 |
Эффективное решение экологических проблем |
+7 (812) 200-96-17
+7 (81153) 3-52-34
Очистка питьевой воды от растворенных газов
ОЧИСТКА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ОТ РАСТВОРЕННЫХ ГАЗОВ
Водоснабжение питьевой водой является одним из наиболее важных вопросов жизнеобеспечения. Источниками водоснабжения являются, в основном, открытые водоемы и водоснабженческие скважины. Далеко не все промышленные объекты, населенные пункты и жилые дома имеют возможность использовать открытые водоемы для получения питьевой воды. Это обусловлено многими факторами: наличием водоема, достаточностью его дебита, качеством воды, сезонными колебаниями количества и загрязненности воды. Поэтому все большее распространение получает добыча воды питьевого качества из подземных горизонтов посредством водоснабженческих скважин. Вода из более глубоких слоев менее подвержена поверхностным загрязнениям, поступающим с атмосферными осадками, и является, как правило, наиболее чистой.
Тем не менее, в подземной питьевой воде зачастую содержатся различные загрязняющие вещества, в первую очередь растворенные газы, которые могут нанести вред организму. Например, очень часто в добываемых подземных водах встречается сероводород (H2S). В подземные воды он попадает в результате разложения животных белков, из сульфидных руд, содержится в районе месторождений нефти и газа и т.п. Сульфаты до сероводорода восстанавливают серобактерии в процессе своей жизнедеятельности. Наибольшее его распространение наблюдается в западных и северо-западных регионах России. Сероводород не так безобиден, как привыкли считать люди, потребляющие сероводородную воду в качестве питьевой. Сероводород ядовит, при концентрациях в воздухе превышающих 1 мг/л вызывает летальный исход. Вступая в реакцию с гемоглобином крови, он образует сульфаты и сульфиды железа, в небольших концентрациях вызывает усталость, светобоязнь, слезотечение, кашель, боль в грудине и т.п. При длительном воздействии наблюдаются функциональные нарушения нервной системы, бронхит, хронические заболевания глаз и верхних дыхательных путей, желудочно-кишечные расстройства, брадикардия, артериальная гипотония, дерматиты. Имеет свойство накапливаться в организме. По нормам СанПиН 2.1.4.559-96 и СанПиН 2.1.4.1074-01 в питьевой воде допускается содержание сероводорода до 0,03 мг/л.
Другим газообразным загрязнителем подземных вод, используемых в питьевых целях, довольно распространенным в природе является радон (Rn). Этот газ хотя и является недолговечным (период полураспада самого «долгоживущего» изотопа радона составляет 3,8 суток), но он образуется в природе постоянно. Наибольшая распространенность подземных радоновых вод встречается в местах геологических разломов. Если такая вода попадает на поверхность, то выделяющийся из нее радон накапливается в помещениях, поступая в организм человека при дыхании. Радон способствует возникновению рака легких, накапливаясь в костной ткани, повышает радиоактивную загрязненность организма, вызывает одышку, учащенное сердцебиение, бессонницу. ПДК радона в питьевой воде составляет 60Бк/кг.
Кроме вышеуказанных газов, встречающихся в подземных водах в растворенном виде, могут быть и такие как метан (болотный газ), аммиак и др.
Употреблять такую воду для питьевых целей опасно для здоровья и запрещается использовать ее в коммунальном водоснабжении. Согласно действующему законодательству, если абонентам централизованного водоснабжения подается некачественная питьевая вода, то такие потребители освобождаются от платы за воду.
В целях решения проблемы очистки воды от растворенных газов и сопутствующих загрязняющих веществ сотрудники ООО «Экоцентр» г. Великие Луки провели большую исследовательскую работу и запустили в производство два вида оборудования, позволяющего очистить загрязненную питьевую воду до требуемых нормативов: аэратор-дегазатор серии «ОДА» и модульная Установка очистки воды серии «АФ».
