Промышленные фильтры для очистки воды: область применения, виды и принцип работы

Виды промышленных фильтров для очистки воды

В современном мире водопроводная вода редко оправдывает надежды потребителей. Проходя через системы водоснабжения, она обогащается множеством включений природного и антропогенного происхождения.

В промышленности существуют строгие нормативы, которые не позволяют применять такую жидкость в процессе производства. Поэтому фильтрующее оборудование является обязательной составляющей большинства предприятий.

В каких областях промышленности нужны системы фильтрации?

Фильтры для очистки необходимы в следующих отраслях:

• пищевая промышленность (производство молочных продуктов, алкогольных напитков, хлебобулочных изделий);
• фармацевтике;
• нефтехимических, лакокрасочных, косметических предприятиях;
• производстве бумаги, стекла, текстиля;
• газовых и энергетических предприятий (ТЭЦ, АЭС, ГЭС)
• тяжёлой промышленности.

А также системы для осветления вод активно используются в сельском хозяйстве, животноводстве, медицине, коммунальном водоснабжении.

Промышленная водоподготовка чаще всего включает в себя следующие стадии:

• Грубая очистка. Удаление механических примесей с помощью дисковых, рукавных, сетчатых фильтров;
• Фильтрация с помощью засыпной загрузки (сорбционных аппаратов);
• Тонкая очистка. Выполняется посредством современных технологий – обратного осмоса, ультрафильтрации.

Водоочистную систему подбирают, основываясь на следующих показателях:

• состав исходной воды;
• необходимая производительность;
• требуемый состав жидкости на выходе из системы;
• рентабельность.

Виды оборудования для водяной фильтрации

В зависимости от вида отрасли в работе необходима вода разного качества. Также вид деятельности определяет и состав стоков, полученных в ходе процесса производства. Поэтому выбор фильтрующих элементов напрямую зависит от отрасли.

Как правило, промышленные фильтры представляют собой комплекс элементов, предназначенных для:

• обеззараживания;
• удаления крупных частиц;
• обезжелезивания;
• умягчения;
• удаление радиоактивных веществ и т.д.

Очистные системы могут различаться по:

1. пропускной способности,
2. принципу работы,
3. размерам,
4. цене,
5. мощности и т.д.

Поэтому цена на такое оборудование может сильно разниться в зависимости от масштабов и вида производства. Окончательная цена на промышленные фильтры устанавливается только после инженерных расчётов.

Механические

Механические фильтры – это наиболее просто устроенные системы. Предназначены для удаления из жидкости нерастворённых примесей:

• песка;
• ржавчины;
• веществ, находящихся в воде во взвешенном состоянии;
• окисла железа и меди.

К механическим очистителям относят:

• сетчатые, мешочные, рукавные фильтры;
• системы с засыпной загрузкой;
• самопромывные станции.

Очищающими элементами служат решётки и различные засыпные загрузки, которые улавливают нежелательные компоненты из жидкости.

Сферы применения:

• сельское хозяйство;
• пищевые продукты;
• нефтехимия;
• парфюмерия;
• металлургия;
• изготовления текстильных, бумажных, стеклянных изделий;
• фармацевтика;
• теплоэнергетика.

Обезжелезиватели

Обезжелезиватели чаще всего используются для удаления из воды железа, марганца, сероводорода. Они являются неотъемлемой частью производства в фармакологии, химической и пищевой промышленности.

• Реагентное окисление. Используется при больших концентрациях железа, присутствии в растворах трудно окисляемых форм металлов. Окислители (коагулянты) — гипохлорит натрия, перманганат калия и т.д.
• Напорная аэрация. Очистка жидкости от нежелательных включений методом воздействия на неё кислорода под давлением. Применяется в случаях, когда концентрация железа в воде не больше 2,5м г/л.
• Безнапорная аэрация. Осуществляется путём обогащения воды воздухом без высокого давления.

Сорбционно-осветлительные устройства

Сорбционно-осветлительные фильтры используются на окончательном этапе водоподготовки.

