Очистка воды от взвешенных веществ

Состав воды очень богат, и в него входят самые разнообразные компоненты. Один из них – взвешенные частицы, которые необходимо своевременно и эффективно удалять. Если этого не делать, водные ресурсы будут непригодными для хозяйственно-бытовых целей, пищевых и тем более для питья.

В данной статье на нашем сайте рассмотрены действенные методы избавления от взвешенных частиц в воде.

Что представляют собой взвешенные частицы

Что представляют собой взвешенные частицы

Взвешенные частицы – это нерастворённые вещества, которые находятся в водной среде в так называемом взвешенном состоянии. Также они называются грубодисперсными примесями и требуют удаления.

Взвешенные вещества, содержащиеся в твёрдом нерастворённом состоянии в воде, делятся на три категории:

  • Неорганические, то есть минеральные. Это частицы глины, песок, соли, неорганические оксиды, мелкие фрагменты тяжёлых металлов и др. компоненты.
  • Органические. Органика – это вещества, имеющие природное, то есть естественное происхождение. В данную группу входят микроорганизмы (в том числе бактерии), планктон, остатки растений, разлагающиеся или разложившиеся ткани насекомых и животных, ил и водоросли, продукты жизнедеятельности (например, фекалии) и так далее.
  • Смешанные. Смешанные примеси содержат и органические компоненты, и минеральные. И именно такой вариант встречается наиболее часто, так как промышленная и антропогенная (человеческая) деятельность предполагает наличие стоков и отбросов с различными веществами, не разделяемыми и тесно контактирующими друг с другом.
element2

К сведению! Состав сточных или поверхностных водоёмных вод зависит от нескольких различных факторов: времени года, объёма и типа осадков, наличия у водоёма притоков, режима работы предприятий пищевого производства или металлургической промышленности, антропогенного фактора (деятельности человека), состава почвы и горных пород.

Как взвешенные частицы попадают в воду

Как взвешенные частицы попадают в воду

Наиболее часто встречаются взвешенные вещества в сточных водах, образующихся после природных осадков, а также в ходе промышленной, производственной, хозяйственной и бытовой деятельности человечества. Нерастворённые компоненты удаляются специальными очистными сооружениями в крупных масштабах. Таким оборудованием оснащаются различные фабрики, заводы и прочие предприятия. Также существуют коммунальные очистные сооружения, призванные удалять загрязнения из канализационных вод, поступающих из жилых объектов.

Но взвешенные вещества могут содержаться и в системе водоснабжения, например, если подача воды организована из скважины (особенно пробуренной на небольшую глубину, только до грунтового слоя) либо из колодца, который может наполняться дождевой водой, талым снегом или иным содержимым, не подвергающимся фильтрации.

В большинстве регионов России в настоящее время главными источниками глобальной системы водоснабжения являются поверхностные воды различных природных водоёмов (рек и озёр), и их доля в общем объёме водозабора составляет порядка 66-68%. Но также в водопроводы поступают и сточные воды, естественно, прошедшие многоэтапное фильтрование и тщательно очищенные.

Но если одни очистные предприятия эффективно решают поставленные задачи, то политика иных компаний предполагает меньшую ответственность. Из-за таких недобросовестных организаций сточные воды очищаются недостаточно, поэтому содержат опасные взвешенные частицы, которых по требованиям СанПиН, конечно, быть не должно. Но недостаточная водоподготовка – не единственный фактор, влияющий на состав воды.

Причины загрязнения вод (в том числе сточных) различными взвешенными веществами могут быть различными:

  • Водоёмы. В процессе вымывания их дна и прибрежных частей, из-за ветровой эрозии, а также в ходе абразии (разрушения) берегов под действием природных факторов вода постепенно насыщается компонентами донных отложений и грунта. Происходит изменение её состава.
  • Производство и промышленность. В ходе промышленной и производственной деятельности человечества неизбежно образуются различные отходы: нефтепродукты, частицы металлов и многое другое. Если предприятия не используют современные очистные сооружения, то сточные воды загрязняются.
  • Антропогенный фактор, то есть деятельности человека. Многие люди бросают в воду мусор, загрязняют её продуктами своей жизнедеятельности, остатками пищи. Всё это не растворяется полностью, негативно влияет на состав сточных вод.

Как понять, что в воде содержатся взвешенные вещества

Как понять, что в воде содержатся взвешенные вещества

При наличии в сточных или иных водах взвешенных частиц меняются органолептические свойства жидкости. Органолептика представляет собой анализ какого-либо материала, проводимый на основе человеческого восприятия органами чувств, то есть вкусом, зрением, осязанием, слухом, осязанием.

