Признаки загрязнения воды

Проблема Уточнение Причина
Рудничная (особо кислая) вода Невозможно увеличить уровень рН с помощью кальцита. Зеленые и бурые подтеки. Попадание в поверхностные воды минеральных кислот HSO4 и HCl из рудничных вод.
Коррозийнно-активная вода с высоким содержанием кислорода Выход из строя медных труб и коррозия бронзовой арматуры, особенно от горячей воды, при почти нейтральном уровне рН. В местах соединений могут появляться зеленоватые подтеки. Кислородная коррозия возникает при использовании поверхностных вод или, наоборот, воды из глубоких скважин в пустынных районах. При нагревании такой воды выделяется большое количество кислорода, воздействующего на металлические поверхности.
Механические нерастворенные частицы Осадок на раковинах и трубах. Абразивный эффект при использовании воды. Через фильтр механической очистки проходит избыточное количество мелкодисперсного песка или других механических частиц.
Жесткая вода
Откладывается известковая накипь на сантехническом оборудование (белый налет), увеличивается расход моющих средств.
Наличие в воде солей кальция (известняк) и магния в количествах, превышающих 50 мг/л (в пересчете по CaCo3).
Запах рыбный, затхлый, землистый или древесный - Присутствие в поверхностных водах органических соединений, как правило, безопасных для человека.
Запах тухлых яиц
Образование темных пятен на посуде и предметах из серебра. Наличие желтоватых, черных пятен на поверхности ванны и раковины. Изменение цвета кофе, чая и других напитков. Неприятный привкус приготовленной пищи, ее неаппетитный вид. 1. Наличие в воде растворенного сероводорода (H2S). 2. Наличие в воде сульфурных бактерий, вызывающих появление следов сероводорода.
Запах хлора Городская водопроводная вода. Сильное хлорирование воды.
Запах моющих средств Вода пенится. Запах септика. 1. Утечка из систем обеззараживания в подземные водоносные пласты. 2. Случайное попадание моющих средств в систему подачи воды или скважину.
Запах бензина или нефтепродуктов (углеводороды) - Утечка в водоносный слой из емкостей для хранения бензина или нефтепродуктов.
Запах фенола (химический запах) - Попадание промышленных сточных вод в системы водоснабжения.
Запах метана или мутная вода. - Результат разложения органики в районах нефтедобычи, если жилой массив построен на месте старой свалки, отходы которой попадают в источник водоснабжения.
Солоноватый привкус Вода иногда оказывает слабительное действие. 1. Высокое содержание солей натрия или магния (NaCl, NaSO4, MgSO4). 2. Неправильное функционирование умягчителя (солевой раствор попадает в выходную линию).
Привкус щелочи Пятна на алюминиевой посуде. Высокий уровень общего солесодержания (TDS) и повышенная щелочность входной воды.
Коррозия нержавеющих поверхностей Потемнение и коррозия раковин, сантехники и деталей посудомоечных машин, изготовленных из нержавеющей стали. 1. Очень высокое содержание хлоридов. 2. Высокотемпературное осушение создает концентрацию хлоридов, ускоряющую коррозию.
Мутность 1. Взвеси из грязи, ила, глины в воде. 2. Песок, мелкий гравий, грязевой или глинистый осадок. 3. Хлопья ржавчины в воде, красноватый цвет воды и бурый осадок. 4. В воде серые нитевидные волокна. 1. Взвеси в поверхностных водах (пруды, озера, родники), особенно после дождей. 2. Несет песок из еще непромытой новой скважины или дефектный сетчатый экран. 3. Вода с повышенной кислотностью вымывает железо из трубопроводов. 4. Во входной воде содержится органика — водоросли и т.д.
Железистая вода Вода из крана холодной воды поступает прозрачная, но со временем, особенно при нагревании, приобретает бурую окраску. Белье при стирке приобретает желтоватый оттенок. Потемнение кофе, чая и других напитков. Наличие в воде растворенного (двухвалентного железа) в количестве выше 0,3 мг/л . Железо в концентрациях выше 0,3 мг/л вызывает бурые подтеки на водопроводной арматуре, сантехнике, пятна на посуде и белье после стирки.
Вода красновато-бурого цвета 1.Практически сразу при отстаивании на дне емкости оседают бурые частицы.2. Осадок не выпадает.3. В воде сохраняется красноватый цвет после 24 часов отстаивания. 1.Окисленное железо. Железо «вымывается» из старых труб при уровне рН ниже 6,6.2.Органическое (бактериальное) железо.3. Коллоидное железо.
Желтая вода Вода приобретает желтоватый оттенок после умягчителя. Желтые разводы на ткани, фарфоре. В воде присутствует танин (гумусовая кислота), который является безвредным органическим соединением. Встречается в воде, проходящей через торфянистую почву или слой растительного перегноя.
Черноватый оттенок воды Черноватые разводы на белье или сантехнике. Содержание марганца выше 0,05 мг/л вызывает пятна. Взаимодействие двуокиси углерода или органических веществ с почвами, содержащими марганец. Обычно встречается в сочетании с железом.
Вода молочного цветa Мутная вода 1. Образование взвеси из осадков при нагревании.2. В воде содержится много воздуха из-за неисправного насоса.3. В питьевую воду попал коагулянт из-за его передозировки в очистной системе.4. В воде присутствует метан (СН4).

