Что такое хим очищенная вода

Химические методы очистки воды

По статистике, примерно 1/3 часть воды из подводных источников и более 70% жидкости из наземных источников загрязнены различными примесями. Для получения чистой воды, применяются различные технологии. Начиная от простых фильтров на основе угля, заканчивая многоступенчатыми обратноосмотическими установками. Химические методы очистки воды – эффективные способы для чистки загрязненных жидкостей, чтобы их повторно применять в различных промышленных процессах.

Общая информация

Суть химических методов очистки воды основывается на том, что возникает химическая реакция между добавляемыми в жидкость реагентами и сторонними примесями, которые уже содержатся в ней. Это приводит к тому, что опасные и токсичные элементы переходят в безвредную форму, или же превращаются в нерастворимые соединения, которые постепенно выпадают в осадок. Химические методы пользуются большой популярностью за счет того, что реакции между веществами проходят одинаково эффективно в любом объеме жидкости.

Одновременно с этим нужно понимать, что жидкость, которая прошла чистку с помощью химических методов, пригодна для применения в различных технических нуждах. Употреблять такую воду опасно для организма.

Важно! Необходимо учитывать тот момент, что химические методы чистки жидкости являются достаточно опасными для человека, который работает с реагентами. Из-за этого все работы должны выполняться под контролем экспертов в данной сфере.

Какие реагенты подходят для фильтрации

Если рассматривать все возможные активные нейтрализующие химические вещества, можно выделить три самых эффективных категории реагентов:

• Щелочи – сюда относится гидроксид натрия, сода, известь.
• Окислители – марганец, хлор, озон.
• Кислоты – серная, соляная.

При этом важно заранее изучить требования по количеству используемых химических веществ, чтобы достичь требуемого качества очищенной жидкости.

Химические методы

Независимо от того, что жидкость может быть засорена различными сторонними примесями, которые вредны для человеческого организма, негативно влияют на работу бытовых приборов, химические методы очистки сточных вод, жидкости из скважин, колодцев, основываются на 3-ех эффективных реакциях:

Каждый из данных способов имеет свои особенности, их необходимо рассмотреть по отдельности.

Окисление

Данная технология считается лучшей, если сравнивать ее с другими химическими методами очистки воды от различных сторонних примесей. Ее суть заключается в том, что в воду добавляются сильные окислители (например, бихромат калия, перманганат калия, перекись водорода, хлор и различные соединения на его основе). За счет этого, форма вредных целевых веществ изменяется на безопасную, все токсичные соединения преобразуются в безвредную форму. Одновременно с этим, сильные окислители уничтожают любую патогенную микрофлору.

Если подробно рассматривать сами окислители, большой популярностью пользуется метод добавления хлора. Он доступный, дешевый, эффективный в плане уничтожения различных болезнетворных бактерий. Однако, нельзя забывать о том, что очищенная жидкость не может использоваться в качестве питься, имеет неприятный запах.

Нейтрализация

Главная цель реакции нейтрализации в плане очистки воды – стабилизация кислотно-щелочного баланса. Это возможно за счет того, что происходит реакция между щелочной и кислой средой, в процессе которой образуются соли. Чаще всего технология очистки на основе нейтрализации применяется для обработки отработанной жидкости на различных предприятиях. Если же говорить о воде из колодцев, скважин, в большинстве случаев она имеет оптимальный кислотно-щелочной баланс, корректировать который нет необходимости.

Когда жидкость проходит процесс нейтрализации, ее можно повторно применять в производственном процессе, что удешевляет работу предприятия, делает ее менее разрушительной для окружающей среды.

Чтобы применять технологию нейтрализации, необходимо использовать специализированное оборудование. На предприятии нужно установить накопитель, осветлитель, отстойник.

Восстановление

Методика восстановления применяется достаточно редко, так как является не такой эффективной как окисление. Однако, с помощью данной технологии можно перевести окисленные формы токсичных мышьяка, ртути, хрома, тяжелых и переходных металлов в молекулярное состояние. Это нужно для их дальнейшего удаления из воды, при ее перекачке через фильтры химической очистки.