На содержание в сточной, водопроводной, скважинной или колодезной воде взвешенных веществ указывают следующие признаки:

  • Мутность. Загрязнённая вода теряет прозрачность и светопроницаемость, становится мутной.
  • Нехарактерный оттенок. В норме вода не имеет цвета, но при высокой концентрации примесей она может обретать какой-либо цвет, к примеру, зеленоватый, желтоватый, рыжий, серый или другой. Оттенок зависит от наличия и концентрации тех или иных взвешенных частиц.
  • Вкус. Конечно, сточные воды пробовать на вкус категорически не следует, но оценить такой показатель для водопроводной или скважинной воды можно. Она может иметь посторонний привкус: солёный, кисловатый, горьковатый, гнилостный, специфический металлический.
  • Запах. Он также зависит от того, какие именно взвешенные вещества вода содержит. Жидкость может пахнуть железом, известью, илом или тиной, чем-то тухлым и гнилым.

Но порой органолептическое исследование не даёт никаких результатов. Вода внешне, по вкусу и запаху кажется абсолютно чистой и пригодной для употребления внутрь или хозяйственно-бытовых нужд. Но на самом деле далеко не все взвеси могут влиять на состояние водной среды, особенно если их содержание невысоко, и они имеют очень маленькие размеры.

Поэтому главным и самым эффективным методом изучения состава воды и определения наличия в ней взвешенных веществ является лабораторный анализ. Он проводится в специализированной лаборатории, имеющей соответствующую аккредитацию. После комплексного исследования организация выдаёт заключение с результатами анализа, в котором указываются значения для самых основных показателей: уровень жёсткости (содержание солей магния и кальция), кислотность, концентрация железа, общая минерализация, количество различных химических веществ и соединений (сульфидов, фосфатов), общее микробное число и прочие характеристики.

Нормы содержания взвешенных веществ в воде

Нормы содержания взвешенных веществ в воде

Каково максимально допустимое количество взвешенных частиц? Оно зависит от конкретного типа жидкости. Так, требования для воды питьевой устанавливаются СанПиН, причём общей нормы нет: в нормативах указываются допустимые значения для различных веществ и соединений.

Концентрация взвешенных частиц в водоёмах (реках) регулируется гигиеническими нормативами и определяется исходя из назначения водных ресурсов. Так, если река обладает рыбохозяйственным значением, то для первой категории и высшей устанавливается показатель, который не превышает 0,25 мг/дм3. А для вод второй категории значение составляет 0,75 мг/л.

Качество и характеристики сточных вод регулируется целым рядом нормативных документов. Общепринятой допустимой концентрацией взвешенных частиц считается показатель не более 300 мг/дм3. Но такая норма может меняться в зависимости от состава сбросов и мест, в которые они попадают.

Опасны ли взвешенные частицы, нужно ли очищать от них воду?

Опасны ли взвешенные частицы, нужно ли очищать от них воду?

Обязательно ли удаление взвешенных частиц из воды, необходима ли организация системы очистки? Некоторые вещества могут быть опасными для здоровья и даже для жизни людей и животных. Вредными компонентами являются тяжёлые металлы, патогенные микроорганизмы (вирусы, бактерии), частицы пластика и прочие примеси. И их удаление обязательно.

element2

Важно! Некоторые примеси могут оседать на поверхностях сантехники и труб, постепенно выводя из строя систему водоснабжения.

Но есть и полезные взвешенные частицы. Пример – сапропель, то есть многовековые донные отложения пресноводных водоёмов. В такой смеси, напоминающей обычный речной ил, содержатся органические природные соединения и вещества, такие как битумы, гумус. Они имеют полезные свойства, благодаря которым используются в разных сферах, например, в медицине и фармакологии для производства препаратов и биологически активных добавок к пище, в сельском хозяйстве в качестве подкормки скота и птицы, для удобрений.

И всё же многие взвешенные вещества, особенно содержащиеся в высоких концентрациях, для здоровья человека вредны и опасны. Поэтому стоит организовать эффективную систему устранения таких примесей и подобать наиболее подходящий метод очистки.

Как очищаются сточные воды

Как очищаются сточные воды

Все способы очистки сточных вод от взвешенных веществ можно разделить на две большие группы: механические методы и физико-химические. В первую категорию входят такие процессы, как центрифугирование, отстаивание, фильтрование и процеживание. А к химическим методиками очистки относятся флотация и коагуляция. В этой статье ниже рассмотрены все способы фильтрации, которые существуют и используются.

element2

К сведению! Для водоподготовки в квартире, частном доме, на даче или в загородном коттедже можно использовать некоторые из перечисленных выше способов технологической очистки, например, фильтрование и отстаивание. Но остальные методы либо не позволяют осуществлять питьевую водоподготовку, либо требуют для реализации процесса работы системы специального сложного оборудования, которое может функционировать только на крупных предприятиях.

