что такое дегазация воды
Дегазация воды
Дегазация воды – одни из технологических процессов очистки жидкости. С его помощью вода очищается от различных растворенных в ней газов. Чаще всего, методы дегазации применяются для чистки жидкости от растворенного в ней сероводорода, углекислого газа, кислорода. О наиболее эффективных способах удаления растворенных газов из воды нужно поговорить подробнее.
Общая информация
Дезактивация и дегазация воды – это процедуры, направленные на удаление из жидкости различных растворенных газов. Во многих природных источниках вода перенасыщена различными газами. Некоторые из них не оказывают особого влияния на ее качество, другие же придают жидкости неприятный запах, делают ее непригодной для питья.
Наиболее опасными считаются 3 газа – сероводород, кислород, углекислый газ. Переизбыток кислорода, растворенного в жидкости, приводит к развитию язвенных заболеваний в желудке. Высокое содержание углекислого газа представляет большую опасность для состояния зубов. Сероводород образует сернистую кислоту, которая оказывает отравляющее и разрушительное воздействие.
Способы дегазации
Многочисленные способы дегазации воды можно разделить на 2 больших группы:
Каждую из представленных групп необходимо рассмотреть подробнее.
Физические методы
Методы, основанные на создании определенных условий для выведения растворенных газов из жидкости считаются наиболее простыми. Самые эффективные физические способы дегазации жидкости:
Для того, чтобы эффективно очищать воду от сероводорода и углекислого газа, чаще всего применяется способ ленточной аэрации. Для очистки жидкости от растворенного кислорода,
Химические методы
Химическая дегазация воды – основные методы:
Выше были представлены наиболее сложные химические методы дегазации жидкости. Все остальные способы основываются на добавление в воду различных реагентов. Они объединяют мельчайшие молекулы растворенных в жидкости газов, в более крупные частицы, которые можно будут легко улавливаться обычными фильтрами. Один из популярных видов реагентов – гидразин гидрат.
Методики дегазации воды пользуются большой популярностью в тех направлениях промышленности, где для осуществления определенных технологических операций, поддержания рабочего процесса применяются жидкости из природных и искусственных источников. Одновременно с этим, подобные технологии очень часто используют в системах горячего водоснабжения. Однако, если говорить об отдельном применении процесса дегазации, встретить его где-либо крайне сложно. Чаще всего он применяется в комплексных системах обработки воды.
Дегазированная вода
При приготовлении этого вида целебной воды используют методику инженера гидротехника Алексея Лабазы, изложенную им в журнале Физкультура и спорт № 7 в 1989 году.
Способ приготовления
Цель процесса удаления из водопроводной воды находящихся в ней кислорода и углекислого газа – приблизить ее структурный состав к воде, содержащейся в клетках живых организмов. Лишенная газов вода гораздо быстрее усваивается, благодаря чему оказывает увлажняющий, заживляющий, иммуностимулирующий эффект.
Способ приготовления этой полезной воды прост. Если вы решили приготовить ее самостоятельно, то следуйте инструкции по дегазации воды в домашних условиях:
Дегазацию минеральной воды можно провести по тому же методу.
Внимание! Имейте в виду, что полученная жидкость быстро утрачивает свое новое состояние. Именно поэтому, если использовать сразу всю жидкость вы не в состоянии, нужно оградить ее от соприкосновения с воздухом.
Для этого прекрасно подойдут герметичные емкости. Но даже эти меры позволят сохранить свойства не более, чем на двое суток. Период хранения дегазированной воды в открытом сосуде не превышает одного часа.
Но этим рецепт приготовления дегазированной воды не исчерпывается. Оказывается, ее целебные свойства можно значительно улучшить. Для этого можно использовать несколько методов.
Улучшение свойств
Ежедневный прием такой воды здоровому человеку не рекомендуется! После недельного приема следует сделать перерыв в 2-3 недели!
Варианты применения
Особую роль воды, преобразованной методом дегазации, нужно отметить в растениеводстве. Ее используют для предварительного предпосевного замачивания семян, для полива. Она обладает защитными свойствами, предотвращающими различные заболевания, и, в отличие от химических препаратов, является совершенно безвредной для растений и человека.
Единственное ограничение в данном случае – это период использования. Не нужно поливать растения такой жидкостью постоянно. Достаточно замочить в ней семена и несколько раз подкормить растения на вегетативном этапе. Знающие цветоводы рекомендуют использовать именно такую воду в период пересадки декоративных растений.
