На днях один заказчик задал вопросы: "Какой фильтр лучше и нужен ли он? Что такое обратный осмос? Какая вода полезнее в бутылках или после фильтра?".
Я ответил ему, но к сожалению, он не первый кто задает такого рода вопросы. Поэтому у меня возникло желание вопросы и ответы на них выкладывать в моем блоге в разделе Ликбез. Чтобы повышать грамотность населения Украины в вопросах очистки воды, отличиях фильтров и их эффективности.
Также повышая свою грамотность Вы: во-первых вы самостоятельно сможете правильно выбрать фильтр, во-вторых не попадете на удочку не честных продавцов и фирм, в-третьих сами сможете устанавливать фильтр и обслуживать его и конечно Защитить свою семью от ОПАСНОЙ воды.
Читайте этот раздел - он постоянно обновляется.
Оставляйте свои комментарии и пожелания - это поможет сделать блог сделать более наполненным, читабельным и поможет кому-то в выборе фильтра, защититься от грязной и зараженной воды, а некоторым значительно сэкономить финансы. А это, согласитесь, в наше время становиться все более актуальным.
--------------------------------------------------------------------------------------
При транспортировке холодной воды теплопроводность имеет отрицательный знак, потому что трубы отпотевают, быстро ржавеют и приходят в негодность, разрушая прилегающие к ним строительные конструкции. Помимо высокой теплопроводности, сталь обладает низким температурным коэффициентом линейного расширения, что является важным фактором при
закладке стальных труб в бетон.
Самым важным недостатком стальных труб является низкая коррозионная стойкость. Ржавчина неблагоприятно воздействует не только на стенки труб, но и засоряет воду механическими примесями, отрицательно влияет на качество воды, ухудшает работу запорной арматуры и пр. Для того чтобы повысить коррозионную стойкость данных труб, их покрывают слоем цинка.
В отопительных системах стальные трубы могут работать примерно 30 - 40 лет. По истечении этого срока трубопровод заменяют целиком. Еще одним отрицательным фактором стальных труб является их низкая пропускная способность по сравнению с медными или пластиковыми трубами того же диаметра. Причина заключается в шероховатости внутренних стенок стальных труб, увеличивающих сопротивление движению теплоносителя. А со временем
пропускная способность еще больше уменьшается, потому что на стенках труб накапливаются вредные отложения.
Кроме этого, монтаж стальных труб также является далеко не легким делом. Помимо сварки, для соединения труб используются и резьбовые соединения. Оцинкованные трубы вообще нельзя соединять с помощью сварки, потому что на швах сгорает цинковое покрытие, и это место становится весьма уязвимым для коррозии.
Для систем водяного отопления используют следующие типы стальных труб:
– водогазопроводные черные сварные трубы, полученные в результате загиба стального листа с последующей сваркой шва. Такие трубы называются «шовные»;
– электросварные прямошовные трубы;
– бесшовные цельнотянутые трубы.
Стальные трубы имеют разную толщину стенок Сообразно этому параметру они подразделяются на:
• легкие;
• обыкновенные;
• усиленные
Диаметр стальных труб варьируется от 8 до 150 мм. Для водяных отопительных систем используются легкие и обыкновенные стальные трубы диаметром 15, 20 и 25 мм.
Медные трубы известны человечеству с давнего времени. Первыми их применили египтяне, а к XVII в медь стала самым популярным материалом для производства труб. После того как появились стальные трубы, медные стали применять не столь широко.
В настоящее время медные трубы используются повсеместно, потому что медь – это превосходный материал для теплопроводов водяного отопления, а также холодного и горячего водоснабжения. Этот материал обладает целым рядом положительных качеств:
– хорошей тепло– и электропроводностью (в 5 раз больше, чем у стали);
– высокой коррозионной стойкостью;
– хорошей устойчивостью к окислению;
– стойкостью к изменению температуры;
– стойкостью к действию ультрафиолета;
– бактерицидной стойкостью;
– высокой пластичностью
Помимо вышеперечисленного, медные трубы имеют еще одно достоинство - внутренняя поверхность их стенок в 100 раз более гладкая, чем у стальных, и в 4 - 5 раз, чем у пластиковых труб. В связи с этим пропускная способность медных трубопроводов очень высока. Из-за того что медные трубы обладают высокой коррозионной стойкостью, их пропускная способность не меняется со временем. В некоторых трубах на внутреннюю поверхность стенок методом окисления фосфором наносят дополнительный защитный слой.
Иногда медные трубы покрывают полиэтиленовым или поливинилхлоридным слоем. Это делается не только для улучшения внешнего вида труб, но и для того, чтобы улучшить их свойства. Полимерный слой действует таким образом, что при транспортировке горячей воды по трубам значительно снижаются потери тепла, а при транспортировке холодной воды не образуется конденсат. Помимо этого, полимеры защищают трубы от механических повреждений и снижают уровень шума.
Благодаря тому, что медь обладает высокой пластичностью, медные трубы при замерзании в них воды не трескаются, а слегка растягиваются. После оттаивания воды трубы восстанавливаются до первоначального состояния.
В нормальной среде и при благоприятных условиях медные трубы могут служить примерно 40 лет. При этом на них не влияют давление и температура теплоносителя в системе отопления.
Если для монтажа теплопровода используются медные трубы, то необходимо выполнить несколько несложных условий. Прежде всего, все материалы в системе отопления должны быть однородными. Это означает, что все трубы, соединительные элементы и запорно-регулирующая аппаратура должны быть медными. Но это идеальный вариант. А в действительности бывает так, что часть трубопровода – стальная, а подводки выполнены с использованием медных труб.
Поэтому на практике, при монтаже трубопроводов, нужно соблюдать следующие правила:
– не ставить стальные оцинкованные трубы после медных (по направлению воды), т.к. цинковый слой будет интенсивно разрушаться;
– не использовать металлический стык меди и нелегированной оцинкованной стали, потому что будет происходить электрохимическая реакция, результатом которой станет усиленная коррозия стали.
Для изготовления труб, используемых для трубопроводов водяного отопления, берется медь высокой чистоты (99,9%), практически без примесей. Такой материал обладает особо высокой коррозионной стойкостью и пластичностью (даже при температуре —100° С). После механической обработки медь становится более прочной, но теряет эластичность. Чтобы вернуть это свойство материалу, медь подвергают отжигу при 600—700.° С с последующим
Охлаждением.
При монтаже отопительных трубопроводов применяются медные трубы двух видов:
– жесткие (неотожженные), имеющие вид прямых отрезков длиной от 3 до 5 м;
– мягкие (отожженные), свернутые в бухты длиной 25 и 50 м
Жесткие трубы используют при прокладке стояков и магистралей водяного отопления, а мягкие – на других участках теплопровода.
Медные трубы выпускаются диаметром 10—28 мм при толщине стенок в 1 мм и 35—54 мм при толщине стенок в 1,5 мм. Бывают трубы и большего диаметра.
Несмотря на то, что толщина стенок у медных труб невысока, они могут выдерживать давление более сильное, чем стальные трубы.
