Очистка воды от кремния: подготовка питьевой воды
Кремний является для человека незаменимым микроэлементом; его можно обнаружить и в крови, и в мышечной и костной ткани. По сути, он является строительным материалом, необходимым для образования и роста соединительной ткани человеческого организма (суставов, костей, кожи и т.д.). Также он помогает усвоению поступивших в организм минеральных элементов, способствует улучшению обмена веществ и транспортировке сигналов по нервным волокнам.
Кремний попадает в организм человека вместе с пищей и водой, причем этот элемент легче усваивается именно из жидкости.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) кремния в питьевой воде по нормативу СанПиН 2.1.4.1074-01 составляет 10,0 мг/л, в то время как количество кремния в природных водоемах (в зависимости от месторасположения) варьирует от 1 до 30 мг/л. В скважинных источниках данные его концентрации в большинстве случаев находятся в схожем диапазоне, однако бывают случаи более высоких значений.
В случае превышения установленных нормативов в большинстве ситуаций возникает задача очистки воды от кремния.
Очистка воды от кремния: нужна ли?
Зарубежными руководящими документами (директивы ВОЗ, USEPA, ЕС) содержание кремния в питьевой воде не нормируется. Это вызвано отсутствием данных о токсичности данного элемента и его негативном влиянии на организм человека. При этом кремний широко распространен в природе, а системы водоподготовки, снижающие его концентрацию в воде, обладают высокой ценой и дороги в обслуживании. Исходя из этого потребность в очистке воды от кремния в частных домах (где соблюдения норматива контролируется только самим водопользователем) может не осуществляться.
Однако, в случае подготовки питьевой воды для промышленного сектора и прочих организаций, соблюдение норматива является необходимым условием к возможности функционирования самой структуры, очистка воды от кремния является обязательной.
Компания « Waterman » редлагает свои услуги по очистке воды от кремния до требуемых величин.
Подготовка технических вод производств:
Для технических вод промышленного производства показатель «кремний» нормируется отдельными руководящими документами. В первую очередь это относится к воде, используемой в производстве питьевых продуктов (алкогольных и безалкогольных). Также норматив по содержанию кремния введён для питательной воды паровых котлов, так как кремний здесь является источником образования силикатных накипей.
Способы очистки воды от кремния:
1. сорбция гидроксидами алюминия и железа;
2. осаждение известью;
4. фильтрование через магнезиальный сорбент;
8. обратный осмос;
Первые четыре способа относятся к традиционным методам очистки, которые сейчас мало используются, будучи вытеснены новыми технологиями. Это произошло в связи с их меньшей эффективностью, значительными расходами на реагенты, электроэнергию и потребности в больших площадях под реализацию технологии. Таким образом, чаще используются такие методы очистки воды от кремния, как ионный обмен, ультрафильтрация, обратный осмос, нанофильтрация.
Этот метод достаточно широко применяется при необходимости очистки воды непосредственно от кремния, тогда как общее солесодержание в коррекции не нуждается. Процесс очистки методом ионного обмена осуществляется с помощью гелевых анионитов, значительно сокращающих содержание кремния в воде.
В случае, когда помимо избавления от избытка кремния, также требуется очистка воды и от других загрязнений, например, от органических соединений, используется технология ультрафильтрации. Ультрафильтрационной установкой из воды извлекается более 95% коллоидных соединений кремния.
Очищают воду от кремния также с помощью установок нанофильтрации. Это оборудование – мембранные установки с нанофильтрационными мембранами — используют при необходимости снижения содержания кремния, минерализации и жесткости исходной воды. Высокая селективность метода (70-80%) позволяет добиться приемлемых для питья концентраций кремния в воде (ниже 10 мг/л) даже при исходном содержании элемента порядка 20 мг/л. Метод применяют для очистки воды для коттеджных посёлков и жилых микрорайонов.
Технология нанофильтрации используется в качестве промежуточного процесса водоподготовки, когда ставится цель получения на выходе особо чистой воды (дополнительно применяется электродеионизация). Поскольку такая технология отличается высокой чувствительностью к кремнию, то чтобы избежать образования осадка на мембранах, для очистки берется вода с содержанием кремния, не превышающим 0,5 мг/л. Вода на выходе имеет содержание кремния до 0,005 мг/л.
Удаление кремния из воды методом обратного осмоса дает очень хорошие результаты: фильтрующий элемент удаляет до 99% этого вещества. Но метод имеет недостаток — на мембранах фильтра со временем образуется труднорастворимый осадок.
В каждом конкретном случае наши специалисты произведут грамотный выбор оптимального метода удаления кремния из воды с учетом всех требований Заказчика и существующих условий.
