Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Водоснабжение промышленных предприятий

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 791777.01.99
Представлены сведения по потреблению воды различными промышленными предприятиями. Описаны системы водоснабжения, представлены требования к качеству воды, предъявляемые различными потребителями. Освещены проблемы, связанные с улучшением качества воды, ее опреснением, обессоливанием, умягчением, очисткой от взвешенных веществ и железа, а также со стабилизационной обработкой при использовании для целей водоподготовки и оборотного водоснабжения. Изложены новые для современной водоподготовки мембранные методы: ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос, электродиализ, электродеионизация. Представлены основные типы оборудования водоподготовки и их характеристики, а также методы расчета сооружений и примеры проектных решений. В приложениях даны примеры расчетов всех видов оборудования, входящего в наиболее широко применяемые технологические схемы осветления, умягчения и обессоливания воды, а также обработки стоков и концентратов. Для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение».
Первов, А. Г. Водоснабжение промышленных предприятий : учебник / А. Г. Первов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 440 с. - ISBN 978-5-9729-0979-7. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1903421 (дата обращения: 25.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.

А. Г. Первов





                ВОДОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ




Учебник


















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022

УДК 628.1
ББК 38.761.1
     П26


Рецензенты:
доктор физико-математических наук, профессор кафедры ТЭС, руководитель направления «Технологии воды и топлива на ТЭС и АЭС»
ФГБОУ ВО НИУ МЭИ А. А. Пантелеев;
доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией глубокой очистки воды ОАО НИИ ВОДГЕО А. Д. Смирнов




    Первов, А. Г.
П26       Водоснабжение промышленных предприятий : учебник / А. Г. Пер-
    вов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 440 с. : ил., табл.
           ISBN 978-5-9729-0979-7

     Представлены сведения по потреблению воды различными промышленными предприятиями. Описаны системы водоснабжения, представлены требования к качеству воды, предъявляемые различными потребителями. Освещены проблемы, связанные с улучшением качества воды, ее опреснением, обессоливанием, умягчением, очисткой от взвешенных веществ и железа, а также со стабилизационной обработкой при использовании для целей водоподготовки и оборотного водоснабжения. Изложены новые для современной водоподготовки мембранные методы: ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос, электродиализ, электродеионизация. Представлены основные типы оборудования водоподготовки и их характеристики, а также методы расчета сооружений и примеры проектных решений. В приложениях даны примеры расчетов всех видов оборудования, входящего в наиболее широко применяемые технологические схемы осветления, умягчения и обессоливания воды, а также обработки стоков и концентратов.
     Для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство», профиль «Водоснабжение и водоотведение».

                                                          УДК628.1
                                                          ББК38.761.1




ISBN 978-5-9729-0979-7

     © Первов А. Г., 2022
     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
                            © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022

ПОСВЯЩЕНИЕ


     Эту книгу автор посвящает своему отцу.
     Первое Герман Григорьевич (1929-1999). С 1957 по 1991 гг. работал в НИИ ВОДГЕО, заведующий лабораторией опреснения. Лауреат Премии Правительства РФ. Его работы легли в основу создания принципов расчета электродиализных опреснительных установок и обработки воды на биполярных мембранах, расчетов карбонатных и сульфатных равновесий в соленых водах и рассолах опреснительных станций.

     При непосредственномучастии Г. Г. Первоваразработаны, построены и запущены в эксплуатацию крупные электродиализные станции на стратегических объектах Министерства обороны как в нашей стране (система водоподготовки охлаждения тиристорных преобразователей ракетного комплекса в г. Балхаш), так и за рубежом (военно-морская база г. Бербера, Сомали и центра ядерных технологий г. Тажура, Ливия). Наиболее известные работы: «Временные указания по расчету, проектированию и изготовлению электродиализных (электрохимических) опреснительных установок». Изд-во ВНИИ ВОДГЕО. М. 1970. - 86 с. Пособие к СНИП 2.04.02-84 по проектированию

установок опреснения воды. Москва, ВОДГЕО, инв. № 9734.

1988 г. г/б 6-85-8-12-86. Отчет НИИ

Г. Г. Первое за сборкой электродиализного аппарата ВНИИВОДГЕО, 1965 г.