Стоит подчеркнуть и значение таким образом измененной воды для здоровья человека. Ее можно пить (натощак), использовать для умывания, полоскания горла и носоглотки, для ингаляций и обработки ран. Дегазированная вода хорошо зарекомендовала себя как профилактическое средство при частых ангинах: надо лишь регулярно полоскать ею горло. Она также хорошо очищает зубы, укрепляет десны.
Вода, прошедшая процедуру дегазации, повышает работоспособность, успокаивающе действует на нервную систему. По сравнению с обычной водой, она быстрее впитывается в кожу, смягчает ее. Поэтому она особенно полезна при уходе за кожей лица при всякого рода высыпаниях.
Известно действие этой воды и в качестве обезболивающего средства – при болях в желудке, при острой зубной боли, ушибах, порезах. Систематически употребляя дегазированную воду утром натощак, человек легче переносит летнюю жару.
Для улучшения биологического воздействия и пользы дегазированной воды, можно добавить в стакан 3-5 витаминных глазных капель, которые всегда есть в аптеках. Такая витаминизированная вода имеет свойства фруктового или овощного сока.
Дегазированную воду можно употреблять внутрь для лечения не более месяца, затем следует сделать месячный перерыв.
Видео по теме
Дегазация воды: химические и физические способы дегазации
Дегазацию воды можно позиционировать как устранение растворенных в ней газов, а также удаление газов, которые образовались в результате ее обработки. Наиболее часто из воды приходится устранять углекислоту, кислород и сероводород, более редко встречаются случаи, требующие использования методов по устранению из жидкости метана.
Углекислота, сероводород и другие коррозионно-активные газы создают благоприятные условия для образования коррозии металла, а также выступают в качестве катализаторов коррозионных процессов. Диоксид углерода способствует образованию коррозии бетона.
Дегазация используется в системах горячего водоснабжения, а также при подготовке питательных вод для котлов, как среднего, так и высокого давления, кроме того, она необходима при ионитовом умягчении воды, обезжелезивании воды. Кроме того дегазация является обязательным процессом в случае применения подземных вод, которые отличаются высоким содержанием сероводорода.
В настоящее время, для дегазации воды используют физические, а также химические способы. Под химическими способами, которые предназначены для дегазации воды, понимают добавление в жидкость специальных реагентов, которые имеют способность связывать растворенные в жидкости газы.
Примером данного способа может послужить обескислороживание (устранение кислорода) воды путем добавления в нее гидразин-гидрата. Такая процедура обескислораживания также может проходить путем фильтрации с использованием фильтров, которые загружены стальными стружками. И в первом, и во втором случае осуществляется связывание растворенного в воде кислорода, в результате чего он утрачивает свои коррозионные свойства.
Стоит отметить, что используемые для дегазации воды после водоочистки физические методы имеют более доступную стоимость по сравнению со стоимостью химических методов. Это обстоятельство, пожалуй, служит основной причиной, по которой физические методы применяются на практике гораздо чаще.
Сущность этого вида методов борьбы с газами в жидости заключается в создании условий, которые способствуют тому, что растворимость содержащихся в воде газов сводится практически к нулю. В качестве примера физических методов дегазации, можно взять аэрацию воды, к которой прибегают для удаления из жидкости таких газов, как сероводород или свободная углекислота. По своей сути процедура аэрации заключается в обеспечении соприкосновения газа, который растворен в воде, с воздухом.
Все дело в том, что парциальное давление сероводорода и углекислоты в атмосферном воздухе ничтожно мало и приравнивается к нулю, а это в свою очередь значит, что создаются идеальные условия для процесса диффузии растворенного в воде газа и пропускаемого через эту жидкость воздуха. Для осуществления аэрации необходимо использовать специальное оборудование, которое предназначено непосредственно для дегазации, и носит соответствующее название – дегазаторы. Хотя не исключены случаи, когда с этой же целью применяются так называемые брызгальные бассейны, в основном подобные устройства нужны, когда требуется провести обезжелезивание воды.
Среди различного оборудования, которое применяется при водоподготовке для дегазации воды, наиболее распространены пленочные дегазаторы. Эти устройства в целом представляют собой колонны, которые наполнены насадкой. Вода, которая проходит процедуру аэрации, стекает по насадке и при этом омывается встречным потоком воздуха, который подается довольно мощным вентилятором.
