Shkripëzimi i ujit: metodat dhe cilësimet

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Shkencëtarët besojnë se njerëzimi ka ardhur në një periudhë kur konfliktet do të shpërthejnë për ujin e ëmbël. Ekziston vetëm një mënyrë për të zgjidhur këtë problem - për të gjetur metodën më të mirë të shkripëzimit të ujit.

Çfarë është shkripëzimi i ujit

Çdo lëng në përbërjen e tij ka një përqindje të caktuar kripërash, mikroorganizmash, mineralesh. Pastrimi i ujit natyral ose i rubinetit largon substancat e dëmshme prej tij. Por ndonjëherë përmban një sasi të madhe kripërash, të cilat e bëjnë të papërshtatshëm për konsum.

Demineralizimi i ujit është një ulje e përqendrimit të kripërave të tretura në të. Procedura mund të jetë totale, kur lëngut i mungon çdo përmbajtje kripe, ose e pjesshme, kur një sasi e caktuar kripe mbetet në të.

Metodat

Shkripëzimi i plotë kryhet në mënyrat e mëposhtme:

• Distilimi, metoda termike.
• Metoda e shkëmbimit të joneve.
• Metoda e elektrodializës.
• Osmozë e kundërt e membranës.

Heqja e pjesshme e kripës arrihet duke përdorur metodat e mëposhtme:

• Gëlqere.
• Zbutje barite.
• H-kationizim.
• Ngrirje.

Metodat e shkripëzimituji kërkon kosto financiare dhe energjitike. Zgjedhja e metodës së trajtimit varet nga shkalla e përmbajtjes së kripës në lëngun fillestar, produktiviteti i instalimit, kostot e përbërësve të procesit (nxehtësia, energjia elektrike, reagentët). Secila prej metodave ka avantazhet, disavantazhet e veta dhe ndodh me ndihmën e mjeteve teknike.

Shkripëzimi i pjesshëm

I privuar nga të gjitha papastërtitë, uji përdoret në shumë procese industriale dhe nevojitet për konsum të brendshëm nga një numër shumë i kufizuar njerëzish. Nevojat shtëpiake kërkojnë demineralizimin e ujit në një masë të caktuar. Më shpesh, zbutja e lëngut ndodh me kationizim.

Në proces, kripërat e forta zëvendësohen nga kationet e hidrogjenit, të cilët, nga ana tjetër, reagojnë për të shkatërruar jonet bikarbonate. Produktet formojnë një përbërje që ekskretohet si gaz. Shkalla e pastrimit vlerësohet nga sasia e karbonatit të kalciumit të hequr.

Distilim me ujë

Shkripëzimi i ujit me metodën e distilimit është metoda më e vjetër dhe më e zakonshme sot. Avantazhi është disponueshmëria e tij universale, dhe disavantazhi është kostoja e lartë e procesit. Distiluesit përdoren për të marrë ujë pa papastërti. Ata janë disa lloje avulluesish, ndryshimi midis të cilëve qëndron në dizajnin, llojin e energjisë së përdorur. Më të zakonshmet janë pajisjet me avull dhe elektrike, të cilat janë të shtrenjta dhe konsumojnë shumë energji.

Aparati është një kazan (ose disa kaldaja)presion të ulët, ku lëngu kthehet në avull dhe ndan koncentratin e kripës. Në mënyrë që uji të marrë pastrimin maksimal, në aparat arrihet temperatura e një vlimi të ngad altë. Në këtë mënyrë, papastërtitë e rënda nuk hyjnë në distilimin e kondensimit. Një opsion për të ulur koston është rritja e numrit të fazave, por ky instalim kërkon një investim të madh fillestar.

Pajisjet e distilimit, përveçse konsumojnë shumë energji, kanë një kosto mbresëlënëse për të gjitha pjesët. Tuba të shtrenjta, pajisje, shkëmbyes nxehtësie, avullues të bërë nga kuarci ose platini mund të ofrojnë një shkallë të lartë pastërtie. Materialet e tjera nuk janë të përshtatshme.

Metodë elektrokimike

Thelbi i metodës është kalimi i ujit përmes një fushe elektrike, ndërsa jonet e kripës transferohen - kationet shpërndahen drejt katodës, dhe anionet - drejt anodës. Sistemi ka tre ndarje, të cilat formohen duke përdorur diafragma katodë dhe anodë. Ndarja e mesme përmban ujë të përgatitur për shkripëzimin.

Një rrymë elektrike konstante kalon nëpër rrjedhë, me ndihmën e së cilës kripërat renditen në diafragmat e katodës dhe anodës. Metoda është shumë e shtrenjtë për sa i përket kostove të pajisjeve dhe kostos së energjisë elektrike, dhe për këtë arsye nuk është përdorur gjerësisht.

