промышленное оборудование исправления, очистки и дезинфекции воды
Водоподготовка
Водоподготовка: системы промышленного исправления, очистки и дезинфекции питьевой и технической воды. Озонаторы, обратный осмос и дистилляция
водоподготовка придаст воде нужные свойства
Многие отрасли промышленности сталкиваются с проблемами, когда качество исходной воды не соответствует предъявляемым требованиям. Поэтому возникает необходимость ее подготовить или исправить. Другими словами, требуется добиться определенного содержания минеральных и органических веществ, растворенных в воде. В этом случае, для достижения поставленных целей, водоподготовка должна включать этапы умягчения, обессоливания или обезжелезивания. С другой стороны, наоборот, может потребоваться минерализация или специальное фильтрование. Также, можно столкнуться с необходимостью удаления летучих органических соединений, или исправление вкуса и запаха воды. В зависимости от исходных характеристик водоподготовка может включать такие стадии индивидуально или в комплексе.
выбор оптимального метода
Безусловно, водоподготовка зависит от источника воды и ее назначения. Например, чистой родниковой воде может потребоваться в основном только удаление взвесей и обеззараживание. Напротив, в других отраслях производства может понадобиться вода, как чистое химическое соединение. В результате, создаются и различные системы очистки воды. В то время как одни удаляют твердые частицы и биологические загрязнители, другие добиваются химической чистоты. С другой стороны, на выбор оптимального метода могут влиять также энергоэффективность или количество отработанной воды. Действительно, водоподготовка может оказаться неконкурентоспособной по причине ее высокой затратности. Также и с утилизацией отработки. А в ряде случаев дебит источника сделает просто непозволительной роскошью потерю огромного количества воды.
водоподготовка заканчивается дезинфекцией
Под дезинфекцией или обеззараживанием воды подразумевается удаление или инактивация патогенных микроорганизмов. Прежде всего, бактерий, микробов, спор, грибков, паразитов и вирусов. Кроме того, следует опасаться водорослей, цист лямблий и глист. В то время как крупные биологические загрязнения удаляются тонкой фильтрацией, для мелких необходимы специальные усилия. При этом, наряду с физическими методами, могут использоваться и химические процессы. В конечном счете, в основе последних лежат окислительно-восстановительные реакции. По сравнению с безреагентными методами, они запускаются при добавлении в воду дезинфицирующего компонента. В любом случае, обеззараживанию подвергается вода, уже прошедшая предшествующие стадии обработки. Ведь на поверхности или в порах примесей могут находиться патогены, уничтожение которых затруднено. Поэтому водоподготовка заканчивается дезинфекцией воды, а не наоборот.
хранение очищенной и подготовленной воды
Наконец, водоподготовка выполнена и полученная вода готова к использованию. По причине того, что процессы очистки воды и ее потребление несинхронны, возникает необходимость в резервуарах. Однако хранение очищенной и подготовленной воды составляет не совсем тривиальную задачу. Во-первых, воде следует сохранять приданные ей свойства. Другими словами, ее состав должен оставаться неизменным. Поэтому для резервуаров хранения воды используют химически инертные материалы, например, нержавеющую сталь или пищевые пластики. Во-вторых, в процессе хранения воды в нее не должны попадать патогены или развиваться микрофлора. Кроме того, практическое использование таких хранилищ подразумевает постоянное изменение в них объема воды. Следовательно, резервуары должны иметь систему контроля, хотя бы для исключения переливов. С другой стороны, изменение уровня воды неизбежно приводит к сообщению внутреннего воздуха с окружающей средой. По причине того, что атмосфера может привнести загрязнения, возникает необходимость в фильтрах тонкой очистки воздуха. И такие продуманные решения имеются.
Исправление воды
Предварительная водоподготовка
убережет системы тонкой очистки
Безусловно, вода большинства источников и линий водоснабжения не имеет подходящие для производственных целей свойства. Поэтому, после удаления сора и крупных загрязнений фильтрованием может потребоваться выполнить ее исправление. В то же время, такая предварительная водоподготовка позволит уберечь системы глубокой очистки воды от поломок. Тем самым, предотвращается отложение накипи, коррозия и загрязнение продуктов при использовании воды в технологических процессах.
