Технология очистки воды

Новые технологии очистки воды: нанофильтрация и фотокатализация

Новые технологии очистки воды: нанофильтрация и фотокатализация

О многочисленных вариантах избавления воды от примесей сегодня не пишет только ленивый. О регантных и безреагнтных способах обработать воду знают хотя бы кое-что, многие. Однако, прогрессивные силы человечества не стоят на месте. Новые технологии очистки воды все таки появляются и о них тоже не помешает узнать, чтобы решившись на установку системы умягчения, воспользоваться самыми выгодными решениями

Современные технологии очистки воды хороши тем, что о них мало кто знает и это хорошая ниша для бизнеса. Теперь в приборах используют и микроэлектронику, и сенсорное управление. Но при этом старые добрые методы очищения также в чести и при всем тотальном снижении их использования, все-таки остаются в топе. Почему так происходит?

Прежде всего, это связано пока с малыми возможностями потребителей бывшего СССР. Не все пока могут позволить себе дорогостоящее оборудование. Потому используют старые добрые — отстаивание, осветление, кипячение. Осветление до сих пор еще используют потому, что многие современные приборы очищения работают только с обработанной водой, а осветление помогает простым образом устранить из воды определенный осадок.

Оно же помогает устранить взвешенные частицы из воды. Их в паводковый период в воде больше всего, примерно до 2500 милиграмм на литр. Ниже представлена таблица, в которой показано, на сколько быстро оседают примеси разных размеров в воде, нагретой до показателя в 100 градусов.

Скорость осаждения, мм/с

Время выпадения в осадок

Кипячение, как способ умягчить воду не работает так долго, как осаждение, но при этом образует накипной осадок, который и является самым большим недостатком некачественной воды. Новые технологии водоподготовки призваны как раз предупредить образование этого самого осадка.

Правильно выбрать метод очистки тоже задача не из легких. Нужно определить состав воды, выяснить требования предьявляемые к качеству полученной очищенной воды, и точно знать, для чего эту воду будут применять.

Задачи очистки воды не обязательно могут сводиться к умягчению. Очень часто вода для технических нужд требует только обезжелезивания и обеззараживания. Для устранения железа используют окислители или специальные установки, которые отфильтровывают железосодержащие примеси.

Кроме того, к проблемам жесткости, сегодня добавляются и другие. Вода из скважин большой глубины часто обладает целым букетом примесей. Ведь в воду сегодня сливают еще и стоки промышленных предприятий. Порой попадаются очень странные загрязнения, с которыми трудно бороться.

Получить из такой воды чистую и мягкую питьевую воду достаточно сложно. Найти один идеальный фильтр невозможно. И даже новые технологии очистки воды не позволяют использовать один прибор на все примеси. Потому и в быту, и в промышленности используют водоподготовку – комплекс фильтров, помогающий постепенно избавить воду от разных включений. Наиболее часто используют сегодня следующие виды очистки воды:

В отличие от старых методов, новые технологии очистки воды, а именно нанофильтрация, как одна из самых прогрессивных технологий хороша именно своей универсальностью. Помогает убрать цвет и галогенные органические примеси, избавится от хлорсодержащих примесей без использования вредных реагентов.

Нанофильтрацию очень часто используют в Голландии, Штатах и Франции. Она очень эффективна при борьбе с остатками хлорки. Правда, как уже было сказано выше, любая уф технология требует обязательного применения многоступенчатой предварительной очистки. Здесь используют и фильтры, и коагуляцию. Иногда перед нанофильтрацией могут применять ультрафильтрационные установки или обратный осмос, если к воде предьявляют совершенно особые требования.

Но при этом нанофильтрация из-за большого количества предыдущих этапов является одним из самых дорогих способов почистить воду. массово ее не используют, только для воды специального назначения.

Одной из самых продвинутых на сегодня новых технологий очистки воды является фотокатализация. Идея данной технологии состоит в том, чтобы взвешенные и растворенные органические примеси выводить из поверхностных источников воды без применения систем предварительной чистки или химической обработки.

Знаменитые компании из Нидерландов и Великобритании уже пытаются изготавливать подобные приборы. На сегодня выпущен нанофильтрационный прибор в виде трубы со специальной капиллярной мембранной, причем она в системе может быть не одна. Достоинством такого фотокатализатора является – отсутствие застойных мест, то есть примесям не где застревать, из-за трубчатой формы фильтра. Осадок скапливается на мембранах минимально.

