Wasseraufbereitungstechnologien. Methoden zur Trinkwasserreinigung. Wasserversorgung

Einführung

Über viele Jahre und Jahrhunderte hinweg wurde die Wasseraufbereitung nicht als Zweig der Technik und noch weniger als Zweig der chemischen Technologie ausgezeichnet. Dabei kamen empirisch ermittelte Techniken und Methoden der Wasserreinigung zum Einsatz, vor allem antiinfektiöse. Und deshalb ist die Geschichte der Wasseraufbereitung die Geschichte der Anpassung bekannter chemischer Prozesse und Technologien zur Aufbereitung und Reinigung von Wasser, die ihre Anwendung gefunden haben oder finden. Die Aufbereitung von Wasser für die Trink- und Brauchwasserversorgung unterscheidet sich grundlegend von anderen Bereichen der chemischen Technik: Wasseraufbereitungsprozesse finden in großen Wassermengen und mit sehr geringen Mengen gelöster Stoffe statt. Dies bedeutet, dass ein hoher Wasserverbrauch die Installation großer Geräte erfordert und eine geringe Menge an aus dem Wasser extrahierten Substanzen zwangsläufig den Einsatz „feiner“ Methoden der Wasseraufbereitung erfordert. Derzeit werden die wissenschaftlichen Grundlagen der Wasseraufbereitungstechnologien unter Berücksichtigung der spezifischen Besonderheiten dieses Technologiezweigs intensiv weiterentwickelt. Und diese Arbeit ist noch lange nicht abgeschlossen, wenn wir überhaupt über das endgültige Wissen über Wasser sprechen können. Es wäre eine gewaltige Übertreibung zu sagen, dass fortschrittliche wissenschaftliche und gestalterische Kräfte sowie die besten Fähigkeiten im Maschinenbau darauf abzielten, den Anforderungen der Wasseraufbereitung gerecht zu werden. Im Gegenteil, die Aufmerksamkeit für diese Branche und damit für die Finanzierung wurde im geringsten, auf Residualbasis, gezeigt.

Auch die Wasseraufbereitung hat die Prüfungen erlebt, die Russland in den letzten 12 bis 15 Jahren erlebt hat. Sowohl die Kunden als auch die Lieferungen von Wasseraufbereitungsanlagen werden sozusagen zunehmend individualisiert. In den vergangenen Jahren erfolgten die Lieferungen in der Regel im Großhandel, heute jedoch hauptsächlich in kleinen Mengen und einzeln. Ganz zu schweigen davon, dass es in Russland noch vor kurzem keine Haushaltsfilter und autonomen Wasserversorgungssysteme gab, die per Definition in einem oder mehreren Exemplaren geliefert werden. Und der Import solcher Geräte war sehr gering. Das bedeutet, dass sich viele Menschen mit der Wasseraufbereitung beschäftigen, die damit bisher nicht vertraut waren. Darüber hinaus beschäftigen sich aufgrund der geringen Zahl von Spezialisten für Wasseraufbereitung viele Ingenieure mit einer Ausbildung in anderen Fachgebieten mit Wasser. Die Aufgabe, Verbraucher mit hochwertigem Trinkwasser zu versorgen, kann kaum als einfach bezeichnet werden.

Es ist fast unmöglich, alle Methoden der Wasserreinigung und Wasseraufbereitung auch nur kurz zu besprechen. Hier wollten wir die Aufmerksamkeit der Leser auf die in der Praxis am häufigsten eingesetzten modernen Technologien in Kläranlagen verschiedener Wasserversorgungssysteme lenken.

1. Eigenschaften und Zusammensetzung von Wasser

Wasser ist die ungewöhnlichste Substanz der Natur. Dieser gebräuchliche Ausdruck ist darauf zurückzuführen, dass die Eigenschaften von Wasser weitgehend nicht den physikalischen Gesetzen entsprechen, denen andere Stoffe gehorchen. Zunächst muss daran erinnert werden: Wenn wir über natürliches Wasser sprechen, sollten sich alle Urteile nicht auf Wasser als solches beziehen, sondern auf wässrige Lösungen verschiedener, tatsächlich aller Elemente der Erde. Bisher war es nicht möglich, chemisch reines Wasser zu gewinnen.

1.1 Physikalische Eigenschaften von Wasser

Die polare asymmetrische Struktur des Wassers und die Vielfalt seiner Partner bestimmen die erstaunlichen anomalen physikalischen Eigenschaften von Wasser. Wasser erreicht seine größte Dichte bei positiven Temperaturen; es hat ungewöhnlich hohe Verdampfungs- und Schmelzwärme, spezifische Wärme sowie Siede- und Gefrierpunkte. Groß spezifische Wärme -4,1855 J/(g°C) bei 15°C – trägt aufgrund der langsamen Erwärmung und Abkühlung der Wassermassen zur Regulierung der Temperatur auf der Erde bei. Quecksilber beispielsweise hat bei 20 °C eine spezifische Wärmekapazität von nur 0,1394 J/(g°C). Im Allgemeinen ist die Wärmekapazität von Wasser mehr als doppelt so groß wie die Wärmekapazität jeder anderen chemischen Verbindung. Dies kann die Wahl von Wasser als Arbeitsmedium im Energiesektor erklären. Anomale Eigenschaft von Wasser - Volumenausdehnung um 10 % beim Gefrieren sorgt dafür, dass das Eis schwimmt, also wieder Leben unter dem Eis erhält. Eine weitere äußerst wichtige Eigenschaft von Wasser ist seine außergewöhnliche Größe Oberflächenspannung . Moleküle auf der Wasseroberfläche erfahren auf der einen Seite eine intermolekulare Anziehung. Da die Kräfte der intermolekularen Wechselwirkung im Wasser ungewöhnlich stark sind, wird jedes auf der Wasseroberfläche „schwimmende“ Molekül sozusagen in die Wasserschicht hineingezogen. Wasser hat bei 25°C eine Oberflächenspannung von 72 mN/m. Diese Eigenschaft erklärt insbesondere die Kugelform von Wasser unter Bedingungen der Schwerelosigkeit, das Aufsteigen von Wasser im Boden und in den Kapillargefäßen von Bäumen, Pflanzen usw.

Natürliches Wasser - komplex Dispersionssystem, enthält eine Vielzahl mineralischer und organischer Verunreinigungen.

Die Qualität von natürlichem Wasser bezieht sich im Allgemeinen auf die Merkmale seiner Zusammensetzung und Eigenschaften, die seine Eignung für bestimmte Arten der Wassernutzung bestimmen, während die Qualitätskriterien die Merkmale sind, anhand derer die Qualität des Wassers beurteilt wird.

1.2. Schwebstoffe

Schwebstoffe , die in natürlichen Gewässern vorkommen, bestehen aus Ton-, Sand-, Schluffpartikeln, suspendierten organischen und anorganischen Stoffen, Plankton und verschiedenen Mikroorganismen. Schwebstoffe beeinträchtigen die Klarheit des Wassers.

Der Gehalt an suspendierten Verunreinigungen im Wasser, gemessen in mg/l, gibt Aufschluss über die Verunreinigung des Wassers mit Partikeln überwiegend mit einem Nenndurchmesser von mehr als 1·10 – 4 mm. Wenn der Gehalt an Schwebstoffen im Wasser weniger als 2-3 mg/l oder mehr als die angegebenen Werte beträgt, der Nenndurchmesser der Partikel jedoch weniger als 1 × 10-4 mm beträgt, wird die Wasserverschmutzung indirekt durch die Trübung bestimmt das Wasser.

1.3. Trübung und Klarheit

Trübung Wasser entsteht durch das Vorhandensein feiner Verunreinigungen durch unlösliche oder kolloidale anorganische und organische Substanzen unterschiedlicher Herkunft. Neben Trübungen, insbesondere in Fällen, in denen das Wasser eine leichte Farbe und Trübung aufweist und deren Bestimmung schwierig ist, wird der Indikator verwendet « Transparenz» .

1.4. Geruch

Charakter und Intensität des Geruchs Natürliches Wasser wird organoleptisch bestimmt. Aufgrund ihrer Natur werden Gerüche in zwei Gruppen eingeteilt: natürlichen Ursprungs (im Wasser lebende und sterbende Organismen, verrottende Pflanzenreste usw.); künstlichen Ursprungs (Verunreinigungen von Industrie- und Landwirtschaftsabwässern). Gerüche der zweiten Gruppe (künstliche Herkunft) werden nach den geruchsbestimmenden Stoffen benannt: Chlor, Benzin usw.

1.5. Geschmack und Geschmack

Unterscheiden vier Arten von Wasseraromen : salzig, bitter, süß, sauer. Die qualitativen Merkmale von Geschmacksnuancen – Geschmack – werden beschreibend ausgedrückt: Chlor, fischig, bitter und so weiter. Der häufigste salzige Geschmack von Wasser wird am häufigsten durch im Wasser gelöstes Natriumchlorid verursacht, bitter durch Magnesiumsulfat, sauer durch überschüssiges freies Kohlendioxid usw.

1.6. Chroma

Der Wasserqualitätsindikator, der die Intensität der Wasserfarbe charakterisiert und durch den Gehalt an farbigen Verbindungen bestimmt wird, wird in Grad der Platin-Kobalt-Skala ausgedrückt und durch den Vergleich der Farbe des Testwassers mit Standards bestimmt. Chroma Die Temperatur natürlicher Gewässer wird hauptsächlich durch das Vorhandensein von Huminstoffen und Eisen(III)-Eisen-Verbindungen bestimmt und liegt zwischen einigen wenigen und tausenden Grad.

1.7. Mineralisierung

Mineralisierung - der Gesamtgehalt aller bei der chemischen Analyse von Wasser gefundenen Mineralstoffe. Die Mineralisierung natürlicher Wässer, die ihre spezifische elektrische Leitfähigkeit bestimmt, schwankt in weiten Grenzen. Die meisten Flüsse weisen Mineralisierungen von mehreren zehn bis mehreren Hundert Milligramm pro Liter auf. Ihre spezifische elektrische Leitfähigkeit variiert zwischen 30 und 1500 µS/cm. Die Mineralisierung von Grundwasser und Salzseen variiert im Bereich von 40-50 mg/l bis zu Hunderten von g/l (die Dichte weicht in diesem Fall bereits deutlich von Eins ab). Elektrische Leitfähigkeit atmosphärischer Niederschlag bei einer Mineralisierung von 3 bis 60 mg/l beträgt 10-120 µS/cm. Natürliche Mineralwassergewässer werden in Gruppen eingeteilt. Der Grenzwert für Süßwasser – 1 g/kg – wurde aufgrund der Tatsache festgelegt, dass bei einer Mineralisierung über diesem Wert der Geschmack des Wassers unangenehm ist – salzig oder bitter-salzig.

1.8. Elektrische Leitfähigkeit

Elektrische Leitfähigkeit ist ein numerischer Ausdruck für die Fähigkeit einer wässrigen Lösung, elektrischen Strom zu leiten. Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser hängt hauptsächlich von der Konzentration der gelösten Mineralsalze und der Temperatur ab.

Anhand der elektrischen Leitfähigkeitswerte kann man die Mineralisierung von Wasser näherungsweise beurteilen.

Wasser

Art des Wassers, Salzgehalt, Dichte,

1.9. Steifigkeit

Härte des Wassers wird durch das Vorhandensein von Kalzium-, Magnesium-, Strontium-, Barium-, Eisen- und Manganionen im Wasser verursacht. Doch der Gesamtgehalt an Calcium- und Magnesiumionen in natürlichen Gewässern ist ungleich größer als der Gehalt aller anderen aufgeführten Ionen – und sogar deren Summe. Unter Härte versteht man daher die Summe der Mengen an Calcium- und Magnesiumionen – die Gesamthärte, die sich aus den Werten der Karbonathärte (vorübergehend, durch Kochen eliminiert) und der Nichtkarbonathärte (permanent) zusammensetzt. Die erste wird durch das Vorhandensein von Calcium- und Magnesiumbicarbonaten im Wasser verursacht, die zweite durch die Anwesenheit von Sulfaten, Chloriden, Silikaten, Nitraten und Phosphaten dieser Metalle. Liegt die Wasserhärte jedoch über 9 mmol/l, muss der Gehalt an Strontium und anderen Erdalkalimetallen im Wasser berücksichtigt werden.

Gemäß der Norm ISO 6107-1-8:1996, die mehr als 500 Begriffe umfasst, wird Härte als die Fähigkeit von Wasser definiert, mit Seife Schaum zu bilden. In Russland wird die Wasserhärte in mmol/l angegeben. In hartem Wasser verwandelt sich gewöhnliche Natriumseife (in Gegenwart von Kalziumionen) in unlösliche „Kalziumseife“ und bildet nutzlose Flocken. Und bis die gesamte Kalkhärte im Wasser auf diese Weise beseitigt ist, kommt es nicht zur Schaumbildung. Bei einer Wasserhärte von 1 mmol/l sind für eine solche Wasserenthärtung theoretisch 305 mg Seife erforderlich, praktisch bis zu 530. Aber natürlich sind die Hauptprobleme die Bildung von Ablagerungen.

