Содержание
Как очистить воду от извести самостоятельно и с помощью фильтра
Как очистить воду от извести самостоятельно и с помощью фильтра
Оксид кальция или, проще говоря, известь – химическое вещество, которое часто используется в хозяйстве. Известковым раствором белят дома, строения, бордюры и деревья. В быту известь – это соли кальция, растворенные в воде. Чем она вредна? Этот материал расскажет о том, как очистить воду от извести и какой способ фильтрации эффективен в решении данной задачи.
Из этой статьи вы узнаете:
-
Зачем нужно очищать воду от извести
-
Какие фильтры очистят воду от извести
-
Как очистить воду от извести в домашних условиях
Почему необходимо очищать воду от извести
Известковая вода содержит большое количество солей магния и кальция, оказывающие вредное воздействие на организм человека при употреблении им такой жидкости. В то же время недостаток кальция приводит к развитию заболеваний опорно-двигательной системы, например, хрупкости костей, а дефицит магния отражается на работе сердца и сосудов, что может послужить причиной инфаркта или инсульта.
Однако употребление питьевой воды с большим количеством извести также крайне негативно отражается на здоровье человека:
-
При избыточном уровне солей кальция они легко откладываются в организме, что в итоге может привести к болезненным и неприятным заболеваниям, таким как камни в почках. Сначала в почках образуется песок, который очень скоро приводит к образованию камней. Избавиться от них можно только с помощью длительного медикаментозного лечения. Также переизбыток кальция в питьевой воде может спровоцировать развитие артрита и склероза.
-
Высокая концентрация известковых солей в питьевой воде ухудшает состояние организма при наличии хронических заболеваний – к примеру, обостряется язва желудка или двенадцатиперстной кишки. В подобной ситуации необходимо незамедлительно прекратить потребление такой воды и обратиться к врачу.
-
Микроскопические частицы кальция, попадая в организм вместе с известковой водой, негативно влияют на обмен веществ и пищеварительную систему человека. Возникают непрекращающееся чувство тошноты, рвота, запор, регулярные расстройства кишечника и прочие нарушения работы ЖКТ.
-
Врачи нередко придерживаются мнения, что избыток солей магния и кальция в питьевой воде значительно снижает иммунитет и резистентность организма к вирусным и простудным заболеваниям.
-
Считается, что вода, насыщенная известью, попадая на кожу, закупоривает ее поры, что приводит к аллергии или различным кожным заболеваниям, выражающимся покраснениями, высыпаниями, гнойниками и т. д.
Если в квартире или доме отсутствуют фильтры, очищающие воду от извести, это негативно сказывается на функционировании бытовой техники и коммуникаций:
-
избыточное количество солей кальция в воде оседает в водопроводе и водонагревательных приборах, снижая срок их эксплуатации;
-
ионы кальция вступают в реакцию с мылом, образуя разводы на поверхности сантехники или посуды;
-
во время кипячения соли из жесткой воды оседают в виде накипи, что со временем приводит водонагревательные устройства в негодность;
-
отложения солей известковой воды снижают пропускную способность трубопроводов;
-
неполадки водонагревательного оборудования для отопления жилых и производственных зданий чаще всего возникают из-за образования накипи в системах.
В значительной степени негативному влиянию известковой воды подвержены водонагревательные котлы. При высоких температурах происходит оседание солей и образование накипи, что, в свою очередь, приводит к снижению теплопроводности котла. В итоге возникает перерасход электроэнергии и повышается риск выхода оборудования из строя.
Читайте материал по теме: Нормативы качества воды в зависимости от назначения
Как очистить воду от извести с помощью фильтров
Сегодня для того, чтобы избавиться от извести в воде, применяются как самые простые методы очистки, реализуемые в быту, так и сложные, которые требуют специального оборудования и химикатов. Мы подробно разберем самые результативные способы и определим, каким фильтром лучше всего очищать воду от извести.
Механическая фильтрация
Этот метод нередко применяется, чтобы очистить воду из скважин. Специальная водоочистная система задерживает мелкие частички (от 5 мкм) и удаляет кальций.
Принцип функционирования системы элементарен: вода очищается от извести, проходя через различные фильтрационные слои. В качестве наполнителя для промывных засыпных фильтров выступают различные материалы, например, кварцевый песок, шунгит, активированный уголь.
На сегодняшний день лучшими сорбентами считаются материалы, искусственно синтезированные на основе минерального сырья. Они обладают большой удельной поверхностью, следовательно, хорошо задерживают частички и взвеси. К тому же, сам материал легко очищается обратной взрыхляющей промывкой, что делает его пригодным для многократного повторного использования.
Как правило, засыпные фильтры улавливают частицы размером более 20 мкм. К тому же, они отличаются внушительными размерами (в среднем их высота составляет 1,58 м, в диаметре – от 26 см). Соответственно, и стоимость их немалая.
Достойная замена этим громоздким и малоэффективным системам очистки – сменные фильтрующие картриджи, изготовленные из вспененного полипропилена. Они могут очистить воду от извести размером от 5 мкм. Их устанавливают в фильтры, вмещающие один или несколько картриджей. Главный минус подобного способа – картриджи нужно часто менять.
На стадии грубой очистки воды из скважины, объем поступления которой составляет 4–800 м3 в час с взвешенными частицами размером 5–500 мкм, оптимально использование дисковых фильтров с автоматической промывкой. Преимущества конструкции – оптимальные размеры, автоматизация процесса, высокое качество фильтрации. Из минусов стоит выделить высокую стоимость и необходимость мощного потока воды для промывки.
Статьи, рекомендуемые к прочтению:
-
Виды фильтров для воды и их характеристики
-
Как установить фильтр для воды — полезные советы
-
Как пить воду правильно: практические рекомендации
Коагуляция
Известь довольно легко крошится, поэтому для более простого удаления эти крошки нужно сначала соединить. Для решения данной задачи используют коагулянты, чаще всего это раствор полиакриламида с концентрацией 0,25 %. Образующиеся в итоге куски твердого материала выпадают в осадок.