Представляют собой фильтрующее оборудование, способное:

• улучшать запах, цвет, вкус воды;
• извлекать из растворов вещества, находящиеся во взвешенном состоянии;
• уменьшать концентрацию железа, марганца, сероводорода, фтора, пестицидов, хлорсодержащих соединений.

Эффективны и рентабельны только при поступлении в систему предварительно очищенной жидкости.

Основным очищающим элементом оборудования служит засыпная загрузка (адсорбент):

• алюмосиликаты;
• активированный уголь;
• силикагель;
• гравий;
• кальцит;
• цеолиты;
• кварцевый песок и т.п.

Принцип действия оборудования основан способности наполнителя вбирать в себя загрязняющие вещества с последующим его вымыванием в дренажный слой.

Умягчители

Процесс умягчения воды представляет собой уменьшение в ней концентрации солей магния и кальция.

Особые требования к жёсткости воды, как правило, требуют следующие виды отраслей:

• производство текстиля, бумаги;
• теплоэнергетика;
• химическая промышленность;
• фармацевтика;
• металлургия.

Для удаления солей магния и кальция используют реагентные и безреагентные методы.

Реагентные методы подразумевают использование в процессе смягчения определённых веществ, позволяющих вступать в реакцию с солями жёсткости и образовать осадок или заменить их на более «безобидные» ионы.

Реагентами могут служить:

• известь;
• соли бария;
• сода.

Чаще всего для смягчения воды используют метод ионного обмена.

Фильтр работает следующим образом:

1. вода, проходя через ионообменную смолу (засыпку);
2. отдаёт ионы магния и кальция;
3. забирает ионы натрия.

Тем самым жидкость становится более мягкой.

К безреагентным способам уменьшения жёсткости относят:

• термический метод (кипячение);
• воздействие ультразвуком, магнитным полем.

Тонкой фильтрации мембранного типа

Наибольшее распространение среди мембранных фильтров получили устройства, работающие по принципу обратного осмоса и ультрафильтрации.

Высокая степень очистки и небольшие затраты на обслуживание позволяют применять мембранные фильтры на различных производствах:

• химической;
• пищевой;
• медицине;
• фармакологии.

Основным очищаемым элементом служит полупроницаемая целлюлозная или полиамидная мембрана, пропускающая через себя только молекулы определённых размеров.

Как только пропускная способность мембраны уменьшается на 10-15%, её промывают специальным реагентом, который выбирается в зависимости от вида загрязнителя. Системы ультрафильтрации воды задерживают в порах очищающего материала молекулы, размером 5-200 нм.

Они способны удалить из растворов:

• микроорганизмы,
• марганец,
• кремний,
• железо.

Ультрафильтровальный аппарат в отличие от обратноосмотического, оставляет солевой состав неизменным. Нередко используется в качестве предварительного этапа водоподготовки, предшествуя обратноосмотическим мембранам и умягчителям.

Широкое распространение ультрафильтровальные установки получили в:

• пищевой промышленности;
• теплоэнергетике;
• подготовке воды для центрального водоснабжения;
• очистке сточных вод.

Обратноосмотические устройства способны задерживать вещества, величиной до 0,1-1 нм.

Они удаляют из растворов до 97-99% включений, в число которых входят:

• пестициды;
• металлы;
• соли;
• бактерии;
• нефтепродукты.

Устройства, работающие по типу обратного осмоса, являются одними из наиболее совершенных. Выполняют глубокую очистку и обессоливание растворов. Поэтому вода, поступающая в данную систему, должна пройти предварительную очистку.

Области применения систем обратного осмоса:

• научные лаборатории;
• водоподготовка для ЖКХ;
• ГЭС, АЭС, ТЭЦ;
• пищевая, химическая промышленность.

Подробнее о применении системы обратного осмоса в промышленности смотрите в видео:

Морская вода, прошедшая очистку с помощью мембранного фильтра обратноосмотического типа, становится пригодной для питья и технических нужд.

