АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Водоподготовка

Водоподгото́вка — обработка воды, поступающей из природного водоисточника, для приведения её качества в соответствие с требованиями технологических потребителей. Может производиться на сооружениях или установках водоподготовки для нужд коммунального хозяйства, практически во всех отраслях промышленности (например, теплогенерирующих предприятий).

Цели и задачи

Водоподготовка заключается в освобождении воды от грубодисперсных и коллоидных примесей и содержащихся в ней солей, тем самым предотвращаются отложение накипи, унос солей паром, коррозия металлов, а также загрязнение обрабатываемых материалов при использовании воды в технологических процессах. Основной задачей является удаление из воды загрязнений, делающих её непригодной для использования[1].

Этапы

Водоподготовка включает следующие основные способы обработки:

  • механическая очистка от нерастворённых загрязнений (сора, песка, ржавчины, окалины, крупно- и мелкодисперсных взвесей);
  • осветление (удаление из воды коагуляцией, отстаиванием и фильтрованием коллоидальных и суспендированных загрязнений);
  • умягчение воды: устранение жёсткости воды осаждением солей кальция и магния, известью и содой или удаление их из воды катионированием;
  • обессоливание и обескремнивание (ионный обмен или дистилляция в испарителях);
  • удаление растворённых газов (термическим или химическим способом) и оксидов железа, марганца и меди (фильтрованием).
  • биологическая очистка воды от бактерий, вирусов и других микроорганизмов. В настоящее время в основном используется хлор, озон и УФ-стерилизация. Проводятся опыты с ультразвуком.
  • улучшение органолептических свойств воды (удаление из воды веществ, даже в безопасных концентрациях придающих воде неприятный запах или вкус (сероводород, хлор), и ряда органических веществ).

Методы

Механические методы

Процеживание. Вода пропускается через решётки или сита с крупными ячейками (от 1 мм и более). Происходит удаление крупного мусора: веток, листьев, песка, рыбы т др. Процеживание проводится на входе водозаборных сооружений, перед насосами для защиты оборудования от повреждений.

Отстаивание. Вода движется в специальных резервуарах (отстойниках) с очень низкой скоростью. Под действием силы тяжести тяжёлые частицы оседают на дно, образуя осадок, а лёгкие всплывают на поверхность.

Фильтрование. Вода пропускается через фильтрующий материал (загрузку), который задерживает взвешенные частицы.

Химические и физико-химические методы

Коагуляция и флокуляция. Процесс укрупнения мелких частиц, которые не могут быть отделены отстаиванием. При коагуляции в воду добавляются коагулянты (соли алюминия или железа), при флокуляции - флокулянты (высокомолекулярные вещества).

Ионный обмен. Используется для умягчения и обессоливания воды. При пропускании воды через ионнообменные смолы происходит обмен ионами. Катеониты обменивают положительные ионы на ионы водорода, а аниониты обменивают отрицательные ионы на гидроксильную группу.

Адорбция. Поглощение загрязнений твёрдым сорбентом, например активированным углём. Загрязнения прилипают к поверхности пор угля или вступают в химическую реакцию.

Хлорирование. Используются для обеззараживания воды. В неё добавляют соединения хлора, с целью уничтожения бактерий, вирусов и других микроорганизмов.

Озонирование. Процесс обработки воды озоном, который разрушает молекулы загрязнителей и делает воду безопасной для использования.

Мембранные методы

Ультрафильтрация

Микрофильтрация

Нанофильтрация

Обратный осмос. Процесс, в котором, при определённом давлении, растворитель (обычно вода) проходит через полупроницаемую мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении. В результате получается вода высокой степени очистки.

Термические и фазовые методы

Дистилляция. Метод очистки воды, основанный на испарении и последующей конденсации. В результате получается дистиллированная вода.

Деаэрация. Процесс удаления из жидкости растворённых в ней газообразных примесей. Применяется на ТЭС и в котельных.

Контроль качества

Для оценки качества питьевых вод используются различные способы, предполагающие изучение гидрохимических, микробиологических и иных показателей[2]. Качество подготавливаемой воды для пищевых целей описывается СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

Основные контролируемые показатели:

  • физические: температура, цветность, мутность, запах;
  • химические: жёсткость, pH, солесодержащие, щёлочность, содержание растворённых газов, ионов тяжёлых металлов и др.;
  • биологические: наличие бактерий, вирусов и других микроорганизмов.

Применение

Промышленность (микроэлектроника, пищевая промышленность, нефтегазовая промышленность);

медицина (растворы для инъекций и инфузий);

жилищно-коммунальное хозяйство;

теплоэнергетика (питание паровых котлов и др.)[3].

См. также

Примечания

  1. ↑ Николадзе Г. И. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения : учебное пособие для вузов / Г. И. Николадзе, Д. М. Минц, А. А. Кастальский. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Высшая школа, 1984.
  2. ↑ Бардюк В. В.,Стойко Л. С. К вопросу комплексной оценки качества поверхностных вод. Тихоокеанский государственный университет.
  3. ↑ Водоподготовка, Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 15 марта 2026.