Вода кондиционированная что это
Кондиционирование воды
Современный человек все больше осознает, насколько важную роль играет качество воды. Стандартной очистки от токсичных веществ и микроорганизмов во многих случаях недостаточно. Помимо этого, вода, которую мы ежедневно пьем и используем для других целей, должна иметь определенный уровень pH и щелочности, а также оптимальный химический состав. Для этих целей в комплексной водоподготовке применяется особая технология – кондиционирование воды.
Особенности и сфера применения
В теории под кондиционированием понимают комплексный технологический процесс, в ходе которого состав воды доводят до необходимых значений следующих параметров:
Кондиционирование питьевой воды включает сразу несколько операций: глубокую очистку, обеззараживание, введение специальных химических реагентов для умягчения и удаления нежелательных химических соединений, а также других примесей. Другими словами, в процессе подготовки воду нужно стабилизировать.
Кондиционируют не только воду для питья и приготовления пищи. Не менее важное значение имеет качественная водоподготовка на производстве, а также в энергетике. В частности, сегодня существует множество методов кондиционирования воды, используемой в коммунальных сетях, трубопроводах, а также системах индивидуального отопления.
В результате такой обработки технической воде обеспечивают низкую коррозионную активность и минимальный объем известкового осадка. Такие параметры критичны для оборудования с теплообменниками, а также отопительных сетей и прочих коммуникаций.
Основные функции
В результате проведения таких технологических операций получают воду со строго определенными параметрами и химическим составом. В случае с питьевой водой содержание полезных для человека веществ доводят до максимума, токсичных – минимизируют.
Способы кондиционирования
Существует обширная классификация методов кондиционирования воды. Все они относятся к промышленным, поскольку такой технологический процесс входит в задачи профессиональной водоподготовки.
Заключение
Как можно убедиться, кондиционирование – очень важный технологический процесс, который входит в подготовку воды, применяемой в любых целях: для питья, производства напитков, пищевых продуктов, медикаментов, косметических и ветеринарных препаратов. Не менее важную роль играет грамотная подготовка технической воды, которую используют в инженерных сетях: теплотрассах, магистралях отопления и горячего водоснабжения.
Способы кондиционирования воды
Понятие кондиционирования воды – это технологический процесс, связанный с доведением состава воды до необходимых параметров, в которых учитываются концентрация полезных веществ и токсичных (первые по максимуму, вторые по минимуму), щелочность, значение pH. Сам процесс в себя включается несколько операций, связанных с очищением воды, в которую впоследствии вносятся специальные реагенты. Кондиционирование проводятся и для получения питьевой воды, и для пищевых производств, и даже для объектов энергетики.
Стабилизационная обработка воды для тепловых процессов
Требования к воде, которая используется в качестве теплоносителя, обозначаются двумя ее параметрами:
Если вода соответствует этим двум требованием, то ее называют стабильной. При этом принят такой параметр, как коэффициент стабильности, обозначаемый буквой «J». Если данный коэффициент меньше «0», то у жидкости появляется коррозионная активность, но она не является сильно активной. При «J» больше «1» активность резко возрастает, что приводит к отложению солей на металлических поверхностях оборудования и трубопроводов. Если J=0, то это считается идеальным состоянием воды.
При этом расчетная формула коэффициента такова: J = pHn – pHs, где «pHs» – это водородный показатель (кислотность) жидкостного раствора. Он определяется или с помощью расчетов, или принимается значение по номограммам.
Из формулы становится понятным, что стабильность воды падает, если в нее внести кислоту или провести процессы умягчения. Если в воду добавить соли натрия или кальция, то произойдет увеличение стабильности. При этом необходимо понимать, что в разных энергетических установках используется вода с разными показателями концентрации в ней солей. Поэтому и способы их уменьшения применяются разные. К примеру, в установках, где используется теплоноситель с небольшой температурой, лучше всего использовать физические способы, в основе которых лежит способ связывания солей в кристаллы, для дальнейшего их вывода. В установках, в которых теплоноситель имеет высокую температуру, в основном применяются химические способы.
Кондиционирование воды физическими способами – это радиоволновая обработка или магнитная.
Технологии и методы
Магнитный способ сегодня используется практически по всех тепловых установках небольшой мощности. Метод прост и дешев. В основе его лежит воздействие магнитом на воду, которая движется со скоростью не более 3 м/с. В ней образуются кристаллические взвеси, которые появляются внутри водяного потока под действием магнитного поля, расположенного перпендикулярно направленному движению воды. Взвеси всплывают на поверхность водной глади, которые очень легко удалить.
Необходимо отметить, что магнитное поле легко растворяет накипь, которая образуется на поверхностях теплообменников и трубопроводов. Но интересен тот факт, что действие магнита со временем исчезает. Как уверяют ученые, вода просто привыкает к магнитному полю. Поэтому в тепловых сетях магнитному воздействию подвергают не только воду из подпитывающей магистрали, но и весь теплоноситель в системе.