Комплексного очищения

Комплексные фильтры используется, когда в воде содержится целый ряд нежелательных включений:

• металлы,
• нитраты,
• соли жёсткости,
• органические загрязнители,
• сульфаты и т.д.

Чаще всего применяются для очистки воды для нужд производства. Внутри системы находится комплексный фильтрующий материал, состоящий, как правило, из сорбционной и ионообменной загрузки. Это позволяет проводить все этапы очистки внутри одного оборудования.

Компании по оказанию услуги по подбору и установке

Большинство предприятий и производств нуждаются в установке водоочистных сооружений. Поэтому на рынке промышленных фильтров множество как отечественных, так и зарубежных производителей.

«НПЦ ПромВодОчистка»

«НПЦ ПромВодОчистка» — научный центр, активно занимающийся вопросами водоочистки более 18 лет. На сегодняшний день «ПромВодОчистка» оснащает фильтрующим оборудованием населённые пункты и предприятия из Голландии, Израиля, Германии.

Разрабатывает новые технологии, а также предлагает услуги по:

• составлению индивидуального проекта;
• монтажу и дальнейшему обслуживанию;
• доставке фильтров;
• ремонту;
• консультации персонала.

Отзывы о компании можно найти здесь.

Titanof

Titanof — одна из новых компаний, быстро набирающая популярность среди потребителей.

Компания выпускает титановые очистители для:

• квартир,
• частных домов,
• крупных предприятий.

Картриджи не требуют замены. Устройства можно применять как для холодной, так и для горячей воды. Официальная гарантия на продукцию – 50 лет. На официальном сайте можно ознакомиться с большим ассортиментом фильтров различной конфигурации.

ООО «Союзинтеллект»

ООО «Союзинтеллект» — ещё одна компания, отлично зарекомендовавшая себя на рынке очистных сооружений для водоподготовки и водоотведения.

«Союзинтеллект» готов помочь владельцам предприятий в:

• проектировании;
• ремонтных и монтажных работах;
• обслуживании и доставке оборудования.

Компанией созданы уникальные фильтры «Аруан» без сменных картриджей. Производитель гарантирует их бесперебойную работу в течение 15 лет. На официальном сайте «Аруан» можно ознакомиться с фильтрами бытового и промышленного предназначения.

Заключение

Ни одно крупное предприятие, которое в процессе работы использует большие объёмы воды, не может существовать без очищающих систем. Чаще всего промышленные фильтры – это комплекс различных устройств. Реже встречаются многоцелевые аппараты, выполняющие разные функции внутри одного устройства.

Промышленные фильтры для очистки воды, большой обзор

• Разновидности промышленных фильтров для очистки воды
• Электромагнитные
• Механической очистки
• Тонкой и грубой очистки
• Промышленные фильтры для очистки питьевой воды из скважины
• Проточные
• Магистральные
• Для умягчения и обезжелезивания воды
• Угольные
• Самопромывные и самоочищающиеся
• Какие купить?
• Цены
• Выводы

Разновидности промышленных фильтров для очистки воды

По данным лабораторных анализов определяют основные параметры технических условий к промышленной системе водоподготовки. Существенное значение на этом этапе имеет корректное распределение по группам потребителей. Для подключения промышленной котельной надо уменьшить уровень жесткости либо предотвратить образование накипи реагентами (электромагнитной обработкой). В офисной части сетей обеспечивается качество питьевой воды, но идеальное удаление минеральных составляющих не требуется. В фармацевтике необходим наиболее высокий уровень фильтрации, поэтому применяют дистилляцию, либо мембранную очистку.

Электромагнитные

Эта группа технологий отличается следующими преимуществами:

• накипь после обработки не образуется, ног сохраняется исходный химический состав;
• большая дальность действия позволяет одной установкой обеспечить защиту всех потребителей в здании;
• монтаж оборудования выполняется без тщательных расчетов за 10-15 мин силами линейного персонала;
• катушка на внешней поверхности трубы не создает сопротивление потоку в магистрали;
• специальное обслуживание техники не нужно, рабочие процессы генерации электромагнитного поля поддерживаются в автоматическом режиме.

