Термины и понятия

Словарь терминов и выражений, который поможет Вам разобраться с проблемами в водоподготовке.

В настоящее время в различных изданиях стали использоваться термины и понятия, не соответствующие принятым в отечественной химии, химической промышленности, энергетике, водоподготовке. Часто используются термины, являющиеся прямым переводом из зарубежных источников, такие как » карбоновый фильтр», «седиментационный фильтр», «стейджер», «солевой фидер», и т.д. В связи с возникшей ситуацией, предлагаем вашему вниманию словарь терминов и выражений, который поможет Вам разобраться с проблемами в водоподготовке.

Адсорбция – поглощение молекул растворенного вещества твердым телом-адсорбентом.

Адсорбенты – твердые нерастворимые тела, обладающие развитой поверхностью за счет их высокой пористости. Обычно эти тела способны удерживать газы, жидкости, взвешенные вещества на собственной поверхности и в порах. В системах водоподготовки в качестве адсорбента широко применяется активированный уголь.

Активные (активированные) угли – пористые углеродные тела, зерненые или порошкообразные, с развитой системой микро-, мезо- или макропор, имеющие большую площадь поверхности, обычно производятся путем обжига целлюлозообразующих веществ, таких как дерево или скорлупа кокосовых орехов, в отсутствие воздуха. Имеет очень пористую структуру и используется при кондиционировании воды как адсорбент для органического вещества и некоторых растворенных газов. Иногда называется "активированный древесный уголь".

Анион – отрицательно заряженный ион.

Ацетат целлюлозы – синтетический полимер, получаемый из природной целлюлозы и широко применяемый в производстве мембран для систем ультрафильтрации и обратного осмоса. При производстве мембран для очистки воды могут использоваться следующие полимеры: диацетат целлюлозы, триацетат целлюлозы или смесь этих веществ.

Аэрация – процесс в водоподготовке, при котором воздух тесно контактирует с водой, путем распыления воды в воздухе, или пропуская пузырьки воздуха через воду. Аэрация может использоваться при насыщении воды кислородом для окисления таких веществ как железо, или способствовать удалению из воды растворенных газов, таких как двуокись углерода или сероводород.

Амфолиты – иониты с закрепленными катионообменными и анионообменными группам, которые в определенных условиях выступают либо как катионит, либо как анионит.

Аниониты – иониты с закрепленными катионообменными группами, обменивающиеся с внешней средой анионами.

Байпас (обход) – ниппельная или клапанная система, которая позволяет неочищенной воде проходить к потребителю, минуя систему водоподготовки в процессе ее регенерации, промывки или технического обслуживания.

Г

Галлон – Единица измерения объема жидкости; Американский галлон имеет объем 231 кубический дюйм или 3,78533 литра; Британский (Имперский) галлон имеет объем 277,418 кубических дюйма или 4,54596 литра.

Глауконитовый песок – естественный минерал, состоящий главным образом из комплексных силикатов, обладающих ионообменными свойствами.

Грэйн жесткости – единица жёсткости, принятая в США. Теоретическая жесткость воды - это суммарная концентрация всех ионов щелочно-земельных металлов, в США она обычно выражается, как эквивалентная концентрация карбоната кальция в грэйнах. Концентрации ионов могут быть выражены в эквивалентах на литр (моль-экв/л), числом моль на литр (моль/л) или их массой в любом объеме. В США в качестве единицы жёсткости продолжают использовать грэйн/галлон (GPG), как эквивалент карбоната кальция, несмотря на то, что в большинстве стран эта единица измерения считается устаревшей. Численное значение жёсткости в грэйн/галлон, относящееся к карбонату кальция, может быть преобразовано в метрические единицы (мг/л), посредством умножения на коэффициент 17,1. Выражение в грэйн/галлон, относящееся к карбонату кальция, может быть также преобразовано в мг/л одновалентных ионов, таких как натрий (Na+), посредством умножения на коэффициент 0,342. При использовании вышеуказанных переводных коэффициентов (особенно при описании характеристик ионообменного оборудования) необходимо иметь в виду, что эффективность очистки воды будет зависеть как от типа присутствующих ионов, так и от их полной массы.


