Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

Вода является определяющим фактором состояния природной среды, без воды невозможна хозяйственная деятельность человека, а качество питьевой воды определяет и состояние здоровья человека. На территории России находится около 10% мирового поверхностного стока пресных вод, из которого на 95% обеспечивается потребность России в воде, составляющая 200 км3/год.

Подземные воды характеризуются большим значением жесткости, чем воды рек. В развитых странах мягкая вода уже давно является общепризнанным стандартом комфорта. Норма качества питьевой воды Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) такие же как нормы Европейского Союза и составляют 1,5 мг-экв/л, в России согласно СанПиНа норматив жесткости воды - 7,0 мг-экв/л. По американ­ской классификации (для пи­тьевой воды) при содержании солей жесткости менее 2 мг-экв/л вода считается мягкой, от 2 до 4 мг-экв/л - нормальной (для пищевых целей), от 4 до 6 мг-экв/л - жесткой, а свыше
6 мг-экв/л - очень жесткой. Повышенная жесткость воды негативно сказывается на здоровье населения, ухудша­ет органолептические свой­ства воды, придает ей горь­коватый вкус и оказывает отри­цательное действие на органы пищеварения, кроме того, известковые отложения выводят из строя оборудование. Для нагрева жесткой воды требуется на 15-20 процентов больше электроэнергии. Следует отметить, что действующие санитарные нормы жесткости воды были приняты двадцать лет назад и в настоящее время не в полной мере отвечают современным требованиям.

Известно, что избыточная свободная углекислота в отличие от равновесной, очень активна и называется агрессивной являясь одной из главных причин коррозии трубопроводов. Часть её, действуя на карбонат кальция, превращает его в гидрокарбонат, а другая переходит в равновесную угольную кислоту для удержания его в растворе.

Авторы разработали установку и метод очистки воды от солей жесткости основанный на предварительной обработке исходной воды электроимпульсным или механическим способом с последующим добавлением щелочных растворов и фильтрацией через волокнистые фильтры. В результате электрофизического или механического воздействия вода становится нестабильной и при добавлении щелочных растворов происходит интенсивный рост зародышей кристаллов солей жесткости, их укрупнение, которые эффективно удаляются при фильтрации.

Для эффективного снижения жесткости воды в качестве механического воздействия применялся способ интенсивного перемешивания (912-17000 оборотов/мин) с добавлением щелочных растворов 0,25 мг/л и последующей фильтрацией через волокнистые фильтры из полипропилена по ТУ 9081-001-46632946-00, которые являются хорошими сорбентами для углеводородов, взвешенных веществ, применяются для обезжелезивания, имеют плотность в 3 раза меньшую, чем песчано-гравийные загрузки и высокую химическую стойкость. В результате проведенных исследований снижение жесткости водопроводной воды происходит на 56-72%. Так же установлена степень умягчения воды в зависимости от концентрации щелочного раствора 0,06÷0,25 мг/л при воздействии интенсивного перемешивания 1650 об/мин которая составила 57÷ 76% при температуре водопроводной воды 400С и 56÷72% при температуре водопроводной воды 150С.

Применение разработанного метода очистки воды от солей жесткости позволило умягчить воду до 1,5 - 2 мг-экв/л (мягкая вода) при исходной жесткости водопроводной воды 6,27-6,32 мг-экв/л.