Klassifizierung von Wasser nach Härte (mmol/l): Wassergruppe Maßeinheit, mmol/l

Sehr weich………………..bis zu 1,5

Weich……………………….1,5 - 4,0

Mittlere Härte………… 4 – 8

Schwer…………………... 8 - 12

Sehr schwer……………….mehr als 12

1.10. Alkalinität

Alkalinität Wasser ist die Gesamtkonzentration der im Wasser enthaltenen Anionen schwacher Säuren und Hydroxylionen (ausgedrückt in mmol/l), die bei Labortests mit Salz- oder Schwefelsäure unter Bildung von Chlorid- oder Sulfatsalzen von Alkali- und Erdalkalimetallen reagieren. Folgende Formen der Wasseralkalität werden unterschieden: Bicarbonat (Hydrocarbonat), Carbonat, Hydrat, Phosphat, Silikat, Humat – abhängig von den Anionen schwacher Säuren, die die Alkalität bestimmen.

Alkalität natürlicher Wässer, deren pH-Wert normalerweise liegt< 8,35, зависит от присутствия в воде бикарбонатов, карбонатов, иногда и гуматов. Щелочность других форм появляется в процессах обработки воды.

Da die Alkalität in natürlichen Gewässern fast immer durch Bikarbonate bestimmt wird, wird bei solchen Wässern die Gesamtalkalität gleich der Karbonathärte angenommen.

1.11. Organisches Material

Reichweite organische Verunreinigungen sehr weit:

Huminsäuren und ihre Salze – Natrium-, Kalium-, Ammoniumhumate;

Einige Verunreinigungen industriellen Ursprungs;

Bestandteil von Aminosäuren und Proteinen;

Fulvosäuren (Salze) und Huminsäuren und ihre Salze – Humate von Kalzium, Magnesium, Eisen;

Fette unterschiedlicher Herkunft;

Partikel unterschiedlicher Herkunft, darunter auch Mikroorganismen.

Der Gehalt an organischen Substanzen im Wasser wird mithilfe von Methoden zur Bestimmung der Oxidationsfähigkeit des Wassers, des Gehalts an organischem Kohlenstoff, des biochemischen Sauerstoffbedarfs und der Absorption im ultravioletten Bereich beurteilt. Als Wert bezeichnet man den Gehalt an organischen und mineralischen Stoffen im Wasser, die unter bestimmten Bedingungen durch eines der starken chemischen Oxidationsmittel oxidiert werden Oxidationsfähigkeit . Es gibt verschiedene Arten der Oxidationsfähigkeit von Wasser: Permanganat, Bichromat, Jodat, Cer (Methoden zur Bestimmung der letzten beiden werden selten verwendet). Die Oxidationsfähigkeit wird in Milligramm Sauerstoff ausgedrückt, was der Menge an Reagenz entspricht, die zur Oxidation organischer Substanzen in 1 Liter Wasser verwendet wird. Im Grundwasser (artesisch) gibt es praktisch keine organischen Verunreinigungen und im Oberflächenwasser sind „organische“ Verunreinigungen enthalten entscheidender Grad mehr.

2. Auswahl der Wasseraufbereitungsmethoden

Wasseraufbereitungsmethoden sollten durch Vergleich der Zusammensetzung des Quellwassers und seiner Qualität ausgewählt werden, die durch behördliche Dokumente geregelt oder vom Wasserverbraucher bestimmt werden. Nach einer Vorauswahl der Wasseraufbereitungsmethoden werden die Möglichkeiten und Bedingungen ihres Einsatzes anhand der Aufgabenstellung analysiert. Meistens wird das Ergebnis durch die schrittweise Umsetzung mehrerer Methoden erreicht. Daher sind sowohl die Wahl der Wasseraufbereitungsmethoden selbst als auch deren Reihenfolge wichtig.

Es gibt etwa 40 Wasseraufbereitungsmethoden. Hier werden nur die am häufigsten verwendeten besprochen.

2.1.Physikalisch-chemische Prozesse Wasserversorgung

Diese Prozesse zeichnen sich durch den Einsatz chemischer Reagenzien aus, um die Partikel, aus denen die Verschmutzung besteht, zu destabilisieren und zu vergrößern. Anschließend werden die festen Partikel physikalisch von der flüssigen Phase getrennt.

2.1.1. Koagulation und Flockung

Koagulation und Flockung sind zwei völlig unterschiedliche Bestandteile der physikalischen und chemischen Wasseraufbereitung.

Koagulation - Dies ist die Phase, in der die Destabilisierung kolloidaler Partikel (ähnlich Kugeln mit einem Durchmesser von weniger als 1 Mikrometer) auftritt.

Das Wort Koagulation kommt vom lateinischen „coagulare“, was „anhäufen, zusammenkleben, ansammeln“ bedeutet. Bei der Wasseraufbereitung wird die Koagulation durch Zugabe von Chemikalien zu einer Wassersuspension erreicht, in der dispergierte kolloidale Partikel in großen Aggregaten, sogenannten Flocken oder Mikroflocken, gesammelt werden.

Kolloide sind unlösliche Partikel, die in Wasser suspendiert sind. Kleine Größen (weniger als 1 Mikrometer) machen diese Partikel äußerst stabil. Partikel können unterschiedlichen Ursprungs sein:

Mineral: Schluff, Ton, Kieselsäure, Metallhydroxide und -salze usw.

Organisch: Humin- und Fulvosäuren, Farbstoffe, Tenside und

usw.

Hinweis: Auch Mikroorganismen wie Bakterien, Plankton, Algen und Viren gelten als Kolloide.

Die Stabilität und damit Instabilität suspendierter Partikel ist ein entscheidender Faktor durch unterschiedliche Kräfte Anziehung und Abstoßung:

Kräfte der intermolekularen Wechselwirkung

Elektrostatische Kräfte

Durch die Schwerkraft der Erde

An der Brownschen Bewegung beteiligte Kräfte

Die Koagulation ist sowohl ein physikalischer als auch ein chemischer Prozess. Reaktionen zwischen Partikeln und Koagulans sorgen für die Bildung von Aggregaten und deren anschließende Ausfällung. Kationische Koagulanzien neutralisieren die negative Ladung von Kolloiden und bilden eine lockere Masse, sogenannte Mikroflocken.

Der Gerinnungsmechanismus kann auf zwei Schritte reduziert werden:

1- Ladungsneutralisierung: Dies entspricht der Reduzierung elektrischer Ladungen, die eine abstoßende Wirkung auf Kolloide haben.

2- Bildung von Partikelaggregaten.

Derzeit werden hauptsächlich mineralische Gerinnungsmittel verwendet. Sie basieren hauptsächlich auf Eisen- oder Aluminiumsalzen. Dies sind die am häufigsten verwendeten Gerinnungsmittel. Die Ladung des Kations wird dabei durch Metallionen erzeugt, die bei Kontakt mit Wasser aus Eisen- oder Aluminiumhydroxiden entstehen. Die Hauptvorteile solcher Gerinnungsmittel sind ihre Vielseitigkeit und niedrige Kosten.

Koagulation - Dies ist ein Zwischenschritt, aber ein sehr wichtiger Schritt im Prozess der physikalischen und chemischen Reinigung von Wasser und Abwasser. Dies ist der erste Schritt bei der Entfernung kolloidaler Partikel, dessen Hauptfunktion darin besteht, die Partikel zu destabilisieren. Die Destabilisierung besteht hauptsächlich darin, die auf der Partikeloberfläche vorhandene elektrische Ladung zu neutralisieren, was die Aggregation von Kolloiden fördert.

Flockung - Dies ist die Phase, in der destabilisierte kolloidale Partikel (oder Partikel, die während der Koagulationsphase gebildet werden) zu Aggregaten gesammelt werden.

Die Flockungsstufe kann nur in Wasser stattfinden, in dem die Partikel bereits destabilisiert wurden. Dies ist das Stadium, das logischerweise auf die Koagulation folgt. Flockungsmittel fixieren mit ihrer Ladung und ihrem sehr hohen Molekulargewicht (lange Monomerketten) destabilisierte Partikel und aggregieren sie entlang der Polymerkette. Dadurch kommt es im Flockungsstadium zu einer Vergrößerung der Partikel in der wässrigen Phase, die sich in der Bildung von Flocken äußert.

Die Bindungen zwischen destabilisierten Partikeln und dem Flockungsmittel sind in der Regel ionisch und wasserstoffbasiert.

2.2. Wasserklärung durch Filtration

Die erste Stufe der Wasseraufbereitung ist in der Regel die Befreiung von suspendierten Verunreinigungen – die Wasserklärung, manchmal auch als Vorbehandlung bezeichnet.

Es gibt verschiedene Arten der Filterung:

- anstrengend - die Porengröße des Filtermaterials ist kleiner als die Größe der zurückgehaltenen Partikel;

- Filmfiltration - Unter bestimmten Bedingungen wird das Filtermaterial nach einer gewissen Anfangszeit von einem Film aus Schwebstoffen umhüllt, auf dem Partikel zurückgehalten werden können, die sogar kleiner sind als die Porengröße des Filtermaterials: Kolloide, kleine Bakterien, große Viren;

- volumetrische Filtration - Schwebstoffe, die eine Filtermaterialschicht passieren, ändern wiederholt die Richtung und Bewegungsgeschwindigkeit in den Rissen zwischen den Körnern und Fasern des Filtermaterials; Dadurch kann die Schmutzaufnahmekapazität des Filters recht groß sein – mehr als bei der Folienfiltration. Die Filtration in Gewebe-, Keramik- und fast allen Filtern mit Filterelementen aus Vliesfasern erfolgt nach den beiden erstgenannten Typen; in feinkörnigen Schüttgutfiltern – nach dem zweiten Typ, in grobkörnigen Schüttgutfiltern – nach dem dritten.

2.2.1. Klassifizierung von Filtern mit körniger Beladung

Granulatfilter werden hauptsächlich zur Reinigung von Flüssigkeiten verwendet, in denen der Feststoffanteil vernachlässigbar ist und das Sediment keinen Wert hat; der Hauptzweck der Filter ist die Klärung von natürlichem Wasser. Sie werden am häufigsten in der Wasseraufbereitungstechnik eingesetzt. Klassifizierung der Filter nach mehreren Hauptfiltern Zeichen:

♦ Filtrationsgeschwindigkeit:

Langsam (0,1–0,3 m/h);

Krankenwagen (5-12 m/h);

Superhohe Geschwindigkeit (36–100 m/h);

♦ der Druck, unter dem sie arbeiten:

Offen oder frei fließend;

Druck;

♦ Anzahl Filterschichten:

Einzelne Schicht;

Doppelschicht;

Mehrschichtig.

Am effektivsten und wirtschaftlichsten sind Mehrschichtfilter, bei denen zur Erhöhung der Schmutzaufnahmekapazität und der Filtrationseffizienz die Beladung aus Materialien unterschiedlicher Dichte und Partikelgröße besteht: Oben auf der Schicht befinden sich große leichte Partikel, unten dort sind kleine schwere. Bei der Abwärtsfiltration werden große Verunreinigungen in der oberen Ladeschicht und die verbleibenden kleinen in der unteren Schicht zurückgehalten. Auf diese Weise funktioniert das gesamte Ladevolumen. Klärfilter halten Partikel mit einer Größe von mehr als 10 Mikrometern wirksam zurück.

2.2.2. Filtrationstechnik

Wasser, das suspendierte Partikel enthält und sich durch eine körnige Ladung bewegt, die suspendierte Partikel zurückhält, wird geklärt. Die Effizienz des Prozesses hängt von den physikalisch-chemischen Eigenschaften von Verunreinigungen, Filtermedien und hydrodynamischen Faktoren ab. Verunreinigungen reichern sich in der Ladungsdicke an, das freie Porenvolumen nimmt ab und der hydraulische Widerstand der Ladung steigt, was zu einem Anstieg der Druckverluste in der Ladung führt.

Im Allgemeinen kann der Filtrationsprozess in mehrere Phasen unterteilt werden: Übertragung von Partikeln aus dem Wasserstrom auf die Oberfläche des Filtermaterials; Fixierung von Partikeln auf Körnern und in den Rissen zwischen ihnen; Abtrennung fester Partikel mit deren Übergang zurück in den Wasserstrom. Die Entfernung von Verunreinigungen aus dem Wasser und deren Fixierung auf den Beladungskörnern erfolgt unter dem Einfluss von Adhäsionskräften. Das auf den Beladungspartikeln gebildete Sediment weist eine fragile Struktur auf, die unter dem Einfluss hydrodynamischer Kräfte zerstört werden kann. Ein Teil der zuvor anhaftenden Partikel wird in Form kleiner Flocken von den Körnern der Beladung abgerissen und in nachfolgende Schichten der Beladung übertragen (Suffusion), wo sie wiederum in den Porenkanälen festgehalten werden. Daher sollte der Prozess der Wasserklärung als Gesamtergebnis des Adhäsions- und Suffusionsprozesses betrachtet werden. Solange die Intensität der Partikeladhäsion die Intensität der Ablösung übersteigt, kommt es zu einer Aufhellung in jeder Elementarbelastungsschicht. Wenn die oberen Schichten der Ladung gesättigt sind, verlagert sich der Filtrationsprozess auf die unteren; die Filtrationszone scheint sich in Strömungsrichtung von dem Bereich, in dem das Filtermaterial bereits mit Verunreinigungen gesättigt ist und der Prozess der Suffusion vorherrscht, zu bewegen Bereich der Frischladung.

