Разное

Как удалить из воды соли: Как очистить воду от соли

Содержание

Как очистить воду от соли

Количество солей — солесодержание — входит в число основных показателей, определяющих качество воды, применяемой для приготовления еды, питья, полива, технических нужд. Соли состоят из металлов, гидроксилов, кислотных остатков. В небольшом количестве их присутствие — минерализация воды — улучшает её вкусовой и химический состав. В избыточном сильно ухудшает, приносит большой вред здоровью человека и природе — почвам, водоемам, флоре, фауне. В водном растворе должны присутствовать соли в количестве, предписанном стандартами. Процесс очистка воды с солью до нормально допустимого состояния называется обессоливанием (деминерализацией).

Какие соли в воде нужно очистить

К солям относятся соединения металлов с разными химическими веществами. В зависимости от состава они делятся на несколько групп.

Соли могут быть простыми, двойными, смешанными, кристаллогидратными. От их состава зависит степень очистки, способы деминерализация, выбор оборудования для очистки воды от солей.

Вся вода на планете имеет различный солевой состав. Особенно много соединений в артезианской добыче. Чем глубже залегают водоносные слои, тем они более соленасыщены — присутствие примесей колеблется в диапазоне 1000–10 000 мг/л. Среди них почти всегда есть сульфаты, хлориды, сульфиды, фосфаты, карбонаты. Поэтому перед употреблением необходимо очистить воду от солей.

Что будет, если много соли в воде

Что будет, если не удалить соли из воды и использовать жидкость с различными солями?

Избыточное солесодержание в водных растворах ощутимо сказывается на людском здоровье, работоспособности, на безремонтном и общем сроке службы оборудования, инженерных гидротехнических сетей. Именно поэтому разработаны установки для очистки воды от солей.

Как вода с повышенным содержанием солей влияет на организм

Кратковременное употребление напитков с высоким содержанием солей в воде безопасно, но может вызвать дискомфорт — рези и боль в желудке, упадок сил. Так организм старается вывести избытки кальция, калия, магния. Если много соли в воде, то все органы начинают работать в повышенном режиме — возрастает нагрузка на сердце, почки, печень, нужно задуматься над тем, как удалить соли из воды.

В умеренных дозах сульфаты и хлориды улучшают вкусовые оттенки. В избыточных ухудшают, придавая напитку солоноватый вкус с неприятной горчинкой. При наличии сульфатов свыше 250 мг/л ощущается неприятный лекарственный привкус, возможно расстройство кишечника. Большое количество натрия опасно для людей с гипертонией, может спровоцировать криз. Умеренное количество кальция сказывается благотворно. Он укрепляет зубы и кости. При переизбытке возрастает жесткость воды. Кальциты откладываются внутри кровеносных сосудов, уменьшают протоки, нарушают обмен веществ. Соединяясь, они образуют камни, увеличивают риски тромбообразования. Система очистки воды от солей для дома, купленная на нашем сайте, заметно улучшит здоровье.

Как вода с высоким содержанием соли воздействует на оборудование

Повышенное содержание солей в воде вредно сказывается на работе техники, вызывает коррозию деталей. Лопаются водяные трубы, в котельных взрываются котлы. Быстро ломаются бытовые приборы — водонагреватели, стирально-моечные машины, чайники.

Взвеси выпадают в осадок, накапливаются на внутренней поверхности гидрооборудования, что приводит к сбоям и неисправностям. Даже незначительные отложения накипи слоем 1,5 мм ухудшают теплопроводность отопительных систем на 15 %. Возрастают энергетические затраты.

Постоянно накапливающиеся примеси ухудшают качество воды, текущей из крана. Многокилометровые трубопроводы сложно очищать. Водораспределительным предприятиям лучше заблаговременно позаботиться о том, чем очистить воду от солей перед подачей жидкости в инженерные коммуникации.

Нормы солености воды

Показатели присутствия солевых соединений предопределяются стандартами. Основным документом для питьевой воды, подающейся из систем водоснабжения, служит СанПиН 2.1.4.1074-01, для бутилированной СанПиН 2.1.4.1116-02, для водицы из природных источников СанПиН 2.1.4.1175-02. В ГН 2.1.5.689-98 приведены предельно-допустимые концентрации (ПДК) отдельных веществ. Если реальные показатели превышают ПДК, нужно убрать соли из воды.

Для хозяйственной и технической воды нормы указываются в ГОСТ, ТУ, проектной документации, в инструкциях к оборудованию и отдельно к комплектующим гидросистем. Сравнение результатов анализа с нормативными показателями поможет предприятиям понять: требуется ли удаление соли из воды.

Показатели солености и минерализации:

Наиболее полезна для организма пресная, слабоминерализованная вода с солевой концентрацией 100 мг/л (100 ppm). Предел общей минерализации ПДК = 1000 мг/л, вкусной считается жидкость с солесодержанием 500–600 мг/литр. Предельно допустимое количество хлоридно-сульфатных соединений — 200–400, гидрокарбонатных — 250–500, фосфатных — 3,5 мг/л.

Строгие нормы солесодержания устанавливают в промышленности для рабочей технической жидкости. Для ТЭЦ и ТЭС численность солей не должна превышать 30–100 мкг-экв/кг. Даже морскую воду можно очистить от растворенных в ней солей с помощью фильтрования и затем использовать для любых целей.

Вода с высоким содержанием соли — как определить количество солей в воде

Присутствие солевых примесей ощущается органолептически:

  • Вкус солоноватый, с неприятной кислотной горчинкой или горько-соленый.
  • Запах с резковатым характерным оттенком.
  • Сероватый или белёсый налет на посуде.
  • Длительная варка овощей, жесткость вареного мяса.
  • Стянутость кожи, покалывание после мытья.
  • Сухость, ломкость волос.
  • В жесткой воде слабее проявляются пенящие свойства моющих средств, возрастает их расход.

Точное количество солевых примесей можно определить, заказав химический анализ в лаборатории. Там вычислят общую минерализацию, численность отдельных веществ, сухой остаток. На основе полученных расчетов легко выбрать промышленные и бытовые установки по очистке воды от солей.

Значения ПДК для некоторых элементов в мг/л:

  • натрий — 200;
  • кальций — 100;
  • магний — 50;
  • калий — 12;
  • медь — 1,0;
  • железо — 0,3.

Можно самостоятельно выполнить измерения с помощью специальных переносных приборов — солемеров. Анализатор TDS-метр меряет общее количество веществ в водном растворе (численность солесодержащих частиц на 1 миллион частичек воды: 1 ppm = 1 мг/л) и выдает показатель минерализации, зависящий от суммарной концентрации ионов (положительных катионов, отрицательных анионов).

Солесодержание зависит от температуры. При нагреве воды отложения на дне и стенках посуды намного интенсивнее, чем в сосудах с холодной водой. При разной температуре измерения будут отличаться. При выборе установок для очистки воды с солью ориентируются на усредненные годовые показатели. Чтобы их получить, нужно сдавать пробы на анализ каждый сезон.

Как очистить воду от соли

Как можно удалить соль из воды — очистку производят разными способами. Бытовую воду, текущую из крана, можно отстаивать, дистиллировать, заморозить/разморозить, профильтровать или прокипятить. Эти способы подходят для обработки небольшого количества водных растворов.

Жидкость, добытую из природных открытых или глубинных подземных источников, обрабатывают более тщательно сложными промышленными способами, среди которых применяются:

  1. Механическая очистка от примесей, присутствующих в виде крупных частиц величиной от 5 мкм.
  2. Очистка с помощью разнообразных осадочных фильтров, которые улавливают мелкие частицы.
  3. Использование химических реагентов — смол, извести, сульфаугля.
  4. Электродеионизация с помощью ионообменного материала.
  5. Обратный осмос — особо эффективный мембранный вариант обессоливания.

При выборе способы очистки воды от солей, при подборе оборудования учитываются: производственные задачи, назначение жидкости, мощность подачи потока, давление, прочие факторы.

Обратный осмос — основной метод очистки воды от солей

При обратносмотическом процессе водный раствор пропускается через микроскопические капилляры мембраны. Через них молекулы воды проникают беспрепятственно, но задерживаются все остальные микрочастицы. Можно ли очистить воду от соли на 99,9 % — установки, которые продаются на сайте компании Diasel, очень глубоко производят удаление всех солей и примесей. Показатель качества очистки воды от солей и металлов близок к 100 %.

Компактная линия, с помощью которой легко убрать соли воды, выполняет сразу несколько функций. Помимо солей она удаляет другие вредоносные примеси, производя комплексную очистку от нежелательных химических веществ. Процесс не образует отложений, которые могут засорить систему или проскользнуть в очищенный раствор. Жидкость становится прозрачной, мягкой, пригодной для разных нужд — для мытья, еды и питья, для подачи в бытовую технику и промышленные системы.