При правильном применении химических реагентов, можно достичь требуемого качества во время очистки воды различного объема. За счет этого, подобные методы получили большую популярность среди крупных предприятий.

Источник

Небольшой ликбез по водоподготовке

1. Что же такое чистая вода?

Согласно нормативной документации чистой водой является вода, которая соответствует требованиям «СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения.» Таким образом формально «невкусная вода с запахом хлора» будет являться чистой и соответствующей всем нормам и требованиям, а чистая вода из горного источника — нет.

Вопрос тут в том, что в большинстве водоканалов производственный контроль качества фактически осуществляется только на выходе с очистных сооружений, а доходящая до дома/квартиры вода уже набрала в себя вредных веществ и иногда бактерий пройдя через километры трубопроводов. Для избегания части данных проблем — любая, даже идеально чистая вода из источников (а такие города в России есть) подвергается хлорированию с поддержанием нормируемого показателя остаточного хлора.

2. Основные проблемы, общие для домашнего использования и промышленной водоподготовки

Главной бедой воды из поверхностных источников являются болезнетворные бактерии, которые не всегда можно убить простым кипячением, для их очистки основные практически применяемые методы — это УФ обеззараживание (плюсом является отсутствие влияния на органолептические свойства воды, минусом — отсутствие пролонгированного эффекта), озонирование (плюс как и УФ обеззараживания, минусы — небольшая продолжительность действия, коррозионная активность и сложный подбор дозы), хлорирование воды (плюсы — высокая пролонгированность действия, минусы — изменение органолептических свойств, коррозионная активность). Рекомендация для домашнего использования — УФ обеззараживание.

Следующая по сложности проблема — наличие солей в воде.

Часть из них, например двухвалентное железо убирается практически легко обычной ионобменной смолой, часть, например трехвалентное железо и марганец — достаточно тяжело поскольку в данном случае составляется целая секция ионобменных фильтров и используются дополнительные реагенты. Соли кальция и других щелочных металлов убираются несложно простыми ионобменными фильтрами, где они связываются в фильтрах и дальше при регенерации фильтра уходят в канализацию. Альтернатива, но более дорогая в промышленном исполнении — мембранная очистка воды, ультрафильтрация. Экзотические вещи — окисления веществ, например хлором, рассматривать тут будет лишним. Ни к чему хорошему для потребителя это зачастую не приводит…
Моя рекомендация для дома — подобрать систему ионобменных фильтров.

Третья проблема — цветность и мутность воды.

Четвертая проблема — радиоактивность воды.

Радиация в воде от естественных источников так-же является проблемой, которую рассмотрим как последнюю.
Основным загрязнителем является радон, весьма противный и опасный газ. Для его удаления основной применяемый метод — это аэрация, и дополнительно дальше вода чистится либо сорбционными фильтрами, либо осмотическими мембранами. Простого массового домашнего решения в данной ситуации я не встречал.
Вроде рассмотрел все основные аспекты загрязнителей воды, исключая экзотические (нефтепродукты и т.д.) и выдал некоторые рекомендации. Аспект обратного осмоса особо специально не затрагивал, поскольку идет вечная война между его сторонниками и противниками=)

В любом случае перед закупкой оборудования первым делом стоит сделать в нормальной лаборатории анализ воды и уже по нему смотреть какие примеси и в каком количестве необходимо очищать!

Источник

Химические способы очистки воды: в чем их преимущества?

В настоящее время около 75% поверхностных и 30% подземных источников воды в России не пригодны для питья. Несмотря на все усилия коммунальных служб центрального водоснабжения в городах и сельской местности, питьевая вода из кранов в наших квартирах и домах редко когда соответствует современным стандартам, определяющим ее должное качество. То же самое касается первичных природных источников, используемых для организации частных водопроводных систем.

