Как очистить воду от растворенных солей

Содержание

1. Чем обусловлено превышение хлоридов в воде
2. Какая вода нуждается в снижении минерализации
3. Основные способы очистки воды от хлоридов
4. Дистилляция
5. Электродиализ
6. Как удалить хлориды в воде с помощью обратного осмоса
7. Эффективность обратного осмоса при повышенной минерализации воды
8. Мы знаем, как избавиться от хлоридов в питьевой воде

Чем обусловлено превышение хлоридов в воде

Хлориды – это соли соляной кислоты. Чаще всего в воде присутствуют хлориды натрия, кальция и магния. В силу своей химической природы эти соединения обладают хорошей растворимостью и практически полным отсутствием склонности к сорбции, их не поглощают подводные обитатели, также они склонны к постоянной миграции. Все эти факторы способствуют высокому содержанию хлоридов в воде.

В мировом океане содержание хлоридов достигает 87%, поэтому вода из морей и океанов абсолютно непригодна для употребления. В пресные водоемы хлориды попадают из подземных вод путем вымывания из пород, вулканических остатков. Не малое влияние оказывает жизнедеятельность человека – загрязнение сточными водами и промышленными выбросами является основным фактором снижения качества воды.

Подробнее о природе хлоридов, допустимых нормах их содержания и способах обнаружения вы можете прочитать в статье: “Что такое хлориды в воде”.

Какая вода нуждается в снижении минерализации

Что делать, если в анализе повышена общая минерализация воды? Существует множество способов очистки воды от повышенной минерализации. Для выбора конкретного нужно знать исходную минерализацию и требования к солесодержанию в обработанной воде. Для комплектации установки водоочистки нужно определить ее производительность и узнать, какие именно вещества нужно удалять из раствора.

Снизить минерализацию воды необходимо в следующих случаях:

1. Для источников нецентрализованного водоснабжения. Вода из артезианских и песчаных скважин, колодцев, родников и открытых водоемов содержит целый спектр растворенных солей и органики, которые делают ее непригодной для питья и приготовления пищи.
2. Для источников централизованного водоснабжения. Перед тем как попасть в сеть, вода проходит очистку и обеззараживание на станциях водоподготовки. Но она нередко подвергается вторичному загрязнению по пути до потребителя. Основной источник – отложения в старых изношенных водопроводных сетях.
3. Для технической воды. Чаще всего она выполняет функцию энергоносителя и должна иметь минимальное содержание растворенных минералов. В противном случае трубопроводы и теплообменники систем засорятся и выйдут из строя. Состав воды для электроники и подпитки паровых турбин должен быть близок к химической чистоте. Кроме этого, существует еще множество применений деминерализованной воды в различных промышленных отраслях.

Основные способы очистки воды от хлоридов

Наиболее распространенные методы понижения минерализации воды, используемые для подготовки питьевой, санитарной и технической воды – это выпаривание с последующей конденсацией, электромембранная и баромембранная очистка.

Дистилляция

Выпаривание с последующей конденсацией позволяет почти на 100 % уменьшить минерализацию воды, но дает низкие результаты по очистке от летучих органических соединений. К недостаткам дистилляции относят высокую энергоемкость и интенсивный рост отложений на стенках испарителя.

Электродиализ

Способ основан на способности ионов металлов и кислотных остатков перемещаться в направлении противоположно заряженных электродов под действием постоянного электрического тока. В установках для электродиализа используются селективные мембраны, проводящие только катионы или анионы. В пространстве, ограниченном мембранами, происходит снижение минерализации воды.

К недостаткам такого способа относят высокую стоимость установки. Энергопотребление зависит от требований к конечной чистоте воды.

Существуют 4 основных метода удаления хлоридов из воды, однако, в силу химико-физических свойств эффективность данных методов разная. В промышленных и домашних условиях снижение повышенного содержания хлоридов в воде проводят следующими способами:

1. Очистка хлоридов в воде с помощью сорбции;
2. Ионные фильтры для воды от хлоридов;
3. Озонирование;
4. Установки обратного осмоса для очистки воды от хлоридов.

Предлагаем ознакомиться  Гипотония преджелудков у крупного рогатого скота

Однако, очень часто при превышении хлоридов в воде, повышена также минерализация воды. В этом случае, для очистки воды от минерализации, эффективным является только метод обратного осмоса.

В силу того, что сильнорастворимые и самые распространенные хлориды обладают низкой склонной к сорбции, данным способом можно очистить воду лишь от труднорастворимых веществ: хлорида серебра, хлорида меди, хлорида свинца и хлорида ртути.

Суть данного способа очистки воды от хлорид-ионов состоит в том, что поступающие вместе с жидкостью вещества задерживаются на фильтрующей поверхности сорбционных фильтров с повышенной поглощающей способностью. Чаще всего в роли сорбента используют активированный уголь. Еще одна особенность данного способа очистки воды от хлоридов – необходимость проведения предварительного обеззараживания воды: уголь способствует быстрому распространению и развитию колоний бактерий.