3

Профессор Апельцин И. Э., Первое Г. Г., профессор Клячко В. А. на научно-техническом советеВНИИВОДГЕО представляют разработанную электродиализную технологию и подготовленные рекомендации по проектированию электродиализныхустановок



Герман Григорьевич Первов перед электродиализным испытательным стендом


4

ОГЛАВЛЕНИЕ


Предисловие.....................................................9
Введение.......................................................12

РАЗДЕЛ 1. СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ....................................................15
ГЛАВА 1. Потребление воды на промышленных предприятиях. Системы производственного водоснабжения........................15
ГЛАВА 2. Основные водопотребители на предприятиях различных отраслей промышленности........................................20
2.1. Водопотребление в теплоэнергетике.........................20
2.2. Водоснабжение в черной металлургии........................24
2.3. Водоснабжение предприятий цветной металлургии.............25
2.4. Техническое водоснабжение нефтеперерабатывающих заводов...26
2.5. Техническое водоснабжение предприятий пищевой промышленности.................................................27
2.6. Потребление воды в текстильной промышленности.............28
ГЛАВА 3. Требования к качеству воды, предъявляемые различными потребителями. Выбор метода водоподготовки..........29

РАЗДЕЛ 2. УМЯГЧЕНИЕ И ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ.......................41
ГЛАВА 4. Умягчение, опреснение и обессоливание воды............41
4.1. Теоретические основы умягчения воды, классификация методов.41
4.2. Опреснение воды, обессоливание воды, классификация методов и технологий опреснения........................................43
4.3. Мембранные методы умягчения, опреснения и обессоливания
воды. Классификация мембранных методов. Баромембранные и электромембранные методы......................47
ГЛАВА 5. Метод ионного обмена...................................50
5.1. Основные закономерности процесса ионного обмена...........57
5.2. Регенерация ионитовых фильтров.............................62
5.3. Схемы установок ионообменного умягчения воды..............68
5.4. Оборудование ионообменных установок........................74
5.5. Технологические расчеты ионообменных фильтров в различных схемах умягчения воды...........................................81
5.6. Ионообменные методы опреснения и обессоливание воды.......90
  5.6.1. Теоретические основы. Аниониты.........................90
  5.6.2. Технологические схемы и оборудование для обессоливания воды методом ионного обмена...................................95
  5.6.3. Технологические расчеты ионообменных установок для обессоливания воды............................................104
  5.6.4. Технологические схемы опреснения воды методом ионного обмена......................................................108
  5.6.5.  Выбор технологической схемы и показателей качества очищенной воды................................................111


5

ГЛАВА 6. Мембранный метод обратного осмоса.....................118
6.1. Теоретические основы процесса.............................118
6.2. Основные параметры процесса обратного осмоса..............121
6.3. Мембраны для обратного осмоса.............................122
6.4. Типы мембранных аппаратов и их конструкций................123
6.5. Разработка технологических схем предварительной обработки воды перед обратноосмотическими установками....................128
6.6. Конструирование установок обратного осмоса................138
6.7. Технологические расчеты мембранных систем.................147
6.8. Современные технологические схемы мембранных установок....149
ГЛАВА 7. Метод электродиализа и электродеионизации.............152
7.1. Теоретические основы мембранного переноса. Параметры процесса.......................................................152
7.2. Мембраны для электродиализа...............................156
7.3. Устройство электродиализных аппаратов.....................158
7.4. Схемы электродиализных опреснительных установок...........163
7.5. Расчет электродиализных опреснительных установок..........165
7.6. Электродеионизация........................................171
7.7. Электродиализ на биполярных мембранах.....................178
ГЛАВА 8. Метод дистилляции.....................................180
8.1. Теоретические основы опреснения воды методом дистилляции..180
8.2. Классификация, принципы работы и схемы опреснительных дистилляционных установок......................................181
8.3. Накипеобразование в испарителях. Методы предотвращения накипеобразования..............................................193
8.4. Общие принципы теплового расчета испарителей..............201
8.5. Последовательность расчета многоступенчатых дистилляционных установок......................................205
8.6. Кондиционирование воды, полученной на дистилляционных установках.....................................................210

