Vannavs alting: metoder og innstillinger

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Forskere tror at menneskeheten har kommet til en periode hvor konflikter vil blusse opp over ferskvann. Det er bare én måte å løse dette problemet på - å finne den beste metoden for vannavs alting.

Hva er vannavs altning

Enhver væske i sammensetningen har en viss andel s alter, mikroorganismer, mineraler. Rensing av naturlig vann eller springvann fjerner skadelige stoffer fra det. Men noen ganger inneholder den en stor mengde s alter, som gjør den uegnet til konsum.

Demineralisering av vann er en reduksjon i konsentrasjonen av s alter som er oppløst i det. Prosedyren kan være total, når væsken er fratatt s altinnhold, eller delvis, når en gitt mengde s alt er igjen i den.

Methods

Fullstendig avs alting utføres på følgende måter:

• Destillasjon, termisk metode.
• Ionebyttemetode.
• Elektrodialysemetode.
• Membran omvendt osmose.

Delvis fjerning av s alt oppnås ved å bruke følgende metoder:

• Lime.
• Barittmykning.
• H-kationisering.
• Freezing.

Avs altningsmetodervann krever både økonomiske og energikostnader. Valget av behandlingsmetode avhenger av graden av s altinnhold i den opprinnelige væsken, produktiviteten til installasjonen, kostnadene for komponentene i prosessen (varme, elektrisitet, reagenser). Hver av metodene har sine egne fordeler, ulemper og skjer ved hjelp av tekniske midler.

Delvis avs alting

Brøvet alle urenheter brukes vann i mange industrielle prosesser og er nødvendig for internt forbruk av et svært begrenset antall mennesker. Husholdningsbehov krever demineralisering av vann til en viss grad. Oftest skjer mykningen av væsken ved kationisering.

I prosessen erstattes harde s alter med hydrogenkationer, som igjen reagerer for å ødelegge bikarbonationer. Produktene danner en forbindelse som skilles ut som en gass. Rensegraden estimeres av mengden kalsiumkarbonat som fjernes.

Vanndestillasjon

Avs alting av vann ved hjelp av destillasjonsmetoden er den eldste og vanligste metoden i dag. Fordelen er dens universelle tilgjengelighet, og ulempen er de høye kostnadene ved prosessen. Destillerier brukes for å få vann uten urenheter. De er flere typer fordampere, forskjellen mellom dem ligger i designet, typen energi som brukes. De vanligste er damp- og elektriske apparater, som er dyre og bruker mye energi.

Apparatet er en kjele (eller flere kjeler)lavtrykk, hvor væsken blir til damp og skiller s altkonsentratet. For at vannet skal få maksimal rensing, oppnås temperaturen til en langsom koking i apparatet. I denne modusen kommer ikke tunge urenheter inn i kondenseringsdestillatet. Et alternativ for å redusere kostnadene er å øke antall trinn, men denne installasjonen innebærer en stor startinvestering.

Destillasjonsutstyr har, i tillegg til å forbruke mye energi, en imponerende kostnad på alle deler. Dyre rør, beslag, varmevekslere, fordampere laget av kvarts eller platina kan gi høy renhetsgrad. Andre materialer er ikke egnet.

Elektrokjemisk metode

Essensen av metoden er å føre vann gjennom et elektrisk felt, mens s altioner overføres - kationer fordeles mot katoden, og anioner - mot anoden. Systemet har tre rom, som er formet ved hjelp av katode- og anodemembraner. Det midterste rommet inneholder vann forberedt for avs alting.

En konstant elektrisk strøm føres gjennom strømmen, ved hjelp av denne sorteres s altene inn i katode- og anodemembranene. Metoden er svært kostbar med tanke på utstyrskostnader og strømkostnader, og har derfor ikke vært mye brukt.