При необходимости комплект быстро демонтируется для перемещения на другой объект. Универсальный электромганитный преобразователь Акващит подходит для обработки питьевой и технической воды. Современные модели, собранные из качественных комплектующих, потребляют небольшое количество электроэнергии. В следующем перечне представлены параметры прибора профессиональной категории, который выпускает серийно уфимское предприятие НПИ «Генерация»:

• модель – АкваЩит серия PRO версия Ду60;
• максимальный внешний диаметр трубопровода – 60 мм;
• уровень жесткости на входе, не более – 21°Ж;
• длина защищаемой трассы с подключенными потребителями от катушки – до 2000 м;
• диапазон частот генератора – от 1 кГц до 50 кГц;
• мощность потребления (макс.) – 20 Вт;
• расчетный ресурс – 25 лет;
• официальные гарантийные обязательства завода – 7 лет.

Аппараты этой серии уничтожают сильным полем бактерии и другие микроорганизмы. В зоне действия катушки подавляется коррозия на внутренней стенке трубы. Дополнительное преимущество – постепенное удаление накопленных в магистрали загрязнений.

Механической очистки

Сетчатые фильтры промышленной категории создают из металла. Такое инженерное решение позволяет увеличить прочность одновременно с продлением срока службы. В отличие от полимерных аналогов, эти изделия не загрязняют воду посторонними примесями. Определенное позитивное значение имеет демократичная цена промышленного механического фильтра.

Также применяют для механической очистки:

• рукавные и мешочные модификации;
• баки с кварцевым песком или другой засыпкой;
• самопромывные установки.

Для снижения нагрузки на персонал и предотвращения аварийных ситуаций оборудование оснащают автоматикой, средствами дистанционного контроля. Датчиками влаги, например, определяют появление протечек. Показания манометра можно использовать для проверки состояния засоренности фильтра по соответствующему изменению давления.

Тонкой и грубой очистки

Для удаления крупных фракций подходят методы, перечисленные в предыдущем разделе обзора. Мельчайшие примеси задерживают специальными мембранами. В таких преградах создают отверстия, сопоставимые с размерами молекулярных соединений (4-180 нм). Некоторые установки этого типа выполняют фильтрацию, сопоставимую по качеству очистки с традиционной дистилляцией.

Микроскопические протоки существенно увеличивают гидравлическое сопротивление в магистрали. Отделение примесей выполняется медленно. Для повышения давления применяют насосное оборудование. Чтобы улучшить производительность увеличивают эффективную рабочую площадь, устанавливают параллельно несколько мембран. Эти преграды быстро засоряются солями даже при небольших уровнях жесткости. Регулярное удаление кальциевых загрязнений выполняют с применением промывки кислотным раствором.

Промышленные фильтры для очистки питьевой воды из скважины

В глубоких источниках отсутствуют индустриальные системы водоподготовки воды из скважины промышленные, бытовые отходы, органические объекты. Однако значительно увеличивается концентрация характерных примесей:

• сероводорода;
• двухвалентного железа;
• соединений.

Ниже рассмотрены промышленные фильтры для очистки питьевой воды, которые применяют при подключении к скважине.

Проточные

Эти устройства применяют после предварительного удаления крупных частиц, обезжелезивания и умягчения. После этих этапов обработки берут пробу для уточнения действительного состава примесей. Проточные фильтры для очистки воды промышленные создают с применением наполнителей, удаляющих неприятные привкусы и запахи. Если органика отсутствует, можно применить мембраны с относительно крупными порами (ультрафильтрацию). В обратной ситуации, при наличии в жидкости микроорганизмов, применяют обработку ультрафиолетовым излучением, либо мощным электромагнитным полем.

Параметры УФ-стерилизатора Ауран-25:

• скорость обработки – до 25000 л/час;
• количество излучателей – 8 шт.;
• суммарная потребляемая мощность механического фильтра – 320 Вт;
• сигнализация рабочего режима – световая и звуковая;
• материал корпуса сетчатого фильтра – нержавеющая сталь;
• ресурс лампы – от 10 до 12 мес.