Данный способ позволяет очистить воду от извести намного быстрее. Существенными недостатками являются потребность в использовании насосов-ускорителей, специальных емкостей, а также беспрестанный расход коагулянтов. Кроме того, для удаления осадка требуются специальные механизмы.
Химическая фильтрация
Существует еще один способ того, как очистить воду от извести, с применением химических веществ. В предложенном методе гашеная известь, которую насыпают в воду, взаимодействует с солями кальция и выпадает в осадок в виде карбоната кальция. Очищенную воду определенное время отстаивают, после чего сливают. Данный способ считается недорогим, но довольно затруднительным, так как крайне сложно рассчитать точное количество гашеной извести на определенный объем воды.
Обратный осмос
Известковая вода проходит через специальную полупроницаемую мембрану, которая и задерживает частицы извести. Чаще всего в таких очистных системах дополнительно используются фильтры грубой очистки, где адсорбентом является активированный уголь. Данный способ позволяет очистить и удалить до 95% извести, но требует частой замены мембраны.
Ультрафильтрация
Есть два способа того, как очистить воду от коллоидной извести с частицами менее 1 мкм – укрупнить их с помощью коагуляции и отфильтровать любым описанным ранее методом или применить ультрафильтрацию.
Чаще всего ультрафильтрацию используют в частных домах для очистки питьевой воды, поступающей из скважины. Специальная мембрана с мелкими порами от 0,01 до 0,1 мкм позволяет отфильтровать воду не только от извести, но и избавить ее от патогенных микроорганизмов и крупных органических клеток.
Метод ультрафильтрации схож с обратным осмосом. Ключевое отличие в том, что мембраны здесь волокнистые и пористые, а не рулонные и гомогенные. Это не позволяет очистить воду на ионном и молекулярном уровне. Зато при равной производительности ультрафильтрация намного дешевле обратного осмоса.
Кроме того, в отличие от обратного осмоса, представленный способ реализует систему очистки «Dead End», и вода полностью проходит через мембраны, а не сбрасывается в дренаж без обработки.
Ультрафильтрация позволяет до 100 % очистить воду от солей кальция и существенно повышает качество воды. Главный минус – большая цена и технически сложная реализация метода.
Читайте материал по теме: Система обратного осмоса: как выбрать и установить
Как очистить воду от извести своими руками
Рассмотрим более подробно то, как очистить воду от извести самому, не используя различные фильтры.
Как известно, чтобы обеззаразить воду от вирусов и патогенных микроорганизмов, городские водопроводные системы регулярно хлорируют. Но хлор отрицательно воздействует на белки организма, так как он образует побочные продукты, вредные для здоровья. Излишне хлорированная питьевая вода нарушает работу почек, пищеварительной системы и всего организма.
Высокое содержание извести и прочих примесей искажает вкус приготовленных блюд или напитков. Вместо душистого черного чая или ароматного свежезаваренного кофе вы рискуете «насладиться» напитком с очень странным вкусом.
- Отстаивание.
Это один из самых простых и доступных способов. Для этого с вечера набирают ведро воды, а утром 2/3 объема переливают в чистую емкость. При этом на дне остаются примеси извести, песка, железа и т. п., а хлор за ночь испаряется.
Даже этот нехитрый метод поможет очистить воду от извести и других минеральных солей. Главный минус данного способа очистки – с его помощью нельзя уничтожить возбудителей кишечных инфекций.
- Кипячение.
Этим методом также можно очистить воду от извести из колодца. Кипячение воды на протяжении 10-15 минут убивает бактерии и нейтрализует действие опасных веществ. Соли магния, кальция и железа выпадают в осадок. Но, к сожалению, такой способ не поможет избавиться от хлора, содержащегося в жидкости.
- Заморозка.
Для получения талой воды емкость с известковой водой помещают в морозильную камеру. После заморозки половины жидкости лед достают. Он будет кристально чистым, а в его середине окажутся собранными все загрязнители – их надо удалить. Для этого надо налить немного кипятка на середину льда. После того, как грязь растает, уберите ее. Остальной лед растопите, и используйте чистую воду по своему усмотрению.
- Использование кремния или угля.
Кремний убивает вредные бактерии, находящиеся в воде с известью. Чтобы очистить жидкость, ее набирают в емкость, укладывают камень на дно, и оставляют сосуд в темном месте на несколько дней. После этого воду, за исключением нижнего слоя в 3 см, сливают в чистую посуду и герметично закрывают крышкой. Именно эта вода пригодна для питья. Оставшуюся воду выливают, т.к. в ней остается известь, соли железа, тяжелых металлов.
Чтобы очистить воду от неприятных запахов и разных вредных веществ, используют активированный уголь. С вечера наберите воду в емкость и положите на дно пять таблеток активированного угля, завернутого в марлю. Утром можно пить чистую воду.
- Применение серебра.
Ионы серебра также эффективны для очистки воды от извести. Для этого в емкость помещают серебряный предмет, например ложку или вилку, и оставляют на ночь. К утру вода будет очищена от многочисленных бактерий, но примеси железа и тяжелых металлов сохранятся.
Компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.
Специалисты нашей компании готовы помочь вам:
-
подключить систему фильтрации самостоятельно;
-
разобраться с процессом выбора фильтров для воды;
-
подобрать сменные материалы;
-
устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;
-
найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.
Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!
Обработка сточной воды гипохлоритом натрия по стоимости практически равноценна обработке хлором и в 1,5—2 раза дешевле, чем обеззараживание хлорной известью.
Обработка воды каустическим магнезитом при подогреве до 35°С применяется для снижения содержания 5Юз до 1—1,5 мг/л. Если одновременно требуется умягчение, в воду добавляют известь.
Известь хлорная (известь белильная) — белый порошкообразный продукт — представляет собой смесь нейтрального и основных гипохлоритов кальция, хлорида кальция и др. Получают хлорированием гашеной извести (гидроксида кальция) сухим газообразным хлором. Применяют для отбеливания в текстильной промышленности, для дезинфекции, в технологии обработки воды. Выпускают трех марок: А, Б и В.