За прошедшие годы полимерные трубы заняли свое место практически во всех отраслях промышленности. С начала 70-х гг. они применяются при монтаже систем водоснабжения и канализации.
В Советском Союзе тоже производились полимерные трубы, но их количество не превышало 5% от производства стальных труб Такое положение вещей объяснялось низким качеством отечественных полимеров, а следовательно, и полимерных труб.
В настоящее время полимерные трубы – это главный конкурент металлических труб. В скандинавских странах, а также в Германии практически все водо- и газопроводные системы выполнены из полимерных труб. В нашей стране также имеется тенденция к росту применения пластиковых труб.
Самым важным недостатком полимерных труб является износ. С течением времени трубы теряют прочность и эластичность, трескаются и разрушаются. Скорость износа такого рода труб напрямую зависит от температуры транспортируемой жидкости, а также от давления в системе. Вредное воздействие на полимерные трубы оказывают ультрафиолетовые лучи. Ремонту такие трубы не подлежат, их заменяют целиком.
Помимо этого, к недостаткам пластиковых труб можно отнести:
• уменьшение уровня прочности при повышении температуры;
• высокую горючесть;
• большой коэффициент линейного расширения
Для изготовления водогазопроводных пластиковых труб используются только термостойкие полимеры, которые при повышении температуры становятся вязкими, а остывая, отвердевают. К таким полимерам относятся:
• полиэтилен;
• полипропилен;
• поливинилхлорид;
• полибутилен.
Пластиковые трубы производят способом выдавливания, используя при этом обогреваемый шнек. Такие трубы имеют маркировку, которая содержит следующую информацию:
– вид полимера (РЕ, РР, PVC, РВ и пр.);
– наружный диаметр трубы;
– номинальное давление PN (в барах);
– наименование производителя;
– стандарт, по которому изготовлена труба;
– дата изготовления;
– номер партии
Если на трубе нет маркировки, то приобретать такую трубу не следует, потому что ее качество и срок службы вызывают сомнение.
Полиэтиленовые трубы для холодного водоснабжения и канализации зданий в 1 - 2 этажа выпускаются двух видов:
– трубы ПНД (из полиэтилена низкого давления и высокой плотности), рассчитанные на напряжение в стенках трубы не более 5 МПа;
– трубы ПВД (из полиэтилена высокого давления и низкой плотности), рассчитанные на напряжение в стенках трубы не более 2,5 МПа
Согласно ГОСТу 18599—83, полиэтиленовые трубы должны иметь наружный диаметр, равный 10—1200 мм для ПВД и 10—160 мм для ПНД.
Из полиэтилена также изготавливают газопроводные трубы, рассчитанные на рабочее давление до 0,6 МПа (согласно ГОСТу Р 50838—95), а также трубы для газопроводов, по которым транспортируется природный газ и газовоздушная смесь, в которой отсутствуют ароматические и хлорированные углеводороды (согласно ГОСТу 5542—87).
В 80-е гг. ХХ в. специалистами был придуман способ улучшения физико-технических параметров полиэтилена. Для этого использовали молекулярно-сшитый полиэтилен, отличающийся повышенной стойкостью к высоким и низким температурам, ультрафиолетовым лучам и механическим нагрузкам, но сохраняющий при этом гибкость. Трубы, изготовленные из такого полиэтилена, не теряли своей прочности при повышении температуры до 95° С. Это дало возможность применять их для прокладки не только холодного, но и горячего водоснабжения, а также отопления. Полиэтилен сшивают тремя способами:
– пероксидным – с использованием соляного раствора при температуре 200° С.
– силановым – с пароводяным процессом образования молекулярных связей.
– радиационным – с использованием b-излучений.
Сегодня водогазопроводные трубы из сшитого полиэтилена составляют примерно 50% всех пластиковых труб, применяемых для напольного и радиаторного отопления. Диаметр таких труб не превышает 32 мм, что объясняется дороговизной труб большого диаметра. В маркировке труб из этого материала присутствуют буквы «РЕ-Х» или «РЕХ», где «Х» – указание на то, что полимер является сшитым. В маркировке также указывается и способ сшивания полиэтилена:
• РЕХ a – полиэтилен, сшитый пероксидным способом;
• РЕХ b – полиэтилен, сшитый силановым способом;
• РЕХ с – полиэтилен, сшитый радиационным способом.
Имеется еще одна разновидность полиэтилена – линейный полиэтилен LPE, который производится под торговой маркой «Dowiex». Из этого материала изготавливают термостойкие трубы LPE, которые бывают двух видов:
– с номинальным давлением PN 12,5 и PN 20 (с антидиффузным защитным слоем
этиленвинилового спирта – EVON, уменьшающего кислородопроницаемость
полимера) для радиаторного и подпольного отопления;
– с номинальным давлением PN 20 (без антидиффузной защиты) для внутреннего
горячего и холодного водоснабжения.
Трубы LPE с номинальным давлением PN 12,5 выпускаются с диаметром 12 х 2, 14 х 2 и 18 х 2 мм. Трубы LPE с номинальным давлением PN 20 (с антидиффузной защитой) изготавливаются диаметром 25 х 3,5 мм Трубы LPE с номинальным давлением PN 20 (без антидиффузной защиты) бывают диаметром 18 х 2,5 и 23 х 3,5 мм.
В нашей стране серийно не выпускаются трубы из молекулярно-сшитого полиэтилена, но в небольшом количестве производятся трубы из изопласта, запатентованного английской компанией «Micropol».
Изопласт – это поперечно сшитый полиэтилен PEX b, изготавливаемый по методу крафтсополимеризации органосиланов к полиэтилену. Такого рода полиэтилен обладает высокой плотностью – 0,950 г/см3. Помимо этого, он имеет некоторые особенности:
• высокую термостойкость;
• высокую устойчивость к давлению (в трубах PN 20 давление разрыва достигает 90 атм. при температуре 20° С);
• высокую стойкость к механическим повреждениям;
• низкую кислородопроницаемость.
Изопластовые трубы бывают семи диаметров и двух классов прочности для каждого диаметра. Номинальное давление составляет 12,5—20 атм. (при температуре 20° С), допустимое давление – 5,4—8,6 атм. (при температуре 95° С).
Изопластовые трубы поступают в продажу в бухтах длиной по 50, 100 и 200 м.
Такого рода трубы применяют для прокладки сетей горячего и холодного водоснабжения, а также для высокотемпературных отопительных систем.
Но для сварки полипропилена требуется квалифицированный монтажник.
Полипропиленовые трубы изготавливаются в виде прямых отрезков определенной длины. Это не всегда удобно, потому что после прокладки трубопровода, как правило, остается много обрезков, которые нигде не применяются.
Для внутриквартирных трубопроводов горячего и холодного водоснабжения используют трубы, изготовленные из теплостойкого полипропилена типа 3. Он представляет собой сополимер пропилена с этиленом. Тип 1 – сополимер, используемый для прокладки внутренних канализационных сетей. Полипропиленовые трубы нельзя применять для напольного отопления и высокотемпературных систем отопления.
Применяют такого рода трубы и в устройстве технологических трубопроводов, т.к. они негорючи, имеют пониженный коэффициент линейного теплового расширения, обладают повышенной химической стойкостью и т.д.