На сайте компании «Диасел» можно купить разные обратноосмотические системы очистки воды от солей:

  1. Установки обратного осмоса для различных промышленных предприятий.
  2. Двухступенчатые установки различной производительностью от 50 литров до 20 м3/час используют в медицине, в энергетике, радиоэлектронике, металлургии.
  3. Установки на весь дом востребованы в частном домостроении. Их приобретают владельцы загородных особняков, дачных коттеджей, подводящие воду из автономных источников.
  4. Бытовые системы обратного осмоса пользуются спросом даже у владельцев небольших предприятий общественного питания. В доме компактное устройство размещается под кухонной раковиной и обеспечивает жильцов полезной деминерализованной водицей.

Установки, производящие удаление солей воды, извлекают до 98-99 % примесей, качественно улучшая вкус воды.

Польза обратноосмотических установок обессоливания

Вода, подвергнутая очистке, при нагревании не образует накипь. Надолго продлевается срок службы промышленной техники, бытовых приборов, всех систем жизнеобеспечения — отопительных, водопроводных, канализационных. Очищенные водные растворы можно безопасно использовать на производстве, в гидротехнических сооружениях, в котельных станциях.

Затраты на приобретение установки обратного осмоса быстро окупятся, принесут пользу. Избавят от протечек, поломок гидрооборудования, проблем со здоровьем.

Купить обратный осмос, способный очистить воду от растворенных солей, от взвешенных примесей и коллоидных частиц, удобно в Diasel Engineering. Инженеры компании подберут комплекс, соответствующий задачам частных клиентов, общественных организаций, промышленных производств. Выполнят установку, запуск, тестирование. Дадут исчерпывающую консультацию по использованию оборудования. Обеспечат гарантийное и текущее обслуживание.

Удаление солей жесткости из скважины и колодца в Санкт-Петербурге и Ленинградской области

В этой статье мы разберем, что плохого в жесткой воде, какая она бывает, а так же как и почему необходимо удалять соли жесткости.


Что такое жесткая вода?


Жесткой называют воду с большим содержанием солей жесткости — кальция и магния. Такое название она получила за соответствующее свойство, которое приобретали постиранные ею вещи. Дело в том, что соли жесткости при взаимодействии с жирными кислотами, входящими в состав моющих средств, оседают в волокнах ткани и делают её более плотной. Воду с низким содержанием солей жесткости называют мягкой.  

Что плохого в жесткой воде

  • Регулярное употребление в пищу воды с повышенной жесткостью приводит развитию мочекаменной болезни
  • Использование жёсткой воды вызывает появление накипи на стенках котлов, нагревательных элементах электрических чайников, стиральных и посудомоечных машин и водонагревателей. Этот налет также называют известью. Его появление влечёт за собой увеличение расходов на электроэнергию, так как КПД нагревательных приборов снижается. Так же повышается риск преждевременного выхода техники из строя из-за перегрева.
  • Умывание жёсткой водой приводит к ощущению сухости кожи, а бельё постиранное в жёсткой воде становится грубым на ощупь
  • Также такая вода влечёт за собой увеличенный расход моющих средств, соответственно вырастают затраты на их приобретение.


Эти причины и делают удаление солей жесткости одним из основных направлений водоочистки, как для технических нужд, так и для повседневных в коттедже и частном загородном доме. Снижение уровня солей жесткости называют умягчением воды.


По СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода» максимально допустимый для безопасного употребления человеком уровень жесткости воды — 7 мг-экв/л. Выпадение солей в осадок при нагревании начинается с 2 мг-экв/л. Если анализ воды показывает уровень выше 3 мг-экв/л мы рекомендуем своим клиентам установку оборудования для умягчения воды. Даже если вы не видите осадка в чайнике или белого налета на сантехнике мы рекомендуем сделать анализ воды, чтобы быть уверенным в качестве воды в вашем загородном доме. Если анализ уже есть, наши менеджеру подберут для вас фильтры.

Разновидности жесткости воды


Общая жесткость воде делиться на 2 вида:

  • карбонатная, вызванная карбонатами кальция и магния. При нагревании карбонаты выпадают в осадок, и общая жесткость воды уменьшается. Поэтому карбонатную жесткость называют временной. 
  • и некарбонатная, которая обусловлена присутствием нитритов, хлоридов и сульфатов магния и кальция, не выделяющихся при нагреве воды. Это постоянная жесткость.

Как удалить соли жесткости

Ионный обмен


Воду проходит через специальную ионообменную смолу. Метод основан на обмене ионов кальция и магния, содержащихся в воде, на ионы натрия, входящие в состав смолы. Такой способ удаления солей жесткости подходит для пищевых целей. Ёмкость ионообменной смолы со временем приводит к ее истощению и потере способности замещать ионы солей жесткости. По исчерпании рабочей обменной способности смолу подвергают регенерации. Восстановление Истощенная обменная ёмкость восстанавливается путем промывки раствором поваренной соли. В 9 из 10 случаев умягчение производиться таким способом.


Обратный осмос


Способ при котором все находящиеся в воде примеси удаляются из воды на 99%. Вода проходит через тонкопленочную мембрану и все примеси задерживаются на ней. С точки зрения качества очистки это лидирующий метод, однако стоимость обратноосмотической установки производительностью 250 литров в час начинается от 2 000 $. К осмосу вам потребуется емкость 500 — 1000 литров, куда будет собираться отфильтрованная вода и насос второго подъема, который будет подавать воду из емкости. Поэтому такой метод применяется для удаления солей жесткости крайне редко, например когда одновременно нужно чистить воду от хлоридов.


Квазиумягчение


Процесс в результате которого количество солей жесткости не снижается, но выпадение осадка не происходит. Квазиумягчение происходит при взаимодействии солей жесткости с магнитным полем. Образование центров кристаллизации известкового налета замедляется и прекращается интенсивный рост налета. Магнитные преобразователи – специальных устройства, которые создают необходимое поле. Такой метод имеет ряд ограничений и используется редко.


Также для квазиумягчения могут использоваться полифосфатные засыпки, которые тоже замедляют кристаллизацию.

Получение питьевой воды


В случае с питьевыми фильтрами для воды ситуация с выбором метода очистки обратная. Ионобменные фильтры сильно уступают обратноосмотическим по комфорту использования, а разница в затратах несущественна. Так как картридж в питьевом фильтре очень маленький, то ионообменная емкость смолы в нем тоже крайне мала. Таким образом после каждых 200 — 400 литров очищенной воды вам необходимо доставать картридж из фильтра и регенерировать смолу или менять картридж. Обратноосмотическая мембрана прослужит без замены 2-2,5 года, главное не забывать во время менять картриджи предочистки.


Помимо этого обратный осмос защитит от всех других возможных загрязнений и обезопасит вашу воду.

Как очистить воду от солей и извести в частном доме

Вода, поступающая в наши дома из скважин, родников и просто трубопровода, очень часто содержит большое количество солей кальция. В быту мы привыкли называть их известью. Как показывает практика, наибольшее количество солей содержаться именно в воде со скважины. Такая жидкость должна быть очищена. В сегодняшней статье я хочу рассказать о том, как очистить воду от солей и чем чревато употребление жидкости с высоким содержанием извести.

Что вы узнаете

Вода с повышенным содержанием солей

  • Соли кальция, имеют свойство накапливаться в организме человека, в результате чего нарушают правильный обмен веществ. Они провоцируют возникновение мочекаменных заболеваний.
  • Вода с повышенным содержанием извести отличается неприятным вкусом и имеет мутный внешний вид. Довольно часто такая жидкость издает зловонный запах.
  • Во время кипячения жидкость образует накипь, что значительно уменьшает срок службы бытовых приборов.
  • Повышенное содержание солей кальция в воде пагубно влияет на инженерные коммуникации.
  • Постоянное употребление воды с высоким содержанием кальция может привести к ряду заболеваний и общему ухудшению самочувствия человека.

Метод отстаивания

Одним из способов очистить воду от солей кальция является метод отстаивания. Он актуален, когда размер частиц извести превышает 1 мкм. Суть процесса всем понятна. Известь оседает на дне емкости, а сверху находиться чистая вода. Преимуществом данного метода является простота. Кроме этого, вам не нужно приобретать какое-либо оборудование или расходные материалы. Недостаток — необходимость периодического удаления осадка. Указанный метод может использоваться в частных домах. Наличие емкостей для отстаивания и насосов для подачи воды делают данный способ вполне неплохим вариантом очистки воды от солей.

Коагуляция

Известь – это вещество, которое очень хорошо крошится. Для его устранения необходимо предварительно связать все частицы воедино. Решить данную проблему помогут коагулянты. Полученные крупные частицы выпадают в осадок. В качестве коагулянта, способного связать мелкие частицы, выступает полиакриламид. Плюсом метода является сокращение периода очистки воды от солей. Недостаток – это необходимость использования насосов и емкостей. Удалить осадок без определенных устройств довольно проблематично, а сам процесс предусматривает постоянное использование коагулянтов.

Метод ультрафильтрации

Чтобы провести очистку воды с известью, с частицами диаметром меньше 1 мкм, существует метод ультрафильтрации. Жидкость пропускают через фильтрующую мембрану с ячейками диаметром от 0.01 до 0.1 мкм. По своему принципу метод похож на обратный осмос. Основным отличием является то, что при ультрафильтрации используются мембраны другого типа. Метод является бюджетным вариантом и обойдется дешевле, чем обратный осмос. Преимуществом является 100% удаление извести из воды. Недостаток – сложность реализации процесса.