Известь действие, оптимизация 27 обработка воды 25, 128—134 применение для коагуляции водорослей 92 сл.
Известь в воду желательно вводить в камерах хлопьеобразования или отстойниках. Такой способ подщелачивания обычно применяется при обработке высокоцветных вод. Известь подают через дозатор, управление которым осуществляется от позиционного регулятора автоматического рН-метра.
Известь вводится после завершения реакции восстановления шестивалентного хрома в трехвалентный, т. е, через 5—10 мин после обработки воды сернокислым железом. pH воды после обработки сульфатом железа 3,75—4,35, после обработки известью 8,5—11,35. Влажность осадка колеблется от 50 до 60%.
Обработку воды хлорной известью рекомендуется применять только на небольших станциях производительностью до 3000 м3/сутки. Установки для хлорирования воды хлорной известью очень однотипны и отличаются друг от друга только некоторыми деталями и габаритами, определяющими их мощность. Обычно они состоят из затворного и двух растворных рабочих баков и дозировочного бачка.
Обработка воды известью ведется периодически в режиме, при котором создается достаточно тонкая (— 0,5 мм) и прочная карбонатная пленка, не смываемая потоком воды. Пленка должна быть сплошной и равномерно распределенной по длине защищаемого участка трубопровода. Контроль за качеством карбонатной пленки ведется путем периодического осмотра контрольных индикаторных пластин, погруженных в трубопровод через вырезанные в его стенке люки. Применение указанного метода осложняется необходимостью точной дозировки щелочного реагента и отработки режима известкования. Дозировку реагента следует осуществлять автоматически, постоянно контролируя регулирующий параметр.
При обработке воды известью, когда в осадок в большом количестве выпадают карбонатные компоненты, доля металла в нем снижается. Перед использованием в металлургическом процессе ценных компонентов осадка он должен быть обезвожен на вакуумных барабанных или ленточных фильтрах либо на фильтрпрессах. В случае совместной очистки сточных вод от газоочистки с другими стоками завода осадок непригоден для использования его в металлургическом процессе.
При обработке известью происходит частичная очистка воды от фтора, который при этом осаждается в виде СаР2. Однако остаточная концентрация фтора вследствие растворимости СаР2 остается высокой (растворимость СаР2 равна 40 мг/л). Поэтому более глубокое снижение концентрации фтора рекомендуется проводить при помощи серно-кислого алюминия .
Для обработки некоторых видов осадков применяют только одну известь. Так, для кондиционирования осадков сточных вод предприятий, обрабатывающих цветные металлы, доза извести составляет 2%. В зарубежной практике имеется опыт регенерации извести из золы, образующейся при сжигании обезвоженных осадков.
Количество извести, необходимое для обработки воды, зависит от содержания в ней СаО, щелочности очищаемой воды и коагулируемости хвостовых стоков. Поэтому доза извести должна определяться в каждом случае экспериментально. Обычно она колеблется в пределах 0,15—1 кг/м3 сточных вод.
Раздельная обработка требуется для подмыльных щелоков омыления. Эти воды способны выделять при охлаждении значительные количества мыльных веществ, что используется как предварительная обработка. Дальнейшее обезвреживание воды сочетается с извлечением из нее цинка при обработке воды известью.
При умягчении воды известью образуются осадки, содержащие малорастворимые вещества: карбонат кальция, гидроксид магния, диоксид кремния, оксиды железа, оксиды алюминия и непрореагировавшую известь. Скоагулированные органические и неорганические загрязнения обычно составляют малую часть массы осадка. Эти осадки легче поддаются сгущению, чем осадки после коагуляции. Содержание твердой фазы в осадках при известковании воды изменяется от 2 до 15 %. Способ обработки таких осадков и пути их утилизации рассмотрены в гл. 12.
Известкование воды проводится при двух режимах: если не предусматривается снижение магниевой жесткости, то обработка воды ведется при pH 9,5. Для выделения ионов M.g2+ и соединений кремниевой кислоты известкование ведут при повышенной дозе извести (pH 10,9). Первый режим известкования чаще используется при обработке природных вод, так как содержание магния в пресных водах всегда меньше, чем кальция. При соотношении ионов в воде Са2+>НСОГ практически выделяются из воды только ионы Са2+ в форме карбоната. Если же Са2+
Для реагентной обработки шахтных вод используют серно-кислый алюминий, хлорное железо, известь, а также полиакриламид или другие высокомолекулярные флоку-лянты типа ВА-2.
При реагентной обработке осадка происходит коагуляция — процесс агрегации тонкодисперсных и коллоидных частиц. Образование при этом крупных хлопьев с разрывом сольвентных оболочек и изменением форм связи воды способствует изменению структуры осадка и улучшению его водоотдающих свойств. Эти соли вводят в осадок в виде 10 %-ных растворов. Могут быть также использованы отходы, содержащие РеС13, А О з и др. Наиболее эффективным является применение хлорного железа совместно с известью. Доза хлорного железа составляет 5-8%, извести 15-30% (от массы сухого вещества осадка). Недостатком реагентной обработки является высокая стоимость, повышенная коррозия материалов, сложность транспортирования, хранения и дозирования реагентов.
Очистка сточных вод производится в две стадии. На первой стадии удаляются органические вещества—ректификацией. После этого сточные воды содержат до 500 мг/л этилового спирта, следы углеводородов С5 и продукты разложения каталитического комплекса.. Последние удаляются в результате обработки воды известью. На второй стадии проводится биохимическая очистка от оставшихся органических веществ.
Очистка сточных вод производится на локальных сооружениях в основном тремя методами: механическая очистка (с применением при необходимости коагулянтов и флоку-лянтов); реагентная обработка, преимущественно известью; окисление токсичных загрязнений. Данные по основным загрязнениям сточных вод рудообогатительных фабрик и методы очистки от них сведены в табл. 3.13.