Трубы, изготовленные из простого поливинилхлорида, рассчитаны на температуру до 45° С, а из хлорированного поливинилхлорида – до 95° С.
Из таких труб нельзя выполнять трубопровод горячего водоснабжения, потому что в составе полимера имеются вредные для организма человека вещества.
Максимальная температура, которую могут выдержать полибутиленовые трубы, составляет 95° С.
Эти трубы имеют хорошую эластичность, теплостойкость и устойчивость к ультрафиолету Толщина стенок у них значительно меньше, чем у других полимерных труб.
Полибутиленовые трубы можно использовать при прокладке систем отопления и горячего водоснабжения. Чаще всего их применяют в Англии и Германии. Причина популярности этих труб заключается в том, что при их соединении можно использовать низкотемпературную сварку, которая снижает экономические затраты при монтаже. Но тем не менее в 2000 г. выпуск такого рода труб был прекращен.
МПТ соединили в себе достоинства двух материалов – полимера (как правило, молекулярно-сшитый полиэтилен) и металла. От пластиковых труб металлополимерные взяли следующие свойства:
• пластичность;
• коррозионную стойкость;
• химическую стойкость;
• устойчивость к агрессивным средам;
• высокую пропускную способность благодаря гладким внутренним стенкам;
• долговечность;
• малый вес
Металлический слой обеспечил МПТ способность выдерживать высокое давление и температуру теплоносителя, а также газонепроницаемость, что является важным свойством для отопительных систем. Хотя металлический слой увеличивает прочность на разрыв у металлополимерных труб в 1,5—1,7 раз, при резких перепадах давления и температур эта прочность резко уменьшается из-за того, что полимер и металл имеют разные коэффициенты линейного расширения.
Поэтому при перепадах МПТ расслаиваются. Поскольку металлополимерные трубы обладают низким коэффициентом линейного теплового расширения, аналогичным медному, это позволяет соединять их со стальными трубами и металлическими приборами.
Чаще всего металлополимерные трубы армированы алюминием. Они представляют собой изделие, состоящее из 5 слоев:
– трубы, изготовленной из молекулярно-сшитого полиэтилена, с толщиной стенок
до 0,8 мм;
– первой клеевой прослойки;
– свернутой и сваренной лазером алюминиевой фольги толщиной 0,4 мм;
– второй клеевой прослойки;
– защитной оболочки из несшитого полиэтилена толщиной 0,8 мм.
На некоторые трубы наносится дополнительный защитный антидиффузный слой из этиленвинилового спирта (EVON) толщиной 0,2 - 0,25 мм. Металлополимерные трубы выпускаются двух типов:
– в трубах первого типа алюминиевая фольга расположена между одинаковыми по толщине слоями полимера. Такие трубы не рассчитаны на низкие температуры окружающей среды: при замерзании теплоносителя они разрушаются.
Маркировка таких труб выглядит так: «PEX-Al-PEX»:
– в трубах второго типа алюминиевая фольга располагается между разными по толщине полимерными слоями, при этом наружный слой полимера довольно тонкий и осуществляет защитную функцию. Слои скрепляются с помощью клеевой прослойки или посредством полимера, затекающего в щели алюминиевой фольги.
Способ соединения алюминиевой фольги также оказывает влияние на физико-механические и технические качества металлополимерных труб. Фольга соединяется двумя способами – внахлест и стык в стык.
МПТ изготавливаются и поступают в продажу бухтами диаметром 12 -16 мм и длиной 2 м. Бывают трубы и большего диаметра – до 110 мм, что дает возможность использовать их в стояках и магистралях.
Минимально допустимая степень сшивания полиэтиленового слоя, согласно зарубежному стандарту DIN 16892, составляет:
• для PEX a – 75%;
• для PEX b – 65%;
• для PEX c – 60%.
Металлополимерные трубы, имеющиеся на российском рынке, в основном изготовлены за рубежом.
Появились эти трубы в начале ХХ в. Они представляют собой изделие, состоящее из бетона и асбеста, который по своему химическому составу близок к бетону, а по механическому – к стали. Благодаря этому трубы, изготовленные из асбестоцемента, имеют высокую прочность, стойкость к коррозии, невысокий уровень теплопроводности (поэтому вода в них практически не замерзает).
Самым удивительным свойством асбестоцемента является то, что при контакте с горячей водой он не только не разрушается, а наоборот, становится только прочней.
Асбестоцементные трубы бывают двух видов:
– ненапорные, используемые для стоков, вентиляции и канализации, а также для прокладки кабеля;
– напорные (усиленные) – для водогазопроводных систем.
В России асбестоцементные трубы изготавливаются диаметром 100 - 500 мм и длиной до 5 м.
Асбестоцементные трубы нельзя использовать для отвода дымовых газов от печей и каминов, а также прокладывать в зоне действия огня, потому что при воздействии высокой температуры трубы разрушаются.
---------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------------
ВЫБОР ТРУБ
В этом разделе будет рассказано о том, какие трубы можно использовать для прокладки отопительных систем. Также следует узнать о материалах, из которых изготавливаются трубы, о технических характеристиках труб и пр.Стальные трубы
Стальные трубы весьма популярны во многих европейских странах, а также в России. Впервые стальные трубы были изготовлены в Англии в середине XIX в. Для изготовления труб для водяного отопления применяется мягкая углеродистая сталь. Выбирают этот материал потому, что он имеет высокую прочность и вместе с тем пластичность. Поэтому стальные трубы можно сгибать, резать, сваривать, клепать и выполнять другие операции Трубы такого типа имеют высокую теплопроводность, что считается самым хорошим качеством для труб, по которым движется нагретая вода.При транспортировке холодной воды теплопроводность имеет отрицательный знак, потому что трубы отпотевают, быстро ржавеют и приходят в негодность, разрушая прилегающие к ним строительные конструкции. Помимо высокой теплопроводности, сталь обладает низким температурным коэффициентом линейного расширения, что является важным фактором при
закладке стальных труб в бетон.
Самым важным недостатком стальных труб является низкая коррозионная стойкость. Ржавчина неблагоприятно воздействует не только на стенки труб, но и засоряет воду механическими примесями, отрицательно влияет на качество воды, ухудшает работу запорной арматуры и пр. Для того чтобы повысить коррозионную стойкость данных труб, их покрывают слоем цинка.
В отопительных системах стальные трубы могут работать примерно 30 - 40 лет. По истечении этого срока трубопровод заменяют целиком. Еще одним отрицательным фактором стальных труб является их низкая пропускная способность по сравнению с медными или пластиковыми трубами того же диаметра. Причина заключается в шероховатости внутренних стенок стальных труб, увеличивающих сопротивление движению теплоносителя. А со временем
пропускная способность еще больше уменьшается, потому что на стенках труб накапливаются вредные отложения.
Кроме этого, монтаж стальных труб также является далеко не легким делом. Помимо сварки, для соединения труб используются и резьбовые соединения. Оцинкованные трубы вообще нельзя соединять с помощью сварки, потому что на швах сгорает цинковое покрытие, и это место становится весьма уязвимым для коррозии.