Правда, и стоит такой опытный образец довольно дорого, поэтому массового потребителя еще не нашел. Применяют в основном для станций с производительностью не более 200 кубов воды в сутки. Из минусов можно вспомнить большое потребление электроэнергии. Проблема в том, что для работы прибора нужен постоянный поток воды с довольно высокой скоростью. И чтобы вода циркулировала постоянно, приходится подключать насосы и тратить электроэнергию.

Еще одна новинка – рулонный аппарат, в котором меньше гидравлическое сопротивление. В нет также исключены застойные места и есть открытый канал. В этом приборе осадок образуется тем быстрее, чем быстрее поток. Весь осадок удерживает мембрана. К плюсам установки можно отнести возможность отрегулировать давление, откорректировать скорость потока воды. Точно так же можно настроить частоту промывок.

Такая новая рулонная технология с открытым каналом помогает очищать поверхностные воды при цветности до 150 градусов, и при наличии взвешенных частиц. Что немаловажно, электроэнергии при этом используется не больше 0,5 киловатта на один очищенный куб воды.

Установка сама проста, легко монтируется, автоматизирована и не требует постоянного контроля за дозированием химических примесей. Правда, для удаления отравляющих примесей, типа мышьяка такой установки недостаточно. Для специальных нужд все равно потребуется обработка механическим оборудованием для 100% очистки воды..

Озонирование воды в бассейнах

Пример результата работы применения системы озонирования

Классическая схема очистки воды плавательного бассейна состоит из трех неотъемлемых систем:

— система фильтрации от взвешенных частиц;

— система очистки от органических соединений;

— система обеззараживания (дезинфекции) воды;

Обычно предполагается использование песчаных фильтров , применение хлорных дезинфектантов, флокулянтов и коагулянтов для очистки и дезинфекции воды.

Эти методы очистки воды имеют ряд весомых недостатков. Главный их них, это применение хлорсодержащих реагентов для обеззараживания воды. Вместе с человеком в воду бассейна привносятся органические вещества, которые вступая в реакцию с хлором, образуют хлорорганические соединения. Именно они придают воде в бассейне, знакомый всем, специфический запах и оказывают раздражающий эффект на кожу и слизистые человека.

Хлорорганические соединения имеют свойство быстро накапливаться в воде со временем эксплуатации бассейна и являются чрезвычайно токсичными. К ним относится одно из самых ядовитых веществ на земле – диоксин.

Эффективная альтернативная технология очистки воды в бассейнах, это озонирование.

Озон – газ, активная форма кислорода — мощнейший окислитель и дезинфекант, намного более эффективный чем хлор.

Продукты реакции озона с органическими веществами, это привычные человеку оксиды, альдегиды, кислоты и спирты – они присутствуют в самых чистых водоемах. Кроме того, продуктами окисления органических веществ является – вода и углекислый газ.

Это говорит, что озонирование на много более безопасный и надежный способ дезинфекции воды в бассейнах.

В дополнение, нужно отметить, что применение озона постепенно уменьшает уровень органических веществ в воде бассейна, что позволяет, в больших общественных бассейнах совместно использовать хлор и озонирование.

В таких системах озон играет роль обеззараживающего реагента и окисления органических веществ, а хлор – долгоживущий дезинфекант.

Данная технология давно стала популярной и используется в странах европы и США.

В небольших частных бассейнах применяющих системы озонирования, зачастую не требуется применение хлорсодержащих реагентов, из-за невысокой нагрузки на бассейн.

Часто, в целях рекламы, некоторые фирмы подрядчики добавляют в схему очистки воды бассейна озонатор с малой производительностью, преподнося систему как озоновую. Обычно в таких случаях обработке озоном подвергается лишь малая часть объема воды и эффекта при таком подходе — нет.

В системах озонирования воды в бассейнах OXi.Pool, поток проходящий через установку обеспечивает двукратный суточный водообмен чаши бассейна, а производительность озонатора рассчитана из дозировки 1 гр.озона на 1 куб.м воды проходящей через установку. Данный подход позволил сделать системы OXi.Pool одними из самых эффективных на сегодняшнем рынке.

Сравнение технологий озонирования и хлорирования воды в бассейне

Технология очистки воды

Очистка сточных вод – это различные методы, которые позволяют провести обработку отходов, разделяя их на чистую жидкость и твердые фракции. Воду можно использовать в технических целях.

Твердая часть содержит высокое количество загрязняющих веществ, поэтому ее утилизируют.