Магистральные

Простейшие фильтры для воды промышленные механической очистки создают по схеме обычного «грязевика». Для подсоединения крупной транспортной магистрали применяют фланцевые соединения. В усовершенствованных модификациях для удобства пользователей врезан кран для слива воды с накопленными загрязнениями.

Характеристики магистрального промышленного фильтра для воды грубой очистки Ру16 фл FVF:

• пропуская способность – 90 м куб./час;
• соединение – фланцевое (Ду 65);
• размер ячеек сетки – 0,87 х 0,87 мм;
• материал корпуса – чугун;
• встроенный дренажный кран – Danfoss;
• масса в сборе – 12 кг.

Чтобы увеличить рабочую площадь фильтрующего элемента магистрального фильтра, вместо сетки применяют мешок. В засыпных системах, как правило, используют кварцевый песок. Для повышения качества очистки выпускают «мультипатронные» проточные магистральные установки, Промышленные фильтры для воды тонкой механической очистки оснащают несколькими крупными картриджами с наполнителем из волоконных или вспененных полимерных материалов.

Для умягчения и обезжелезивания воды

Кроме магнитной обработки для защиты от накипи применяют специализированные реагенты на основе полифосфатных соединений. При необходимости – извлекают соединения жесткости с помощью технологии ионного обмена. Регенерацию основной засыпки в этом варианте выполняют раствором очищенной поваренной соли. Достаточно часто в промышленных масштабах для умягчения используют смеси соды с известью, бариевые соли.

Параметры системы непрерывного действия TWIN 3072 с автоматикой Clack:

• производительность – до 30 м куб./час;
• жесткость воды – не более 18°Ж;
• давление в магистрали – до 8 атм.;
• потребляемая мощность – 12 Вт.

Для обезжелезивания воды применяют отстойники. Ускоряют процесс:

• принудительной аэрацией;
• озонированием;
• хлорированием.

Промышленные технологии отличаются повышенной сложностью по сравнению с бытовыми аналогами. Наличие квалифицированного персонала позволяет выполнять рабочие операции без ошибок.

Фильтры умягчения воды, например, создают с применением точного дозирования реагентов специальным насосным оборудованием. При наличии «бесплатного» тепла, которое утилизируется на ТЭЦ и АЭС, используют обессоливание нагреванием жидкости до кипения. Увеличение затрат учитывают в себестоимости готовой продукции (услуг) предприятия.

Угольные

Для устранения хлорных соединений можно купить промышленный фильтр очистки воды сорбционного типа. Активированный уголь задерживает соединения, которые ухудшают органолептические показатели. Современные засыпки отличаются повышенной устойчивостью к истиранию. Для взрыхления рабочего слоя применяют обратную промывку.

Самопромывные и самоочищающиеся

Для восстановления работоспособности промышленного фильтра воды от механических примесей применяют разные дополнительные устройства – самопромывные и сомоочищающиеся системы. Промывку в прямом или обратном направлении автоматизируют с помощью блока управления и электромагнитных клапанов. Процедура выполняется периодически по установленному времени либо с повышенной точностью – по показаниям датчика обработанного количества жидкости. Некоторые модификации оснащают щетками с электроприводом, которые при вращении очищают сетку.

Какие купить?

При выборе функциональных компонентов системы очистки обращают внимание не только на соответствие технических параметров. Существенно значение имеет опыт производителя. Дорогие модели фильтров создают с применением качественных материалов и комплектующих узлов. Увеличение стоимости компенсирует надежность в процессе эксплуатации.

Итоговая стоимость проекта определяется точным расчетом. При решении уникальных задач следует рассчитывать на существенно увеличение затрат. В таблице приведены данные о серийном оборудовании, которое можно применять в промышленности. Цены промышленных фильтров для воды собраны по предложениям производителей и официальных дилеров в апреле 2020 г.

Технология, важные особенности.

АкваЩит PRO Ду 60

Электромагнитный преобразователь с увеличенной до 2 км дальностью действия. В этой серии представлены модели, которые подходят для трубопровода диаметром до 800 мм.