Способы очистки воды

Очень важен состав воды как для технического использования – соли жесткости, механические примеси влияют на качество и срок работы бытовых приборов, так и для воды употребляемой в пищу. Железо, содержащееся в воде, помимо того, что делает ее мутной и придает ей неприятный вкус, может вызвать развитие различных заболеваний печени или аллергических реакций. А, употребляя воду с повышенной жесткостью, мы накапливаем в организме соли, что приводит к заболеваниям суставов и образованию камней в почках, желчном и мочевом пузырях. Сульфиды (и как производное - сероводород) вызывают раздражение кожи. Высокий уровень содержания фтора в воде приводит к болезням десен и зубов. А употребление хлорированной воды – одна из причин развития злокачественных заболеваний.

В пищевой промышленности, в энергетике, в фармацевтике и во многих других отраслях для производства так же необходима вода, прошедшая очистку от органических соединений, железа, механических примесей, дехлорацию, умягчение.

По степени своей мощности, все системы водоочистки делятся на бытовые и промышленные.

Так же фильтры различаются в зависимости от своего назначения. Основные группы – это фильтры механической очистки, фильтры для очистки от железа, фильтры для удаления солей жесткости, системы обеззараживания воды.

Фильтры механической очистки предназначены для удаления из воды песка и других механических примесей. Различают сетчатые и картриджные фильтры. Степень фильтрации, т.е. размер удерживаемых загрязнений, напрямую зависит от размера пор (ячеек) сменного элемента такого фильтра.

Угольные фильтры улучшают вкус, цвет, запах воды, удаляют остаточный хлор, растворенные газы и органические соединения.

Фильтры обезжелезиватели используются как в составе системы водоподготовки, так и отдельно. По принципу работы они бывают аэрационными и каталитическими. Процесс очистки в аэрационных фильтрах основан на фильтрации путем окисления и осаждения растворенного железа. Действие же каталитических фильтров, как можно понять и по их названию, связано со свойствами каталитического материала, ускоряющего реакцию окисления двухвалентного железа до трехвалентного растворенным в воде кислородом или добавление в воду сильного окислителя (такого как хлор, озон) с последующим его осаждением на слоях фильтрующих загрузок. Существуют так же такие фильтры в виде картриджа для удаления растворенного железа.

Умягчители воды, как можно понять из названия, удаляют из воды соли жесткости с помощью специальной ионообменной смолы. При прохождении воды через фильтрующий материал происходит ионный обмен. Ионы кальция и магния заменяются ионами натрия, химически связанными со смолой. Существуют смолы, способные удалять из воды любые металлы, включая даже золото.

Важный момент в процессах водоочистки – это обеззараживание воды. Для этого применяются специальные фильтры, действие которых основано на таких процессах как хлорирование, озонирование или ультрафиолетовое облучение.

В квартирах обычно устанавливают фильтры для очистки от механических примесей для защиты бытовой техники, и для подготовки питьевой воды, обеспечивающие комплексную очистку, - проточные питьевые, угольные и системы обратного осмоса.

Проточные питьевые фильтры нужны для доочистки воды до состояния питьевой в бытовых условиях. Они прекрасно удаляют из воды механические примеси, хлор, устраняют мутность, неприятный запах и вкус. Также эти фильтры снижают количество органических элементов, тяжелых металлов, некоторых солей жесткости и других вредных веществ. Обычно они устанавливаются под кухонной мойкой, а на мойку монтируется отдельный кран для питьевой воды.

В обратноосмотических системах основным элементом является тонкопленочная мембрана с мельчайшими отверстиями, диаметром около 0,0001 микрона. С помощью нее из воды удаляются почти все примеси, соли тяжелых металлов, бактерии и даже вирусы.

В конце необходимо сказать, что к выбору фильтра нужно подойти особенно серьезно. То, какая система очистки воды подойдет лучше, зависит и от ее качественного состава, и от того, в каких количествах она потребляется, поэтому подбор способа водоочистки необходимо делать при помощи специалистов, которые проведут для Вас анализ воды и дадут все необходимые рекомендации.

