Как фильтровать техническую воду

Очистка технической и технологической воды

Практически на всех производствах используется вода. Она необходима для разбавления, нагрева, охлаждения, проведения химических реакций, промывки оборудования, решения других задач. Очевидно, что содержание в ней примесей — негативное явление: они могут нарушить нормальное течение технологических процессов, вывести из строя оборудование, снизить качество готовой продукции.

Решение перечисленных проблем — очистка технической воды. Она выполняется разными методами с применением специализированных приспособлений и устройств. Метод выбирают с учетом исходных характеристик жидкости, требований, предъявляемых к очищенной воде, и экономической целесообразности.

Что такое технологическая очистка воды?

Так называют процесс удаления из воды природного происхождения примесей, мешающих нормальному протеканию технологических процессов. В ходе очистки удаляют легкорастворимые соли, катионы магния и кальция, растворенные газы, соли тяжелых металлов, взвешенные частицы хлора, патогенные микроорганизмы, мелкодисперсные механические частицы, другие примеси.

Технологические процессы очистки воды позволяют предотвратить появление:

• накипи. Она возникает там, где используют нагрев воды — в частности, в котельных. Накипь затрудняет нормальную циркуляцию жидкости и приводит к преждевременному разрушению оборудования;
• осадка. Он часто образуется в охладительных системах. Осадок, как и накипь, препятствует циркуляции воды, нарушая полноценную работу оборудования;
• коррозии. Эту проблему можно считать универсальной — ржавчина возникает в самых разных системах;
• дефектов резиновых деталей. К их появлению часто приводят микроорганизмы, содержащиеся в жидкости.

Технологические методы очистки воды

Наибольшее распространение в промышленности получили несколько методов.

Удаление механических загрязнений

Из воды удаляют песок, фрагменты ржавчины, тину, ил, глину, другие подобные примеси, нарушающие работу оборудования. Для удаления используют фильтры механической (грубой) очистки. Их основа — сетка с мелкими ячейками, свободно пропускающая воду и улавливающая частицы загрязнений. Достоинство таких приспособлений — в том, что они не уменьшают скорость потока жидкости.

Тонкая очистка

Из воды устраняют органические соединения, фосфор, хлор, нефтепродукты, многие другие загрязнения, задержать которые не способны фильтры грубой очистки. Для реализации метода используют сорбционные фильтры. В их основе — угольное наполнение, обеспечивающее большую площадь контакта. Во многих случаях тонкую фильтрацию выполняют перед обратным осмосом.

Деминерализация

Метод позволяет удалить минеральные соли, ионы марганца и мышьяка, нитраты, другие подобные вещества и соединения. Для его реализации применяют установки обратного осмоса, в состав которых входит полупроницаемая мембрана. Свободно пропуская жидкость, она задерживает перечисленные вещества и обеспечивает качественную очистку технологической воды.

Умягчение

Так называют уменьшение жесткости воды путем удаления из нее солей магния и кальция. Для умягчения применяют ионообменные фильтры, в которых при протекании через них жидкости идет химическая реакция ионного обмена. В ходе последней легкие катионы вытесняют собой двухвалентные металлы.

Удаление микроорганизмов

Метод позволяет устранить из воды бактерии, вирусы, другие микроорганизмы, способные разрушить резиновые прокладки и другие детали, в отдельных случаях — привести к заражению людей. Применяют УФ-стерилизацию, в ходе которой на микрофлору действует бактерицидное ультрафиолетовое излучение. Микрофлора погибает, химический состав воды при этом не меняется.

Обезжелезивание

При его выполнении из жидкости удаляют железо, марганец и сероводород. Используют катализаторы окисления. Контактируя с ними, примеси переходят из растворенной в растворенную форму с образованием осадка. Последний скапливается на фильтре обезжелезивания и при промывке системы выводится из нее. Роль фильтрующего элемента чаще всего играет зеленый марганцевый песок, иногда — другие материалы, способные задерживать образующийся нерастворимый осадок.

Промышленные системы для очистки технической воды

Наибольшую эффективность показывают блочные (модульные) установки, предназначенные для очистки виды. Они представляют собой комплексные системы, включают очистительные устройства разных типов, позволяют одновременно применять несколько методов очистки. При использовании таких установок обеспечивается степень чистоты воды, соответствующая всем отраслевым ГОСТам, СанПиНам, другим нормативным актам. В большинстве случаев модульные установки используют в промышленности.

