Vandafs altning: metoder og indstillinger

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Forskere mener, at menneskeheden er kommet til en periode, hvor konflikter vil blusse op over ferskvand. Der er kun én måde at løse dette problem på - at finde den bedste metode til afs altning af vand.

Hvad er vandafs altning

Enhver væske i dens sammensætning har en vis andel af s alte, mikroorganismer, mineraler. Rensning af naturligt vand eller postevand fjerner skadelige stoffer fra det. Men nogle gange indeholder den en stor mængde s alte, som gør den uegnet til forbrug.

Demineralisering af vand er et fald i koncentrationen af s alte, der er opløst i det. Proceduren kan være total, når væsken er frataget ethvert s altindhold, eller delvis, når en given mængde s alt forbliver i den.

Metodes

Fuldstændig afs altning udføres på følgende måder:

• Destillation, termisk metode.
• Ionbyttemetode.
• Elektrodialysemetode.
• Membran omvendt osmose.

Delvis s altfjernelse opnås ved hjælp af følgende metoder:

• Lime.
• Baritblødgøring.
• H-kationisering.
• Fryser.

Afs altningsmetodervand kræver både økonomiske og energimæssige omkostninger. Valget af behandlingsmetode afhænger af graden af s altindhold i den oprindelige væske, installationens produktivitet, omkostningerne ved komponenterne i processen (varme, elektricitet, reagenser). Hver af metoderne har sine egne fordele, ulemper og opstår ved hjælp af tekniske midler.

Delvis afs altning

Undret alle urenheder bruges vand i mange industrielle processer og er nødvendigt til internt forbrug af et meget begrænset antal mennesker. Huslige behov kræver demineralisering af vand i et vist omfang. Oftest sker blødgøring af væsken ved kationisering.

I processen erstattes hårde s alte af hydrogenkationer, som igen reagerer for at ødelægge bikarbonationer. Produkterne danner en forbindelse, som udskilles som en gas. Oprensningsgraden estimeres ved mængden af fjernet calciumcarbonat.

Vandestillation

Afs altning af vand ved hjælp af destillationsmetoden er den ældste og mest almindelige metode i dag. Fordelen er dens universelle tilgængelighed, og ulempen er de høje omkostninger ved processen. Destillere bruges til at opnå vand uden urenheder. De er flere typer fordampere, hvor forskellen ligger i designet, den anvendte energitype. De mest almindelige er damp- og elektriske apparater, som er dyre og bruger meget energi.

Apparatet er en kedel (eller flere kedler)lavt tryk, hvor væsken bliver til damp og adskiller s altkoncentratet. For at vandet skal modtage maksimal rensning, nås temperaturen af en langsom kogning i apparatet. I denne tilstand kommer tunge urenheder ikke ind i det kondenserende destillat. En mulighed for at reducere omkostningerne er at øge antallet af etaper, men denne installation medfører en stor initial investering.

Destillationsudstyr har, ud over at forbruge meget energi, en imponerende pris på alle dele. Dyre rør, fittings, varmevekslere, fordampere lavet af kvarts eller platin kan give en høj grad af renhed. Andre materialer er ikke egnede.

Elektrokemisk metode

Essensen af metoden er at lede vand gennem et elektrisk felt, mens s altioner overføres - kationer fordeles mod katoden, og anioner - mod anoden. Systemet har tre rum, som er dannet ved hjælp af katode- og anodemembraner. Det midterste rum indeholder vand forberedt til afs altning.

En konstant elektrisk strøm ledes gennem strømmen, ved hjælp af hvilken s altene sorteres i katode- og anodemembranerne. Metoden er meget dyr i forhold til udstyrsomkostninger og elomkostninger, og har derfor ikke været meget brugt.

Ionbytning

Den mest pålidelige måde at opnå vandafs altning på er ionbyttermetoden. Udfældning af urenheder på denne mådegiver dig mulighed for at få en renere væske på kort tid, hvilket er vigtigt for industriel afs altning. Metoden er den mest omkostningseffektive og giver det bedste rengøringsresultat.