Для систем водяного отопления используют следующие типы стальных труб:
– водогазопроводные черные сварные трубы, полученные в результате загиба стального листа с последующей сваркой шва. Такие трубы называются «шовные»;
– электросварные прямошовные трубы;
– бесшовные цельнотянутые трубы.
Стальные трубы имеют разную толщину стенок Сообразно этому параметру они подразделяются на:
• легкие;
• обыкновенные;
• усиленные
Диаметр стальных труб варьируется от 8 до 150 мм. Для водяных отопительных систем используются легкие и обыкновенные стальные трубы диаметром 15, 20 и 25 мм.
 |
| Сортимент водогазопроводных сварных труб по ГОСТу 3262-75 |
Медные трубы
Медные трубы известны человечеству с давнего времени. Первыми их применили египтяне, а к XVII в медь стала самым популярным материалом для производства труб. После того как появились стальные трубы, медные стали применять не столь широко.
В настоящее время медные трубы используются повсеместно, потому что медь – это превосходный материал для теплопроводов водяного отопления, а также холодного и горячего водоснабжения. Этот материал обладает целым рядом положительных качеств:
– хорошей тепло– и электропроводностью (в 5 раз больше, чем у стали);
– высокой коррозионной стойкостью;
– хорошей устойчивостью к окислению;
– стойкостью к изменению температуры;
– стойкостью к действию ультрафиолета;
– бактерицидной стойкостью;
– высокой пластичностью
Помимо вышеперечисленного, медные трубы имеют еще одно достоинство - внутренняя поверхность их стенок в 100 раз более гладкая, чем у стальных, и в 4 - 5 раз, чем у пластиковых труб. В связи с этим пропускная способность медных трубопроводов очень высока. Из-за того что медные трубы обладают высокой коррозионной стойкостью, их пропускная способность не меняется со временем. В некоторых трубах на внутреннюю поверхность стенок методом окисления фосфором наносят дополнительный защитный слой.
Иногда медные трубы покрывают полиэтиленовым или поливинилхлоридным слоем. Это делается не только для улучшения внешнего вида труб, но и для того, чтобы улучшить их свойства. Полимерный слой действует таким образом, что при транспортировке горячей воды по трубам значительно снижаются потери тепла, а при транспортировке холодной воды не образуется конденсат. Помимо этого, полимеры защищают трубы от механических повреждений и снижают уровень шума.
Благодаря тому, что медь обладает высокой пластичностью, медные трубы при замерзании в них воды не трескаются, а слегка растягиваются. После оттаивания воды трубы восстанавливаются до первоначального состояния.
В нормальной среде и при благоприятных условиях медные трубы могут служить примерно 40 лет. При этом на них не влияют давление и температура теплоносителя в системе отопления.
Если для монтажа теплопровода используются медные трубы, то необходимо выполнить несколько несложных условий. Прежде всего, все материалы в системе отопления должны быть однородными. Это означает, что все трубы, соединительные элементы и запорно-регулирующая аппаратура должны быть медными. Но это идеальный вариант. А в действительности бывает так, что часть трубопровода – стальная, а подводки выполнены с использованием медных труб.
Поэтому на практике, при монтаже трубопроводов, нужно соблюдать следующие правила:
– не ставить стальные оцинкованные трубы после медных (по направлению воды), т.к. цинковый слой будет интенсивно разрушаться;
– не использовать металлический стык меди и нелегированной оцинкованной стали, потому что будет происходить электрохимическая реакция, результатом которой станет усиленная коррозия стали.
Для изготовления труб, используемых для трубопроводов водяного отопления, берется медь высокой чистоты (99,9%), практически без примесей. Такой материал обладает особо высокой коррозионной стойкостью и пластичностью (даже при температуре —100° С). После механической обработки медь становится более прочной, но теряет эластичность. Чтобы вернуть это свойство материалу, медь подвергают отжигу при 600—700.° С с последующим
Охлаждением.
При монтаже отопительных трубопроводов применяются медные трубы двух видов:
– жесткие (неотожженные), имеющие вид прямых отрезков длиной от 3 до 5 м;
– мягкие (отожженные), свернутые в бухты длиной 25 и 50 м
Жесткие трубы используют при прокладке стояков и магистралей водяного отопления, а мягкие – на других участках теплопровода.
Медные трубы выпускаются диаметром 10—28 мм при толщине стенок в 1 мм и 35—54 мм при толщине стенок в 1,5 мм. Бывают трубы и большего диаметра.
Несмотря на то, что толщина стенок у медных труб невысока, они могут выдерживать давление более сильное, чем стальные трубы.
Полимерные трубы
Первые полимерные трубы появились примерно в начале 50-х гг. ХХ в. в Европе, США и Японии. Сразу же после своего появления эти трубы стали популярными благодаря своему превосходству над всеми металлическими трубами.За прошедшие годы полимерные трубы заняли свое место практически во всех отраслях промышленности. С начала 70-х гг. они применяются при монтаже систем водоснабжения и канализации.
В Советском Союзе тоже производились полимерные трубы, но их количество не превышало 5% от производства стальных труб Такое положение вещей объяснялось низким качеством отечественных полимеров, а следовательно, и полимерных труб.
В настоящее время полимерные трубы – это главный конкурент металлических труб. В скандинавских странах, а также в Германии практически все водо- и газопроводные системы выполнены из полимерных труб. В нашей стране также имеется тенденция к росту применения пластиковых труб.
Самым важным недостатком полимерных труб является износ. С течением времени трубы теряют прочность и эластичность, трескаются и разрушаются. Скорость износа такого рода труб напрямую зависит от температуры транспортируемой жидкости, а также от давления в системе. Вредное воздействие на полимерные трубы оказывают ультрафиолетовые лучи. Ремонту такие трубы не подлежат, их заменяют целиком.
Помимо этого, к недостаткам пластиковых труб можно отнести:
• уменьшение уровня прочности при повышении температуры;
• высокую горючесть;
• большой коэффициент линейного расширения
Для изготовления водогазопроводных пластиковых труб используются только термостойкие полимеры, которые при повышении температуры становятся вязкими, а остывая, отвердевают. К таким полимерам относятся:
• полиэтилен;
• полипропилен;
• поливинилхлорид;
• полибутилен.
Пластиковые трубы производят способом выдавливания, используя при этом обогреваемый шнек. Такие трубы имеют маркировку, которая содержит следующую информацию:
– вид полимера (РЕ, РР, PVC, РВ и пр.);
– наружный диаметр трубы;
– номинальное давление PN (в барах);
– наименование производителя;
– стандарт, по которому изготовлена труба;
– дата изготовления;
– номер партии
Если на трубе нет маркировки, то приобретать такую трубу не следует, потому что ее качество и срок службы вызывают сомнение.
