Промышленная водоподготовка: основные методики и принципы их применения

Водоподготовка требуется предприятиям, представляющим самые разные промышленные отрасли, от энергетики и нефтепереработки до фармацевтики, позволяет повысить качество готовой продукции, снизить нагрузку на оборудование, исключить риск его преждевременной поломки, аварии. Какими технологиями она представлена? Как выбрать вариант, на 100% соответствующий требованиям конкретной организации?

Особенности использования воды

На предприятиях она выполняет следующие функции:

1. Сырье для готовой продукции. Например, вода является основой для алкогольных или безалкогольных напитков, лекарственных препаратов, косметических средств, шампуней, кремов.

2. Среда, обеспечивающая корректное течение основных производственных процессов. Мощная струя воды способна с высокой точностью разрезать даже особо твердые, прочные материалы, вплоть до гранита или легированной стали.

3. Среда, используемая для продления срока службы основного оборудования, обеспечения оптимальных технологических, микроклиматических условий. Она способна выполнять функции теплоносителя, обогревать помещения, охлаждать станки.

Нормативно-правовая база

При подборе метода водоподготовки нужно учитывать стандарты, действующие в конкретной отрасли. Наиболее распространенные нормативно-технические документы выглядят следующим образом:

• СанПиН 2.1.4.1074-01. Этот стандарт действует в отношении питьевой воды, которая может стать основой для выпуска напитков или продуктов питания.

• ГОСТ 6709-72. Документ разработан для дистиллированной воды, востребованной в химической, фармацевтической, электронной и других наиболее технологичных производственных отраслях.

• Различные ТУ, принятые на конкретном предприятии. Согласно этим условиям, подготовка должна предполагать удаление из воды ионов, солей, газов.

Задачи водоподготовки

Достижение соответствия международным, государственным, отраслевым стандартам достигается за счет удаления из воды загрязнений, к категории которых относится следующее:

• Механические частицы. Песчаные взвеси, хлопья ржавчины, остатки водорослей.

• Химические вещества, вне зависимости от природы, органические и неорганические. Это очень широкая группа загрязнителей, к которой относятся тяжелые металлы, нитриты, нитраты, фториды и прочее.

• Патогенные микроорганизмы, бактерии, грибки, вирусы, споры.

• Магниевые и кальциевые соли. Их необходимо выделить в отдельную строку, высокие концентрации делают воду жесткой.

Также может потребоваться удаление из жидкости газов в растворенной форме, даже если таковые не являются опасными. Они изменяют ее физические свойства, что способно помешать нормальному течению технологических процессов.

Комплексный подход

В промышленной водоподготовке редко используется одна определенная технология. Такой подход не позволит достичь хороших результатов, либо приведет к быстрому износу оборудования, исходное низкое качество воды выведет из строя дорогостоящую технику, например, установку обратного осмоса. 

Как правило, в комбинации используются следующие методы:

1. Механическая очистка. Функцию фильтров выполняет сетчатые, металлические или полипропиленовые, картриджи с очень мелкими ячейками, либо аналоги с минеральной засыпкой, мелкофракционным очищенным песком, керамзитом.

2. Аэрация. Насыщение воды кислородом активирует окислительные реакции, в процессе которых происходит распад железа в различных формах, марганца, аммиака, сероводорода. Загрязняющие вещества улетучиваются, либо выпадают в форме крупнофракционного осадка, удаление которого требует минимальных усилий.

3. Коагуляция. Методика помогает справиться с веществами в коллоидной или диспергированной форме. Они неустойчивы, так что коагулянт заставляет их активно оседать крупными хлопьями, которые можно удалить механически.

4. Обеззараживание. На этой стадии происходит уничтожение, устранение биологических загрязнений. Наиболее распространенная технология – хлорирование, которая используется на множестве городских водозаборов. Она очень дешева, позволяет работать с огромными объемами ресурса, однако, хлор негативно сказывается на органолептических свойствах. Более технологичные методы – облучение ультрафиолетом или озонирование.

5. Сорбция. Простая, однако, очень эффективная методика, позволяющая улучшить органолептические показатели воды, устранить неприятные привкусы и запахи, снизить концентрации вредных веществ, вплоть до нулевых. Построена она на поглощающей способности определенных веществ, минеральных, синтетический. Наиболее распространенный природный сорбент – активированный уголь.

6. Ионный обмен. Необходим для воды с высокой жесткостью, обладающей неприятным вкусом и запахом, представляющей опасность для здоровья и техники, провоцирующей образование известковых отложений на внутренних поверхностях труб, сантехнических приборах, нагревательных элементах. Метод построен на взаимодействии воды и специальной засыпки, основа которой – ионообменная смола, за счет чего опасные кальциевые, магниевые ионы замещаются натриевыми.

7. Мембранная чистка. Наиболее совершенный способ. Мембрана имеет частичную проницаемость, способна задержать посторонние частички, размеры которых измеряются микронами и их долями, вплоть до грибковых спор и вирусов. Самая совершенная – обратноосмотическая мембрана, по характеристикам очищенная вода приближается к дистиллированной, стерильной, может использоваться даже в фармацевтической отрасли.

При подборе комплекса водоочистки необходимо руководствоваться не только его эффективностью, но и производительностью, чтобы объемы подготавливаемой воды соответствовали реальным потребностям предприятия. Для максимальной точности расчетов лучше воспользоваться помощью специалистов.