Кондиционирование подземных вод. Дегазация

Подземные воды, в зависимости от условий их формирования, помимо молекул воды, содержат разнообразные посторонние примеси, в основном минерального происхождения. Удаление из воды не свойственных ей компонентов и внесение необходимых, призванных обеспечить физиологическую полноценность, называется кондиционированием.

Основные загрязнители подземных вод

Молекулы коллоидных веществ имеют большой размер и способны адсорбировать на своей поверхности растворённые вещества, образуя комплексы. Коллоиды в течение длительного времени находятся во взвешенном состоянии, что значительно затрудняет их удаление. В природных водах в виде коллоидных растворов находятся соединения кремния, алюминия, железа и органических веществ. Они удаляются из воды с помощью различных методов и технологических приемов, основными из которых являются окисление хлором или озоном, коагуляция с отстаиванием, флокуляция с применением флокулянтов катионного типа, сорбция на модифицированных загрузках, обработка на катионитах.

Истинно-растворённые вещества находятся в воде в виде отдельных ионов или молекул. Могут быть представлены газами (кислород, сероводород, азот, углекислота), минеральными солями (кальций, магний, натрий, аммоний, железо, алюминий, карбонаты, хлориды, сульфаты, нитраты и нитриты) и некоторыми органическими соединениями. Наиболее эффективными считаются технологии, способные обеспечить удаление данных компонентов, включающие аэрацию, окисление, сорбцию, химическое связывание реагентами в малорастворимые и малодиссоциированные соединения.

Наиболее распространёнными природными загрязнителями подземных вод являются фтор, железо, бериллий, стронций, марганец, соли жесткости, сероводород. Наличие или отсутствие в подземных водах тех или иных компонентов формирует геохимические провинции.

Дегазация воды

Дегазация предполагает удаление из воды растворенных или образовавшихся в процессе водоочистки газов. Часто в подземных водах содержится кислород, углекислота, сероводород и метан. Углекислый газ, кислород и сероводород имеют высокую коррозионную активность и могут привести к коррозии металла, углекислота, кроме того, способна к коррозии бетона. Сероводород имеет неприятный запах и ухудшает органолептические свойства воды. При подготовке воды для питьевых и промышленных целей необходимо удалять растворённые газы полностью. Существует несколько методов дегазации подземных вод.

1.Физические методы.

Аэрирование. Вода, контактируя с воздухом, способствует удалению содержащихся в ней газов, так как парциальное давление их в атмосфере близко к нулю. Таким образом удаляют углекислый газ и сероводород.
Обработка воды в дегазаторах. Дегазаторы представляют собой установки, в которых давление понижается до величины, при которой вода закипает без дополнительного подогрева. В зависимости от конструктивных особенностей различают несколько различных типов дегазаторов:

плёночные, использующие насадки разного калибра;
пенные;
барботажные;
вакуумно-эжекционные;
вакуумные.

2. В основе химических методов дегазации воды лежит связывание их с помощью химических реагентов и последующим отфильтровыванием на специальных загрузках.

Удаление углекислого газа

Углекислый газ придаёт воде кислый привкус. Избыток углекислоты удаляется из подземных вод преимущественно методом дегазации. При необходимости глубокого удаления углекислоты используется плёночный дегазатор, с загрузкой кольцами Ришага. Использование данного оборудования уместно также для удаления углекислоты, образующейся при деманганации и обезжелезивании воды.

При проведении анионитового обессоливания или катионитового умягчения подземных вод свободную углекислоту удаляют в вакуумных дегазаторах. Наиболее полной дегазации можно достигнуть разбрызгиванием воды в вакууме с одновременным ее подогревом.

Удаление сероводорода

Наличие сероводорода в подземных водах ограничивает их использование в питьевых целях и придаёт воде неприятный запах тухлых яиц. Допустимое содержание сероводорода в питьевой воде не должно превышать 2 баллов, а в соответствии европейскими стандартами качества воды – не более 0,05 мг/л. Сернистые соединения находятся в природной воде в виде растворённого молекулярного сероводорода, гидросульфид- и сульфид-иона. В случае наличия ионов железа в воде образуется тонкодисперсная взвесь черного цвета, представленная сульфидом железа. Удаляется сероводород или снижается его концентрация до нормативных значений с помощью аэрирования, окисления кислородом, хлором, гидратом окиси железа, комбинированными и биохимическими методами. Биохимический метод заключается в окислении сероводорода серобактериями (Tiobscillus thioparus, Thiobacillus thiooxidans, Thiobacillus denitrificons). Низкое содержание сероводорода в подземных водах с невысоким pH поддается удалению преимущественно аэрированием. Снижение высоких концентраций требует дополнительного подкисления воды, а затем удаления аэрацией. Химические методы очистки воды от сероводорода предусматривают окисление кислородом воздуха, хлорсодержащими препаратами, диоксидом хлора и озоном.

Удаление солей жесткости и тяжелых металлов

Жесткость подземной воды обеспечивается содержанием в ней ионов кальция, магния, бария, стронция, железа и марганца. Общее содержание ионов кальция и магния в природных водах превалирует над другими компонентами. В понятие жесткости входит понятие устранимой карбонатной жесткости (представлена гидрокарбонатами кальция и магния), и постоянной некарбонатной жесткости (представлена сульфатами, хлоридами, силикатами, нитратами и фосфатами кальция и магния). Соли жесткости влияют на органолептические качества воды, придавая ей неприятный вкус, и делают такую воду непригодной для хозяйственно-бытового использования вследствие образования накипи. Снижение показателя жесткости можно достичь следующими методами.

Термические. Нагревание, дистилляция и вымораживание.
Реагентный. Связывание химическими веществами в практически нерастворимые соединения.
Ионный обмен. Фильтрация через специальные загрузки, обменивающие ионы Na+ или H+, входящие в их состав, на ионы Ca2+ и Mg2+, содержащиеся в воде.
Диализ.
Комбинированные методы.

Выбор наиболее эффективного метода умягчения воды определяется ее составом и необходимой глубиной извлечения солей. Наиболее предпочтительными для умягчения подземных вод и удаления тяжелых металлов являются ионнообменные методы.

P/S. от директора компании ООО «Регион»:

Если вы зашли к нам на сайт не просто в процессе изучения «работы сайта», а с целью найти решения Вашей инженерной задачи, моя компания готова выполнить для Вас базовый инжиниринг или проект и помочь принять верное решение.

Мы сотрудничаем с крупнейшими Российскими и Европейскими производителями, что позволяет предлагать максимально выгодные решения с точки зрения капитальных и эксплуатационных затрат.

В отдельных случаях – при заключении контракта на поставку крупного инженерного оборудования мы готовы выполнить разработку рабочего проекта Бесплатно.

Мы не навязываем оборудование собственного производства, мы предлагаем варианты решения Вашей инженерной задачи по открытой, обоснованной цене, на базе передовых решений и опыта.

С уважением, генеральный директор ООО «Регион»
Щукин Алексей Владимирович

Телефон для связи: +7 (812) 627-93-38

Связаться с нами вы можете с 9.00 – 18.00 (пн - пт).
Наш специалист всегда ответит на Ваши вопросы
и проконсультирует по возможным решениям тех или иных задач
по телефону или по запросу на почту market@dc-region.ru.

+7 (931) 350 04 34

+7 (963) 306 04 27

по номеру +7 (911) 130 08 19

Наш Skype: dc-region

Наш Telegram по номеру: +7 (911) 130 08 19

Мы в социальных сетях