Аэратор-дегазатор «ОДА»
Аэратор-дегазатор «ОДА» представляет собой устройство дегазации, обезжелезивания и активирования воды. Аэратор-дегазатор предназначен для очистки воды от растворенных газов (радона, сероводорода, хлора, аммиака, метана и др.) и активирования воды.Аэратор-дегазатор может быть использован в следующих целях:
1. Насыщение обрабатываемой воды кислородом воздуха;
2. Окисление загрязняющих веществ, содержащихся в воде, таких как железо, сероводород и т.п.;
3. Отделение и удаление растворенных газов;
4. Допускается его использование в качестве реактора;
5. Активирование воды;
6. Охлаждение теплоносителя.
Аэратор-дегазатор обладает следующими преимуществами:
1. Насыщение обрабатываемой воды кислородом воздуха производится в усиленном режиме;
2. Окисление загрязняющих веществ, содержащихся в воде, таких как железо, сероводород и т.п. значительно ускоряется;
3. Предельно увеличивается площадь поверхности раздела сред «вода-воздух», что обеспечивает интенсивную отдувку и окисление загрязняющих веществ;
4. В случае использования Аэратора-дегазатора в качестве реактора, распределение реагента производится сразу по всему объему;
5. В процессе его работы происходит активирование обрабатываемой воды;
6. Обеспечивается повышенный теплообмен между потоками воды и воздуха;
7. Высокая эффективность;
8. Небольшие габариты;
9. Невысокая стоимость;
10. Простой монтаж и пусконаладка;
11. Обслуживание не требует высокой квалификации;
12. Безопасность эксплуатации.
«ОДА» может применяться для предварительной аэрации в системах очистки воды без использования реагентов, таких как перманганат натрия, хлор или озон. В реагентных системах обезжелезивания, Аэратор-дегазатор «ОДА» существенно снижает расход реагентов, нагрузку на фильтрующий материал и позволяет удалять из воды большие концентрации железа.
Необходимо сказать пару слов о технологии активирования воды.
Известно много технологий активирования воды (омагничивание, замораживание с последующим оттаиванием, процесс электролитического разделения воды и др.), после чего образуется вода с новыми для нее свойствами. Молекулы воды представляют собой диполи, которые образуют кластеры различных размеров.
Активирование уменьшает размеры молекулярных кластеров воды. Обычная вода, в т.ч. и водопроводная, как правило состоит из кластеров, образованных 10 — 15 молекулами. Активирование воды уменьшает размеры кластеров до 6 молекул воды на кластер и вода превращается в микрокластерную воду, содержащую кластеры гексогональной (шестигранной) структуры, что и объясняет ее уникальные свойства. Внутрь клетки через клеточную мембрану могут проникать только микрокластеры размером не более гексогонального. Таким образом, гексогональный кластер это мельчайшая водяная частица, на которой природа основала жизнь. Вот почему активированная вода лучше усваивается организмом по сравнению с обычной, необработанной водой.
По данным медико-биологических испытаний, установлено, что активированная вода:
• замедляет процессы старения и улучшает работу клеточных мембран;
• улучшает обмен веществ, повышает иммунитет, нормализует энергетический баланс;
• ускоряет вывод из организма биологических шлаков и токсинов;
• укрепляет организм, повышает жизненный тонус,
• улучшает самочувствие;
• успешно используется в косметологии и дерматологии;
• увеличивает усвояемость лекарств и эффективность воздействия физиотерапевтических процедур.
При приеме внутрь активированная вода сразу оказывает действие на организм. Она снижает чрезмерную ферментацию в пищи, уменьшая количество метаболитов, таких как аммиак, сероводород, индолы, скатолы, фенолы и гистамины, что приводит к более чистому стулу через несколько дней после того, как активированная вода начинает приниматься регулярно.
Аэратор-дегазатор может работать как в непрерывном режиме, так в режиме периодической подачи очищенной воды.
Имеется модельный ряд Аэраторов-дегазаторов различной производительности.
