демонтажа и используются повторно.
• Картриджные. Изготавливаются из вспененных полимеров или методом намотки из полипропиленового шнура. Предназначены для одноразового использования.
• Засыпные. В фильтрующих колоннах используются различные виды минеральной или полимерной засыпки. Используются в составе промышленных систем.

Подбор установки водоочистки для частного домовладения или предприятия начинается с предфильтров механической очистки. От качества подготовки воды на начальной стадии зависит эффективность всей системы и уровень затрат на ее обслуживание и содержание.

Обезжелезивание и аэрация

Высокое содержание соединений железа и других химических элементов в воде часто приводит к невозможности ее использования по назначению. Методы обезжелезивания в водоочистке подразделяются на реагентные и безреагентные. В первом случае происходит доокисление растворимых форм железа и марганца с переходом в нерастворимое состояние и последующим выпадением в осадок. Механические примеси отфильтровываются в засыпных колоннах.

Безреагентная водоочистка аэрацией осуществляются в напорных и безнапорных установках. Доокисление двухвалентного железа происходит кислородом атмосферного воздуха, который вводится в трубопровод под давлением. Безнапорная технология реализуется в системах душирования или эжекции. Излишки воздуха удаляется через специальные клапаны. Аэрационные методы не применяются для доочистки водопроводной воды, и используются в промышленных установках.

Умягчение воды и ионный обмен

Снижение показателей жесткости необходимо, прежде всего, для теплоносителей, применяемых в системах отопления. В водоочистке умягчение воды осуществляется при помощи природных ионитов (цеолитов или сульфоуглей) или полимерных ионообменных смол. Катиониты обеспечивают удаление двухвалентных металлов, в том числе и железа, причем их эффективность не зависит от концентрации загрязнений.

Основное преимущество ионообменных фильтров для воды и водоочистки перед реагентными методами обезжелезивания состоит в том, что они способны связывать марганец. Катионные засыпки легко регенерируются при пропускании через них насыщенного раствора поваренной соли. Восстановление свойств фильтра осуществляется многократно, что существенно снижает затраты на приобретение засыпок.

Сорбция (угольные фильтры)

Принцип действия данного типа водоочистки основан на поглощении растворимых примесей, в том числе и газов, специальными веществами. Сорбенты поверхностные (адсорбенты) и объемные (абсорбенты) обладают уникальной способностью связывать загрязнения при малых концентрациях последних и больших объемах очищаемой жидкости.

Сорбционные способы водоочистки обычно реализуются в специальных установках - колоннах с засыпкой из активированного угля. Сырьем для производства последнего преимущественно служит древесина березы или скорлупа кокоса. Допускается многократное использование засыпки после промывки обратным потоком.

Обеззараживание воды

В природной воде содержится большое количество микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Из существующих видов водоочистки самым безопасным являются ультрафиолетовые стерилизаторы. При облучении потока жидкости электромагнитным излучением, протекающим в трубке из кварцевого стекла, большая часть бактерий и вирусов погибают.

Одним из основных преимуществ данного метода является высочайший уровень безопасности. После обеззараживания в воде не остается вредных химических соединений (хлорирование) и взрывоопасных веществ (озонирование). Данный метод водоочистки по цене доступен практически любому владельцу частного дома или квартиры. Эффективность метода падает при повышении мутности, и его используют на заключительном этапе после осветления.

Насосные станции

Применение водоочистки на промышленных предприятиях и в быту невозможно без использования специального оборудования. Насосные станции обеспечивают подъем воды из скважин и обеспечивают необходимое давление в трубопроводах системы водоснабжения. Устройства комплектуются системами управления, включение и выключение их происходит автоматически при падении давления в коллекторе или превышении заданных величин.

Насосные станции составляют основу водоочистки автономных систем, ими комплектуются большинство скважин в частных домовладениях. Оборудование снабжается гидроаккумулятором, обеспечивающим работу автоматики. Мощность привода колеблется в пределах от 0,75 до 1,1 кВт, а производительность составляет от 60 до 120 л/мин.

Дозация различных реагентов

В зависимости от типа и назначения система водоочистки комплектуется различным оборудованием. В частности работоспособность и эффективность установок, в которых используются реагенты, напрямую зависит от высокоточных дозаторов. Аппараты отличаются высокой надежностью и простотой настроек.  Большинство из них оснащаются дисплеями и имеют кнопочное управление.

Дозирующие системы в комплексной водоочистке обеспечивают регулирование подачи следующих растворов реагентов:

• Щелочей и кислот.
• Окислителей.
• Ингибиторов коррозионных процессов и солевых отложений.
• Каталитических соединений для предотвращения коррозии в закрытых системах охлаждения и отопления зданий и сооружений.
• Химических веществ, препятствующих деструктивным процессам в полимерах.

В состав системы входят дозирующий насос, емкость для химического реагента и счетчик воды. Аппаратура может работать в разных режимах с управлением по расходу жидкости, по показаниям датчика или без них.

Обессоливание с помощью обратного осмоса

В современной водоочистке фильтрация не обеспечивает полного удаления солей и иных примесей. Системы обратного осмоса имеют максимальную эффективность, по характеристикам получаемый пермеат близок к дистиллированной воде. Установка имеет двух-трехступенчатый предфильтр, отделяющий из потока механические и некоторые другие примеси.

Эффективная водоочистка от солей жесткости происходит на полупроницаемой мембране, пропускающей молекулы оксида водорода и задерживающей более крупные молекулы. Пермеат имеет очень высокую степень очистки не менее 99,0%, и практически не содержит микроэлементов. Концентрат - насыщенный раствор соли сливается в канализацию или в дренаж.

Купить систему водоочистки

Компания Diasel Enginering предлагает услуги по проектированию, изготовлению и монтажу установок водоочистки и водоподготовки в Москве и в любом регионе страны. Предприятие имеет сервисную службу и обеспечивает регламентное обслуживание инсталлируемых систем с использованием фирменных комплектующих и оригинальных засыпок. Персонал имеет большой опыт реализации проектов разного уровня сложности в разных отраслях промышленности и в коммунальной сфере.

Наши специалисты осуществляют подбор водоочистки по анализу воды, что обеспечивает максимальную эффективность системы. При этом учитываются качественный состав примесей, их содержание и масса других факторов. Более полную информацию по техническим, организационным и другим вопросам вы сможете получить по телефону или в офисе «НПК «Диасел» в Москве.