Ione exchange

Den mest pålitelige måten å oppnå vannavs alting på er ionebyttemetoden. Utfelling av urenheter på denne måtenlar deg få en renere væske på kort tid, noe som er viktig for industriell avs alting. Metoden er den mest kostnadseffektive og gir det beste rengjøringsresultatet.

Metoden er basert på fjerning av kationer og anioner av s alter fra væsken, som et resultat av rensing kan ulike grader av demineralisering oppnås, opp til fullstendig fjerning av s altmidler. Avs alting av vann ved ionebytte skjer med deltakelse av ionebyttere, som er vannuløselige polymerer som inneholder et mobilt ion. Under de skapte forholdene går den tilberedte polymeren inn i en utvekslingsreaksjon med s altioner av samme tegn. Ionebyttere plassert i et vandig medium svelle, øker i størrelse med 1,5-2 ganger.

Når tiden går, samler ionebyttere s alter oppløst i vann og blir tettere. Mettede ionebyttere regenereres, hvoretter de renses. Produkter oppnådd fra mettede ionebyttere kalles "eluater", de inkluderer løsninger av s alter og alkalier. Noen av dem er verdifulle stoffer, så de kastes som verdifulle komponenter.

Omvendt osmose

Teknisk fremgang og begynnelsen på mangel på ferskvann gir opphav til nye teknologier for avs alting og avs alting. Metoden for behandling av omvendt osmose er i ferd med å bli en populær metode, hvis pålitelighet er garantert av utviklingen av membranteknologier. Industriell interesse er forårsaket av relativt lave energikostnader. De fleste enhetene med dette prinsippet brukes til etterbehandling av elvevann, hvor deres effektivitet har blitt bevist gjentatte ganger.

ForFor husholdningsbruk er vannavs altningsanlegg basert på prinsippet om omvendt osmose egnet både når det gjelder energiforbruk og når det gjelder kvaliteten på det oppnådde produktet. Prinsippet for omvendt osmose er basert på at vann under trykk passerer gjennom en membran som er ugjennomtrengelig for oppløste s alter og andre urenheter. Prosessen med avs alting av vann leveres av syntetiske semipermeable membraner som ikke kan holde på noen gasser oppløst i vann (klor, karbondioksid, etc.).

Omvendt osmosemetoden renser vann fra alle urenheter, fullstendig demineralisering skjer, noe som er skadelig for menneskekroppen. I de fleste tilfeller må lekmannen velge mellom vann fra springen eller behandlet med et slags filter. Det mindre onde er vann, blottet for alle naturlige ingredienser.

I dag finnes det allerede i noen land anlegg for produksjon av drikkevann, hvor omvendt osmosemetoden brukes til avs alting, og oppløste gasser fjernes fra den som en ekstra etterbehandling. For å gi det en normal tilstand nær naturlig, tilsetter bedrifter de nødvendige s alter i en bekreftet konsentrasjon til renset vann.

Fordeler og ulemper med grunnleggende metoder

Hver av metodene for avs alting av vann har både positive og negative egenskaper. Etter å ha vurdert dem i detalj, kan du forstå hvilken du skal foretrekke:

• Ionebytte hjelper til med å få det reneste vannet, systemet er pålitelig og reagerer ikke på graden av mineraliseringkildevæske, krever små utstyrskostnader. Avs altingsprosessen foregår med minim alt tap av vannforbruk. Ulempene med metoden inkluderer rask miljøforurensning med skadelige kjemikalier, de høye kostnadene for selve reagensene, systemet blir raskt forurenset og krever hyppig utskifting av filtre. Avhending av avfall og filterdeler er vanskelig.
• Destillasjon. Vannavs altningsanlegg basert på den termiske metoden brukes uten bruk av kjemikalier, viser god kvalitet på den resulterende væsken, og varmen som genereres under drift kan brukes til andre behov. Et særtrekk ved denne metoden er evnen til å eliminere gasser oppløst i vann. Ulempene med metoden inkluderer: høye energikostnader, behov for vannbehandling, kostnadene ved vedlikehold av installasjonen (rengjøring av alle deler), høye kostnader for utstyr.
• Membraninstallasjoner utmerker seg ved upretensiøsitet til den opprinnelige vanntilstanden, prosessen krever ikke kjemiske reagenser, og er enkel å vedlikeholde. Negative kvaliteter er: klargjøring av vann for behandlingsprosessen, en stor mengde vann for å sikre driften av apparatet, høyt strømforbruk, som påvirker kostnaden for sluttproduktet.