Процеживание

Процеживание

Обычно процеживание становится первым технологическим этапом очистки. И процесс такого удаления взвешенных частиц предполагает использование своеобразных механических фильтров – решёток и сит. Эти установки используются на насосных станциях и на водоочистных предприятиях перед отстойниками.

Фильтры типа решёток и сит бывают неподвижными и подвижными, а также совмещаемыми с дробилками. Они задерживают крупнодисперсные примеси размером 20-25 мм. Более мелкие фракции могут задерживаться современными и новыми барабанными ситами (фильтрами-барабанами) и ступенчатыми.

Барабанные установки используют, как правило, для очистки воды от жиров, масел и различных продуктов питания. Барабан задерживает жирные и масляные частицы, перья и волосы. Когда фильтр забивается, его полотно промывается через форсунки водой высокой температуры. Барабанная установка состоит из двух частей: отсека гашения напора и камеры с щелевым ситом.

Принцип действия ступенчатых фильтров заключается во вращении подвижного механизма, который перемещается около неподвижного элемента конструкции. Такое движение поднимает все примеси вверх, и они отправляются в отдельный контейнер для мусора.

Отстаивание

Отстаивание

В крупных масштабах для очистки воды методом отстаивания используются отстойники, в которых протекает процесс осаждения грубодисперсных примесей. Иными словами, все взвешенные вещества под действием собственной силы тяжести и гравитации Земли выпадают в осадок (оседают) и оказываются на дне ёмкости.

Для хода процесса отстаивания возможно использование таких установок:

  • Отстойники-песколовки. Они предварительно задерживают крупные органические и минеральные частицы размером 0,15-0,20 мм. Песколовки бывают вертикальными, тангенциальными, горизонтальными и винтовыми (в них осуществляется поступательно-вращательное движение потока воды).
  • Стандартные отстойники. В этих ёмкостях происходит осаждение (выпадение в осадок) взвешенных веществ, плотность которых выше, чем у воды. Но сфера применения данного метода несколько ограничена, так как среди примесей немало загрязнений, менее плотных, чем водная среда. Отстойники бывают вертикальными, горизонтальными и радиальными. В современных типах используются тонкослойные блоки с трубчатыми или полочными элементами конструкции.
  • Жироуловители. Такие отстойники улавливают масла и жиры, освобождая от них очищаемые сточные воды.
  • Осветлители. Отстойники данной категории работают так: в процессе отстаивания очищаемая загрязнённая вода перемещается снизу вверх и проходит через слой, состоящий из взвешенного осадка. Перед процессом осветления в жидкость иногда добавляется рабочий раствор, состоящий из реагентов, которые запускают и ускоряют реакцию. Вода осветляется и очищается от некоторых примесей.

Фильтрация

Фильтрация

В процессе фильтрации происходит очистка воды от мелкодисперсных взвешенных веществ, которые невозможно удалить в ходе отстаивания.

Есть несколько видов фильтров:

  • Зернистые. Их перегородка (основной фильтрующий слой, то есть загрузка), как правило, состоит из шлака, магномассы, кварцевого песка, дроблённого измельчённого антрацита, керамзита, пенополистирола.
  • Тканевые. В таких фильтрах в качестве фильтрующих слоёв используют различные тканые материалы. Это сукно, капрон, лён, хлопчатобумажная ткань.
  • Сетчатые. Фильтрующая перегородка в таких установках состоит из сетки, размер ячеек в которой составляет около 40 мкм.
  • Намывные. В состав фильтрующего слоя могут входить диатомит, древесина (в виде древесной муки), крошка асбеста и прочие материалы, которые тонким слоем намываются на каркас конструкции из металлической сетки, пористой керамики или синтетической ткани.

Центрифугирование

Метод очистки сточных вод путём центрифугирование основан на действии законов физики – гравитационного земного поля и центробежной силы. Вода движется во вращательном направлении. Её очистка от различных минеральных примесей осуществляется в специальных установках – напорных либо открытых гидроциклонах и центрифугах. Из вращающегося потока жидкости при центрифугировании извлекаются окалины, части керамики и стекла, фрагменты строительных материалов. Все эти твёрдые взвеси потом устремляются в днище конической формы.

