Барнаульский Аквариумный Сайт

аква меню

реклама

партнёры
это интересно...
4.2.7. Карповые вши
реклама
обои на рабочий стол
обои аквариум для рабочего стола 52
1024x768
статистика
Барнаульский Каталог Аквариумных Сайтов:
просмотры (хиты)
посетители (хосты)
за сегодня

ИСХОДНАЯ ВОДА

Еще не так длимо подавляющее большинство отечественных аквариумистов использовали для своих аквариумов обычную водопроводную воду. 15 то время любители манипулировали такими понятиями, как жесткость воды, рН, солее оде ржание, и часто держали в аквариумах определенные виды рыб и растений, исходя из потребностей аквариумных обитателей и своих возможностей. В районах, где водопроводная вода была мягкой, успешно разводили харацнновых рыб, тогда как районы с жесткой водой специализировались на цихлидах и живородящих. С тех пор многое изменилось. С одной стороны, экологическая обстановка в крупных городах, где проживает большинство аквариумистов, продолжает ухудшаться. В первую очередь это затрагивает качество питьевой воды. С другой стороны, значительно вырос уровень аквариумистики и самих аквариумистов. В аквариумах любителей появились более сложные и требовательные животные, пресноводные и особенно морские, которых уже не устраивает качество исходной питьевой воды. После появления в продаже зарубежных аквариумных тестов стало возможным определять наличие и количество токсичных соединений в исходной воде.
В большинстве городов, крупных промышленных центрах и районах с развитым сельским хозяйством водопроводная вода загрязнена и содержит нитраты, фосфаты, силикаты, пестициды и другие растворенные органические соединения, бактерии, тяжелые металлы и тому подобное. Помимо воздействия на здоровье человека, указанные соединения вызывают сильный стресс у рыб н беспозвоночных, который зачастую приводит к заболеванию и гибели последних, способствует росту нежелательных водорослей в аквариуме.
С целью обеззараживания питьевой воды службами 'Чорводокапала" проводится се хлорирование. В связи с тем, что хлор является активным окислителем и может вызвать отравление рыб и беспозвоночных, его необходимо удалить из воды до ее применения в аквариуме. Удаление хлора и избыточного количества других растворенных газов производится путем отстаивания водь] в течение как минимум 2 суток с активной аэрацией воды, фильтрации воды через активированный уголь или ее нагрева до 80°С и последующе! о охлаждения. Избыточный хлор может быть удален из воды при добавлении тиосульфата натрия (Na2S,0.,) из расчета 1 г/Юл воды. Перед использованием желательно сделать контрольный тест исходной воды па наличие в пей активного хлора.
Следует отметить, что часть активного хлора вступает в реакцию с водой, образуя соляную и хлорноватистую кислоты;
Н<0 + Ц -» НС1 + НСЮН
Многие зарубежные аквариумные фирмы выпускают специальные препараты, предназначенные для удаления из водопроводной воды остатков активного хлора, хлорамина (соединения хлора и аммиака), нейтрализации тяжелых металлов (BioMarol от "JBI", Coal" Stress от "Aquarium Pharmaceuticals", Tetra AquaSafe).
В последнее время вгебо/......е морских аквариум истов начинают понимать значение
и необходимость фильтрации исходной воды.
Одним из недорогих, но иесамых лучших способов является очистка водопроводной воды через бытовые фильтры питьевой воды. К сожалению, очистка воды в бытовых фильтрах изначально была ориентирована на соблюдение санитарных норм питьевого
ИСХОДНАЯ ВОДА
Ulllipilllll.l 0.111 l/iт. и-шт Olix'm/lll/i/il
i mpiiii.uiiHhnpuimillioUводы. Фото А. Иванова.
I (SO,2) и
водоснабжения. Поэтому большинство указанных фильтров использует механические картриджи для очистки питьевой воды от окислов железа, удаления осадка и отфильтровывания мелких механических частиц размеров от 1 до 30 микрон.
Другим часто применяемым элементом бытовых фильтров является картридж с активированным углем. Фильтрация через акта впроиаппый угол [.позволяет удалять хлор, желтоватый пьет- воды, различные органические соединения.
Для умягчения воды в продажу поступают специальные картриджи, наполненные ионообменной смолой (как правило, катионитом).
Использовашк' капки пгга позволяет извлечь из воды накипеобразующие катионы кальция (Са2*) и магния (Mg' ). которые обмениваются на ионы натрия (Na"). При истощении катионпта процесс умягчения замедляется вплоть до полного его прекращения. После этою необходимо провести регенерацию фильтра раствором поваренной соли (NaCl) согласно инструкции но эксплуатации фильтра i картридж.
