Водоподготовка

Водоподготовка - неотъемлемый процесс на промышленных предприятиях. При этом под термином “водоподготовка” понимается не только обработка воды для производственных нужд. Очистка воды необходима и для сточных вод, которые сбрасываются предприятиями в окружающую среду.

В целом, водоподготовка - это комплекс взаимосвязанных мероприятий, заключающихся в изменении химико-биологическго состава воды, и в следствие, ее качества. Качество воды и ее состав зависят от целей ее последующего использования. Стандарты прописаны в нормативных документах таких, как ГОСТ и СанПиН.

Методы водоподготовки

Принципиально в водоподготовке для любых целей выделяют следующие группы методов очистки воды:

  • механические;
  • физические;
  • химические;
  • физико-химические.

К самим методам относят следующие:

  • осветление;
  • обеззараживание;
  • умягчение;
  • дегазация;
  • дистилляция.

Принципиальная схема методов водоподготовки

Принципиальная схема методов водоподготовки

Осветление

Осветление воды осуществляется путем отделения от воды лишних примесей - взвесей. Как правило, провоцируют образование осадка за счет добавления реагента. Осветление относится как к механических, так и к реагентным способам водоподготовки. Вода отстаивается в специальных емкостях. Затем проходит через фильтры для следующего этапа очистки. Осадок остается частично в емкости, частично на сетке фильтра.

В промышленной водоподготовке для осветлении воды применяются такие процессы, как коагуляция, известкование, магнезиальное обескремнивание. При коагуляции мелкие взвеси образуют “комки”, которые далее осаждаются на дно под собственным весом. Для коагуляции используются специальные реагенты, чаще всего это сульфаты Al2(SO4)3 и FeSO4. Эффективность коагулянтов повышается при использовании в комбинации с флокулянтами. При этом образование “комков” ускоряется, быстрее формируется осадок. Вследствие этого сам процесс водоподготовки проходит быстрее.

Обеззараживание

Вода в чистом виде, полученная так сказать “от природы”, содержит большое число микроорганизмов, вирусов. Такая “природная” вода не годится для использования в хозяйственных нуждах и для питья. Кроме того, содержащиеся бактерии могут пагубно влиять на водопроводную систему: разрушать трубы и даже выводить из строя оборудование для водоподготовки или водоснабжения.

Для обеззараживания воды применяются жидкий или газообразный хлор, а также гипохлориты NaClO, Ca(СlО)2, СlO2. Кроме того, используются такие методы, как озонирование и ультрафиолетовое облучение.

Умягчение

При известковании в воде снижается гидрокарбонатная щелочность. Этот процесс также способствует умягчению, обезжелезиванию, снижает концентрацию грубодисперсных примесей и кремниевой кислоты. Для известкования применяют суспензию на основе гашеной извести Са(ОН)2,, так называемое “известковое молоко”. В дополнение к этому каустический магнезит повышает эффективность удаления кремниевой кислоты.

Умягчение воды происходит несколькими реакциями:

  • устранение временной жесткости путем обработки гашеной известью;
  • устранение постоянной жесткости путем обработки кальцинированной содой;
  • осаждение катионов Са2+ и Mg2+ путем обработки тринатрийфосфатом.

Дегазация

Дегазация, или удаление из воды нерастворенных газов является одним из неотъемлемых этапов водоподготовки. Наличие газов в воде обусловливаться химическими реакциями между примесями и водой. Кроме того, газы могут образовывать по ходу водоподготовки. Выделяют четыре основных типа газов: 1) химически невзаимодействующий с водой и примесями; 2) химически взаимодействующий с водой и примесями; 3) коррозионно-активный; 4) корозионно-инертный.

Дегазация проводится на специальном оборудовании - деаэраторах. Применяется процесс термической деаэрации. Суть его заключается в следующем: вода контактирует с паром. При этом из воды удаляется газ. Он попадает в пар, где его парциальное давление близко к нулю. Деаэраторы, в которых осуществляется дегазации воды, бывают разных видов: пленочные, струйные, барботажные.

Для удаления кислорода из воды применяют химические методы - добавляют мощные восстановители. А чтобы избавится от сероводорода (H2S), воду хлорируют.

Дистилляция

Для ряда целей бывает необходимым получить дистиллят. В этом случае водоподготовка включает в себя этап термического обессоливания. Заранее умягченная вода помещается в испарители кипящего типа, где из нее удаляются соли. Дистиллят необходим для производства чистых реактивов, лекарственных препаратов.