Промышленные фильтры для воды: как происходит водоочистка для предприятий?

Вода, причем чистая, нужна не только людям и животным. Свои требования к ней предъявляют промышленность, транспорт и сельское хозяйство, энергетика и инфраструктурные объекты различного рода. Пусть порой жесткость требований невелика, но зато соответствующая им очищенная жидкость востребована в огромных количествах.

Федеральные и международные нормативы по сточным водам ужесточаются год от года. Кроме того, в конечном счете экологическая безопасность соответствует вполне интересам каждого предприятия и его владельца. Чтобы обезвредить стоки, не перекладывая дело очистки на восстановительные силы природы, как раз и применяют промышленные фильтры для воды. Профессиональная очистка эффективно справляется с загрязнением стоков фосфором и азотом, микробиологическими агентами и органикой.

Очистка воды нужна практически всем существующим предприятиям. Многие из них потребляют огромное количество жидкости или даже применяют ее как основной реагент. Не следует путать водоочистку с водоподготовкой. В первом случае жидкость просто приводят в соответствие стандартам, описывающим основные параметры питьевой либо технической воды. Во втором – добиваются ее соответствия требованиям конкретного производства.

Так, для ТЭЦ и котельных критически важна жесткость поступающей воды.

Перечень требований в других местах шире, особенно велик он в:

• фармакологии;
• индустрии химического синтеза;
• особо чистых производственных комплексах.

Прошедшая через очистители вода может быть подана в любые установки при условии строгого подбора методов очистки и полного проведения всех намеченных процессов. Ключевые технологии направлены на удаление хлора, железа, механических примесей. В ряде случаев жидкость обеззараживают, делают светлее, умягчают, кондиционируют, меняют насыщенность кислородом и углекислым газом. Существуют и другие методики подготовки воды к использованию в промышленных целях.

Сброс отработанных вод в ливневую канализацию допускается только после удаления:

• тяжелых металлов;
• токсичных органических веществ;
• органических остатков;
• избыточных механических взвесей;
• горючих, взрывоопасных и легко воспламеняющихся веществ.

Водоочистка и водоподготовка в масштабах современной промышленности подразумевают использование различных технологий, подбор которых диктуется потребностями заказчиков.

На большинстве индустриальных предприятий ставится три цели:

• правильное и бесперебойное действие контактирующего с водой оборудования;
• профилактика коррозии;
• исключение возникновения накипи и других посторонних отложений.

Но пищевая промышленность требует дополнительно суровой дезинфекции воды, аналогичный запрос выдвигает и фармацевтика. Водоподготовка разделяется на ряд этапов, часть из которых жестко прописана в нормативной документации. Другие стадии проявляются или отсутствуют в зависимости от исходного качества жидкости. Традиционно для осветления воды использовались отстойники и механические фильтры. Более современный вариант – глубокая очистка с добавкой реагентов, химически связывающих коллоидные включения.

В процессе дезодорации и обесцвечивания удается удалить из воды органические компоненты и соли, сказывающиеся плохо на ее вкусе и окраске. Есть множество вариантов достижения этой цели, которые зависят от возможностей оборудования и поставленной задачи. Удаление железа очень важно для технической и питьевой воды, подаваемой в водопроводные трубы. Новейшие методики обеспечивают тотальное освобождение жидкости от провоцирующих коррозию ионов железа и марганца.

Газы из воды вычищаются посредством десорбции. При этом парциальное давление конкретного газа должно быть сведено к нулю после специальной обработки паром. С использованием гашеной извести в виде суспензии можно понизить концентрацию гидрокарбонатов. Появившийся осадок устраняется за счет фильтрации. Но все эти подходы не могут гарантировать достаточной микробиологической безопасности. А между тем, дезинфекция является обязательным этапом при водоподготовке в бытовых и производственных целях.

Кардинально повысить качество воды по микробиологическим показателям можно, если подвергнуть ее очистке в несколько стадий. Чтобы проверить, достигли ли примененные процессы поставленной цели, проводятся лабораторные анализы.

Согласно общепринятой практике, целевыми показателями являются:

• жесткость холодной воды максимум 3 мг-экв/л;
• жесткость теплой и горячей воды на 50% меньше;
• до 2,6 единиц взвеси (это уже предел, рекомендуется полное исключение ее);
• наличие 2–5 мг/л разнообразных солей.