Avs alting hjemme

Vannfiltrering er den rimeligste måten å etterbehandling på. Det er to vanlige måter å avs alte godt eller sjøvæske hjemme:

• Plasser en beholder med vann i fryseren og la den stå til den er helt frossen. S alt med delvæsken vil ikke fryse, isen skal smeltes og kan brukes umiddelbart. For ytterligere rensing er det verdt å føre smeltevann gjennom ethvert husholdningsfilter. Metoden kalles kald destillasjon.
• Fordampning. De tar to beholdere av forskjellige størrelser, hell sjø-/s altvann i den større, la den minste stå tom og legg den i en stor bolle. Hele strukturen kan settes på komfyren for oppvarming eller stå i solen etter at lokket er lukket. Det er nødvendig å oppnå en langsom koking av s altvann. Damper uten s alt vil konsentrere seg i den tomme beholderen. Fordampningsprosessen i solen vil gå mye langsommere. Med denne metoden oppnås et ganske lite volum drikkevann.

Avs alting og avs alting av vann med håndverksmetoder er mulig, men ineffektivt. Det beste alternativet ville være å kjøpe en rengjøringsenhet.

Innlandsinstallasjoner

For husholdningsbehov er det oftest behov for systemer for etterbehandling av vann. Vannfiltrering kan utføres på flere måter:

• Det enkleste og rimeligste er en mugge med utskiftbare filtre.
• Dyse med filter på kranen.
• Vannfiltre til skrivebord.
• Innbygde systemer som renser væsker avhengig av plassering (kun på kjøkkenet, ved inngangspunktet for vannforsyningen til huset, flertrinnsfiltre for rensing av vann fra en artesisk brønn osv.).

Ingen av husholdningssystemene kan fullstendig eliminere s alter fra væsken, men de kan myke opp hardt vann. I detI tilfelle må du vite hvilke elementer den er mettet med for å velge et system, vannpatroner, filtre eller reagenser. Avs altingsprosessen krever store enheter, et stort installasjonsområde, store økonomiske investeringer og tilgjengelighet av systemvedlikehold, som ikke er tilgjengelig for et bredt spekter av forbrukere.

Typer husholdningsrengjøring

I dag er følgende typer vannbehandling mye brukt:

• Kullfiltrering. Enheten er en beholder fylt med trekull, aktivt eller kull. Vann som passerer gjennom et slikt filter blir renset fra klor, oljeholdige elementer, plantevernmidler, mikroorganismer, bakterier osv. Filteret er rimelig, holdbart og enkelt å bruke.
• Fintrengjøring. Denne typen filtre er delt inn i to typer - enkeltfunksjon og multifunksjon. Ethvert valg krever vedlikehold - stadig skiftende vannpatroner, bytte av beslag osv.
• Grovrengjøring. Fjern store smusspartikler (sand, rust, sediment osv.).
• Dyp rengjøring. Denne typen filter inkluderer omvendt osmosesystemer, flertrinnsfiltre osv.

I de fleste regioner i Russland er det bare nødvendig med ytterligere vannrensing, siden det er nok vannressurser i landet. Den eneste regionen hvor det kan være mangel på ferskvann er Krim, som kan kreve industrielle installasjoner for avs alting av sjøvann. Alle enheter for gjennomføring av prosesser har patent. Avs alting og avs alting av vann bør utføres ved bruk av vitenskapelig baserte metoder med obligatorisk testing av resultatene under laboratorieforhold.