Как очистить воду от соли

Количество солей — солесодержание — входит в число основных показателей, определяющих качество воды, применяемой для приготовления еды, питья, полива, технических нужд. Соли состоят из металлов, гидроксилов, кислотных остатков. В небольшом количестве их присутствие — минерализация воды — улучшает её вкусовой и химический состав. В избыточном сильно ухудшает, приносит большой вред здоровью человека и природе — почвам, водоемам, флоре, фауне. В водном растворе должны присутствовать соли в количестве, предписанном стандартами. Процесс очистка воды с солью до нормально допустимого состояния называется обессоливанием (деминерализацией).

Какие соли в воде нужно очистить

К солям относятся соединения металлов с разными химическими веществами.

В зависимости от состава они делятся на несколько групп.

Соли могут быть простыми, двойными, смешанными, кристаллогидратными. От их состава зависит степень очистки, способы деминерализация, выбор оборудования для очистки воды от солей.

Вся вода на планете имеет различный солевой состав. Особенно много соединений в артезианской добыче. Чем глубже залегают водоносные слои, тем они более соленасыщены — присутствие примесей колеблется в диапазоне 1000–10 000 мг/л. Среди них почти всегда есть сульфаты, хлориды, сульфиды, фосфаты, карбонаты. Поэтому перед употреблением необходимо очистить воду от солей.

Что будет, если много соли в воде

Что будет, если не удалить соли из воды и использовать жидкость с различными солями?

Избыточное солесодержание в водных растворах ощутимо сказывается на людском здоровье, работоспособности, на безремонтном и общем сроке службы оборудования, инженерных гидротехнических сетей. Именно поэтому разработаны установки для очистки воды от солей.

Как вода с повышенным содержанием солей влияет на организм

Кратковременное употребление напитков с высоким содержанием солей в воде безопасно, но может вызвать дискомфорт — рези и боль в желудке, упадок сил. Так организм старается вывести избытки кальция, калия, магния. Если много соли в воде, то все органы начинают работать в повышенном режиме — возрастает нагрузка на сердце, почки, печень, нужно задуматься над тем, как удалить соли из воды.

В умеренных дозах сульфаты и хлориды улучшают вкусовые оттенки. В избыточных ухудшают, придавая напитку солоноватый вкус с неприятной горчинкой. При наличии сульфатов свыше 250 мг/л ощущается неприятный лекарственный привкус, возможно расстройство кишечника. Большое количество натрия опасно для людей с гипертонией, может спровоцировать криз. Умеренное количество кальция сказывается благотворно. Он укрепляет зубы и кости. При переизбытке возрастает жесткость воды. Кальциты откладываются внутри кровеносных сосудов, уменьшают протоки, нарушают обмен веществ.

Соединяясь, они образуют камни, увеличивают риски тромбообразования. Система очистки воды от солей для дома, купленная на нашем сайте, заметно улучшит здоровье.

Как вода с высоким содержанием соли воздействует на оборудование

Повышенное содержание солей в воде вредно сказывается на работе техники, вызывает коррозию деталей. Лопаются водяные трубы, в котельных взрываются котлы. Быстро ломаются бытовые приборы — водонагреватели, стирально-моечные машины, чайники.

Взвеси выпадают в осадок, накапливаются на внутренней поверхности гидрооборудования, что приводит к сбоям и неисправностям. Даже незначительные отложения накипи слоем 1,5 мм ухудшают теплопроводность отопительных систем на 15 %. Возрастают энергетические затраты.

Постоянно накапливающиеся примеси ухудшают качество воды, текущей из крана. Многокилометровые трубопроводы сложно очищать. Водораспределительным предприятиям лучше заблаговременно позаботиться о том, чем очистить воду от солей перед подачей жидкости в инженерные коммуникации.

Нормы солености воды

Показатели присутствия солевых соединений предопределяются стандартами. Основным документом для питьевой воды, подающейся из систем водоснабжения, служит СанПиН 2.1.4.1074-01, для бутилированной СанПиН 2.1.4.1116-02, для водицы из природных источников СанПиН 2.1.4.1175-02. В ГН 2.1.5.689-98 приведены предельно-допустимые концентрации (ПДК) отдельных веществ. Если реальные показатели превышают ПДК, нужно убрать соли из воды.

Для хозяйственной и технической воды нормы указываются в ГОСТ, ТУ, проектной документации, в инструкциях к оборудованию и отдельно к комплектующим гидросистем. Сравнение результатов анализа с нормативными показателями поможет предприятиям понять: требуется ли удаление соли из воды.

Показатели солености и минерализации:

Наиболее полезна для организма пресная, слабоминерализованная вода с солевой концентрацией 100 мг/л (100 ppm). Предел общей минерализации ПДК = 1000 мг/л, вкусной считается жидкость с солесодержанием 500–600 мг/литр.

Предельно допустимое количество хлоридно-сульфатных соединений — 200–400, гидрокарбонатных — 250–500, фосфатных — 3,5 мг/л.

Строгие нормы солесодержания устанавливают в промышленности для рабочей технической жидкости. Для ТЭЦ и ТЭС численность солей не должна превышать 30–100 мкг-экв/кг. Даже морскую воду можно очистить от растворенных в ней солей с помощью фильтрования и затем использовать для любых целей.

Вода с высоким содержанием соли — как определить количество солей в воде

Присутствие солевых примесей ощущается органолептически:

• Вкус солоноватый, с неприятной кислотной горчинкой или горько-соленый.
• Запах с резковатым характерным оттенком.
• Сероватый или белёсый налет на посуде.
• Длительная варка овощей, жесткость вареного мяса.
• Стянутость кожи, покалывание после мытья.
• Сухость, ломкость волос.
• В жесткой воде слабее проявляются пенящие свойства моющих средств, возрастает их расход.

Точное количество солевых примесей можно определить, заказав химический анализ в лаборатории. Там вычислят общую минерализацию, численность отдельных веществ, сухой остаток. На основе полученных расчетов легко выбрать промышленные и бытовые установки по очистке воды от солей.

Значения ПДК для некоторых элементов в мг/л:

• натрий — 200;
• кальций — 100;
• магний — 50;
• калий — 12;
• медь — 1,0;
• железо — 0,3.

Можно самостоятельно выполнить измерения с помощью специальных переносных приборов — солемеров. Анализатор TDS-метр меряет общее количество веществ в водном растворе (численность солесодержащих частиц на 1 миллион частичек воды: 1 ppm = 1 мг/л) и выдает показатель минерализации, зависящий от суммарной концентрации ионов (положительных катионов, отрицательных анионов).

Солесодержание зависит от температуры. При нагреве воды отложения на дне и стенках посуды намного интенсивнее, чем в сосудах с холодной водой.

При разной температуре измерения будут отличаться. При выборе установок для очистки воды с солью ориентируются на усредненные годовые показатели. Чтобы их получить, нужно сдавать пробы на анализ каждый сезон.

Как очистить воду от соли

Как можно удалить соль из воды — очистку производят разными способами. Бытовую воду, текущую из крана, можно отстаивать, дистиллировать, заморозить/разморозить, профильтровать или прокипятить. Эти способы подходят для обработки небольшого количества водных растворов.

Жидкость, добытую из природных открытых или глубинных подземных источников, обрабатывают более тщательно сложными промышленными способами, среди которых применяются:

1. Механическая очистка от примесей, присутствующих в виде крупных частиц величиной от 5 мкм.
2. Очистка с помощью разнообразных осадочных фильтров, которые улавливают мелкие частицы.
3. Использование химических реагентов — смол, извести, сульфаугля.
4. Электродеионизация с помощью ионообменного материала.
5. Обратный осмос — особо эффективный мембранный вариант обессоливания.

При выборе способы очистки воды от солей, при подборе оборудования учитываются: производственные задачи, назначение жидкости, мощность подачи потока, давление, прочие факторы.

Обратный осмос — основной метод очистки воды от солей

При обратносмотическом процессе водный раствор пропускается через микроскопические капилляры мембраны. Через них молекулы воды проникают беспрепятственно, но задерживаются все остальные микрочастицы. Можно ли очистить воду от соли на 99,9 % — установки, которые продаются на сайте компании Diasel, очень глубоко производят удаление всех солей и примесей. Показатель качества очистки воды от солей и металлов близок к 100 %.