Коагуляция

Очистка от всех взвешенных частиц в воде методом коагуляции основывается на коллоидных процессах. При такой реакции происходит уменьшение количества частиц и степени дисперсности. Мелкие частицы слипаются, склеиваются друг с другом и, таким образом, формируют более крупные фракции. Коагулянты для такого процесса используют разные, в том числе полимерные. Коагуляция применяется для питьевой водоподготовки.

Отдельный вид коагуляции – это флокуляция, при которой мелкие взвеси после контакта со специальными флокулянтами образуют рыхлые хлопья, называемые флокулами. Такие хлопьевидные скопления затем подвергаются доочистке – дополнительно удаляются.

Флотация

Метод флотации является технологией очистки сточных вод, основанной на гидрофобных и гидрофильных свойствах различных материалов. Флотация эффективно очищает воду от масляных загрязнений.

Во флотационную камеру под напором с довольно большой скоростью поступает воздух, и он запускает всплывание масляных частиц на поверхность раствора. В итоге формируется пена, которая в верхней части особым механизмом собирается и сгребается в отдельный резервуар – пеносборник. А вода очищенная поступает вниз и отводится из нижней камеры.

Биологическая технология

Биологическая технология в отдельную группу пока не выделяется, так как она ещё не получила широкого применения. Суть работы данного метода основана на способностях живой микрофлоры поглощать некоторые загрязнения, необходимые для поддержания жизнедеятельности таких полезных микроорганизмов – грибков и бактерий.

Как очищать воду от взвешенных частиц дома

Как очищать воду от взвешенных частиц дома

Не только сточные воды нуждаются в очистке от взвешенных частиц. Такие вещества могут содержаться также в жидкости из водопровода, скважины или колодца. И очистка необходима, если вода предназначена для использования в хозяйственно-бытовых целях, для приготовления еды и тем более для питья. Ниже рассмотрим самые эффективные фильтры и системы очистки, которые применяются в домашних условиях.

Механические фильтры

Механические фильтры

Очистка воды от взвешенных веществ может осуществляться механическими фильтрами: проточными, устанавливаемыми под раковиной или на кран, или магистральными, интегрируемыми в систему водоснабжения.

Все фильтры, которые применяют для очистки воды, подразделяются на:

  • Сетчатые. Они оснащаются сетками, в которых задерживаются относительно крупные взвешенные частицы диаметром до 0,5 мм.
  • Дисковые. В их конструкции предусмотрены диски, структура которых включает углубления различных размеров. После входа в фильтр вода проходит через дисковую деталь и освобождается от загрязнений. Но подобные устройства применяют обычно для грубой очистки.
  • Картриджные. В последнее время именно они являются наиболее популярными. В корпусе такого фильтра находится сменный катридж, состоящий из гранулированной загрузки или детали, изготовленной из вспененного пенопропилена. В качестве загрузок используют шунгит, активированный уголь, песок, кварц или синтетические материалы в гранулах.

Эффективный вариант механической очистки любой воды – фильтры Waterstry серии SL.

Обратный осмос

Данный способ очистки применяют для питьевой высококачественной водоподготовки. Фильтры называются обратноосмотическими, а также мембранными. С помощью системы обратного осмоса можно справиться с любыми взвесями в загрязнённой жидкости.

В установке предусмотрена полупроницаемая мембрана, которая может пропускать через себя исключительно молекулы воды, задерживая все остальные примеси. Но если жидкость загрязнена значительно, то лучше предусмотреть преподготовку, например, предварительную механическую очистку.

element2

Полезно знать! Системы обратного осмоса имеются в линейке фильтрующего оборудования компании Waterstry. Это фильтры серии NW-RO с пятью или четырьмя ступенями очистки.

Ионный обмен

С помощью технологии ионного обмена можно удалить из воды некоторые взвести, например, соли кальция, то есть известь. Принцип работы ионообменных установок заключается в процессе ионного обмена. Ионы кальция, попадая в резервуар с загрузкой из специальной смолы, замещаются ионами натрия, которые улучшают состав жидкости.

Производительность таких систем довольно высока, особенно если установить колонну (станцию), состоящую из нескольких отдельных резервуаров и оснащённую насосом. Смола находится в отдельной ёмкости и периодически промывается. Когда её рабочий ресурс иссякает, в бак из отдельного резервуара подаётся солевой раствор, насыщенный ионами натрия. Промывки и регенерации (насыщения ионами натрия) в современных установках осуществляются автоматически.