Нейтрализация — обработка воды щелочами или кислотами, известью, содой, аммиаком и т. п. с целью обеспечения заданной величины водородного показателя pH. Самый простой способ нейтрализации сточных вод — смешение кислых и щелочных стоков, если они имеются на предприятии.
Для очистки сточных вод от цианистых соединений как у нас, так и за рубежом разработано много различных способов: обработка сточных вод железным купоросом с известью; обработка хлорной известью, гипохлоритом или жидким хлором в щелочной среде; окисление цианидов перманганатом калия, отдувка синильной кислотой из подкисленной сточной воды, очистка с помощью ионного обмена, биохимическая очистка от небольших концентраций цианидов (не более 0,3 мг/л).
Для очистки сточных вод используются также выпускаемая в Финляндии установка биохимической обработки воды «Унекс-био» и компактная установка для химической обработки сточных вод «Атлас», в которой к очищаемой воде добавляется в качестве реагента гашеная известь, губящая микрофлору.
Оценку стабильности воды производят не менее 4 раз в год (по 1 разу в сезон). Вода может оказаться нестабильной после обработки ее минеральными коагулянтами в процессе обезжелезивания и умягчения. При положительном индексе насыщения воду обрабатывают кислотой, гексаметафосфатом или триполифосфатом натрия. При индексе насыщения 4-0,5 обработку производят в течение 8—10 мес в году. При отрицательном индексе насыщения производят подщелачивание воды известью. Обработку производят в течение 8 мес в году.
Для обеззараживания воды используют в основном два метода — обработку воды сильными окислителями (хлор, озон, перманганат калия, перекись водорода и др.) и воздействием на воду ультрафиолетовыми лучами. Чаще всего в качестве обеззараживающих агентов используют хлор либо его соединения: диоксид хлора, гипохлориты натрия и кальция, хлорную известь, хлорамины.
Оптимальными условиями обработки сточных вод с целью отделения взвешенных частиц являются: время обработки 10 мин, частота ультразвуковых колебаний 0,4—1 МГц при интенсивности 1—2 Вт/см2. При частотах 100—450 КГц происходит полное разложение ксантагенатов и до 40 % таких соединений, как фенол, цианиды и др. Скорость распада органических соединений зависит от интенсивности ультразвука, концентрации соединений и, в основном, от присутствия в воде окислителей. Так, при ультразвуковой обработке скорость окисления цианидов хлорной известью увеличивается в 1,5—2 раза.
Блок сооружений химической обработки воды состоит из смесителей быстрого смешения, камер флокуляции и отстойников. Расчетная продолжительность пребывания воды в смесителях 1 мин, в камерах флокуляции 30 мин и в отстойниках около 1,5 ч. Доза извести принята 520 г/м3. Для эффективного осаждения скоагулиро-ванных загрязнений построены трубчатые отстойники и предполагается использование полиэлектролитов. Осадок сгребается со дна отстойников скребками.
Содержание в них двуводного сернокислого кальция зависит от технологии переработки регенерационных сточных вод. При осаждении из них только гипса это соединение является основным компонентом шлама и соответствует требованиям к гипсовому камню первого сорта. При использовании для обработки сточных вод извести в шламе будут содержаться помимо гипса гидроксид магния, карбонат кальция и другие примеси, поступившие с известковым молоком.
По такой схеме с умягчением добавочной воды известью с 1935 г. успешно работает система оборотного водоснабжения ЦЭС Краматорского металлургического завода. Известное умягчение целесообразно также в случае певторного использования очищенных сточных вод (промышленных и городских) на пополнение систем оборотного водоснабжения; в этом случае совмещаются процессы доочистки и подготовки воды с применением осветлителей и фильтров, после чего не требуется какой-либо другой обработки воды для предотвращения карбонатных отложений и коррозии.
Химическая флотация. При введении в сточную воду некоторых веществ для ее обработки могут протекать химические процессы с выделением газов: 02, С02, С12 и др. Пузырьки этих газов при некоторых условиях могут прилипать к нерастворимым взвешенным частицам и выносить их в пенный слой. Такое явление, например, наблюдается при обработке сточных вод хлорной известью с введением коагулянтов. Сточные воды поступают в реакционную камеру. Туда же подают реагенты. Во избежание дегазации время пребывания сточной воды в камере должно быть минимальным. После насыщения вода поступает во флотационную камеру. Недостаток метода — большой расход реагентов.
Удаление железа и марганца в процессе умягчения воды. Умягчение воды с использованием извести позволяет удалить из раствора железо и марганец. Если при умягчении грунтовых вод, содержащих железо и марганец, производится раздельная обработка, марганцовокислый калиГ может использоваться для окисления ионов металлов на первой стадии обработки воды известью. Обработка известью производится главным образом при очистке воды, взятой из поверхностных водных источников, для удаления железа и марганца, входящих в состав органических соединений.
Опытное определение теплоты растворения (смешения) извести в обработанной и исходной дистиллированной воде с достоверностью, превышающей 95%, показывает, что количество тепла, выделившегося при растворении в обработанной воде, на 4—8% меньше, чем в контрольных опытах и составляло 72,8 + 1,6 кдж/моль в опыте при обработке воды (Я = 53,6 • 104 ав!м) и 77,8 ± 0,6 кдж/моль в контроле.
Пример 2. Определить расход сернокислого глинозема и извести на обработку воды (данные примера 1), если мутность ее достигает 100 мг!л, а щелочность равна 1,0 мг-экв1л.
Для быстрого окисления гидрата закиси железа pH обработанной воды должно быть не ниже 8. Поэтому в воду перед добавлением в нее железного купороса или одновременно с ним вводят щелочь; чаще всего используется гашеная известь как наиболее дешевый реагент. Другим путем ускорения процесса окисления Ре2+ в Ре3+ является совместная обработка воды железным купоросом и хлором. В связи с необходимостью использования дополнительного реагента железный купорос сравнительно редко применяется для осветления и обесцвечивания воды. В то же время он служит почти незаменимым реагентом при известково-содовом умягчении воды.