Первое правило борьбы с проблемами загрязненности — грамотный подбор фильтрующих установок, их технических, физических и эксплуатационных характеристик. Чтобы понять, от каких именно примесей и соединений необходимо избавиться, требуется подробный лабораторный анализ воды. На основании полученных результатов эксперты принимают решение о том, сколько и какие именно ступени очистки должны присутствовать в конкретном случае.

Одним из наиболее эффективных способов улучшения качества исходной жидкости считается химическая водоочистка. Входящие в данный раздел методы активно используются специалистами для нейтрализации неорганических примесей в составе, обесцвечивания и обеззараживания среды.

Классификация химических реагентов, пригодных для фильтрации

В качестве активных нейтрализующих веществ применяются три наиболее распространенных категории химических реагентов:

• окислители (озон, хлор, марганец);
• щелочи (известь, сода, гидроксид натрия);
• кислоты (соляная и серная).

Допустимая концентрация взвесей в исходной среде может варьироваться в пределах от 1 мг/литр до 30 гр/литр. Обращаем ваше внимание на то, что химические методы очистки воды должны быть реализованы под строгим контролем экспертов по водоподготовке. Они применяются в основном на промышленных предприятиях. Работать с реагентами в домашних условиях без соответствующих знаний, опыта и оборудования крайне опасно.

Химические способы очистки воды

С методами разобрались, переходим к рабочим способам водоочистки и их особенностям. Всего в этой классификации насчитывается 8 пунктов. Рассмотрим каждый из них подробней.

1. Нейтрализация. Полное уничтожение патогенной микрофлоры и других включений. Попутно предполагает выведение уровня pH подготовленной воды на нормативные показатели в пределах 6,5-8,5. Суть метода заключается в полезном взаимодействии кислот и щелочей с последующим образованием соответствующих солей и воды.
2. Окисление. Применение метода уместно в ситуациях, когда использование фильтров предварительной очистки не дает видимых результатов. Удаление стойких примесей выполняется при помощи озона, хлора, пиролюзита или бихромата калия. Подходит для обезвреживания различных токсичных веществ, и также других компонентов исходного состава воды, трудно извлекаемых иными способами.
3. Восстановление. Данный метод предполагает запуск восстановительных процессов всех присутствующих в среде включений до их первоначального физического состояния. Его основная цель — удаление сформированных образований при помощи одного из физико-химических методов: отстаивания, флорации или фильтрации. Эффективно борется с мышьяком, ртутью, хромом и другими опасными для жизни частицами. В качестве реагентов используются сульфат железа, диоксид серы, активированный древесный уголь, водород, а также схожие с их химическими характеристиками аналоги.

Среди действенных способов очистки воды также стоит отметить процедуру экстракции загрязнителей. Ее применение уместно в случаях, когда растворенные в воде примеси обладают технической или химической ценностью. Вводимый в исходную жидкость экстрагент отвечает за полную концентрацию посторонних включений. По завершению химической реакции получившиеся новообразования легко отделяются от воды. В дальнейшем экстрагент можно использовать повторно.

Преимущества химической очистки воды

Основанные на применении различных реагентов современные способы химической очистки воды по праву считаются одними из самых эффективных и быстродействующих. Активные вещества, отвечающие за получение соответствующей реакции, переводят растворенные примеси в твердое нерастворимое состояние. В дальнейшем такие включения удалить намного проще, чем более мелкие частицы и взвеси.

Источник

Химическая очистка воды

Качество воды из природных источников определяют по наличию в ней веществ органического и неорганического происхождения, микроорганизмов, и характеризуют различными физическими, химическими, бактериологическими и биологическими показателями. Ощутимое превышение даже одного показателя может стать причиной недомогания и даже серьезного расстройства здоровья человека. Для водоочистки применяют различные методы или их комбинацию. Выбор способа зависит от состава водного раствора, целей водоподготовки и конечного назначения воды. Химическая очистка воды позволяет удалить растворенные химические соединения из пресной воды путем образования труднорастворимых комплексов с электролитами.