Применение подобных картриджей позволяет, однако, удалить из воды такие вредные
соединения, как нитраты (МО,). фосфаты (РО/1), силикаты (SiO.,2), сульфат многие другие.
глубокогообессодиваппя водопроводной воды;термическое обессоливапие дистилляцией, химическое обессоливапие „ионныемет™» нопообмсппымн смолами и фильтрация через установку
В*од обратной) осмоса
I—......... Процесс очистки воды дистилляцией (перетонкой)
ф««ы(. достаточно известен. Вода нагревается до температуры
кипения, ее пары охлаждаются, а полученный конденсат собирается. Способ этот, но сути, простой, однако наделе при необходимости получения больших объемов воды И-.анионит оказывается довольно громоздким и неэкономичным.
Кроме того, следует иметь в виду, что при наличии в оборудовании медесодержаших компонентов существует реальная опасность появления ионов меди в аквариумной / L-—ь воде.
Проще и экономичнее получить химически обессоленную воду с помощью ионообменных смол. Этот способ основан на способности определенных химических соединений, называемых иопитами, или ионообменными смолами, [одерживать па своей поверхности ионы различных элементов, обменивая их па другие. I [опиты, обменивающие катионы (положительно заряженные ионы), называются катиокитами. а обменивающие анионы (отрицательно заряженные новы) анионитами.
В природных водах в результате электролитической диссоциации все растворенные в них соли распадаются на катионы (в основном кальций Са- . магний Mg-", натрий Na+) и
Существует 3 способа боле
Рис. 10. Прямоточная ixi-.mii рш'т» /н /тг/нщиннишпиЬи'нныл ли кип
ИСХОДНАЯ ВОДА
анионы (в основном бикарбонаты НСО;, хлориды С1", сульфаты SO,- и силикаты SiO.,2").
Подлежащую обессоливай ню воду пропускаю! последовательно через два отдельно стоящих фильтра. В один из них загружают Н-катионит (Н (лат.) - водород), регенерированный кислотой и содержащий, следовательно, обменный катион водорода. В другой фильтр загружают анионит, регенерированный гидроксидом натрия (едким натром - NaOH) и содержащий, следовательно, в себе обменный анион гидроксила (ОН ), т.е. являющийся ОН-аннопитом (рис. 10).
При прохождении водопроводной воды через Н-катиопитпый фильтр она обменивает все свои катионы на катион водорода 1Г, который при этом частично взаимодействует с анионом НСО.,, образуя угольную кислоту и воду. Далее Н-катиопированная вода, содержащая катион водорода и все анионы (кроме нейтрализованного водородом аниона НСО.,'), поступает в ОП-апиопитные фильтры, где эти анноны заменяются на анион ОН", который тут же вступает в химическое взаимодействие с присутствующими в воде катионами Н , образуя воду:
Н* + ОН -» НгО
Попробуем представить процесс химического обессиливания в виде условных уравнений. Для этого обозначим сложный нерастворимый комплекс молекулы катионита буквами "Кат", а соответственно у анионита - буквами "Ан". Для простоты изложения допустим, что исходная вода содержит только хлорид натрия NaCl, который распадается на катионы натрия Na* и анионы хлора CI':
NaCl -» Na* + CI"
Тогда последовательное фильтрование этой воды через Н-катиоиит и ОН-анионит можно изобрази rii следу и ннп.м образом:
КатН' + Na- + CI -.KarNa* + Н* + CI
АнОН + Н + С1 -t АнС1 + Н- + ОН -»АнС1 + НгО
Практически процесс химического обессоливания осуществляется следующим образом. Необходимо взять два сосуда (колонки) емкостью от 1 до 3 литров. При наличии высокой жесткости в исходной воде свыше 30 немецких градусов, которая имеет место в южных районах, предпочтительнее выбрать колонки объемом 3-5 литров и более в зависимости от объема и назначения аквариумного хозяйства. Колонки изготавливаются круглой или квадратной формы из оргстекла, силикатного стекла толщиной 4-6 мм, или используются готовые пластиковые емкости.
На дно сосуда укладывается фильтровальная ткань или капроновая вата, для того чтобы смола не вымывалась через сливную трубку. После этого колонки заполняются соответствующими ионитами.