В последнее время при разработке технологии подготовки сточных вод для водоснабжения промышленных предприятий серьезное внимание уделяют обработке и обезвреживанию образующихся осадков и отходов на всех этапах водоподготоври. В частности, в схеме, приведенной на рис. 1Х-3, осадки, образующиеся в результате механической, биологической и частично химической очистки воды, после обезвоживания на центрифугах подвергаются сжиганию в печах при 970°С. Кроме того, основная масса известкового шлама (75%), являющегося отходом химической обработки воды после уплотнения и центрифугирования до 35—50%-ной влажности обжигается при 1ООО °С, что позволяет повторно использовать известь для реагентной очистки сточных вод. Регенерация и повторное использование отработанного активного угля также являются обязательными для установок глубокой очистки сточных вод.
Для устранения этого негативного явления следует использовать для обработки воды смесь восстановленной извести со свежей . При этом рекомендуемая доля свежей извести зависит от соотношения кальциевой и магниевой жесткости исходной воды. При содержании магния в исходной воде до 20 % общей жесткости в регенерированную известь необходимо добавлять 20 % свежей извести. С ростом содержания магния до 40 % доля свежей извести достигает 50 %. При содержании магния более 40 % обжиг шлама в целях его повторного использования для обработки воды не рекомендуется.
Ликвидация биологических прудов влечет исключение первой флотационной обработки воды и применение процесса карбонизации после отдувки аммиака. Таким образом, технология восстановления качества воды после реконструкции предполагает следующую последовательность: после вторичных отстойников вода подвергается химической обработке известью с целью удаления питательных веществ, затем осуществляется карбонизация воды, фильтрация через песчаные фильтры, пенное фракционирование для удаления СПАВ, угольная адсорбция растворенных загрязнений. Обеззараживание воды будет производиться в двух точках — перед угольными фильтрами и на завершающем этапе. Эта схема была испытана на пилотных установках экспериментальной станции в Претории производительностью 90 м3/сутки.
Указывается , что метод коагуляции вполне конкурентноспособен в сравнении с методами биологической очистки сточных вод, а при использовании в качестве коагулянтов отходов производства стоимость его может оказаться ниже. На станции очистки сточных вод округа Маттабассетт (США) отказались от биохимического метода в пользу обработки вод хлорным железом и известью из-за сильного изменения величины pH в результате биохимической очистки . На другой станции обработку воды коагулянтами считают целесообразной зимой и в период паводков, когда биологическая очистка ухудшается вследствие недостаточного количества субстрата.
В технологических схемах большинства действующих и проектируемых станций глубокой доочистки биологически очищенных сточных вод предусматривается предварительная обработка воды известью для удаления основной массы коллоидных органических веществ и аммиака, рекарбонизация и осаждение карбоната кальция, фильтрование через фильтры с зернистой загрузкой. Затем следует адсорбционная очистка воды активным углем для максимального удаления низкомолекулярных растворенных органических загрязнений и обеззараживания воды хлором (рис. 1Х-2). В некоторых случаях в состав сооружений, учитывая характер загрязнений биологически очищенных сточных вод, дополнительно включают флотационные установки для удаления ПАВ и водорослей (на станции очистки сточных вод г. Виндхук (США) ).
Предусмотрены также: устройства для добавления коагулянтов, марганцовокислого калия и кремнефтористоводородной кислоты. Введение вместе с известью небольшого количества таких коагулянтов, как сульфат алюминия или сульфат железа, улучшает осветление. Работа дозаторов представлена на сигнальный панели светящимися лампочками, связанными с блоком аварийной сигнализации. Предупредительные световые и звуковые сигналы извещают о перерыве в загрузке, вызванном, например, засорением бункера или какой-либо другой неисправностью. Хотя всю воду, поступающую на очистную установку, можно обрабатывать путем известкового умягчения с последующей рекарбонизацией, предпочтение отдается раздельной обработке как более экономичной. По этой технологии известкованию подвергают около 50% воды, поступающей на обработку; оставшаяся вода смешивается с умягченной во втором осветлителе (см. рис. 8.1). Это приводит к стабилизации свойств всего выходящего потока. Добавление извести к воде до pH 10,3—10,6 на первой стадии уменьшает содержание кальция в обработанной воде примерно до 40 мг/л, тогда как осажденне магния происходит только при pH выше 11,0. Значение pH смешанной воды обычно бывает достаточно высоким для удаления железа и марганца; тем не менее добавление небольшого количества марганцовокислого калия либо в смесительную емкость, либо в воду, не подвергаемую известковому умягчению, способствует окислению марганца. Для работы не требуется введение стехиометрических количеств перманганата. Контакт осажденной двуокиси марганца с исходной водой во флокуляторах-осветлителях достаточно часто приводит к удалению марганца. Однако решающую роль играет окисление металлов при высоком значении pH; при этом небольшое количество перманганата является катализатором реакции.
Реагентные методы основаны на способности катионов Са2+ и М§2+ образовывать нерастворимые и малорастворимые соединения при обработке воды реагентами. В качестве реагентов наиболее часто используются известь и сода.
За рубежом сравнительно большое распространение получила сорбция ПАВ гидроокисью алюминия. При этом условия введения реагентов зависят от состава сточных вод. Так, для очистки сточных вод некоторых зарубежных прачечных применяется коагуляция алюминиевыми квасцами, известью с введением флокулянтов на I ступени, а на II ступени обработка воды активным углем или фильтрация через диатомитовые фильтры.
В экспериментах, проводимых другими исследователями параллельно с работами Шахова и сотрудников, получены противоречивые результаты. По данным Щукиной , магнитная обработка не оказывает никакого влияния на коагуляцию суспензий каолина (200 —6000 мг/л) сернокислым алюминием и хлорным железом. Зато, как показал Дроздов , обработка воды в поли-градиентном магнитном поле в присутствии РеС13 и извести привела к резкому ускорению хлопьеоб разования.