Умягчение воды. Фильтры

Жёсткость воды — совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой. Различают временную жёсткость, образованную гидрокарбонатами и постоянную жёсткость, вызванную присутствием других солей.

 Умягчение воды осуществляют методами: термическим, основанным на нагревании воды, её дистилляции или вымораживании; реагентными, при которых находящиеся в воде ионы Са (II) и Mg (II) связывают различными реагентами в практически нерастворимые соединения; ионного обмена, основанного на фильтровании умягчаемой воды через специальные материалы, обменивающие входящие в их состав ионы Na (I) или Н (I) на ионы Са (II) и Mg (II), содержащиеся в воде; диализа; комбинированным, представляющим собой различные сочетания перечисленных методов.

Известно, что важнейшей характеристикой пресной воды является её жесткость. Под жесткостью понимают количество миллиграмм-эквивалентов ионов кальция или магния в 1 л воды. 1 мг÷экв/л жесткости соответствует содержанию 20,04 мг Са2+ или 12,16 мг Mg2+. По степени жесткости питьевую воду делят на очень мягкую (0–1,5 мг÷экв/л), мягкую (1,5–3 мг÷экв/л), средней жесткости (3–6 мг÷экв/л), жесткую (6–9 мг÷экв/л) и очень жесткую (более 9 мг÷экв/л). Наилучшие вкусовые свойства имеет вода с жесткостью 1,6–3,0 мг÷экв/л, а, согласно СанПиН 2.1.4.1116–02, физиологически полноценная вода должна содержать солей жесткости на уровне 1,5–7 мг÷экв/л. Однако при жесткости воды выше 4,5 мг÷экв/л происходит интенсивное накопление осадка в системе водоснабжения и на сантехнике, нарушается работа бытовых приборов. Обычно умягчение проводят до остаточной жесткости 1,0–1,5 мг÷экв/л, что соответствует зарубежным нормативам по эксплуатации бытовой техники. Вода, имеющая жесткость ниже 0,5 мг÷экв/л является коррозионно-активной по отношению к трубам и котлам, способна вымывать отложения в трубах, накапливающиеся при долгом застаивании воды в системе водоснабжения. Это влечет за собой появление неприятных запаха и вкуса воды.

Умягчение воды осуществляют методами: термическим, основанным на нагревании воды, её дистилляции или вымораживании; реагентными, при которых находящиеся в воде ионы Са (II) и Mg (II) связывают различными реагентами в практически нерастворимые соединения; ионного обмена, основанного на фильтровании умягчаемой воды через специальные материалы, обменивающие входящие в их состав ионы Na (I) или Н (I) на ионы Са (II) и Mg (II), содержащиеся в воде; диализа; комбинированным, представляющим собой различные сочетания перечисленных методов.

Выбор метода умягчения определяется качеством воды, необходимой глубиной умягчения и технико-экономическими соображениями, представленными в таблице снизу.

Умягчение воды натрий-катионирование - процесс извлечения из воды ионов жесткости - кальция и магния и замена их на ионы натрия.

Кальций и магний составляют жесткость воды, следовательно, после их извлечения вода умягчается.

Ионы натрия находятся непосредственно в смоле (засыпке). В процессе работы установки происходит обмен ионами, натрий поступает в воду, а кальций и магний - в смолу. По истечении некоторого времени смолу необходимо регенерировать, т.е. восстановить ее свойства. Для этого через нее пропускают раствор поваренной соли, и происходит обратный процесс - натрий насыщает смолу, а кальций и магний поступают в раствор, который после сливается.

При пропуске воды сверху вниз через слой катионита происходит её умягчение, заканчивающееся на некоторой глубине. Слой катионита, умягчающий воду, называют работающим слоем или зоной умягчения. При дальнейшем фильтровании воды верхние слои катионита истощаются и теряют обменную способность. В ионный обмен вступают нижние слои катионита и зона умягчения постепенно опускается. Через некоторое время наблюдаются три зоны: работающего, истощенного и свежего катионита. Жесткость фильтрата будет постоянной до момента совмещения нижней границы зоны умягчения с нижним слоем катионита. В момент совмещения начинается «проскок» катионов Са+2 и Мg+2 и увеличение остаточной жесткости, пока она не станет равной жесткости исходной воды, что свидетельствует о полном истощении катионита. Рабочую обменную емкость фильтра Ер г÷экв/ м3, можно выразить так: Ер = QЖи; Ер = ер Vк.

Объем загруженного в фильтр катионита в набухшем состоянии Vк = аhк.