Обратный осмос

Обратный осмос — это наиболее популярный способ очистить воду от солей кальция. Жидкость проходит через фильтрующую мембрану, которая задерживает не только известь, а и другие химические элементы. Плюсом данного способа является многофункциональность системы. Одним из минусов станет необходимость замены фильтрующих элементов и относительная дороговизна оборудования.

Химическая фильтрация

Химический способ очистки воды от солей предусматривает использование гашеной извести. Она засыпается в воду, а в результате химической реакции соли выпадают в осадок в виде карбоната кальция. По окончании данного процесса вода отстаивается и сливается в другую емкость. Ключевым моментом является расчет нужного количества гашеной извести на объем воды. Преимуществом данного способа является небольшая стоимость, а из недостатков стоит выделить сложность организации процесса.

Итог

Надеюсь, моя сегодняшняя статья была вам понятна и полезна. Теперь вы знаете, какие способы очистки воды от солей кальция существуют. По моему мнению, наиболее оптимальным является обратный осмос, так как данный метод обеспечивает комплексную очистку.

Если вы еще не знакомы со статьей моего коллеги «Плавающий экскаватор – отличная возможность очистить пруд и сделать его пригодным для купания!», то прочесть её можно по этой ссылке.

Напишите в комментариях, какими системами очистки воды пользуетесь вы.

Автор статьи:

Надеюсь мои статьи будут вам полезны, ведь я стараюсь передать весь имеющийся опыт и знания. С радостью отвечу на все возникшие вопросы и могу дать дельный совет. Буду ждать ваших отзывов, мнений и предложений.

Как очистить воду от солей

Соли, металлы и другие вещества — неотъемлемые компоненты нормального состава воды. Полностью очищенная вода — дистиллят — непригодна для употребления, поэтому нормами СанПин были определены стандартные величины концентрации каждого вещества.

Железо, соли жесткости, газы и даже тяжелые металлы в норме вполне могут быть в ежедневно употребляемой воде. Если же чего-то перебор, приходится искать варианты фильтрации. Независимо от того, идет речь о городском водопроводе или дачных колодце и скважине, воду часто приходится фильтровать. Как определить, что нужно очистить воду от солей?

Чтобы убрать соль из воды, необходимо выяснить, что проблема именно в этом.

1. Серый или белый налет на посуде после мытья

2. Приглушенный, горьковатый или солоноватый вкус напитков, неприятный запах

3. Сухость кожи и волос после водных процедур

4. Жесткость мяса после варки и долгая варка овощей

5. Высокий расход моющих средств, так как жесткая вода ухудшает способность к пенообразованию.

Кроме того, можно сделать анализ воды — наиболее точный инструмент для понимания ситуации с водой. Единственный его минус — результаты в какой-то момент теряют актуальность, особо это касается загородной воды. Ее состав может меняться в зависимости от сезона и погоды.

Итак, если каким-либо из перечисленных методов было выяснено, что от солей жесткости нужно избавляться вследствие их переизбытка, нужно выбрать способ.

Есть несколько методов:

  1. Обратный осмос. Принцип работы — пропускание воды через мембраны. Применяется в случаях, если кроме как от растворенных солей, нужно также очистить воду и от других вредных примесей, содержащихся в особенно высоких концентрациях. Обратный осмос стоит устанавливать, если больше ничего не помогло и ситуация критическая. Так как преимущество обратного осмоса, хоть и весомое, но всего одно: он убирает абсолютно все примеси из воды. В том числе полезные.

Недостатки обратного осмоса:

  • убирая вредные примеси, он также нарушает минеральный состав воды. Полученный дистиллят нельзя пить, его приходится искусственно минерализовать.
  • Приобретение, установка и обслуживание крайне дорогостоящи
  • Система требует тонкой настройки и постоянного сервиса, проводимого профессионалами
  • Установка достаточно громоздкая и требует много места
  • ⅔ исходного количества воды сливается в канализацию.

2. Ионный обмен. В отличие от обратного осмоса, ионообменный фильтр в буквальном смысле воду не фильтрует, а изменяет ее химический состав. Но без вреда для человека. Смолы в составе ионообменного или катионообменного картриджа производят заместительную реакцию, в результате которой в воде преобладают ионы натрия и вода умягчается.

Недостатки обменного фильтра:

  • кроме солей жесткости, может убрать только небольшое количество растворенного железа и известняк

Достоинства:

  • доступная стоимость,
  • компактность,
  • простота установки,
  • нет перерасхода воды.

Таким образом, выбор фильтра от растворенных солей зависит от того, есть ли другие примеси и в какой концентрации. Экономичным и эффективным вариантов борьбы с солями жесткости является катионообменный фильтр TITANOF. Срок эксплуатации — до 12 месяцев. На протяжении всего использования фильтр можно регенерировать в растворе обычной поваренной соли, что увеличивает время его службы.

Статья на тему «очистка воды от солей жесткости»

Несмотря на то, что порой бывает очень смешно слышать о том, что вода может быть мягкой или жесткой, эта тема является очень важной и требует детального изучения. Так, с одной стороны, кальций, который как раз и обеспечивает жесткость воды, является важным элементом, который обеспечивает здоровье костей и волос человека. 

С другой стороны, слишком высокий уровень жесткости воды, портит кожу, делает одежду непригодной для использования и приводит к поломкам бытовой техники. Таким образом, очистка воды от солей жесткости должна производиться таким образом, чтобы не только производить умягчение воды, но и делать это в щадящем режиме, чтобы оставить приемлемое содержание кальция. 


Решения BWT для умягчения воды:

Соли жесткости образуются в результате взаимодействия ионов кальция с анионами, образуя осадок, который либо вместе с водой попадает в краны к потребителям, либо оседает на стенки трубопроводных систем, засоряя их. При этом если в случае попадания солей жесткости в краны, их можно удалить кипячением или при помощи домашнего фильтра умягчителя, то засорение коммуникаций является куда более сложным и опасным процессом. 

Так, даже минимальный слой солей жесткости, равный всего полутора миллиметрам может уменьшить теплопроводность радиаторов отопления на 15%. На столько же процентов увеличиваются энергетические затраты, потребляемые системами нагрева жесткой воды.

Существует несколько способов водоочистки, которые позволяют умягчить воду. В промышленных масштабах, для подготовки технической жидкости, а также в системах водоочистки на первых этапах, применяются методы, которые помогают связать соли жесткости и заставить их выпасть в осадок. Для этого используют отстойные камеры и химические реагенты. Это очень грубый способ очистки, поэтому в бытовых условиях используются более тонкие системы, которые значительно повышают эффективность фильтрации. 

Основной и самой эффективной является система обратного осмоса воды, которая позволяет обеспечить очистку от солей жесткости до ста процентов. В ее основе лежит природный принцип капилляров растений, которые под большим давлением прогоняют питательные вещества внутри себя, обеспечивая максимальную эффективность впитывания. Очистка воды от солей жесткости методом обратного осмоса происходит по тем же принципам. Основной элемент конструкции — это полупроводниковая мембрана с мельчайшими капиллярами. 

Поток воды под большим давлением прогоняется через эти капилляры, заставляя все примеси остаться снаружи, попуская только молекулы воды. В результате обеспечивается максимальная эффективность очистки. Кроме этого, обратный осмос не сопровождается образованием отложений или осадка, который может засорить систему или проникнуть в очищенную воду. В то же время цена таких установок пока довольно велика, что не позволяет использовать их всем желающим. Однако ожидается, что в ближайшее время этот метод фильтрации станет более доступным за счет использования общедоступных материалов, обеспечивающих такое же качество, что и полупроводниковые мембраны.

В качестве альтернативы для использования в бытовых условиях возможно использование фильтров ионного обмена, которые являются более доступными, обеспечивая при этом высокую степень очистки – до 90%. При использовании таких систем используется принцип замещения, в ходе которого, поток воды прогоняется через резервуар, который наполнен анаэробными микроорганизмами. Так же, как и аналогичные аэробные бактерии, эти микроорганизмы питаются растворенным в воде кислородом и органическими соединениями, в том числе солями жесткости. 

Но в отличие от своих собратьев – аэробных бактерий, они не производят неприятно пахнущих газов, которые придают жидкости специфический запах и вкус. Более того, при вступлении в реакцию с элементами кальция, они расщепляют их без образования осадка. При использовании данного метода нужно четко выдерживать уровень концентрации анаэробных микроорганизмов, потому как в случае их большого содержания очистка воды от солей жесткости может лишить жидкость всех ионов кальция.

Статья на тему «как очистить жесткую воду и нужно ли это делать»

Как очистить жесткую воду? Этот вопрос последние 30-50 лет обсуждается во всем мире, в каждом доме обязательно присутствуют какие либо системы очистки воды для питья. Чистой воды в природе уже нет, вследствие активной деятельности человека — современные технологии, вредные сливы химических заводов, ядерные отходы и т.д. Поэтому на сегодняшний день ситуация такова, любой источник воды требует обязательной очистки, будь то артезианская скважина или колодец возле дома.