Нормировано присутствие сухого остатка, кислорода, нитратов и сульфатов. Вода, используемая в промышленности, должна иметь кислотность от 4 до 8 единиц по универсальной шкале (если требованиями технологического процесса не предусмотрено иное значение). Для большинства производств обеззараживание делается в минимальном варианте. Но на любом технологическом объекте вода, поступающая в системы аварийного распыления, в кондиционирующие установки и в бассейны обязана иметь то же качество, что и подаваемая в водопровод. Отдельные отрасли промышленности, в том числе химическая, требуют предварительной дистилляции и умягчения, чтобы получаемые реактивы и другие товары не вызывали проблем.

Решение поставленных задач обуславливает применение широкого спектра оборудования. Так, осветление производится в отстойниках и фильтрах. Первоначально воду пропускают через решетки, останавливающие крупные примеси, а затем через зернистые слои. Максимально повысить производительность помогают центрифуги. Хотя подобные аппараты и считаются уже устаревшими, их эффективность подтверждена использованием в течение многих десятилетий.

Длительная работа аэробных колонн, извлекающих железо за счет его реакции с кислородом, полностью оправдывает значительную цену таких систем. Снизить жесткость и избавиться от минеральных солей помогают активные смолы. Но наряду с этим наполнителем для фильтров применяют активированный уголь и иные вещества. Если на предприятии есть внутренний водопровод для работников, для кухни, для различных животных – его обязательно оборудуют бытовыми фильтрами максимального могущества.

Выбирая конкретные варианты, стоит ориентировать на такие показатели, как:

• стоимость самих фильтров и сменных реагентов;
• продолжительность их эксплуатации;
• соответствие проводимых очисток и перечня угроз;
• стабильность действия в различных условиях;
• продление срока службы основного производственного оборудования;
• репутация изготовителя и соответствие его продукции стандартным требованиям.

Самоочищающиеся фильтры с мембранными рабочими структурами позволяют очищать воду глубоко, уменьшая концентрацию твердых взвесей до 0–20%. Они могут применяться и в автономном режиме, и как средство комплексной очистки. Современные установки такого рода способны легко встроиться в любую трубопроводную сеть бытового или промышленного предназначения, отфильтровать жидкость полноценно и работать весьма долго. Продление рабочего ресурса обеспечено мощной способностью к регенерации основного контура без вскрытия корпуса с заменой рабочей части. Именно самоочищающиеся фильтры широко применяются на общественно значимых объектах, в металлургической, фармакологической, транспортной отраслях, топливно-энергетическом комплексе.

Более традиционное и не потерявшее еще своей актуальности решение – сетчатые фильтры. Конструкция такой системы крайне проста, а обслуживать ее могут даже неспециалисты. Чтобы восстановить работоспособность оборудования, требуется его только промывать и изредка менять сетку по мере износа. Отсутствие синтетических материалов и специальных очистных реагентов полностью устраняет опасность попадания в воду токсичных веществ.

Несомненная польза грубой фильтрации в том, что она позволяет защитить дорогостоящие и более эффективные фильтры современного образца. Промывка может происходить либо сверху, либо изнутри, что гораздо практичнее. Сетчатый фильтр может быть и самоочищающимся, он служит намного дольше других разновидностей. Но подобный аппарат занимает много пространства и требует подключения к электропитанию. Кроме того, смываемая грязь должна сразу уходить в канализацию, к которой фильтр подключается в постоянном режиме. Одно из наиболее современных решений – ионообменные установки.

По большей части такие системы призваны вычистить из воды соли жесткости. Так как рабочий процесс подразумевает обратимую заместительную реакцию, очень важно поддержание стабильных температур и давлений. В отдельных случаях к ионообменным смолам прибавляют дополнительные реагенты, расширяющие спектр улавливаемых веществ. Но общий принцип остается неизменным: приборы преобразуют ионы определенных видов в нерастворимые модификации. Шума такие системы не издают, но зато требуются регенерирующие баки, концентрированные растворы солей и постоянная утилизация регенерируемых веществ.

При подборе оборудования для водоочистки и водоподготовки стоит руководствоваться технологическими картами, стандартами, техническими условиями на определенные виды техпроцесса. Различия проявляются в непрерывном и периодическом режимах работы конкретного оборудования прежде всего.

О фильтрах и фильтрационных системах для очистки воды смотрите в следующем видео.