Если иониты приобретались в сухом виде, то для их использования нужна предварительная подготовка. Для этого ионообменные смолы помещают в раздельные стеклянные или эмалированные сосуды и заливают дистиллированной водой. Если замачивание ионитои производится 1н'а.\111хкото1вшх.11е(и')ход11моучитт,111ат[,,ч'](>11ри1шбух;и[ии
ИСХОДНАЯ ВОДА
см\лы увеличиваются к объемах и могут легко раздампть закрытый сосуд. Коэффициент объемного расширения при набухании составляет для катионита КУ-2-8 - 1.42, для аиионитаАВ-17- 1.9. Процесс набухания длится до 10 часов. После окончания набухания смЛлы следует зарядить. Для этого катионит заливается 5%-ым раствором соляной кислоты (1С! из расчета 2.5 + 3 литра раствора на 1 литр набухшего катионита. Кстати, в хозяйственных магазинах часто продается соляная кислота, предназначенная для подготовки и регенерации ионообменных смол. В домашних условиях целесообразно проводить зарядку катионита в самой колонке, что позволит уменьшить риск вдыхания вредных паров кислоты. В колонке через катионит пропускают то же количество раствора кислоты, отрегулировав с помощью зажимов скорость потока не более 5-10 см в минуту. После окончания зарядки катионит промывают дистиллированной иди химически обессоленной водой для удаления остатков соляной кислоты. Для кислотных промывок лучше использовать силиконовые трубки с наружным диаметром до 8 мм (внутренним - 6 мм), концы которых помещают в канализационный слив раковины или ванной. При достаточном заглублении трубок запаха к; слышно не будет. Количество промывочной воды -примерно 5-6 литров на 1 литр катионита*.
Порядок первичной зарядки анионнта выполняется таким же образом, как и катионита, однако вместо кислоты применяется 3%-ый раствор гид|ижсида натрия (едкого натра) \aOII пли 5%-ый раствор бикарбоната натрия (питьевой соды) NaHCOg. Количество того либо другого раствора должно быть из расчета 10 литров раствора на 1 литр аииоиита. При обработке апиопита питьевой содой ее желательно предварительно прокипятить в течение 10-15 минут, помешивая, для удаления углекислого газа. Раствор соды охлаждают и пропускают через колонку с анионитом. По окончании анионит промывают обессоленной или дистиллированной водой в количестве 2-3 литра на 1 литр анионита.
В процессе эксплуатации колонок с целью контроля их нормального функционирования Рис. 11.Противен желательно через каждые 50 литров замерять регенерацииионаабменнн солесодержапие или жесткость очищенной воды.
Водопроводная вода, проходящая через колонки, содержит растворенные оргапичесю соединения, наличие которых со временем существенно сокращает обменную емкость смо
—\
"Зде<
* речь идет об объеме набухшей
ИСХОДНАЯ ВОДА
Проникая с узкие норм зерен аниопитов. органические вещества tic могут выйти обратно и поэтому не могут быть полностью удалены при регенерации. Для снижения содержания органики и обрабатываемой воде и продления срока службы смолы перед установкой обессоливанпя располагают фильтр, заполненный активированным углем.
Этого недостатка лишены т. паз. макропористые апиотгты.обзадаюпшс однородными крупными порами, из которых анионы органических веществ могут успешно удаляться. В настоящее время 'такие вниопиты синтезированы и способны задерживать из водопроводной воды до 70-90% органических веществ, которые в последующем в значительной мере удаляются при регенерации.
При пропускании воды через колонку сверху ннизпроисходнтуплотпеппезерепиопитов иод воздействием тока воды и собственного веса. В результате возникает значительное сопротивление, падает обменная способность смолы. При подаче воды снизу вверх (протишго1ЮЛ])сл()1мнл1НТ01табн)]-ает более ра1вил1ерно.д<кт11гается более эффективная работа установки (рис. 11).
Со временем смолы истощаются и их обменная способность падает. О необходимости регенерации (восстановление обменной емкости) катионита свидетельствует появление солей жесткости в оч ш нем нон 1юдсидпеспо1я>ш1е1П1оесо.тесодержапне.аппо1тта-проскокнитратов, фосфатов или ионов кремния.