Законодательство предъявляет жесткие требования к спуску хозяйственно-бытовых отходов. Они обязательно должны пройти высокую очистку.

При несоблюдении этих требований к владельцам домов предъявляют высокие штрафные санкции.

Поэтому в частном доме установка оборудования для обработки стоков является обязательным условием. Для этого можно использовать септик или проводить монтаж серьезных очистительных сооружений.

Для обработки отходов используют:

  • отстойники. К недостаткам их использования относят неприятные запахи и низкую степень очистки. Загрязненные воды очищаются при помощи оседания тяжелых фракций на дно емкости. Образованный ил откачивают посредством специальной техники и после обеззораживания применяют его в качестве удобрения. Такой способ требует доочистки стоков;
  • промышленные септики. Представляют собой устройства, состоящие из нескольких камер. Они выполняют более тщательную очистку. В зависимости от принципа работы устройства может понадобиться организация дренажных полей;
  • системы глубокой очистки. Предполагают очистку стоковых вод на 99%. Их монтаж легкий, при их эксплуатации не требуется откачка отходов, от них не исходят неприятные запахи. К недостаткам таких систем относят их энергозависимость.

Фото: промышленный септик

Выбор конструкции связан с определением расхода хозяйственно-бытовых отходов в день. Важно учитывать количество человек, проживающих в доме и методы очистки сточных вод, которые предусмотрены в оборудовании.

Данный метод часто применяется для обработки промышленных и бытовых отходов. Принцип работы биологического способа очистки сточных вод заключается в создании определенных условий, при которых микробы расщепляют органические вещества на простые – воду, углекислый газ.

В зависимости от участвующих, в процессе расщепления отходов, микроорганизмов различают два метода очистки:

  • аэробные бактерии. Для их жизнедеятельности необходимо проникновение в очистительную емкость кислорода;
  • анаэробные микроорганизмы. Очистка стоков происходит только при соблюдении полной герметичности бака, без участия кислорода.

Обработка аэробными бактериями происходит в различных емкостях: биопрудах, биологических фильтрах.

Суть очистки при этом не меняется, которая происходит путем минерализации отходов. В природных условиях доочистка стоков происходит на полях фильтрации.

Они представляют собой участки, заселенные аэробными микроорганизмами. Загрязненные стоки, попадая на них, проходят процесс окисления, образовываясь на конечном этапе в воду и углекислый газ.

Строительство биопрудов связано с созданием условий для проживания бактерий. Для этого его закладывают на маленькую глубину, заполняют водорослями в большом количестве и насыщают жидкость кислородом.

Такую технологию используют не только для очистки бытовых отходов, отлично они действуют при обработке промышленных стоков или рек.

Фото: биологическая очистка при обработке промышленных стоков или рек

К недостаткам применения полей фильтрации и биопрудов относят их сезонность, малую производительность и заполнение объемной территории для их сооружения.

Биологические фильтры – это искусственные сооружения, в которых легко в течение длительного времени можно поддерживать условия для проживания и размножения микроорганизмов.

Представлены они в виде емкостей, в которых проживают колонии бактерий. Они обладают высокой надежностью и способностью перерабатывать большое количество сильнозагрязненных хозяйственно-бытовых отходов.

Важно! Не стоит допускать превышение концентрации загрязнений, так как это может привести к погибели аэробных микроорганизмов. Принцип действия биологических фильтров схож с природной очисткой на полях фильтрации.

В качестве искусственной обработки бытовых отходов используют аэротенки. Это баки глубиной от 5 до 6 м, на дне которых находится ил.

На его хлопьях проживает множество бактерий, жизнедеятельность которых поддерживается благодаря устройству по нагнетанию воздуха. Они перерабатывают поступившие органические вещества и отправляют очищенную воду в отстойник.

Там происходит осаждение ила, после чего некоторая его часть возвращается назад в аэротенк. Данный способ очистки более сложен в обслуживании по сравнению с биологическим фильтром.

Фото: аэротенк

При необходимости обрабатывать воды с повышенным содержанием органики лучше использовать анаэробный метод.

Он позволяет сэкономить место на участке и материальные расходы, связанные с проводкой аэрации жидкости. Анаэробные реакторы представлены в виде металлических баков, которые включают в себя минимальный набор оборудования.

При функционировании метода выделяется большое количество метана, поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.

Биологические способы очистки применяются только в том случае, когда концентрация загрязняющих веществ в стоках, не превышает допустимые нормы.