Деионизация – удаление из воды всех ионов солей посредством обмена на другие ионы, находящиеся в ионообменной смоле в связанном состоянии.

Дехлорирование – удаление из воды растворенного активного молекулярного хлора.

Дренажная система – устройство, обеспечивающее равномерные по сечению отвод жидкости из аппарата или ее подачу при исключении выноса загрузки.

Деминерализация – удаление ионизированных неорганических минералов и солей (не органические вещества) из раствора посредством двухфазного ионообменного процесса; подобен деионизации, и оба термина часто используются заменяя друг друга.

Диализ – разделение компонентов раствора посредством их диффузии через полупроницаемую мембрану, которая способна пропускать через себя некоторые ионы или молекулы при одновременном отклонении других.


Жесткость воды – первоначально определялась, как мера способности воды осаждать пену, созданную жирными карбоновыми кислотами. Эта "пена" осаждалась в присутствии ионов кальция и/или магния. Сегодня термин "жесткость" используется для описания суммарной концентрации кальция, магния и стронция, выраженной в мг-экв/л.

Загрязнение мембраны – осаждение нерастворимых веществ, например, бактерий, коллоидов, оксидов, взвешенных и проч., на поверхности обратноосмотической или ультрафильтрационной мембраны. Загрязнение приводит к уменьшению потока пермеата и снижению селективности обратноосмотических мембран.

Индекс насыщения Ланжелье (LSI) – осаждение карбонатов кальция и магния в системах очистки воды - серьезная причина возникновеня неисправности системы. Растворимость этих соединений - сложная функция, зависящая от значения pH воды, содержания растворенного углекислого газа, концентрации карбонат-анионов, присутствия других солей и температуры. Индекс насыщения Ланжелье (Langelier) позволяет предсказывать, будут или нет осаждаться труднорастворимые карбонаты при данных условиях. Производители установок обратного осмоса могут использовать этот показатель для определения максимальной степени извлечения очищенной воды и значений селективности, которые могут быть достигнуты в данной системе водоподготовки, прежде чем осаждение карбонатов серьезно ухудшит качество воды и уменьшит степень ее извлечения. Этот индекс используется при выборе методов предварительной обработки воды и определении риска осаждения карбоната кальция на поверхности мембран со стороны концентрата. Индекс плотности осадка (SDI). Показатель способности воды загрязнять мембранный элемент или забивать осадком фильтр. SDI измеряется с помощью аппарата, состоящего из входного регулятора давления и манометра, за которыми установлен фильтродержатель с 0,45-микронным микропористым мембранным фильтром. Данное оборудование имеется в коммерческой продаже и дополнено инструкциями о том, как вычислять индекс.

Интенсивность потока – расход потока воды через единицу площади поверхности мембраны (ультрафильтрации или обратного осмоса). Термин обычно используется для характеристики потока при прохождении сквозь обратноосмотическую или ультрафильтрационную полупроницаемую мембрану.

Истощение ионообменного материала – состояние ионообменного материала, при котором он теряет свою способность к эффективному функционированию из-за истощения запаса ионов, участвующих в обмене; момент истощения может быть определен путем измерения концентрации веществ на выходе системы, при процессах деминерализации, путем измерения удельной электропроводности.

Иониты – твердые нерастворимые вещества, имеющие в своем составе функциональные группы, способные к ионизации в растворах и обмену ионами с электролитами.

Ионный обмен – процесс обмена ионов твердой матрицы-ионита-с ионами раствора.

Ионообменное оборудование – аппараты и установки для контактирования ионитов с водой и регенерационными растворами.


Катион – положительно заряженный ион.

Катиониты – иониты с закрепленными анионам или анионообменными группами, обменивающиеся с внешней средой катионитами.

Катионитный, анионитный фильтр – фильтр с загрузкой катионитом или анионитом.