Предлагаемый способ очистки и активации воды заключается в следующем. Очистка воды производится в два этапа: на первом этапе происходит аэрация обрабатываемой воды, на втором – дегазация. При использовании аэратора-дегазатора сначала загрязненная вода подается на Аэрирующий узел, в котором происходит насыщение воды пузырьками воздуха, поглощающими растворенный газ. Затем водовоздушная смесь поступает на Дегазирующий узел, в котором происходит удаление газовой составляющей и дробление кластеров молекул, приводящее к активированию воды. При этом происходит активное перемешивание водяных потоков. В случае использования Аэратора-дегазатора для охлаждения воды, используемой в качестве теплоносителя, в данном узле происходит понижение его температуры.
Обработанная вода собирается в нижней части пластикового корпуса, откуда выводится либо самотеком, либо насосом, который включается по сигналу поплавкового датчика.
Воздушно-газовая смесь удаляется из рабочей зоны дегазатора по воздуховоду потоком воздуха, создаваемого вентилятором.
Кроме процесса дегазации, попадающий в воду при использовании Аэратора-дегазатора кислород, вступает в реакцию с растворенным в ней железом, железо окисляется и из растворимой в воде двухвалентной формы переходит в нерастворимую трехвалентную, которую можно легко удалить фильтром.
Модульная Установка очистки воды серии «АФ»
Модульные Установки очистки воды серии «АФ» различной производительности предназначены для очистки воды от растворенных газов (радона, сероводорода, хлора, аммиака, метана и др.).Модификации Установки могут применяться для обезжелезивания и деманганации, насыщения воды кислородом, очистки от природной органики, устранения цветности, связывания агрессивной углекислоты, устранения ионов бора и нитратов, а также ионов кальция и тяжелых металлов. Для обеззараживания воды Установка может комплектоваться УФ-очисткой. Перечень удаляемых загрязнений уточняется при заказе. На этом основании Поставщиком определяется состав Установки, включая загрузку фильтра (фильтров). Установка не только обеспечивает очистку воды до требуемых нормативов, но и позволяет получить воду более высокого качества. Так, при внедрении оборудования в целях очистки воды, содержащей 4,5 ПДК по радону, был получен результат – 0,15ПДК. Разработанная Установка может применяться для очистки добываемых с целью питьевого водоснабжения подземных вод, содержащих вышеуказанные загрязняющие вещества, а также вод бассейнов, аквариумов, фонтанов и др. Оборудование размещается в блок-боксе, что облегчает сезонное использование Установки. Установка может работать как в непрерывном режиме, так в режиме периодической подачи очищенной воды. Имеется модельный ряд Установок различной производительности. Для случаев, когда производительность должна быть существенно выше, предусматривается сборка локальных Установок на месте (размеры блок-бокса ограничены соображениями транспортабельности).
Предлагаемый способ очистки воды заключается в следующем. Подземная вода из артезианской скважины подается на аэратор-дегазатор, принцип работы которого описан выше.
Далее, аэрированная вода поступает на фильтр угольный, загрузка которого адсорбирует оставшиеся растворенные газы и другие загрязняющие вещества.
Если в воде содержится марганец, то в процессе фильтрования предварительно аэрированной воды на зернах загрузки образуется слой осадка гидроксида марганца Mn(OH)4. Ионы Mn2+ адсорбируются поверхностью гидроксида марганца и гидролизуются, образуя оксид трехвалентного марганца Mn2O3. Последний окисляется растворенным кислородом вновь до Mn(OH)4, который опять участвует в процессе каталитического окисления. Уравнения реакций этих процессов можно представить следующим образом:
Mn(OH)4 + Mn(OH)2 = Mn2O3 + 3 H2O
2 Mn2O3 + 2 O2 + 8 H2O = Mn(OH)4 ↓.
Затем очищенная вода подается в промежуточную емкость, служащую буфером между очистным оборудованием и резервуаром на водонапорной башне (или водопроводом).
Оборудование успешно прошло испытания, на него получены технические условия, и изделия успешно внедряется на территории Российской Федерации.
|
|
|||||||||||
|
|||||||||||
