Органические загрязнения встречаются в абсолютном большинстве водоемов, а также в неглубоких скважинах и колодцах. Применение такой воды, согласно актуальным санитарно-гигиеническим, техническим и другим нормативно-техническим актам недопустимо, так как она представляет опасность для потребителей, негативно влияет на работу техники, а также не позволяет соблюсти правила и регламенты, в соответствии с которыми должны вестись производственные процессы.
Единственное возможное решение в такой ситуации – обеспечение очистки, использование специальных фильтров и других методик по нейтрализации органических загрязнений.
Органические загрязнения: как они оказываются в воде?
Классов загрязняющих веществ существует огромное количество, однако, основных групп всего две:
- Природные. Их появление связано с естественными процессами. К этой категории относятся жировые, аминокислотные и другие соединения, появление которых – результат жизнедеятельности всех представителей животного мира, гниения растений и прочего.
- Техногенные. Основное загрязняющее вещество в данной группе – диоксин.
Перечисленные загрязнения, в теории, угрожают абсолютно всем водоемам. В группу наибольшего риска попадают поверхностные источники воды - озера, реки. На водозаборах связанных с поверхностными источниками, в обязательном порядке проводятся мероприятия, направленные на улучшение органолептических показателей. однако, это не мешает загрязненной воде попадать к потребителям.
Происходит это из-за использования устаревшего очистного оборудования, несоблюдения важных правил и технологических требований, плохого состояния магистральных трубопроводных систем, из-за которого ранее очищенная вода вновь становится непригодной для применения.
Несмотря на явно большую подверженность органическим загрязнениям поверхностных вод, они представляют определенную опасность и для скважин, глубина которых не более 15 метров. Для артезианских скважин они, по большей части, нехарактерны за счет присутствия песчаных или глиняных фильтрующих пластов.
Определить факт загрязнения воды можно по следующим ее показателям:
- Перманганатная окисляемость, превышающая 5 граммов на литр.
- Цветность более 20 градусов.
- Мутность более полутора миллиграммов на литр.
- Присутствие выраженных неприятных привкусов и запахов.
Определение происхождения органических загрязнений – достаточно сложная задача. К числу наиболее значимых параметров принято относить перманганатную окисляемость, то есть число, демонстрирующее объем органики при воздействии реагента-окислителя. Чем выше данный параметр, тем серьезнее проблема.
Почему нельзя использовать воду, насыщенную органикой?
Если вода не соответствует установленным нормам, то, в первую очередь, это отражается на ее вкусовых и внешних характеристиках. Даже минимальные объемы посторонних примесей делает воду абсолютно не пригодной для использования в пищевой промышленности. Мало того, что не удастся достичь необходимых потребительских характеристик продукта, он становится попросту небезопасным для конечного потребителя.
Угроза сохраняется и для других промышленных отраслей. Вода, насыщенная органикой, приводит к быстрому износу трубопроводов, запорной арматуры, технологичного оборудования, использующегося в производственном процессе, провоцирует его выход из строя, некоторые из поломок не могут быть устранены даже сложным ремонтом, а замена – крайне дорогое мероприятие.
Разрушение и извлечение
Указанные методики являются наиболее распространенными в борьбе с органическими загрязняющими веществами. Разрушение построено на окислении примесей до углекислоты. В данном процессе применяются вещества с выраженной окислительной способностью, к группе которых относится хлор или озон. К этой же группе относится интенсивная обработка ультрафиолетом. Одно из технологичных, современных, веществ-окислителей – гипохлорит натрия, способный справиться даже с особо стойкими патогенными микроорганизмами.
Извлечение – принципиально иная методика, построенная на применение сорбентов, коагулирующих веществ и мембран с частичной проницаемостью. Сорбционная очистка работает по совершенно иному принципу. Молекулы органики поглощаются чистящим веществом. Как правило, его функцию выполняет активированный уголь или специальный гель с пористой структурой.
Наиболее рациональный способ использования фильтров, где действующим веществом является активированный уголь – их размещение после станций осветления на основе хлора. Это сэкономит ресурс активированного угля, обеспечит комплексную очистку воды, эффективное подавление органических веществ, устранение неприятного запаха, который может появиться при контакте с хлором.
Применение особо прочного активированного угля в гранулированном форме позволяет комбинировать механическую фильтрацию и очистку воды от органики. Достигается это за счет возможности регулярного взрыхления сыпучего материала. Опять же, в таком случае лучше вести предварительную водоподготовку, предполагающую удаление основных объемов механических взвешенных веществ. Это сэкономит ресурс угольной сорбционной загрузки.
Коагуляция
Технология коагуляции построена на воздействии на органику определенных веществ, за счет которых она начинает слипаться, свертываться, превращаться в хлопья и сгустки, выпадающие как плотный осадок. Это не слишком затратный и максимально эффективный способ, при котором нужно уделить должное внимание подбору объема действующего вещества-коагулянта.
На практике было подтверждено, что коагуляция на 100% подходит для предприятий, представляющих следующие промышленные отрасли:
- производство продуктов питания;
- целлюлозно-бумажная;
- фармацевтическая;
- химическая;
- нефтеперерабатывающая;
- текстильная.
После воздействия коагулянта в воде формируется взвесь или осадок загрязненных веществ, удаление которых возможно путем установки дополнительных фильтров, работающих по принципу механической очистки.
Мембранные фильтры
Данная технология предполагает пропускание жидкости через мембрану с частичной проницаемостью. Молекулярная масса задерживаемой органики определяется типом мембраны:
- ультра – свыше 10 тысяч;
- нано – свыше 200;
- мембрана обратного осмоса – вплоть до минимальных значений.
Основной момент при выборе мембранной технологии – ее нельзя использовать для непосредственного удаления органики при первичной очистки. Главным образом, разработаны они для нормализации солевого состава жидкости. Их применение рекомендовано для предприятий пищевой промышленности, где к качеству воды как основного производственного сырья предъявляются очень жесткие требования. Основные загрязняющие вещества удаляются на этапе водоподготовки, тогда как мембрана приводит воду в соответствие с наиболее строгими нормативно-техническими документами.
Подведение итогов
Технологии очистки воды от загрязнений органического характера постоянно совершенствуются, появляются более безопасные и эффективные химические вещества, мембраны. Чтобы подобрать технологию, на 100% соответствующую конкретному предприятию, нужно провести первичный анализ воды, установить, удаление каких именно веществ будет способствовать достижению соответствия стандартам, повышению общего качества.
Практика показывает, что максимальную эффективность в борьбе с органическими загрязнениями демонстрируют комплексные системы, где, к примеру, механическая чистка совмещена с мембраной или воздействием химических веществ. Такие комплексы не просто эффективны, но максимально долговечны, дополняют друг друга и экономят ресурс.