Формула для определения рабочей обменной емкости катионита, г÷экв/ м3: ер = QЖи /аhк; где Жи — жесткость исходной воды, г÷экв/ м3; Q — количество умягченной воды, м3; а — площадь катионитового фильтра, м2; hк — высота слоя катионита, м.Обозначив скорость фильтрования воды в катионитовом фильтре vк, количество умягченной воды можно найти по формуле: Q = vк aTk = ераhк /Жи; откуда длительность работы катионитового фильтра (межрегенерационный период) находим по формуле: Tk = ерhк /vк Жи.

По исчерпании рабочей обменной способности катионита его подвергают регенерации, т.е. восстановлению обменной емкости истощенного ионообменника путем пропуска раствора поваренной соли.

Ионообменные смолы нашли широкое применение во всем мире в устройствах по водоочистке. Это мелкие шарики из полимерных материалов, насыщенных ионами, способные изымть из воды различные ионы, взамен отдавая свои; их для удобства назвали "ионообменными смолами", хотя правильное научное название их - "иониты". По структуре иониты подразделяются на гелевые способные к ионообмену только в набухшем состоянии, макропористые и промежуточной структуры. Если иониты обменивают анионы - это аниониты, если катионы - катиониты.

Аниониты классифицируются как сильноосновные (обмен анионов происходит при любых значениях рН), слабоосновные (обмен анионов из кислот - рН 1-6), смешанной активности. Катионоты бывают сильной кислотности, способные к ионообмену при любых значениях рН, и слабокислотные при рН больше 7.

Приведем характеристики некоторых катионоообменников. Среди сильнокислотных катионообменников отечественного производства, разрешенных к применению для хозяйственно-питьевого водоснабжения, можно выделить КУ-2–8чС. Получают его сульфированием гранульного сополимера стирола с 8% дивинилбензола. КУ–2–8чС по структуре и свойствам близок к следующим зарубежным сульфокатионитам особой степени чистоты: амберлайту IRN-77 (США), зеролиту 325 NG (Англия), дауэксу HCR-S-Н (США), дуолайту ARC-351 (Франция), вофатиту RH (Германия). По внешнему виду — сферические зерна от желтого до коричневого цвета, размером 0,4–1,25 мм, удельный объем не более 2,7 см3/г. Полная статическая обменная емкость не менее 1,8 г÷экв/л, мин, динамическая обменная емкость с полной регенерацией не менее 1,6 г÷экв/л.

В настоящее время нашли широкое применение сильнокислотные катиониты фирмы Пьюролайт: C100, С100Е, С120Е (аналоги отечественных смол КУ-2–8, КУ–2–8чС). Применяется ионообменная смола фирмы Пьюролайт С100Е Аg (обменная емкость 1,9 г÷экв/л, насыпная масса 800–840 г/л), представляющая собой серебросодержащий катионит для водоумягчения, обладающий бактерицидным действием. Существует отечественный аналог КУ-23С — макропористый катионит бактерицидного действия (статическая обменная емкость 1,25 г÷экв/л, насыпная масса 830–930 г/л).

Умягчение воды. ФильтрыПрименяется для умягчения питьевой воды как в промышленности, так и в быту катионит Пьюрофайн С100ЕF — он имеет ряд преимуществ по сравнению с общепринятыми смолами для водоумягчения. Обладает намного большей рабочей емкостью при обычных скоростях потока, повышенной рабочей емкостью при высоких скоростях потока, при меняющемся и прерывающемся потоке. Минимальная общая обменная емкость 2,0 г÷экв/л. Особенность катионита С100ЕF состоит в том, что он требует меньшего объема и количества регенеранта (NaCl).

Применяется сильнокислотный катионит IONAС/С 249 для умягчения воды бытового и муниципального применения. Обменная емкость 1,9 г÷экв/л.

После истощения рабочей обменной емкости катионита он теряет способность умягчать воду и его необходимо регенерировать. Процесс умягчения воды на катионитовых фильтрах слагается из следующих последовательных операций: фильтрование воды через слой катионита до момента достижения предельно допускаемой жесткости в фильтрате (скорость фильтрования в пределах 10...25 м/ч); взрыхление слоя катионита восходящим потоком умягченной воды, отработанного регенерата или отмывных вод (интенсивность потока 3...4 л/(см2); спуска водяной подушки во избежание разбавления регенерирующего раствора; регенерации катионита посредством фильтрования соответствующего раствора (скорость фильтрования 8...10 м/ч). На регенерацию обычно затрачивают около 2ч, из них на взрыхление — 10...15, на фильтрование регенерирующего раствора — 25...40, на отмывку — 30...60 мин.

<< Назад