Vattenavs altning: metoder och inställningar

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Forskare tror att mänskligheten har kommit till en period då konflikter kommer att blossa upp över sötvatten. Det finns bara ett sätt att lösa detta problem - att hitta den bästa metoden för avs altning av vatten.

Vad är vattenavs altning

Varje vätska i dess sammansättning har en viss andel s alter, mikroorganismer, mineraler. Rening av naturligt vatten eller kranvatten tar bort skadliga ämnen från det. Men ibland innehåller den en stor mängd s alter, vilket gör den olämplig för konsumtion.

Avmineralisering av vatten är en minskning av koncentrationen av s alter lösta i det. Proceduren kan vara total, när vätskan är berövad på s alth alt, eller partiell, när en given mängd s alt finns kvar i den.

Methods

Fullständig avs altning utförs på följande sätt:

• Destillation, termisk metod.
• jonbytesmetod.
• Elektrodialysmetod.
• Membran omvänd osmos.

Delvis s altborttagning uppnås med följande metoder:

• Lime.
• Baritmjukning.
• H-katjonisering.
• Freezing.

Avs altningsmetodervatten kräver både ekonomiska och energikostnader. Valet av behandlingsmetod beror på graden av s alth alt i den initiala vätskan, installationens produktivitet, kostnaderna för komponenterna i processen (värme, elektricitet, reagenser). Var och en av metoderna har sina egna fördelar, nackdelar och sker med hjälp av tekniska medel.

Delvis avs altning

Berövat alla föroreningar, vatten används i många industriella processer och behövs för intern konsumtion av ett mycket begränsat antal människor. Inhemska behov kräver avmineralisering av vatten i viss utsträckning. Oftast sker uppmjukningen av vätskan genom katjonisering.

I processen ersätts hårda s alter av vätekatjoner, som i sin tur reagerar för att förstöra bikarbonatjoner. Produkterna bildar en förening som utsöndras som en gas. Reningsgraden uppskattas av mängden kalciumkarbonat som avlägsnas.

Vattendestillation

Avs altning av vatten med destillationsmetoden är den äldsta och vanligaste metoden idag. Fördelen är dess universella tillgänglighet, och nackdelen är den höga kostnaden för processen. Destillerare används för att få vatten utan föroreningar. De är flera typer av förångare, skillnaden mellan vilka ligger i designen, vilken typ av energi som används. De vanligaste är ång- och elektriska apparater, som är dyra och drar mycket energi.

Apparaten är en panna (eller flera pannor)lågt tryck, där vätskan övergår i ånga och separerar s altkoncentratet. För att vattnet ska få maximal rening uppnås temperaturen för en långsam kokning i apparaten. I detta läge kommer inga tunga föroreningar in i det kondenserande destillatet. Ett alternativ för att minska kostnaderna är att öka antalet etapper, men denna installation medför en stor initial investering.

Destillationsutrustning har, förutom att förbruka mycket energi, en imponerande kostnad för alla delar. Dyra rör, rördelar, värmeväxlare, förångare av kvarts eller platina kan ge en hög renhetsgrad. Andra material är inte lämpliga.

Elektrokemisk metod

Kynen i metoden är att passera vatten genom ett elektriskt fält, medan s altjoner överförs - katjoner fördelas mot katoden och anjoner - mot anoden. Systemet har tre fack, som är utformade med katod- och anodmembran. Det mellersta facket innehåller vatten förberett för avs altning.

En konstant elektrisk ström förs genom strömmen, med vars hjälp s alterna sorteras in i katod- och anodmembranen. Metoden är mycket dyr när det gäller utrustningskostnader och elkostnader och har därför inte använts i stor utsträckning.

jonbyte

Det mest pålitliga sättet att uppnå vattenavs altning är jonbytesmetoden. Utfällning av föroreningar på detta sättgör att du kan få en renare vätska på kort tid, vilket är viktigt för industriell avs altning. Metoden är den mest kostnadseffektiva och ger det bästa rengöringsresultatet.

Metoden är baserad på att katjoner och anjoner av s alter avlägsnas från vätskan, som ett resultat av rening kan olika grader av demineralisering uppnås, upp till fullständigt avlägsnande av s altämnen. Avs altning av vatten genom jonbyte sker med deltagande av jonbytare, som är vattenolösliga polymerer som innehåller en mobil jon. Under de skapade förhållandena går den beredda polymeren in i en utbytesreaktion med s altjoner av samma tecken. Jonbytare placerade i ett vattenh altigt medium sväller, ökar i storlek med 1,5-2 gånger.

Med tiden samlar jonbytarna s alter lösta i vatten och blir tätare. Mättade jonbytare regenereras, varefter de rengörs. Produkter erhållna från mättade jonbytare kallas "eluater", de inkluderar lösningar av s alter och alkalier. Vissa av dem är värdefulla ämnen, så de kasseras som värdefulla komponenter.

Omvänd osmos

Tekniska framsteg och början på en brist på färskvatten ger upphov till ny teknik för avs altning och avs altning. Metoden för behandling av omvänd osmos håller på att bli en populär metod, vars tillförlitlighet garanteras av utvecklingen av membranteknologier. Industriintresset orsakas av relativt låga energikostnader. De flesta av anordningarna enligt denna princip används för efterbehandling av flodvatten, där deras effektivitet har bevisats upprepade gånger.

FörFör hushållsbruk är vattenavs altningsanläggningar baserade på principen om omvänd osmos lämpliga både när det gäller energiförbrukning och när det gäller kvaliteten på den erhållna produkten. Principen för omvänd osmos bygger på att vatten under tryck passerar genom ett membran som är ogenomträngligt för lösta s alter och andra föroreningar. Processen för avs altning av vatten tillhandahålls av syntetiska semipermeabla membran som inte kan hålla kvar vissa gaser lösta i vatten (klor, koldioxid, etc.).