Dann kommt es, dass die gesamte Filterschicht mit Wasserverunreinigungen gesättigt ist und der erforderliche Grad der Wasserklärung nicht erreicht wird. Die Schwebstoffkonzentration am Beladeauslass beginnt anzusteigen.

Die Zeit, in der eine Wasserklärung bis zu einem bestimmten Grad erreicht wird, wird als bezeichnet Ladeschutzzeit . Bei Erreichen bzw. Erreichen des maximalen Druckverlustes muss der Klärfilter in den Auflockerungswaschmodus geschaltet werden, bei dem die Ladung im Gegenstrom gespült und Verunreinigungen in den Abfluss abgeleitet werden.

Die Möglichkeit, grobe Schwebstoffe durch einen Filter zurückzuhalten, hängt hauptsächlich von deren Masse ab; feine Suspension und kolloidale Partikel – durch Oberflächenkräfte. Die Ladung suspendierter Teilchen ist wichtig, da kolloidale Teilchen gleicher Ladung sich nicht zu Konglomeraten verbinden, vergrößern und absetzen können: Die Ladung verhindert ihre Annäherung. Diese „Entfremdung“ der Partikel wird durch künstliche Koagulation überwunden. Durch die Koagulation entstehen Aggregate – größere (sekundäre) Partikel, die aus einer Ansammlung kleinerer (primärer) Partikel bestehen. Die Koagulation (manchmal zusätzlich Flockung) erfolgt in der Regel in Absetzbecken-Klärbecken.

Oftmals wird dieser Prozess mit einer Wasserenthärtung durch Kalkung, Natronkalkung oder Natronlauge-Enthärtung kombiniert. Bei herkömmlichen Klärfiltern wird am häufigsten eine Filmfiltration beobachtet. Die volumetrische Filtration wird in Zweischichtfiltern und in sogenannten Kontaktklärern organisiert. Der Filter ist mit einer unteren Schicht aus Quarzsand mit einer Körnung von 0,65–0,75 mm und einer oberen Schicht aus Anthrazit mit einer Körnung von 1,0–1,25 mm gefüllt. Auf der Oberseite einer Schicht aus großen Anthrazitkörnern bildet sich kein Film; suspendierte Verunreinigungen dringen tief in die Schicht ein – in die Poren und lagern sich auf der Oberfläche der Körner ab. Schwebstoffe, die durch die Anthrazitschicht gelangt sind, werden zurückgehalten unterste Schicht Sand. Beim Auflockern des Filters kommt es zu keiner Vermischung der Sand- und Anthrazitschichten, da die Dichte von Anthrazit halb so groß ist wie die Dichte von Quarzsand.

3. Ionenaustausch-Reinigungsmethoden

Ionenaustauschist der Prozess, bei dem einige Ionen aus dem Wasser extrahiert und durch andere ersetzt werden. Für den Prozess werden Ionenaustauschersubstanzen eingesetzt – künstlich körnige, wasserunlösliche Substanzen, spezielle Vliesstoffe oder natürliche Zeolithe, die in ihrer Struktur saure oder basische Gruppen aufweisen, die durch positive oder negative Ionen ersetzt werden können.

Die Ionenaustauschtechnologie wird heute am häufigsten zur Enthärtung und Entmineralisierung von Wasser eingesetzt. Diese Technologie ermöglicht es, eine Wasserqualität zu erreichen, die den Standards verschiedener Industrie- und Energieanlagen entspricht.

Die Reinigung saurer Waschwässer durch das Ionenaustauschverfahren basiert auf der Fähigkeit wasserunlöslicher Ionenaustauscher, mit wasserlöslichen Salzen in einen Ionenaustausch zu treten, deren Kationen oder Anionen aus Lösungen zu extrahieren und eine äquivalente Menge an Ionen an die Lösung abzugeben , mit dem die Kationen- und Anionenaustauscher während der Regeneration periodisch gesättigt werden.

Die Ionenaustauschmethode der Wasserreinigung wird zum Entsalzen und Reinigen von Wasser von Metallionen und anderen Verunreinigungen verwendet. Das Wesen des Ionenaustauschs liegt in der Fähigkeit von Ionenaustauschmaterialien, Ionen aus Elektrolytlösungen im Austausch gegen eine äquivalente Menge an Ionenaustauscherionen aufzunehmen.

Die Wasserreinigung erfolgt durch Ionenaustauscher – synthetische Ionenaustauscherharze in Form von Granulat mit einer Größe von 0,2...2 mm. Ionenaustauscher werden aus wasserunlöslichen Polymersubstanzen hergestellt, die auf ihrer Oberfläche ein bewegliches Ion (Kation oder Anion) aufweisen, das unter bestimmten Bedingungen eine Austauschreaktion mit im Wasser enthaltenen Ionen gleichen Vorzeichens eingeht.

Die selektive Absorption von Molekülen durch die Oberfläche eines festen Adsorbens erfolgt aufgrund der Einwirkung unausgeglichener Oberflächenkräfte des Adsorbens auf sie.

Ionenaustauscherharze besitzen die Fähigkeit zur Regeneration. Nachdem die Arbeitsaustauschkapazität des Ionenaustauschers erschöpft ist, verliert er die Fähigkeit zum Ionenaustausch und muss regeneriert werden. Die Regeneration erfolgt mit gesättigten Lösungen, deren Wahl von der Art des Ionenaustauscherharzes abhängt. Wiederherstellungsprozesse laufen in der Regel automatisch ab. Die Regeneration dauert in der Regel etwa 2 Stunden, davon 10–15 Minuten zum Lösen, 25–40 Minuten zum Filtrieren der Regenerationslösung und 30–60 Minuten zum Waschen. Die Ionenaustauschreinigung erfolgt durch sequentielle Filtration von Wasser durch Kationenaustauscher und Anionenaustauscher.

Abhängig von der Art und Konzentration der Verunreinigungen im Wasser und der erforderlichen Reinigungseffizienz kommen unterschiedliche Schemata von Ionenaustauschanlagen zum Einsatz.

3.1. Kationierung

Kationierung , wie der Name schon sagt, dient dazu, gelöste Kationen aus Wasser zu extrahieren, also Kationisierung - der Prozess der Wasseraufbereitung mit der Ionenaustauschmethode, bei der Kationen ausgetauscht werden. Abhängig von der Art der im Volumen des Kationenaustauschers befindlichen Ionen (H+ oder Na+) werden zwei Haupttypen der Kationisierung unterschieden: Natriumkationisierung und Wasserstoffkationisierung.

3.1.1. Natriumkationisierung

Natriumkationenaustauschmethode Wird zur Enthärtung von Wasser mit einem Schwebstoffgehalt von höchstens 8 mg/l und einer Wasserfarbe von höchstens 30 Grad verwendet. Die Wasserhärte sinkt bei einstufiger Natriumkationisierung auf Werte von 0,05 – 0,1 mEq/l, bei zweistufiger Natriumkationisierung – auf 0,01 mEq/l. Der Prozess der Natriumkationisierung wird durch die folgenden Austauschreaktionen beschrieben:

Die Regeneration des Na-Kationenaustauschers erfolgt durch Filtrieren einer 5–8 %igen Kochsalzlösung mit einer Geschwindigkeit von 3–4 m/h.

Vorteile von Speisesalz als Regenerationslösung:

1. billig;

2. Zugänglichkeit;

3. Regenerationsprodukte lassen sich einfach entsorgen.

3.1.2. Wasserstoffkationisierung

Methode zum Austausch von Wasserstoffkationen Wird zur Tiefenenthärtung von Wasser verwendet. Diese Methode basiert auf der Filterung des behandelten Wassers durch eine Kationenaustauscherschicht, die Wasserstoffkationen als Austauschionen enthält.

Bei der Wasserstoffkationisierung von Wasser wird der pH-Wert des Filtrats aufgrund der dabei entstehenden Säuren deutlich gesenkt. Bei Enthärtungsreaktionen freigesetztes Kohlendioxid kann durch Entgasung entfernt werden. Die Regeneration des N-Kationenaustauschers erfolgt in diesem Fall mit einer 4 - 6 %igen Säurelösung.

3.1.3. Andere Kationisierungsmethoden

Natrium-Chlor-Ionisationsmethode Wird verwendet, wenn es erforderlich ist, die Gesamthärte, die Gesamtalkalität und die Mineralisierung des Quellwassers zu verringern, das Kriterium der potenziellen alkalischen Aggressivität (Verringerung der relativen Alkalität) des Kesselwassers zu erhöhen, das Kohlendioxid im Dampf und den Spülwert von Dampfkesseln zu verringern – durch Filtrieren nacheinander durch eine Schicht aus Natriumkationenharz in einem Filter und durch Schichten: zuerst – Chloranionenaustauscher und dann – Natriumkationenaustauscher in einem anderen Filter.

Wasserstoff-Natrium-Kationisierung (kombiniert, parallel oder sequentiell mit normaler oder „ausgehungerter“ Regeneration von Wasserstoff-Kationen-Austauschfiltern) – zur Reduzierung der Gesamthärte, Gesamtalkalität und Mineralisierung des Wassers sowie zur Erhöhung des Kriteriums für die potenzielle alkalische Aggressivität des Kesselwassers, Reduzierung den Kohlendioxidgehalt im Dampf und reduzieren die Kesselabschlämmung.

Ammonium-Natrium-Kationisierung Wird verwendet, um die gleichen Ziele wie die Natriumchlorionisierung zu erreichen.

3.2. Anionisierung

Anionisierung Wie der Name schon sagt, wird es verwendet, um gelöste Anionen aus Wasser zu extrahieren. Wasser, das bereits vorkationisiert wurde, unterliegt der Anionisierung. Die Regeneration des Anionenaustauscherfilters erfolgt üblicherweise mit Alkali (NaOH). Nachdem die Arbeitsaustauschkapazität des Anionenaustauschers erschöpft ist, wird dieser regeneriert. Sowohl stark als auch schwach basische Anionenaustauscher sind in der Lage, starke saure Anionen aus Wasser aufzunehmen. Anionen schwacher Säuren – Kohlensäure und Silizium – werden nur von stark basischen Anionenaustauschern absorbiert. Bei stark basischen Anionenaustauschern wird eine NaOH-Lösung als Regenerierungsmittel verwendet (daher wird der Vorgang auch Hydroxidanionisierung genannt). Der Mechanismus des Ionenaustauschs und der Einfluss verschiedener Faktoren auf die Technologie des Anionisierungsprozesses ähneln in vielerlei Hinsicht ihrem Einfluss auf Kationisierungsprozesse, es gibt jedoch auch erhebliche Unterschiede. Schwachbasische Anionenaustauscher sind in der Lage, verschiedene Anionen in unterschiedlichem Ausmaß zu sorbieren. In der Regel wird eine bestimmte Reihe beobachtet, bei der jedes vorherige Ion aktiver und in größeren Mengen absorbiert wird als das nächste.

In der technologischen Kette der Demineralisierung durch Ionisierung sind nach Wasserstoffkationen- und schwach basischen Anionenaustauschfiltern stark basische Anionenaustauschfilter vorgesehen, wenn es darum geht, Kieselsäureanionen und manchmal auch Kohlensäureanionen aus dem Wasser zu entfernen. Höchstpunktzahl werden mit erhalten niedrige Werte pH-Wert und nahezu vollständige Entwässerung des Wassers. Der Einsatz von Anionenaustauschern, wenn das Quellwasser organische Verunreinigungen enthält, hat seine eigenen Besonderheiten.

3.3. Entsalzung von Wasser mit der Ionenmethode

Um Abwasser von Anionen starker Säuren zu reinigen, wird ein technologisches Schema der einstufigen H-Kationisierung und OH-Anionisierung unter Verwendung eines stark sauren Kationenaustauschers und eines schwach basischen Anionenaustauschers verwendet.

Zur tieferen Reinigung des Abwassers, einschließlich der Entfernung von Salzen, wird eine ein- oder zweistufige H-Kationisierung an einem stark sauren Kationenaustauscher verwendet, gefolgt von einer zweistufigen OH-Anionisierung an einem schwach und dann einem stark basischen Anionenaustauscher.