Очистить жесткую воду можно, главное — нужно определиться, какая система водоочистки и водоподготовки подходит именно для Вашей воды. Для этого просто возьмите пробу воды и обратитесь в лабораторию, согласно результатам анализа подбирайте нужную систему очистки. В нынешнее время умягчение воды стало очень популярным, в быту и на производстве ведут борьбу с жесткой водой. Присутствие в ней в большом количестве солей магния и кальция, делает ее непригодной для употребления в пищу, мало того, при ее кипячении образуется накипь, которая быстро выводит оборудование из строя. Бороться с накипью это не всегда эффективно, да и дорого обходится, потому что средство от накипи стоит недешево. И это еще не все, жесткая вода увеличивает расходы на моющие средства, из-за того, что она их плохо растворяет, поэтому мыла, порошка и средства для мытья посуды уходит в два раза больше. Чтобы увидеть разницу между жесткой и мягкой водой, нужно просто установить умягчитель и этим «догоните два зайца», то есть, уменьшите финансовые расходы и сбережете свое здоровье.


Решения BWT для умягчения воды:

Очистить жесткую воду можно умягчителями, удалив из нее излишки жестких солей. Существуют два основных способа умягчения жесткой воды — реагентный и безреагентный, они применяются только в производстве. Первый способ умягчения воды, осуществляется с помощью химических веществ, которые повышают концентрацию анионов в составе воды, создавая малорастворимые соли с ионами магния и кальция. Результаты химических реакций благополучно осядут в отстойнике и осветлителе, после чего вода станет мягче. Реагентный метод умягчения применяется в промышленности и энергетике.

Что касается безреагентного умягчения воды, то данный процесс проводится без химических реакций, он основан на физических явлениях. Если в производстве водоподготовка предусматривает реагентный и безреагентный умягчители, то они не только умягчают воду, но и удаляют все взвеси — коллоиды.

Как очистить жесткую воду в быту для того, чтобы приготовить пищу или просто принять душ, а также не угробить раньше времени бытовые приборы, белизну санузла и Ваше здоровье, читайте дальше. Очистить воду от солей жесткости — это порой не так просто, как кажется на первый взгляд. Лучше всего обратиться к специалисту, и не к одному, а сразу к нескольким «одна голова хорошо, а две лучше».

А вот несколько советов по очистке питьевой воды от специалистов:

  1. Можно добавить в воду гипохлорит натрия, хлор или перманганат калия, согласно той дозировке, которая расписана на упаковке.

  2. Очистить воду от солей жесткости возможно специальным фильтром умягчителем.

  3. Иногда для обезжелезивания используется аэрация, это тот метод, когда в воду нагнетается воздух. После чего происходит процесс окисления и соли кальция и магния снижаются в 3 раза.

  4. Простое кипячение воды в обычном чайнике тоже приводит к снижению жесткости воды, главное чтобы процесс кипения длился до 5 минут. После чего на стенках и дне чайника образуется накипь.

  5. Можно соли жесткости выморозить из воды в морозильной камере, только замораживать и размораживать надо 3-4 раза, в результате чего содержание солей жесткости уменьшится, вода станет мягче.

  6. Очистить жесткую воду быстро и эффективно можно реагентами, но из-за того что химические вещества остаются в воде, пить ее нельзя.

  7. Можно очистить воду, использовав дорогостоящую установку, но не всем это по карману, поэтому лучше ее прокипятить несколько раз — эффект будет одинаковый.

Как очистить жесткую воду Вы уже знаете, но знать мало, надо еще применять знания в деле, то есть, выбрать самый эффективный метод и получать чистую, мягкую и безвредную воду. Это хлопотное мероприятие сохранит здоровье и красоту, продлит жизнь.

Как очистить воду из скважины от извести

Соли кальция – это компонент, который делает воду малопригодной как для бытового, так и для промышленного использования,
едва ли не самая главная составляющая осадка, выпадающего на стенках труб и сосудов. Состав жидкости в скважине сильно
зависит от типичных для местности добычи пород и грунтов источников водосбора. По концентрации металлов и их солей воду
классифицируют на «жесткую» и «мягкую». В «жесткой» солей больше всего. Подавляющее большинство скважин дают жидкость
отнюдь не «мягкого» типа, и ее приходится дополнительно обрабатывать перед употреблением.

Зачем нужно чистить воду от извести

Налет значительно снижает технические характеристики установок и приборов, приводит их к выходу из строя. Откладываясь
внутри системы отопления, серьезно мешает ее эффективности, снижает теплоотдачу нагревательных элементов и приводит
к их хроническому перегреву, уменьшает просвет труб, по которым транспортируется вода. Высокая заизвествленность жидкости
вредна и для самого человека, мало подходит для бытовых нужд, и еще менее пригодна для приготовления пищи и питья.

Последствия использования жесткой воды

Диаметр труб за годы использования в условиях насыщенной металлами воды может сократиться втрое. Объем жидкости,
проходящий через такое отверстие, меньше первоначального в несколько раз. Потребитель тратит гораздо больше времени
на заполнение емкостей. И это не единственный минус. Обызвествленные трубы подвергаются усиленной коррозии,
становятся хрупкими, что приводит к авариям.

Бытовые приборы с топливными элементами часто выходят из строя именно по причине осаждения солей на поверхности
нагревательных спиралей и тэнов. Это приводит к необходимости частой замены и регулярным расходом на покупку
запасных деталей. Причем только в случае, когда ремонт возможен. Большая часть бытовых приборов имеет уникальные
комплектующие, которые отсутствуют в сервисных центрах. Выход таких деталей из строя приводит к необходимости
покупать новое устройство целиком!

 

Есть не менее важные причины вредности использования «жесткой» воды, связанные со здоровьем человека.
Ее систематическое употребление приводит к накоплению кальция в организме и провоцирует нарушение обменных процессов.

У «жесткой» воды снижены и потребительскими качества. Она имеет неприятный вкус и запах.

За долгую историю человечество научилось максимально эффективно очищать и смягчать воду для своих нужд.
Существует много способов, среди них есть и вполне доступные даже на бытовом уровне.

Народные способы очистки воды

Применимы для очистки воды из любого источника: из артезианской скважины или колодца, из городского водопровода.
Используются и проверены жизнью многих поколений людей.

Отстаивание

Простая процедура, требующая времени и места для размещения емкости. Ориентировочно после 8 часов концентрация летучих
газов, хлора должна значительно уменьшиться. Ускоряет процесс и делает более эффективным периодическое перемешивание.
Для того, чтобы осели соли, в том числе и известь, необходим значительно больший срок. Если нет возможности отстаивать
воду длительно, можно после короткого периода использовать две трети объема, сливая нижнюю часть. От некоторых примесей
этот способ избавиться не поможет, так как они химически растворены в жидкости.

Кипячение

Это самый известный вариант. Наиболее эффективный в плане обеззараживания. Кипячение стерилизует воду. Полностью
устранить все микробы и вирусы можно непрерывным кипячением в течение 15 минут. Крышку во время этой процедуры
рекомендуется держать открытой: так испаряется часть вредных веществ, особенно летучие легкорастворимые газы.
При кипячении на стенки сосуда оседает часть солей металлов, соединения азота, и жидкость становится «мягче».
Известь при кипячении теряет свои активные свойства, становится инертной и выпадает в осадок.

Минусы у этой «технологи» тоже присутствуют. Хлорные соединения в кипяченой воде сохраняются. А при многочисленном
кипячении их концентрация ненамного, но возрастает.

Очистка углем

При отсутствии фильтрующего прибора можно воспользоваться активированным углем, который легко приобрести в аптеке.
Для полноценной очистки нужно ориентироваться на соотношение: одна таблетка на один литр. Расчетное количество
таблеток нужно поместить в чистую марлю и положить в емкость. За ночь уголь впитает неприятные запахи ржавчины,
хлорки, сероводорода, растворенных в воде примесей извести, а концентрация токсичных веществ серьезно уменьшится.

Современные методы очистки

Все промышленные способы очистки сводятся к нескольким категориям:

  • механическая очистка;
  • химическая очистка;
  • обратный осмос.

Вариантов устройства агрегатов, производящих указанные операции, очень много. У них разное устройство. Аппаратура
для очистки воды из частных скважин имеет свои особенности: она пропорциональна необходимой мощности.

Используемый спектр химических реактивов также широк и зависит от назначения воды: серьезное отличие наблюдается
между реагентами для жидкости промышленного назначения и употребляемой для питья или применяемой в пищевой промышленности.

Механические фильтры

Представляют собой секции и блоки специального вещества волокнистой структуры с размером пор в 1 мкм. Мелкие частицы
большего размера здесь оседают, на выходе получается довольно чистая вода. Для создания таких фильтров параллельно
в некоторых конструкциях используется активное вещество, которое производит дополнительную очистку, вступая в
соединение с вредными компонентами. Известь в форме гидроксила кальция такими фильтрами также задерживается.