Полиэтиленовые трубы
Сегодня полиэтилен – самый распространенный материал при производстве труб для холодной воды.Полиэтиленовые трубы для холодного водоснабжения и канализации зданий в 1 - 2 этажа выпускаются двух видов:
– трубы ПНД (из полиэтилена низкого давления и высокой плотности), рассчитанные на напряжение в стенках трубы не более 5 МПа;
– трубы ПВД (из полиэтилена высокого давления и низкой плотности), рассчитанные на напряжение в стенках трубы не более 2,5 МПа
Согласно ГОСТу 18599—83, полиэтиленовые трубы должны иметь наружный диаметр, равный 10—1200 мм для ПВД и 10—160 мм для ПНД.
Из полиэтилена также изготавливают газопроводные трубы, рассчитанные на рабочее давление до 0,6 МПа (согласно ГОСТу Р 50838—95), а также трубы для газопроводов, по которым транспортируется природный газ и газовоздушная смесь, в которой отсутствуют ароматические и хлорированные углеводороды (согласно ГОСТу 5542—87).
В 80-е гг. ХХ в. специалистами был придуман способ улучшения физико-технических параметров полиэтилена. Для этого использовали молекулярно-сшитый полиэтилен, отличающийся повышенной стойкостью к высоким и низким температурам, ультрафиолетовым лучам и механическим нагрузкам, но сохраняющий при этом гибкость. Трубы, изготовленные из такого полиэтилена, не теряли своей прочности при повышении температуры до 95° С. Это дало возможность применять их для прокладки не только холодного, но и горячего водоснабжения, а также отопления. Полиэтилен сшивают тремя способами:
– пероксидным – с использованием соляного раствора при температуре 200° С.
– силановым – с пароводяным процессом образования молекулярных связей.
– радиационным – с использованием b-излучений.
Сегодня водогазопроводные трубы из сшитого полиэтилена составляют примерно 50% всех пластиковых труб, применяемых для напольного и радиаторного отопления. Диаметр таких труб не превышает 32 мм, что объясняется дороговизной труб большого диаметра. В маркировке труб из этого материала присутствуют буквы «РЕ-Х» или «РЕХ», где «Х» – указание на то, что полимер является сшитым. В маркировке также указывается и способ сшивания полиэтилена:
• РЕХ a – полиэтилен, сшитый пероксидным способом;
• РЕХ b – полиэтилен, сшитый силановым способом;
• РЕХ с – полиэтилен, сшитый радиационным способом.
 |
| Срок службы труб из сшитого полиэтилена в зависимости от температуры и давления транспортируемой жидкости |
Имеется еще одна разновидность полиэтилена – линейный полиэтилен LPE, который производится под торговой маркой «Dowiex». Из этого материала изготавливают термостойкие трубы LPE, которые бывают двух видов:
– с номинальным давлением PN 12,5 и PN 20 (с антидиффузным защитным слоем
этиленвинилового спирта – EVON, уменьшающего кислородопроницаемость
полимера) для радиаторного и подпольного отопления;
– с номинальным давлением PN 20 (без антидиффузной защиты) для внутреннего
горячего и холодного водоснабжения.
Трубы LPE с номинальным давлением PN 12,5 выпускаются с диаметром 12 х 2, 14 х 2 и 18 х 2 мм. Трубы LPE с номинальным давлением PN 20 (с антидиффузной защитой) изготавливаются диаметром 25 х 3,5 мм Трубы LPE с номинальным давлением PN 20 (без антидиффузной защиты) бывают диаметром 18 х 2,5 и 23 х 3,5 мм.
В нашей стране серийно не выпускаются трубы из молекулярно-сшитого полиэтилена, но в небольшом количестве производятся трубы из изопласта, запатентованного английской компанией «Micropol».
Изопласт – это поперечно сшитый полиэтилен PEX b, изготавливаемый по методу крафтсополимеризации органосиланов к полиэтилену. Такого рода полиэтилен обладает высокой плотностью – 0,950 г/см3. Помимо этого, он имеет некоторые особенности:
• высокую термостойкость;
• высокую устойчивость к давлению (в трубах PN 20 давление разрыва достигает 90 атм. при температуре 20° С);
• высокую стойкость к механическим повреждениям;
• низкую кислородопроницаемость.
Изопластовые трубы бывают семи диаметров и двух классов прочности для каждого диаметра. Номинальное давление составляет 12,5—20 атм. (при температуре 20° С), допустимое давление – 5,4—8,6 атм. (при температуре 95° С).
Изопластовые трубы поступают в продажу в бухтах длиной по 50, 100 и 200 м.
Такого рода трубы применяют для прокладки сетей горячего и холодного водоснабжения, а также для высокотемпературных отопительных систем.
Полипропиленовые трубы
По своим качествам полипропиленовые трубы напоминают трубы из молекулярно-сшитого полиэтилена. Отличаются они более высокой жесткостью, которая затрудняет монтаж этих труб, т. к. требуется намного больше времени и соединительных элементов. Но имеются у полипропилена и положительные свойства. К примеру, его можно сваривать, что ощутимо экономит время и деньги.Но для сварки полипропилена требуется квалифицированный монтажник.
Полипропиленовые трубы изготавливаются в виде прямых отрезков определенной длины. Это не всегда удобно, потому что после прокладки трубопровода, как правило, остается много обрезков, которые нигде не применяются.
Для внутриквартирных трубопроводов горячего и холодного водоснабжения используют трубы, изготовленные из теплостойкого полипропилена типа 3. Он представляет собой сополимер пропилена с этиленом. Тип 1 – сополимер, используемый для прокладки внутренних канализационных сетей. Полипропиленовые трубы нельзя применять для напольного отопления и высокотемпературных систем отопления.
Поливинилхлоридные трубы
Поскольку трубы из поливинилхлорида устойчивы к воздействию ультрафиолетовых лучей, их повсеместно используют для прокладки открытых водосточных систем.Применяют такого рода трубы и в устройстве технологических трубопроводов, т.к. они негорючи, имеют пониженный коэффициент линейного теплового расширения, обладают повышенной химической стойкостью и т.д.
Трубы, изготовленные из простого поливинилхлорида, рассчитаны на температуру до 45° С, а из хлорированного поливинилхлорида – до 95° С.
Из таких труб нельзя выполнять трубопровод горячего водоснабжения, потому что в составе полимера имеются вредные для организма человека вещества.
Полибутиленовые трубы
По своим техническим характеристикам полибутиленовые трубы аналогичны трубам из сшитого полиэтилена, но имеют более высокую теплостойкость. Они рассчитаны на температуру в 70° С и могут прослужить в таких условиях 50 лет.Максимальная температура, которую могут выдержать полибутиленовые трубы, составляет 95° С.
Эти трубы имеют хорошую эластичность, теплостойкость и устойчивость к ультрафиолету Толщина стенок у них значительно меньше, чем у других полимерных труб.
Полибутиленовые трубы можно использовать при прокладке систем отопления и горячего водоснабжения. Чаще всего их применяют в Англии и Германии. Причина популярности этих труб заключается в том, что при их соединении можно использовать низкотемпературную сварку, которая снижает экономические затраты при монтаже. Но тем не менее в 2000 г. выпуск такого рода труб был прекращен.