Коагуляция – образование и осаждение в жидкой фазе гидрооксидов железа или алюминия с адсорбированными на них коллоидами загрязнений и соосажденными гидрооксидами тяжелых металлов. Одна из стадий водоподготовки, на которой коагулянт, обычно квасцы, добавляется в воду, при этом очень маленькие, мелкие твердые частицы, часто коллоидные в природе, образуют более крупные частицы.

Коагулянт – химическое вещество, которое способствует осаждению взвешенных в воде коллоидных частиц и применяется для их удаления в процессе водоподготовки. В качестве коагулянтов обычно используются соли алюминия и железа.

Кондиционирование – доведение состава воды до заданных норм, как правило, путем введения соответствующих реагентов. Фактически любая форма очистки воды, улучшающая качество воды посредством нейтрализации, ингибирования (торможения химических реакций) или удаления нежелательных веществ.

Контактная коагуляция- образование и осаждение гидроксидов железа или алюминия на поверхности частиц, через которые фильтруется раствор с введенными реагентами.

Корпус аппарата – оболочка, несущая статические нагрузки и внутреннее давление.

Концентрат – часть исходного потока воды, которая в процессе баромембранного разделения не проникает через мембрану обратного осмоса, а проходит вдоль её поверхности (как правило, в дренаж). Содержание солей, органических веществ и взвешенных частиц в концентрате выше, чем в исходной воде.


Мегом на сантиметр – мера чистоты воды, основанная на ее электрическом сопротивлении. Хотя абсолютной чистоты воды и невозможно достичь, ее принимаемое удельное электрическое сопротивление было бы равно 27 мегомов при 25 ºC.

Мембраны – тонкие пленки со специальной структурой, созданные для обеспечения селективного пропускания растворенных веществ. Вообще, избирательность мембраны основана на ее способности пропускать или не пропускать частицы в соответствии с их размером и иными свойствами. Мембрана может быть гомогенной или асимметричной. Гомогенные мембраны в поперечном сечении имеют однородную структуру при увеличении по крайней мере в 100 раз. Наибольшей степенью гомогенности обладают мембраны, разработанные для микрофильтрации и гемодиализа. Мембраны снижают величину потока не только нежелательных растворенных веществ, но и самого растворителя. Для уменьшения сопротивления потоку растворителя были разработаны образцы, имеющие асимметричное поперечное сечение. То есть они состоят из двух параллельных слоев. Сопротивление, оказываемое течению селективным слоем, который обеспечивает мембране возможность селективной фильтрации, минимизируется посредством уменьшения его толщины. Сопротивление течению более толстого и прочного поддерживающего слоя, который обеспечивает прочность конструкции, минимизируется за счет его открытой пористой структуры. Эти различные слои могут быть сделаны из одного и того же материала, как в асимметричных мембранах из ацетата целлюлозы, или из различных материалов, как в тонкопленочных составных (композитных) мембранах. Мембраны, используемые в оборудовании для очистки воды, бывают двух видов: в виде плоских листов и полых волокон.

Механический фильтр – фильтр, специально предназначенный для удаления взвешенных твердых частиц, в противоположность фильтрам с дополнительными возможностями.

Мутность – мера присутствия в воде коллоидных веществ во взвешенном состоянии. Взвесь, содержащаяся в пробе воды, типа глины, ила или мелкодисперсных отложений.

Макрофильтрация – механическая фильтрация с удалением крупных видимых твердых частиц размером 1-100мкм.

Мембранные процессы – процессы пропускания жидкости через пористую непрерывную среду с отверстиями определенного размера.

Микрофильтрация – удаляет мелкие взвеси и коллоидные частицы, микроорганизмы размером 0,1-1,0 мкм, определяемые как мутность или опалесценция раствора.

Мягкая вода (умягченная вода) – любая вода, содержащая менее 1,0 gpg (17,1 мг/л) минералов жесткости, приведенных к карбонату кальция.


Накипь – отложения минеральных твердых веществ на внутренних поверхностях водопроводов и емкостей, зачастую формируемые при нагревании воды, содержащей карбонаты или бикарбонаты кальция и магния.