Общий объем стоков составляет 20-30 м3/сут. Стоки представляют собой устойчивую коллоидную систему, не расслаивающуюся даже в течение суток; при фильтрации взвешенные вещества проходят в фильтрат; при применен™ серной кислоты с целью разрушения коллоидной системы в кислой среде (pH 2,0 — 2,5) всплывают хлопья, а при перемешивании наблюдается образование осадка. Для перевода растворенных соединений металлов в нерастворимую форму сточные воды подвергаются обработке известью в виде известкового молока Са(ОН)2. При этом образуются гидроокиси металлов и карбонаты.
Качественная подготовка удаляет из жидкости лишние примеси, которые способны причинить вред здоровью человека. Некоторые из них повреждают подключенное оборудование, поэтому соответствующие мероприятия обеспечивают комплексную защиту. В этой публикации рассказано о том, как очистить известковую воду в домашних условиях. Подробное описание действенных технологий поможет выбрать лучший вариант с учетом личных возможностей и предпочтений.
Какую пользу принесет удаление извести?
Примеси этой категории вымываются из горных пород, поэтому они присутствуют даже в глубоких артезианских скважинах и колодцах. Мелкие частицы кальция увеличивают мутность, засоряют фильтры и мелкие протоки, повреждают уплотнения кранов. Такую воду невозможно без очистки употреблять в пищу.
В растворенном состоянии соединения определяются только по специфическому горьковатому привкусу, который ощутим только при достаточно высокой концентрации. Повышение температуры активизирует процесс образования накипи. Она закрепляется в виде налета на видимых и скрытых поверхностях. По причине высокой твердости ее сложно очищать. Увеличение пористого слоя известкового налета снижает теплопроводность, что проявляется повреждением нагревательных элементов. Жесткая вода ухудшает полезные свойства моющих средств и стиральных порошков, увеличивает их расход.
Видео. Фильтр для очистки известковой воды и снижения жесткости
Перечисленные неприятности убедительно свидетельствуют о необходимости удаления вредных примесей извести. Необходимо выяснить, как очистить известковую воду недорого в нужном потребителям количестве. Значение имеют не только первичные затраты на покупку и монтаж. Следует проверить расходы эксплуатационного периода для обоснования грамотного экономического решения.
Как очистить известковую воду из колодца?
Без специальных технических средств, реагентов и внешних воздействий задержать вредные примеси можно с помощью длительного отстаивания. Твердые частицы постепенно опустятся на дно колодца. Очищенную воду забирают из верхней части резервуара.
Недостатки этого метода очевидны! Для удовлетворения обычных потребностей семьи понадобится очень крупный бак. Его не получится разместить в стандартной городской квартире. Не подойдет для монтажа открытая часть личного земельного участка, если речь идет о круглогодичной эксплуатации. Перемещение в отапливаемое помещение сопровождается значительными начальными расходами. Регулярная уборка накопленного осадка усложняет эксплуатацию.
На практике появятся дополнительные проблемы. Микроскопические взвеси не будут оседать на дне колодца, существенно ухудшат эстетические параметры жидкости. При «комнатной» температуре процесс образования накипи слишком длительный. Часть солей жесткости поступит далее в систему водоснабжения.
Надежное устранение извести и других вредных примесей вместе с уничтожением биологических объектов можно выполнить с помощью длительного кипячения. Эта технология также не лишена минусов:
- Для нагрева и поддержания высокой температуры придется потратить много электроэнергии, газа, другого топлива.
- Эту процедуру сложно автоматизировать, понадобится личный контроль.
- Придется очищать емкости от стойкой накипи.
- Процедура повышает температуру воздуха в помещении, что увеличивает затраты на подержание комфортных условий в летний период.
Следующая технология, как очистить известковую воду из колодца, это простая заморозка. Для небольших объемов подойдет домашний холодильник с низкотемпературной камерой. Зимой можно пользоваться бесплатно сильным морозом на улице. Быстрее превращается в лед загрязненная вода. Этим пользуются для получения очищенной жидкости.
Как очистить известковую воду из скважины?
В дополнение к отстаиванию или вместо него можно применить механическую фильтрацию. Наиболее крупные частицы отделяют в месте забора. Для этого на дне артезианской скважины или колодца делают гравийную подсыпку. Перед входным патрубком закрепляют сетчатую конструкцию.
Для следующих этапов фильтр для очистки известковой воды подбирают с учетом интенсивности загрязнений и размеров примесей. Применяют отдельно или последовательно следующие устройства:
- грязевики;
- дисковые фильтры для воды от извести;
- картриджи с объемными наполнителями из полимерных волокон;
- засыпки из песка, активированного угля.
Наиболее эффективны абсорбционные наполнители. Но даже они не в состоянии задержать растворенные соли. Для успешного решения задачи в комплексе применяют мембрану обратного осмоса с предварительной и последующей дополнительной обработкой методами механической фильтрации. В этом варианте на выходе получают хорошо очищенную известковую воду из скважины.
Если пропустить загрязненную жидкость через гашеную известь в ходе химической реакции соли жесткости преобразуются в твердый осадок — накипь. Полиакриламид и другие соединения применяют для сцепления кальциевых и других микроскопических частиц в крупные компоненты. Созданные с применением этих технологий механические загрязнения задерживают магистральным фильтром.
Растворенные соли кальция извлекают из потока жидкости с помощью ионного обмена. Существенным преимуществом данного способа, как очистить известковую воду из скважины является автоматизация рабочих процессов. Специализированный фильтр для жесткой воды из скважины обладает определенной накопительной емкостью и гранулированным наполнителем . Его функциональность восстанавливают промывкой раствором натриевой (поваренной) соли. Направить загрязнения в дренаж не трудно с помощью подключения соответствующих трубопроводов электромагнитными клапанами.
Как очистить известковую воду в домашних условиях?
Тестовые «полоски» пригодны только для приблизительной оценки по отдельным видам загрязнений. Скептически следует относиться к уловкам недобросовестных продавцов. Они пользуются электролизом или коагуляцией для демонстрации выпадающих хлопьев, которые «подтверждают» чрезмерное количество примесей.