Примечательно, что предварительная водоподготовка автоматическими системами Norland выполняется так, как этого требует конкретная ситуация. Вернее, они рассчитываются и создаются согласно химическому анализу исходной воды, ее назначению и операциям очистки. Несомненно, учитывается и требуемый поток воды, ее температура и давление. При этом установки, собираясь на раме из нержавеющей стали, полностью укомплектованы запорной и соединительной арматурой. Кроме того, они имеют автоматические контроллеры и клапаны, регулирующие режим работы и промывки оборудования. В результате, водоподготовка действует согласованно во всех ее фазах, не допуская байпаса неочищенной жидкости. В конечном счете, эти установки соответствуют стандартам NSF и IBWA для питьевой воды.
Norland PT System
водоподготовка для удаления хлора и жесткости
Возможно, предварительной очистке воды наиболее часто приходится снижать уровень содержания сильных окислителей и минералов жесткости. Поэтому установки Norland PT System обычно включают в свой состав угольный фильтр и умягчитель воды. Рассмотрим это подробнее.
Norland Carbon Filter
Следует отметить, что гранулированный активированный уголь из кокосовой скорлупы обладает огромной поверхностью на единицу массы. Примечательно, что активация такого угля открывает его внутренние поры, создавая структуру микропор до 2 нм. По причине того, что он является сильным адсорбентом и каталитическим окислителем, угольная фильтрация высокоэффективна. Во-первых, она удаляет из воды такие сильные окислители, как хлор и хлорамины. Менее всего хочется столкнуться с коррозией и повреждением дорогих систем тонкой очистки. Во-вторых, благодаря высокой пористости активированного угля, адсорбция устраняет большинство органических соединений в воде. Например, бензол, фенол, пестициды, нефтепродукты и сотни других загрязнений, включая канцерогенные ПФОС, ПФАВ и тригалометаны. В-третьих, такая водоподготовка улучшает органолептические показатели воды – повышает ее прозрачность, удаляет посторонние привкусы и запахи.
По сравнению с этим, фильтры Norland Carbon Filter используют уникальный фильтрующий материал – каталитический уголь. Подобно обычным активированным углям, он обладает всеми их адсорбционными характеристиками, но имеет усиленные каталитические свойства. В результате, фильтры получают повышенную емкость удержания хлора и хлорамина. Кроме того, они эффективно удаляют сероводород, мышьяк, летучие органические соединения, тяжелые металлы и радионуклиды. Из-за своей прочности, долговечности и отсутствия коррозии корпус фильтров изготавливается из стекловолокна со спиральной навивкой. При этом фильтрующий материал укладывается на подстилку из кремниевого гравия, выполняющую роль дренажа. По причине того, что сохранение свойств угля требует его периодического взрыхления, установка управляется контроллером Fleck-2750. Поэтому встроенный таймер, перенаправляя поток воды внутри фильтра, выполняет его обратную промывку снизу вверх. Это не только удаляет захваченные загрязнения, но и создает новую активную поверхность на углеродном носителе. Примечательно, что в зависимости от состава воды активированный уголь может использоваться в фильтре несколько лет.
Norland Water Softener
Автоматические системы умягчения воды Norland Water Softener предназначены для удаления из ее состава солей жесткости. Прежде всего, к ним относятся соли кальция и магния, а также других щёлочноземельных металлов. Кроме того, эти установки снижают содержание в воде железа и марганца. В результате, предотвращается образование накипи, засорение трубопроводов, мембран, снижение эффективности теплообменников и коррозия систем очистки. Для этого, водоподготовка применяет Na-катионирование, основанное на свойствах ионообменной смолы, частицы которой обладают поверхностным зарядом. Также, частицы такой смолы изначально несут на своей поверхности ионы натрия. Однако, ионы кальция, магния железа и марганца, растворенные в воде, имеют больший положительный заряд. Поэтому, они замещают натрий при контакте с водой, а ионообменная смола поглощает катионы солей жесткости. По причине того, что ионообменная смола постепенно расходует натрий, ей требуется периодическая регенерация.