Перед регенерацией ионообменных колонок вода па них закрывается, при необходимости смола взрыхляется обратным потоком воды. Через колонку с катион игом пропускается 5%-ый раствор соляной кислоты (;ия катионита КУ-2-8 потребуется 7 литров раствора на 1 литр смолы и 8-13 литров промывочной воды). Д.тяа111ЮИ1ГтаЛВ-!71кч)б.ход[!м(>11-1.Стит|и>в.э%-гораствора питьевой соды на 1 литр смолы и 15-20 литров промывочной воды. Следует иметь в виду, что рабочая обменная емкость смол в каждой установке различна, зависит от многих факторов (тинасмолы.скорости потоков,со.тесодержапия исходной воды, уровня регенерации,толщи 1Ш слоя иопита и многою другого), поэтому количество и концентрация реагентов может варьироваться и подбирается опытным путем. Так, при использовании ионообменных смол фирмы "Purolile" (CILIA) для регеперацпи А литров кат пони та С100 нам потребовалось 3 литра 25%-ой соляной кислоты, разведенных в б литрах дистиллята, п 5-10 литров промывочной воды. Для регеперацпи 4 литров аииопита Л400 использовались i пачки обычной питьевой соды по 500 граммов каждая, которые разводились в 10литрах обессоленной воды, и 5-10.титров поды
на промывку.
При работе с кислотами и едкими щелочами необходимо соблюдать крайнюю осторожность. При попадании кислоты или щелочи па кожу через одежду смойте ее во |ой с одежды, а затем осторожно освободите пораженный участок от одежды. При попадании кислоты на кожу пораженное место промойте большим количеством проточной воды. Затем промойте место ожога 10%-ым раствором литьевой соды (1 чайная ложка соды на стакан воды). Концентрированная соляная кислота дымит на воздухе с выделением хлористого водорода, который вызывает раздражение слизистой дыхательных путей. В случае попадания кислоты в виде капель или паров в глаза промойте их большим количеством воды, а затем 5%-ым раствором питьевой соды. При попадании на тело едкой щелочи (в виде твердого вещества или концентрированного раствора) удалите ее сухой ватой или куском ткани и промойте пораженное место 10%-ым раствором уксусной или борной кислоты (1 чайная ложка па стакан воды). Место ожога накройте марлей, пропитанной 5%-ым раствором уксусной кислоты. При попадании брызг едкого натра в i лаза промойте их большим количеством воды, а затем 2%-ым раствором борной кислоты.
ш
ИСХОДНАЯ ВОДА
При значительных химических ожогах или поражении глаз и/или дыхательных путей после оказании первой доврачебной помощи обратитесь к врачу.
При покупке ионообменных смол аквариумисту будет небезынтересно знать, что апиппиты бывают сдабоосповиые и спльпоосноиныс. а катиопиты - слабокислотпые и сильнокислотные. Так, слабоосновные апиониты способны к поглощению анионов только сильных кислот (SO,2', С1', NO.,", N02), тогда как анионы слабых кислот (НСОэ", HSi01 и др.) ими практически не задерживаются. Спльпоосповпыеапиоипты обладают сравнительно меньшей обшей обменной емкостью, по могут извлекать из воды анноны всех, в том числе органических кислот. Слабокислотпые катиопиты отличаются от сильнокислотных способностью обменивать катионы только в щелочных растворах с рН >7.
Современная промышленность предлагает достаточно большой выбор ионообменных смол как широкого, так и селективного (избирательною) спектра действия. Наименования и технические характеристики некоторых нопитов приведены в таблицах 9 и 10.
Таблица 9.
Катиопиты.
Марка Общая обменная Насыпной г/л К'отффпииеш Примечание
КУ-2-8 (СНГ) 1 1.8 710 1.42 сильнокислотный
Puroliie СЮО(США) 2.0 805-845 1.05 сильнокислотный
PuroliieClOOE (США) 1.9 800-840 1.05 пригоден для приготовления
Lew at it MonoPlus SI 00(Германия 2.0 820 1.08 сильнокислотный
Lewatit VP ОС (Германия) 2.0 760 1.04 сильнокислотный
lonac C-(Великобритания) 2.1 840 сильнокислотный
Ambwlite IR (США) 1.6 сильнокислотный
Amberlite IR (США) 1.6 сильнокислотный
Dowex HCR (США) 1.6 сильнокислотный
В последние годы в продаже появились простые в обе", |ужнваппп Установки обратного осмоса (О.О.), которые позволяют получить воду высокой степени чистоты. Осмос представляет собой естественный процесс, при котором опреде. lennue мо. leKv.ibi в водном растворе могут проходить сквозь полупроницаемую мембрану, тогда как другие молекулы, отличающиеся формой, размерами пли другими свойствами, задерживаются. Чтобы сохранить равновесие, молекулы под действием осмотического давления из менее
ИСХОДНАЯ ВОДА
Таблица 10.
Лмноииты.
Марка (Маня Насыпной вес. i/.i Коэффициент и.............