Металлополимерные трубы
Еще в 70-е гг. ХХ в. в продаже появились новые пластиковые трубы, которые имели название «Super Pipe» – «супертрубы». Они представляли собой многослойные изделия, состоящие из алюминиевой фольги, облитой с двух сторон полиэтиленом. Трубы могли выдерживать температуру 95° С и давление до 1 МПа. В то время им не было равных. Супертрубы, или металлополимерные трубы (МПТ), – это изделие из композиционного материала, имеющего великолепные свойства, отличающиеся от свойств образующих его составляющих. Их стали использовать при прокладке систем водоснабжения и отопления.МПТ соединили в себе достоинства двух материалов – полимера (как правило, молекулярно-сшитый полиэтилен) и металла. От пластиковых труб металлополимерные взяли следующие свойства:
• пластичность;
• коррозионную стойкость;
• химическую стойкость;
• устойчивость к агрессивным средам;
• высокую пропускную способность благодаря гладким внутренним стенкам;
• долговечность;
• малый вес
Металлический слой обеспечил МПТ способность выдерживать высокое давление и температуру теплоносителя, а также газонепроницаемость, что является важным свойством для отопительных систем. Хотя металлический слой увеличивает прочность на разрыв у металлополимерных труб в 1,5—1,7 раз, при резких перепадах давления и температур эта прочность резко уменьшается из-за того, что полимер и металл имеют разные коэффициенты линейного расширения.
Поэтому при перепадах МПТ расслаиваются. Поскольку металлополимерные трубы обладают низким коэффициентом линейного теплового расширения, аналогичным медному, это позволяет соединять их со стальными трубами и металлическими приборами.
Чаще всего металлополимерные трубы армированы алюминием. Они представляют собой изделие, состоящее из 5 слоев:
– трубы, изготовленной из молекулярно-сшитого полиэтилена, с толщиной стенок
до 0,8 мм;
– первой клеевой прослойки;
– свернутой и сваренной лазером алюминиевой фольги толщиной 0,4 мм;
– второй клеевой прослойки;
– защитной оболочки из несшитого полиэтилена толщиной 0,8 мм.
На некоторые трубы наносится дополнительный защитный антидиффузный слой из этиленвинилового спирта (EVON) толщиной 0,2 - 0,25 мм. Металлополимерные трубы выпускаются двух типов:
– в трубах первого типа алюминиевая фольга расположена между одинаковыми по толщине слоями полимера. Такие трубы не рассчитаны на низкие температуры окружающей среды: при замерзании теплоносителя они разрушаются.
Маркировка таких труб выглядит так: «PEX-Al-PEX»:
– в трубах второго типа алюминиевая фольга располагается между разными по толщине полимерными слоями, при этом наружный слой полимера довольно тонкий и осуществляет защитную функцию. Слои скрепляются с помощью клеевой прослойки или посредством полимера, затекающего в щели алюминиевой фольги.
 |
| Металлополимерная труба: 1 – полиэтилен; 2 – клей для плотного соединения пластика и металла; 3 – алюминиевая фольга, сваренная внахлестку |
МПТ изготавливаются и поступают в продажу бухтами диаметром 12 -16 мм и длиной 2 м. Бывают трубы и большего диаметра – до 110 мм, что дает возможность использовать их в стояках и магистралях.
Минимально допустимая степень сшивания полиэтиленового слоя, согласно зарубежному стандарту DIN 16892, составляет:
• для PEX a – 75%;
• для PEX b – 65%;
• для PEX c – 60%.
Металлополимерные трубы, имеющиеся на российском рынке, в основном изготовлены за рубежом.
Асбестоцементные трубы
Такие трубы очень популярны в странах Западной Европы и США. Там их используют для прокладки канализационных, вентиляционных и водопроводных сетей.Появились эти трубы в начале ХХ в. Они представляют собой изделие, состоящее из бетона и асбеста, который по своему химическому составу близок к бетону, а по механическому – к стали. Благодаря этому трубы, изготовленные из асбестоцемента, имеют высокую прочность, стойкость к коррозии, невысокий уровень теплопроводности (поэтому вода в них практически не замерзает).
Самым удивительным свойством асбестоцемента является то, что при контакте с горячей водой он не только не разрушается, а наоборот, становится только прочней.
Асбестоцементные трубы бывают двух видов:
– ненапорные, используемые для стоков, вентиляции и канализации, а также для прокладки кабеля;
– напорные (усиленные) – для водогазопроводных систем.
В России асбестоцементные трубы изготавливаются диаметром 100 - 500 мм и длиной до 5 м.
Асбестоцементные трубы нельзя использовать для отвода дымовых газов от печей и каминов, а также прокладывать в зоне действия огня, потому что при воздействии высокой температуры трубы разрушаются.
---------------------------------------------------------
ВОДОПОДГОТОВКА — это комплекс технологических процессов обработки и очистки воды для приведения ее качествава в соответствие с требованиями потребителей (например требованиям к питательной воды для паровых или водогрейных котлов).
В процессе водоподготовки из воды могут удаляться марганец, железо, синтетические моющие и красящие вещества ПАВ, пестициды, нитраты, нитриты, сульфаты, хлориды и др. Водоподготовку проводят на специальных станциях очистки воды (умягчителях, обезжелезивателях, осадочных фильтрах, фильтрах комплексной очистки, деаэраторах и др. ), производительность которых может составлять от 0,1 м3/сут до нескольких миллионов м3/сут.
В процессе водоподготовки из воды могут удаляться марганец, железо, синтетические моющие и красящие вещества ПАВ, пестициды, нитраты, нитриты, сульфаты, хлориды и др. Водоподготовку проводят на специальных станциях очистки воды (умягчителях, обезжелезивателях, осадочных фильтрах, фильтрах комплексной очистки, деаэраторах и др. ), производительность которых может составлять от 0,1 м3/сут до нескольких миллионов м3/сут.
Осветление воды. Удаление механических загрязнений из воды
Вода поверхностных (открытых) источников (реки, озера, пруды), как правило, содержит крупнодисперсные и коллоидные минеральные и органические примеси, которые придают воде цветность и мутность. Для их снижения мутности и цветности воду обрабатывают коагулянтами сульфатами и хлоридами алюминия и железа (A12 (SO4) 3, FeSO4, FeCl3) и флокулянтами (полиакриламидом, активной H2SiO3 и др. ). Добавление растворов флокулянтов и коагулянтов в воду осуществляется с помощью станции дозирования реагентов СДР. Образовавшуюся укрупненную массу в виде хлопьев, состоящую в основном из гидроксидов алюминия, железа и примесей. Затем в отстойниках или специальных осветлителях отфильтровывают хлопья (осадок в этих фильтрах-осветлителях поддерживается во взвешенном состоянии благодаря потоку воды поступающей снизу вверх). Фильтры бывают напорные или открытые с загрузкой из зернистых материалов (гранулированный силикат алюминия Filter Ag, кварцевый песок, дробленый антрацит и др. ), а также во флотаторах, гидроциклонах, сепараторах. Для частичного удаления крупнодисперсных примесей и фитопланктона, образующегося при цветении водоемов, применяют сетчатые и барабанные фильтры.