Компактная линия, с помощью которой легко убрать соли воды, выполняет сразу несколько функций. Помимо солей она удаляет другие вредоносные примеси, производя комплексную очистку от нежелательных химических веществ. Процесс не образует отложений, которые могут засорить систему или проскользнуть в очищенный раствор.

Жидкость становится прозрачной, мягкой, пригодной для разных нужд — для мытья, еды и питья, для подачи в бытовую технику и промышленные системы.

На сайте компании «Диасел» можно купить разные обратноосмотические системы очистки воды от солей:

1. Установки обратного осмоса для различных промышленных предприятий.
2. Двухступенчатые установки различной производительностью от 50 литров до 20 м³/час используют в медицине, в энергетике, радиоэлектронике, металлургии.
3. Установки на весь дом востребованы в частном домостроении. Их приобретают владельцы загородных особняков, дачных коттеджей, подводящие воду из автономных источников.
4. Бытовые системы обратного осмоса пользуются спросом даже у владельцев небольших предприятий общественного питания. В доме компактное устройство размещается под кухонной раковиной и обеспечивает жильцов полезной деминерализованной водицей.

Установки, производящие удаление солей воды, извлекают до 98-99 % примесей, качественно улучшая вкус воды.

Польза обратноосмотических установок обессоливания

Вода, подвергнутая очистке, при нагревании не образует накипь. Надолго продлевается срок службы промышленной техники, бытовых приборов, всех систем жизнеобеспечения — отопительных, водопроводных, канализационных. Очищенные водные растворы можно безопасно использовать на производстве, в гидротехнических сооружениях, в котельных станциях.

Затраты на приобретение установки обратного осмоса быстро окупятся, принесут пользу. Избавят от протечек, поломок гидрооборудования, проблем со здоровьем.

Купить обратный осмос, способный очистить воду от растворенных солей, от взвешенных примесей и коллоидных частиц, удобно в Diasel Engineering. Инженеры компании подберут комплекс, соответствующий задачам частных клиентов, общественных организаций, промышленных производств. Выполнят установку, запуск, тестирование. Дадут исчерпывающую консультацию по использованию оборудования. Обеспечат гарантийное и текущее обслуживание.

Очистка воды от солей уникальной озоновой системой обратного осмоса

В ряде случаев в артезианской воде налицо повышенное содержание ионов отдельных веществ, таких, как ионы металлов, аммония, фтора и многие другие примеси в ионной и молекулярной форме помимо железа и марганца. Самый типичный случай — это превышение содержания кальция и магния или, другими словами, повышенная жесткость. В этом случае идеальным решением является использование ступени обратного осмоса для удаления лишних солей жесткости. Практически, через мембрану обратного осмоса пропускается некоторая часть потока воды уже предварительно очищенная озонированием и ультрафильтрацией. Регулируя долю потока воды, прошедшей через мембрану обратного осмоса, мы можем установить желаемую степень жесткости воды или желаемое солесодержание. Для питьевой воды это решение является идеальным. Использование ступени обратного осмоса для обессоливания части потока воды, уже предварительно глубоко очищенной при помощи озонирования и ультрафильтрации, реализовано в установках серии Pozitron 1 UF-RO. В установках этой серии используются малонапорные высокопроизводительные мембраны обратного осмоса, что в сочетании с предварительной глубокой очисткой воды при помощи озонирования и ультрафильтрации и с использованием двухступенчатой схемы подъема давления делает установки этой серии экономичными, надежными и простыми в эксплуатации.
Для технической воды возможно использование ионообменного умягчения воды с периодической регенерацией ионообменной смолы поваренной солью. При этом кальций, магний и некоторые другие ионы металлов заменяются на ионы натрия. Для питьевой воды такая технология не слишком подходит, так как натрий далеко не безвреден для организма и существенно опасней кальция, поскольку его избыток задерживает воду в тканях человека и приводит к отекам. Сейчас это достаточно актуально, так как мы потребляется избыточное количество соли с пищей. Для технической воды ионообменное умягчение вполне приемлемо и установки очистки воды могут быть укомплектованы ступенью ионообменного фильтра.

Очистка солей, содержащих кристаллизационную воду – СУНЦ МГУ

Занятие 1. Перекристаллизация

Задания

1. В чем заключается сущность перекристаллизации?

2. Перечислите способы перекристаллизации. От чего зависит выбор способа?

3. Перечислите пути загрязнения осадка.

(Для ответа на вопросы 1 – 3 воспользуйтесь книгой Ю.М. Коренева «Общая и неорганическая химия. Часть IV. Растворы»).

4. Получите у преподавателя индивидуальное задание и рассчитайте, сколько технической соли (А г) надо взять для приготовления исходного раствора и сколько очищенной соли (В г) должно выделиться после перекристаллизации, а также выполните другие требуемые расчеты. (Даны содержание безводной соли в кристаллогидрате, растворимость при различных температурах, объем воды, добавляемый для растворения).

Пример расчета:

Пусть А г – масса навески CuSO₄×dH₂O (содержание безводной соли 63,9%), необходимая для приготовления насыщенного раствора CuSO₄ при 80^оС. Тогда 0,639А – масса безводного CuSO₄, 0,361А – масса кристаллизационной воды.

Если мы растворяем соль в 50 мл воды, то, воспользовавшись данными о ее растворимости, получаем пропорцию:

В 100 г воды – растворяется 55,5 г CuSO₄

В (50+0,361А) г воды – 0,639А г CuSO₄

Решая пропорцию, находим: А = 63,1 г CuSO₄×dH₂O.

Масса воды в приготовленном растворе будет равна 50+0,361А = 72,8 г; масса растворенного CuSO₄ составит 0,639А = 40,3 г.

Пусть при охлаждении до 20^оС должно выпасть В г CuSO₄×dH₂O. Тогда в растворе остается 72,8-0,361В г воды и 40,3-0,639В г CuSO₄.

Составим пропорцию:

В 100 г воды – растворяется 20,5 г CuSO₄

В (72,8-0,361В) г воды – (40,3-0,639В) г CuSO₄

Находим В = 45,0 г CuSO₄×dH₂O должно выпасть в осадок.

5. Составьте и проанализируйте графики температурной зависимости растворимости солей по данным, приведенным в конце пособия. Ответьте на вопросы:

– оптимально ли выбрана температура растворения Вашей соли?

– достаточна ли разница в растворимости Вашей соли при высоких и низких температурах для того, чтобы из раствора выделилось значительное количество соли?

– при каких температурах следует вести растворение и кристаллизацию соли, чтобы выход перекристаллизации был оптимален?

– есть ли возможность повысить выход перекристаллизации Вашей соли за счет образования менее растворимых форм – квасцов или шенитов? Если да, то рассчитайте массу сульфата калия или аммония, которую нужно добавить к Вашему раствору для образования квасцов или шенита. Рассчитайте объем воды, необходимый для растворения сульфата калия или аммония в горячей воде.

– как объяснить немонотонность температурной зависимости растворимости (если таковая наблюдается для Вашей соли)?

Обратите внимание, что растворимость дается в расчете на безводную соль, тогда как растворяемая и выделяемая из раствора формы – кристаллогидраты.

Пример графика:

Методика

1. Заполнить воронку для горячего фильтрования водой и начать нагревание.

2. Взвесить А г соли. Мерным цилиндром отмерить необходимое для растворения количество дистиллированной воды. Для веществ, растворы которых обладают высокой вязкостью (сульфаты хрома, алюминия), увеличить количество воды в 1,5 раза.

3. Налить воду в стакан, отметить уровень воды и поместить стакан на треножник (или на кольцо) с асбестовой сеткой.

4. Нагреть стакан пламенем горелки до указанной преподавателем температуры. В процессе нагревания добавлять соль мелкими порциями, помешивая стеклянной палочкой, до полного растворения. * Почему добавлять всю соль сразу не рекомендуется? Если уровень жидкости в стакане уменьшится (* почему это может случиться?), долить горячей дистиллированной воды.

5. Горячий раствор отфильтровать на воронке для горячего фильтрования. * Зачем?

 

Внимание! Если носик воронки не касается стенок стакана, помимо разбрызгивания возможно застывание раствора в носике:

6.  При получении двойных солей к прозрачному горячему фильтрату добавить горячий раствор сульфата калия или аммония и перемешать.

7. Фильтрат охладить в бане с холодной водой, перемешивая содержимое стакана стеклянной палочкой. * Зачем? Можно следить за динамикой роста кристаллов, периодически рассматривая их под микроскопом.