Заполните бланк опросника и отошлите его. На основании указанных данных мы подберем оптимальную схему очистки воды и вышлем вам предложение с ценой станции очистки воды от кремния в кратчайшие сроки. По вопросам заполнения опросных листов звоните (351) 200-44-45.
Источник
Удаление кремния из воды в скважине: что делать, как очистить, норма содержания
Практически все микроэлементы, которые встречаются в нашем ежедневном рационе, могут быть и полезными при правильном их количестве и форме поступления в организм, и вредными, если наблюдается их переизбыток. Поэтому многие частные лица, а также представители коммерческих компаний или муниципальных учреждений обращаются к специалистам для удаления кремния из питьевой воды. Само по себе вещество необходимо для человека, поскольку оно не просто содержится в крови, костной и мышечной ткани, но и способствует улучшению обменных процессов, транспортировки нервных импульсов по окончаниям. Но превышение даже необходимых веществ может негативно сказаться на здоровье. Что предпринять в таком случае, читайте далее.
Нужна ли очистка от примесей
Химический элемент Si не оценивается системой здравоохранения как токсичный или вредный, однако, его нормы строго регламентированы и составляют не более 10 мг на один литр по российскому нормативу СанПиН. При этом среднее количество вещества в водопроводном ресурсе, а также в водоемах может варьироваться в пределах от 1 до 30 мг/л. То есть превышать норму вплоть до 3 раз.
Негативное влияние примеси на человека не доказано, есть некоторые исследования, но они не представляют значительной ценности. Именно по этой причине нет международного норматива содержания химического элемента, при водоподготовке его уровень могут даже не определять. Зато Si может очень плохо отразиться на производственных процессах. Поэтому жидкость тщательно проверяют и подготавливают перед тем, как использовать в технических целях.
Проблемы, связанные с повышенным содержанием кремния в технической воде
Кремниевая кислота может присутствовать в водном растворе в нескольких формах, например, в коллоидной или ионнодисперсной. Это зависит от многочисленных факторов, в том числе, от температуры, уровня рН, и от того, какие примеси находятся в составе и вступают в реакции. Такой ресурс (с повышенным количеством Si) недопустимо использовать для следующих производственных целей:
наполнение паровых котлов с высоким давлением;
изготовление бытовых химикатов, фармацевтической и иной продукции с применением различных химических средств;
производство некоторого типа текстиля, например, капроновых нитей;
вторичная переработка лома цветного металла.
При любом нагреве в емкостях (нагревательные котлы, теплообменники) вещество вступает в реакцию с другими примесями и образует сложную силикатную накипь. При этом его процент содержания не менее 50%, остальные приходятся на оксиды железа и других металлов, а также на натрий. Такие отложения скапливаются на стенках сосудов, образуют прочный слой, который обладает низкой теплопроводностью – именно это максимально снижает энергоэффективность теплопроводного или нагревательного оборудования.
Избежать образования силикатной накипи можно только фильтруя ресурс перед нагреванием в котлах и используя специальные кремниевые камни для очистки воды. Предварительное обескремнивание, как этап водоподготовки, будет зависеть от необходимых текущих показаний, в том числе от поддерживаемого давления и температуре в котле. Таким образом, норматив для технического водного ресурса намного более жесткий – не больше 0,1 мг Si на литр раствора.
Еще одна сфера, которая сильно зависит от качества поступаемой жидкости, это производство спиртосодержащей продукции. Но и безалкогольные лимонады и прочие напитки (кроме специальных с высокой пользой для человека и минералами) имеют ограничение на эту примесь.
Таким образом, практически любая производственная сфера для получения разрешения на деятельность, а также в целях обеспечения высокого качества готового продукта (будь то пищевой или, например, металлургический товар), требует установления промышленных фильтров водоподготовки. Особенно это касается тех производств, которые пользуются собственными скважинами для добычи водного ресурса.
Интересный факт, что в обычной жизни люди часто используют кремниевую крошку для очистки воды в колодце или просто обеззараживают уже добытую жидкость с помощью помещения в резервуар кремния. Таким образом, это химическое вещество одновременно является и нежелательным в составе (для технических целей) и положительным при домашнем, бытовом применении. Объясним, почему. Элемент, вступая в реакцию с водным раствором, нейтрализует (они выпадают в осадок) такие примеси, как хлористые соединения, аммиак, соли аммония и тяжелых металлов, нитраты, железо. Кроме того, содержание Si способствует обеззараживанию, подавляет жизнедеятельность и размножение ряда бактерий, вирусов и грибков. Поэтому в повседневной жизни для питья обескремнивание не проводят.