АП-17-8 0.8 720 2.2 Ошыигасновной
Puroliie А-400 (США) 1.3 680-710 1.2 СЛЬНООСО.НОЙ
Puroliie А-600 (США) 1.4 685-720 1.2 предназначен для приготовл ения
PuroliicA-845 (США) 1.6 645-675 1.25 слабоосновной, предназначен для обессоливания воды, загрязненной содержанием органики
Lewaiit VP ОС 1955 (Германия) 1.0 670 1.18
Lewaiit VP ОС 1094 (1 ермапня) 1.25 670 1.21 слабоосновной
плотного раствора переходят в более плитный раствор. 11римером прямот осмоса могут с. [ужи п. к.тет 1,н риб. водорослей или морских беспозвоночных животных.
Обратный осмос представляет собой прямо противоположный процесс. Исходная вода под давлением подается на мембрану, которая пропускает чистую воду и задерживает молекулы растворенных солей и органических соединений.
Как и многие другие свои открытия, человек обнаружил пример обратного осмоса в природе. При изучении морских птиц было замечено, что отдельные их виды пьют морскую воду без вреда для здоровья. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что птицы пропускают соленую воду через мембрану, расположенную в клюве, при этом в желудок попадает пресная вода.
Существует большое количество видов установок обратного осмоса, которые различаются количеством ступеней фильтрации, производительностью, типом мембраны. Эффективность очистки воды таких установок составляет, как правило, 90-();>";., некоторых даже 99",, хотя последние стоят значительно дороже.
Установки О.О. используют два типа мембран: триацетат целлюлозы (СТА - cellulose triacetat) и тонкие композитные пленки (TFC - Thin Film Composite), Последний тип более предпочтителен - степень очистки на этих мембранах гораздо выше, удерживаются частицы размером 1/10 ООО мк невооруженный глаз может видеть -10 мк! Кроме того, эти
ИСХОДНАЯ ВОДА
мембраны не разрушаются под действием бактерий.
Дополнительными компонентами установок О.О. являются предварительный механический фильтр и угольный фильтр.
Предварительный механически!! фильтр задерживает механические частицы размером от 1 до 30 мк, содержащиеся в водопроводной воде, и препятствует их попаданию па мембрану.
Необходимо |К'1Л'ляр| ю менять картридж солевая вода каждые несколько недель в зависимости
от степени загрязнения, но не реже, чем в сроки, установленные заводом-изготовителем. Несв(х?врсмешш:имена механического картриджа может привести к сокращению срока службы или повреждению мембраны.
Так иаяяваемыйуглхтьныйфшшгр (фильтр, заполненный актини|юванным углем) служит для удаления из воды хлора и органических соединений. Угольный картридж должен заменяться каждые 2-3 месяца, по не позднее 6
Давление
U Ml
пресная вода
Рис. 12. Поведение растворов с /ю.ннш плотност прямом и обратном осмосе.
месяцев, особенно в южных районах, где регулярно производится повышенное хлорирование систем питьевого водоснабжения. Проскок хлора через старый угольный фильтр способен i! краткие сроки разрушить мембрану.
Срок службы мембраны обратного осмоса, при условии своевременной замены предварительных фильтров, составляет 12-16 месяцев и более (но данным производителя -от 2 до 3 лет). Следует заметить, что работоспособность мембраны в значительной степени зависит от качества водопроводной воды в данном регионе (солесодержапие, жесткость, наличие органических соединений).
При покупке установки обратного осмоса нужно обратить внимание, что установка может работать при условии, что исходная (водопроводная) вода имеет давление не менее 2.8 кгс/см2. Приобретение специального насоса добавит к Вашей и без того недешевой покупке еще примерно 100-200 долларов США. Для нормального функционирования разных установок О.О. необходимо давление воды от 3 до 7 кгс/см2. Одним из факторов, влияющих на производительность установки, является температура воды. При снижении температуры воды производительность падает. Оптимальной считается температура 25-35°С, дальнейшее повышение может привести к быстрому выходу мембраны из строя.
Обратный осмос трудно клапан концентрированный назвать экономичным процессом -
исходная вода
раствор
очищенная вода
в среднем только 20% волы, подлежащей фильтрации, проходит через мембрану и очищается. Фактически это означает, что из 5 литров воды только 1 литр можно использовать в морском аквариуме, остальные 4 литра сливаются в канализацию. Как и в случае с иоиообм!
ИСХОДНАЯ ВОДА
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ИСКУССТВЕННОЙ МОРСКОЙ воды


Proekt by BoRIS, Барнаул 2007-2017