Конечный продукт большинства промышленных предприятий (фармакология, перерабатывающая промышленность и др.) не может быть произведен без максимально очищенной воды. Предприятия должны использовать качественно очищенную жидкость при обрабатывании продукции во время производства. Так или иначе, хорошая и глубокая очистка воды напрямую влияет на непрерывное цикличное производство продукции, а также увеличивает срок службы оборудования, предохраняя его от поломок.
Для данных целей используется процесс деминерализации воды, при котором из жидкости выводятся все минеральные соли. Всего насчитывается четыре способа деминерализации – это ионный обмен, дистилляция, электродиализация и обратный осмос.
При деминерализации применяется метод ионного обмена. Оборудование, предназначенное для ионного обмена воды, работает по принципу поглощения ионообменной смолой катионов и анионов растворенных в жидкости частиц. Во время ионного обмена обработка происходит в двух слоях ионообменного материала, чтобы достичь максимального эффекта при удалении всех присутствующих в воде солей. В процессе деионизации катионобменная и анионобменная смолы применяются друг за другом или одновременно, так как состав всех растворимых в воде солей включает катионы и анионы. После этого они полностью заменяются с помощью смеси из двух смол на ионы водорода Н+ и гидроксила ОН-. Далее происходит химическая реакция, в ходе которой они создают молекулу воды, полностью обессоливая жидкость. У смолы существует определенный цикл, через которой необходимо осуществлять промывку специальными кислотами, которые в последствие необходимо уничтожать с помощью дополнительных сооружений утилизации стоков.
Процесс дистилляции воды заключается в перегонке жидкости, которая испаряется и далее охлаждается. Как следствие водяные пары образуют конденсат, который оседает каплями по аналогии с закипанием чайника. Во время кипения вода становится паром и в последствие оседает на уже остывшем крае прибора. В процессе дистилляции посторонние твердые частицы, соли и микроорганизмы выводятся из воды, за счет чего жидкость эффективно очищается от примесей. Дистилляция затрачивает большое количество тепловой и электрической энергии.
Метод электродеионизации относится к сфере глубокой очистки воды. В процессе электродеонизации применяется постоянный электрический ток. Данный метод основывается на том, что электродиализ, ионный обмен и регенерация протекают параллельно. Электрическое поле в совокупности с частично проницаемыми мембранами удаляет из жидкости растворимые соли. Селективные ионообменные мембраны подразделяются на катиониты и аниониты. В результате вода выходит очищенной практически на 100%. Данный метод исключает образование грязных сточных вод, а выходной концентрат в сравнении с продуктом для фильтра обратного осмоса получается чище. Как правило, его повторно отправляют на предварительную мембранную очистку и не сливают во многих установках. Помимо высокого уровня очистки, пермеат обладает еще одним важным свойством – серьезные требования к качеству исходной воды, то есть чем она хуже, тем больше электроэнергии понадобится для очистки, поэтому оборудование для электредеонизации воды необходимо устанавливать в качестве финальной ступени очистки. Электродионизация как метод используется для доочистки после дистилляции, ионного обмена и осмоса.
Один из самых распространенных способов деминерализации воды – это очищение с помощью установок обратного осмоса, который признается самым высокопрофессиональным. Первоначально данный метод использовался для опреснения морской воды. В последствие же данная технология в совокупности с методом фильтрации и ионного обмена позволила расширить спектр возможностей очистки жидкости. Обратноосмотические установки работают по принципу «пропускания» воды через тонкопленочную полупроницаемую мембрану, размер пор которой настолько мал, что она позволяет пройти только воде и низкомолекулярным газам (кислород, углекислый газ). По итогу такая обработка очищает жидкость от всех примесей, которые задерживаются на мембране и далее уходят в дренаж. Конечный продукт при работе обратноосмотической установки – дистиллированная или сильно обессоленная вода.
В отличие от процесса ионизации работа осмоса не требует наличия сильных кислот. Кроме того, метод обратного осмоса имеет более низкие требования к качеству исходной воды по сравнению с электродионизацией, так как для него подходит даже водопроводная вода. В случае с электродионизацией необходимо затрачивать заметно больше электроэнергии, а ограничение на входе должно быть до 1 МОма. Однако обратный осмос имеет и свой недостаток – от качества воды на входе напрямую зависит объем воды, сбрасываемой в дренаж, соответственно данный процесс перманентен.
При подготовке жидкости к деминерализации важно проверить, чтобы в ней не содержалось хлора или хлорорганических соединений, так как они могут разрушить материал мембраны в процессе очистки.
Полностью деминерализованная вода имеет показатель 20 мг/л солесодержания, значение ее удельного электрического сопротивления находится в диапазоне 3-18 МОм*см при температуре водной среды в 20°С, уровень pH должен находиться в пределах 5-8, а жесткость воды 0,5-0-6 мг/л.
В данной статье были рассмотрены основные способы деминерализации воды различных уровней и глубины очистки. Для достижения лучшего эффекта важно правильно и грамотно подобрать нужное оборудование, которое поможет получить на выходе высококачественный продут. Наша компания предлагает различные технологии по деминерализации воды. Специализируясь преимущественно на методе обратного осмоса, который обеспечивает высококачественную и глубокую очистку жидкости.
На сайте «ПромВодОчистка» можно оставить заявку на бесплатную консультацию от наших инженеров, которые помогут вам подобрать необходимую технологию подготовки воды под ваши задачи – https://prom-water.ru/.