Источник

Промышленные методы очистки воды

На современных предприятиях в разных отраслях к качеству водоподготовки предъявляются исключительно высокие требования. Промышленные методы очистки воды обеспечивают ей надлежащие показатели и необходимые физико-химические свойства. Тем самым создаются условия для реализации сложнейших технологических процессов, используемых для производства различных видов продукции.

Инновационные методы очистки воды на предприятиях применяются как отдельно, так и в комплексе для получения требуемых результатов. Существующие системы обеспечивают удаление из воды механических и иных примесей, нормализацию химического состава и качественное обеззараживание. Для большинства производств предлагаются блочно-модульные установки и станции, что упрощает и ускоряет монтаж и обслуживание систем.

Отрасли промышленности, где требуется качественная водоподготовка

Методы очистки воды, применяемые предприятиями, подбираются с учетом требований конкретных технологических процессов. Водоподготовка для каждой из отраслей промышленного производства имеет свои особенности:

1. На металлургических заводах нужна вода с исключительно низким содержанием солей.
2. Пищевая промышленность. Важно обеспечить качественное обеззараживание и умягчение.
3. Нефтепереработка. Требуется удаление механических примесей, деминерализация и обезжелезивание.
4. Энерго- и теплоснабжение. Удаление солей жесткости и нормализация химического состава.
5. Водоснабжение. Очистка от всех видов примесей и обеззараживание.
6. Фармацевтика. Водоподготовка с использованием методов ультра- и нанофильтрации.
7. Микроэлектроника. Деионизация технологических жидкостей.

Приведенный перечень отраслей промышленности и используемых ими методов очистки воды для производства продукции далеко неполный. С развитием технологий требования к качеству и объемам водоподготовки, а соответственно и к применяемому оборудованию только возрастают.

Способы промышленной очистки воды: современные технологии

Предприятия снабжаются водой из централизованных или автономных источников. В настоящее время на них применяются различные технологии очистки промышленной воды, основанные на следующих принципах:

1. Физические. Удаление из жидкости механических примесей.
2. Химические. Изменение состава воды путем добавления тех или иных реагентов.
3. Физико-химические. Замещение и связывание растворимых соединений.

Физические способы очистки воды реализуются путем процеживания, отстаивания, фильтрования или сепарирования, а также облучением жестким ультрафиолетом. В процессе химических реакций производится окисление примесей высокоактивных веществ и соединений, нейтрализация за счет введения специальных реагентов и восстановление некоторых элементов. Физико-химические методы предполагают комбинированное воздействие за счет использования растворимых газов, особых сред с мелкодисперсной структурой и измененного состояния заряженных частиц.

Методы обезжелезивания и аэрации

Высокое содержание некоторых металлов, в частности марганца и железа, приводит к выходу из строя нагревательного или иного технологического оборудования. Безреагентные методы очистки воды в промышленности в сочетании с различными видами аэрации доказали свою действенность. Растворение в жидкости воздуха или кислорода, приводит к окислению двухвалентного железа и перехода его соединений в нерастворимое состояние.

При реализации данного способа очистки воды в производстве наряду с воздушной применяется электрохимическая аэрация. Пропускание тока через жидкость повышает концентрацию свободного кислорода и ускоряет реакции окисления марганца, железа и сероводорода. По способу подачи воздуха в воду различают напорную и безнапорную аэрацию, при этом последняя осуществляется методом эжекции или душирования (распыления). Далее уже окисленное железо удаляется на фильтрах обезжелезивания.

Умягчение воды с использованием ионообменных фильтров

Удаление растворимых соединений преимущественно солей жесткости (гидрокарбонатов и сульфатов кальция и магния) осуществляется путем замены ионов этих металлов ионами натрия. Для реализации данного способы очистки воды на производстве применяются природные соединения (сульфоугли или цеолиты), а также синтетические смолы (катиониты и иониты). Наполнители для фильтров умягчения многоразовые и регенерируются обратным током восстанавливающих растворов.

