Системы фильтрации в промышленной водоподготовке: виды и эффективность

Технологические процессы, составляющие основу работу производственных, энергетических предприятий, предполагают использование сырья, материалов, энергоресурсов соответствующего качества, с параметрами, зафиксированными в нормативно-технической документации.

Это распространяется, в том числе и на воду, которая может как напрямую использоваться в производственном процессе, так и выполнять функцию теплоносителя, охладителя оборудования. Вода из общих централизованных систем редко соответствует нормативам, характеризуется повышенной жесткостью, содержанием посторонних примесей, механических и химических, обладает неприятным запахом. Устранить перечисленные проблемы удается использованием систем промышленной водоподготовки. Какими типами они представлены? Как обеспечивается эффективная работа?

Общие особенности

В сравнении с бытовыми аналогами, промышленные системы фильтрации отличаются следующим:

1. Производительность. Легко найти вариант, соответствующий потребностям конкретного производства. В течение часа возможна эффективная очистка десятков кубометров воды.
2. Простота обслуживания. Работа системы автоматизирована, не требует постоянного внимания технического персонала. При снижении эффективности очистки, достаточно провести регенерацию фильтрующих загрузок или заменить только элементы, выработавшие ресурс, чтобы вернуть изначальные показатели.
3. Высокая эффективность. При правильном подборе комплекс обеспечивает достижение необходимых органолептических, химических показателей, обозначенных в ГОСТ, СанПиН и других нормативно-технических актах и требованиях.
4. Увеличенный ресурс. Без замены система способна очистить сотни кубометров воды, необходимых для крупных организаций, масштабных производств.
5. Комплексная очистка. Система сформирована из нескольких модулей, благодаря чему обеспечиваются все необходимые процессы ее обработки: осветление, удаление цветности и мутности, органических примесей, обезжелезивание, умягчение, окисление, обеззараживание. При необходимости предусмотрены технологические операции фторирования (или дефторирования), а так же очистка исходной воды от опасных техногенных и природных загрязнений - кремния, стронция, лития, бария, бора, мышьяка, алюминия и других.

Устраняемые загрязнения

Системы промышленной водоподготовки должны эффективно справляться со следующими загрязняющими веществами:

• Механические фракции. При изношенности магистральных трубопроводов в воде могут оказаться частички ржавчины, также в трубы попадает песок, грунт. Такую воду недопустимо использовать в производстве, это не соответствует стандартам, более того, высокое содержание механических частиц может вывести из строя дорогое оборудование, привести к повреждениям запорной арматуры.
• Железо. Основной метод борьбы с примесями железа – аэрация, насыщение воды кислородом, активирующим интенсивные окислительные реакции.
• Ионы кальция и магния. Воду, насыщенную ими, принято называть жесткой. При ее контакте с металлическими поверхностями, в особенности, нагретыми, формируются известковые отложения, уменьшающие пропускную способность трубопроводов, провоцирующие риск выхода дорогого отопительного оборудования из строя. Борьба с накипью путем регулярного технического обслуживания, промывки трубопроводов химическими веществами нерациональна, надежнее установить соответствующие фильтрационные комплексы.
• Патогенная микрофлора и микрофауна. Это особенно важно для пищевых, фармацевтических производств, где вода должна быть абсолютно стерильной.

Где необходима промышленная водоподготовка?

Речь идет о множестве хозяйственных и производственных отраслей, в отношении которых действуют стандарты, достижение которых при условии использования обычной водопроводной воды невозможно. К этой категории принадлежат предприятия фармацевтической, пищевой промышленности, вне зависимости от конкретного вида выпускаемой продукции, нефтеперерабатывающие заводы, объекты энергетической, металлургической отрасли.

Классификация

Комплекс промышленной водоподготовки состоит из нескольких модулей фильтрации, каждый из которых выполняет определенную функцию:

1. Задержка посторонних механических частиц. Самый простой вариант – сетка, в ячейках которых застревают крупные фракции грунта или хлопья ржавчины. Для более тонкой очистки применяются фильтры с засыпкой из активированного угля, песка.
2. Обезжелезивание. Помимо железа, фильтры способны привести в норму содержание марганца и сероводорода. Они в обязательном порядке используются при сборке систем, обслуживающих фармакологические, химические, пищевые производства. Чтобы технология обработки оказалась эффективной, необходимо провести предварительный анализ воды. Например, при высокой концентрации железа, либо его сложной форме, с трудом поддающейся окислению, используются химические реагенты. Для небольших концентраций подойдет аэрация под напором или без него.
3. Сорбция. Сорбционные фильтры применяются на финишных стадиях водоподготовки, то есть на них должна поступать уже очищенная жидкость, в противном случае ресурс фильтра будет выработан слишком быстро, эффективность работы окажется недостаточной. В устройствах используются засыпные сорбенты, поглощающие посторонние вещества из проходящего объема жидкости, что способствует увеличению ее прозрачности, улучшению вкуса, устранению неприятных запахов.
4. Умягчение. Это особый процесс, направленный на снижение концентрации магниевых и кальциевых солей, построенный на воздействии особых реагентов, которые “забирают” из жидкости ионы кальция и магния, насыщают ее натриевыми ионами. Мягкая вода необходима для эффективного, стабильного функционирования различных предприятий, от фармацевтических до энергетических и металлургических;

Осмотическая фильтрация: эффективная технология

Одна из наиболее эффективных методик очистки – обратный осмос, построенный на использовании особых мембран. Способ востребован в организациях, где действуют наиболее жесткие стандарты, санитарно-гигиенические нормы:

• химические заводы;
• фармацевтические концерны;
• производства напитков, продуктов питания;
• фармакологические компании;
• объекты энергетики, в том числе атомной;
• исследовательские центры, научно-технические лаборатории.

Основной фильтрующий элемент – полупроницаемая мембрана на основе целлюлозы или технологичного полимера, сквозь которую могут пройти исключительно молекулы определенного диаметра. Преимущество мембраны – возможность восстановления изначальной пропускной способности, которая может снизиться из-за загрязнения. Для этого достаточно провести промывку особым реагентом.

При прохождении жидкости через мембрану из нее удаляется до 99 процентов загрязняющих веществ различного характера, от пестицидов, солей тяжелых металлов до патогенных микроорганизмов. Одно из главных требований, позволяющих достичь максимальной эффективности таких систем – проведение предварительной механической предочистки воды, ее предварительного обезжелезивания и умягчения. Это сохранит ресурс мембраны, обеспечит необходимую пропускную способность.