 

Кристаллы помещают под микроскоп на предметном стекле. Вот оно:

Если вы добавляли для растворения лишний объем воды или температурная зависимость растворимости вашего вещества пологая, перед кристаллизацией можно провести упаривание раствора (в 1.5-2 раза). Это увеличит выход продукта. * За счет чего?

Упаривание раствора сульфата кобальта на водяной бане:

Следует избегать охлаждения раствора в снегу или, если это необходимо, быстро проводить последующее фильтрование на охлажденном фильтре, промывая ледяной водой. Когда вы вынимаете раствор из снега, он начинает нагреваться, и выпавшие кристаллы, частично растворяясь, оплывают. Вместо кристаллов с четкими гранями (на фото слева) получаются “обсосанные леденцы” (справа):

8. Отфильтровать кристаллы на воронке Бюхнера (хорошо закристаллизованный осадок можно фильтровать на стеклянном фильтре), поместить в подписанную фарфоровую чашку и оставить сушиться на воздухе.

  

9. Определить массу перекристаллизованной соли С, рассчитать практический выход по формуле (С/В)×100%.

Фотографии кристаллов

CoSO₄×7H₂O и кобальтовый шенит Co(NH₄)₂(SO₄)₂×6Н₂О

NiSO₄×7H₂O и никелевый шенит Ni(NH₄)₂(SO₄)₂×6Н₂О

Медный купорос CuSO₄×5H₂O и медный шенит:

 

Алюмокалиевые квасцы KAl(SO₄)₂×12Н₂О

Хромокалиевые квасцы KCr(SO₄)₂×12Н₂О

Бура Na₂B₄O₇×10Н₂О

Очистка воды от солей жесткости

Жесткая вода: что это такое?

Состав воды, которую называют жесткой, содержит в себе повышенную концентрацию магниевых и кальциевых солей, т. е. солей жесткости. После стирки вещей в такой жидкости, они становятся жесткими, отсюда она получила название «жесткая». Суть в том, что указанные соли, вступая в реакцию с жирными кислотами из состава химических чистящих средств, въедаются в тканевую структуру, уплотняя ее. Если в воде содержится мало солей жесткости, то она считается мягкой.

Чем вредна вода повышенной жесткости?

– Одной из самых распространенных причин развития мочекаменного заболевания считается систематическое потребление жесткой воды. – Жесткая вода – основная причина образования накипи на ТЭНах посудомоечных и стиральных машин, нагревателей и котлов. Другое название такого налета – известь. Появление накипи неизменно способствует повышению затрат на оплату электрической энергии, потому что КПД оборудования резко сокращается. Кроме того, даже самый дорогой электрочайник, в котором образовалась накипь, может сломаться в результате перегрева. – Умывание водой, в составе которое содержится большое количество солей магния и кальция, отрицательно сказывается на состоянии волос и кожных покровов. Одежда, постиранная в ней, становится очень грубой и может вызвать возникновение многочисленных дерматологических проблем. – Вода, жесткость которой повышена, повышает расход чистящих средств. Следовательно, увеличивается бюджет, нужный на их покупку. Представленные причины обусловили то, что очистка воды от магниевых и кальциевых солей стала крайне актуальным и одним из приоритетных направлений водоочистки, причем как для бытовых, так и для технических нужно. Снижение жесткости воды принято называть ее умягчением. В положениях СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода» указано, что для потребления человеком показатель жесткости не должен превышать 7 мг-экв/л. Соли жесткости начинают активно выпадать в осадок при ее нагреве лишь с 2 мг-экв/л.

Виды жесткости

Существуют 2 разновидности жесткости:

1. Некарбонатная. Эта жесткость появляется из-за наличия сульфатов, хлоридов и нитритов кальция и магния, которые не выделяются в процессе нагревания жидкости. Данная жесткость считается также постоянной.
2. Карбонатная. Ее появление связано с наличием магниевых и кальциевых карбонатов. В процессе нагрева жидкости карбонаты оседают, и общей уровень жесткости снижается. Именно по этой причине данную разновидность жесткостью часто называют непостоянной, то есть временной.

Способы снижения жесткости

Обратный осмос

Эта методика подразумевает практически полное удаление (до 99%) примесей, которые находятся в воде. Жидкость пропускается через специальную мембрану (тонкопленочную), задерживающую примеси. Обратный осмос – самый качественный способ очистки, но цена на оборудование с производительностью 250 л/час составляет более 2000 американских долларов. Более того, для такой обработки требуется резервуар, объемом от 500 до 1000 литров, в котором будет собираться фильтрат. Дополнительно потребуется и насос 2-го подъема, подающий воду из резервуара. Учитывая дороговизну технологии, в целях устранения солей жесткости она используется очень редко, к примеру, когда вода нуждается в одновременной очистке от хлоридов.

Ионный обмен

Эта технология базируется на обмене магниевых и кальциевых ионов, которые находятся в воде, на натриевые ионы, присутствующие в смоле. Вода пропускается через фильтр, в котором находится смола. Такая методика умягчения применима для получения воды, пригодной для питья. Ионообменная смола постепенно насыщается солями кальция и магния и для восстановления фильтрующих свойств наполнитель подвергается регенерации. Эта процедура осуществляется посредством промывки соляным раствором.

Получение воды для питьевых нужд

Чтобы получить воду, которую можно использовать для пищевых нужд применяются фильтры бытового осмоса. Чаще всего такая установка монтируется прямо под кухонной мойкой с выводом очищенной воды через отдельный кран. В сравнении с классическими смоляными фильтрами, мембрана такого оборудования служит гораздо дольше – до 24 месяцев. Благодаря этому очистка получается более экономичной. Самое главное – своевременно заменять картриджи предварительной очистки.Технология обратного осмоса очистит воду не только от солей жесткости, но и от других нежелательных включений. В результате вода становится безопасной для здоровья.

Методы очистки воды с помощью соли — статья компании Габель

Дата публикации:10 июн

Наиболее распространенная солевая технология очистки воды – ионный обмен, с помощью которого эффективно понижается жесткость воды для бытового и технического применения. Существенно сокращается образование накипи. В целом, очистка воды солью от железа давно доказала свою эффективность.

В процессе такой очистки уменьшается концентрация магниевых и кальциевых химических соединений. Очищение жидкости происходит при ее прохождении через особую систему подготовки – вредные компоненты поглощаются, и одновременно повышается концентрация натриевых соединений.

Использование гранулированной и таблетированной соли

Процесс очистки приводит к удалению опасных примесей, но одновременно ухудшает свойства, поглощающих такие вещества, смол. В связи с этим рекомендуется проводить регенерацию, для последующего эффективного использования засыпки. Так восстанавливать свойства можно множество раз, и правильно используемая засыпка прослужит до 2-3 лет.

Хороший вариант – применение недорогой гранулированной соли, предполагающее корректировку ионного состава жидкости. Следует учитывать, что обычная пищевая соль не даст должного эффекта. Хороший результат можно получить, только если применяется специальная соль для очистки воды – это чистое химическое соединение без дополнительных компонентов, наподобие йода или фтора. Как результат – очистка пройдет быстрее и эффективнее.

Особенности применения таблетированной соли

Для человека данное вещество считается нейтральным – оно не принесет пользы, но и вреда от него не будет. Проблемы могут возникнуть только с определением дозировки. При несоблюдении рекомендуемых пропорций вкусовые свойства воды могут ухудшиться. В остальном таблетированная соль для очистки воды – весьма эффективное средство:

• Блокирует образование накипи при нагреве воды.
• «Связывает» многие опасные примеси, регенерирует полезные ионные компоненты.
• Жесткость воды снижается, и ее можно использовать без риска навредить бытовой технике и другому оборудованию.
• Ценовая доступность – покупка солевых средств очистки обойдется значительно дешевле, чем приобретение полноценной системы фильтрации.

Важный нюанс, который необходимо учитывать при покупке – качество продукта. Заявленный результат даст только чистое вещество, тогда как подделка может содержать нежелательные примеси. Чтобы убедиться в качестве таблетированной соли, придется периодически проверять состояние ТЭНов в оборудовании.

