Значение воды в жизни человека

Опреснение воды обратным осмосом.

С помощью этого метода можно проводить глубокое опреснение воды. В нормальных условиях эффект опреснения составляет 95-98%. Разделение воды и содержащихся в ней веществ достигается с помощью полупроницаемой мембраны. Сами мембра¬ны изготавливаются из различных материа¬лов, например, полиамида или ацетатцелюлозы и выпускаются в виде полых волокон или рулонного типа. Через микроскопичес¬ки малые поры этих мембран может прак¬тически проникать только чистая вода и растворенные в ней газы, в то время как соль, микроорганизмы, органические со¬единения и т. д. в основном задерживаются мембраной.

Эффект опреснения и связанная с ним производительность по опресненной воде зависит от различных факторов, прежде всего от общего солесодержания сырой во¬ды, а также солевого состава, давления и температуры.

На стадии предварительной обработки во¬ды следует ее отфильтровать и при не-обходимости очистить от хлора. Во многих случаях основной ступенью очистки явля¬ется снижение жесткости воды. С целью дальнейшего уменьшения содержания остаточных солей включается еще одна ступень очистки - установка полного обессоливания (чаще всего фильтры смешанного действия). Обратный осмос как метод обработки воды применяется, как правило, в непрерывных процессах. Опресненная вода поступает в резервуар, изготовленный из коррозионно-стойкого материала (полиэтилен, поли¬пропилен, высококачественная сталь). Из этого резервуара опресненная вода подается потребителю при помощи насоса, изготовленного из высококачественной стали (в отдельных случаях после обратноосмотической установки на линии устанавливается фильтр смешанного действия). Особые преимущества обрат¬ного осмоса заключаются в его высокой экологической безопасности. Здесь не применяются ни кислоты, ни щелочи, что резко снижает нагрузку на сточные воды и улучшает производственную безопасность.

Примеры практического применения метода:

- Питьевая вода, получаемая из морских и солоноватых вод;
- Охлаждающая вода;
- Воздухоочистители;
- Питательная вода для котлов;
- Увлажнители воздуха;
- Стерилизаторы;
- Водоподготовка с помощью электродиализа;
- Предварительная или главная ступень обессоливания для технической воды и воды для производства продукции в фар¬мацевтической, электронной и пищевой промышленности и в производстве напитков.

3.6 Дозирование реагентов.

После фильтрования, снижения жесткости, обессоливания и дегазации воды ее свойства могут сильно измениться, что вызывает необходимость подготовить ее для последующего использования. Такая обработка воды, в зависимости от целей ее применения, обеспечивается путем кондиционирования воды, т. е. ее химической обработки. В особенности это следует делать, когда вода применяется в качестве питательной воды для котлов или как хладоагент.

3.7 Дегазация.

Кислород и углекислота - важнейшие факто¬ры коррозии. Иногда проблемы антикор-розионной защиты удается решить добавкой в воду определенных веществ. Однако в случае обработки воды для котлов, охлаждающей воды, в водопроводных системах и в производственных установках это, возможно, осуществить лишь условно - добавка в воду реагентов в значительной степени обусловлена давлением и температурой.

Для снижения ущерба в этих случаях целе¬сообразно проводить специальную обработ¬ку воды. При этом предлагается два различ¬ных метода:

- дозирование в воду специальных реагентов для связывания кислорода (химическая дегазация) или нейтрализации углекислоты, т. е. для защиты водопровод¬ной системы путем образования пленки на поверхностях, омываемых водой (кондици¬онирование воды).

- удаление кислорода и углекислоты физи¬ческими методами (дегазация).

Термическая дегазация.

Растворимость газов в воде в значительной степени зависит от температуры и давления. С ростом температуры она снижается - при 100°С вода практически свободна от кислорода и углекислоты. Путем нагревания до точки кипения вода термически дегазируется. Нагревание воды наиболее целесообразно обеспечивается паром. Этот способ применяется практически лишь тогда, когда вода и без того нагревается свыше 100 °С (дегазация питательной воды для паровых котлов). Эффективность дегазации зависит от многих технических деталей. Соответствующие затраты пропорциональны требуемому эффекту дегазации, который в свою очередь определяется ступенью давления парового котла или инструкциями по питательной воде для котлов.