Обеззараживание воды. Бактерицидная обработка воды
В воде могут присутствовать болезнетворные микроорганизмы и вирусы, которые делают воду непригодной для технических, хозяйственно бытовых и питьевых целей. Присутствие в воде некоторых видов микроорганизмов (например нитчатых, зооглейных, сульфатвосстанавливающих бактерий, железобактерий, легионелл) вызывает биологическое обрастание, а иногда и разрушение трубопроводов и выход из строя оборудования.
Для обеззараживания воды существует несколько видов ее обработки. Самым распространенным видом обеззараживания является хлорирование воды жидким или газообразным хлором С12, гипохлоритами — NaClO, Са (СlO) 2 и СlO2. Хлор взаимодействует с зараженной водой и образует соединения НСlО и НС1; при рН > 4 свободный хлор практически отсутствует, при рН > 5,6 НС1О диссоциирует на Н+ и СlO-. Бактерицидность недиссоциированной НС1О в 70-80 раз больше, чем у СlO-. Для обеззараживания воды применяют также озон и ультрафиолетовое облучение. Добавление гипохлорида в воду осуществляется с помощью станции дозирования реагентов СДР.
Для обеззараживания воды существует несколько видов ее обработки. Самым распространенным видом обеззараживания является хлорирование воды жидким или газообразным хлором С12, гипохлоритами — NaClO, Са (СlO) 2 и СlO2. Хлор взаимодействует с зараженной водой и образует соединения НСlО и НС1; при рН > 4 свободный хлор практически отсутствует, при рН > 5,6 НС1О диссоциирует на Н+ и СlO-. Бактерицидность недиссоциированной НС1О в 70-80 раз больше, чем у СlO-. Для обеззараживания воды применяют также озон и ультрафиолетовое облучение. Добавление гипохлорида в воду осуществляется с помощью станции дозирования реагентов СДР.
Стабилизация воды. Корректировка рН
В водоподготовке стабильной считается вода, которая не выделяет и не растворяет отложения жесткой воды СаСО3. Показателем стабильности служит индекс насыщения воды I карбонатом кальция Са, который рассчитывают по данным о рН и температуре обрабатываемой воды, а также по концентрации катионов кальция Са2+, щелочности и солесодержании. Исходя из этих данных, находят pHs, соответствующий насыщению воды карбонатом. На основе полученных данных о pHs и значения рН вычисляют I = рН — рН5. Вода считается стабильной, если I = 0. При I < 0 вода вызывает коррозию стали и чугуна, т. е. считается коррозионноактивной. При I > 0 может выделяться карбонат кальция СаСО3 с образованием отложений (накипи) на стенках трубопроводов и оборудования. Это связано с наличием в воде оксида углерода СО2: при его избытке происходит коррозия, при недостатке — пересыщение воды СаСО3, что и приводит к образованию накипи.
Для связывания оксида углерода и других кислородсодержащих веществ воду обрабатывают щелочными и стабилизационными реагентами. Добавление реагентов в воду осуществляется с помощью станции дозирования реагентов СДР. Многие природные и производственные воды, идущие на охлаждение (например в градирни), пересыщены солями кальция и магния. При использовании в качестве хладагента вода нагревается, что вызывает разложение гидрокарбонатов и выпадение карбоната кальция. Кроме этого, осаждаются соли магния. Для устранения отложений воду подкисляют, т. е. добавляют серную или соляную кислоту.
Для связывания оксида углерода и других кислородсодержащих веществ воду обрабатывают щелочными и стабилизационными реагентами. Добавление реагентов в воду осуществляется с помощью станции дозирования реагентов СДР. Многие природные и производственные воды, идущие на охлаждение (например в градирни), пересыщены солями кальция и магния. При использовании в качестве хладагента вода нагревается, что вызывает разложение гидрокарбонатов и выпадение карбоната кальция. Кроме этого, осаждаются соли магния. Для устранения отложений воду подкисляют, т. е. добавляют серную или соляную кислоту.
Умягчение или снижение жесткости воды. Удаление солей жесткости из воды
Этот процесс заключается в удалении из воды катионов кальция и магния.
Реагентное умягчение основано на введении в воду веществ, обогащающих ее анионами СО32- и ОН-, в результате чего образуются труднорастворимые соли кальция и магния, которые затем отфильтровываются на осадочных фильтрах. При обработке воды известью (гашеной Са (ОН) 2 или негашеной СаО) происходит декарбонизация — устранение карбонатной жесткости; снижается также щелочность воды. Известь связывает растворенный в воде диоксид углерода с образованием гидрокарбонатных ионов, которые, взаимодействуя с известью, превращаются в карбонаты выпадающие в осадок. Для устранения магниевой карбонатной жесткости количество извести должно обеспечивать получение малорастворимых солей магния при одновременном эквивалентном выделении в осадок карбоната кальция. Предел умягчения воды известью определяется растворимостью солей кальция и магния.
Воду обрабатывают известью и содой в тех случаях, когда кальций и магний присутствуют в воде не только в виде гидрокарбонатов, но и в виде хлоридов и сульфатов, т. е. для устранения как карбонатной, так и некарбонатной жесткости. При этом образуются осадки СаСО3 и Mg (OH) 2, а в раствор переходит Na+ (в виде Na2SO4 и NaCl) в количестве, эквивалентном количеству Na2CO3. Вода, умягченная известью и содой без подогрева, имеет остаточную жесткость порядка 0,5-1,0 ммоль/л. При нагреве воды до 35-40 °С можно поддерживать остаточную жесткость не более 0,5 ммоль/л. При подогреве воды до 100 °С и выше (термохимическое умягчение, применяемое для питания паровых котлов) остаточная жесткость составляет 0,3 ммоль/л. Избыток извести повышает остаточную жесткость воды и одновременно обусловливает увеличение ее щелочности.
Катионирование воды — это пропускание исходной жесткой воды через слой зернистого катионита. В результате ионы кальция и магния заменяются на ионы натрия. При натрий-катионировании катионит (ионообменная смола) регенерируют раствором таблетированной соли, содержащей катионы натрия Na+, а при аш-катионировании регенерируют NH4+, или кислотами атомы Н которых вытесняют ионы кальция и магния.
Способность разных катионитов к обмену ионами выражается ионообменной емкостью по отношению к данному иону и измеряется числом молей катионов, поглощенных 1 м3 катионита. Различают рабочую емкость смолы (до «проскока» ионов кальция и магния в профильтрованной воде) и полную емкость смолы (до полного истощения катионита). Полная емкость поглощения катионитов составляет 570-1700 моль/м3. Рабочая емкость зависит от свойств ионообменной смолы, условий восстановления катионита, размеров зерен и высоты его слоя в фильтре, типа обменного иона, общего солесодержания, скорости фильтрования и может изменяться в пределах 40-70% от полной.
Для снижения жесткости воды в автоматическом режиме фильтрации и промывки применяются фильтры умягчители серии UPD.
Для одновременного проведения обезжелезивания и умягчения воды применяются фильтры комплексного действия UKD с наполнителем в виде смеси ионообменных смол Polymix.
Для снижения жесткости воды в автоматическом режиме фильтрации и промывки применяются фильтры умягчители серии UPD.