Ученые ЕС очистят морскую воду от соли

Химическая промышленность обеспечивает существование современного мира, но цену за это приходится платить окружающей среде. Можно ли сделать химпроизводство более экологичным, используя новые технологии для экономии природных ресурсов?
Программа “Футурис” приглашает в Нидерланды. Здесь на юго-западе страны расположен завод по производству пластика. Он использует большие объемы пресной воды для отвода тепла. Закачивать воду из-под земли здесь не получается: фабрика закупает ее у внешнего поставщика. Использованную воду сливают в море.

Сотрудник предприятия Нильс Рут уточняет: “В год нам нужно где-то 20 миллионов кубометров пресной воды. Как видите, предприятие расположено вблизи от моря, так что все подземные воды здесь соленые”.

Соленая вода нарушила бы работу установок. Закупать пресную воду пока дешевле, чем очищать отработанную. Но ученые Европейского исследовательского проекта ищут способ отфильтровывать любые загрязнения. Решения отрабатываются на экспериментальной площадке.
“Так, для начала мы очищаем воду от твердых частиц, для этого прогоняем ее через пластинчатый сепаратор, – рассказывает Альберт ван ден Брейк, специалист по очистке воды. – Ну а потом вода поступает на очистку от соли по двум различным технологиям”.

Исследователи тестируют усовершенствованные нанофильтры и новые мембраны. Это оборудование, считают они, позволит сделать очистку солёной воды выгодной в промышленном масштабе.

Член исследовательской команды Питер Кувенберг уточнят: “С традиционными мембранами вы можете получить в очищенном виде от 50 до 75% первоначального объема воды, а с новыми – 90-95%”.

Через мембраны проходит водяной пар, а соль отфильтровывается. Сложность – в недолговечности таких фильтров. Если увеличить их надежность, промышленные компании будут активнее прибегать к этому методу очистки воды.

Микробиолог Кристина Юнгфер не сомневается: “Это выгодно для промышленности. Очистка воды – экологичное и экономичное решение. С ним предприятия становятся независимы от поставщиков пресной воды. Новые технологии в этой области являются к тому же энергосберегающим. Как мы видим, в выигрыше и окружающая среда, и промышленность”.

Какой же метод промышленной очистки воды окажется наилучшим? Общего ответа нет. У предприятий разного профиля – разные задачи по очистке воды, таким образом, они могут “подгонять” схему под себя, комбинируя разные решения.
Инженер-химик Карлос Негро поясняет: “Задача – получить на выходе очищенную воду, и для этого необходимо встроить процесс очистки в промышленный цикл предприятия. В зависимости от организации производства фильтрация воды будет проводиться разными способами”.

На экспериментальном предприятии “Солвик” в Бельгии собирают жидкие промышленные отходы с соседних предприятий. На месте специалисты отрабатывают новые решения по очистке загрязненных вод и подготовке к вторичному использованию ряда материалов. Инженер-химик Сабин Таберт рассказывает и показывает: “Нет, это не шлак и не отходы. Мы должны найти способ дать этим материалам вторую жизнь. Это ведь так важно для человечества. В недалеком будущем вода станет очень дорогой. Решения для завтрашнего дня нам нужно искать уже сегодня”.

Подробности :
http://www.e4water.eu/

Как очистить воду от извести из скважины / Аквафор-Волгоград

В данной статье речь пойдет о жесткой воде. Из нее вы узнаете:

• какие примеси приводят к такому ее качеству;
• почему вода, содержащая соли кальция, нуждается в очистке;
• как сделать это, избавляя поступающую в употребление воду из извести;
• какие технические средства для этого следует применить;
• какие виды фильтров подходят для такой очистки.

Вся информация дана очень подробно. В статье описаны следующие виды фильтров:

• механические;
• электромагнитные;
• использующие принцип обратного осмоса;
• с применением ультрафильтрации;
• использующие химическую фильтрацию.

Приводится описание домашних методов: заморозка, кипячение, отстаивание и с помощью активированного угля. При этом перечисляются все плюсы и минусы данных методов, определяется степень их эффективности.

По точно такой же методике: подробно, с освещением принципа работы, перечислением достоинств и недостатков, характеристикой эффективности – описываются системы фильтрования, с помощью которых производится качественная очистка воды. Исходя из этого описания, вы сможете подобрать самый оптимальный вариант для своих условий.

Зачем нужноочищать воду от извести? В зависимости от содержащихся примесей воду подразделяют на жесткую и мягкую. Чем больше в жидкости растворенных элементов, тем она жестче. Наибольшей жесткостью обладает вода из скважины. В жесткой воде в максимальных количествах содержатся растворенные соли кальция, или по-простому – известь. Последствия употребления и применения жесткой воды трудно устранимы. Соли кальция способны нанести существенный вред организму, накапливаясь в почках, они ведут к образованию камней.

Помимо солей кальция в жесткой воде также содержится песок и глина, железо и марганец, нитраты и другие вредные вещества.

Помимо вреда здоровью вода из скважины и колодца приносит немало проблем в быту: выводит из строя системы водоснабжения и отопления, приводит к поломкам бытовой техники. Поэтому вопрос как очистить воду от извести является важным при проектировании системы комплексной очистки воды.

Способы очистки воды от солей кальция

Очистка воды от извести возможна как самыми простыми методами, так и способами, которые требует серьезного подхода, но тем временем гарантируют результат.

Очистка воды от извести: народные методы

К первой группе способов, нашедших широкое применение в народе, можно отнести следующие: 

Отстаивание

Жидкость необходимо налить в какую-либо емкость, оставить на ночь, затем слить 2/3 в другую чистую емкость. Оставшаяся 1/3 содержит в себе всевозможные примеси (песок, известь железо). Важно, что этот вариант можно использовать и для удаления примесей из водопроводной воды, поскольку за ночь весь хлор улетучится. Однако, при таком способе требуется много времени, к тому же воду постоянно придется переливать, да и убрать примеси из большого объема затруднительно.

Кипячение

Вторым по простоте и распространенности методом очищения является кипячение. Для достижения результата жидкость необходимо кипятить в течение 10-15 минут. За это время вредные микроорганизмы исчезнут, а известь выпадет в осадок. К недостаткам можно отнести проблематичность удаления накипи, а также, как и в случае с отстаиванием, низкую производительность.

Заморозка

Наполненную водой эмалированную кастрюлю нужно поставить в морозилку. После того, как половина воды замерзнет, вытащить полученный лед. Именно он и является целью. В середине должна скопиться грязь, полейте в это место кипятком, грязь растает и уйдет. Оставшийся лед идеально чист, растопите его и пользуйтесь водой. Правда, у такой воды есть один недостаток – в ней минимум полезных веществ. Для обогащения солями используют минералку, добавляя в пропорции 100 мл. минералки к 1 л. талой воды.

Очистка активированным углем

Активированным уголь активно используют производители бытовых фильтров. Пять таблеток необходимо завернуть в марлю и поместить в кастрюлю на ночь. Уголь не только очистит от примесей, содержащихся в жесткой воде, но и избавит от посторонних запахов.

Как очистить воду от извести из скважины в домашних условиях: технические приспособления

Владельцы дач и больших коттеджных участков используют очищенную воду не только для приготовления пищи, но и в хозяйственных нуждах. Поэтому перечисленные выше методы будут мало эффективны в силу низкой производительности.

В таких случаях устанавливаются фильтры. Принцип очищения жидкости данным способом подразумевает, что на водопровод будет установлен фильтр с очищающим модулем внутри. Для достижения большего эффекта применяют системы фильтрации.

Фильтры для очистки воды можно разделить на следующие виды:

Механические фильтры

Механическая фильтрация подразумевает очистку раствора путем процеживания через различные наполнители или сетчатые элементы. Среди механических фильтров выделяют фильтры грубой и тонкой очистки.

Фильтры грубой очистки устанавливаются на этапе водозабора. В основе содержат сетчатый элемент, который отсеивает крупные частицы размером 400 мкм и более, как правило, это известь, глина и песок. Такие фильтры называют грязевиками.

Фильтры тонкой очистки задерживают тонкие механические частицы. Внутри них установлен картридж с фильтрующим веществом. Вода после прохождения через данный фильтр не имеет запаха и обладает приятным чистым вкусом.

Электромагнитные фильтры

Суть работы заключается в том, что создается сильное электромагнитное поле, под воздействием которого известь теряет способность образовывать накипь. Электромагнитное поле также воздействует и на стенки труб, за счет чего накипь теряет свои свойства и начинает разрушаться.