Shkëmbimi jonesh

Mënyra më e besueshme për të arritur shkripëzimin e ujit është metoda e shkëmbimit të joneve. Precipitimi i papastërtive në këtë mënyrëju lejon të merrni një lëng më të pastër në një kohë të shkurtër, i cili është i rëndësishëm për shkripëzimin industrial. Metoda është më ekonomike dhe jep rezultatin më të mirë të pastrimit.

Metoda bazohet në heqjen e kationeve dhe anioneve të kripërave nga lëngu; si rezultat i pastrimit mund të arrihen shkallë të ndryshme demineralizimi, deri në heqjen e plotë të agjentëve të kripës. Dekripëzimi i ujit nga shkëmbimi i joneve ndodh me pjesëmarrjen e shkëmbyesve të joneve, të cilët janë polimerë të patretshëm në ujë që përmbajnë një jon të lëvizshëm. Në kushtet e krijuara, polimeri i përgatitur hyn në një reaksion shkëmbimi me jone kripe të së njëjtës shenjë. Këmbyesit e joneve vendosen në një valë të mesme ujore, duke u rritur në madhësi me 1,5-2 herë.

Me kalimin e kohës, shkëmbyesit e joneve mbledhin kripërat e tretura në ujë dhe bëhen më të dendur. Këmbyesit e joneve të ngopura rigjenerohen, pas së cilës ato pastrohen. Produktet e marra nga shkëmbyesit e joneve të ngopura quhen "eluate", ato përfshijnë zgjidhje kripërash dhe alkalesh. Disa prej tyre janë substanca të vlefshme, kështu që ato asgjësohen si përbërës të vlefshëm.

Osmozë e kundërt

Progresi teknik dhe fillimi i mungesës së ujit të freskët sjellin teknologji të reja për shkripëzimin dhe shkripëzimin. Metoda e trajtimit të osmozës së kundërt po bëhet një metodë popullore, besueshmëria e së cilës garantohet nga zhvillimi i teknologjive të membranës. Interesi industrial është shkaktuar nga kostot relativisht të ulëta të energjisë. Shumica e pajisjeve të këtij parimi përdoren për trajtimin e mëposhtëm të ujit të lumit, ku efektiviteti i tyre është vërtetuar në mënyrë të përsëritur.

PërPër përdorim shtëpiak, impiantet e shkripëzimit të ujit të bazuara në parimin e osmozës së kundërt janë të përshtatshme si për sa i përket konsumit të energjisë ashtu edhe për sa i përket cilësisë së produktit të marrë. Parimi i osmozës së kundërt bazohet në kalimin e ujit nën presion përmes një membrane që është e papërshkueshme nga kripërat e tretura dhe papastërtitë e tjera. Procesi i shkripëzimit të ujit sigurohet nga membrana sintetike gjysmë të përshkueshme që nuk mund të mbajnë disa gazra të tretur në ujë (klor, dioksid karboni, etj.).

Metoda e osmozës së kundërt pastron ujin nga të gjitha papastërtitë, ndodh demineralizimi i plotë, i cili është i dëmshëm për trupin e njeriut. Në shumicën e rasteve, laik duhet të zgjedhë midis ujit të rubinetit ose të trajtuar me një lloj filtri. E keqja më e vogël është uji, pa të gjithë përbërësit natyralë.

Sot, në disa vende tashmë ekzistojnë impiante për prodhimin e ujit të pijshëm, ku përdoret metoda e osmozës së kundërt për shkripëzimin dhe prej tij hiqen gazrat e tretur si një pas-trajtim shtesë. Për t'i dhënë një gjendje normale afër natyrës, ndërmarrjet shtojnë kripërat e nevojshme në një përqendrim të verifikuar në ujin e pastruar.

Të mirat dhe të këqijat e metodave bazë

Secila nga metodat e shkripëzimit të ujit ka cilësi pozitive dhe negative. Duke i shqyrtuar ato në detaje, mund të kuptoni se cilës t'i jepni përparësi:

• Shkëmbimi i joneve ndihmon për të marrë ujin më të pastër, sistemi është i besueshëm dhe nuk reagon ndaj shkallës së mineralizimitlëngu burimor, kërkon pak kosto pajisjesh. Procesi i shkripëzimit zhvillohet me humbje minimale të konsumit të ujit. Disavantazhet e metodës përfshijnë ndotjen e shpejtë të mjedisit me kimikate të dëmshme, koston e lartë të vetë reagentëve, sistemi shpejt kontaminohet dhe kërkon zëvendësim të shpeshtë të filtrave. Hedhja e mbeturinave dhe pjesëve të filtrit është e vështirë.
• Distilim. Impiantet e shkripëzimit të ujit të bazuara në metodën termike përdoren pa përdorimin e kimikateve, demonstrojnë cilësinë e mirë të lëngut që rezulton dhe nxehtësia e krijuar gjatë funksionimit mund të përdoret për nevoja të tjera. Një tipar dallues i kësaj metode është aftësia për të eliminuar gazrat e tretur në ujë. Disavantazhet e metodës përfshijnë: kostot e larta të energjisë, nevojën për trajtimin e ujit, koston e mirëmbajtjes së instalimit (pastrimi i të gjitha pjesëve), kostoja e lartë e pajisjeve.
• Instalimet e membranës dallohen nga jopretencioziteti ndaj gjendjes fillestare të ujit, procesi nuk kërkon reagentë kimikë dhe janë të lehtë për t'u mirëmbajtur. Cilësitë negative janë: përgatitja e ujit për procesin e trajtimit, sasia e madhe e ujit për të siguruar funksionimin e aparatit, konsumi i lartë i energjisë, që ndikon në koston e produktit përfundimtar.