Нанофильтрация – удаляет молекулы и многозарядные ионы, имеющий размер от 0,001 до 0,01мкм,
органические молекулы с молекулярной массой выше 300 и все вирусы.

Неорганические иониты – иониты с матрицей из неорганических соединений.


Обессоливание – удаление из воды всех макро- и микрокомпонентов.

Обратный осмос – характеризуется использованием мембран с размером пор, соизмеримым с размером одиночных ионов, поэтому извлекаются все растворимые ионы и органические молекулы.

Обратная промывка – процесс, при котором насыпные компоненты фильтров или ионообменные смолы подвергаются промывке потоком в направлении противоположном рабочему направлению потока для разрыхления насыпных компонентов и промывке в дренаж взвешенных веществ, накопленных в процессе работы.

Общее содержание растворенных веществ (TDS) – сумма концентраций органических, неорганических веществ, а также ионов в растворе (исключая все растворенные газы). Так как измеритель TDS может определять только суммарную концентрацию ионов в воде, значение TDS является приближённым. Измерение TDS широко применяется в водоподготовке и техонологии сточных вод для контроля конечного качества воды. Экспериментальное определение TDS основано на измерении удельного электрического сопротивления или проводимости исследуемой воды.

Общая жесткость – сумма всех компонентов жесткости в воде, выраженная в виде эквивалентной концентрации карбоната кальция. Зависит прежде всего из-за присутствия в растворе кальция и магния, но могут иметь место и небольшие количества металлов, типа железа, которое при некоторых реакциях, может действовать подобно кальцию и магнию.

Общий органический углерод – органические соединения, растворенные в воде, характеризуются долей содержащегося в них углерода. Общий органический углерод - масса углерода, присутствующего в пробе воды, исключая количество углерода, входящего в состав CO2 и/или карбонатов.

Осмотическое давление – если раствор, типа солёной воды, отделен от чистой воды мембраной, которая является непроницаемой для соли, вода будет проникать из объёма с чистым растворителем в соляной раствор. Движущая сила данного процесса называется "осмотическим давлением". Его величина зависит от концентрации солей, а также числа ионов в растворе. Обратите внимание, что осмотическое давление зависит от числа частиц в растворе, а не от их полной массы. Например, раствор, типа хлорида натрия, имеющий концентрацию 1 г/л, характеризуется большим значением осмотического давления, чем раствор протеина аналогичной концентрации. Для того чтобы вода потекла обратно из раствора соли в чистую воду, раствор должен быть подвергнут воздействию гидростатического давления, большего, чем его осмотическое давление. Это принцип обратного осмоса.

Органические иониты – иониты с матрицей из неорганичесих (полимерных) материалов.

Осадительные методы очистки воды – характеризуются образованием за счет введения специальных реагентов малорастворимой твердой фазы, на поверхности или внутри которой задерживаются коллоидные и (или) растворенные загрязнения.

Очистка воды – извлечение определенных загрязнений до заданных норм, например, очистка воды от железа, органики. Обычно применяется очистка сточных вод.

Опреснение – уменьшение солесодержания высокосолевых вод (морских, солоноватых) до уровня питьевой.


ПДК – сокращение от «предельная допустимая концентрация». Предельно допустимая концентрация примеси в воде, регламентируемая нормами и правилами.

Противоточный фильтр – фильтр, в котором очищаемая вода и регенерационный раствор пропускаются в противоположных направлениях.

Прямоточный фильтр – фильтр, в котором очищаемая вода и регенерационный раствор пропускается в одном направлении.

Пермеат – часть исходного потока воды, которая в процессе баромембранного разделения проникает через мембрану обратного осмоса, очищается и поступает потребителю. Содержание взвешенных частиц в пермеате значительно ниже, чем в исходной воде.

Постоянная жесткость – жесткость воды, вызванная присутствием хлоридов и сульфатов кальция и магния, которые не осаждаются при кипячении. Данный термин зачастую заменяется на "noncarbonate hardness" (некарбонатная жесткость).