Fremgangsmåden er baseret på fjernelse af kationer og anioner af s alte fra væsken; som et resultat af oprensning kan der opnås forskellige grader af demineralisering, op til fuldstændig fjernelse af s altmidler. Afs altning af vand ved ionbytning sker med deltagelse af ionbyttere, som er vanduopløselige polymerer indeholdende en mobil ion. Under de skabte betingelser indgår den fremstillede polymer i en udvekslingsreaktion med s altioner af samme tegn. Ionbyttere anbragt i et vandigt medium svulmer op og øges i størrelse med 1,5-2 gange.

Som tiden går, samler ionbyttere s alte opløst i vand og bliver tættere. Mættede ionbyttere regenereres, hvorefter de renses. Produkter opnået fra mættede ionbyttere kaldes "eluater", de omfatter opløsninger af s alte og alkalier. Nogle af dem er værdifulde stoffer, så de bortskaffes som værdifulde komponenter.

Omvendt osmose

Tekniske fremskridt og begyndelsen på mangel på ferskvand giver anledning til nye teknologier til afs altning og afs altning. Metoden til behandling af omvendt osmose er ved at blive en populær metode, hvis pålidelighed er garanteret af udviklingen af membranteknologier. Industriel interesse er forårsaget af relativt lave energiomkostninger. De fleste anordninger med dette princip bruges til efterbehandling af flodvand, hvor deres effektivitet gentagne gange er blevet bevist.

ForTil husholdningsbrug er vandafs altningsanlæg baseret på princippet om omvendt osmose egnede både med hensyn til energiforbrug og med hensyn til kvaliteten af det opnåede produkt. Princippet om omvendt osmose er baseret på, at vand under tryk passerer gennem en membran, der er uigennemtrængelig for opløste s alte og andre urenheder. Processen med afs altning af vand leveres af syntetiske semipermeable membraner, der ikke kan tilbageholde nogle gasser opløst i vand (klor, kuldioxid osv.).

Den omvendte osmose metode renser vand fra alle urenheder, fuldstændig demineralisering sker, hvilket er skadeligt for den menneskelige krop. I de fleste tilfælde skal lægmanden vælge mellem postevand eller behandlet med en form for filter. Det mindre onde er vand, blottet for alle naturlige ingredienser.

I dag findes der allerede i nogle lande anlæg til fremstilling af drikkevand, hvor metoden med omvendt osmose bruges til afs altning, og opløste gasser fjernes fra det som en ekstra efterbehandling. For at give det en normal tilstand tæt på naturlig, tilføjer virksomheder de nødvendige s alte i en verificeret koncentration til renset vand.

Fordele og ulemper ved grundlæggende metoder

Hver af metoderne til vandafs altning har både positive og negative egenskaber. Efter at have overvejet dem i detaljer, kan du forstå, hvilken du skal foretrække:

• Ionbytning hjælper med at få det reneste vand, systemet er pålideligt og reagerer ikke på graden af mineraliseringkildevæske, kræver små udstyrsomkostninger. Afs altningsprocessen foregår med minim alt tab af vandforbrug. Ulemperne ved metoden omfatter hurtig miljøforurening med skadelige kemikalier, de høje omkostninger ved selve reagenserne, systemet bliver hurtigt forurenet og kræver hyppig udskiftning af filtre. Bortskaffelse af affald og filterdele er vanskelig.
• Destillation. Vandafs altningsanlæg baseret på den termiske metode anvendes uden brug af kemikalier, demonstrerer den gode kvalitet af den resulterende væske, og den varme, der genereres under driften, kan bruges til andre behov. Et karakteristisk træk ved denne metode er evnen til at eliminere gasser opløst i vand. Ulemperne ved metoden omfatter: høje energiomkostninger, behovet for vandbehandling, omkostningerne ved at vedligeholde installationen (rengøring af alle dele), de høje omkostninger til udstyr.
• Membraninstallationer er kendetegnet ved uhøjtidelighed i forhold til vandets begyndelsestilstand, processen kræver ikke kemiske reagenser og er nem at vedligeholde. Negative egenskaber er: forberedelse af vand til behandlingsprocessen, en stor mængde vand for at sikre apparatets drift, højt strømforbrug, hvilket påvirker prisen på det endelige produkt.