Сорбционная очистка воды

Для удаления поверхностно-активных веществ, а также сложных фенолов, пестицидов и растворенных газов используются специальные материалы с пористой структурой. Сорбционные способы очистки воды на предприятиях предполагают использование активированного угля, некоторых разновидностей силикагелей и иных заполнителей. По мере снижения их поглощающих свойств часть может быть восстановлена за счет применения регенерирующих растворов, другие просто заменяются.

Обратный осмос

Мембранные технологии в промышленной водоподготовке получают все более широкое распространение. Метод обратного осмоса предусматривает пропускание воды через полупроницаемые материалы под высоким давлением. Размеры каналов в мембране таковы, что через них могут пройти только молекулы воды, а более крупные соединения задерживаются. Такие системы бывают как проточными, так и накопительными.

Электродиализ и электродеионизация

Современные технологии очистки воды на предприятиях энергетики, фармацевтики и микроэлектроники позволяют снизить ее удельное сопротивление до 18 МОм×см. В установках электродиализа и электродеионизации жидкость пропускается через камеры, в которых установлены специальные мембраны (ионоселективные) и электроды. Под воздействием постоянного тока уменьшается содержание солей, а на выходе образуются сверхчистая вода концентрированный рассол.

Обеззараживание при помощи ультрафиолетовых ламп

В жидкости помимо механических и химических примесей содержится значительное количество микроорганизмов. Один из самых эффективных способов очистки воды для предприятий предусматривает воздействие ультрафиолетовых лучей на микрофлору, что приводит к угнетению процессов деления бактерий и вирусов с последующей их гибелью. Данный метод обеспечивает уничтожение вегетативных и споровых форм с сохранением физических и химических свойств жидкости.

Способы реагентной обработки воды

Существуют технологии, обеспечивающие создание замкнутых производственных циклов без вредных выбросов в окружающую среду. Реагентные методы промышленной водоподготовки состоят в использовании коагулянтов и флокулянта для очистки воды от определенных растворимых примесей. Для введения необходимого количества активных веществ разрабатываются автоматизированные системы контроля и дозирования.

Дистилляция воды

Высокоэффективная промышленная водоподготовка и метод термической и или мембранной обработки воды позволяет довести ее до необходимых кондиций. Дистилляция осуществляется следующими способами:

• выпаривание;
• вымораживание;
• термическое окисление.

В настоящее время применяются также процессы очистки воды для производственных нужд при помощи специальных мембран. Данная технология отличается высочайшим качеством и позволяет получать сверхчистые жидкости с удельным сопротивлением от 12 до 18 МОм х см.

Оборудование для промышленной очистки воды

Российская компания Diasel Engineering является ведущим поставщиком оборудования для промышленной водоподготовки с использованием инновационных технологий. Предприятие осуществляет подбор и монтаж установок обезжелезивания с аэрацией, умягчения и сорбционной очистки воды, систем обратного осмоса, электродиализа (деионизации) и дистилляции, а также реагентной и ультрафиолетовой обработки. Выполняем гарантийное и послегарантийное обслуживание предлагаемых комплексов.

ООО «НПК «Диасел» является разработчиком некоторых инновационных способы очистки воды в промышленных масштабах, которые используются в производимом ею оборудовании. Мы занимаемся проектированием и изготовление блочно-модульных установок для предприятий теплоэнергетики, фармацевтики, микроэлектроники и металлургии. Приглашаем к сотрудничеству все заинтересованные организации и учреждения.

Источник

Очистка технической воды: фильтры и системы

Что такое техническая вода?

Принципиальная разница между питьевой и технической в том, что техническую пить нельзя. Но в воде, подобно людям нуждаются и промышленные предприятия, производства. Не может выжить человек без воды? Не может. Так и тоже сталелитейное производство без воды существовать не сможет. Самое банальное – вода – способ охладить раскаленную сталь. И ее пускают по кругу, чтобы охлаждать металл снова и снова. Ничто другое так дешево и быстро довести температуру металла до нужной, не сможет. Вот вам простой пример актуальности простой технической воды.

Устранить загрязнения в воде поможет фильтр для очистки технической воды. Разница с питьевым состоит том, что он может быть мощнее по объемам, но нет такого высокого требования к качеству воды, которую получают в результате очистки. Где используется техническая вода? Где как воздух нужны будут системы очистки технической воды?