Какие методы очистки воды существуют

Несоответствие качества воды источника требованиям потребителя определяет выбор методов обработки воды. Загрязняющие вещества присутствуют в воде в разных формах, принцип удаления каждой из которых имеет особенности.

Методы водоподготовки делят на основные четыре группы.

1. Химический способ очистки воды введением реагентов.
2. Физические фильтрация, отстаивание, процеживание или обработка ультрафиолетом.
3. Физико-химическое комплексное устранение загрязнителей.
4. Использование биоорганизмов для нейтрализации примесей.

В основу всех химических методов очистки воды положены процессы перевода растворенных и взвешенных примесей в нерастворимую форму либо их разрушение до безопасных составляющих с помощью вводимых веществ. Выпадающий в ходе химической реакции осадок загрязнителей удаляют фильтрованием или другим физическим способом.

Очистка воды физическими методами проводится на предварительных стадиях водоподготовки и предполагает освобождение водного раствора от крупных взвешенных включений, которые могут нарушить правильную работу фильтров тонкой очистки. Применение физических способов подготовки для более глубокой водоочистки возможно, но нецелесообразно ввиду малой производительности процессов.

Физико-химические методы являются самой большой группой способов водоочистки. Они совмещают процессы химической очистки воды с последующим удалением загрязнителей применением физических явлений. Множество технологий и комплексный подход позволяет удалять самые разные примеси в любом агрегатном состоянии, растворенные газы, коллоидные частицы органики, ионы тяжелых металлов.

Использование для очистки воды отдельных микроорганизмов — перспективное направление избавления водных растворов от примесей разной природы. Главной особенностью биологического варианта очистки можно указать возможность подбора бактерий, микроорганизмов и простейших под имеющийся химический состав водного раствора. Среда, в которой происходит эффективная очистка воды биоматериалом, носит название активный ил. Процессы биоочистки могут протекать аэробно и анаэробно. Все зависит от особенностей жизнедеятельности микроорганизмов.

В чем заключается химическая очистка воды

Химическая водоочистка основана на химических реакциях реагентов с загрязняющими веществами в водном растворе и их обезвреживании путем перевода в неопасные формы или связывании в нерастворимые комплексы. Химические процессы при очистке воды идут с одинаковой скоростью в любом объеме жидкости, потому этот метод считается эффективным и производительным. Химическая очистка воды на предприятиях лежит в основе обеспечения оборотного водоснабжения и обезвреживания промышленных вод.

Несмотря на великое разнообразие загрязняющих элементов, их соединений и формы присутствия в водном растворе очистка воды от химических загрязнений проводится на основании трех видов химических реакций с удаляемыми элементами:

• Нейтрализация кислотной или щелочной реакции водного раствора.
• Окисление загрязнителей и патогенных микроорганизмов.
• Восстановление ионов металлов и токсичных веществ.

Нейтрализация, как метод очистки воды

Нейтрализация основана на оптимизации кислотно-щелочного баланса за счет реакции нейтрализации между кислой и щелочной средой с образованием солей. Этот метод чаще всего находит применение при химической очистке отработанной воды на производстве, так как вода из скважины или природных источников обычно имеет нейтральную среду и корректировки рН не требует. После очистки воды химическими реакциями нейтрализации она становится пригодной для повторного запуска в технологическую схему и безопасной для природы.

Технологии метода применяют смешение сточных промышленных вод разных сред для взаимной нейтрализации либо введение реагентов для создания кислотной или щелочной реакции. В качестве химических агентов при нейтрализации кислотности среды применяют гидроокиси щелочных металлов K и Na, гидроксид аммония NH4OH, карбонат натрия или соду Na2CO3, известковое молоко или гидроксид кальция Ca(OH)2. Выбор реагента зависит от концентрации и кислотного состава отработанной воды: преобладания сильных или слабых кислот. Химические компоненты для очистки щелочных стоков представляют собой растворы кислот или газы с кислой реакцией NO2, SO2, CO2. Технология пропускания отработанных кислых газов через промышленные стоки выполняет сразу две функции: нейтрализацию воды и очистку газов.

