Водоочистка – это комплекс технологических процессов, направленных на улучшение качества воды, делая её пригодной для питьевого, промышленного или иного использования. Качество воды определяется наличием в ней различных примесей: механических (песок, глина, ржавчина), органических (растительные остатки, нефтепродукты), неорганических (минеральные соли, тяжелые металлы) и биологических (бактерии, вирусы). Цель водоочистки – удаление или снижение концентрации этих примесей до допустимых норм, установленных санитарными и технологическими регламентами.

Водоочистное оборудование – это совокупность аппаратов, механизмов и устройств, используемых для реализации процессов водоочистки. Выбор оборудования зависит от исходного качества воды, требуемых показателей очищенной воды и производительности системы. Основные методы водоочистки и соответствующее оборудование включают:

1. Механическая очистка:

* Цель: Удаление крупных механических примесей.
* Оборудование:
* Сита: Удаляют крупные частицы.
* Песколовки: Удаляют песок и другие тяжелые примеси.
* Отстойники: Удаляют взвешенные частицы под действием гравитации. Могут быть горизонтальными, радиальными или вертикальными.
* Фильтры: Удаляют более мелкие взвешенные частицы. Различаются по типу фильтрующего материала:
* Песчаные фильтры: Используют слой песка для фильтрации.
* Гравийные фильтры: Используют слой гравия.
* Фильтрующие материалы из активированного угля: Удаляют органические вещества и улучшают вкус и запах воды.
* Мешочные фильтры: Используют специальные мешочки с фильтрующим материалом.
* Картриджные фильтры: Используют сменные картриджи с разной степенью фильтрации.


2. Химическая очистка:

* Цель: Удаление растворенных примесей, улучшение органолептических свойств (вкус, запах, цвет).
* Оборудование:
* Реакторы: Для смешивания воды с реагентами (коагулянтами, флокулянтами).
* Дозаторы реагентов: Для точной дозировки химических веществ.
* Флокуляторы: Для образования крупных хлопьев из взвешенных частиц.
* Осветлители: Для отделения образовавшихся хлопьев от очищенной воды.


3. Биологическая очистка:

* Цель: Удаление органических веществ с помощью микроорганизмов. Применяется преимущественно в системах очистки сточных вод.
* Оборудование:
* Аэротенки: Для аэробной биологической очистки (в присутствии кислорода).
* Метантенки: Для анаэробной биологической очистки (в отсутствие кислорода).
* Биофильтры: Для биологической очистки с использованием фильтрующего материала, на котором развиваются микроорганизмы.


4. Физико-химическая очистка:

* Цель: Удаление специфических примесей, например, железа, марганца, солей жесткости.
* Оборудование:
* Умягчители воды: Для удаления солей жесткости (ионный обмен).
* Обессоливающие установки: Для удаления солей (обратный осмос).
* Обезжелезиватели: Для удаления растворенного железа (аэрация, каталитическое окисление).
* Обеззараживающие установки: Для уничтожения микроорганизмов (ультрафиолетовое облучение, хлорирование, озонирование).


5. Обеззараживание:

* Цель: Уничтожение патогенных микроорганизмов.
* Оборудование:
* УФ-облучатели: Используют ультрафиолетовое излучение для уничтожения бактерий и вирусов.
* Хлораторы: Для обеззараживания воды хлором или его соединениями.
* Озонаторы: Для обеззараживания воды озоном.


В комплексных системах водоочистки используются комбинации различных методов и оборудования, последовательность которых определяется спецификой исходной воды и требованиями к качеству очищенной воды. Выбор оборудования и технологий является сложной инженерной задачей, требующей проведения анализа качества исходной воды и проектирования системы очистки с учетом всех необходимых параметров.