Электромагнитные фильтры

Это не совсем метод очистки. Скорее, средство для ее последующего облегчения. Магнитное поле изменяет свойства
солей и процесс их кристаллизации. Вместо плоских кристаллов, которые хорошо цепляются за плоские же поверхности
и пластами на них оседают, получаются игольчатые. Эти кристаллы, и кристаллы извести – не исключение, имеют совершенно
другие механические свойства. Они не слипаются между собой, не прикипают к стенкам труб и сосудов.
Любой механический фильтр, установленный в домашнем водопроводе, следом за электромагнитным, будет
действовать в разы эффективнее. Но даже и без него бытовые приборы будут защищены от накипи почти абсолютно.

Системы обратного осмоса

Представляют собой емкость, перегороженную главным фильтрующим элементом, – мембраной обратного осмоса.
Она имеет свойство задерживать вредные вещества, если под давлением пропускать сквозь нее воду. Очень
часто в системах обратного осмоса добавочно применяются механические фильтры и сорбент – активированный уголь.
Данный вид фильтрации является крайне эффективным, но энергозатратным.

Химическая очистка

Данный класс образуют две группы веществ: поглотители и коагулянты. Часто эти две группы используются комплексно
и последовательно, в том числе для очистки воды из скважин.

Из самых распространенных химреактивов для очистки воды от солей кальция хорошо известна известь.
Она вступает с ними в реакцию, в результате которой на дно выпадает твердый инертный осадок,
а чистая жидкость сливается.

По похожему принципу действуют коагулянты. С той лишь разницей, что они не вступают с целевым веществом в химическую
реакцию напрямую, а способствуют его слипанию в частицы больших фракций, которые затем просто отфильтровать.

Поглотители – это активные материалы, которые быстро образуют с токсичными веществами твердые нерастворимые соединения,
тем самым производя ее очистку.

Наиболее эффективные методы

Разумеется, самые современные методы являются наиболее производительными, дают наилучший результат. Можно говорить и
о том, какие из них являются наиболее оптимальными.

Так, в масштабах частного дома и небольшой скважины лучше всего себя проявят электромагнитные и механические фильтр,
применяемые в комплексе или по отдельности. А для очистки жидкости в больших объемах при достаточной энергетической
и сырьевой оснащенности будет целесообразным применение установок обратного осмоса, облучение ультрафиолетом,
использование каскадов механических фильтров с сорбентом и химическая обработка воды.

Читайте также:

 

 

 

 

Почему мы не получаем питьевую воду из океана, добывая соль из морской воды?

Даже при наличии всей воды в океанах Земли мы удовлетворяем менее половины потребностей человека в воде с помощью опресненной воды. * В настоящее время мы используем порядка 960 кубических миль (4000 кубических километров) пресной воды в год, и в целом воды достаточно, чтобы обойтись. Однако дефицит в регионах растет.

Так почему бы нам не опреснять больше воды, чтобы уменьшить нехватку воды и растущие конфликты с водой?

Проблема в том, что для опреснения воды требуется много энергии.Соль очень легко растворяется в воде, образуя прочные химические связи, которые трудно разорвать. Энергия и технология опреснения воды дороги, а это означает, что опреснение воды может быть довольно дорогостоящим.

Трудно назвать точную сумму в долларах за опреснение — это число сильно варьируется от места к месту, в зависимости от затрат на рабочую силу и энергию, цен на землю, финансовых соглашений и даже содержания соли в воде. Производство одного кубического метра (264 галлона) опресненной воды из океана может стоить от 1 до 2 долларов.Это примерно столько же, сколько два человека в США обычно проводят дома за день.

Но переключите источник на реку или водоносный горизонт, и стоимость кубометра воды может упасть до 10–20 центов, а фермеры часто платят гораздо меньше.

Это означает, что использовать местную пресную воду почти всегда дешевле, чем опреснять морскую воду. Однако этот ценовой разрыв сокращается. Например, удовлетворение растущего спроса за счет поиска нового источника воды или строительства новой плотины в таком месте, как Калифорния, может стоить до 60 центов за кубический метр воды.

И иногда эти традиционные средства «сбора» воды больше не доступны. Таким образом, ожидается, что эта стоимость будет продолжать расти, поэтому Калифорния сейчас серьезно рассматривает возможность опреснения воды и почему город Тампа, штат Флорида, решил построить самый большой опреснительный завод в США

.

Международная ассоциация опреснителей сообщает, что по состоянию на 2007 год во всем мире работало около 13 000 опреснительных установок. Выкачали примерно 14.7 миллиардов галлонов (55,6 миллиарда литров) питьевой пресной воды в день. Многие из этих заводов находятся в таких странах, как Саудовская Аравия, где энергия из нефти дешевая, а воды мало.

Так как же энергия используется для отделения соли от воды?

Существует два основных метода разрыва связей в соленой воде: термическая дистилляция и мембранное разделение. Термическая дистилляция включает в себя тепло: кипящая вода превращает его в пар, оставляя после себя соль, которая собирается и конденсируется обратно в воду, охлаждая ее.

Самый распространенный тип мембранного разделения называется обратным осмосом. Морская вода пропускается через полупроницаемую мембрану, которая отделяет соль от воды. Поскольку эта технология обычно требует меньше энергии, чем термическая дистилляция, большинство новых заводов, таких как Тампа, теперь используют обратный осмос.

Опреснение также связано с экологическими издержками. Морские обитатели могут попасть в опреснительные установки, убивая маленьких морских обитателей, таких как мальки и планктон, нарушая пищевую цепочку.Кроме того, существует проблема, что делать с отделенной солью, которая остается в виде очень концентрированного рассола. Перекачивание этой сверхсоленой воды обратно в океан может нанести вред местной водной флоры и фауны. Уменьшение этих воздействий возможно, но это увеличивает затраты.

Несмотря на экономические и экологические проблемы, опреснение становится все более привлекательным, поскольку у нас заканчивается вода из других источников. Мы перекачиваем грунтовые воды, мы уже построили больше плотин, чем мы можем себе позволить с экономической и экологической точки зрения, и мы использовали почти все доступные реки.

Для более эффективного использования имеющихся водоемов необходимо сделать гораздо больше, но с ростом численности населения мира и сокращением водоснабжения экономическая волна может вскоре измениться в пользу опреснения.

Тихоокеанский институт — некоммерческий исследовательский центр в Окленде, Калифорния, занимающийся решением мировых потребностей в воде. Организация подробно рассмотрела эти вопросы в своем отчете за 2006 год, озаглавленном «Опреснение с помощью крупинки соли». Питер Глейк также написал книгу в 2000 году под названием The World’s Water, , в которой он и его коллеги исследуют опреснение и другие темы.

* Пояснение (24.08.08): Это предложение было изменено с момента первоначальной публикации.

Ученые открыли революционный способ удаления соли из воды

Выпейте!

Getty Images

Планета нагревается, промышленность закачивает в окружающую среду все больше соленой воды, и когда начнутся войны за воду, питьевая вода будет более ценной, чем золото (вы впервые услышали это здесь).

Вот почему способность быстро и легко опреснять воду уже давно является целью ученых всего мира. И теперь группа исследователей из Колумбийского университета считает, что они нашли способ сделать это.

Процесс называется экстракцией растворителем при колебаниях температуры и предназначен для очистки гиперсоленых рассолов (вода с высокой концентрацией солей, что делает ее в семь раз более соленой, чем морская вода). Такие сточные воды образуются в промышленных процессах и при добыче нефти и газа, и они представляют собой серьезный риск загрязнения грунтовых вод.

Исследовательская группа, возглавляемая Нгаи Инь Ип, доцентом кафедры инженерных наук Колумбийского университета в области инженерии земли и окружающей среды, смешала растворитель (окрашенный в красный цвет) с образцом гиперсоленого рассола (окрашенный в синий цвет).

Кажется, что жидкости остаются разделенными в сосуде, но после их нагревания и последующего переливания красного растворителя в другой сосуд для отдельного нагревания, команда осталась со слоем чистой воды.

Хотя наука сложна, на видео выше показан процесс довольно просто (без Ph.D. требуется).

Самое интересное в этом процессе — это его последствия. Команда смогла удалить до 98,4% соли, что сопоставимо с текущим «золотым стандартом» процесса обратного осмоса. Но в отличие от обратного осмоса или других методов опреснения, этот процесс не требует высоких температур или высокого давления — достаточно низкопотенциального тепла ниже 70 C (158 F).

И это меняет правила игры — как для очистки сточных вод, так и даже для создания питьевой воды, пригодной для потребления человеком.

«TSSE может быть революционной технологией», — сказал Ип. «Он эффективен, действенен, масштабируем и может работать на устойчивой основе».

Вы можете прочитать полное исследование в журнале Environmental Science & Technology Letters или прочитать более краткое описание здесь.

Сейчас играет:
Смотри:

Как остановить климатическую катастрофу | Какое будущее

6:23

Как удалить соль из воды

Если у вас есть ионообменная система смягчения воды, вам может быть интересно, как удалить соль из воды.Мягкая вода, производимая ионообменными системами, содержит небольшое количество натрия. Такое небольшое количество натрия нельзя попробовать на вкус, но некоторые люди предпочитают полностью удалить натрий из питьевой воды. Понимание того, как удалять соли из воды, может помочь вам определить, подходит ли вам дополнительная система смягчения воды.

