В современном мире вода из водопровода не отвечает строгим нормативам, так как она содержит различные неблагоприятные примеси и микроорганизмы. Наличие вредных частиц в жидкости недопустимо в промышленности (пищевой, медицинской), поэтому для ее очищения используется промышленный фильтр для очистки воды, устраняющий опасные органические вещества и соединения.
Сферы использования систем фильтрации
Фильтрующее оборудование – обязательная составляющая многих предприятий, а его использование необходимо в таких отраслях как:
- Фармацевтика.
- Пищевая промышленность.
- Тяжелая промышленность.
- Нефтехимические и лакокрасочные предприятия.
- Производство косметики и товаров для здоровья.
- Энергетика (АЭС, ГЭС).
- Сельское хозяйство и т.д.
Промышленная водоочистка включает несколько стадий:
- Грубая очистка. Предварительная очистка воды от механических примесей осуществляется посредством различных фильтров (дисковых, сетчатых, рукавных).
- Применение фильтрующей загрузки для очистительных фильтров (засыпного материала, способного обеспечить условия для качественной очистки воды).
- Финишная (тонкая очистка). Очищение с помощью ультрафильтрации или мембраны обратного осмоса. Принцип тонкослойного фильтрования – это технология, позволяющая снизить не только мутность, но и цвет воды.
Система водоочистки подбирается в зависимости от исходных показателей, среди которых состав исходной воды и ее необходимый состав на выходе.
Виды водоочищающего оборудования
Требования к качеству воды отличаются в зависимости от отрасли ее применения, но несмотря на это, промышленные фильтры выполняют такие функции как:
- Удаление крупных/мелких частиц.
- Обеззараживание, обезжелезивание и умягчение.
- Удаление химических и радиоактивных веществ и пр.
Оборудование данного типа отличается по:
- Принципу очистки.
- Размерам.
- Пропускной способности.
- Мощности и цене.
Его стоимость зависит от вида производства и предполагаемых масштабов очистки.
Механический
Наиболее простой способ очистки воды – очищение с помощью механических фильтров (самопромывных станций, систем с фильтрующей загрузкой) используется для удаления нерастворенных примесей: оксида железа и меди, песка, коллоидных частиц, нитратов и т.д. Данный этап является предварительным, поэтому предполагает проведение дополнительных мероприятий по осветлению воды.
Обезжелезивание
В большинстве случаев фильтр обезжелезивания применяется для выведения из воды сероводорода, марганца и железа. Этот метод является важной составной частью производства в пищевой и химической промышленности, а также фармакологии.
Промышленное обезжелезивание осуществляется тремя способами: напорная аэрация, реагентное окисление и безнапорная аэрация. Основная задача обезжелезивания – окисление металлов и их превращение в нерастворенную форму, способную задерживаться на фильтрующей загрузке.
Сорбционные осветлительные фильтры
Данные водоочистительные фильтры, как правило, применяются на завершающем этапе и способны не только обесцвечивать и осветлять воду, но и придавать ей необходимые органолептические показатели (удалять примеси хлора, марганца, железа, нормализовать уровень pH). Важно знать, что сорбционные осветлительные фильтры эффективны лишь после предварительно проведенной грубой очистки жидкости.
Умягчители
Процесс удаления из воды ионов кальция и магния с помощью такой системы необходим в различных отраслях, среди которых:
- Металлургическая и химическая промышленность.
- Фармацевтика.
- Теплоэнергетика.
- Производство древесной целлюлозы, бумаги, картона и т.д.
Система умягчения воды включает два метода – реагентный и безреагентный.
Первый включает применение веществ, вступающих в реакцию с ионами магния и кальция, образующих осадок либо заменяющих их на «безобидные ионы» водорода или натрия. Чаще всего в качестве реагентов используется сода, известь и соли бария. Безреагентный метод включает воздействие на ионы магнитным полем, ультразвуком или высокой температурой (кипячением).
Мембранная фильтрация: тонкая очистка
Наибольшее распространение при очистке воды получили устройства, функционирующие по принципу ультрафильтрации и обратного осмоса. Максимально высокая степень водоочистки и относительно небольшие затраты при обслуживании позволяют их использовать в различных сферах, к примеру, в фармакологии, косметологии, медицине, пищевой и химической промышленности.
Основной очищающий элемент, используемый в системе такого типа, – полиамидная или полупроницаемая целлюлозная мембрана, способная пропустить молекулы различного размера (от 5 до 200 нм). С помощью мембранной фильтрации можно удалить из воды железо, кремний, марганец и различные микроорганизмы. Если пропускная способность целлюлозной или полиамидной мембраны снижается на 10-20%, ее промывают активным химическим реактивом – реагентом.
Ультрафильтровальный аппарат же оставляет солевой состав неизменным и довольно часто применяется на предварительном этапе очищения воды, предшествуя и умягчителям, и обратноосмотическим мембранам. Ультрафильтровальные установки широко применяются в очистке сточных вод, теплоэнергетике, при подготовке воды перед подачей в жилищно-коммунальные службы.
Обратноосмотические устройства задерживают мельчайшие вещества, размером от 0,1до 1 нм и способны удалить до 98% включений различного вида, среди которых металлы, бактерии, пестициды, нефтепродукты. Данные устройства относятся к одним из самых современных и эффективных, так как выполняют не только глубокую очистку воды, но и ее обессоливание.
Сфера применения обратноосмотических устройств:
- ТЭЦ, АЭС.
- Научные и исследовательские лаборатории.
- Жилищно-коммунальные хозяйства.
- Химическая, пищевая промышленность.
Морская вода, очищенная таким методом, становится пригодной и для технических нужд, и для питья.
Комплексное очищение
Если анализ воды показал, что кроме повышенного содержания железа в воде присутствуют и другие опасные примеси, лучшим решением будет комплексная очистка. Как правило, она используются, когда вода содержит различные вредные включения, среди них:
- Сульфаты.
- Металлы.
- Органические загрязнители.
Внутри водоочистительной системы находится специальный фильтрующий материал, который состоит из ионообменной и сорбционной загрузки, что позволяет беспрепятственно проводить все очистительные этапы внутри оборудования.
Ни одно предприятие, используемое воду, не может обойтись без системы водоочистки. Чаще всего – это комплекс эффективных устройств, выполняющих различные функции. Системы для очистки воды дают возможность максимально быстро и эффективно устранить органические вещества, опасные соединения и обеспечить высокое качество готовой продукции.