РАЗДЕЛ 3. ДРУГИЕ МЕТОДЫ ВОДОПОДГОТОВКИ.........................211
ГЛАВА 9. Методы предочистки....................................211
9.1. Необходимость предочистки.................................211
9.2. Метод коагуляции с последующим фильтрованием..............212
9.3. Метод коагуляции с известкованием.........................220
9.4. Метод ультрафильтрации....................................222
9.5. Конструирование и расчет мембранных установок ультрафильтрации...............................................230
ГЛАВА 10. Удаление из воды кремниевой кислоты..................237
ГЛАВА 11. Удаление из воды растворенных газов (углекислоты, кислорода, сероводорода).........................241
ГЛАВА 12. Основные технологии для водоподготовки в различных отраслях промышленности............................253

6

РАЗДЕЛ 4. ОХЛАЖДЕНИЕ ВОДЫ. ОБРАБОТКА ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ..........................................................258
ГЛАВА 13. Охлаждение воды.........................................258
13.1. Процессы охлаждения оборотной воды в охладителях........258
13.2. Водохранилища-охладители................................261
13.3. Брызгальные бассейны....................................269
13.4. Градирни................................................273
13.5. Системы и схемы охлаждения и влияние на окружающую среду....292
ГЛАВА 14. Подготовка охлаждающей и оборотной воды.................296
14.1. Стабильность воды по карбонату кальция. Углекислотные равновесия........................................................296
14.2. Индексы стабильности (Ланжелье, Ризнера и Сноинка-Джексона).297
14.3. Стабилизационная обработка воды (ингибирование, подкисление, подщелачивание, контактная стабилизация, магнитная
и ультразвуковая обработка....................................301
14.4. Классификация методов обработки охлаждающей воды........306
14.5. Подкисление оборотной воды..............................306
14.6. Обработка оборотной воды дымовыми газами (рекарбонизация)..............................................309
14.7. Обработка оборотной воды полифосфатами (ингибирование или фосфатирование)...........................................312
14.8. Умягчение оборотной воды................................314

РАЗДЕЛ 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООЧИСТНЫХ КОМПЛЕКСОВ....................................................316
ГЛАВА 15. Принципы проектирования станций водоподготовки.
Примеры компоновочных решений станций водоподготовки..............316
15.1. Принципы компоновки водоочистных комплексов.............316
15.2. Станции умягчения воды..................................319
15.3. Станции водоподготовки для котлов.......................325
15.4. Станции стабилизационной обработки......................326
ГЛАВА 16. Технико-экономическое обоснование вариантов технологий водоподготовки.....................................329
Вопросы для самоконтроля......................................337

Заключение....................................................340

Литература....................................................342

ПРИМЕР 1. Расчет системы очистки воды с применением коридорных осветлителей ВНИИ ВОДГЕО......................................344
ПРИМЕР 2. Расчет схемы очистки воды с использованием осветлителя марки ЦНИИ-2..................................................359
ПРИМЕР 3. Расчет схемы очистки воды с применением осветлителей ВТИ с известкованием..........................................361

7

ПРИМЕР 4. Расчет установки ультрафильтрации для предочистки воды перед установкой обратного осмоса............................370
ПРИМЕР 5. Расчет установки натрий-катионирования..................375
ПРИМЕР 6. Расчет двухступенчатой установки натрий-катионирования..380
ПРИМЕР 7. Расчет схемы H-Na-катионирования........................385
ПРИМЕР 8. Расчет установки частичного обессоливания...............395
ПРИМЕР 9. Расчет ионообменной установки глубокого обессоливания.....................................................401
ПРИМЕР 10. Расчет установки обессоливания методом обратного осмоса............................................................406
ПРИМЕР 11. Технологический расчет прямоточной электродиализной установки обессоливания...........................................410
ПРИМЕР 12. Расчет выпарной установки для утилизации концентрата установки обратного осмоса........................................422
ПРИМЕР 13. Упрощенный расчет адиабатной опреснительной установки.........................................................433