Обезжелезиватели

Эти фильтры необходимо использовать, если есть повышение содержания железа. В корпусе устройства есть особая загрузка из зёрен с каталитической активностью. Она окисляет металл и делает его нерастворимым, обеспечивая выделение коллоидных хлопьев или частиц ржавчины. Обезжелезиватели бывают безреагентными и реагентными. Первые предполагают предварительное насыщение водной среды кислородом (аэрацию). А вторые подразумевают использование специальной химии – реагентов, которые запускают окисление.

Электромагнитные и магнитные установки

Электромагнитная установка представляет собой катушку, устанавливаемую на определённом участке водопровода (например, в трубе или перед насосом) и образующую электромагнитное поле. За счёт электромагнитных волн происходит создание новых центров кристаллизации солей некоторых химических элементов (например, кальция). Начинается осаждение веществ, образуется осадок. Катушка дополняется блоком электроники с заданными настройками.

Магнитные фильтры работают примерно по тому же принципу: обработка осуществляется с помощью магнитного поля. Но подобные аппараты, которые могут быть установлены также в трубах, требуют непростого монтажа и сложных настроек: их нужно выполнять в зависимости от давления, температуры, скорости воды.

Аэрация

Путём аэрации, при которой вода насыщается подаваемым под давлением кислородом с образованием пузырьков, можно запустить реакцию окисления. Окисляясь, растворённое железо превращается в нерастворимое. Такой процесс сопровождается образованием осадка. Аэрационные станции бывают напорными, безнапорными и эжекторными. Такие фильтры не только обезжелезивают воду, но и убирают из неё газы – сероводород, углекислый газ. В каталоге Waterstry есть комплекты для аэрации WS-WS.

Многоступенчатые системы

Если вода содержит большое количество загрязняющих веществ, то можно выбрать многоступенчатую систему, которая будет обеспечивать многоэтапную водоподготовку и удаление всех взвесей. На выходе получается чистая питьевая жидкость.

В линейке оборудования Waterstry есть несколько вариантов многоступенчатых комплексных систем, например, SL с темя ступенями, модели линейки NW-RO, а также установки Big Blue (BB), устраняющие высокую жёсткость, хлор, железо и другие компоненты.

Как выбрать подходящий способ очистки

Выбор подходящего способа очистки воды осуществляется в зависимости от её состава и особенностей системы водоснабжения. При организации схемы водоподготовки следует учитывать определённые важные факторы:

  1. Необходимая производительность. Она определяется с учётом скорости потока воды, а также потребления жидкости.
  2. Условия и особенности работы и эксплуатации системы очистки. Если удаление взвешенных частиц должно быть непрерывным, то следует выбрать автоматизированное и производительное оборудование, которое будет выдавать достаточный поток воды с оптимальной скоростью без отключений и необходимости сложных настроек.
  3. Состав воды, содержащей загрязнения. Чем больше в ней взвешенных частиц, тем выше должна быть эффективность очистки. В данном случае лучше выбрать многоступенчатую станцию обработки.
  4. Бюджет. Следует заранее проанализировать затраты на покупку и расходы на обслуживание.
  5. Основные цели. Если нужна питьевая безопасная вода, то эффективность системы фильтрации должна быть максимальной, ведь даже малое количество взвесей способно оказать негативное воздействие на здоровье человека.
  6. Источник воды. Водопроводная вода очищается на крупных очистных сооружениях, где она уже обеззараживается и фильтруется. А вот если источник водоснабжения – скважина или тем более колодец, то эффективность очистки должна быть высокой.
  7. Габариты фильтра. Хватит ли места для установки с учётом возможности движения по зоне жильцов дома или квартиры? Например, в небольшом помещении с малой площадью фильтрационная большая колонна может просто не уместиться.

Очистка воды от взвешенных веществ последнее время стала актуальной проблемой для многих из-за не самого высокого качества работы систем водоснабжения и водоочистки. Во многих случаях стандартного механического фильтра недостаточно. В связи с увеличением количества загрязняющих компонентов важно продумать и организовать комплексную систему, которая позволит получить обработку с высокой степенью эффективности и оптимальной скоростью.

В последние годы проблема очистки воды стала очень актуальной, но с нашей помощью вы сможете решить её быстро и грамотно. Мы предлагаем оборудование производства известной компании Waterstry, которое применяется как в домашних условиях, так и с целью очистки, которую проводят на предприятиях. Также вы можете сделать выбор в пользу готового решения – целого проекта фильтрации, подбираемого в зависимости от решаемых задач.




Также будет интересно
Ваш браузер устарел рекомендуем обновить его до последней версии
или использовать другой более современный.