Современное состояние технологии и оборудования для очистки воды
Уровень разработок в области теоретических основ водоподготовки и технологий очистки воды от различных загрязнений в нашей стране всегда был высоким . При этом конструкции серийно выпускаемого оборудования, номенклатура и качество специальных реагентов, материалов и ионообменных смол безнадежно отставали от мирового уровня . Развал отечественной промышленности в начале 90-х гг. усугубил это положение. Однако в последние годы наметился прогресс, связанный, с одной стороны, с появлением на отечественном рынке по относительно доступным ценам продукции ведущих западных фирм, а с другой - с началом производства широкого спектра отечественных реагентов.
Мы коснемся новых типов технологических процессов и оборудования для водоподготовки, появившихся в нашей стране в последние годы и уже используемых в промышленности. Следует отметить, что это в основном оборудование западного производства и его отечественные аналоги.
При этом существуют два принципиально различающихся подхода.
Во-первых, появились многочисленные фирмы-посредники, поставляющие готовые установки под заказ. Разработка, изготовление, монтаж и пуско-наладочные работы установок производятся головной зарубежной фирмой, а отечественная фирма выполняет только посредническую функцию. В лучшем случае она производит монтаж и пуско-наладочные работы. Стоимость таких установок велика, а качественного обслуживания от таких фирм ожидать не приходится.
Другая, пока малочисленная, группа организаций располагает квалифицированным персоналом, имеющим научный и инженерный опыт, и самостоятельно ведет разработку технологии и оборудования, подбирает и закупает комплектующие у ведущих фирм, размещает заказы на изготовление различных узлов на отечественных предприятиях, производит сборку, монтаж и обслуживание оборудования.
Отличительными особенностями всех промышленных установок по сравнению с бытовыми являются как значительно большая производительность, так и несравнимо более высокие требования к качеству воды и надежности работы, т. е. бесперебойности подачи ее потребителю. Это требует квалифицированного расчета установок, выбора оптимальных типа оборудования и режимов его работы, обязательного дублирования аппаратов, а также гарантированного ресурса и надежного сервисного обслуживания.
Новыми высокотехнологичными элементами систем водоподготовки являются:
• высокоэффективные материалы для механической фильтрации и обезжелезивания;
• надежные, компактные, простые и относительно дешевые блоки управления разнообразным оборудованием водоподготовки;
• высоконадежная и коррозионностойкая арматура, в том числе многоходовые краны, часто совмещенные с блоками управления, что позволяет создавать малогабаритные автоматизированные установки;
• корпуса из полимерных материалов диаметром до 1,6 м, из оцинкованной стали - до 1,8 м, из стали с полиэтиленовым покрытием -до 3,4 м;
• высокоэффективные, надежные и легко монтируемые дренажно-распределительные устройства фильтров;
• ионообменные смолы с новыми химико-технологическими свойствами;
• реагенты для стабилизации воды в теплосетях, в т. ч. на основе комплексонов и биоцидов;
• насосы-дозаторы с возможностью программируемого ввода реагентов для автоматического поддержания заданных величин рН, окислительно-восстановительного потенциала, концентраций активного хлора и т. п.;
• обратноосмотические и нанофильтрационные мембраны нового поколения, эффективно работающие при давлении 6-16 атм.
Все эти компоненты, используемые в различных сочетаниях, позволяют на принципиально новом аппаратурно-технологическом уровне достаточно просто реализовать в металле многие ранее разработанные идеи, такие как:
1. обезжелезивание и деманганация с вводом в поток воды различных окислителей и фильтрование на специальной каталитической загрузке;
2. малогабаритные автоматизированные ионообменные установки большой производительности;
3. противоточная регенерация ионитов;
4. установки микро-, ультра-, нанофильтрации и обратного осмоса большой производительности;
5. коррекция рН и стабилизация параметров воды вводом различных специальных реагентов;
6. снижение щелочности воды обработкой слабокислотным катионитом;
7. снижение окисляемости воды на специальных регенерируемых анионитах;
8. придание «блеска» воде «полировкой» методом микро- или ультрафильтрации.
Сегодня имеется возможность создавать сложные установки за рекордно короткие по сравнению с прошлыми временами сроки. Так, установки небольшой производительности (5-20 м/ч), включающие обезжелезивание, умягчение, корректировку рН и т. п., могут быть разработаны, смонтированы и запущены за 3-4 недели, а производительностью 50-100 м/ч - за 2-6 месяцев. Установки обратного осмоса, изготавливаемые в России, как правило, разрабатываются для конкретного потребителя, что требует несколько большего времени - при производительности до 5 м7ч - 3-6 недель, а при 200 м/ч - 4-8 месяцев.
В связи с большим объемом и широтой охватываемого материала возможны неточности и ошибки. Автор заранее благодарен за критические отзывы и замечания, позволяющие устранить имеющиеся недостатки.