Wenn Abwasser eine große Menge Kohlendioxid und seine Salze enthält, erschöpft sich die Kapazität des stark basischen Anionenaustauschers schnell. Um die Erschöpfung zu reduzieren, wird das Abwasser nach dem Kationenaustauschfilter in speziellen Entgasern mit einer Düse aus Raschig-Ringen oder in anderen Geräten entgast. Wenn es darum geht, einen pH-Wert von ~ 6,7 sicherzustellen und das Abwasser von Anionen schwacher Säuren zu reinigen, wird anstelle von Anionenaustauschfiltern der zweiten Stufe ein Mischfilter eingesetzt, der mit einer Mischung aus einem stark sauren Kationenaustauscher und einem stark basischen Anion beladen ist Wärmetauscher verwendet wird.

Die Methode der Wasserentsalzung durch Ionenaustausch basiert auf der sequentiellen Filterung des Wassers durch einen H-Kationenaustauscherharzfilter und anschließend durch einen OH-, HCO 3 - oder CO 3 - Anionenaustauscherharzfilter. Im H-Kationenaustauscherharzfilter Dabei werden die im Wasser enthaltenen Kationen gegen Wasserstoffkationen ausgetauscht. In OH-Anionenaustauschfiltern, die das Wasser nach H-Kationenaustauschern passiert, werden die Anionen der gebildeten Säuren gegen OH-Ionen ausgetauscht. Anforderungen an die Wasserversorgung von H-OH-Filtern:

Schwebstoffe – nicht mehr als 8 mg/l;

Gesamtsalzgehalt - bis zu 3 g/l;

Sulfate und Chloride – bis zu 5 mg/l;

Farbe - nicht mehr als 30 Grad;

Permanganatoxidation – bis zu 7 mg O 2 /l;

Gesamteisen – nicht mehr als 0,5 mg/l;

Erdölprodukte – keine;

freies Aktivchlor – nicht mehr als 1 mg/l.

Erfüllt das Quellwasser diese Anforderungen nicht, ist eine Vorbehandlung des Wassers erforderlich.

Entsprechend der erforderlichen Tiefe der Wasserentsalzung werden ein-, zwei- und dreistufige Anlagen konzipiert, in allen Fällen werden jedoch stark saure H-Kationenaustauscher mit hoher Austauschkapazität zur Entfernung von Metallionen aus Wasser eingesetzt.

Mit einstufigen Ionenaustauschern wird Wasser mit einem Salzgehalt von bis zu 1 mg/l (maximal jedoch 20 mg/l) erzeugt.

In einstufigen Ionenaustauschanlagen wird Wasser nacheinander durch eine Filtergruppe mit einem H-Kationenaustauscher und dann durch eine Filtergruppe mit einem schwach basischen Anionenaustauscher geleitet; Freies Kohlenmonoxid (CO 2) wird in einem Entgaser entfernt, der nach Kationen- oder Anionenfiltern installiert ist, wenn diese mit einer Soda- oder Bikarbonatlösung regeneriert werden. Jede Gruppe muss mindestens zwei Filter haben.

3.4. Entmineralisierung von Wasser durch Ionisierung

Entmineralisierung von Wasser - eine Methode zur Reduzierung der Wassermineralisierung, einschließlich der Gesamthärte, der Gesamtalkalität und des Gehalts an Siliziumverbindungen. Die Ionenaustauschmethode der Wasserentmineralisierung basiert auf der sequentiellen Filterung von Wasser durch einen Wasserstoffkationenaustauscher und anschließend einen HCO 3 -, OH - oder CO 3 -Anionenaustauschfilter. Aus den Anionen, an die die Kationen gebunden waren, entsteht im Filtrat eine äquivalente Menge Säure. Das bei der Zersetzung von Hydrogencarbonaten entstehende CO 2 wird in Entkarbonisierern entfernt.

In Anionenfiltern (Hydroxidanionisierung) werden die Anionen der gebildeten Säuren gegen OH-Ionen ausgetauscht - (vom Filter zurückgehalten). Das Ergebnis ist demineralisiertes (entsalztes) Wasser.

Diese Methode ist eigentlich „unabhängig“, synthetisch. Es stellt eine schematische Reihe von Möglichkeiten dar, Wasserstoffkationisierung und Hydroxidanionisierung in unterschiedlichem Komplexitätsgrad – je nach Zweck der Wasseraufbereitung – zu kombinieren.

3.5. Bedingungen für den Einsatz von Ionenaustauschgeräten

Ionenaustauscher sollten mit Wasser versorgt werden, das Salze – bis zu 3 g/l, Sulfate und Chloride – bis zu 5 mmol/l, Schwebstoffe – nicht mehr als 8 mg/l, Farbe – nicht höher als 30 Grad, Permanganat-Oxidierbarkeit – enthält - bis zu 7 mgO/l. Entsprechend der erforderlichen Tiefe der Wasserentsalzung werden ein-, zwei- und dreistufige Anlagen konzipiert, in allen Fällen werden jedoch stark saure Wasserstoffkationenaustauscher zur Entfernung von Metallionen aus dem Wasser eingesetzt. Für Industrie- und Energieverbraucher kann Wasser nach einem einstufigen Schema aufbereitet werden – ein Kationenaustausch- und ein Anionenaustauschfilter; nach einem zweistufigen Schema – jeweils zwei Kationenaustausch- und zwei Anionenaustauschfilter; nach einem dreistufigen Schema, und die dritte Stufe kann in zwei Optionen gestaltet werden: getrennte Kationenaustausch- und Anionenaustauschfilter oder die Kombination von Kationenaustausch und Anionenaustausch in einem Filter.

Nach einem einstufigen Schema: Salzgehalt des Wassers - 2-10 mg/l; spezifische elektrische Leitfähigkeit - 1-2 µS/cm; der Gehalt an Siliziumverbindungen ändert sich nicht. Durch ein zweistufiges Schema wird Wasser mit einem Salzgehalt von 0,1-0,3 mg/l gewonnen; spezifische elektrische Leitfähigkeit 0,2–0,8 µS/cm; Gehalt an Siliziumverbindungen bis 0,1 mg/l. Durch das dreistufige Schema können Sie den Salzgehalt auf 0,05-0,1 mg/l reduzieren; spezifische elektrische Leitfähigkeit – bis zu 0,1–0,2 µS/cm; Kieselsäurekonzentration - bis zu 0,05 mg/l. Bei Haushaltsfiltern kommt die einstufige Entmineralisierung zum Einsatz – gemeinsame Beladung des Filters mit Kationenaustauscherharz und Anionenaustauscherharz.

3.6. Gemischte Filter

Durch die Kombination eines Kationenaustauschers und eines Anionenaustauschers in einem Gerät kann ein hoher Reinigungsgrad erreicht werden: Nahezu alle Ionen der Lösung werden in einem Durchgang aus dem Wasser extrahiert. Gereinigtes Wasser reagiert neutral und hat einen geringen Salzgehalt. Nach der Sättigung mit Ionen muss das Ionenaustauschergemisch – zur Regeneration – zunächst in Kationenaustauscher und Anionenaustauscher aufgeteilt werden, die unterschiedliche Dichten aufweisen. Die Trennung erfolgt nach der hydrodynamischen Methode (Wasserfluss von unten nach oben) oder durch Befüllen des Filters mit einer konzentrierten 18 %igen Reagenzlösung. Derzeit produzieren die wichtigsten ausländischen Hersteller Sätze monodisperser Harzkörnchen, die speziell nach Dichte und Größe ausgewählt wurden und einen hohen Grad an Trennung und Leistungsstabilität bieten.

Aufgrund der Komplexität der Arbeitsgänge der Trennung eines Gemisches aus Kationenaustauscher und Anionenaustauscher und ihrer Regeneration werden solche Vorrichtungen hauptsächlich zur Reinigung von Wässern mit niedrigem Salzgehalt und zur zusätzlichen Reinigung von zuvor durch Umkehrosmose entsalztem Wasser bei durchgeführter Regeneration eingesetzt selten aus oder die Ionenaustauscher werden nur einmal verwendet.

3.7. Merkmale der Ionenaustauschtechnologie

Historisch gesehen sind fast alle Konstruktionen von Ionenaustauschfiltern parallel-präzise (Direktströmung), das heißt, das aufbereitete Wasser und die Regenerationslösung bewegen sich im Filter in die gleiche Richtung – von oben nach unten. Während sich die Regenerationslösung von oben nach unten durch die Ionenaustauscherschicht bewegt, ist der Konzentrationsdruck der Konzentrationsunterschied zwischen ihnen vorher zurückgehaltene Ionen (z. B. Calcium und Magnesium) und die diese verdrängenden Ionen der Regenerationslösung (z. B. Natrium) werden immer weniger.

Am Ende ihres Weges trifft die „schwache“ Regenerationslösung auf eine Ionenaustauscherschicht, die eine gewisse, wenn auch geringe Menge an Ionen enthält, die aus dem Ionenaustauscher verdrängt werden müssen. Es gibt keine Verschiebung. Dies hat zur Folge, dass der nächste Strom an aufbereitetem Wasser nicht die erforderliche Qualität erreicht.

Dieses Merkmal der Ionenaustauschertechnologie sowie die Eigenschaften von Ionenaustauschern, Regenerationsmitteln und lyotropen Reihen bestimmen die grundlegenden Nachteile der Ionenaustauschertechnologie für die Wasserreinigung: hoher Verbrauch an Reagenzien, Wasser zum Waschen des Ionenaustauschers von Resten der Regenerationslösung und a große Abwassermengen, deren Qualität nicht den Anforderungen der behördlichen Dokumente entspricht.

Einen Ausweg aus der Situation fanden Technologen, die eine zweistufige Filtration zur Natriumkationisierung und eine dreistufige Filtration zur Demineralisierung durch Ionisierung vorschlugen. Die Parallel-Gegenstromfiltration kann als eine Art zweistufige Enthärtung betrachtet werden: Entgegen dem Namen wird in jedem Filterpaar eine Parallelstromfiltration durchgeführt.

Dekarbonisierung- Entfernung von Kohlenmonoxid, das bei den Prozessen der Wasserstoffkationisierung und -anionisierung freigesetzt wird.

Es ist notwendig, es vor stark basischen Anionenaustauschfiltern aus dem Wasser zu entfernen, da bei Vorhandensein von CO 2 im Wasser ein Teil der Arbeitsaustauschkapazität des Anionenaustauschers für die Absorption von CO 2 aufgewendet wird.

Um Kohlendioxid aus Wasser zu entfernen, werden traditionell Entkarbonisierer verwendet – Geräte, die mit verschiedenen Wasserverteilern (normalerweise Massenverteiler, z. B. Raschig-, Pall-Ringe usw.), sogenannten Düsen, oder ohne Füllstoffe gefüllt sind und mit Luft in Richtung des Wasserstroms geblasen werden . Je nach Ausführung kann der Dekarbonisator nach der ersten oder zweiten Wasserstoffkationisierungsstufe oder nach der ersten (schwachbasischen) Anionisierungsstufe installiert werden. Letzteres Schema wird häufiger bei ausländischen Entwicklungen verwendet. Ejektorgeräte (Vakuum, Strahl) werden immer weiter verbreitet. Ihre Arbeit basiert auf der Erzeugung einer Hochgeschwindigkeitsströmung in einer Ejektorvorrichtung, in der die Strömung evakuiert wird, anschließend Luft in das Wasser gesaugt und abgeblasen wird. Bei kleinen Abmessungen bietet dieses Design eine höhere Produktivität und eine hohe Gasentfernungseffizienz. In diesem Fall - kostenloses CO 2. Bei kleinen Wasseraufbereitungsanlagen und bei geringem Bikarbonatgehalt im Quellwasser kommt ein Wasseraufbereitungssystem ohne Entkarbonisierer zum Einsatz.

5. Methoden zur Wasseraufbereitung mit Baromembranen

Die Entmineralisierung von Wasser durch Ionenaustausch und die thermische Entmineralisierung (Destillation) ermöglichen es, Wasser zu entsalzen und nahezu vollständig zu entsalzen. Der Einsatz dieser Methoden zeigte jedoch Nachteile: die Notwendigkeit einer Regeneration, sperrige und teure Geräte, teure Ionenaustauscher usw. In dieser Hinsicht haben sich Baromembranmethoden zur Wasseraufbereitung weit verbreitet.