Системы обратного осмоса

Особенность работы такихсистем заключается в том, что мембрана, расположенная в основе, по принципу обратного осмоса пропускает частицы воды и кислорода, но задерживает различные примеси.

Такая система сложна в установке, состоит из фильтра предварительной очистки, фильтрующего блока, насосного оборудования, регулирующих и контрольно-измерительных инструментов, промывного блока. Также в систему устанавливаются дополнительные картриджи, улучшающие качество продукта: минерализатор, ионизатор, биотермический картридж, умягчающий картридж.

Вода в системах обратного осмоса очищается практически до дистиллированного состояния. Но нужно знать, что процедура установки такой системы для обслуживания всей дачи или коттеджа довольно затратная, помимо начальных вложений придется тратиться на частую замену мембраны.

Ультрафильтрация

Данный метод по принципу действия схож с обратным осмосом. Жидкость пропускается сквозь мембрану, которая задерживает имеющиеся загрязнения. Основное отличие ультрафильтрации от обратного осмоса состоит в том, что в воде остаются примеси на молекулярном и ионном уровне. Так же как и установка системы обратного осмоса, внедрение и установка систем ультрафильтрации требует немалых затрат.

Очищение методом химической фильтрации

При данном методе для очистки жидкости от солей кальция и других загрязнений используются разнообразные химические реагенты.

Разновидностью химической фильтрации является коагуляция. Это метод основан на том, что молекулы коагулянта (специального вещества) притягивают к себе молекулы загрязнений, а затем выпадают в осадок в виде белых хлопьев.

Важно понимать, что для очистки больших объемов воды необходимо специальное оборудование, а обновлять коагулянт придется регулярно

При очистке воды из скважины от солей кальция в домашних условиях легко потерпеть неудачу. Поэтому, чтобы не совершить ошибок, нужно понять, какие две главные причины неудач существуют:

1. При установке фильтра в идеале нужно провести химический анализ жидкости и выяснить, какие загрязнения в ней содержатся. Очистка воды из скважины от извести в коттедже дело дорогостоящее, важно на начальном этапе просчитать все риски и выбрать верное решение.
2. Своевременная замена картриджей – залог чистой, вкусной и полезной воды без солей кальция.

Вода: Очищение щепоткой соли: Nature News

Опубликовано онлайн 19 марта 2008 г. | Природа 452, г. 260-261 (2008) | DOI: 10.1038 / 452260a

Изменение климата, рост населения и политические проблемы побуждают правительства и инвесторов от Калифорнии до Китая по-новому взглянуть на опреснение. Квирин Ширмайер пробирается внутрь.

Вода всегда была изменчивой темой в Австралии, самом засушливом населенном континенте в мире, но политический скандал, разразившийся на прошлой неделе, возможно, удивил.Протестующие жалуются, что планируемый опреснительный завод за пределами Мельбурна, Виктория, будет производить слишком много пресной воды.

Государственный завод стоимостью 3 миллиарда долларов США будет производить более 300 000 кубометров питьевой воды в день, когда он откроется в 2011 году, что сделает его одним из крупнейших в мире. Экологические группы заявляют, что завод не нужен. По словам Нила Рэнкина, представителя протестной группы Your Water Your Say, даже если потребление воды вырастет на 25%, к 2016 году предложение будет превышать потребление примерно на 60%.Цифры Ренкина основаны на увеличении государством других усилий, таких как переработка воды и сбор дождевой воды.

Конечно, на самом деле никого не беспокоит возможность иметь слишком много воды — речь идет об ущербе для окружающей среды. «Опреснение — наиболее энергоемкая форма водоснабжения», — говорит Питер Глейк, президент Тихоокеанского института, независимого экологического аналитического центра в Окленде, Калифорния. Викторианский завод будет располагаться рядом с ветряной электростанцией с шестью турбинами, но мало кто верит, что небольшая неэффективная ферма сможет обеспечить энергией огромный объект.Высококонцентрированный рассол, сбрасываемый в процессе опреснения, также имеет экологическое значение.

Экономические выплаты тоже высоки. В отличие от массового производства других потребительских товаров, при «производстве» воды нет явной экономии на масштабе — даже крупные растения не могут производить опресненную воду при значительно меньших затратах, чем небольшие коммунальные предприятия.

ИСТОЧНИК: GLOBAL WATER INTELLIGENCE

Страны все чаще готовы платить цену. Страны от Австралии до Великобритании, от США до Китая реализуют проекты по опреснению воды — 75 крупных заводов во всем мире находятся на разных стадиях развития (см. Диаграмму справа).В настоящее время около 15 000 производственных предприятий по всему миру ежедневно производят более 40 миллионов кубометров опресненной воды. «В следующие 10–20 лет мы увидим резкое увеличение производственных мощностей и производства», — говорит Брюс Дарем, независимый консультант, проработавший в отрасли водоснабжения более 30 лет. Только в Калифорнии были выдвинуты предложения по созданию как минимум 20 новых крупных опреснительных установок (см. Карту), которые в совокупности могли бы в конечном итоге обеспечить около 6% потребности штата в воде в городах.

Снизились затраты. Даже очень энергоемкие тепловые электростанции в регионе Персидского залива, которые очищают морскую воду путем кипячения и конденсации, могут производить пресную воду по цене менее 1 доллара США за кубический метр. А опреснительная установка в Ашкелоне в Израиле, некогда крупнейшая в мире, производит более 300 000 кубометров пресной воды в день по цене около 50 центов за кубометр. Это 1000 литров питьевой воды менее чем за половину розничной цены литровой бутылки Evian. Но в среднем техника 3.В 5 раз дороже, чем использование других источников пресной воды, таких как перекачка из водоносных горизонтов.

Технологическое будущее

Достижения в области химического машиностроения обещают сделать опреснение более доступным. Полиамидные мембраны являются основными компонентами установок обратного осмоса, которые производят более половины опресненной воды в мире и заменяют менее эффективные установки термической дистилляции. Чтобы удалить растворенные органические вещества и другие примеси, солоноватая или морская вода предварительно фильтруется, а затем пропускается под давлением через пучки этих полупроницаемых мембран, которые отделяют соли от воды (см.рис.4, стр.307).

Предварительная обработка не может полностью предотвратить загрязнение и разложение мембран, поэтому их необходимо химически очищать и часто заменять, что является основным фактором затрат. У каждой компании есть свой способ борьбы с «биообрастанием», отложениями солей и другими процессами, которые уменьшают поток воды через мембраны.

Стремясь бороться с обрастанием там, где это позволяет геология, некоторые операторы прибрежных заводов начали забирать воду из прибрежных колодцев, а не из открытого моря.Песок действует как естественный фильтр, предварительно очищая морскую воду. Пляжные колодцы также имеют то преимущество, что предотвращают попадание рыбы и морских обитателей в ловушку и гибель в водозаборных трубах, что является широко распространенной проблемой прибрежного опреснения воды.

На опреснительных заводах в прибрежной Испании песок используется в качестве естественного фильтра для предварительной очистки морской воды. GIERTH / DPA / CORBIS

Но хотя полимерные мембраны стали более проницаемыми и долговечными с момента их разработки, ни базовая технология, используемая при обратном осмосе, ни материалы мембран, используемые в процессе опреснения, сильно не изменились.Ученые в Сингапуре, который недавно выделили 250 миллионов долларов США на разработку технологий опреснения, тестируют альтернативные методы, такие как мембранная дистилляция, которая сочетает в себе как мембранную технологию, так и процесс выпаривания в одном устройстве. Затем это может быть связано с солнечной энергией, геотермальной энергией или отходящим теплом.

Еще одним многообещающим методом является использование ориентированных углеродных нанотрубок — пипеток молекулярного масштаба, с помощью которых воду можно нагнетать без трения в 1000 раз быстрее, чем через полимерные мембраны.Однако до сих пор никто не продемонстрировал опресняющую способность нанотрубок и не предложил, как решить проблему загрязнения. Кроме того, по мнению экспертов, эта технология, для которой требуется гидравлическое давление, снизит потребление энергии всего на 20%.

ИСТОЧНИК: МЕМБРАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Сейчас существуют прототипы технологии опреснения, основанной на «прямом осмосе», которая работает при очень низком давлении. Менахем Элимелех, инженер-эколог из Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, возглавляет группу, которая построила пилотную опреснительную установку, которая использует осмотическое, а не гидравлическое давление (см. Рисунок справа).Исследователи размещают концентрированный раствор растворенного аммиака и углекислого газа за мембраной, создавая осмотическое давление. Это втягивает соленую воду с другой стороны через мембрану. Затем пресную воду можно извлечь из вытяжного раствора, нагревая его до 58 ° C, чтобы аммиак и диоксид углерода выходили из раствора и улавливались.