Физическая дегазация воды проводится также при необходимости обескислороживании жидкости. Для удаления кислорода из воды, ее доводят до кипения. В процессе кипения растворимость каждого из присутствующих в воде газов приближается к нулю. Для этой процедуры используются либо термические, либо вакуумные дегазаторы. Термические дегазаторы повышают температуру воды, доводя ее до кипения, в то время как вакуумные дегазаторы снижают давление жидкости, тем самым провоцируя кипение воды без изменения ее температуры.
Мембранная дегазация воды
Чистота воды во многих отраслях промышленного производства играет решающую роль. Часто недостаточное качество продукции и быстрый износ оборудования связан с присутствием в воде, задействованной в технологическом процессе, агрессивных газов СО2, О2, Н2, Н2S. Они вызывают или ускоряют коррозию металла. Растворенный О2 и Н2 появляются в воде в результате катодного восстановления при электрохимических процессах электрокоагуляции и электрофлотации. Н2S придает водным растворам неприятный запах. Совокупность мероприятий, связанных с удалением из воды растворенных в ней газов, называется дегазацией.
Сферы применения установок мембранной дегазации
Физические и химические методы дегазации активно использовались до недавнего времени. Однако обработка химическими реагентами и физическая десорбция имеют серьезные недостатки:
Современные технологические процессы микроэлектроники, фотоиндустрии, фармацевтического производства, теплоэнергетики, пищевой промышленности требуют ультрачистой воды. Декарбонизация, удаление растворенного кислорода с помощью мембранной дегазации увеличивают срок службы котельного оборудования, труб, ионообменных фильтров. Удалять из воды свободный СО2 необходимо и при обезжелезивании воды в процессе водоподготовки.
Процесс мембранной дегазации для глубокого удаления кислорода
Мембрана в дегазаторе служит инертной газопроницаемой стенкой, которая разделяет жидкую и газообразную фазы. Водный раствор проходит через всю полость контактного элемента дегазификатора, наполненную капиллярами. Гидрофобный материал (полипропилен) мембранных капилляров не пропускает воду, но через него свободно проходят газы любой природы благодаря вакууму, специально создаваемому внутри пространства капилляра.
Повышают плотность упаковки мембран использованием модулей с половолоконными микропористыми материалами. Половолоконный размер 0,3 мм создает максимальное удельное соприкосновение на поверхности среди всех мембранных установок. При большой площади места переноса отсутствует смешивание фаз, и нет необходимости в их разделении. Эту функцию выполняет мембрана.
Исходный водный раствор прокачивается через мембранный дегазатор насосом. С обратной стороны мембраны компрессором создается движение газа или происходит его вакуумное разрежение. Возможен вариант комбинированного действия компрессора и вакуума.
Виды мембранной дегазации
Вакуум внутри мембранных волокон используется для избавления от газов любой природы. Уровень вакуумного разрежения в дегазационной системе должен быть в районе 50 мм рт. ст.
Комбинированный способ прокачки газа и вакуумного разрежения применяется при необходимости убрать кислород и углекислый газ одновременно. При вакуумировании потока газов поддерживают разрежение в дегазификаторе (140 – 240 мм рт. ст.) и расходование газовой смеси.
Достоинства и недостатки мембранной дегазации
Безреагентная дегазация водных растворов в мембранных контакторах находит применение в различных производственных сферах и системах подготовки ультрачистой воды благодаря:
Неоспоримые достоинства мембранной дегазации привлекают к методу все больше внимания исследователей, перед которыми сейчас стоит задача избавиться от значительных недостатков технологии по сравнению с традиционными физическими и химическими методами дегазации воды:
В чем особенность мембранной дегазации?
Лечение кипяченой водой (дегазированной, «живой»)
Положительным свойством кипячения является дегазация воды, «стирание» у воды «памяти» (в частности, патогенной), уничтожение микроорганизмов и патогенных полей как в воде, так и на предметах или продуктах, подвергаемых кипячению (или ошпариванию). Эти качества кипятка широко используются в быту, кулинарии и медицине. К получению дегазированной воды ученые пришли, изучая свойства талой воды. В результате исследований они установили, что биологическая активность талой воды была вызвана пониженным содержанием в ней растворенных газов воздуха по сравнению с обычной водой. На этой основе был разработан другой способ извлечения из природной воды растворенного в ней воздуха. Такую воду назвали дегазированной.