Это лишь капля в море, применение такой воды гораздо шире! Такой вид воды для человека не подходит, ею можно отравиться. Причем требования к ней каждая отрасль выдвигает свои. Так даже плавка чугуна требует от охлаждающей воды определенного состава. Т.к. примеси в воде, потом попадают в металл и резко понижают его качество.

Всего у технической воды есть три основных направления применения:

• Вода, как сырье;
• Вода, для технологического процесса;
• Вода, помогающая технологическому процессу.

Грань очень тонкая, но тем не менее. Потребляет воду, прежде всего фармацевтика, и так к воде очень высокие требования. Она должна быть очень тщательно очищена. Не менее завышенные требования предъявляет к качеству и косметология, производство бытовых химикатов. И чем качественнее тех. Вода, тем лучше продукт на выходе.

Вода для технологического процесса – это электроды, порошковое производство, абразивные работы. В этом случае, чем качественнее вода, тем лучше продукт, тем дольше его можно использовать. И наконец, вода – как поддержка процесса. Это как раз работа ТЭЦ, котельных и т.д. и как известно, если техническая вода жесткая, то котельные очень сильно страдают от этого.

Фильтр для очистки технической воды

Чтобы привести воду в соответствие с требованиями отрасли, нужен хороший фильтр, и, как правило, не один. Иногда требуется такой набор очистителей, которые смогут довести воду до состояния питьевой, в случае необходимости. В зависимости от отрасли для очищения воды используют электромагнитные умягчители, стандартные обезжелезиватели, обеззараживатели и конечно механические фильтры, которые помогут убрать из воды весь мусор.

Фильтр для очистки технической воды до питьевой тоже пригодится, особенно для фармакологии и фармацевтики. Там массированно используют и обратный осмос, и ионный обмен, хотя это производство промышленных масштабов. Однако лекарство требует чрезвычайно тщательной очистки воды. Причем, часто качество должно быть на уровне дистиллята. А все потому, что лекарство с примесями вызывает большое количество побочных действий. И такое лекарство уже нельзя назвать хорошим. Оно уже «средненькое».

Очистка питьевой и технической воды идут на уровне, только фильтры могут применяться разные, или же схема водоподготовки может быть шире. А так набор приборов одинаковый. Если в воде присутствуют все примеси, то схема проста – механика, железо, бактерии, жесткость, кондиционирование. Для технической воды последние два этапа могут варьироваться. Т.е. их может либо совсем не быть, либо это будут сверхмощные умягчители или же умягчители, работающие не на очистку, а на связывание солей известковости.

Электромагнитная обработка

При разработке системы очистки воды, не помешает ознакомиться с соответствующей литературой. Еще при Советах, вышла книга автора Кожинова. Там очень подробно рассматриваются различные схемы очищения, вплоть до систем с их подсчетом. Специалисты часто ее используют, достаточно полезное чтиво.

В книге много внимания уделено и механике, и обеззараживанию, есть ионообменное умягчение, а вот электромагнитную обработку воды незаслуженно обошли вниманием. Хотя ее часто используют непосредственно для умягчения такой не питьевой воды. Расхваливают ее применение для котельных. Очистка технической воды до питьевой с помощью электромагнитного прибора невозможно без дополнительного оборудования. Но идеально мягкую по техническим данным воду электромагнит гарантирует! И такая вода как нельзя лучше подходит для теплоэнергетики.

Кроме того электромагнитная чистка является обладательницей уникального двойного эффекта. Другие очистители не в состоянии его гарантировать. Электромагнитное облучение воды связывает соли известковости. Они после такой обработки приставать к стенкам оборудования не могут. Зато старые, очень удачно пытаются стереть с поверхности, за счет острых концов. Под влиянием облучения соли слипаются между собой. И ощетинившись острыми краями, постоянно трутся об стенки оборудования. В таком случае, даже самое застарелое ороговевшее состояние поверхности можно почистить с помощью такого влияния.

При этом фильтр для очистки воды в квартиру очень экономный и понятный. Работает от сети, электричество использует, как лампочка, а эффекта значительно больше. Ничего менять не надо, засоряющихся частей тоже нет. Идеальный прибор для производства. Не нужно за ним, следить, ухаживать, контролировать степень засорения. Главное смотреть, чтобы вода не капала на обмотку, через которую образуется поле. И в принципе никакого больше обслуживания не требуется.

