Принцип работы автоматической системы водоподготовки
Автоматическая система водоподготовки – это комплекс, который превращает сырую воду (из природных источников) в пригодную для бытового или промышленного использования. У этого решения множество преимуществ, которые оптимизируют использование ресурсов, позволяют поддерживать стабильное качество подготовленной воды.
Основные этапы водоподготовки
Подготовка начинается с забора воды из источника – реки, озера, скважины или водохранилища. На этом этапе осуществляется грубая механическая очистка с помощью решеток, которые задерживают крупные загрязнения: ветки, листья, мусор.
После первичной фильтрации в воду добавляются специальные химические вещества – коагулянты (например, соли алюминия или железа). Они приводят к слипанию мельчайших частиц загрязнений. В результате образуются более крупные хлопья – флокулы.
Затем вода попадает в отстойники или большие резервуары. В них она медленно движется, а образовавшиеся флокулы оседают на дно под действием силы тяжести. В результате образуется осадок.
Фильтрация
После отстаивания вода проходит через слои фильтрующих материалов разной фракции, включая:
- песок;
- гравий;
- активированный уголь.
Каждый слой задерживает частицы определенного размера. Это как многослойное сито, где каждый следующий слой ловит все более мелкие элементы.
Обеззараживание
На этом этапе уничтожаются болезнетворные микроорганизмы. Для этого применяются следующие методы:
- хлорирование (добавление хлора или его соединений);
- озонирование (обработка озоном);
- ультрафиолетовое облучение;
- мембранная фильтрация.
У каждого из перечисленных методов есть преимущества и особенности. Например, мембранная фильтрация задерживает даже вирусы.
Дополнительная обработка
В зависимости от требований к качеству воды могут проводиться следующие виды дополнительной обработки:
- умягчение (удаление солей жесткости);
- обезжелезивание;
- деманганация (удаление марганца);
- обессоливание;
- корректировка pH.
Корректировка кислотно-щелочного баланса или pH – это важный этап водоподготовки, который обеспечивает длительную, бесперебойную работу оборудования и стабильность химических процессов.
Что делает станцию водоподготовки автоматической
Для автоматизации подготовки воды используются специальные контроллеры и программное обеспечение. Датчики и анализаторы непрерывно отслеживают следующие параметры:
- качество воды на разных этапах подготовки (мутность, pH, содержание хлора и другие);
- давление и расход воды;
- уровень реагентов и загрязнений.
Программируемый логический контроллер (ПЛК) обрабатывает данные с датчиков и принимает решения:
- сколько реагента добавить;
- когда промыть фильтры;
- как долго проводить обеззараживание.
Исполнительные механизмы выполняют команды контроллера. Насосы и клапаны регулируют подачу воды и реагентов, промывочные системы очищают фильтры. Дозаторы отмеряют нужное количество химических веществ.
SCADA-системы (диспетчерское управление и сбор данных) позволяет операторам видеть все процессы на мониторах, удаленно управлять работой станции. Также предоставляют отчеты и сообщают о сбоях в работе оборудования, необходимости проведения технического обслуживания.
Преимущества автоматизации подготовки воды
Автоматизированные системы поддерживают стабильное качество. Они поддерживают заданные параметры, независимо от колебаний качества забранной воды. Автоматизация оптимизирует расход реагентов и электроэнергии. Она позволяет мгновенно корректировать рабочие параметры системы при изменении требований к качеству воды. Еще одно преимущество автоматизации – снижение влияния человеческого фактора на процесс подготовки воды.
Автоматические системы могут быть разных масштабов – от небольших установок для частного дома до огромных комплексов для водоснабжения городов. Но принципы работы у них схожие.