Zur Gruppe der Baromembranverfahren zählen Umkehrosmose, Mikrofiltration, Ultrafiltration und Nanofiltration. Umkehrosmose (Porengrößen 1-15Å , Betriebsdruck 0,5-8,0 MPa) dient zur Entmineralisierung von Wasser, hält nahezu alle Ionen zu 92-99 %, bei einem zweistufigen System bis zu 99,9 % zurück. Nanofiltration (Porengrößen 10-70Å , Betriebsdruck 0,5-8,0 MPa) dient der Abtrennung von Farbstoffen, Pestiziden, Herbiziden, Saccharose, einigen gelösten Salzen, organischen Substanzen, Viren usw. Ultrafiltration (Porengrößen 30-1000Å , Betriebsdruck 0,2-1,0 MPa) wird zur Trennung einiger Kolloide (z. B. Silizium), Viren (einschließlich Polio), Kohleruß, Trennung von Milch in Fraktionen usw. verwendet. Mikrofiltration (Porengrößen 500-20000Å , Betriebsdruck von 0,01 bis 0,2 MPa) wird zur Trennung einiger Viren und Bakterien, feiner Pigmente, Aktivkohlestaub, Asbest, Farbstoffe, Trennung von Wasser-Öl-Emulsionen usw. verwendet. Je größer die Poren in der Membran ausgebildet sind, desto verständlicher ist der Vorgang der Filtration durch die Membran, desto mehr nähert er sich in seiner physikalischen Bedeutung der sogenannten mechanischen Filtration an.

Die Zwischengruppe bilden die sogenannten Spurmembranen, die durch Bestrahlung von Mylar-Folien (Polyethylenterephthalat) in einem Zyklotron mit einem Strom schwerer Ionen gewonnen werden. Nachdem der Film ultravioletten Strahlen ausgesetzt und mit Alkali geätzt wurde, bilden sich im Film Poren mit einem Durchmesser von 0,2 bis 0,4 Mikrometer (meist 0,3 Mikrometer).

5.1. Umkehrosmose

Umkehrosmose - eine der vielversprechendsten Methoden der Wasseraufbereitung, deren Vorteile im geringen Energieverbrauch, der einfachen Konstruktion von Geräten und Anlagen, ihren geringen Abmessungen und der einfachen Bedienung liegen; Es wird zur Entsalzung von Wässern mit einem Salzgehalt von bis zu 40 g/l eingesetzt und die Einsatzgrenzen erweitern sich ständig.

Die Essenz der Methode. Wenn das Lösungsmittel und die Lösung durch eine semipermeable Trennwand getrennt sind, ist dies nur möglich Moleküle des Lösungsmittels, dann beginnt das Lösungsmittel Durch die Trennwand in die Lösung gelangen, bis solange die Konzentrationen der Lösungen auf beiden Seiten sind Membranen sind nicht ausgerichtet. Der Prozess des spontanen Flusses von Substanzen durch eine semipermeable Membran, der zwei Lösungen trennt unterschiedliche Konzentrationen (ein Sonderfall ist ein reines Lösungsmittel und eine Lösung), genannt durch Osmose (aus dem Griechischen: Osmose - Drücken, Druck). Wenn Sie einen Gegendruck über der Lösung erzeugen, Geschwindigkeit des Lösungsmitteltransfers durch die Membran wird abnehmen. Wenn sich ein Gleichgewicht einstellt, kann der entsprechende Druck als quantitatives Merkmal des Umkehrosmose-Phänomens dienen. Es heißt osmotischer Druck und gleich dem Druck, der ausgeübt werden muss Lösung, um es mit einem reinen Lösungsmittel, das durch eine semipermeable Trennwand von ihm getrennt ist, ins Gleichgewicht zu bringen. In Bezug auf Wasseraufbereitungssysteme, wo Ist das Lösungsmittel Wasser, ist der Vorgang umgekehrt Osmose kann wie folgt dargestellt werden: wenn von der Seite natürliches Wasser mit einem bestimmten Gehalt an Verunreinigungen durch das Gerät fließt Üben Sie einen Druck aus, der den osmotischen Druck übersteigt, dann tritt Wasser durch die Membran aus und Wenn sich die Verunreinigungen auf der anderen Seite ansammeln und im Quellwasser verbleiben, wird deren Konzentration verringert Zunahme.

In der Praxis sind Membranen normalerweise nicht ideal semipermeabel und es kommt zu einem gewissen Transfer gelöster Stoffe durch die Membran.

Der osmotische Druck von Lösungen kann mehrere zehn MPa erreichen. Der Betriebsdruck in Umkehrosmoseanlagen muss deutlich höher sein, da deren Leistung von der treibenden Kraft des Prozesses – der Differenz zwischen Betriebs- und osmotischem Druck – bestimmt wird. Daher wird bei einem osmotischen Druck von 2,45 MPa für Meerwasser mit 3,5 % Salzgehalt empfohlen, den Betriebsdruck in Entsalzungsanlagen bei 6,85–7,85 MPa zu halten.

5.2. Ultrafiltration

Ultrafiltration - der Prozess der Membrantrennung sowie der Fraktionierung und Konzentration von Lösungen. Es entsteht unter dem Einfluss der Druckdifferenz (vor und nach der Membran) von Lösungen hoch- und niedermolekularer Verbindungen.

Die Ultrafiltration entlehnte Methoden zur Herstellung von Membranen aus der Umkehrosmose und ähnelt ihr auch hinsichtlich des Hardware-Designs weitgehend. Der Unterschied liegt in deutlich höheren Anforderungen an die Entfernung einer konzentrierten Lösung einer Substanz von der Membranoberfläche, die bei der Ultrafiltration gelartige Schichten und schwerlösliche Niederschläge bilden kann. Die Ultrafiltration nach Verfahrensablaufplan und Parametern ist ein Zwischenglied zwischen Filtration und Umkehrosmose.

Die technologischen Möglichkeiten der Ultrafiltration sind in vielen Fällen viel umfassender als die der Umkehrosmose. Somit kommt es bei der Umkehrosmose in der Regel zu einer generellen Rückhaltung fast aller Partikel. In der Praxis stellt sich jedoch häufig die Aufgabe der selektiven Trennung von Lösungsbestandteilen, also der Fraktionierung. Die Lösung dieses Problems ist sehr wichtig, da es möglich ist, sehr wertvolle oder seltene Substanzen (Proteine, physiologisch aktive Substanzen, Polysaccharide, Komplexe seltener Metalle usw.) abzutrennen und zu konzentrieren. Die Ultrafiltration dient im Gegensatz zur Umkehrosmose der Trennung von Systemen, in denen das Molekulargewicht der gelösten Bestandteile deutlich größer ist als das Molekulargewicht des Lösungsmittels. Beispielsweise wird bei wässrigen Lösungen davon ausgegangen, dass die Ultrafiltration anwendbar ist, wenn mindestens eine der Komponenten des Systems ein Molekulargewicht von 500 oder mehr aufweist.

Die treibende Kraft der Ultrafiltration ist der Druckunterschied auf beiden Seiten der Membran. Typischerweise wird die Ultrafiltration bei relativ niedrigen Drücken durchgeführt: 0,3–1 MPa. Bei der Ultrafiltration nimmt die Rolle externer Faktoren deutlich zu. Somit kann je nach Bedingungen (Druck, Temperatur, Turbulenzintensität, Lösungsmittelzusammensetzung usw.) auf derselben Membran eine vollständige Stofftrennung erreicht werden, was mit einer anderen Parameterkombination nicht möglich ist. Zu den Einschränkungen der Ultrafiltration gehören: enger technologischer Bereich – die Notwendigkeit, die Prozessbedingungen genau einzuhalten; eine relativ niedrige Konzentrationsgrenze, die bei hydrophilen Substanzen normalerweise 20–35 % und bei hydrophoben Substanzen 50–60 % nicht überschreitet; Kurze (1-3 Jahre) Membranlebensdauer aufgrund von Sedimentation in den Poren und auf deren Oberfläche. Dies führt zu Verunreinigungen, Vergiftungen und Störungen der Membranstruktur bzw. einer Verschlechterung ihrer mechanischen Eigenschaften.

5.3. Membranen

Die entscheidenden Faktoren bei der Umsetzung von Membranverfahren sind die Entwicklung und Herstellung semipermeabler Membranen, die folgende Grundanforderungen erfüllen:

Hohe Trennfähigkeit (Selektivität);

Hohe spezifische Produktivität (Permeabilität);

Chemische Beständigkeit gegenüber den Komponenten des abgetrennten Systems;

Konsistenz der Eigenschaften während des Betriebs;

Ausreichende mechanische Festigkeit, um den Installations-, Transport- und Transportbedingungen gerecht zu werden

Membranspeicher;

Niedrige Kosten.

Derzeit sind zwei Haupttypen von Membranen auf dem Markt: Sie bestehen aus Celluloseacetat (einer Mischung aus Mono-, Di- und Triacetat) und aromatischen Polyamiden. Aufgrund ihrer Form werden Membranen in röhrenförmige, blattförmige (spiralförmig gerollte) Membranen unterteilt und in Form von Hohlfasern hergestellt. Moderne Umkehrosmosemembranen – Verbundmembranen – bestehen aus mehreren Schichten. Die Gesamtdicke beträgt 10–150 Mikrometer und die Dicke der Schicht, die die Selektivität der Membran bestimmt, beträgt nicht mehr als 1 Mikrometer.

Aus praktischer Sicht sind zwei Prozessindikatoren von größtem Interesse: der Retentionskoeffizient gelöster Stoffe (Selektivität) und die Produktivität (Volumenfluss) durch die Membran. Beide Indikatoren charakterisieren die semipermeablen Eigenschaften der Membran mehrdeutig, da sie weitgehend von den Prozessbedingungen (Druck, hydrodynamische Bedingungen, Temperatur usw.) abhängen.

6. Methoden zur Enteisenung von Wasser

Wasser mit hohem Eisengehalt hat einen unangenehmen Geschmack und die Verwendung dieses Wassers in Produktionsprozessen (Textilindustrie, Papierherstellung usw.) ist nicht akzeptabel, da es zum Auftreten von Rostflecken und Flecken auf dem Endprodukt führt. Eisen- und Manganionen verunreinigen Ionenaustauscherharze, daher ist bei den meisten Ionenaustauschprozessen der vorherige Schritt der Wasseraufbereitung deren Entfernung. In Wärmekraftanlagen (Dampf- und Warmwasserkessel, Wärmetauscher) ist Eisen die Ursache für die Bildung von Eisensteinablagerungen auf Heizflächen. In Wasser, das zur Aufbereitung von Baromembran-, Elektrodialyse- und Magnetgeräten zugeführt wird, ist der Eisengehalt immer begrenzt. Die Reinigung von Wasser von Eisenverbindungen ist teilweise eine recht komplexe Aufgabe, die nur umfassend gelöst werden kann. Dieser Umstand hängt vor allem mit der Vielfalt der Vorkommen von Eisen in natürlichen Gewässern zusammen. Um die effektivste und wirtschaftlichste Enteisenungsmethode für ein bestimmtes Wasser zu ermitteln, müssen Sie eine Probeenteisenung durchführen. Die Methode der Wasserenteisenung, die Auslegungsparameter und die Dosierung der Reagenzien sollten auf der Grundlage der Ergebnisse der technologischen Forschung direkt an der Wasserversorgungsquelle übernommen werden.

Um Eisen aus Oberflächenwasser zu entfernen, werden ausschließlich Reagenzmethoden mit anschließender Filtration eingesetzt. Die Enteisenung des Grundwassers erfolgt durch Filtration in Kombination mit einer der Methoden der Wasservorbehandlung:

Vereinfachte Belüftung;

Belüftung an spezielle Geräte;

Koagulation und Klärung;

Die Einführung oxidierender Reagenzien wie Chlor, Natrium- oder Calciumhypochlorit, Ozon,

Kaliumpermanganat.

Bei begründeter Begründung kommen Kationisierung, Dialyse, Flotation, Elektrokoagulation und andere Methoden zum Einsatz.

Um Eisen, das in Form von kolloidalem Eisenhydroxid oder in Form kolloidaler organischer Verbindungen wie Eisenhumaten enthalten ist, aus Wasser zu entfernen, wird die Koagulation mit Aluminiumsulfat oder Aluminiumoxychlorid oder Eisensulfat unter Zusatz von Chlor oder Natriumhypochlorit eingesetzt.

Als Filterfüllstoffe werden hauptsächlich Sand, Anthrazit, sulfonierte Kohle, Blähton, Pyrolusit sowie mit einem Katalysator behandelte Filtermaterialien verwendet, die die Oxidation von zweiwertigem Eisen zu Eisen(III) beschleunigen. IN In letzter Zeit Füllstoffe mit katalytischen Eigenschaften werden immer häufiger eingesetzt.

Wenn kolloidales zweiwertiges Eisen im Wasser vorhanden ist, ist eine Durchführung erforderlich Versuchsaufschub . Wenn es nicht möglich ist, dies in der ersten Entwurfsphase durchzuführen, wählen Sie eine der oben genannten Methoden, basierend auf den im Labor durchgeführten Versuchsaufschuben oder Erfahrungen mit ähnlichen Anlagen.

7. Entmanganisierung von Wasser

Mangan kommt in großen Mengen in der Erdkruste vor und kommt meist zusammen mit Eisen vor. Der Gehalt an gelöstem Mangan im Grundwasser und sauerstoffarmen Oberflächengewässern erreicht mehrere mg/l. Russische Hygienestandards begrenzen den maximal zulässigen Mangangehalt im Trinkwasser auf 0,1 mg/l.