Источник
Удаление из воды кремния
Удаление из воды кремния
Проблемы связаные с повышенным содержанием кремния в воде
Формы присутствия в воде кремниевой кислоты варьируются от коллоидной до ионнодисперсной в зависимости от ее температуры, рН и от соотношения различных примесей воды. Воду, содержащую кремниевую кислоту, нельзя использовать для питания котлов высокого и сверхвысокого давления, в химикофармацевтической промышленности, при производстве капрона и текстиля, при переработке цветных металлов. Кремниевая кислота является основным компонентом сложных силикатных накипей (до 50% кремниевой кислоты, до 30% оксидов железа, меди и алюминия и до 10% оксида натрия), которые способны отлагаться на стенках котлов и теплообменных аппаратов. Кремниевая кислота образует накипи с катионами кальция, магния, натрия, железа, аммония. Силикатная накипь обладает низким коэффициентом теплопроводности и поэтому существенно снижает теплотехнические показатели работы котлов и теплообменных аппаратов. Таким образом, вода, содержащая кремниевую кислоту, осложняет и ухудшает работу котлов, турбин, а также различных теплообменных аппаратов, понижает качество продукции ряда производств, поэтому при ее использовании для указанных целей необходимо произвести предварительное обескремнивание воды. Глубина обескремнивания питательной воды для котлов зависит от их рабочего давления, температуры и конструкции. Содержание кремниевой кислоты в добавочной воде не должно быть более 0,05 — 0,1 мг/л. Содержание кремния в питьевой воде согласно СанПин 2.1.4.1074-01 не должно превышать 10мг/л.
Методы удаления кремния из воды
Описание методов
1. Ионный обмен. Анионитовый метод обескремнивания воды в цикле ионитового обессоливания с сильноосновными анионитами обеспечивает снижение концентрации кремнекислых соединений до 0,03 — 0,05 мг/л. Сущность ионного метода обескремнивания и одновременного обессоливания воды заключается в следующем: воду пропускают через Н-катионитовый фильтры (Рис.1,поз.2), где из нее извлекаются катионы: кальция, магния, калия, натрия. Регенерация Н-катионитовых фильтров осуществляется разбавленным раствором 2-3% серной кислоты. Затем вода проходит через фильтр со слабоосновным анионитом (Рис.1,поз.3), где она избавляется от анионитов сильных кислот сульфатов, хлоридов и др. После удаления из воды оксида углерода (IV) путем дозирования реагента связывающего углекислоту (Рис.1,поз.4) воду пропускают через фильтр с сильноосновным анионитом (Рис.1,поз.5), где удаляется слабая кремниевая кислота. Регенерация анионитов осуществляется слабым раствором гидроксида натрия. Для получения воды с общим содержанием соли менее 1 мг/л, в том числе с общим, содержанием кремниевой кислоты менее 0,03 мг/л, применяют трехступенчатые схемы ионирования. К недостаткам этого метода следуех отнести его сравнительно высокую стоимость, что объясняется большим расходом едкого натра на регенерацию и быстрым уменьшением в процессе эксплуатации кремнеемкости высокоосновных анионитов, что вынуждает заменять их через каждые 1,5 — 2 года.
Рис.1. Ионный обмен (1 — фильтр предварительной очистки, 2 — фильтр с сильнокислотным катионитом в Н-форме, 3 — фильтр с слабоосновным анионитом в ОН-форме, 4 — система дозирования реагенты для связывания углекислоты, 5 — фильтр с сильноосновным анионитом в ОН-форме, 6 — фильтр тонкой очистки)
2. Обратный осмос. В системе обратного осмоса (Рис.2) происходит удаление ионов кремния, которые не проходят через мембрану, смываются с поверхности мембраны в дренаж.
Рис.2. Схема очистки воды с системой обратного осмоса (1 — фильтр грубой очистки 50-300мкм, 2 — фильтр сорбционный с активированным углем для удаления хлора и органических веществ, 3 — система дозирования антскаланта, 4 — система обратного осмоса, 5 — накопительная емкость, 6 — обратный клапан, 7 — насос подачи воды)
Характеристики эксплуатационных затрат оборудования для удаления кремния из воды предсталена в таблице №1.
Таблица №1. Эксплуатационные затраты на оборудование для удаления кремния из воды
| Наименование | Эксплуатационные затраты | |
| Ионный обмен | серная кислота, гидроксид натрия | 800 |
| Система обратного осмоса | мембрана, антискалант | 1 250 |
Для подбора и консультации свяжитесь с нами удобным для Вас способом:
1) Форма «Бесплатный звонок»
2) Форма «Оставить заявку»
3) Напишите нам при оформлении корзины заказа — укажите интересующий Вас вопрос по услуге в поле «Примечания к заказу»
4) Просто позвоните нам или отправьте на электронный адрес vagner-ural@bk.ru и задайте интересующие Вас вопросы по услугам по телефону +7 (343) 228-39-79 (многокан.)
Источник