Наиважнейшее для установок Norland Water Softener то, что они обеспечивают бесперебойное умягчение воды. Прежде всего, они имеют два бака из стекловолокна со спиральной навивкой для ионообменной гранулированной загрузки. В то время как одним баком выполняется водоподготовка, во втором происходит регенерация смолы ионами натрия. По этой причине, системы включают третий бак из сверхпрочного полиэтилена для насыщенного рассола NaCl. Примечательно, что переключение баков и управление режимами работы установок происходит полностью автоматически расходомером контроллера Fleck-9000. Таким образом, периодически пополняя запас соли NaCl, получаем непрерывный поток мягкой воды для дальнейшей очистки.
Водоподготовка на гранулированных загрузках
удаление нежелательных растворенных веществ
В конечном счете, все механические засыпные напорные фильтры Norland Media Filters имеют сходную конструкцию. Действительно, вертикальный корпус с дренажно-распределительной системой заполнен гранулированной загрузкой, уложенной на подстилку из кремниевого гравия. Также, автоматический контроллер периодически переключает фильтр в режим промывки для поддержки его эффективности. В то время как гравий играет роль дренажа, именно загрузка отвечает за фильтрующие свойства установки. Поэтому, рассмотрим несколько полезных примеров:
Очистка воды от железа, сероводорода и марганца
Во-первых, железо быстро выпадает из раствора и прилипает к поверхностям, вызывая образование накипи и отложений. Во-вторых, оно может засорять арматуру, трубопроводы, мембраны обратного осмоса и препятствовать теплопередаче нагревателей. С другой стороны, сероводород имеет неприятный запах и обладает высокой коррозионной активностью. Кроме того, избыточное содержание марганца в воде приводит к подавлению нормальной работы нервной системы. Для снижения этих загрязнений используют каталитические окислительно-восстановительные реакции, переводящие примеси в нерастворимую форму, и фильтрование. Так, частицы, обычно применяющегося модифицированного кварцевого песка, имеют пленку из двуокиси марганца. Однако, в этой среде катализатора изначально мало, а обратная промывка подвергает такую пленку механическому износу, снижая эффективность.
Хорошая новость заключается в том, что все эти проблемы можно решить с помощью загрузки FILOX-R. По сравнению с песком этот рудный материал сам на 80% состоит из диоксида марганца. Более того, его уникальный кластерный формат способствует эффективной фильтрации. В результате, получается значительно более активная загрузка для фильтров, не разрушающаяся обратной промывкой. Примечательно, что использование стандартных окислителей (например, кислорода воздуха, хлора) значительно усиливает действие фильтров с FILOX-R. Они поглощают до 27 мг/литр железа, до 17 мг/литр марганца и до 11 мг/литр сероводорода. Дополнительным преимуществом FILOX-R является способность среды удалять 70-100% окислителей. Тем самым устраняется необходимость в дополнительном оборудовании для очистки воды и водоподготовка упрощается.
Удаление аммиака, тяжелых металлов и мутности
Также, водоподготовка может столкнуться со снижением содержания азотных соединений, тяжелых металлов и осветлением воды. По сравнению с другими загрузками фильтров лучшие результаты для этих целей показывает Granular Zeolite. Прежде всего, применяемый в фильтрах цеолит – это природный вулканогенный экологически чистый материал клиноптилолитового типа. Примечательно, что по химическому составу цеолиты представляют собой каркасные алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов. Поэтому они обладают высокими адсорбционными, ионообменными и каталитическими свойствами. В то время как аммиак и тяжелые металлы серьезно угрожают здоровью, цеолит их активно удаляет. Вернее, цеолит-клиноптилолит является селективным по отношению к этим катионам. Следовательно, он связывает их в своей сотовой структуре даже в присутствии конкурирующих катионов. В результате, вода эффективно очищается от аммиака, аммония, цинка, меди, свинца, кобальта и никеля.
Кроме того, цеолит поглощает нитраты, фосфаты, абсорбирует растворенные органические соединения, смягчает воду. С другой стороны, он обладает большой площадью внутренней и внешней поверхности. Поэтому, способность цеолита удерживать мелкие частицы 0.5-10 мкм в разы превосходит другие мультимедийные фильтры. В итоге, водоподготовка добивается осветления воды при меньшем количестве промывок загрузки фильтра.