In einigen europäischen Ländern sind die Anforderungen strenger: nicht mehr als 0,05 mg/l. Liegt der Mangangehalt über diesen Werten, verschlechtern sich die organoleptischen Eigenschaften des Wassers. Bei Manganwerten über 0,1 mg/l kommt es zu Fleckenbildung auf Sanitärartikeln und einem unerwünschten Geschmack im Wasser. An den Innenwänden der Rohrleitungen bildet sich ein Sediment, das sich in Form eines schwarzen Films ablöst.

Im Grundwasser kommt Mangan in Form gut löslicher Salze im zweiwertigen Zustand vor. Um Mangan aus Wasser zu entfernen, muss es durch Oxidation in die drei- und vierwertige Form in einen unlöslichen Zustand überführt werden. Oxidierte Formen von Mangan hydrolysieren und bilden praktisch unlösliche Hydroxide.

Für eine wirksame Oxidation von Mangan mit Sauerstoff ist es notwendig, dass der pH-Wert des gereinigten Wassers zwischen 9,5 und 10,0 liegt. Kaliumpermanganat, Chlor oder seine Derivate (Natriumhypochlorit) und Ozon ermöglichen die Durchführung des Entmagganisierungsprozesses bei niedrigeren pH-Werten von 8,0 bis 8,5. Um 1 mg gelöstes Mangan zu oxidieren, werden 0,291 mg Sauerstoff benötigt.

7.1. Entmanganisierungsmethoden

Tiefenbelüftung mit anschließender Filtration. In der ersten Stufe der Reinigung von Wasser unter Vakuum Extrahieren Sie freies Kohlendioxid, was fördert Erhöhung des pH-Wertes auf 8,0-8,5. Für diesen Zweck Verwenden Sie ggf. ein Vakuumausstoßgerät In diesem Fall wird Wasser in seinem Ausstoßteil dispergiert und mit Luftsauerstoff gesättigt. Anschließend wird das Wasser zur Filtration durch eine körnige Ladung, beispielsweise Quarzsand, geschickt. Diese Reinigungsmethode ist anwendbar, wenn die Permanganatoxidation des Quellwassers nicht mehr als 9,5 mgO/l beträgt. Muss im Wasser vorhanden sein zweiwertiges Eisen, bei dessen Oxidation Eisenhydroxid entsteht, das Mn 2+ adsorbiert und katalytisch oxidiert.

Das Konzentrationsverhältnis / sollte nicht weniger als 7/1 betragen. Wird dieses Verhältnis im Quellwasser nicht erreicht, wird dem Wasser zusätzlich Eisensulfat (Eisensulfat) zudosiert.

Entmanganung mit Kaliumpermanganat. Die Methode ist sowohl auf Oberflächen- als auch auf Grundwasser anwendbar. Wenn Kaliumpermanganat zu Wasser gegeben wird, wird gelöstes Mangan mit oxidiert die Bildung von schwerlöslichem Manganoxid. Gefälltes Manganoxid in Form von Flocken weist eine hochentwickelte spezifische Dichte auf, die seine hohen Sorptionseigenschaften bestimmt. Sediment ist gut ein Katalysator, der Demangierung während ermöglicht pH = 8,5.

Wie bereits erwähnt, sorgt Kaliumpermanganat dafür, dass nicht nur Mangan, sondern auch Eisen aus dem Wasser entfernt wird verschiedene Formen. Zudem werden Gerüche entfernt und durch die Sorptionseigenschaften wird der Geschmack des Wassers verbessert.

Nach Kaliumpermanganat wird ein Koagulans zur Entfernung von Oxidationsprodukten und Schwebstoffen zugegeben und anschließend über ein Sandbett filtriert. Bei der Reinigung von Mangan aus Grundwasser werden parallel zu Kaliumpermanganat aktivierte Kieselsäure oder Flockungsmittel eingebracht. Dadurch können die Manganoxidflocken größer werden.

8. Wasserdesinfektion

Wasserdesinfektion Es gibt Hygienemaßnahmen zur Abtötung von Bakterien und Viren im Wasser, die Infektionskrankheiten verursachen. Es gibt chemische oder reagenzbasierte und physikalische oder reagenzienfreie Methoden zur Wasserdesinfektion. Zu den gebräuchlichsten chemischen Methoden zur Wasserdesinfektion gehören die Chlorierung und Ozonierung von Wasser, zu den physikalischen Methoden gehört die Desinfektion mit ultravioletten Strahlen. Vor der Desinfektion wird das Wasser in der Regel einer Wasseraufbereitung unterzogen, bei der Wurmeier und ein erheblicher Teil der Mikroorganismen entfernt werden.

Bei chemischen Methoden der Wasserdesinfektion ist es zur Erzielung einer dauerhaften Desinfektionswirkung erforderlich, die Dosis des verabreichten Reagenzes richtig zu bestimmen und für eine ausreichende Kontaktdauer mit dem Wasser zu sorgen. Die Dosis des Reagenzes wird durch Versuchsdesinfektion oder Berechnungsmethoden ermittelt. Um die erforderliche Wirkung bei chemischen Methoden der Wasserdesinfektion aufrechtzuerhalten, wird die Dosis des Reagenzes im Überschuss berechnet (Restchlor, Restozon), wodurch die Zerstörung von Mikroorganismen gewährleistet wird, die einige Zeit nach der Desinfektion in das Wasser gelangen.

In der aktuellen Praxis der Trinkwasserdesinfektion Chlorierung am gebräuchlichsten. In den USA sind 98,6 % des Wassers (die überwiegende Mehrheit) chloriert. Ein ähnliches Bild zeigt sich in Russland und anderen Ländern, d. h. weltweit werden in 99 von 100 Fällen entweder reines Chlor oder chlorhaltige Produkte zur Desinfektion verwendet

Diese Beliebtheit der Chlorierung ist auch darauf zurückzuführen, dass dies aufgrund der Nachwirkung die einzige Methode ist, die die mikrobiologische Sicherheit des Wassers an jedem Punkt des Verteilungsnetzes zu jedem Zeitpunkt gewährleistet . Dieser Effekt liegt darin begründet, dass nach dem Einbringen von Chlormolekülen in das Wasser („Nachwirkung“) diese ihre Aktivität gegenüber Mikroben behalten und deren Enzymsysteme auf dem gesamten Wasserweg durch Wasserversorgungsnetze hemmen Wasseraufbereitungsanlage (Wasseraufnahme) für jeden Verbraucher. Lassen Sie uns das betonen Die Nachwirkung ist nur bei Chlor vorhanden.

Ozonierung basiert auf der Eigenschaft von Ozon, sich im Wasser unter Bildung von atomarem Sauerstoff zu zersetzen, der die Enzymsysteme mikrobieller Zellen zerstört und einige Verbindungen oxidiert, die dem Wasser einen unangenehmen Geruch verleihen (z. B. Huminbasen). Die für die Wasserdesinfektion erforderliche Ozonmenge hängt vom Grad der Wasserverschmutzung ab und beträgt 1-6 mg/l bei einer Kontaktdauer von 8-15 Minuten; die Menge an Restozon sollte nicht mehr als 0,3-0,5 mg/l betragen, denn Eine höhere Dosis verleiht dem Wasser einen spezifischen Geruch und führt zu Korrosion der Wasserleitungen. Aufgrund des hohen Energieverbrauchs, des Einsatzes komplexer Geräte und einer hochqualifizierten technischen Aufsicht hat die Ozonung zur Wasserdesinfektion nur für die zentrale Wasserversorgung von Sonderanlagen Anwendung gefunden.

Von den physikalischen Methoden der Wasserdesinfektion die am weitesten verbreitete Desinfektion mit ultravioletten Strahlen , deren bakterizide Eigenschaften auf ihrer Wirkung auf den Zellstoffwechsel und insbesondere auf die Enzymsysteme der Bakterienzelle beruhen. Ultraviolette Strahlen zerstören nicht nur vegetative, sondern auch sporenförmige Bakterienformen und verändern die organoleptischen Eigenschaften des Wassers nicht. Eine notwendige Voraussetzung für die Wirksamkeit dieser Desinfektionsmethode ist die Farblosigkeit und Transparenz des zu desinfizierenden Wassers; der Nachteil ist die fehlende Nachwirkung. Daher wird die Wasserdesinfektion mit ultravioletten Strahlen hauptsächlich für Grund- und Unterkanalgewässer eingesetzt. Zur Desinfektion von Wasser aus offenen Wasserquellen wird eine Kombination aus ultravioletten Strahlen und geringen Chlordosen verwendet.

Von den physikalischen Methoden der individuellen Wasserdesinfektion ist die gebräuchlichste und zuverlässigste Sieden , bei dem neben der Zerstörung von Bakterien, Viren, Bakteriophagen, Antibiotika usw. biologische Faktoren, häufig in offenen Wasserquellen enthalten, entfernt im Wasser gelöste Gase und verringert die Wasserhärte. Der Geschmack von Wasser verändert sich beim Kochen kaum.

Bei der Überwachung der Wirksamkeit der Wasserdesinfektion in Wasserleitungen gehen sie vom Gehalt an saprophytischer Mikroflora und insbesondere E. coli im desinfizierten Wasser aus, weil Alle bekannten Erreger von durch Wasser übertragenen Infektionskrankheiten beim Menschen (Cholera, Typhus, Ruhr) reagieren empfindlicher auf die bakterizide Wirkung von Chemikalien und physikalische Mittel Wasserdesinfektion als E. coli. Wasser gilt als zur Wassernutzung geeignet, wenn es nicht mehr als 3 E. coli in 1 Liter enthält. An Wasserversorgungsstationen mit Chlorierung oder Ozonierung wird der Gehalt an Restchlor oder Ozon alle 1 Stunde (oder 30 Minuten) überprüft und dient als indirekter Indikator für die Zuverlässigkeit der Wasserdesinfektion.

In Russland herrscht eine ernste Situation mit dem technischen Zustand der Wasseraufbereitungsanlagen zentraler Wassereinlässe, die in vielen Fällen vor 70-80 Jahren geplant und gebaut wurden. Ihr Verschleiß nimmt jedes Jahr zu und mehr als 40 % der Ausrüstung werden benötigt kompletter Ersatz. Eine Analyse von Notfallsituationen zeigt, dass 57 % der Unfälle in Wasser- und Abwasserinfrastrukturanlagen auf den Verfall der Ausrüstung zurückzuführen sind, so dass deren weiterer Betrieb zu einem starken Anstieg der Unfälle führen wird, deren Schaden die Kosten ihrer Prävention deutlich übersteigen wird . Die Situation wird dadurch verschärft, dass das Wasser in ihnen aufgrund der Verschlechterung der Netze einer sekundären Kontamination unterliegt und eine zusätzliche Reinigung und Desinfektion erfordert. Noch schlimmer ist die Situation bei der zentralen Wasserversorgung der Bevölkerung in ländlichen Gebieten.

Dies gibt Anlass, das Problem der Wasserversorgungshygiene, also der Versorgung der Bevölkerung mit qualitativ hochwertigem und zuverlässig desinfiziertem Wasser, zu bezeichnen. das wichtigste Problem eine umfassende und äußerst effektive Lösung erfordern. Sauberes Trinkwasser im Sinne der Trinkwasserqualitätsrichtlinien der Weltgesundheitsorganisation sollte aufgrund seines lebenslangen Konsums keine gesundheitlichen Risiken bergen, einschließlich der unterschiedlichen Anfälligkeit des Menschen für Krankheiten in verschiedenen Lebensphasen. Zur Gruppe größtes Risiko Zu den durch Wasser übertragenen Krankheiten zählen Säuglinge und Kleinkinder, Menschen mit schlechtem Gesundheitszustand oder Menschen, die unter unhygienischen Bedingungen leben, sowie ältere Menschen.

Alle technologischen Konzepte zur Wasserreinigung und -desinfektion müssen auf den Grundkriterien für die Qualität von Trinkwasser basieren: Trinkwasser muss epidemiologisch sicher, in seiner chemischen Zusammensetzung unbedenklich und über günstige organoleptische (Geschmacks-)Eigenschaften verfügen. Diese Kriterien bilden die Grundlage der Vorschriften in allen Ländern (in Russland SanPiN 2.14.1074-01). Lassen Sie uns auf die am häufigsten verwendeten Desinfektionsmittel eingehen: Chlorierung, Ozonierung und UV-Desinfektion von Wasser.