Поливинилхлорид (PVC) – термопластичный полимерный материал, образующийся при полимеризации хлористого винила. Широко используется для изготовления систем трубопроводов, упаковок пищевых продуктов и пластмассовых частей, отливаемых при высоком давлении. PVC - наиболее распространённый материал для систем трубопроводов, используемый при проведении диализа.

Полировка, доочистка – процесс дальнейшей доочистки воды, получаемой после установок кондиционирования.

Полисульфон (PS) – синтетический полимер, использующийся при изготовлении мембран для обратного осмоса и ультрафильтрации, который характеризуется высокой степенью термостойкости и химической стойкости.

Полупроницаемость – свойство материала мембран для обратного осмоса или ультрафильтрации, которое определяет возможность проникновения через мембрану одних молекул и ионов и предотвращает прохождение других.

Пропускная способность (емкость) – Выражение количества нежелательного вещества, которое может быть удалено кондиционером воды в период между его обслуживанием, т.е. очистки, регенерации или замены, как определено при стандартных испытательных условиях. Для ионообменников умягчителей воды, пропускная способность выражается в гранах (0,0648 грамм) жесткости между последовательными регенерациями и связана с фунтами (453,59 грамм) соли, используемой при регенерации. Для фильтров, пропускная способность может быть выражена в отрезке времени или объеме воды, проходящей через фильтр между процедурами сервисного обслуживания.


Регенерант – раствор химического соединения использующийся для восстановления емкости ионообменной системы. Рассол хлористого натрия (каменной соли) используется в качестве регенеранта ионообменных умягчителей воды, для катионных и анионных смол, используемых при деминерализации, в качестве регенеранта используются кислоты и основания.

Регенерация – восстановление. Вообще, регенерация состоит из этапов обратной промывки, промывки рассолом, и промывки пресной водой, необходимых для восстановления характеристик ионообменного наполнителя после его истощения. Особенно, термин соответствует этапу промывки рассолом, при котором раствор хлористого натрия пропускается через ионообменный наполнитель. Термин может также использоваться для подобных операций применительно к деминерализаторам и некоторым фильтрам.

Распределительная система – устройство, обеспечивающее равномерную подачу по сечению аппарата жидкости или газа.
pH – вода (H2O) диссоциирует на два иона: водород (Н+) и гидроксил (ОН-). Эти ионы также могут быть добавлены в воду вместе с другими противоионами. Так раствор соляной кислоты, добавленный в воду, обеспечивает присутствие в ней как катионов H+, так и анионов Сl--. Концентрация Н+ - мера кислотности воды, а концентрация ОН - - мера ее щелочности. Для упрощения расчётов концентрации Н + в растворе, чтобы не оперировать малыми числами, отличающимися на порядки, была создана логарифмическая шкала, названная pH. Величина pH представляет собой отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода. Значения pH изменяются от 1 до 14. Величина pH, равная 7, считается нейтральной. Меньшие значения pH указывают на кислотность раствора, а более высокие значения pH - на щелочность. Поскольку шкала pH логарифмическая, увеличение pH на единицу соответствует десятикратному изменению концентрации Н+.


Селективные иониты – иониты имеющие высокое сродство к какому-то одному, или к группе ионов, или к определенным радикалам.

Солерастворитель (солевой фидер) – устройство для приготовления раствора соли для регенерации фильтра умягчителя.

Соосаждение – включение в состав образующей малорастворимой твердой кристаллической фазы ионов, близких по характеристикам тем, которые образуют осадок.

Сорбция на осадках – некоторые кристаллические осадки, особенно в свежеосажденном состоянии, обладают сорбционными свойствами к определенным ионам.

Седиментация – процесс, посредством которого взвешенные вещества отделяются от воды под действием гравитации и осаждаются на дно контейнера или резервуара.

Селективность (процент задержания) – мера способности обратноосмотической мембраны удалять соли из исходной воды. Выраженная в процентах, селективность определяется так: селективность = (1 - концентрация соли в пермеате/концентрация соли в исходной воде) x 100%.