Чтобы получить ее, достаточно нагреть обычную воду до температуры 90—95°и тут же принудительно охладить до 20-25°. Закипевшая и быстро охлажденная вода в условиях, исключающих доступ атмосферного воздуха, обладает биологической активностью, превышающей в 5-6 раз активность обычной воды и в 2—3 раза снеговой, или талой. Такая вода в 3-4 раза активнее поглощается клетками организма, увлажняя его и снабжая питательными веществами. Она улучшает общее самочувствие, повышает работоспособность. Пить ее надо в течение 2—3 часов после приготовления. Но после того, как такая вода постоит несколько часов, она снова впитает в себя газы и снова становится обыкновенной водой. Этот парадокс ученые еще не смогли объяснить. Они проводили эксперимент — выводили газы из воды, помещая её в вакуум. Затем давали пить добровольцам — раз в день по полстакана натощак. Результат тот же. Более того, при умывании дегазированной водой кожа становится мягче и эластичнее, быстрее заживают ушибы и ожоги, различные ранения. Дегазированная вода хорошо зарекомендовала себя как профилактическое средству при частых ангинах: надо лишь регулярно полоскать ею горло. Она также хорошо очищает зубы, укрепляет десны. Известно действие этой воды в качестве обезболивающего средства — при болях в желудке, при острой зубной боли. Дегазированную воду с успехом можно использовать вместо крема после бритья. Экспериментальным путем, промывая руки дегазированной водой, избавлялись от экземы, возникшей от постоянного контакта с кислотами и щелочами. Систематически употребляя дегазированную воду утром натощак, человек легче переносит летнюю жару. Кроме того, такая вода повышает работоспособность, успокаивающе воздействует на нервную систему. Дегазированную воду можно употреблять внутрь не более месяца, затем следует сделать месячный перерыв.
Производство дегазированной воды
В эмалированный чайник или кастрюльку с открытой крышкой налить обыкновенной воды из крана (колодца, родника), поставить на огонь, довести температуру воды до 90—95 градусов. То есть до состояния «белого ключа», когда уже бурной цепочкой всплывают пузыри, но вода в целом еще не кипит. Если воспринимать на слух, то это момент, когда чайник начинает шуметь. Вскипевшую таким образом воду надо немедленно плотно закрыть крышкой так, чтобы между крышкой и водой практически не было воздуха. В таком.виде емкость устанавливается в другой сосуд и охлаждается проточной водой до 20—25 градусов. Можно использовать также снег, лед. Для эффективности охлаждения воду льют на крышку и по возможности создают условия пленочного обтекания воды на поверхности емкости. Через 3—5 мин дегазированная вода будет готова. Пить ее желательно сразу же. При невозможности быстрого использования дегазированную воду хранят в плотно закрытом сосуде без доступа воздуха. При этом она сохраняет свою биологическую активность до 2-х суток, некоторые специалисты этот срок продляют до 5—7 суток. Срок хранения в открытом сосуде зависит от объема воды, но не превышает 1 час. Если на поверхность воды положить лист пенопласта, то срок сохранности значительно увеличивается. Таким способом получается вода с единой кристаллической структурой. Применять ее можно также, как и талую воду. При желании свойства дегазированной воды можно улучшить. Для этого существуют несколько способов.
Первый способ. Сырую воду вначале заморозить, а потом оттаять как при производстве талой воды. Затем эту воду нагреть и резко охладить по приведенной выше методике. В результате получится лечебная вода с совершенно иными характеристиками. Такая вода — ценнейшее лекарство при лечении болезней желудочно-кишечного тракта.
Второй способ. Приготовленную вышеизложенным способом воду можно еще раз улучшить. Для этого добавить в эту воду небольшое количество «серебряной» воды или опустить в нее на 2-3 часа предмет, изготовленный из серебра, например, серебряную чайную ложку. После недельного приема следует сделать перерыв в 2-3 недели. Однако ежедневный прием такой воды нежелателен!
Многолетние эксперименты, проведенные с различными растениями, показали, что с помощью дегазированной воды можно стимулировать рост и урожайность различных культур. Однако при этом следует иметь в виду, что дегазированную воду для стимулирования растений нельзя употреблять слишком часто. Нельзя ежедневно поливать или опрыскивать растения такой водой, делать это следует один раз при намачивании семян перед посевом, и 2—3 разаза вегетацию при поливе или опрыскивании. Если кратность обработок дегазированной водой увеличить, вместо пользы будет вред.