8.1. Wasserchlorierung

Im letzten Jahrzehnt ist in Russland das Interesse an Wasseraufbereitungsanlagen unter dem Gesichtspunkt der Lobbyarbeit für Unternehmensinteressen gestiegen. Darüber hinaus werden diese Diskussionen mit guten Absichten begründet, die Bevölkerung mit qualitativ hochwertigem Wasser zu versorgen. Unter solchen Überlegungen über die Notwendigkeit des Konsums sauberes Wasser Es wird versucht, sinnlose und unbegründete Innovationen einzuführen, die gegen bewährte Technologien und SanPiN 2.14.1074-01 verstoßen, das den höchsten internationalen Standards und Anforderungen entspricht obligatorisches Vorhandensein von Chlor im Trinkwasser zentraler Wasserversorgungssysteme (Denken Sie an die einzigartige Wirkung von Chlor.) Daher ist es an der Zeit, die Missverständnisse auszuräumen, von denen die Gesundheit der Nation abhängt.

Neben Chlor werden seine Verbindungen zur Wasserdesinfektion verwendet, wobei Natriumhypochlorit am häufigsten verwendet wird.

Natriumhypochlorit – NaCIO. In der Industrie wird Natriumhypochlorit in verschiedenen Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen hergestellt. Seine desinfizierende Wirkung beruht vor allem darauf, dass es im gelösten Zustand wirkt Natriumhypochlorit bildet, genau wie Chlor, beim Auflösen in Wasser Hypochlorit. Es wirkt direkt desinfizierend und oxidierend.

In den folgenden Bereichen werden verschiedene Hypochloritmarken eingesetzt:

. Es wird eine Lösung der Klasse A gemäß GOST 11086-76 verwendet Chemieindustrie zum Entfetten von Trink- und Schwimmbadwasser sowie zum Bleichen und Desinfizieren;

. Lösung der Klasse B gemäß GOST 11086-76 wird in der Vitaminindustrie als Oxidationsmittel zum Bleichen von Stoffen verwendet;

. Zur Vermeidung einer Kontamination von Abfällen und natürlichen Gewässern in der Haus- und Trinkwasserversorgung wird eine spezifikationsgerechte Lösung der Güteklasse A eingesetzt. Diese Lösung wird auch zur Desinfektion des Wassers von Fischereireservoirs, zur Gewinnung von Bleichmitteln und zur Desinfektion verwendet Nahrungsmittelindustrie;

. Die Lösung der Klasse B gemäß den Spezifikationen wird zur Desinfektion von Bereichen verwendet, die durch Fäkalien, Haushalts- und Lebensmittelabfälle kontaminiert wurden. es eignet sich auch sehr gut zur Desinfektion von Abwasser;

. Lösung der Güteklasse G, B gemäß Spezifikation wird zur Desinfektion von Wasser in einem Fischereireservoir verwendet;

. Zur Desinfektion wird eine Lösung der Güteklasse E gemäß Vorgabe in gleicher Weise wie in der Güteklasse A gemäß Vorgabe verwendet. Auch in Unternehmen kommt es sehr häufig vor. Gastronomie, in medizinischen und sanitären Einrichtungen, zur Desinfektion von Abwasser, Trinkwasser, Bleiche, in Zivilschutzeinrichtungen usw.

Aufmerksamkeit! Vorsichtsmaßnahmen: Natriumhypochloritlösung GOST 11086-76 Klasse A ist ein sehr starkes Oxidationsmittel; bei Hautkontakt kann es zu Verbrennungen kommen; bei versehentlichem Kontakt mit den Augen kann es zu irreversibler Erblindung kommen.

Beim Erhitzen über 35 °C zersetzt sich Natriumhypochlorit unter Bildung von Chloraten und der Trennung von Chlor und Sauerstoff. MPC von Chlor in der Arbeitsumgebung – 1 mg/m3; in besiedelten Gebieten: 0,1 mg/m3 – maximal einmalig und 0,03 mg/m3 – täglich.

Natriumhypochlorit ist nicht brennbar und nicht explosiv. Natriumhypochlorit gemäß GOST 11086-76 Klasse A kann jedoch bei Kontakt mit einer organischen brennbaren Substanz (Sägemehl, Lappen, Holz) während des Trocknens eine plötzliche Selbstentzündung verursachen.

Der persönliche Schutz des Personals muss mit spezieller Kleidung und persönlicher Schutzausrüstung erfolgen: einer Gasmaske der Klasse B oder BKF, Gummihandschuhen und Schutzbrille.

Wenn Haut und Schleimhäute Natriumhypochloritlösung ausgesetzt sind, müssen Sie diese dringend 20 Minuten lang unter fließendem Wasser waschen. Gelangen Tropfen der Lösung in Ihre Augen, müssen Sie diese sofort mit viel Wasser ausspülen und das Opfer dorthin transportieren ein Arzt.

Lagerung von Natriumhypochlorit. Natriumhypochlorit sollte in einem unbeheizten, belüfteten Lagerhaus gelagert werden. Nicht zusammen mit organischen Produkten, brennbaren Materialien oder Säuren lagern. Lassen Sie keine Schwermetallsalze in Natriumhypochlorit gelangen oder mit solchen Metallen in Kontakt kommen. Dieses Produkt wird in Polyethylenbehältern (Container, Fass, Kanister) oder Titanbehältern und Tankcontainern verpackt und transportiert. Das Natriumhypochloritprodukt ist nicht stabil und hat keine garantierte Haltbarkeit (Hinweis zu GOST 11086-76).

Weitere Informationen zu den Vor- und Nachteilen der Wasserdesinfektion mit Chlor oder Natriumhypochlorit finden Sie auf der Website www. kravt. ru.

8.2. Ozonisierung von Wasser

Ozonisierung von Wasser wird zur Desinfektion von Trinkwasser, Schwimmbadwasser, Abwasser usw. verwendet und ermöglicht gleichzeitig eine Verfärbung, Oxidation von Eisen und Mangan, die Beseitigung von Geschmack und Geruch des Wassers sowie eine Desinfektion aufgrund der sehr hohen Oxidationsfähigkeit von Ozon.

Ozon - ein bläuliches oder blassviolettes Gas, das sich an der Luft und in wässriger Lösung spontan auflöst und sich in Sauerstoff umwandelt. Die Geschwindigkeit des Ozonzerfalls nimmt in einer alkalischen Umgebung und mit steigender Temperatur stark zu. Hat eine hohe Oxidationsfähigkeit und zerstört viele organische Substanz, vorhanden in natürlicher und Abwasser; ist in Wasser schlecht löslich und zerstört sich schnell selbst; Da es ein starkes Oxidationsmittel ist, kann es bei längerer Einwirkung die Korrosion von Rohrleitungen verstärken.

Es ist notwendig, einige Merkmale der Ozonierung zu berücksichtigen. Zunächst müssen Sie sich an die schnelle Zerstörung von Ozon erinnern, dh an das Fehlen einer so langfristigen Wirkung wie Chlor.

Die Ozonung kann (besonders bei stark gefärbtem Wasser und Wasser mit einem großen Anteil an organischer Substanz) zur Bildung zusätzlicher Sedimente führen, daher muss nach der Ozonierung für eine Filterung des Wassers durch Aktivkohle gesorgt werden. Durch die Ozonierung entstehen Nebenprodukte, darunter Aldehyde, Ketone, organische Säuren, Bromate (in Gegenwart von Bromiden), Peroxide und andere Verbindungen. Bei Einwirkung von Huminsäuren, wo aromatische Verbindungen vom Phenoltyp vorhanden sind, kann Phenol auftreten. Einige Stoffe sind ozonbeständig. Dieser Nachteil wird überwunden, indem Wasserstoffperoxid mithilfe der Technologie der Firma Degremont (Frankreich) in einem Dreikammerreaktor in das Wasser eingebracht wird.

8.3. Ultraviolette Wasserdesinfektion

Ultraviolett angerufen elektromagnetische Strahlung innerhalb von Wellenlängen von 10 bis 400 nm.

Zur Desinfektion wird der „Nahbereich“ genutzt: 200-400 nm (die Wellenlänge der natürlichen ultravioletten Strahlung an der Erdoberfläche ist größer als 290 nm). Elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von 200-315 nm hat die größte bakterizide Wirkung. Moderne UV-Geräte nutzen Strahlung mit einer Wellenlänge von 253,7 nm.

Die bakterizide Wirkung ultravioletter Strahlen wird durch die unter ihrem Einfluss ablaufenden photochemischen Reaktionen in der Struktur der DNA- und RNA-Moleküle erklärt, die die universelle Informationsbasis des Reproduzierbarkeitsmechanismus lebender Organismen bilden.

Das Ergebnis dieser Reaktionen ist eine irreversible Schädigung der DNA und RNA. Darüber hinaus führt die Einwirkung ultravioletter Strahlung zu Störungen in der Struktur von Membranen und Zellwänden von Mikroorganismen. All dies führt letztendlich zu ihrem Tod.

Der UV-Sterilisator ist ein Metallgehäuse mit einer bakteriziden Lampe im Inneren. Dieses wiederum wird in ein schützendes Quarzrohr gegeben. Wasser wäscht das Quarzrohr, wird mit ultraviolettem Licht behandelt und dementsprechend desinfiziert. In einer Installation können mehrere Lampen vorhanden sein. Der Grad der Inaktivierung bzw. der Anteil der unter dem Einfluss von UV-Strahlung abgetöteten Mikroorganismen ist proportional zur Strahlungsintensität und Einwirkzeit. Dementsprechend wächst die Zahl der neutralisierten (inaktivierten) Mikroorganismen mit zunehmender Strahlendosis exponentiell. Aufgrund der unterschiedlichen Resistenz von Mikroorganismen variiert die zur Inaktivierung erforderliche Dosis an ultraviolettem Licht, beispielsweise 99,9 %, stark von niedrigen Dosen für Bakterien bis hin zu sehr hohen Dosen für Sporen und Protozoen. Beim Durchgang durch Wasser wird UV-Strahlung aufgrund von Absorptions- und Streueffekten abgeschwächt. Um dieser Abschwächung Rechnung zu tragen, wird ein Wasseraufnahmekoeffizient eingeführt, dessen Wert von der Qualität des Wassers, insbesondere vom Gehalt an Eisen, Mangan, Phenol, sowie von der Trübung des Wassers abhängt.

Trübung – nicht mehr als 2 mg/l (Schrifttransparenz ≥30 Grad);

Farbe - nicht mehr als 20 Grad der Platin-Kobalt-Skala;

UV-Anlagen); Coli-Index – nicht mehr als 10.000 Stück/l.

Zur betrieblichen sanitären und technologischen Kontrolle der Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der Wasserdesinfektion mit ultraviolettem Licht, wie auch bei der Chlorierung und Ozonierung, wird die Bestimmung von Escherichia coli-Bakterien (Coliformen) eingesetzt.

Erfahrungen im Einsatz ultravioletter Strahlung zeigen: Wenn die Strahlungsdosis in der Anlage einen bestimmten Wert nicht unterschreitet, ist eine stabile Desinfektionswirkung gewährleistet. In der weltweiten Praxis variieren die Anforderungen an die minimale Strahlendosis zwischen 16 und 40 mJ/cm2. Die den russischen Standards entsprechende Mindestdosis beträgt 16 mJ/cm2.

Vorteile der Methode:

Am wenigsten „künstlich“ sind ultraviolette Strahlen;

Die Vielseitigkeit und Wirksamkeit der Bekämpfung verschiedener Mikroorganismen – UV-Strahlen

zerstören nicht nur vegetative, sondern auch sporenbildende Bakterien, die wenn

Chlorierung mit üblichen Standarddosen von Chlor bleibt machbar;

Physikalisch- chemische Zusammensetzung das aufbereitete Wasser bleibt erhalten;

Keine obere Dosisbegrenzung;

Es ist nicht erforderlich, ein spezielles Sicherheitssystem wie bei der Chlorierung usw. zu organisieren

Ozonierung;

Es gibt keine Sekundärprodukte;

Es besteht keine Notwendigkeit, eine Reagenzanlage einzurichten;

Das Gerät arbeitet ohne spezielles Wartungspersonal.

Nachteile der Methode:

Eine Verringerung der Effizienz bei der Behandlung von schlecht gereinigtem Wasser (trübes, gefärbtes Wasser ist schlecht).

durchscheinend);

Regelmäßige Reinigung der Lampen von Sedimentablagerungen, erforderlich bei der Verarbeitung von trüben und

hartes Wasser;

Es gibt keine „Nachwirkung“, d. h. die Möglichkeit einer sekundären Wirkung (nach einer Strahlenbehandlung)

Wasserverunreinigung.

8.4. Vergleich der wichtigsten Methoden der Wasserdesinfektion

Die oben beschriebenen grundlegenden Methoden der Wasserdesinfektion weisen vielfältige Vor- und Nachteile auf, die in zahlreichen Veröffentlichungen zu diesem Thema dargelegt werden. Lassen Sie uns die bedeutendsten davon erwähnen.

Jede der drei Technologien kann bei normgerechter Anwendung den erforderlichen Grad an Bakterieninaktivierung insbesondere für Indikatorbakterien der E. coli-Gruppe und die Gesamtkeimzahl gewährleisten.

In Bezug auf Zysten pathogener Protozoen bietet keine der Methoden einen hohen Reinigungsgrad. Um diese Mikroorganismen zu entfernen, empfiehlt es sich, Desinfektionsverfahren mit Verfahren zur Trübungsreduzierung zu kombinieren.