Мягкая вода и натрий

Натрий играет важную роль в процессе умягчения воды. Существует два основных способа борьбы с воздействием жесткой воды в жилых помещениях: смягчители воды и кондиционеры для воды.Смягчитель воды удаляет минеральные вещества из жесткой воды и заменяет ее небольшим количеством ионов натрия, в то время как кондиционер для воды изменяет минералы, чтобы они не вызывали образования накипи. Кондиционеры для воды иногда называют бессолевыми смягчителями воды, поскольку вода, обработанная этими системами, не содержит натрия. Изучите разницу между умягчителем воды и бессолевым умягчителем с помощью нашего руководства.

В умягчителях воды используется процесс, известный как ионный обмен. Натрий играет решающую роль в этом процессе.

Ионный обмен

Когда вода просачивается через почву и камни земной коры, она улавливает ионы минералов. Эти минеральные ионы, чаще всего состоящие из кальция и магния, связываются с молекулой воды. Как только вода достигает вашего крана, она подвергается серии процедур, но эти процедуры не влияют на содержание минералов в воде.

Здесь на помощь приходит система ионного обмена. Эти системы обычно устанавливаются там, где основной водопровод входит в ваш дом после водомера.Эти системы содержат как минимум два резервуара: резервуар для рассола и резервуар для смолы.

Резервуар для смолы содержит маленькие отрицательно заряженные шарики смолы, к которым прикреплены ионы натрия. Поскольку жесткая вода подается по трубопроводу в резервуар для смолы и проходит по шарикам смолы, положительно заряженные ионы минералов, прикрепленные к молекуле воды, притягиваются к отрицательно заряженной смоле. Когда эти минеральные ионы отводятся от молекулы воды, они заменяются ионами натрия, которые ранее были прикреплены к шарикам смолы.Замена положительно заряженного минерального иона на положительно заряженный ион натрия позволяет молекуле воды сохранять ионный баланс.

Со временем к шарикам смолы в резервуаре будет прикреплено большое количество минеральных ионов. Если эти ионы не вымываются из системы, в конечном итоге она перестанет смягчать воду. Чтобы промыть систему, соленый рассол из солевого бака заливается в бак для смолы. Соленая вода вытесняет минеральные ионы из смолы, снова заменяя их положительно заряженными ионами натрия.Солевой раствор, содержащий минеральные ионы, смывается из системы в канализацию, и система снова готова к размягчению.

Влияние натрия в мягкой воде

Некоторые люди скептически относятся к умягчителям воды, в которых используется ионный обмен, из-за наличия натрия в производимой ими мягкой воде. Это понятно, особенно потому, что опасность диет с высоким содержанием натрия широко обсуждалась в последние десятилетия.

Чтобы устранить путаницу, мягкая вода, производимая этими системами, содержит натрий (Na), а не поваренную соль хлорид натрия (NaCl).Натрий, добавленный в воду, не меняет вкуса воды. Тем не менее, стоит учитывать влияние этого натрия. Для среднего здорового взрослого человека содержание натрия в мягкой воде не представляет большого риска. Точное содержание натрия в воде, производимой вашей системой, будет зависеть от того, насколько тяжело он поступает в систему. Более жесткая вода, поступающая в устройство для смягчения воды, будет иметь больше натрия, выходящего из системы.

Например, вода, содержащая 10 гран на галлон (GPG) карбоната кальция, считается очень жесткой по шкале жесткости воды.После смягчения эта вода будет содержать только 74 миллиграмма (мг) натрия на литр воды или 298 мг на галлон. Для сравнения: каждый галлон мягкой воды содержит немного больше натрия, чем два ломтика белого хлеба или две чашки молока.

Удаление соли из воды

Хотя содержание натрия в умягченной воде не представляет опасности для большинства людей, некоторые люди требуют низкого содержания натрия в своем рационе или просто предпочитают, чтобы натрий был удален из питьевой воды.Если вы по-прежнему хотите использовать смягченную воду, но не хотите, чтобы в питьевой воде содержался натрий, вам нужно знать, как уменьшить соленость воды.

Самый распространенный и эффективный способ удаления соли из воды — это физическая фильтрация. В частности, системы обратного осмоса способны удалять соли и множество других загрязняющих веществ из умягченной воды.

Давайте подробнее рассмотрим системы обратного осмоса, которые предлагают метод естественного удаления соли из воды.

Система обратного осмоса

Чтобы понять обратный осмос, полезно начать с осмоса. Осмос окружает нас повсюду, и он важен для функционирования нашего организма. Чтобы понять осмос, представьте две жидкости по обе стороны от мембраны. Эти жидкости содержат разное количество растворенного вещества. С одной стороны мембраны раствор имеет высокую концентрацию растворенного вещества, а раствор с другой стороны имеет низкую концентрацию растворенного вещества.

При осмосе жидкость с низким содержанием растворенного вещества будет течь через мембрану к раствору с большим количеством растворенных веществ. Этот поток будет продолжаться до тех пор, пока жидкость с обеих сторон мембраны не будет содержать равное количество жидкости и растворенного вещества. Сила, вызывающая этот поток, известна как осмотическое давление.

Обратный осмос — полная противоположность этому естественному процессу. Опреснение — это удаление соли из морской воды и простой способ визуализировать обратный осмос в действии.Когда вода опресняется с помощью обратного осмоса, соленая вода под высоким давлением пропускается через полупроницаемую мембрану.

Для того, чтобы вода проходила через мембрану, давление в системе должно превышать осмотическое давление. Используемая мембрана имеет достаточно большие поры, чтобы пропустить молекулы воды, но недостаточно большие, чтобы пропустить ионы натрия или многие другие загрязнители. В результате на другой стороне мембраны получается пресная вода, из которой удалено подавляющее большинство натрия.

Преимущества обратного осмоса

Обратный осмос — это высокоэффективный и естественный метод удаления натрия из умягченной воды. В то же время системы обратного осмоса также значительно сокращают количество загрязняющих веществ в воде.

Системы обратного осмоса эффективны при удалении или уменьшении:

  • натрия
  • нитратов
  • минералов и ионов металлов
  • бактерий (сальмонелл)
  • простейших (лямблий)
  • вирусов (нороворо-123) перфтороалкных веществ

Системы обратного осмоса могут также содержать предварительный фильтр для очистки от отложений и постфильтр, состоящий из активированного угля.Фильтры с активированным углем очень эффективны при удалении многих веществ, придающих водопроводной воде неприятный вкус и запах. К ним относятся дезинфицирующие средства, такие как хлор, используемый для очистки воды, хлорамины и летучие органические химические вещества (ЛОС). Используя систему обратного осмоса, которая включает фильтрацию с активированным углем, вы будете уверены, что ваша питьевая вода будет содержать меньше загрязнений и иметь чистый, фильтрованный вкус. См. Наше руководство «Есть ли у воды вкус» для получения дополнительной информации.

Можно ли использовать обе системы?

Да! Вы можете одновременно использовать смягчитель воды и обратный осмос.Вот как это работает. Ионообменные водоумягчители устанавливаются как система точки входа (POE). Это означает, что ионообменные системы устанавливаются там, где водопровод входит в дом, и предназначены для обеспечения мягкой водой по всему дому.

Если вас беспокоит содержание натрия в мягкой воде, вы должны установить систему обратного осмоса на месте использования (POU). Это может быть раковина на кухне или то место, где вы предпочитаете наливать питьевую воду.

При таком типе настройки двойной системы жесткая вода поступает в ваш дом и сразу же попадает в систему смягчения воды, где минеральные ионы обмениваются с ионами натрия.Затем эта вода разводится по всему дому. Прежде чем попасть в кран, куда вы хотите подать питьевую воду, мягкая вода попадает в систему обратного осмоса. Здесь удаляются любые ионы натрия, а также множество других загрязняющих веществ.

Использование обеих систем таким образом позволяет получить преимущества как мягкой воды, так и фильтрации воды. Умягчение воды гарантирует, что вам не придется иметь дело с мыльной пеной, накипью и отложениями, возникающими при использовании жесткой воды. Фильтрация воды с использованием обратного осмоса дает вам галлоны фильтрованной чистой воды.

Заключительные мысли

Содержание натрия в умягченной воде не оказывает отрицательного воздействия на большинство людей, но важно понимать доступные варианты удаления соли из умягченной воды или использования одной из лучших систем с бессолевой водой. Наиболее распространенное решение — установка системы обратного осмоса для подачи фильтрованной чистой воды.

Преимущество этого решения в том, что не только натрий будет удален из вашей питьевой воды, но вы также будете спокойны, зная, что будут удалены и многие другие загрязнители.К ним относятся такие микробы, как лямблии и сальмонеллы, нитраты и ПФАС.

Чтобы узнать больше об альтернативах смягчителей воды и вариантах удаления соли из пресной воды, свяжитесь с Rayne Water сегодня.