Для одновременного проведения обезжелезивания и умягчения воды применяются фильтры комплексного действия UKD с наполнителем в виде смеси ионообменных смол Polymix.
Опреснение и обессоливание воды. Деминерализация воды
Обессоливание — удаление солей из воды до предела, близкого к содержанию их в дистиллированной воде.
Опреснение — удаление солей до концентраций, допустимых при применении воды для питья (по ГОСТ до 1000,0 мг/л).
Опреснение — удаление солей до концентраций, допустимых при применении воды для питья (по ГОСТ до 1000,0 мг/л).
Обессоливание дистилляцией основано на выпаривании воды с дальнейшей конденсацией пара.
Обессоливание и опреснение воды ионным обменом достигается путем последовательного фильтрования воды через зернистые слои Н+-катионита и ОН- -анионита. При этом находящиеся в воде катионы и анионы заменяются соответственно на Н+ и ОН-, образующие молекулы Н2О. Полная емкость анионитов составляет 1500 моль/м3. Низкоосновные аниониты регенерируют щелочью и содой, а высокоосновные — щелочью. Простейшая одноступенчатая схема обессоливания включает Н+ -катионитный фильтр, декарбонизатор для выделения из воды СО2 и ОН- — анионитный фильтр. При такой схеме вода частично обессоливается (до солесодержания 5-10 мг/л), при этом концентрация в ней силикатов практически не снижается. Более глубокое обессоливание воды может быть достигнуто на двухступенчатых установках (до солесодержания 0,1-0,3 мг/л и концентрации силикатов до 0,02-0,1 мг/л). Практически полностью воду можно обессолить (до солесодержания 0,05-0,1 мг/л и концентрации силикатов менее 0,02-0,05 мг/л) на трехступенчатой ионитной установке, причем вместо двух фильтров (Н+ — и ОН- -фильтры) на третьей ступени может быть применен фильтр со смешанной катионитно-анионитной загрузкой. При двух-и трехступенчатой ионитных установках на первой ступени используют низкоосновный, на второй и третьей ступенях — высокоосновный аниониты.
Обессоливание воды электродиализом и обратным осмосомне требует применения химических реагентов и характеризуется существенно меньшими энергетическими затратами по сравнению с дистилляцией. При электродиализе используют селективные ионообменные мембраны, при обратном осмосе — полупроницаемые мембраны, пропускающие молекулы воды, но задерживающие растворенные минеральные и органические вещества. Расход электроэнергии на 1 м3 воды, обессоленной электродиализом, составляет 6-30 кВтч/м3, обратным осмосом — 1,5-15 кВтч/м3. Электродиализом воду можно обессолить на 90%, обратным осмосом — на 98%. В установках обратного осмоса рабочее давление достигает 5-10 МПа, укладка мембран может быть по типу фильтропресса, трубчатая, рулонная (спиральная и в виде полого волокна).
Обезжелезивание воды. Удаление железа из воды
В подземных водах железо обычно находится в виде Fe (HCO3) 2, в поверхностных водах — в виде тонкодисперсной взвеси гидроксида или входит в состав комплексных органических веществ.
Подземные воды обезжелезивают упрощенной аэрацией (свободным падением воды с высоты 0,4-0,6 м) с послед. фильтрованием с помощью осадочных фильтров. При этом на пов-сти зерен выделяется каталитическая пленка соединений железа, являющаяся своего рода катализатором и тем самым ускоряющая процесс обезжелезивания. Метод используют при общем содержании железа до 10 мг/л (в т. ч. двухвалентного железа Fе2 + — не менее 70%). Сероводород Н2S — до 0,5 мг/л; рН не менее 6,8. В др. случаях и при наличии в воде агрессивного диоксида углерода СО2 применяют аэрацию с помощью специальных аэраторов-градирен и фильтрование через слой зернистого материала на осадочных фильтрах. При значительном содержании железа перед фильтрами иногда устанавливают отстойники, где происходит окисление двух валентного железа в трех валентное и коагуляция образующегося гидроксида железа, который также отфильтровывается осадочными фильтрами.
Аэрация, совмещаемая с подщелачиванием воды и последующим фильтрованием — это универсальный метод, позволяющий удалять железо во всех его формах из подземных и поверхностных вод. Добавление раствора щелочных реагентов в воду осуществляется непосредственно после аэратора с помощью станции дозирования реагентов СДР. При этом методе из воды может выделяться гидроксид или карбонат железа. Зачастую для комплексной очистки воды от железа и других восстановителей, например сероводорода, в воду перед подачей в фильтры вводят окислители — хлор или перманганат калия.
Обескремнивание воды. Удаление силикатов (кремния) из воды
Содержание силикатов и их солей в природных водах обычно колеблется от 1 до 50-60 мг/л. Высокие концентрации силикатов и их солей вследствие образования накипи недопустимы в воде, используемой для питания паровых котлов высокого давления, а также в некоторых производствах (например целлюлозы, полупроводников, лекарственных препаратов и др. ). При применении извести можно уменьшить содержание силикатов в воде до 0,3-0,5 мг/л.
При обескремнивании воды солями железа Fe3+ расход их составляет около 2 мг железа на 1 мг удаляемых коллоидных силикатов. Обескремнивание солями алюминия лучше происходит при введении в воду NaAlO2 (10-15 мг/л на 1 мг SiO32-), чем A12 (SO4) 3. Обработкой гидроксида магния Mg (OH) 2 при нагревании воды до 40 °С удается снизить содержание силикатов до 1 мг/л, а при нагревании до 100°С — до 0,25 мг/л.
При использовании обожженного доломита остаточное содержание SiO32- уменьшают до 2 мг/л при подогреве воды до 40 °С и до 0,2 мг/л — при подогреве до 98 °С. В случае введения в нагретую воду каустич. магнезита (10-15 мг на 1 мг удаляемой SiO32-) образовавшийся Mg (OH) 2 сорбирует из воды H2SiO3, при этом содержание Si уменьшается до 1,0-1,5 мг/л. Почти полное Обескремнивание воды (до 0,02-0,05 мг/л) м. б. достигнуто путем ионного обмена.
Дегазация, деаэрация воды. Удаление кислорода из воды
Растворенные в воде газы (О2, СО2, H2S) повышают ее коррозионную активность и придают неприятный привкус и запах (H2S, CH4). На тепловых электростанциях дегазация — один из важных процессов, осуществляется пропусканием через воду пара. При этом в результате нагревания ее до температуры кипения при атмосферном давлении или в вакууме растворимость газов в воде снижается до нуля. Аэрацию воды посредством ее разбрызгивания используют в основном для устранения диоксида углерода и сероводорода. Как самостоятельный метод для очистки воды от сероводорода аэрацию можно использовать только при малых его концентрациях (метод наиболее эффективен при рН < 5). Химические методы дегазации применяют в основном для обескислороживания воды, добавляя к ней различные восстановители (SO2, Na2SO3, Na2S2O3, гидразин) с помощью химического деаэратора. Очисткой воды в биохимических реакторах с последующим фильтрованием в осадочных фильтрах можно практически полностью устранить сероводород, гидросульфиды и сернистые соединения.
-------------------------------------------