Системы очистки
Водоподготовка природных источников
родники и скважины
К счастью, на планете еще сохранились источники чистой воды, пригодной для употребления человеком. Из-за своей предполагаемой чистоты, такая вода требует минимальных усилий для очистки. Возможно, достаточным окажется удаление взвесей и биологических загрязнений. В то же время, грунтовые воды могут сильно отличаться по своему составу и качеству. Вот почему водоподготовка таких источников требует индивидуального подхода, включая нужные стадии, рассчитанные на соответствующие нагрузки.
Итак, промышленные установки Norland Spring Water Treatment создаются по данным химического анализа очищаемой воды. Следовательно, их конкретная конструкция может разниться, как составом фильтров, так и их емкостью. Тем не менее, попробуем дать представление, как обычно выполняется водоподготовка в таких случаях. Во-первых, центрифужный фильтр на входе позволяет удалять из потока крупные частицы, размерностью до 100 микрон. Во-вторых, засыпной фильтр с гранулированной загрузкой подавляет мутность и удаляет частицы более 20 мкм. В-третьих, DGD-фильтры повышенной эффективности за счет градиента плотности среды поглощают частицы 25-1 микрон. Затем, вода поступает в проточную систему УФ дезинфекции, где ультрафиолетовое излучение подавляет вирусы и бактерии. Примечательно, что установки оборудованы УФ монитором, следящим как за частотой, так и интенсивностью излучения. Поэтому, в случае ошибки подача воды автоматически перекрывается. Наконец, на выходе устанавливается фильтр тонкой очистки с абсолютным номиналом 1 мкм. Кроме того, возможно включение блоков исправления воды, удаления вредных примесей и полировка воды ультратонкой фильтрацией.
Системы очистки Norland SWT собираются на раме из нержавеющей стали и укомплектованы всей запорной арматурой. Более того, датчики и контроллеры обеспечивают как своевременную промывку фильтров, так и автоматическую работу установок. Обычный диапазон производительности таких систем составляет 3-20 м3/час.
Обратный осмос
водоподготовка мембранной сепарацией
В то время как ионообменные процессы удаляют загрязнения избирательно, обратный осмос очищает воду полностью. Вернее, эта технология на 99% снижает содержание растворенных в воде примесей. Прежде всего, она успешно очищает воду от вредных солей, металлов и минералов. Кроме того, обратный осмос эффективен в отношении асбеста, нитратов, фторидов, мышьяка, твердых частиц и мутности. Также, он удаляет большинство микроорганизмов, включая вирусы, криптоспоридии и лямблии, и улучшает органолептические свойства воды.
Обратный осмос – это процесс мембранного разделения, при котором вода подается на полупроницаемую мембрану под давлением. При этом очищенная вода проникает через мембрану и собирается. Напротив, концентрированная вода, содержащая растворенные и нерастворенные вещества, не проходящие через мембрану, сбрасывается в дренаж. Интересно, что для реализации своих уникальных возможностей, обратноосмотические мембраны имеют поры всего порядка 0,0001 мкм. Водоподготовка в современных системах обратного осмоса осуществляется многослойными полимерными TFC-мембранами, например, Applied Membranes. По сравнению с другими типами, они отфильтровывают намного больше загрязнений при своей высокой пропускной способности. С другой стороны, они более подвержены разложению под действием хлора. Следовательно, установкам обратного осмоса требуется предварительная водоподготовка включающая угольное фильтрование и снижение солей жесткости. В то время как мембрана оказывается ключевым элементом системы, давление необходимо для проталкивания молекул воды. Действительно, это позволяет преодолеть осмотическое давление, стремящееся уравновесить концентрации загрязнителей с обеих сторон мембраны. К примеру, системы опреснения морской воды требуют повышенного рабочего давления.
Безусловно, низкое энергопотребление и уникальные фильтрующие свойства делают технологию обратного осмоса чрезвычайно привлекательной. Она широко используется как в пищевой, так и химической промышленности, медицине, в очистке сточных вод. В результате, и сами установки обратного осмоса создаются в соответствии с конкретными потребностями производства. В то же время, водоподготовка обратным осмосом сопряжена с потерями большого количества отработанного концентрата. Поэтому, низкий дебет источника воды или ограничения по канализации могут мешать реализации такого метода. Также, недостаток микроэлементов в такой воде делает желательной ее последующую минерализацию для питьевого использования.
Контакты
- +7 936 312 48 98
- info@packaging-line.ru
- Задайте вопрос