«В абсолютном выражении этот процесс не так эффективен, как обратный осмос, но приятно то, что вы можете использовать отходящее тепло для разложения солей из раствора», — говорит Элимелех.

Помимо меньшей энергоемкости, прямой осмос значительно снижает выброс рассола. Остаточный рассол от существующих процессов опреснения необходимо разбавить до концентраций, безвредных для морской флоры и фауны.

Однако для прямого осмоса требуются мембраны, которые должны быть чрезвычайно тонкими и пористыми и устойчивыми к сильно щелочной воде, а такие устройства еще не коммерчески доступны, говорит Элимелех.

Энергия всегда будет решающим ограничением.Двадцать лет назад для производства одного кубометра опресненной воды требовалось 5–10 киловатт-часов. Современным установкам обратного осмоса, таким как установка в Ашкелоне, теперь требуется около 2 киловатт-часов для производства того же объема. Мировой рекорд, достигнутый на пилотной установке в Калифорнии, составляет 1,58 киловатт-часов. Законы термодинамики налагают теоретический предел около 0,7 киловатт-часов на энергоэффективность опреснения. А поскольку желаемая высокая скорость потока требует дополнительной энергии, такие установки, как Ашкелон, уже близки к тому, что реально осуществимо.

«Вы можете улучшить мембранные материалы и оптимизировать устройства рекуперации энергии», — говорит Гэри Эми, эксперт по опреснению из Института образования в области водных ресурсов Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры в Делфте, Нидерланды. «Но что бы вы ни пытались, энергоэффективность опреснения скоро выйдет на плато».

ОБЪЯВЛЕНИЕ

Несмотря на эти ограничения, хорошо спроектированные опреснительные установки могут быть более эффективными и экологически безопасными, чем большие плотины, трубопроводы или каналы.«Опреснение — одна из технологий, которая может смягчить проблему нехватки воды. Решение — нет », — говорит Марк Шеннон, инженер-механик из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, который курирует научно-технический центр по очистке воды, финансируемый Национальным научным фондом США.

Пока Рэнкин и его сторонники готовятся к новому витку протестов, Мельбурн может сделать хуже, чем смотреть на запад, в сторону города Перт. Его опреснительная установка стоимостью 329 миллионов долларов США, открытая в 2006 году, получила неохотное одобрение.Фактически, сейчас планируется построить второй завод стоимостью 811 миллионов долларов США. Секрет: возобновляемая энергия — энергия поступает в основном от ветряных электростанций, и до 90% ее можно утилизировать с помощью устройств рекуперации энергии.

Подробнее см. В выпуске Nature News Special on Water

Ученые открыли революционный способ удаления соли из воды

Выпейте!

Getty Images

Планета нагревается, промышленность закачивает в окружающую среду все больше соленой воды, и когда начнутся войны за воду, питьевая вода будет более ценной, чем золото (вы впервые услышали это здесь).

Вот почему способность быстро и легко опреснять воду уже давно является целью ученых всего мира. И теперь группа исследователей из Колумбийского университета считает, что они нашли способ сделать это.

Этот процесс называется экстракцией растворителем при изменении температуры и предназначен для очистки гиперсоленых рассолов (вода с высокой концентрацией солей, что делает ее в семь раз более соленой, чем морская вода). Такие сточные воды образуются в промышленных процессах и при добыче нефти и газа, и они представляют собой серьезный риск загрязнения грунтовых вод.

Исследовательская группа, возглавляемая Нгаи Инь Ип, доцентом кафедры инженерных наук Колумбийского университета в области инженерии земли и окружающей среды, смешала растворитель (окрашенный в красный цвет) с образцом гиперсоленого раствора (окрашенный в синий цвет).

Кажется, что жидкости остаются разделенными в сосуде, но после их нагревания и последующего переливания красного растворителя в другой сосуд для отдельного нагревания, команда осталась со слоем чистой воды.

Хотя наука сложна, на видео выше показан процесс довольно просто (без Ph.D. требуется).

Самое интересное в этом процессе — это его последствия. Команда смогла удалить до 98,4% соли, что сопоставимо с текущим «золотым стандартом» процесса обратного осмоса. Но в отличие от обратного осмоса или других методов опреснения, этот процесс не требует высоких температур или высокого давления — достаточно низкопотенциального тепла ниже 70 C (158 F).

И это меняет правила игры — как для очистки сточных вод, так и даже для создания питьевой воды, пригодной для потребления человеком.

«TSSE может быть революционной технологией», — сказал Ип. «Он эффективен, действенен, масштабируем и может работать на устойчивой основе».

Вы можете прочитать полное исследование в журнале Environmental Science & Technology Letters или прочитать более краткое изложение здесь.

Сейчас играет: Смотри: Как остановить климатическую катастрофу | Какое будущее

6:23

Как отделить соль от воды

Вы когда-нибудь задумывались, как очистить морскую воду, чтобы пить ее, или как отделить соль от воды в соленой воде? Это действительно очень просто.Два наиболее распространенных метода — это дистилляция и выпаривание, но есть и другие способы разделения этих двух соединений.

Разделение соли и воды с помощью дистилляции

Вы можете вскипятить или выпарить воду, и соль останется в твердом виде. Если вы хотите собрать воду, вы можете использовать дистилляцию. Это работает, потому что соль имеет гораздо более высокую температуру кипения, чем вода. Один из способов отделить соль от воды в домашних условиях — вскипятить соленую воду в кастрюле с крышкой. Слегка сдвиньте крышку так, чтобы вода, конденсирующаяся на внутренней стороне крышки, стекала вниз по той стороне, которую нужно собрать в отдельный контейнер.Поздравляю! Вы только что сделали дистиллированную воду. Когда вся вода выкипит, соль останется в кастрюле.

Разделение соли и воды с помощью испарения

Испарение происходит так же, как и дистилляция, только с меньшей скоростью. Налейте соленую воду в неглубокую кастрюлю. По мере испарения воды соль останется. Вы можете ускорить процесс, повысив температуру или обдув поверхность жидкости сухим воздухом. Один из вариантов этого метода — вылить соленую воду на кусок темной плотной бумаги или кофейный фильтр.Это упрощает извлечение кристаллов соли, чем их соскребать со сковороды.

Другие методы отделения соли от воды

Еще один способ отделить соль от воды — использовать обратный осмос. В этом процессе вода проходит через проницаемый фильтр, в результате чего концентрация соли увеличивается по мере того, как вода выталкивается наружу. Хотя этот метод эффективен, насосы обратного осмоса относительно дороги. Однако их можно использовать для очистки воды дома или в походе.

Электродиализ можно использовать для очистки воды. Здесь отрицательно заряженный анод и положительно заряженный катод помещены в воду и разделены пористой мембраной. При подаче электрического тока анод и катод притягивают положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора, оставляя очищенную воду. Примечание: этот процесс не обязательно делает воду безопасной для питья, поскольку могут оставаться незаряженные загрязнители.

Химический метод разделения соли и воды включает добавление декановой кислоты в соленую воду.Раствор нагревается. При охлаждении из раствора выпадает соль, которая падает на дно емкости. Вода и декановая кислота оседают отдельными слоями, поэтому воду можно удалить.

Источники

• Фишетти, Марк (сентябрь 2007 г.). «Прямо из моря». Научный Америкэн . 297 (3): 118–119. DOI: 10.1038 / scientificamerican0907-118
• Fritzmann, C; Lowenberg, J; Винтгенс, Т; Мелин, Т. (2007). «Современное опреснение обратным осмосом.» Desalination . 216 (1–3): 1–76. DOI: 10.1016 / j.desal.2006.12.009
• Khawaji, Akili D .; Кутубхана, Ибрагим К .; Ви, Чен-Мин (март 2008 г.). «Достижения в технологиях опреснения морской воды». Опреснение . 221 (1–3): 47–69. DOI: 10.1016 / j.desal.2007.01.067

Как удалить натрий и хлорид (соль) из колодезной воды

Удаление соли из колодезной воды

Соль — это обычное вещество, которое может попадать в грунтовые воды и питьевые источники из различных мест, вызывая загрязнение колодцев.Когда соль растворяется в воде, она распадается на положительно и отрицательно заряженные ионы натрия и хлорида. Эти ионы настолько распространены, что их можно найти в любом водопроводе на определенном уровне.