Shkripëzimi në shtëpi

Filtrimi i ujit është mënyra më e përballueshme e pas-trajtimit. Ka dy mënyra të zakonshme për të kripur mirë ose lëngun e detit në shtëpi:

• Vendosni një enë me ujë në frigorifer dhe lëreni derisa të ngrijë plotësisht. Kripë me pjesëlëngu nuk do të ngrijë, akulli duhet të shkrihet dhe mund të përdoret menjëherë. Për pastrim shtesë, ia vlen të kaloni ujin e shkrirë përmes çdo filtri shtëpiake. Metoda quhet distilim i ftohtë.
• Avullim. Marrin dy enë me përmasa të ndryshme, në atë më të madhe derdhin ujë deti/kripë, të voglin e lënë bosh dhe e vendosin në një tas të madh. E gjithë struktura mund të vendoset në sobë për ngrohje ose të lihet në diell, pasi të mbyllet kapaku. Është e nevojshme të arrihet një valë e ngad altë e ujit të kripur. Avujt pa kripë do të përqendrohen në enën e zbrazët. Procesi i avullimit në diell do të vazhdojë shumë më ngadalë. Me këtë metodë fitohet një vëllim mjaft i vogël i ujit të pijshëm.

Shkripëzimi dhe shkripëzimi i ujit me metoda artizanale është i mundur, por joefektiv. Opsioni më i mirë do të ishte blerja e një njësie pastrimi shtëpiak.

Instalimet e brendshme

Për nevoja shtëpiake, më së shpeshti nevojiten sisteme për trajtimin e mëpasshëm të ujit. Filtrimi i ujit mund të kryhet në disa mënyra:

• Më e lehtë dhe më e përballueshme është një enë me filtra të zëvendësueshëm.
• Grykë me një filtër në rubinet.
• Filtra uji për tavolinë.
• Sisteme të integruara që pastrojnë lëngjet në varësi të vendndodhjes (vetëm në kuzhinë, në pikën hyrëse të furnizimit me ujë në shtëpi, filtra me shumë faza për pastrimin e ujit nga një pus artezian, etj.).

Asnjë nga sistemet shtëpiake nuk mund të eliminojë plotësisht kripërat nga lëngu, por ato mund të zbusin ujin e fortë. Në atënë rast, ju duhet të dini se me çfarë elementësh është i ngopur në mënyrë që të zgjidhni një sistem, fishekë uji, filtra ose reagentë. Procesi i shkripëzimit kërkon njësi të mëdha, një zonë të madhe instalimi, investime të mëdha financiare dhe disponueshmëri të mirëmbajtjes së sistemit, i cili nuk është i disponueshëm për një gamë të gjerë konsumatorësh.

Llojet e pastrimit të shtëpisë

Sot përdoren gjerësisht llojet e mëposhtme të trajtimit të ujit:

• Filtrimi i qymyrit. Pajisja është një enë e mbushur me qymyr, të aktivizuar ose qymyr. Uji që kalon nëpër një filtër të tillë pastrohet nga klori, elementët vajorë, pesticidet, mikroorganizmat, bakteret etj. Filtri është i përballueshëm, i qëndrueshëm dhe i lehtë për t'u përdorur.
• Pastrim i imët. Ky lloj filtrash ndahet në dy lloje - me një funksion dhe me shumë funksione. Çdo zgjedhje kërkon mirëmbajtje - ndryshimi i vazhdueshëm i fishekëve të ujit, zëvendësimi i pajisjeve, etj.
• Pastrim i ashpër. Eliminoni grimcat e mëdha të papastërtive (rërë, ndryshk, sediment, etj.).
• Pastrim i thellë. Ky lloj filtri përfshin sisteme të osmozës së kundërt, filtra me shumë faza, etj.

Në shumicën e rajoneve të Rusisë, kërkohet vetëm pastrim shtesë i ujit, pasi ka burime të mjaftueshme ujore në vend. I vetmi rajon ku mund të ketë mungesë uji të freskët është Krimea, e cila mund të kërkojë instalime industriale për shkripëzimin e ujit të detit. Të gjitha pajisjet për kryerjen e proceseve kanë një patentë. Çkripëzimi dhe shkripëzimi i ujit duhet të kryhet duke përdorur metoda të bazuara shkencërisht me testim të detyrueshëm të rezultateve në kushte laboratorike.