Скайлинг (Аналог образования отложений накипи) – применительно к оборудованию для обратного осмоса, скайлинг - осаждение малорастворимых солей, типа карбоната кальция, на поверхности мембраны. Этот осадок приводит к снижению потока и уменьшению значений селективности мембраны по различным компонентам.

Смешанный наполнитель (Mixed Bed) – тип деионизатора, включающего и катионообменные, и анионообменные смолы, находящиеся совместно в ионообменной колонне.

Смола – синтетический органический ионообменный материал, типа высокопроизводительной катионообменной смолы, широко используемой в умягчителях воды.

Споласкивание, промывка – часть цикла регенерации ионита, при котором пресная вода пропускается через колонну, для удаления истощенного и неизрасходованного регенеранта, перед введением системы водоподготовки в рабочий режим.

Степень извлечения воды (процент извлечения) – показатель, применяемый при описании процессов обратного осмоса и ультрафильтрации, который характеризует отношение расхода потока произведенной воды к расходу потока питающей воды. Этот показатель необходим для оценки качества работы установки обратного осмоса или ультрафильтрации в целом, а не отдельных мембранных элементов. Степень извлечения воды (в процентах) определяется так: степень извлечения = (расход пермеата/расход исходной воды) x 100%.

Стерилизация – физический или химический процесс, который уменьшает число микроорганизмов до необходимого уровня. Она может быть достигнута посредством рутинного проведения нагрева, гамма-облучения, обработки этиленоксидом и, в некоторых случаях, специальной фильтрации. Из вышеперечисленных методов только фильтрация подходит для объёмной дезинфекции воды, и ни один из них не подходит для дезинфекции водоочистительного оборудования, используемого для гемодиализа. Однако один из химических дезинфектантов, включающий в качестве активного компонента надуксусную кислоту, недавно был рекомендован в качестве стерилизующего средства. Этот агент может быть использован для дезинфекции некоторых элементов системы водоснабжения.

Стейджер – распределитель потока. Как аналог – многоходовой вентиль для направления движения жидкости или газа к тому или иному узлу.

Технологические схемы очистки ионным обменом – набор аппаратов и операций по очистке и регенерации ионитов.
Термический метод – способ отделения воды от солей путем ее последовательного испарения и конденсации.


Ультрафильтрация – мембранный процесс извлечения из воды коллоидные частицы, микроорганизмы (бактерии и вирусы), крупные органические макромолекулы, определяющие цветность воды, имеющий размер 0,001-0,1мкм и молекулярную массу более 1000.

Умягчение – процесс извлечения из воды солей кальция (Ca) и магния (Mg), ионы которых являются основной причиной жесткости воды.

Установки непрерывного действия – характеризуются тем, что все технологические процессы регенерации фильтра проводятся без перерыва в водоснабжении очищенной (кондиционированной) водой.


Физическая сорбция – поглощение растворенного вещества за счет сил межмолекулярного взаимодействия.

Фильтрация – процесс пропускания жидкости через пористую среду с отверстиями определенного размера.

Фильтр периодического действия – аппарат, в котором последовательно проводится фильтрация, регенерация и отмывка загрузки.

Фильтры ионообменные – аппараты со сплошным слоем ионитов.

Фильтры с активированным углем – угольные, сорбционные фильтры. Неправильно: карбоновые фильтры - аппараты со сплошным слоем угля.

Фильтры смешанного действия ФСД – фильтры, загруженные смесью катионита и анионита.

Фильтр с плавающей загрузкой – фильтр с загрузкой, имеющей плотность много ниже, чем у воды.

Флокуляция – процесс агрегатации частиц, основанный на их взаимодействии с молекулами высокомолекулярного вещества, которое называют флокулянт.

Цветность – оттенок или окраска, приданная воде растворенными веществами, и не удаляемая механической фильтрацией; чаще всего вызвана растворенным органическим веществом, но может быть вызвана и растворенным минеральным веществом.

Хемосорбция – поглощение растворенного вещества с образованием химических соединений на поверхности твердого тела с участием химических реакций.

Химическое осаждение – образование и осаждение в жидкой фазе малорастворимых кристаллических осадков с соосажденными ионами загрязнений.