Источники:

  1. https://academic-eb-com.prox.miracosta.edu/levels/collegiate/article/hard-water/39219
  2. https: //www.usgs. gov / special-topic / water-science-school / science / hardness-water? qt-science_center_objects = 0 # qt-science_center_objects
  3. https: // www.heart.org/en/healthy-living/healthy-eating/eat-smart/sodium/how-much-sodium-should-i-eat-per-day
  4. https://www.water-rightgroup.com/blog / мифы-о-умягчителях-8-вещей-люди-ошибаются /

Как разделить соль и воду

Вы когда-нибудь задумывались, как очистить морскую воду, чтобы пить ее, или как отделить соль от воды в соленой воде? Это действительно очень просто. Два наиболее распространенных метода — это дистилляция и выпаривание, но есть и другие способы разделения этих двух соединений.

Разделение соли и воды с помощью дистилляции

Вы можете вскипятить или выпарить воду, и соль останется в твердом виде. Если вы хотите собрать воду, вы можете использовать дистилляцию. Это работает, потому что соль имеет гораздо более высокую температуру кипения, чем вода. Один из способов отделить соль от воды в домашних условиях — вскипятить соленую воду в кастрюле с крышкой. Слегка сдвиньте крышку так, чтобы вода, конденсирующаяся на внутренней стороне крышки, стекала вниз по той стороне, которую нужно собрать в отдельный контейнер.Поздравляю! Вы только что сделали дистиллированную воду. Когда вся вода выкипит, соль останется в кастрюле.

Разделение соли и воды с помощью испарения

Испарение происходит так же, как и дистилляция, только с меньшей скоростью. Налейте соленую воду в неглубокую кастрюлю. По мере испарения воды соль останется. Вы можете ускорить процесс, повысив температуру или обдув поверхность жидкости сухим воздухом. Один из вариантов этого метода — вылить соленую воду на кусок темной плотной бумаги или кофейный фильтр.Это упрощает извлечение кристаллов соли, чем их соскребать со сковороды.

Другие методы отделения соли от воды

Еще один способ отделить соль от воды — использовать обратный осмос. В этом процессе вода проходит через проницаемый фильтр, в результате чего концентрация соли увеличивается по мере того, как вода выталкивается наружу. Хотя этот метод эффективен, насосы обратного осмоса относительно дороги. Однако их можно использовать для очистки воды дома или в походе.

Электродиализ можно использовать для очистки воды. Здесь отрицательно заряженный анод и положительно заряженный катод помещены в воду и разделены пористой мембраной. При подаче электрического тока анод и катод притягивают положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора, оставляя очищенную воду. Примечание: этот процесс не обязательно делает воду безопасной для питья, поскольку могут оставаться незаряженные загрязнители.

Химический метод разделения соли и воды включает добавление декановой кислоты в соленую воду.Раствор нагревается. При охлаждении из раствора выпадает соль, которая падает на дно емкости. Вода и декановая кислота оседают отдельными слоями, поэтому воду можно удалить.

Источники

  • Фишетти, Марк (сентябрь 2007 г.). «Прямо из моря». Научный Америкэн . 297 (3): 118–119. DOI: 10.1038 / scientificamerican0907-118
  • Fritzmann, C; Lowenberg, J; Винтгенс, Т; Мелин, Т. (2007). «Современное опреснение обратным осмосом.» Desalination . 216 (1–3): 1–76. Doi: 10.1016 / j.desal.2006.12.009
  • Khawaji, Akili D .; Кутубхана, Ибрагим К .; Ви, Чен-Мин (март 2008 г.). «Достижения в технологиях опреснения морской воды». Опреснение . 221 (1–3): 47–69. DOI: 10.1016 / j.desal.2007.01.067

Провода превращают соленую воду в пресную

(а) Семь пар графитовых стержней / проволоки погружают в солоноватую воду. (б) Между анодными и катодными проводами через медные полоски прикладывается разность электрических напряжений, в результате чего электроды адсорбируют ионы соли.(c) Изображение сборки мембрана-электрод, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии. Изображение предоставлено: С. Порада и др. © Американское химическое общество, 2012 г.

(Phys.org) — Поскольку рост населения планеты и повышение уровня жизни стимулируют спрос на пресную воду, многие исследователи разрабатывают новые методы опреснения соленой воды. Среди них команда ученых из Нидерландов, которые показали, как преобразовать солоноватую (умеренно соленую) воду в питьевую пресную воду с помощью пары проводов и небольшого напряжения, которое может генерировать небольшой солнечный элемент.Простой метод может быть более энергоэффективным, чем другие методы, из-за минимального количества смешивания обработанной и необработанной воды.

Исследователи во главе с Маартеном Биешевелом из Университета Вагенингена в Вагенингене, Нидерланды, и Ветсус из Центра передовых технологий в области устойчивых технологий водоснабжения в Леувардене, Нидерланды, опубликовали свое исследование опреснения воды с помощью проводов в недавнем выпуске The Письма в Журнал физической химии .

Как объясняют исследователи в своем исследовании, есть два основных способа опреснения соленой воды. Один из способов — удалить молекулы чистой воды из соленой воды, как это делается при дистилляции и обратном осмосе, особенно для воды с высокой концентрацией соли. Противоположный подход заключается в удалении ионов соли из соленой воды для получения пресной воды, что осуществляется методами деионизации и опреснения с использованием, среди прочего, батарей и микробных клеток.

Здесь ученые использовали второй подход, в котором они удалили положительно заряженные ионы натрия и отрицательно заряженные ионы хлора из солоноватой воды для получения пресной воды.Для этого они разработали устройство, состоящее из двух тонких графитовых стержней или проволок, которые недороги и обладают высокой проводимостью. Затем они покрыли внешнюю поверхность проводов слоем пористого углеродного электрода, так что одна проволока могла действовать как катод, а другая — как анод. Провода зажимались на небольшом расстоянии друг от друга в пластиковом держателе, при этом каждый провод прижимался к медной полоске.

Чтобы активировать электроды, исследователи окунули семь комплектов пар проводов в контейнер с солоноватой водой и пропустили электрические провода от медных полосок к внешнему источнику питания.При приложении небольшой разницы напряжений (1-2 вольта) между двумя графитовыми проволоками каждой пары проводов одна проволока становилась катодом и адсорбировала положительно заряженные катионы натрия, а другая проволока становилась анодом и адсорбировала отрицательно заряженные анионы хлора из соленая вода.

(а) Множественные пары пористых электродных проволок адсорбируют ионы соли под действием приложенного напряжения. (b) Пористый электрод временно накапливает ионы, когда устройство переносится в контейнер с рассолом.(c) После короткого замыкания ячеек соль высвобождается в контейнере с рассолом, а провода переносятся обратно в контейнер с пресной водой. Изображение предоставлено: С. Порада и др. © Американское химическое общество, 2012 г.

Ионы временно хранятся внутри нанопор покрытия углеродного электрода до тех пор, пока проволочная пара не будет вручную поднята из однократно обработанного раствора и погружена в другой контейнер со сточной водой или рассолом. Затем исследователи сняли напряжение, из-за которого электроды выбрасывали накопленные ионы в сточную воду, увеличивая ее соленость.Повторив этот цикл восемь раз, исследователи измерили, что концентрация соли в исходной солоноватой воде, 20 мМ (миллимоляры), снижается примерно до 7 мМ. Считается, что питьевая вода имеет соленость менее 15 мМ. Как объяснил Бишевел, это улучшение может быть полезно для приложений, связанных с обработкой умеренно соленой воды.

«Новый метод не очень подходит для очень соленой воды, так как он основан на удалении соли и уменьшении содержания соли в оставшейся воде», — сказал Биешевель в интервью Phys.org , объясняя, что дистилляция и обратный осмос по-прежнему лучше подходят для опреснения морской воды (соленость 500 мМ и выше). «Новый метод больше подходит, например, для грунтовых вод или воды для бытовых нужд, которую необходимо обрабатывать, чтобы удалить так называемые« ионы жесткости »и сделать ее менее соленой. Эти водные потоки изначально менее соленые, скажем, от 100 до 30 мМ. Или этот новый подход может быть использован для обработки воды в промышленности для удаления ионов (солей), которые медленно накапливаются в процессе.Таким образом, больше нет необходимости забирать пресную воду и / или сбрасывать использованную воду (с большими финансовыми штрафами) ».

Одним из самых больших преимуществ метода является то, что он позволяет избежать непреднамеренного смешивания рассола с обрабатываемой водой во время процесса, что ограничивает эффективность других методов деионизации. Используя портативное устройство с проводом и производя пресную воду непрерывным потоком, исследователи смогли разделить два типа воды в отдельные емкости, чтобы избежать смешивания.Лишь минимальное количество рассола, около 0,26 мл на электрод, переносится между контейнерами, что ограничивает степень опреснения, но в меньшей степени, чем другие методы. Еще одно преимущество нового метода заключается в том, что он может быть менее дорогостоящим, чем другие методы опреснения.

«Этот метод можно сделать очень недорогим, достаточно просто углеродных стержней или проволоки для проведения электронов, на которые вы можете просто« нарисовать »суспензию активированного угля, которая становится пористым углеродным электродом», — сказал Бишевел.«Из-за своей простоты и низкой стоимости он может превосходить современные технологии для определенных приложений, а также может иметь преимущества по сравнению с технологией, называемой емкостной деионизацией (CDI или cap-DI), которая находится за пределами разработки. стадии и коммерчески доступны. Кроме того, требуется низкое напряжение, всего 1,2 В, например, и постоянный ток, идеально совместимый с солнечными батареями. Таким образом, его можно использовать вне сети или в удаленных местах ».