Нас часто спрашивают, следует ли удалять из воды натрий и хлорид. Хотя в вашей воде, вероятно, будет небольшое количество этих веществ, бывают случаи, когда уровень натрия и хлорида может повлиять на вкус или его необходимо снизить из-за предписанной врачом диеты без натрия.

Сколько соли слишком много для колодезной воды?

Хотя вы можете быть обеспокоены тем, что в вашей воде слишком много натрия или хлоридов, помните, что большая часть натрия, который мы потребляем каждый день, поступает с пищей и намного превышает количества, обнаруженные в любом водоснабжении Нью-Гэмпшира.

Самая чистая вода в Нью-Гэмпшире содержит менее 20 миллиграммов на литр или частей на миллион натрия и 30 мг / л хлоридов. На берегу моря уровни натрия и хлоридов часто выше — около 75 мг / л натрия и 150 мг / л хлоридов. Обычно это вызвано близостью к океану и воздействием переносимых ветром морских брызг. Это считается низким содержанием натрия. Для сравнения, стакан молока содержит около 500 мг / л натрия.

Более высокие уровни натрия и хлоридов в других областях обычно означают, что существует загрязнение в результате деятельности человека, например, дорожная соль, сбросы из водоумягчителей, удаление отходов животноводства или жизнедеятельности человека и загрязнение со свалки.

Как натрий и хлорид попадают в мой колодец?

Распространенным источником является дорожная соль, разбрасываемая по дорогам, проездам и лестничным площадкам для предотвращения скользких условий во время снежных и ледяных бурь. В Соединенных Штатах с 2005 по 2009 год на дороги, стоянки, тротуары и проезды ежегодно наносили в среднем 23 миллиона тонн соли. Исследования показали, что в городских районах около 95 процентов хлорида, попадающего в местные водосборы, поступает из дорожной соли.Это особенно проблема вдоль коридора Interstate 93, где есть четыре поврежденных водораздела.

Еще один источник натрия — смягчители воды. В процессе фильтрации воды вода взаимодействует с солевой смолой. Загрязняющие вещества, такие как кальций и магний, заменяются натрием. В результате натрий добавляется в питьевую воду дома, а также в сливаемый водный солевой раствор. Количество добавляемого натрия зависит от уровня жесткости воды: чем жестче вода, тем больше натрия требуется для очистки воды.

Есть несколько способов удалить натрий и хлорид из водоснабжения дома. Они перечислены ниже:

Обратный осмос: В системе фильтрации обратного осмоса вода протекает через мембрану, отфильтровывая некоторые молекулы в воде, включая натрий и хлорид. Эти молекулы, а также немного воды сбрасываются в систему сточных вод вашего дома. Обработанная вода хранится в небольшом резервуаре для хранения до тех пор, пока она не понадобится. Эта система может быть установлена ​​на месте использования, например, у кухонной мойки, или может использоваться для очистки воды для всего вашего дома.

Дистилляция: Система очистки дистилляционной воды использует изменение температуры для испарения и повторной конденсации чистой воды. Неорганические минералы, такие как натрий и хлорид, обычно не переходят в конденсированную воду, но некоторые органические загрязнители переносятся. Эти системы устанавливаются либо под раковиной, либо под прилавком, и могут увеличить расходы на электроэнергию в доме.

Деионизация: Подобно смягчителю воды, в системе деионизации вода фильтруется через смолу, но для регенерации системы используются кислоты и основания, а не соль.Хотя это эффективно, для работы системы требуются некоторые опасные химические вещества.

Большинству людей не нужно удалять натрий и хлорид из водоснабжения дома по состоянию здоровья, но если у вас есть опасения по поводу этих веществ в воде, обратитесь за консультацией в компанию Skillings & Sons.

Можно ли сделать морскую воду пригодной для питья?

1 | 2

Как вы уже знаете, человек не может пить морскую воду в качестве альтернативы пресной.Морская вода полна соли, которая обычно обезвоживает человеческий организм.

Но что, если бы мы могли сделать морскую воду более безопасной для питья? Оказывается, можно, и этот процесс называется опреснением. Опреснение — это процесс, который удаляет растворенные минералы (включая, помимо прочего, соль) из морской воды, солоноватой воды или очищенных сточных вод. Для опреснения был разработан ряд технологий, включая обратный осмос (RO), дистилляцию, электродиализ и вакуумную заморозку.Так почему же морская вода является таким привлекательным водным ресурсом, что мы проходим все эти дорогостоящие процессы, чтобы сделать ее безопасной для питья?

Вот несколько причин … Морская вода обеспечивает неограниченное и надежное водоснабжение прибрежного населения во всем мире; солоноватая вода является обильным, относительно засухоустойчивым водным ресурсом для жителей внутренних районов и снижает зависимость от импортируемой воды. Из всей воды на Земле 97 процентов — это соленая вода, только 1 процент — это пресная вода, доступная для питья, и 2 процента — замороженная.Из более чем 7500 действующих по всему миру опреснительных установок 60% расположены на Ближнем Востоке. Крупнейший в мире завод в Саудовской Аравии производит 128 МГД опресненной воды. Напротив, 12% мировых мощностей производится в Северной и Южной Америке, при этом большинство заводов расположено в Карибском бассейне и Флориде.

На сегодняшний день вдоль побережья Калифорнии построено лишь ограниченное количество опреснительных установок, в первую очередь потому, что стоимость опреснения обычно выше, чем затраты на другие альтернативы водоснабжения, доступные в Калифорнии (например,г., перекачки воды и откачка грунтовых вод). Однако в связи с возникновением засухи и ростом озабоченности по поводу доступности воды во многих местах штата предлагаются проекты по опреснению воды. Затраты на опреснение снижаются по мере совершенствования технологий и строительства новых заводов. Сегодня насчитывается более 15 000 опреснительных заводов в 120 странах мира. По прогнозам, в следующие 20 лет рынок опреснения вырастет более чем на 70 миллиардов долларов. Около половины опресненной воды в мире производится с помощью тепла для дистилляции пресной воды из морской.

Загрязнение воды в бутылках

Процесс дистилляции имитирует естественный водный цикл: соленая вода нагревается, образуя водяной пар, который, в свою очередь, конденсируется с образованием пресной воды. Один из таких процессов обработки называется многоступенчатой ​​мгновенной перегонкой. Другой способ опреснительной обработки с наиболее распространенным применением — это обратный осмос на основе мембран. В этом процессе к воде прикладывается давление, которое позволяет воде проходить через мембрану, оставляя ионы, соли и другие растворенные твердые вещества и нелетучие органические вещества.

1 | 2

последний абзац здесь Читать дальше: Уровни содержания соли — морская и пресная вода

Вода: удаление соли

Население мира постоянно растет.И чем больше людей, тем больше потребность в чистой питьевой воде. Теперь исследователи придумали новый способ удаления многих загрязнителей из воды, включая соль: они уничтожают ее.

Океаны содержат около 97 процентов воды на Земле. Содержание соли делает его непригодным для питья. Другая вода, перекачиваемая из-под земли, часто содержит растворенные минералы. Так что эта вода тоже может быть непригодной для питья (или, по крайней мере, невкусной). Ученые разработали множество методов удаления примесей из воды.Но эти методы часто требуют много энергии. И это делает их дорогостоящими.

Учителя и родители, подпишитесь на шпаргалку

Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Science News для студентов в учебной среде

Но Мартин Базант и его товарищи по команде придумали новый метод, который может снизить стоимость. Базант работает в Массачусетском технологическом институте в Кембридже. А как инженер-химик он использует химию для решения проблем, связанных с производством продуктов питания, топлива и других продуктов.Многие из методов, которые сейчас используются для отделения пресной воды от соленой, используют какой-то барьер, например фильтр. Эти барьеры часто предназначены для пропускания воды, но блокируют более крупные атомы, такие как натрий и хлор. (Эти два элемента составляют столовую и морскую соль.)