Ионный обмен

Еще один качественный вариант воду сделать не просто мягкой, а качественно мягкой. Причем качество подразумевается питьевое. И гарантировать такую мягкость может всего один умягчитель – ионный обмен. Все остальные способы умягчить воду обладают недостатками в разрезе питьевого умягчения, и воду нужно дополнительно обрабатывать. А с применением фильтрующего картриджа, дополнительные чистки не понадобятся, а все полезные элементы останутся в воде.

Очистка технической воды на производстве иногда подразумевает высочайшее качество умягчения, до состояния дистиллята. Например, для паровых турбин воду нужно очищать так, чтобы при испарении в пар не уходили вредные примеси.

Ионный обмен является естественным процессом, реагентным, потому, что в процессе создается новый раствор. Картридж ионообменного прибора наполняют специальной смолой перенасыщенной ионами натрия. Они легко уступают свое место в структуре ионам жесткости. Так очищение воды и происходит. Вредные ионы остаются внутри картриджа, а обогащенная очищенная вода поступает потребителю. В промышленности часто используют именно такие установки, если необходимо получить питьевую воду.

Конкурентом ионообменного фильтра является обратный осмос. Он в состоянии дать качественный дистиллят, но для питья его очистка не самая лучшая. Но в промышленности любой питьевой умягчитель подбирают не по качеству питьевого умягчения, а по запросу на конечный продукт. Так, очистка технической воды может включать в себя и обратноосматические умягчители.

УФ фильтрация

Очищать воду для промышленных запросов приходится полным циклом, т.к. часто воду забирают в первичных источниках. А там, как правило, целый букет примесей. После механической очистки технической воды является обеззараживание. Его можно делать с помощью реагентов и самый популярный среди них – хлор. Его активно используют и по сей день. Очень эффективный, в состоянии побороть большое количество вирусов и бактерий. Но при этом, к хлору бактерии привыкают, и уже не реагируют.

Ультрафиолетовое облучение работает путем облучения лучами, химикаты при этом не нужны. Но данная обработка далеко не все вирусы может победить, хоть и абсолютно безопасна для человеческого здоровья. Из-за ограниченности того и другого метода, приходиться применять оба, чтобы они дополняли друг друга.

Системы очистки технической воды

Водоподготовка – это всегда комплексная очистка. В случае, если на производство поставляется не очищенная совершенно вода обязательно специалисты разрабатывают систему очистки технической воды. Да и в случае с поставками из централизованного водопровода очищение воды может понадобиться. И разрабатывать его тоже будут исключительно специалисты!

Определенный тип производства требует от воды определенного качества и только поняв точно состав водного ресурса, можно точно сложить пазл правильной очистки. Системы очистки воды это еще и работа со стоками. И в этом случае могут использовать различные специальные растворы – коагулянты, флокулянты. Они помогают почистить сточную техническую воду и использовать ее повторно. Для производственных нужд это важно, т.к. повторное применение одной и той же воды значительно экономит ресурсы.

Чем отличается очистка питьевой и технической воды?

По составу этапов ничем может не отличаться, а вот набор применяемых фильтров для очистки технической воды или какой другой будет отличаться. Обратный осмос, например, отоплению совсем не нужен. А в квартире обойтись без фильтра-кувшина не получится, если подаваемая вода слишком жесткая. Питьевая очистка более тонкая, но и технологическая бывает намного сложнее и многоэтапнее. Если требуется очистить пар, то ко всем этапам добавляется еще система водоочистки для частного дома и даже дегазация.

Выводы

Очистить техническую воду бывает либо проще, чем питьевую, либо еще сложнее. Все зависит от сферы применения конкретной технической воды, об этом пишет и автор книги Кожинов В.Ф.

В любом случае организовывать водоподготовку, особенно на промышленных предприятиях лучше с помощью специалистов. Причем для конкретной отрасли. Тогда гарантировать можно отличный результат. Для технической воды используют более дешевое и технологически простое оборудование, но при этом более мощное. Но только не для узко профилированных отраслей. В целом же, промышленная вода требует очистки не меньше, чем питьевая.

Источник