Радиочастотная обработка воды – это воздействие на поток высокочастотного излучения, которое вырабатывает специальный генератор. В качестве излучателей используется провод, наматываемый на трубопровод с теплоносителем. По сути, получается так, что растворенные в воде соли под действием излучения превращаются в нерастворимые кристаллы. Как это происходит и под действием магнита.
Химический способ кондиционирования – это добавление в воду так называемых стабилизирующих реагентов. Именно они связывают соли в кристаллы. То есть, последние остаются в теплоносителе и не оседают на металлических поверхностях оборудования и труб. В качестве таких реагентов используют фосфаты.
Есть еще один вариант технологии кондиционирования воды, который основан на стабилизации самого теплоносителя. Для этого в воду добавляется кислота или специальные реагенты комплексоны. Их добавление переводит жесткость карбонатную в некарбонатную. При этом очень важно соблюдать пропорции вносимой кислоты. Если ее не доложить, то внутри теплоносителя будет выпадать осадок, что снизит качества используемой воды. Переизбыток вносимого реагента – быстрая коррозия металлических деталей. Поэтому в установках монтируется специальный насос в виде дозатора, который точно порционально может внести в систему необходимое количество кислоты.
Что касается комплексонов, то это соединение некоторых органических веществ. Они в водном растворе могут соединяться с ионами металлов, образуя комплексы. Единственное, что необходимо отметить, это разнообразие предложений. На рынке присутствуют дорогие комплексоны и дешевые. Поэтому их выбирают по значимости воздействия на воду. В небольших теплосетях с маломощными нагревательными установками, где требуется недорогой процесс кондиционирования, используют фосфорорганические комплексы. Их добавляют в теплоноситель в пропорции 1-3 мг на 1 литр.
Понятно, что для кондиционирования природных вод, которые используются для питья, совершенно другие технологии. Поэтому разберемся и с ними.
Кондиционирование питьевой воды
Водоснабжение питьевой водой сталкивается с двумя противоположными условиями кондиционирования:
Очищать воду надо обязательно. Но что делать с пониженным содержанием необходимых для человека солей и других веществ. Выход один – добавлять их в воду. К примеру, низкая концентрация фтора – явление обычное, особенно после очистки. Чтобы повысить этот показатель, необходимо пропустить водный поток через известковые минералы.
Но тут есть один момент, который касается норм концентрации. Оптимальный диапазон – 0,7-1,2 мг/л. Если анализ воды показал концентрацию из этого диапазона, то кондиционирование проводить не надо. Если величина меньше, то производится внесение фтористых солей, таких как фтористый кальций, фтористый натрий, кремнефтористый аммоний и так далее. Надо признаться, что все вышеперечисленные вещества – яды. Поэтому в системах водоочистки устанавливаются дозаторы. Сегодня все чаще от этого отходят, используя вместо этих веществ ионообменные смолы. Во всяком случае, в домашних системах водоочистки используют именно их.
Кондиционирование питьевой воды – это не только очищение и доведения концентрации всех химических веществ до необходимой нормы. Это стабилизация самой жидкости.
Кондиционирование воды для пищевой промышленности
Чаще всего кондиционирование для напитков – это контроль жесткости и щелочности. При этом последний показатель играет более важную роль. А так как в сырьевой воде для напитков он всегда завышен, поэтому приходится бороться со щелочностью разными способами. Самый распространенный – добавить в жидкость кислоту.
Контролировать данный показатель в процессе добавления реагента невозможно. Поэтому используют два варианта:
Чаще используют первый способ, как самый точный.
Классификация питьевой воды
Любая используемая человеком питьевая вода в своей основе является природной, поскольку всегда получается из природных источников. Искусственно синтезированная вода для питьевых целей непригодна, объёмы её производства ничтожны, затраты на получение колоссальны.
Питьевая вода,полученая непосредственно из высококачественных природных водоисточников без применения методов водоподготовки, изменяющих её естественный химический состав и физические свойства и изначально соответствующая установленным к питьевой воде требованиям, может быть условно названа «натуральной питьевой водой». При соблюдении указанных требований натуральными в зависимости от источников добычи могут быть артезианские, грунтовые, родниковые, ледниковые, речные, озёрные и прочие типы природной питьевой воды, не проходящие указанную выше подготовку.
Вода, качество которой на уровне питьевого может быть достигнуто лишь после соответствующей водоподготовки, в результате которой изменяются её первоначальные состав и свойства может быть названа «подготовленой питьевой водой». Принято выделять следующие типы подготовленной воды – очищенную, доочищеную, кондиционированную, смешанную и прочие.
Очищенная питьевая вода, как следует из самого названия получается путём её очистки, проводимой с целью снижения избыточного содержания в воде вредных веществ и микроорганизмов. Способов, методов и установок по очистке огромное множество. Их выбор определяется исходя из начального и требуемого качества очищаемой воды и экономических возможностей.