Данный метод очистки воды от хлоридов можно использовать в бытовых целях в совокупности с иными методами водоподготовки.

Ионообменные фильтры для очистки от хлоридов в воде используются в промышленности и для частных домов. Сущность метода снижения хлоридов в воде состоит в том, что специальная смола при контакте с водой поглощает отрицательно заряженные ионы всех солей. На выходе образуются ионы металлов: натрия, кальция, магния. Процесс помогает снизить жесткость воды.

Реакция происходит в анионитовых фильтрах, с предварительно загруженным специальным составом из синтетических смол, которые заменяют собственные ионы на ионы жесткости воды.

Озон – это сильный окислитель, под его влиянием хлориды превращаются в нерастворенные вещества, которые удаляются из воды путем механической фильтрации. Вдобавок при такой обработке происходит дезинфекция воды. Для осуществления процесса необходимы специальные системы для очистки воды от хлорида натрия.

Как правило, озонаторы используются в промышленности и на водоочистительных станциях ввиду высокой стоимости, а также опасности чистого озона для жизни человека, в быту такие устройства не используются. Промышленная очистка воды от хлоридов с помощью озона уходит в прошлое. На смену приходят методы очистки хлоридов в воде с помощью обратного осмоса.

Как удалить хлориды в воде с помощью обратного осмоса

К наиболее прогрессивным и эффективным способам снижения высокой концентрации хлоридов в воде относят установки обратного осмоса. Обратный осмос – это физический процесс, позволяющий очистить воду от растворенных веществ и механических примесей. Этим методом удается снизить концентрацию хлоридов с порядка 40 г/л (фактически это опреснение морской воды) до норм, установленных СНиП.

Очистка воды от хлоридов обратным осмосом заключается в наличие полупроницаемой мембраны, которая беспрепятственно пропускает молекулы воды, при этом удерживая молекулы растворенных веществ. Этот процесс происходит под действием сил обратного осмоса. Когда со стороны раствора с высокой концентрацией подается внешнее давление, превышающее осмотическое, молекулы воды начинают двигаться в обратном от естественного направлении, то есть в отсек установки с наименьшей концентрацией воды. Обратный осмос – наиболее эффективное и выгодное решение, если в воде много хлоридов.

Очистка воды силами обратного осмоса относится к мембранным массообменным процессам с поперечным током, при котором поступающую в систему воду разделяют на два потока – пермеат (чистую воду) и концентрат (то, что остается после очистки).Удаление хлоридов с воды осуществляется на мембранах обратного осмоса. Обратноосмотические мембраны бывают разных типов. Разработаны 3 основные модели:

• молекулярно-ситового разделения. Мембрана представляет собой “сито” с определенным размером отверстий. Качество очистки основывается на разном размере молекул у воды и солей. Однако соли хлорида натрия имеют схожую структуру с молекулами воды, поэтому данный тип мембран будет не очень эффективен для того, чтобы полностью очистить воду от хлорид-ионов;
• диффузионного переноса. Процесс очистки основывается на способности молекул к диффузии. Молекулы воды образуют водородные связи на поверхности мембраны и, образуя пленку, не дают солям пройти сквозь нее.
• капиллярно-фильтрационная. На поверхности и внутри, помещенной в раствор гидрофильной мембраны, образуется слой связанной воды, которая, образуя сетку из водородных связей, препятствует проникновению солей. Убрать хлориды из воды на этих мембранах можно до 98%.

Предлагаем ознакомиться  Применение прополиса и лечение им, его полезные свойства

К полупроницаемым мембранам предъявляют высокие требования: способность пропускать воду и задерживать соли, иметь плотную структуру и высокое гидродинамическое сопротивление. Мембраны могут различаться по форме, по назначению, сырью, из которого изготавливаются, и способу их производства, по структуре, по величине заряда.

Чаще всего изготавливаются асимметричные мембраны с плотным верхним слоем (толщиной до 1 мкм) и пористой нижележащей подложкой (толщиной 50-150 мкм). Удалить из воды хлориды можно как на производстве, так и дома. Важно отметить, что для бытового и промышленного использования применяются разные мембраны в зависимости скорости потока проходящей воды, ее состава и требований к чистоте получаемой жидкости.

К преимуществам обратноосмотического оборудования для очистки воды от хлоридов, помимо высокой степени очистки, можно также отнести низкую энергозатратность и высокий срок службы мембран.

Очистить воду от хлоридов можно на промышленных и бытовых установках обратного осмоса.

Давайте разберем, как удалить хлориды с воды на производстве. Основное направление промышленных установок обратного осмоса – обессоливание солоноватых вод и морской воды с целью получения питьевой воды, а также в качестве одной из ступени очистки жидкости для получения ультрачистой воды для медицины, теплоэнергетики и получения полупроводников.