Для предпосевного намачивания семян, как и для полива, специалисты советуют использовать свежеприготовленную дегазированную воду, поскольку, находясь в открытом сосуде, она постепенно насыщается газами из воздуха и теряет свою активность (через 3-4 ч практически наполовину). Замачивают семена дегазированной водой до полного их набухания: семена капусты, огурцов, тыквы, арбузов, патиссонов — 8—10 ч; семена бобовых — 4—6 ч. После набухания семена рассыпают тонким слоем в теплом помещении и подсушивают до сыпучести. Затем высевают в хорошо увлажненную почву. Семена моркови, укропа, петрушки, свеклы, лука намачивают в течение суток. Затем чуть наклюнувшиеся семена выдерживают В холодильнике (или на льду) в течение 10-14 дней (лука — 4—7 дней), не допуская их прорастания. Этот прием значительно ускоряет появление всходов. Лучшее время для полива (опрыскивания) — в первой половине дня, желательно в солнечную безветренную погоду, равномерно смачивая листья и верхушки побегов.
Обработанные таким образам растения дают прибавку урожая от 10 до 40%. У сахарной свеклы, семена. которой были замочены в дегазированной воде, вес корнеплодов увеличился на 30-40% и возросла их сахаристость. Причем лучшие результаты дала вода, нагретая при дегазации до 90 градусов. При обработке дегазированной водой пшеница дала прибавку урожая около 25 процентов. Прибавка урожайности огурцов, выращенных в теплице, была еще выше: вместо контрольных 19 килограммов с квадратного метра, семена, замоченные в дегазированной воде, дали урожай в 29,4 килограмма. Прибавка урожайности томатов составила 30%. Однократное опрыскивание, например, картофеля в фазе бутонизации дает прибавку урожая на 25-30%. Особенно отзывчив на опрыскивание дегазированной водой ранний картофель. Обработку следует проводить обычным опрыскивателем из расчета 10 л на 100 кв. м. Трехкратный за сезон (с интервалом примерно в месяц) полив фруктовых деревьев в зоне корневой шейки 0,5-1 л дегазированной воды увеличивает их урожайность.
В отличие от химических стимуляторов роста дегазированная вода не только безвредна, но она может оказывать на растения, животных и человека оздоравливающее действие, повышая их устойчивость к различным заболеваниям и неблагоприятным факторам среды.
Дегазированная вода оказывает не меньшую пользу и при пересадке декоративных и цветочных растений. Например, перед посадкой саженцы земляники полезно выдержать в полиэтиленовом пакете, на дно которого налита дегазированная вода, в течение 3—4 ч, Это улучшит их приживаемость и увеличит урожай. Цветы при пересадке рекомендуется обильно полить дегазированной водой, так чтобы хорошо смочить все листья. Комнатные цветы можно поливать и опрыскивать дегазированной водой 2-3 раза в месяц. При этом они больше закладывают бутонов и лучше цветут. Обычно для ускорения образования корней у зеленых черенков применяют различные химические стимуляторы, например гетероауксин, индрлил-масляную кислоту и другие. Дегазированная вода с легкостью может их заменить. Зеленые черенки, например, смородины, айвы, облепихи или роз, срезанные в момент активного роста, поместить в свежеприготовленную дегазированную воду на 3-4 ч. После этого высадить их в грунт. В остальном технология черенкования выполняется по общепринятой методике.
Ричард Пэшли, профессор физической химии Австралийского университета Канберры, обнаружил, что полностью дегазированная вода, лишенная всех растворенных газов, отстирывает даже жирные пятна. Испытание проводили, вымазав белую ткань вазелином, — он отстирался полностью. Жир в виде микроскопических капелек через несколько минут поднимается к поверхности. Пэшли считает, что микроскопические пузырьки воздуха скрепляют частицы грязи, создавая между ними поверхностное натяжение, и «приклеивают» эти скопления к ткани. Если пузырьки полностью удалить, загрязнения рассыпаются на множество частиц, которые легко удаляются с ткани. На основе своих опытов ученый предлагает стирать белье без применения различных стиральных порошков или мыла.