Системы водоочистки для дома и города

Под термином «водоочистка» подразумеваются процессы обработки воды, которые используются для того, чтобы сделать воду более приемлемой для желаемого конечного потребления. Вода может употребляться в качестве питьевой воды, в промышленности, в медицинских и многих других целях. Целью всех видов процесса водоочистки является удаление существующих загрязняющих веществ в воде, или снижение концентрации таких загрязнителей, так чтобы вода стала пригодной для желаемого конечного потребления. Одним из видов употребления воды является повторное использование очищенной воды в природной среде без побочных экологических последствий.

Процессы водоочистки для питьевых целей могут включать отделение твердых частиц с помощью таких физических процессов, как отстаивание и фильтрация, а также химических процессов, таких как дезинфекция и коагуляция.

В обработку сточных вод вовлекаются и биологические процессы, и эти процессы могут включать, например, аэрация лагуны, активированные фильтры осадка или медленные фильтры песка.

Очистка питьевой воды

Водоочистка – это удаление загрязняющих веществ из необработанной воды с целью производства питьевой воды, которая является достаточно чистой для наиболее важных целей ее предполагаемого использования, как правило, для потребления людьми. Вещества, которые удаляются в процессе очистки питьевой воды, включают взвешенные твердые частицы, бактерии, водоросли, вирусы, грибки, такие минералы как железо, марганец, сера и другие химические загрязнители, такие как удобрения.

Меры, принятые для обеспечения качества воды, не только относятся к обработке воды, а также к ее транспортировке и распределению после окончания обработки. Поэтому наличие остаточных дезинфицирующих веществ в очищенной воде с целью уничтожить любое бактериологическое загрязнение в процессе распределения является достаточно распространенной практикой.

Рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по требованиям к качеству питьевой воды, как правило, соблюдаются во всем мире. В дополнение к рекомендациям ВОЗ, каждая страна или область, или орган водоснабжения могут иметь свои собственные рекомендации для того, чтобы потребители имели доступ к безопасной питьевой воде.

Способы водоочистки

Комбинация из следующих видов процессов обработки воды по выбору используется во всем мире для муниципальной обработки питьевой воды:

• Предварительное хлорирование - для борьбы с водорослями и прекращения любого биологического роста;
• Аэрация - наряду с предварительным хлорированием для удаления растворенного железа и марганца;
• Коагуляция – с целью флокуляции – образования хлопьев;
• Реагенты коагуляции, также известные как полиэлектролиты - для усиления коагуляции и образования более объемных хлопьев;
• Осаждение - для отделения твердых частиц, то есть удаления взвешенных твердых частиц, образовавших хлопья;
• Фильтрация - удаление частиц из воды;
• Опреснение - процесс удаления соли из воды;
• Дезинфекция – с целью уничтожения бактерий.

Не существует единственного решения (набора процессов) для любого типа воды. Кроме того, трудно стандартизировать решение в виде набора процессов обработки воды из различных источников. Следует провести исследования об обрабатываемости для каждого источника воды в разное время года, чтобы сделать выводы о наиболее подходящих процессах обработки воды.

Указанные выше технологии являются хорошо разработанными, доступными обобщенными проектами, которые используются многими водоканалами (государственными или частными). В дополнение к обобщенным решениям, ряд частных компаний предоставляют решения, патентуя свои технологии. Развитые страны используют значительное количество автоматических средств для водоочистки и обработки сточных вод. Развивающиеся страны во всем мире используют автоматические средства наряду с ручными операциями. Уровень автоматизации является выбором операторов. Аспекты, которые определяют выбор уровня автоматизации – это капитальные и эксплуатационные затраты, навыки, доступные на местном уровне, удобство управления, интеграция автоматизации и управления с остальной частью компонента водоснабжения и так далее.

Очистка сточной воды

Обработка сточных вод представляет собой процесс, который удаляет большинство загрязнений из сточных или канализационных вод и производит как очищенную жидкость, подходящую для использования в окружающей среде, так и осадок. Для того, чтобы система очистки и обработки сточных вод считалась эффективной, канализационные воды должны доставляться к очистным сооружениям по соответствующим трубам и инфраструктурам, а сам процесс должен быть предметом регулирования и контроля. Некоторые сточные воды требуют различных, а иногда и специализированных методов обработки. На простейшем уровне, обработка сточных и канализационных вод осуществляется через отделение твердых частиц от жидкости, как правило, путем осаждения. Путем постепенного преобразования растворенного вещества в твердые частицы, как правило, в биологические хлопья, которые затем осаждаются, образуется вытекающий поток жидкости повышенной чистоты.

В развивающихся странах

По оценкам в 2006 году, заболевания, передающиеся водным путем, ежегодно становятся причиной 1,8 миллиона смертей. Эти смерти обусловлены неадекватными общественными системами канализации, в таких случаях, необходимо устанавливать надлежащие системы канализации (или другие варианты, такие как очистные сооружения небольшого масштаба).

Соответствующие варианты технологий в области водоочистки включают проекты конструкций в точках использования воды в масштабах общества и домашних хозяйств. Сооружения по очистке излишек воды военного типа, такие как «ERDLator», по-прежнему используются в развивающихся странах. Более современные сооружения водоочистки путем обратного осмоса в военном стиле - портативные, автономные очистные сооружения становятся все более доступными для общественного пользования.

Для того, чтобы уменьшение заболеваний, передающихся водным путем, имело долгосрочное влияние, программы водоочистки, осуществляемые научно-исследовательских группами в развивающихся странах должны поддерживаться гражданами. Это может обеспечить эффективность таких программ после ухода команды исследователей, так как мониторинг затруднен из-за отдаленности многих мест.

Очистка промышленных сточных вод

Два основных процесса очистки промышленных сточных вод – это обработка воды в бойлерах и обработка охлаждающей воды. Отсутствие надлежащей водоочистки может содействовать реакции твердых частиц и бактерий в работе трубопроводов и корпусов котлов. Паровые котлы могут страдать от накипи или коррозии при отсутствии надлежащего ухода и обслуживания, что приводит к неадекватной и опасной работе оборудования; отложения накипи могут означать, что потребуется дополнительное топливо для нагрева такого же количества воды из-за падения эффективности. Грязная вода низкого качества может стать питательной средой для бактерий, таких как легионеллы, создавая угрозу для общественного здоровья.

При надлежащей обработке, значительная часть промышленных сточных вод на месте может использоваться повторно. Это может сэкономить деньги тремя способами - более низкая оплата за более низкие расходы воды, снижение платы за меньший объем вытекающих очищенных сточных вод и меньшие затраты энергии за счет утилизации тепла в переработанных сточных водах.

Коррозия в котлах низкого давления может быть вызвана растворенным кислородом, кислотностью и избыточной щелочностью. Поэтому в процессе водоочистки должен удаляться растворенный кислород и вода в котле должна поддерживаться с соответствующими рН и уровнями щелочности. Без эффективной водоочистки, система охлаждения воды может пострадать от образования накипи, коррозии и загрязнения, и может стать питательной средой для вредных бактерий, таких как те, которые вызывают болезнь легионеров. Это снижает эффективность, сокращает срок эксплуатации очистного сооружения и делает работу оборудования ненадежной и небезопасной.