Afs altning derhjemme

Vandfiltrering er den mest overkommelige måde at efterbehandling på. Der er to almindelige måder at afs alte godt eller havvand på derhjemme:

• Placer en beholder med vand i fryseren, og lad den stå, indtil den er helt frossen. S alt med delvæsken fryser ikke, isen skal smeltes og kan bruges med det samme. For yderligere rensning er det værd at lede smeltevand gennem ethvert husholdningsfilter. Metoden kaldes kold destillation.
• Fordampning. De tager to beholdere af forskellig størrelse, hælder hav-/s altvand i den større, lader den mindste stå tom og læg den i en stor skål. Hele strukturen kan sættes på komfuret til opvarmning eller efterlades i solen, efter at låget er lukket. Det er nødvendigt at opnå en langsom kogning af s altvand. Dampe uden s alt vil koncentrere sig i den tomme beholder. Fordampningsprocessen i solen vil forløbe meget langsommere. Med denne metode opnås en ret lille mængde drikkevand.

Afs altning og afs altning af vand ved hjælp af håndværksmetoder er mulig, men ineffektiv. Den bedste mulighed ville være at købe en rengøringsenhed til hjemmet.

Indenlandske installationer

Til husholdningsbehov er der oftest behov for systemer til efterbehandling af vand. Vandfiltrering kan udføres på flere måder:

• Det nemmeste og mest overkommelige er en kande med udskiftelige filtre.
• Dyse med filter på vandhanen.
• Vandfiltre til skrivebord.
• Indlejrede systemer, der renser væsker afhængigt af placeringen (kun i køkkenet, ved indgangspunktet for vandforsyningen til huset, flertrinsfiltre til rensning af vand fra en artesisk brønd osv.).

Ingen af husholdningssystemerne kan fuldstændigt fjerne s alte fra væsken, men de kan blødgøre hårdt vand. I dettilfælde, skal du vide, hvilke elementer det er mættet med for at vælge et system, vandpatroner, filtre eller reagenser. Afs altningsprocessen kræver store enheder, et stort installationsområde, store økonomiske investeringer og tilgængeligheden af systemvedligeholdelse, som ikke er tilgængelig for en bred vifte af forbrugere.

Typer husholdningsrengøring

I dag er følgende typer vandbehandling meget udbredt:

• Kulfiltrering. Enheden er en beholder fyldt med trækul, aktivt kul eller kul. Vand, der passerer gennem et sådant filter, renses fra klor, olieholdige elementer, pesticider, mikroorganismer, bakterier osv. Filteret er prisbilligt, holdbart og nemt at bruge.
• Fin rengøring. Denne type filtre er opdelt i to typer - enkeltfunktion og multifunktion. Ethvert valg kræver vedligeholdelse - konstant udskiftning af vandpatroner, udskiftning af fittings osv.
• Grov rengøring. Fjern store partikler af snavs (sand, rust, sediment osv.).
• Dyb rengøring. Denne type filter inkluderer omvendt osmosesystemer, flertrinsfiltre osv.

I de fleste regioner i Rusland er der kun behov for yderligere vandrensning, da der er nok vandressourcer i landet. Den eneste region, hvor der kan være mangel på ferskvand, er Krim, som kan kræve industrielle installationer til afs altning af havvand. Alle enheder til at udføre processer har patent. Afs altning og afs altning af vand bør udføres ved hjælp af videnskabeligt baserede metoder med obligatorisk testning af resultaterne under laboratorieforhold.