Кроме того, Биешевель объяснил, что пары проводов можно использовать многократно без ухудшения характеристик, что может продлить срок службы устройства.

«В емкостных технологиях, где пористые углеродные электроды используются для захвата ионов и их повторного высвобождения (в так называемых« двойных электрических слоях », или EDL, образующихся в очень маленьких порах внутри углерода), это хорошо известно. что цикл можно использовать тысячи или десятки тысяч раз (до тех пор, пока экспериментатор не устанет) без какого-либо заметного спада », — сказал он. «Что касается проводов, мы повторили всего шесть раз и, как и ожидалось, не обнаружили никаких изменений. Это контрастирует с методами аккумуляторного типа, будь то накопление энергии или опреснение, где можно было бы ожидать потери производительности (например, аккумуляторные батареи, которые можно зарядить только, скажем, 100 раз).Это потому, что в этих методах происходит настоящая химия, фазовые переходы, изменение микроморфологии материалов анода / катода. Здесь, в технологии проволочного опреснения, ничего подобного, EDL — это чисто физическое явление, когда ионы накапливаются рядом с заряженным углеродом в нанопорах под действием приложенного напряжения, а затем снова высвобождаются ».

Исследователи также обнаружили, что эффективность можно повысить, добавив на электроды второе мембранное покрытие.Например, катионная мембрана на катодной проволоке имеет высокую селективность по отношению к катионам натрия, блокируя десорбцию анионов хлора изнутри области электрода. В результате катионные (а на анодной проволоке анионные) мембраны могут позволить электродам адсорбировать и удалять больше ионов, чем раньше.

В будущем исследователи планируют провести дополнительные эксперименты с использованием катионных и анионных мембран. Они предсказывают, что эти улучшения могут увеличить коэффициент опреснения с 3 до 4 после восьми циклов, при этом 80% воды будет извлечено (т.е. 20% исходной воды становится рассолом). Исследователи также хотят использовать эту технику для обработки больших объемов воды, что, по их словам, можно сделать, используя несколько пар проводов параллельно, чтобы ускорить процесс опреснения.

«Эти исследования продолжаются расширением технологии (тестирование больших массивов проводов), их более плотной упаковкой и попытками автоматизации, чтобы стержни автоматически поднимались из одного потока воды в другой», — сказал Бишёвел. «Мы также хотим протестировать« настоящие »грунтовые / поверхностные воды, а не только искусственные простые солевые смеси, как сейчас проходят испытания.”


От морской воды до пресной с помощью нанотехнологического фильтра


Дополнительная информация:
С. Порада и др. «Опреснение воды с помощью проводов». Журнал физической химии Письма . DOI: 10.1021 / jz3005514

Авторские права 2012 Phys.org

Все права защищены. Этот материал нельзя публиковать, транслировать, переписывать или распространять полностью или частично без письменного разрешения PhysOrg.com.

Ссылка :
Провода превращают соленую воду в пресную (2012, 8 июня)
получено 12 апреля 2021 г.
с https: // физ.org / news / 2012-06-wire-salt-freshwater.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

ученых нашли новый способ удалить соль из воды | Новости науки и техники

Морская вода, производимая нефтегазовой промышленностью, содержит даже больше растворенных солей, чем океанская вода, и вызывает растущую экологическую озабоченность, но ученые придумали новый способ ее очистки.

Эти гиперсоленые рассолы могут загрязнять ресурсы пресной воды, от которых зависят сообщества, и их трудно очистить.

Но команда инженеров из Колумбийского университета в США заявляет, что теперь они разработали радикально новый подход к их опреснению.

Изображение:
Гиперсоленый рассол может отравить природные источники воды, если его не обработать.

Метод, известный как «экстракция растворителем с переменной температурой» (TSSE), включает смешивание гиперсоленого рассола с аминным растворителем.

Ученые говорят, что этот метод может опреснять рассолы с очень высокой соленостью, до семи раз превышающей концентрацию морской воды. Это больше, чем могут быть достигнуты как методом опреснения морской воды, известным как обратный осмос, так и методом испарения воды.

Метод опубликован в научном журнале Environmental Science & Technology Letters.

После смешивания с рассолом менее плотный растворитель поднимается на верхнюю часть рассола.

Изображение:
В методе используется аминный растворитель. Фото: Джейн Ниссельсон / Columbia Engineering

Изображение:
К этому растворителю добавляется гиперсоленый рассол. Фото: Джейн Ниссельсон / Columbia Engineering

Изображение:
Растворитель впитывает часть воды. Фото: Джейн Ниссельсон / Columbia Engineering

Затем смесь помещают на баню при комнатной температуре, чтобы завершить водную экстракцию, и после этого из смеси сливают растворитель.

Теплая водяная баня затем обеспечивает колебание температуры, которое отделяет обработанную воду от растворителя, потому что растворитель менее способен удерживать воду при более высоких температурах.

Когда растворитель выпускает воду, она опускается на дно бутылки — откуда ее можно собрать.

Изображение:
Растворитель выделяет часть воды из-за тепла. Фото: Джейн Ниссельсон / Columbia Engineering

Изображение:
Затем можно собрать опресненную воду.Фото: Джейн Ниссельсон / Columbia Engineering

Доцент Нгаи Инь Ип, опубликовавший эту статью, сказал: «Я думал, что экстракция растворителем может быть хорошей альтернативой опреснению, которая радикально отличается от традиционных методов, потому что она безмембранная и не основана на испарительном фазовом переходе.

«Наши результаты показывают, что TSSE может быть прорывной технологией — она ​​эффективна, действенна, масштабируема и может работать на устойчивой основе».

Важно отметить, что метод растворителя работает за счет низкопотенциального тепла, ниже 70 ° C (158 ° F), что означает гораздо менее энергоемкий в использовании и может удалить до 98.4% соли в этих рассолах и восстанавливают большое количество воды.

«Мы думаем, что TSSE изменит водную отрасль», — добавил д-р Йип.

«Он может заменить преобладающую практику дорогостоящей дистилляции для опреснения высокосоленых рассолов и справиться с более высокой соленостью, с которой обратный осмос не может справиться.

« Мы можем устранить проблемы загрязнения из этих рассолов и создать более чистую, более пригодную для использования воду для наших планета «

Это невероятное устройство удаляет почти 100% соли из морской воды с помощью солнечной энергии

Поиск дешевых и практичных способов удаления соли из морской воды потенциально может помочь некоторым из 844 миллионов человек во всем мире, не имеющих регулярного доступа к чистой воде — и ученые только что нашли новый наноразмерный метод для этого.

Используя крошечный диск из супергидрофильной фильтровальной бумаги, покрытый углеродными нанотрубками для поглощения света, новый метод работает только на солнечном свете, но способен удалить почти 100 процентов соли из исходной жидкости.

Новый подход основан на традиционном методе: нагревать воду до образования пара и улавливать его, оставляя после себя соль и другие примеси. Чтобы превратить воду в пар с использованием энергии нашего Солнца, необходимо использовать солнечные термальные материалы для эффективного преобразования этой энергии в тепло.

Но если эти материалы покрыты кристаллами соли из испаряющейся воды, все это может остановиться. Новый метод успешно решает эту проблему, поддерживая постоянную скорость испарения воды по мере сбора и удаления солей из процесса, чтобы избежать снижения эффективности.

Итак, у нас есть дешевый, практичный и эффективный метод опреснения. Поскольку они питаются от солнечного света, устройства, использующие эту технику, могут быть особенно полезны в местах без надежного доступа к электричеству.

«Результаты нашего исследования продвигаются еще на один шаг к практическому применению солнечной технологии производства пара, демонстрируя большой потенциал в опреснении морской воды, извлечении ресурсов из сточных вод и нулевом сбросе жидкости», — говорит инженер-химик Сиванг Чжан из Университета Монаш в Австралии.

«Мы надеемся, что это исследование может стать отправной точкой для дальнейших исследований энергонезависимых способов обеспечения чистой и безопасной водой миллионов людей, освещения воздействия отходов на окружающую среду и восстановления ресурсов из отходов.»

В новой системе используется хлопковая нить диаметром 1 миллиметр (0,04 дюйма) для транспортировки соленой воды к испарительному диску, где чистая вода задерживается, а соли выталкиваются к краям.

Все это работает за счет солнечного света , и в ходе испытаний исследователи измерили поглощение света более 94 процентов по всему солнечному спектру, поэтому он эффективно использует любой доступный солнечный свет.

Как сказал Чжан New Atlas, новое инновационное устройство способно производить 6- 8 литров (или 1.6-2,1 галлона чистой воды на квадратный метр (10,8 квадратных футов) площади поверхности в день. Затем ученые хотят увеличить производительность.

Это не единственный интересный подход к опреснению воды, который мы видели в последнее время; В прошлом году команда из США разработала методику удаления соли из морской воды на основе гидрогеля, работающую на солнечной энергии, которая достаточно эффективна, чтобы работать с водой, взятой из Мертвого моря.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.