Принципиальная схема промышленной установки обратного осмоса для удаления из воды хлоридов:

• тонкая очистка поступающей воды от механических примесей при помощи фильтров патронного или дискового типа;
• подача воды на насос высокого давления для создания достаточного давления среды для осуществления массообменного процесса;
• поступление воды в обратноосмотические модули, в которых размещены мембраны, где непосредственно происходит процесс снижения повышенной концентрации хлорида в воде.
• фильтры постобработки.

Промышленные фильтры для очистки воды от хлоридов могут работать в круглосуточном режиме, что очень удобно для предприятий с непрерывным циклом работы, а их производительность от 100 л/час и достигает 300 м3/ч.

Бытовые установки очистки хлоридов из воды не включают в себя насос. Для полноценного протекания процесса достаточно напора воды в водопроводе, однако, есть напора воды недостаточно, то установки комплектуются необходимым оборудованием. Также часто наблюдается превышение хлоридов в воде из скважины.

Эффективность обратного осмоса при повышенной минерализации воды

Обратный осмос считается самым перспективным и экономически выгодным методом деминерализации воды. После прохождения раствора солей через картридж с мембраной на выходе получается почти на 100 % чистая вода. Обратноосмотический фильтр хорошо задерживает сульфаты и гидрокарбонаты, пестициды, органику, микробы и вирусы.

Предлагаем ознакомиться  Почему вода в колодце желтая: возможные причины ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ

Однако у полупроницаемых мембран есть и “слабые места”. Материал, из которого они изготовлены, боится механических примесей (песка, ржавчины), ионов двухвалентного железа, а также марганца и хлора. Если такие загрязнения есть в исходной воде, то перед подачей на обратный осмос она нуждается в предварительной очистке.

Механические примеси удаляют сетчатым фильтром. Железо и марганец окисляют в аэрационных колоннах, а затем отфильтровывают образовавшийся осадок. Для гидролитического расщепления и соединений хлора и его поглощения устанавливают сорбционные угольные фильтры. Для снижения жесткости – фильтры умягчения.

Обратноосмотические системы подразделяются на системы бытового типа и промышленные установки обратного осмоса. Типовая бытовая установка обратного осмоса для дома состоит картриджа с мембраной и накопительной емкости для сбора воды. Эти компактные устройства обычно устанавливаются под мойку. Они могут быть моноблочными и модульными.

Для оценки эффективности систем для снижения минерализации на основе фильтра обратного осмоса мы рекомендуем обращать внимание на следующие характеристики:

• Производительность. Она зависит от напора, создаваемого насосом. Как правило, бытовые системы работают с низкими давлениями (до 3 – 4 атмосфер) и производят до 20 литров в час. Промышленные системы выпускаются в широком диапазоне производительности от 50 л/час до 300 м3/час.
• Размер накопительной емкости. Бак для создания запаса воды имеет объем от 3 до 18 литров. Самые распространенные типоразмеры – 9, 12 и 18 л. В промышленных системах устанавливаются накопительные емкость различных объемов.
• Расход воды. Из-за сравнительно низкого рабочего давления в бытовых обратноосмотических системах промывка мембраны требуется достаточно часто. Соотношение деминерализованной воды к дренажной (последняя сливается в канализацию) обычно составляет 1:10 – 1:5. У промышленных систем это соотношение 1:3.
• Ресурс мембраны. В обратноосмотических фильтрах стоят картриджи стандартных типоразмеров. После того как ресурс предустановленной мембраны будет выработан, пользователь системы может установить картридж другого производителя с более продолжительным сроком службы.

Многие люди, в том числе известные ученые, считают высокоочищенную воду, полученную путем обратного осмоса, безвкусной. Кроме того, практически полная деминерализация означает, что вода потеряла не только вредные примеси, но и полезные минералы. Финальный этап бытовой водоподготовки – обработка в минерализаторе.

Он представляет собой дополнительный картридж с насыщенным раствором солей, содержащих ионы калия, кальция, натрия и магния. В очищенную воду этот раствор подается дозировано, и в итоге ее состав становится близким к природной воде без загрязнений.

В нормативных документах, регламентирующих качество питьевой воды, указаны четкие ограничения (предельно допустимые концентрации) по содержанию минерализации и других примесей, но не указана “нижняя” граница по полезным минералам. А многие из них усваиваются именно при питье и начинают “работать” в пищеварительной системе.

Мы знаем, как избавиться от хлоридов в питьевой воде

Очистные системы, имеющие в комплексе обратноосмотические мембраны, а также фильтры предварительной и посточистки, помогают избавиться не только от хлоридов в воде, но и ионов металлов, вредоносных микроорганизмов, хлора, механических включений.

Наши специалисты знают, как понизить хлориды в воде. Для достижения отличного результата, важно провести анализ воды и правильно подобрать комплектацию системы. В нашей компании вы можете купить уже готовую установку, а также заказать изготовление фильтров для воды от хлоридов под запросы конкретно вашего производства или частного дома. Просто оставьте заявку на нашем сайте или по телефону 8-499-391-39-59.