Важно! Для сброса отходов в водоемы, необходимо предусмотреть предварительную их обработку и доочистку при помощи озонирования.

Оборудование данного способа включает в себя биологическую обработку посредством активного или и применение механического мембранного фильтра.

Применяют его для разделения ила и напоминают он по принципу действия отстойники, используемые при биологической технологии в аэротенках.

К преимуществам мембранной установки относят ее компактные размеры, позволяющие устанавливать их при модернизации существующих очистительных конструкций.

Также выделяют хорошую очистку отходов, которые после прохождения через оборудование можно использовать для орошения огорода или спуска в водоем.

Мембранная технология позволяют проводить работу при повышенном содержании активного ила. С ее помощью из сточных вод удаляют вирусы, твердые вещества и опасные микроорганизмы.

Об электрических помпах для откачки воды, читайте здесь.

Существуют различные способы расположения оборудования:

  • внутреннее. Мембраны погружаются в воду и являются частью очистительного сооружения;
  • наружное. Мембранное оборудование представлено в виде отдельной емкости, куда стоки поступают посредством насоса.

Мембранные биореакторы применяют для очистки отходов с промышленных и продуктовых предприятий, после птицефабрик и текстильных заводов.

Они обрабатывают поверхностные и бытовые сточные воды. Их используют в качестве финишной очистки или предварительной перед нанофильтрацией.

Фото: мембранные биореакторы

В данной технологии биологический реактор предназначен для распада органических веществ, а мембранный модуль выполняет функцию отделения воды от активного ила.

Принцип действия состоит в следующих действиях: отходы при помощи насосного оборудования попадают в фильтрующую конструкцию.

Затем пройдя через сетку, они поступают в емкость-усреднитель, а затем на биологическую обработку. Состоит он из нескольких линий, которые включают в себя денитрификатор, где происходит окисление сточных вод.

Важно! Чтобы не происходило осаждение ила, используют мешалку, которая переправляет его в аэротенк. В нем установлена система аэрации, которая необходима для поддержания кислорода в системе.

Здесь происходит окисление органических примесей и нитрификация. Происходит она за счет установленных мембранных кассет, которые выполняют разделение активного ила от очищенной жидкости.

Данный процесс осуществляется благодаря слабому вакууму. Вода отправляется в конструкцию для проведения процедуры обеззараживания. После чего стоки можно выводить в водоем.

Систему рекомендуют применять в помещениях с малой площадью, при присутствии в отходах трудноокисляемых примесей или при высоких требованиях к качеству очистки жидкости.

Фото: принцип действия мембранного биореактора

Для удаления и разрушения опасных веществ, находящихся в отходах используют еще такие методы:

  • механический. Способ заключается в отстаивании стоков и их фильтрации для удаления примесей. Для непропускания в систему грубодиспенсарных частиц используют пескоуловители, решетки, септики для дачи;

Поверхностные вещества ловят отстойниками, нефтеловушками. Данный метод позволяет убрать из бытовых отходов до 75 % примесей, а из промышленных – до 95 %.

Существуют еще различные комбинации из основных технологий очистки. Например, механохимическая, используемая для выделения нерастворимых соединений.

Для этого в воду добавляют коагулянты при обработке вод механическим способом.

Для очистки сточных вод канализации используют различные современные технологии.

В зависимости от характера загрязнений, их опасности для окружающих выбирают способ обработки. Заключительным этапом является обработка осадка и обеззараживание стоков для последующего сброса в водоем.

Об установке счетчиков горячей воды, есть на странице.

Стоимость монтажа полипропиленовых труб, приведена здесь.

Источники:
Новые технологии очистки воды: нанофильтрация и фотокатализация
Рассмотрим и сравним старые и новые технологии очистки воды. А также разберемся с прогрессивными технологиями, такими как нанофильтрация и фотокатализация.
http://vodopodgotovka-vodi.ru/ochistka-vody/novye-tehnologii-ochistki-vody
Озонирование воды в бассейнах
Группа компаний "ТриОзон" предлагает современные системы озонирования воды для частных и общественных бассейнов.
http://xn--g1abqcbin.xn--p1ai/ozon_pool
Технология очистки сточных вод
Очистка сточных вод – это различные методы, которые позволяют провести обработку отходов, разделяя их на чистую жидкость и твердые фракции. Воду можно использовать в технических целях.
http://septikland.ru/kanalizacija/tehnologija-ochistki-stochnyh-vod.html

COMMENTS