Для реализации технологических схем водоочистки методом нейтрализации применяют специальное оборудование для химической водоподготовки: накопители, осветители, отстойники. Выбор схемы химической очистки воды нейтрализацией зависит от климатических условий, природной рН среды водоемов, длительности хранения отработанных вод.

Способ водоподготовки — окисление

Окисление занимает главенствующую позицию среди технологий химической очистки воды. Под действием сильных окислителей — хлора и его соединений, перманганата и бихромата калия, озона, перекиси водорода — меняется форма целевых веществ на неопасную, токсичные формы переходят в безвредные, погибает патогенная микрофлора. С помощью химической очистки воды окислением можно связать те соединения, которые проблематично извлечь любыми другими способами.

Обработка воды хлорсодержащими соединениями чаще всего встречается в технологических схемах химической водоподготовки на производстве и в потребительском водоснабжении. Бактерицидные свойства хлора гарантируют, что на качество воды не повлияет сложный транспортный путь доставки воды по трубопроводам от насосной станции до конечного потребителя. Хлорреагенты дешевы и всегда в наличии. Вместе с хлорирующими веществами часто вводят аммиак и аммонийные соли для предотвращения образования хлорфенольных соединений с неприятным запахом и привкусом.

Добавление перманганата калия способствует разрушению органических веществ, образующих хлорпроизводные с резким неприятным запахом. Однако химическая очистка питьевой воды хлором должна осуществлять под строгим контролем дозирования реагента, так как хлор ядовит и может образовывать токсичные соединения при взаимодействии с растворенными в воде веществами. Перед подачей такой воды потребителю ее дехлорируют SO2, гипосульфитом, сульфитом натрия или адсорбцией на активированном угле.

В последнее время на передовые позиции выходит озонирование, в несколько раз превышающее по эффективности химическую обработку воды хлорирующими веществами. Благодаря высокому окислительному потенциалу озон окисляет даже те вещества, которые обычно не окисляются другими реагентами. Длительность контакта озона с водой не превышает 10 — 15 минут, а дополнительные соединения при этом не образуются. Так как озон поступает в воду с большим количеством воздуха, одновременно происходит аэрирование воды. В результате очистки от химических загрязнений озонированием вода приобретает свежий привкус и запах, характерный для поверхностных или ключевых вод наилучшего качества. Взрывоопасность и сложность получения в необходимом количестве тормозят процесс повсеместного внедрения озона как химического реагента очистки воды. При озонировании необходимо строго соблюдать технику безопасности на очистных сооружениях во избежание негативных последствий.

Метод восстановления

На практике часто применяют комбинированные методы химической водоподготовки, сочетающие хлорирование воды на первичных стадиях очистки и обработку озоном при подаче потребителю.

Метод восстановления при химической очистке воды используют реже окисления, но он позволяет провести подготовительные процессы перевода окисленных форм токсичных хрома, ртути, мышьяка, переходных и тяжелых металлов никеля, свинца в молекулярное состояние для последующего отделения с помощью физико-химических методов флотации, коагуляции, отстаивания и связывания на фильтрах для химической очистки воды. Этот метод эффективен при высокой концентрации легко восстанавливаемых элементов в природном источнике или промышленной отработанной воде.

Универсален ли химический метод очистки воды

Химическая очистка воды не является универсальным и санитарно надежным методом водоподготовки. Устранение с помощью реагентов загрязнителей и выравнивание рН среды наиболее применимо в системах оборотного водоснабжения на промышленных производствах. Окислители не устраняют загрязнения, а переводят их в другие соединения, требующие применения физических или физико-химических методов для удаления осадков из водного раствора. Применяя химические реагенты для очистки воды нужно быть уверенным, что их действие не приведет к образованию новых нежелательных загрязнений, ухудшающих органолептические показатели воды. Только комплексный подход при выборе методов водоочистки, основанный на химическом анализе загрязнителей дает полноценную очистку воды от всех видов примесей и растворенных веществ.

Источник