8

ПРЕДИСЛОВИЕ


     Настоящая книга является учебником по курсу «Водоснабжение промышленных предприятий», а также может быть использована в качестве учебного пособия для курса «Технологии очистки природных вод». Она будет также полезна при дипломном и курсовом проектировании.
     Курс «Водоснабжение промышленных предприятий» представляет собой часть общего курса «Водоснабжение». Этот курс был основан в 70-х годах в МГСУ профессором И. В. Прозоровым. Основное внимание в этом курсе было уделено проблемам оборотного водоснабжения и охлаждения. Вопросы охлаждения воды и системы промышленного водоснабжения очень подробно описаны в учебнике А. Ф. Шабалина «Оборотное водоснабжение промышленных предприятий».
     На промышленных предприятиях в технологических целях часто используется вода очень высокого качества, для подготовки которой требуются специальные методы, позволяющие удалять из воды растворенные соли, газы, органические соединения и др. загрязнения. Для подготовки специалистов в области очистки воды для промышленного использования долгое время использовались учебники, написанные Н. Н. Абрамовым «Водоснабжение», М. А. Сомовым и Г. И. Николадзе «Водоснабжение».
     Основными «настольными» книгами специалистов по очистке воды на протяжении долгих лет являются ставшие классическими книги выдающихся специалистов В. А. Клячко и И. Э. Апельцина «Очистка природных вод», А. А. Кастальского и Д. М. Минца «Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения», В. Ф. Кожинова «Очистка питьевой и технической воды», которые всегда рекомендовались в качестве учебных пособий.
     Проблема подготовки воды для технологических целей и для целей оборотного водоснабжения за последнее время претерпела серьезные изменения. В современной водоочистной практике появились новые технологии, новые виды оборудования и реагенты, требующие соответствующей подготовки при их использовании (например, системы ионного обмена, мембранные установки ультрафильтрации и обратного осмоса, системы электродеионизации и др.). Выпускники строительного университета, молодые специалисты, начинающие работать в проектных и наладочных организациях, испытывают недостаток информации по размещению, компоновке, пуско-наладке и обслуживанию различных новых типов оборудования, в основном зарубежного производства, используя, как правило, проспекты и регламенты зарубежных фирм-производителей.
     Несмотря на то, что программы по обучению постоянно совершенствуются и в них (а также в лекционный материал) включены описания основных современных методов очистки, учащимся не хватает учебно-методической литературы при самоподготовке. Поэтому в настоящем учебнике автор ставил себе целью представить новые процессы и оборудование так же глубоко и по

9

дробно, как и классические технологии. Для этого описание каждого водоочистного процесса содержит его научные основы, описание аппаратов и оборудования, применяемых технологических схем, методик расчета сооружений, определения расходов реагентов. Большое внимание уделено описанию мембранных технологий, наиболее широко применяемых в настоящее время в промышленной водоподготовке. Современный специалист по водоснабжению и очистке воды должен хорошо знать все существующие на рынке водоочистки методы, представлять себе их достоинства и недостатки, области применения, структуру формирования эксплуатационных затрат. Настоящий учебник содержит необходимую информацию для подбора и разработки технологии, проектирования, технико-экономического обоснования и подбора технологического оборудования для подготовки воды, используемой в различных видах производств. Учебник содержит примеры составления технологических схем, проведения технологических расчетов, разработки компоновочных чертежей и технико-экономического сравнения различных вариантов при курсовом и дипломном проектировании.
     Основные теоретические положения, которые легли в основу современных технологий очистки воды (ее осветления, умягчения, обессоливания, обеззараживания и т. д.), были разработаны в 1950-1960-х гг. Большой вклад в разработку теоретических основ процессов очистки воды, разработку технологий и методов расчета сооружений внесли выдающиеся отечественные специалисты: С. X. Азерьер, Е. Н. Тетеркин, В. Т. Турчинович, В. А. Клячко, И. Э. Апельцин, А. А. Кастальский, Д. М. Минц, Е. Ф. Кургаев, С. А. Шуберт, А. И. Егоров, Р. И. Аюкаев, С. Н. Линевич, А. Н. Фоминых, В. В. Найденко, В. А. Гладков, Г. И. Николадзе, М. Г. Журба и др.
     В учебнике использованы разработки таких крупнейших производственных, проектных и научных организаций, как ММП «Мосводоканал», ООО «Союзводоканалпроект», НИИ ВОДГЕО, АО «МосводоканалНИИпроект», «Гипрокоммунводоканал, АО ПО «Совинтервод», НИИ КВОВ, Теплоэлектро-проект (ТЭП), ВТИ, ВНИИАМ, а также зарубежный опыт.
     В изложении материала глав учебника при описании процессов осветления использованы работы В. А. Клячко, И. Э. Апельцина, В. В. Ашанина (НИИ ВОДГЕО), В. Г. Корабельникова (НИИ КВОВ), фильтрации - Д. М. Минца (НИИ КВОВ), дегазации - А. А. Кастальского (МГСУ).
     При описании методов опреснения и обессоливания использованы работы В. А. Клячко, И. Э. Апельцина, Г. Г. Первова, Л. Д. Ушакова (НИИ ВОДГЕО) - в области электродиализа, Ф. Н. Карелина (НИИ ВОДГЕО), Ю. И. Дыт-нерского (РХТУ им. Менделеева) - обратного осмоса, ультрафильтрации, нанофильтрации.
     При описании технологий дистилляционного опреснения, а также технологий предотвращения накипеобразования и расчетов карбонатных и сульфатных равновесий в дистилляционных и других опреснительных установках использованы работы И. Э. Апельцина, А. А. Говерта, Г. Г. Жабина (НИИ ВОДГЕО). Описание вопросов стабилизационной обработки воды и методов обра