С точки зрения непосредственного места нахождения питьевой воды и получения её потребителями могут быть выделены:
В особую категорию могут быть выделены питьевые минеральные воды, в том числе бутылированные.
В «Методических указаниях № 2000/34», подготовленных Российским научным центром восстановительной медицины и курортологии Минздрава России и утверждённых Минздравом России 31 марта 2000г, приводится следующая общая характеристика и классификация минеральных вод для целей их сертификации.
Кондиционирование воды позволяет значительно улучшить ее основные свойства
Вода, используемая для питья и приготовления пищи, должна обладать определенными свойствами и химическим составом. Часто недостаточно просто избавить воду от токсичных веществ, бактерий и микроорганизмов, нужно обеспечить присутствие в составе воды полезных веществ в заданном количестве, поддержать необходимый уровень pH и щелочности. Такое требование справедливо не только для питьевой воды, но и для воды, применяемой в различных областях. Например, в энергетической промышленности нужно обеспечить такой состав примесей в воде, которые будут препятствовать образованию накипи и не будут вызывать коррозию металлов. Процесс доведения параметров состава воды до заданных величин называют кондиционированием воды. Кондиционирование воды обычно включает в себя ряд операций, позволяющих очистить воду от загрязнений и ввести необходимые реагенты.
Вода отличается в разных регионах по своим химическим и органолептическим свойствам. Основными показателями при проведении химического анализа считают показатели жесткости, кислотности, содержания примесей.
Железо в воде способствует образованию желтых пятен на одежде и сантехнических приборах. Оно отрицательно влияет на вкус приготовляемой пищи. Для решения данной проблемы обычно используют умягчители воды, если же концентрация железа в воде высока, то применяют фильтры-обезжелезиватели.
Кислотность воды играет также немаловажную роль. Кислая вода способна вызвать коррозию труб, сантехнического оборудования, водонагревателей и других водопотребляющих устройств. для определения уровня кислотности воды проводят специальных химический анализ. Чем выше уровень полученного pH, тем кислее вода. Установка фильтра-нейтрализатора или дозирующего насоса позволит поддерживать в норме уровень кислотности воды.
Кондиционирование воды помогает справиться с четырьмя основными проблемами:
Кондиционирование воды
Конечная цель любой водоподготовки (для питьевых нужд, энергетики, технологических нужд) – получение воды со строго определенными, ограниченными жесткими рамками свойствами и химическим составом.
Исходная вода, доступная разным потребителям, существенно отличается по химическому составу и концентрация одних веществ в ней может быть выше максимально допустимой, а других – ниже минимально допустимой для того или иного применения. Поэтому, часто требуется обеспечить не только снижение концентраций целого ряда веществ, но и присутствие в заданных количествах веществ, полезных для данного потребителя.
Любая из существующих технологий водоочистки при удалении из воды избыточного количества одних веществ удаляет и некоторое количество других веществ, в том числе и полезных для потребителя. Кроме того, часто требования потребителя к составу очищенной воды таковы, что их нельзя обеспечить ни одной из существующих технологий очистки. Например, в очищенной воде для производства пива необходимо полное отсутствие солей магния, но необходимо обеспечить определенную концентрацию солей кальция (которые по любой технологии извлекаются вместе с солями магния).
Таким образом, водоочистка (удаление из воды ненужных потребителю веществ) часто не позволяет подготовить воду с требуемыми химическим составом и свойствами, поскольку ряд полезных для потребителя веществ в очищенной воде содержатся в недостаточном количестве. Чтобы восполнить этот недостаток в очищенную воду искусственно добавляют расчетное количество недостающих веществ.
В академическом смысле, кондиционированием воды является весь процесс доведения состава исходной воды до заданных потребителем параметров (кондиций), а именно: удаление из воды ненужных потребителю веществ и добавление в воду недостающих веществ.
На практике под кондиционированием воды обычно подразумевают не весь процесс водоподготовки, а технологические операции дегазации, изменения рН, щелочности или/и химического состава очищенной воды с целью её стабилизации или/и корректировки минерального баланса.
Стабилизация (стабилизационная обработка) очищенной воды – это дегазация, корректировка рН или/и введение реагентов (фосфатов, аминов, комплексонов и т.п.) для предотвращения коррозии металлических поверхностей или/и связывающих соли жесткости для предотвращения образования отложений.
Корректировка минерального баланса очищенной (как правило, деминерализованной) воды – обеспечение в ней необходимой потребителю концентрации минеральных веществ, то есть добавление в деминерализованную воду минеральных солей, нормируемых потребителем.
Например, для создания физиологически полноценного минерального баланса питьевой воды в деминерализованную воду вводят растворимые соединения кальция, магния, фтора и йода.