Группа

Базанта вместо этого создала систему, в которой не используются физические преграды. Он использует тот факт, что частицы натрия и хлора имеют электрический заряд. Заряженные частицы называются ионами .И новая система использует электричество, чтобы направлять ионы, растворенные в воде, в определенном направлении. Это отделяет их от потока пресной (несоленой) воды. Команда Базанта опубликовала свои результаты 3 ноября в выпуске Environmental Science and Technology Letters .

Вот как это работает

Команда Массачусетского технологического института проталкивает воду, которую они пытаются очистить, через пористый материал. Это означает, что в нем много крошечных дырок. (Для своих тестов команда построила систему, достаточно маленькую, чтобы ее можно было разместить на столе в лаборатории.Они использовали материал из крошечных стеклянных частиц. Эти крошечные кусочки были сплавлены вместе, чтобы получился твердый объект, который немного напоминал губку.) Затем они помещают этот материал между положительным и отрицательным электродом и пропускают через него электрический ток. Этот ток разделяет воду, протекающую через материал, на две разные зоны. Одна часть потока содержит ионы натрия и хлора. Таким образом, эта вода становится исключительно соленой. Другая часть ручья содержит пресную воду.На выходе из пористого материала простой разделитель направляет пресную воду в отдельную зону.

В этом пруду-накопителе хранятся большие объемы сточных вод, оставшихся после операций гидроразрыва пласта (или «гидроразрыва»). Новый способ удаления солей может помочь инженерам очистить сточные воды гидроразрыва. Массачусетский технологический институт «Новая система может работать безостановочно», — говорит Базан. И его материалы дешевые, поэтому создание более крупных версий должно быть легким и вполне доступным. По его словам, это делает систему практичной.Еще одно дополнительное преимущество: электричество, проходящее через воду, может убить бактерии даже в зоне, которая остается загрязненной, говорит Базант.

Система управляет только заряженными частицами. Таким образом, он не удаляет загрязнители, не имеющие электрического заряда. А теперь уже сверхсоленую (или загрязненную) часть воды нужно будет рассматривать как отходы.

В частности, благодаря недорогим материалам, новая система «открывает целый ряд возможностей», — говорит Маартен Бишёвел. Он инженер-эколог в Европейском центре передового опыта в области устойчивых водных технологий.Это исследовательский институт в Леувардене, Нидерланды. Там ученые и инженеры изучают, как разработать методы очистки воды, которые (среди прочего) более благоприятны для окружающей среды.

Биешевель подозревает, что эту систему можно использовать для извлечения соли из морской воды. Это также может помочь удалить соли из грунтовых вод. Он говорит, что его даже можно использовать для удаления растворенных солей из флюидов, оставшихся от гидроразрыва (гидроразрыва) горных пород с целью извлечения газа и нефти.

Кроме того, добавляет Бишевел, новое исследование, вероятно, приведет к еще большему количеству исследований. Например, ученые и инженеры захотят выяснить, как сделать системы больше и эффективнее. «Я ожидаю, что это открытие станет большим« хитом »в академической сфере», — говорит он.

Силовые слова

(чтобы узнать больше о Power Words, нажмите здесь )

академический Относится к школе, классам или предметам, преподаваемым учителями в официальных учебных заведениях (например, колледжах).

бактерия ( множественных бактерий ) Одноклеточный организм. Они обитают почти повсюду на Земле, от морского дна до животных.

инженер-химик Исследователь, который использует химию для решения проблем, связанных с производством продуктов питания, топлива, лекарств и многих других продуктов.

хлор Химический элемент с научным обозначением Cl. Иногда его используют для очистки воды.Соединения, содержащие хлор, называются хлоридами.

опреснение Удаление соли из какого-либо вещества. Этот процесс часто используется для получения пресной воды.

растворять Для превращения твердого вещества в жидкость и диспергирования его в исходной жидкости. Например, кристаллы сахара или соли (твердые вещества) растворятся в воде. Теперь кристаллы исчезли, и раствор представляет собой полностью диспергированную смесь жидкой формы сахара или соли в воде.

электрод Материал, который служит анодом или катодом, притягивая отрицательно или положительно заряженные частицы.Или вещи, которые служат электрическими проводниками, по которым ток выходит или входит во что-то еще.

элемент (в химии) Каждое из более чем ста веществ, наименьшей единицей каждого из которых является отдельный атом. Примеры включают водород, кислород, углерод, литий и уран.

инженер-эколог Человек, использующий науку для изучения и улучшения окружающей среды.

пресная вода Вода с очень низким содержанием соли, используемая для питья.

fusion (v. До fuse ) Слияние двух вещей для образования нового объединенного объекта.

подземные воды Вода, которая удерживается под землей в почве или в порах и трещинах в горных породах.

гидроразрыв пласта или гидроразрыв Раскрытие подземных горных пород путем введения жидкости под высоким давлением, особенно для добычи природного газа. Эти трещины затем закрываются песком, который был добавлен к жидкости гидроразрыва.

ion Атом или молекула с электрическим зарядом из-за потери или усиления одного или нескольких электронов.

минерал Кристаллообразующие вещества, такие как кварц, апатит или различные карбонаты, из которых состоит горная порода. Большинство пород содержат смешанные вместе несколько различных минералов. Минерал обычно является твердым и стабильным при комнатной температуре и имеет определенную формулу или рецепт (с атомами, встречающимися в определенных пропорциях) и определенную кристаллическую структуру (что означает, что его атомы организованы в определенные регулярные трехмерные структуры).

молекула Электрически нейтральная группа атомов, представляющая минимально возможное количество химического соединения. Молекулы могут состоять из атомов одного или разных типов. Например, кислород в воздухе состоит из двух атомов кислорода (O ₂ ), а вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (H ₂ O).

пористый Описание вещества, содержащего крошечные отверстия, через которые может проходить жидкость или газ.

прототип Первая или ранняя модель какого-либо устройства, системы или продукта, которые все еще нуждаются в усовершенствовании.

соль Соединение, полученное путем объединения кислоты с основанием (в реакции, которая также создает воду).

натрий Мягкий серебристый металлический элемент, который при добавлении в воду взрывоопасен. Это также основной строительный блок поваренной соли (молекула которой состоит из одного атома натрия и одного атома хлора: NaCl).

QuenchSea, портативное дешевое устройство, превращающее морскую воду в питьевую.

, разработанное лондонским стартапом. QuenchSea — портативное дешевое опреснительное устройство, которое превращает соленую воду в пресную. для этого устройство сочетает в себе гидравлическую систему, тройной процесс предварительной фильтрации и небольшую мембрану обратного осмоса для опреснения морской воды в пресную, используя только человеческие силы. в море или на побережье мгновенно превращает морскую воду в чистую пресную питьевую воду.

изображений QuenchSea

в идеальных условиях QuenchSea может произвести три литра воды в течение одного часа. устройство оснащено гидравлической системой, способной создавать давление до 60 бар, удаляя соли из морской воды через мембрану обратного осмоса. встроенная система ультрафильтрации и микрофильтрации удаляет взвешенные твердые частицы, патогены, паразиты и микропластики. затем, благодаря процессу адсорбции, усовершенствованный фильтр с активированным углем обеспечивает приятный вкус воды и приятный запах.процесс резервного осмоса отвечает за деминерализацию воды, при которой осмосная мембрана задерживает более крупные молекулы, такие как растворенные соли (ионы) и другие примеси, такие как патогены, для производства воды высокой степени очистки для питья.

Хотя QuenchSea — идеальное решение для выживания, оно было создано, чтобы помочь решить проблему отсутствия доступа к чистой воде во всем мире. Сегодня две трети населения мира живут в районах, страдающих от нехватки воды — 2 миллиарда человек не имеют доступа к чистой воде.Текущие меры по оказанию помощи часто основываются на транспортировке огромного количества бутилированной воды пострадавшему населению или распространении устройств или таблеток для очистки воды, которые не способны очищать воду от соли.

«QuenchSea в первую очередь был разработан, чтобы оказать влияние, обеспечить доступ к чистой пресной воде во всем мире», — комментирует сайт indiegogo, на котором проект в настоящее время ищет финансирование. «мы пытаемся достичь экономии за счет масштаба, чтобы сократить расходы на пожертвование и распространение 100 миллионов единиц к 2027 году.Наше грандиозное видение — помочь смягчить мировой водный кризис в течение следующих 7 лет в малых и больших масштабах ».

информация о проекте:

имя: QuenchSea

веб-сайт: здесь

indiegogo: здесь

juliana neira I designboom

июн 29, 2020

.