Термическая дегазация питательной воды целесообразна только в паровых котлах, работающих непрерывно. В случае дискретной их работы (например, скоростные парогенераторы) дегазатор должен нагреваться или с помощью "чужого" пара, или электричеством. При этом следует иметь в виду, что запас питательной котловой воды при временной остановке производства остывает и снова забирает из воздуха кислород и углекислоту. Для того, чтобы уменьшить вред от остаточ¬ного содержания кислорода и углекислоты, не полностью удаленных при термической дегазации, рекомендуется дополнительно проводить кондиционирование очищенной от газов питательной воды при помощи специ¬альных реагентов (для связывания кислоро¬да, подщелачивания и образования пленки). Благодаря применению современных мате¬риалов для кондиционирования воды, можно вообще отказаться от термической дегаза¬ции питательной воды. Эта экономически эффективная альтернатива целесообразна прежде всего для котлов с малой и средней производительностью, при прерывистой работе паровых котлов и в условиях ограни¬ченных производственных площадей.

Дегазатор для удаления углекислоты.

Углекислота удаляется из воды в дегазаторах, как правило, почти полностью. С помощью тонкого распыления и декомпрессии воды происходит удаление свободной углекислоты, при этом освобождается углекислый газ, который отводится движущимся навстречу потокам воздуха.

Этот физический метод дегазации воды для удаления свободной углекислоты применя-ется преимущественно после декарбониза¬ции (Н-катионирование) или после катионирования (полного обессоливания). Из воды могут также удаляться другие газообразные среды, например, сероводород. Снижение содержания кислорода в воде, как правило, не удается осуществить этим энергосбере¬гающим методом.

Примеры практического применения метода:

- Нейтрализация питьевой воды;
- Удаление сероводорода;
- Обогащение кислородом;
- Удаление СО, после слабокислого или очень кислого катионита в процессе декарбонизации или полного обессоливания;
- Отгонка легких фракций летучих вредных веществ.

3.7 Очистка сточных вод – нейтрализация.

В соответствии с действующими указаниями агрессивные жидкости не должны отво-диться в открытые водоемы или направлять¬ся в общественную канализационную сеть. Они должны надлежащим образом об¬рабатываться или удаляться, для того что¬бы избежать вредного воздействия содержа¬щихся в сточной воде ингредиентов. К ним относятся, в том числе, соляная кисло¬та и раствор едкого натра, т. е. среды, кото¬рые использовались для регенерации в ио¬нообменных аппаратах Соляная кислота и раствор едкого натра частично используются в процессе регене¬рации. Очень кислые или очень щелочные ионообменные смолы в установках полного обессоливания должны проходить регенера¬цию избытками кислоты или щелочи. Элюат и промывная вода имеют, поэтому кислую или щелочную реакцию. Водород-катионитовые фильтры (установки для декарбонизации) регенерируются с не¬значительным излишком кислоты. Соответ¬ственно элюат и промывная вода в этих ионообменниках имеют слабую кислую реак¬цию.
Итак, в соответствии с предписаниями, сточные воды после установок частичного или полного обессоливания должны пройти обработку нейтрализацией. Следует ли для этого создавать особое сооружение, т. е. спе¬циальную станцию нейтрализации, зависит от различных факторов. От установки нейтрализации сточных вод можно вообще отказаться, если построена и эффективно эксплуатируется хорошо осна¬щенная заводская станция очистки произ-водственных сточных вод. Если содержание элюата и промывной воды в суммарном объеме производственных сточных вод настолько незначительно, что не вызывает изменений величины водородного показателя, нейтрализацией можно также пренебречь. Уже на стадии проектирования следует четко уяснить, в каких условиях будут отводиться сточные воды. Все вопросы находятся в компетенции водохозяйственных учреждений, которые в зависимости от обстоятельств выдают разрешение на сброс сточных вод. Представляется целесообразным, когда за полностью автоматизированной установкой для обессоливания воды монтируется дополнительная ступень нейтрализации, работающая также в автоматизированном режиме. Таким образом, частично обес¬печивается автоматизированный контроль с регистрирующими измерительными прибо¬рами. Как эти, так и другие рекомендации компетентных водохозяйственных органов, должны учитываться уже на стадии про¬ектирования установок по обработке воды,