Den omvända osmosmetoden renar vatten från alla föroreningar, fullständig avmineralisering sker, vilket är skadligt för människokroppen. I de flesta fall måste lekmannen välja mellan kranvatten eller behandlat med något slags filter. Det mindre onda är vatten, utan alla naturliga ingredienser.

I dag finns det redan i vissa länder anläggningar för produktion av dricksvatten, där metoden med omvänd osmos används för avs altning, och lösta gaser avlägsnas från den som en extra efterbehandling. För att ge det ett norm alt tillstånd nära naturligt tillsätter företag de nödvändiga s alterna i en verifierad koncentration till renat vatten.

För- och nackdelar med grundläggande metoder

Var och en av metoderna för vattenavs altning har både positiva och negativa egenskaper. Efter att ha övervägt dem i detalj kan du förstå vilken du ska föredra:

• Jonbyte hjälper till att få det renaste vattnet, systemet är pålitligt och reagerar inte på graden av mineraliseringkällvätska, kräver små utrustningskostnader. Avs altningsprocessen sker med minimal förlust av vattenförbrukning. Nackdelarna med metoden inkluderar snabb miljöförorening med skadliga kemikalier, den höga kostnaden för själva reagensen, systemet blir snabbt förorenat och kräver frekvent byte av filter. Det är svårt att kassera avfall och filterdelar.
• Destillation. Vattenavs altningsanläggningar baserade på den termiska metoden används utan användning av kemikalier, visar den goda kvaliteten på den resulterande vätskan, och värmen som genereras under driften kan användas för andra behov. En utmärkande egenskap hos denna metod är förmågan att eliminera gaser lösta i vatten. Nackdelarna med metoden inkluderar: höga energikostnader, behovet av vattenrening, kostnaden för att underhålla installationen (rengöring av alla delar), den höga kostnaden för utrustning.
• Membraninstallationer kännetecknas av opretentiöshet i förhållande till vattnets initiala tillstånd, processen kräver inga kemiska reagenser och är lätta att underhålla. Negativa egenskaper är: beredning av vatten för behandlingsprocessen, en stor mängd vatten för att säkerställa driften av apparaten, hög strömförbrukning, vilket påverkar kostnaden för slutprodukten.

Avs altning hemma

Vattenfiltrering är det mest prisvärda sättet för efterbehandling. Det finns två vanliga sätt att avs alta väl eller havsvätska hemma:

• Placera en behållare med vatten i frysen och låt stå tills den är helt frusen. S alta med delvätskan kommer inte att frysa, isen ska smältas och kan användas direkt. För ytterligare rening är det värt att passera smältvatten genom vilket hushållsfilter som helst. Metoden kallas kalldestillation.
• Avdunstning. De tar två behållare av olika storlekar, häller havs-/s altvatten i den större, lämnar den mindre tom och lägger den i en stor skål. Hela strukturen kan läggas på spisen för uppvärmning eller lämnas i solen, efter att ha stängt locket. Det är nödvändigt att uppnå en långsam kokning av s altvatten. Ångor utan s alt kommer att koncentreras i den tomma behållaren. Processen med avdunstning i solen kommer att gå mycket långsammare. Med denna metod erhålls en ganska liten volym dricksvatten.

Avs altning och avs altning av vatten med hantverksmetoder är möjligt, men ineffektivt. Det bästa alternativet skulle vara att köpa en städenhet.

Inhemska installationer

För hushållsbehov behövs oftast system för efterbehandling av vatten. Vattenfiltrering kan utföras på flera sätt:

• Det enklaste och mest prisvärda är en kanna med utbytbara filter.
• Munstycke med filter på kranen.
• Vattenfilter för skrivbord.
• Inbäddade system som renar vätskor beroende på plats (endast i köket, vid ingångspunkten för vattenförsörjningen till huset, flerstegsfilter för att rena vatten från en artesisk brunn, etc.).

Inget av hushållssystemen kan helt eliminera s alter från vätskan, men de kan mjuka upp hårt vatten. I detI fall måste du veta vilka element den är mättad med för att kunna välja ett system, vattenpatroner, filter eller reagens. Avs altningsprocessen kräver stora enheter, en stor installationsyta, stora ekonomiska investeringar och tillgång till systemunderhåll, vilket inte är tillgängligt för ett brett spektrum av konsumenter.

Typer av hushållsstädning

Idag används följande typer av vattenbehandling i stor utsträckning:

• Kolfiltrering. Enheten är en behållare fylld med träkol, aktivt kol eller kol. Vatten som passerar genom ett sådant filter renas från klor, oljiga element, bekämpningsmedel, mikroorganismer, bakterier etc. Filtret är prisvärt, hållbart och lätt att använda.
• Finstädning. Denna typ av filter är uppdelad i två typer - enkelfunktion och multifunktion. Alla val kräver underhåll - ständigt byte av vattenpatroner, byte av beslag, etc.
• Grovstädning. Eliminera stora partiklar av smuts (sand, rost, sediment, etc.).
• Djupstädning. Denna typ av filter inkluderar system för omvänd osmos, flerstegsfilter, etc.

I de flesta regioner i Ryssland krävs endast ytterligare vattenrening, eftersom det finns tillräckligt med vattenresurser i landet. Den enda region där det kan råda brist på sötvatten är Krim, som kan kräva industriella installationer för avs altning av havsvatten. Alla anordningar för att utföra processer har patent. Avs altning och avs altning av vatten bör utföras med vetenskapligt baserade metoder med obligatorisk testning av resultaten i laboratorieförhållanden.