Для точного определения проблемы делают предварительный лабораторный анализ. Специализированные предприятия предлагают такие услуги недорого, выполняют быстро стандартные заявки. Пробу набирают в чистую тару, сдают не позднее чем через 48 часов. Это помогает минимизировать влияние окислительных и биологических процессов. Полученными результатами пользуются для выбора подходящего оборудования.
На следующем этапе определяют действительные потребности квартиры, дачи, иного объекта недвижимости. При необходимости, делают разделение системы на подготовку технической и питьевой воды.
В магистраль устанавливают оборудование с высокой производительностью. Сетчатыми конструкциями (грязевиками) задерживают частицы с размерами 20-120 мкм. Выбирают модели, созданные для соответствующего температурного диапазона. В городских условиях стандартную комплектацию дополняют манометром, регулятором и предохранительным клапаном. Это необходимо для защиты от резкого повышения давления в центральном водопроводе.
Современные известковые фильтры этой категории оснащают прозрачной накопительной частью, чтобы упростить визуальный контроль. Через ручной или электромагнитный клапан устройство подсоединяют к домашней канализации. Для автоматического управления пользуются таймером. Необходимо помнить, что кроме регулярной изредка выполняют более тщательную промывку с разборкой.
Частицы от 20 до 50 мкм задерживают засыпными фильтрами в домашних условиях. В этом случае проще обеспечить высокую производительность. Используют стальные и композитные баки с встроенной трубой и заборным устройством. Для очистки используют обратное направление потока. Переключает режимы блок автоматики, который вместе с клапанами закрепляют на оголовке.
Картриджи с определенными наполнителями применяют для отделения частиц от 5 мкм и более. Единственным недостатком таких изделий является невозможность вторичного использования. Необходимость частой замены при значительной загрязненности исходной жидкости увеличивает эксплуатационные расходы на данный метод очистки известковой воды в домашних условиях на даче или в загородном доме.
Очистка полифосфатами и электромагнитами
Коагулянтами и химическими реагентами в бытовых условиях пользуются редко, чтобы исключить вторичное засорение вредными примесями. Однако есть исключение, которое пригодится для защиты от накипи. Это – полифосфаты. Они растворяются в воде, образуют на кальциевых и других меленьких частицах оболочку. Такое препятствие блокирует процесс сцепления в крупные образования.
Полифосфаты безвредны для здоровья, но способны вызвать аллергическую реакцию. Их применяют исключительно для подготовки технической воды. Общую обработку выполняют с применением методик ионного обмена. Подойдет такой же комплект, как и для засыпного фильтра. Его дополняют емкостью с восстановительным раствором и соединительными трубками.
Относительно новой является электромагнитная обработка. Сам принцип известен десятки лет. Но только в наши дни технология отработана достаточно хорошо, чтобы при разумной стоимости получить надежную защиту. В этом варианте не изменяется состав воды из скважины или колодца, а трансформируются микрочастицы солей кальция. Как и в случае с применением полифосфатных умягчителей, блокируется рост накипи.
Выбор оборудования
Отделение сравнительно крупных твердых примесей – стандартная процедура первого этапа водоподготовки. Вместо сетчатых можно применить электромагнитные фильтры для известковой воды из скважины. Они, как картриджи и засыпки, создают объемное рабочее поле. Узкие каналы сложно формы эффективно задерживают мелкие загрязнения. При определенном увеличении разницы давлений на входе и выходе активизируется автоматическая очистка.
Электромагнитные преобразователи выполняют свои функции полноценно без ухудшения параметров исходной жидкости. Они компактны! Для монтажа в домашних условиях и надстройки не нужны профессиональные навыки. При выборе оборудования не понадобится отдельное помещение с хорошей изоляцией, как для установки ионного обмена.
Выводы
Эти примеры наглядно демонстрируют преимущества новых способов, как очистить известковую воду в домашних условиях и видов специализированного оборудования. Его применяют в комплексе для механической фильтрации и защиты от накипи. На следующих этапах используют при необходимости дополнительную технику, чтобы подготовить питьевую воду в полном соответствии с действующими санитарными стандартами и личными предпочтениями.
1.Зачем очищать воду от кальция
Кальций – очень важный элемент, содержащийся в организмах живых существ. Он контролирует работу мышц, кровеносную систему и иммунную. Рекомендованная концентрация кальция в организме делает кости и зубы крепкими. В чистом виде его в природе не встретишь, он является частью состава других веществ. Однако, всё хорошо в меру, и переизбыток элемента приводит к негативным последствиям. Особенно опасно превышенное содержание кальция в воде. Во всех сферах воду мы потребляем каждый день для всевозможных нужд. Будь то промышленное производство или приготовление еды. Во всех открытых водоемах или подземных месторождениях присутствуют растворенные соли кальция, называемые известью. Если брать подземные источники, то чем глубже скважина, тем больше вероятность увеличенной концентрации солей в ней. Чем больше концентрация, тем жёстче вода. Употребление такой жидкости как питьевой приведет к тому, что солевые отложения останутся в почках навсегда, образовывая камни. Да и пить её неприятно. Перенасыщение солями может придавать неприятный привкус. Для технических целей тоже не подходит, оставляя осадок и накипь на приборах или оборудовании. Но и полное очищение от кальция нежелательно. Большую часть этого полезного элемента мы получаем как раз из воды. Поэтому для правильного баланса применяется фильтрация, которое уберет лишние солевые отложения. В идеальном варианте сравнения состава исходной воды с финишным.
2. Методы очистки.
Существует несколько методов очистки воды. Какие-то применяются в бытовом сегменте, какие-то в промышленном. Есть и народные методы. Но они довольно устаревшие и не позволят добиться правильной и качественной очистки. Например, отстаивание воды. Суть проста: известковый осадок тяжелый и со временем опускается вниз. Можно использовать принцип кипячения. В открытой ёмкости кипятить воду примерно 15 минут. На стенки ёмкости оседают соли, осадок опускается вниз в виде накипи, а вредные вещества испаряются вместе с паром. Заморозка – еще один народный метод, пользующийся популярностью. Воду наливают в ёмкость и убирают в холодильник или морозильную камеру. Как только она замерзнет на половину – вытащить. В середине остается грязная вода, которую сливают или разбавляют кипятком. Если совсем нет других возможностей очистки можно воспользоваться и такими средствами, но безопаснее будет очищение воды современной методикой.