Die technologische Einfachheit des Chlorierungsprozesses und die Nichtknappheit von Chlor bestimmen die weite Verbreitung dieser speziellen Desinfektionsmethode.

Die Ozonierungsmethode ist im Vergleich zur Chlorierung und UV-Desinfektion die technisch aufwändigste und teuerste.

Ultraviolette Strahlung verändert die chemische Zusammensetzung von Wasser nicht, selbst bei Dosen, die viel höher sind als praktisch notwendig.

Chlorierung kann zur Bildung unerwünschter chlororganischer Verbindungen führen hohe Toxizität und Karzinogenität.

Bei der Ozonung können auch Nebenprodukte entstehen, die gesetzlich als giftig eingestuft sind – Aldehyde, Ketone und andere aliphatische aromatische Verbindungen.

Ultraviolette Strahlung tötet Mikroorganismen ab, aber≪ Die dabei entstehenden Fragmente (Zellwände von Bakterien, Pilzen, Proteinfragmente von Viren) verbleiben im Wasser. Daher empfiehlt sich eine anschließende Feinfiltration.

. Nur Chlorierung sorgt für eine Nachwirkung, das heißt, es hat die notwendige Langzeitwirkung, die den Einsatz dieser Methode bei der Einspeisung von sauberem Wasser in das Wasserversorgungsnetz zwingend erforderlich macht.

9. Elektrochemische Methoden

Elektrochemische Methoden werden häufig dann eingesetzt, wenn herkömmliche Methoden der mechanischen, biologischen und physikalisch-chemischen Wasseraufbereitung nicht effektiv genug sind oder nicht eingesetzt werden können, beispielsweise aufgrund fehlender Produktionsflächen, der Komplexität der Lieferung und Verwendung von Reagenzien oder aus anderen Gründen . Anlagen zur Umsetzung dieser Methoden sind kompakt, hochproduktiv und Steuerungs- und Überwachungsprozesse lassen sich relativ einfach automatisieren. Typischerweise wird die elektrochemische Behandlung in Kombination mit anderen Reinigungsmethoden eingesetzt, wodurch es möglich ist, natürliches Wasser erfolgreich von Verunreinigungen unterschiedlicher Zusammensetzung und Verteilung zu reinigen.

Mit elektrochemischen Methoden können die physikalischen und chemischen Eigenschaften des aufbereiteten Wassers angepasst werden, sie haben eine hohe bakterizide Wirkung und vereinfachen die technologischen Reinigungssysteme erheblich. In vielen Fällen eliminieren elektrochemische Methoden die sekundäre Kontamination des Wassers mit anionischen und kationischen Rückständen, die für Reagenzienmethoden charakteristisch sind.

Die elektrochemische Wasserreinigung basiert auf der Elektrolyse, deren Kern die Nutzung elektrischer Energie zur Durchführung von Oxidations- und Reduktionsprozessen ist. Der Elektrolyseprozess findet auf der Oberfläche von Elektroden statt, die sich in einer elektrisch leitenden Lösung – einem Elektrolyten – befinden.

Der Elektrolyseprozess erfordert: eine Elektrolytlösung – kontaminiertes Wasser, in dem immer Ionen in der einen oder anderen Konzentration vorhanden sind, die die elektrische Leitfähigkeit des Wassers gewährleisten; in eine Elektrolytlösung eingetauchte Elektroden; externe Stromquelle; Stromleitungen – Metallleiter, die Elektroden mit einer Stromquelle verbinden. Wasser selbst ist ein schlechter Leiter, aber die geladenen Ionen in der Lösung, die bei der Dissoziation des Elektrolyten entstehen, bewegen sich unter dem Einfluss der an die Elektroden angelegten Spannung in zwei entgegengesetzte Richtungen: positive Ionen (Kationen) zur Kathode, negative Ionen ( Anionen) zur Anode. Anionen geben ihre „zusätzlichen“ Elektronen an die Anode ab und verwandeln sich in neutrale Atome. Gleichzeitig erhalten die Kationen, die die Kathode erreichen, die fehlenden Elektronen von dieser und werden ebenfalls zu neutralen Atomen oder einer Gruppe von Atomen (Molekülen). In diesem Fall ist die Anzahl der von der Anode aufgenommenen Elektronen gleich der Anzahl der von der Kathode übertragenen Elektronen. Im Stromkreis fließt ein konstanter elektrischer Strom. So kommt es bei der Elektrolyse zu Redoxprozessen: an der Anode – Elektronenverlust (Oxidation), an der Kathode – Elektronenaufnahme (Reduktion). Der Mechanismus elektrochemischer Reaktionen unterscheidet sich jedoch erheblich von herkömmlichen chemische Umwandlungen Substanzen. Ein charakteristisches Merkmal einer elektrochemischen Reaktion ist die räumliche Trennung elektrochemischer Reaktionen in zwei gekoppelte Prozesse: An der Grenze zwischen Elektrode und Lösung finden Prozesse der Stoffzersetzung oder der Produktion neuer Produkte statt elektrischer Strom. Bei der Elektrolyse kommt es gleichzeitig mit Elektrodenreaktionen im Lösungsvolumen zu einer Änderung des pH-Werts und des Redoxpotentials des Systems sowie zu phasendispersen Umwandlungen von Wasserverunreinigungen.

www. Aqua-Begriff. ru

> Wasseraufbereitungssysteme

Der Begriff „Wasseraufbereitung“ hat sich heute fest etabliert. Obwohl dieser Begriff erstmals mit dem Aufkommen von Dampfkesseln und Dampfkesseln auftauchte Dampfmaschinen. Wissenschaftler haben festgestellt, dass die Haltbarkeit dieser Strukturen direkt von der Wasserqualität abhängt. Das Wasser, das verwendet wurde Dampfkocher Und Dampfmaschinen auf besondere Weise zubereitet.

Bei der Wasseraufbereitung werden alle Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt, von Schwebeteilchen bis hin zu Metallsalzen.

Wir beschäftigen uns täglich mit der Wasseraufbereitung. Warum verkaufen Autoteilehändler destilliertes Wasser? Zur Batteriewartung. Denn wenn Sie die Batterie mit normalem Wasser füllen, lässt sich das Auto nach ein paar Tagen einfach nicht mehr starten.

Heutzutage wird dieser Begriff immer weiter verstanden. Zur industriellen Wasseraufbereitung wurde die häusliche Wasseraufbereitung hinzugefügt. Auf dem Markt ist eine große Anzahl von Haushaltsfiltern erschienen. Die Umwelt verschlechtert sich und die Menschen haben erkannt, dass unsere Gesundheit von der Reinheit des Wassers abhängt, das wir konsumieren.

Sind Wasseraufbereitung und Wasseraufbereitung synonym?

Auf Haushaltsebene sind Wasseraufbereitung und Wasserreinigung ein und dasselbe. Das sind Synonyme.

Ein Filter zur Wasserreinigung von Eisen ist eines der Elemente des Systems in einem Ferienhaus oder einem Privathaus auf dem Land.

Ein Wasserenthärtungsfilter ist ein weiteres Element der Wasseraufbereitung.

Wasseraufbereitungssysteme – Hauptkomponenten

Schauen wir uns die Hauptkomponenten des Systems an:

1. Mechanischer Filter. Er wird üblicherweise als selbstreinigender Filter verwendet, bei dem mechanische Verunreinigungen durch ein Metallgewebe zurückgehalten werden. In Fällen mit hoher Trübung werden Sedimentfilter eingesetzt, die in Säulen unterschiedlicher Größe mit Sandhinterfüllung angeordnet sind.
2. Eisenfilter. Dient zur Entfernung von gelöstem Eisen aus Wasser. Gleichzeitig werden Mangan und Schwefelwasserstoff entfernt.
3. Weichspüler filtern. Entfernt Härtesalze aus Wasser.
4. Kohlenstofffilter. Entfernt Gerüche und hält Partikel von Filtermaterialien aus vorherigen Filtern zurück. Es kann in Form eines Patronenfilters oder in Form einer Kolonne ausgeführt sein.
5. Filterdesinfektionsmittel basierend auf einer UV-Lampe. Entfernt Bakterien im Wasser. Diese Filter sind vor allem für Brunnen und Flachbrunnen relevant.
6. Umkehrosmosefilter. Entfernt Fluorid und andere Verunreinigungen. Wird zur Trinkwasseraufbereitung verwendet.

Der fünfte Punkt ist in letzter Zeit am relevantesten geworden. Ein Nachbar reinigt die Abflüsse und holt das gereinigte Wasser ab, und der zweite Nachbar hinter einem hohen Zaun schüttet es ohne Behandlung unter sich aus. Es stellt sich also heraus, dass es in der Nähe von Moskau keine sauberen Brunnen mehr gibt. Fast alle enthalten E. coli. Und die Zahl solcher Nachbarn nimmt nicht ab.

In einem der Dörfer einer prestigeträchtigen Gegend der Region Moskau entdeckten wir Milzbrandsporen im Wasser. Weitere Untersuchungen zu diesem Thema ergaben, dass sich an dieser Stelle in den 30er Jahren eine Viehbegräbnisstätte befand. Solche Fälle sind äußerst selten, es gibt jedoch Präzedenzfälle.

Das ist aufgefallen Weiches Wasser schmeckt weniger gut. In heiligen Quellen beträgt die Wasserhärte 7 mEq/l. Aber eine solche Härte verdirbt Heizgeräte, es bilden sich Kalkablagerungen im Wasserkocher und Warmwasserboiler versagen schnell. Hier stellt sich die Aufgabe, die industrielle Wasseraufbereitung und die häusliche Wasseraufbereitung zu optimieren.

Für artesische Gewässer der Region Moskau ist eine Wasseraufbereitung erforderlich. Der durchschnittliche Eisengehalt beträgt 3 mg/Liter. Dies reicht völlig aus, um helle Wäsche beim Waschen rot zu färben.

Elemente von Wasseraufbereitungs- und Wasserreinigungssystemen

Wie bereits erwähnt, können Wasseraufbereitungselemente je nach Technologie reagenzienfrei oder reagenzienfrei sein. Selbstverständlich ist keine Erneuerung des Patronenfilters erforderlich. Sie müssen lediglich das Kartuschenelement rechtzeitig austauschen. Und der Enthärterfilter verwendet eine gesättigte Salzlösung. Diese Technologie wird als Reagenzientechnologie bezeichnet.

Eisenentfernungsfilter werden ebenfalls in reagens- und nichtreagenzienfilter unterteilt.

• Reagenzfilter verwenden eine Lösung aus Kaliumpermanganat oder Kochsalz.
• Im reagenzienfreien Zustand handelt es sich nur um Luft, die dem System von einem Kompressor zugeführt wird (obwohl es richtiger ist anzunehmen, dass es sich in diesem Fall um Luft beim Reagens handelt).

Die Wasseraufbereitung beginnt mit der chemischen Analyse des Wassers

Die Wahl bestimmter Technologien zur Wasseraufbereitung hängt von der chemischen Analyse des Wassers ab. Wenn der pH-Wert beispielsweise weniger als 7 Einheiten beträgt, wird auf die Reinigung mit Belüftung von Eisen verzichtet. Hier ist der Einbau eines pH-Korrektors oder der Einsatz von Ionenaustauscherharzen als Filterelement erforderlich.

Wenn Sie also die Kraft und das Wissen verspüren, ein Wasseraufbereitungssystem selbst zu installieren, empfehlen wir Ihnen dringend, sich an einen Wasseraufbereitungschemiker zu wenden, um ein technologisches Schema auszuwählen. Es gibt ziemlich viele Nuancen.

Auch Stadtwasser wird einer Wasseraufbereitung unterzogen. Die Wasserdesinfektion im industriellen Maßstab erfolgt mit Chlor. Die meisten Haushaltsfilter dienen der Entfernung von Chlor.

Da alle Prozesse der Wasseraufbereitung vor unseren Augen verborgen bleiben, sind viele Betrüger aufgetaucht, die für sehr vernünftiges Geld Filter anbieten, die nicht nur alle schädlichen Verunreinigungen aus dem Wasser entfernen, sondern das Wasser auch mit wundersamen Ionen aufladen, auf die es im Allgemeinen verzichtet unmöglich zu leben.

Wasseraufbereitungssystem und seine Kosten

Leider geschehen keine Wunder. Je höher der Reinigungsgrad des Wassers, desto teurer ist die Wasseraufbereitungsanlage. Je produktiver das System ist, desto teurer ist es.

Es ist zu beachten, dass es einen stetigen Trend gibt, die Preise für Wasseraufbereitungssysteme ständig zu senken und gleichzeitig die Qualität ihrer Arbeit zu verbessern. Die Wissenschaft steht nicht still. Und Membrantechnologien hielten in Form von Umkehrsomafiltern Einzug in die Wasseraufbereitungstechnik.