10

ботки охлаждающей воды основано на работах И. Э. Апельцина, В. А. Гладкова, Д. Д. Кучеренко, Л. С. Алексеева, А. А. Говерта (НИИ ВОДГЕО).
     Тепловые расчеты испарительных аппаратов основаны на работах Л. С. Стермана (МЭИ). Описание современных технологий ионного обмена основано на работах Ф. Г. Прохорова (ВТИ), при описании методов расчета ионообменных установок использованы материалы Э. И. Лифшиц (ВНИПИ Энергопром).
     Автор выражает глубокую признательность и благодарность за помощь и консультации при подготовке материалов и написании глав Е. Б. Юрчевскому, Г. Г. Жабину, Д. В. Спицову, А. П. Андрианову, И. С. Балаеву, Б. Е. Рябчикову, Г. Я. Рудаковой, Л. С. Алексееву. Особую благодарность автор выражает Л. В. Рудаковой за большую работу, проделанную при подготовке книги.
     Замечания и предложения читателей, направленные на улучшение настоящего учебника, будут приняты автором с благодарностью.

11

ВВЕДЕНИЕ


     За последние десятилетия существенно выросли экологические проблемы, стоящие перед человечеством. Неуклонный рост производства ведет к загрязнению окружающей среды. Промышленные системы технического водоснабжения, водоподготовки и охлаждения также имеют серьезные отходы, загрязняющие окружающую среду. К этим отходам относятся: шлам из осветлителей, сбросные минерализованные регенерационные растворы после установок ионного обмена, промывные воды фильтровальных установок, рассолы и концентраты установок опреснения и обессоливания воды, продувочные воды систем охлаждения, содержащие ингибиторы коррозии и осадкообразования и др. Системы водоподготовки требуют для своей работы большого количества химических реагентов (для стабилизационной обработки воды, для регенерации аппаратов, для предотвращения отложений в аппаратах и трубопроводах и др.), которые попадают в сточные воды и загрязняют окружающую среду. Для решения этой проблемы специалисты по водоподготовке котельных, теплосетей, ТЭЦ переходят на новые, мембранные методы водоподготовки, не требующие потребления реагентов и считающиеся «экологически чистыми» методами.
     Быстрое и эффективное решение проблем питьевого водоснабжения в удаленных районах, зонах чрезвычайных ситуаций и т. д. требует разработки и применения новых высокоэффективных технологий, не требующих реагентов. В большинстве случаев новые технологические решения основаны на применении мембранных технологий.
     Недостаток пригодной для технических и хозяйственно-питьевых целей пресной воды заставляет обращаться к альтернативным водоисточникам - морским или подземным, содержащим соленые воды. Опреснение таких вод требует использования специальных опреснительных технологий - баромембранных, электромембранных, дистилляционных и др.
     Современные специалисты должны владеть научными основами новых технологий, владеть методами расчета сооружений, знать их возможности и области применения.
     Водоподготовка - сложная проблема, для решения которой используются различные методы, составляющие единую технологическую цепочку. Поэтому современный специалист должен хорошо изучить все процесс и методы очистки воды, представляя себе их достоинства и недостатки. С другой стороны, в различных аппаратах могут происходить сходные процессы (например, коагуляции в камерах хлопьеобразования и в каналах ультрафильтрационных аппаратов, или кристаллизации в осветлителях при известковании и в каналах обратноосмотических мембранных аппаратов, а также на греющих поверхностях выпарных аппаратов). Это требует знания теоретических основ всех процессов, используемых в очистке воды. Процессы очистки воды постоянно совершенствуются, и области их применения постоянно меняются. Например, появившиеся еще несколько десятилетий назад мембранные процессы долгое время не рассматривались всерьез. А в настоящее время мембранные процессы нанофильтрации, обратного осмоса, ультрафильтрации используются в 90 % новых