2.1 Методы промывки воды от кальция дома
Для домашней очистки воды предпочтительнее использование бытовой системы обратного осмоса. Такие приборы малогабаритны и легко поместятся на кухне под раковиной. Для вывода очищенной воды предусмотрен специальный отдельный кран. Такая система проводит очистку в несколько приемов и на выходе получаем питьевую, пригодную к использованию, воду. Для бесперебойной работы следует периодически промывать фильтры. Еще один способ – механическая очистка. Использование пористых фильтров. Материалом, удаляющим соли кальция, выступает уголь. Такой способ фильтрации чаще всего применяется в фильтрах вертикального типа. По выходу сроков эксплуатации угольный фильтр не прочищается, а просто меняется на новый. Для бытовой очистки можно использовать фильтр кувшинного типа. Суть в ионном очищении специальными картриджами, которые имеют свой срок службы. Обычно он зависит от литража отфильтрованной воды.
2.2 Методы очистки воды от кальция в скважине
На загородных участках, в коттеджах вода зачастую поступает из скважины. Пить её сразу, естественно, не рекомендуется. А если она имеет нездоровый оттенок, то и не захочется. Существует несколько способов очистки:
- Механический. Применяются несколько фильтров. Для грубой и для тонкой очистки. Фильтр грубой очистки, с большой сеткой, поставить в месте забора воды. Он будет задерживать объемные частицы. Дальше вода проходит через второй тонкий фильтр с более высокой пористостью, оставляя в ней прошедшие маленькие частицы загрязнений. Также к этому виду очистки относится автоматическая дисковая фильтрация. Главный компонент- дисковые фильтры с автоматической промывкой.
Фильтр грубой очистки |
Фильтр тонкой очистки |
Фильтр механической очистки |
Рис. 1 Фильтры грубой и тонкой очистки
- Коагуляция. Смысл метода в соединении маленьких частиц солей кальция в большие. Для этого используют коагулянт. Он соединяет частицы, они выпадают в осадок. Осадок утилизируется.
- Обратный осмос. Система обратного осмоса универсальна и может применяться для очистки воды в различных сферах. Для очищения скважины необходима предварительна подготовка исходной воды – механическая фильтрация. Далее вода поступает в систему через полупроницаемую мембрану, на которой остаются все вредные вещества, в том числе и кальций. Кроме мембраны в систему включены дополнительные фильтры для удаления других вредных веществ.
Рис. 2 Системы обратного осмоса
- Химический способ. Здесь основным компонентом служит гашеная известь. Вода наливается в бак, в неё засыпается известь. Происходит химическая реакция в результате которой появляется твердый осадок – карбонат кальция. Чистая вода сливается.
Любой из способов является незаменимым при очистке воды от кальция. Вопрос только в количестве необходимой для потребления воды, сроках и стоимости оборудования.
2.3 Как очистить воду от кальция в промышленности
В промышленности очищают воду от кальция методами похожими на бытовую очистку, только в больших масштабах. Из самых простых – отстаивание и добавление коагулянтов. Такая же схема применяется для очищения большого количества воды, но в специальных осветлителях. Кроме того, используются фильтры с активированным углем.
Еще один способ – ультрафильтрация. Сложная технология, напоминающая систему обратного осмоса. Схожесть в том, что здесь тоже используется мембрана. Вода проходит сквозь неё, оставляя загрязнения на поверхности фильтра. Но на молекулярном и ионном уровне частицы остаются. Зато вода проходит полностью, не уходя в дренаж.
Последний способ, применяемый на больших предприятиях, где качество воды в приоритете – обратный осмос. Как уже говорилось, суть в мембранном очищении и нескольких этапов промывки. Для больших производств устанавливают несколько видов фильтров, чтобы очистить воду полностью и от других вредных веществ. Вся система автоматизирована и обычно устанавливаются датчики для контроля за концентрацией растворенных веществ.
Все методы очистки имеют свои плюсы и минусы и подбираются для конкретных целей.
3. Преимущества и недостатки методов
Народные методы очистки от кальция являются устаревшими и несовершенными. Из преимуществ можно выделить доступность и простоту. Не применяются химические реагенты. Из недостатков неэффективность метода.
Механическая очистка.
Преимущества:
— Удаление большего количества концентрации солей кальция.
— Возможность автоматизации процесса.
— Эффективность.
Недостатки:
— Удаляются только крупные элементы солей кальция.
Коагуляция.
Преимущества:
— Эффективность.
— Минимальное количество, затраченного на очистку, времени.
Недостатки:
— Процесс нежелательно останавливать и расход веществ будет большой.
— Необходимость расходных материалов (насос, ёмкость).
— Необходим насос для сливания осадка в дренаж.
Ультрафильтрация.
Преимущества:
— Полностью очищает воду от солей кальция.
— Нормализует общий состав воды.
Недостатки:
— Дорогая установка.
— Необходимость дополнительных технических приспособлений.
Химический способ.
Преимущества:
— Очищает воду от солей кальция.
— Экономичный в плане затрат.
Недостатки:
— Применение реагентов.
— Невозможность точной концентрации реагентов.
— Необходимость установки насоса или дренажной системы для очищения от осадков.
Обратный осмос.
Преимущества:
— Очищает воду от солей кальция до необходимого уровня.
— Нормализует общий состав воды.
Недостатки:
— Дорогая установка.
— Необходимость периодической замены мембраны.
Какой бы метод не был выбран, нужно помнить о рекомендуемом составе воды. Кальций нежелательно вымывать полностью, потому что он оказывает и положительное влияние на организм. Для окончательного выбора стоит определиться с изначальным составом воды. Концентрацией в ней солей кальция и потребностями после финишной очистки. Естественно, немаловажным критерием является и финансовая составляющая.
Ниже представлено видео демонстрации работы системы обратного осмоса «Вагнер-250»