12

проектов по созданию систем питьевого водоснабжения из поверхностных и подземных водоисточников. Развитие мембранного метода обратного осмоса как нового метода опреснения воды сильно «потеснило» традиционно применявшиеся в этой области методы дистилляции и электродиализа. Но эти методы не перестали быть востребованными в практике водоочистки. Требования создания современных безотходных производств заставляют утилизировать стоки (часто установок ионного обмена), и для этой цели используются выпарные процессы. Другим способом ухода от проблемы утилизации регенерационных стоков ионообменных установок при обессоливании воды является применение процесса электродеионизации - электродиализа в несколько измененном виде. Хотя мембранные методы стали применяться в водоподготовке сравнительно недавно, реконструкция и проектирование новых производств в настоящее время ведутся исключительно с применением мембран, поэтому мембранные технологии становятся технологиями будущего.
     Процессы, используемые при очистке, умягчении и обессоливании воды (коагулирование, осаждение, ионный обмен, мембранный перенос), - те же, что используются в различных химических технологиях. Поэтому при разработке технологий очистки воды и расчетах аппаратов водоподготовки используются сходные методики, основанные на тех же закономерностях, что и при расчетах других химических технологий.
     Часто специалисты путают понятия «процесс», «метод» и «технология». Название процесса часто отождествляют с методом и технологией. Например, говорят - процесс ионообменного умягчения. Между тем, проблема умягчения воды (удаления из нее ионов жесткости) - это цель, которая решается с помощью целой технологической схемы, включающей целый ряд процессов и аппаратов. Например, умягчение может быть произведено с помощью различных методов: ионного обмена, нанофильтрации и др. Для умягчения используется целый ряд процессов: предочистки (коагуляции, фильтрования), ионного обмена, регенерации ионообменных фильтров и др., происходящих в различных аппаратах (осветлителях, фильтрах, эжекторах, мерниках). На самом деле ионообменный процесс, происходящий в ионообменном фильтре (аппарате) - лишь один из процессов, входящих в технологическую схему умягчения воды. Основная сложность курса «Водоснабжение промышленных предприятий» -необходимость знания методов водоподготовки и умения объединить в технологическую цепочку сразу нескольких процессов. При этом необходимо знание основ, возможностей и областей применения каждого из процессов.
     Под ПРОЦЕССОМ понимают изменение состояния вещества, происходящее в определенных условиях. В окружающей нас природе наблюдаются явления, которые называют ЕСТЕСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ. На основе данных, полученных в результате естественных процессов и анализа достижений науки и техники, разрабатывают и реализуют многочисленные промышленные процессы с целью производства продуктов потребления. Такие процессы называют ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ или ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ процессами.
     Изучение технологических процессов составляет предмет и задачу ТЕХНОЛОГИИ - науки, определяющей условия практического применения законов

13

естественных наук (физики, химии, механики и др.) для наиболее эффективного проведения разнообразных технологических процессов. Технология непосредственно связана с производством, а производство постоянно находится в развитии, поэтому технологии постоянно совершенствуются.
      Многие технологические процессы могут быть реализованы с помощью различных МЕТОДОВ в соответствующем АППАРАТУРНОМ оформлении. Например, технологический процесс умягчения (удаления из воды ионов жесткости) может быть осуществлен либо методами ионного обмена (метод натрий-катионирования, метод Н-катионирования с «голодной» регенерацией), либо реагентными методами (известкования, известково-содовым методом и др.), либо мембранными методами (нанофильтрации, обратного осмоса и др.). Выбор метода (в условиях его применения и аппаратного оформления) осуществляется на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.
      В настоящей работе предпринята попытка классификации процессов водоподготовки, дано описание отдельных процессов, далее для каждого процесса описываются: его возможности; области применения в водоподготовке; методы, основанные на применении этих процессов; аппараты и методы их расчета. После усвоения процессов описываются решаемые с их помощью задачи, методы и технологические схемы, использующие эти процессы.

14