Мощный ультрафиолетовый стерилизатор с встроенным блоком питания.

Промышленный фильтр для воды проточный магистральный грубой очистки.

Комплект ионного обмена непрерывного действия.

Установка обратного осмоса. Производительность – до 500 л/ч.

Самопромывной фильтр (10 мкм) для обработки до 40 м куб. воды за час.

Выводы

Если приобретается угольный фильтр, надо в расчет добавить регулярную замену засыпки. Кварцевый песок можно очищать многократно простой промывкой. Электромагнитная система защиты от накипи выполняет свои функции без регламентного обслуживания. Приведенные примеры демонстрируют необходимость учета эксплуатационных расходов, которые включают оплату труда персонала.

Подготовку проекта можно поручить специализированному подразделению продавца. Некоторые предприятия предлагают соответствующие услуги бесплатно. Анализ проб лучше сделать в независимой профессиональной лаборатории для обеспечения объективности.

Промышленные фильтры для воды: как происходит водоочистка для предприятий?

1. Особенности
2. Кому нужна?
3. Описание процесса
4. Какое оборудование необходимо?
5. Виды используемых систем
6. Рекомендации

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.

Особенности

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.

Кому нужна?

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.

Описание процесса

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.

Чтобы перекачка горячей и холодной воды не вызывала отложения налета, из нее удаляют кальций и магний, по большей части это производится известково-содовым способом, при сильном загрязнении производится еще фосфатная обработка.

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.

Какое оборудование необходимо?

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.

Когда вода очень грязная, или нет возможности установить сразу несколько видов систем, применяют установки обратного осмоса и радикальной фильтрации, которые способны в одиночку решить почти все вероятные задачи.

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.

Виды используемых систем

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.

Но стоит учесть, что сетчатый очиститель справится только с механическим засорением, и то до определенного размера; посторонние вещества и микробы им пропускаются полностью.

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.

Рекомендации

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.

Внимание стоит уделить температурам суспензий и промывных жидкостей. Также стоит внимательно знакомиться с уровнем производительности конкретной системы и с тем, насколько хорошо она очищает жидкость. К примеру, часть фильтров, защищающих от железа, способна вычистить из воды еще и марганец, но это следует уточнять отдельно.

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

Промышленные фильтры для очистки воды – этапы очищения, виды и сфера применения

С целью очистки воды от загрязнений и различных примесей люди используют фильтрующее оборудование. Но кроме бытовой обработки, особое значение имеет и промышленное очищение, которое может дать большую производительность при очистке вод. Ведущие центры водоснабжения используют мощные промышленные фильтры для воды.

1. Сфера применения промышленных фильтров
2. Этапы промышленной очистки воды
3. Механическая очистка
4. Обезжелезивание
5. Стерилизация
6. Умягчение воды
7. Промышленный фильтр грубой очистки воды
8. Грязевик
9. Сетчатые фильтры грубой очистки
10. Дисковые фильтры грубой очистки
11. Высокоскоростные очистные конструкции
12. Фильтры засыпного типа
13. Промышленный фильтр для очистки воды от железа + видео

Сфера применения промышленных фильтров

Существует ряд областей человеческой деятельности, в которых востребованы фильтры промышленные. В большинстве случаев они устанавливаются на предприятиях, где используется техническая вода с особыми характеристиками. Отдельные компании осуществляют смягчение и тонкую очистку жидкости, что повышает ее вкусовые свойства и нормализует минеральный баланс.

Кроме того, агрегаты промышленного типа необходимы и для очистки питьевой воды, которая поступает в жилые здания по трубам центрального водоснабжения. Внутренние поверхности старых труб часто покрыты толстым слоем ржавчины, в результате чего вода становится жесткой и опасной для человеческого организма. Еще она может повредить бытовые приборы и оставить накипь.

Схема водоподготовки в промышленных масштабах

Подготовка жидкости с помощью промышленного оборудования имеет массу направлений, с учетом которых выбираются фильтрующие агрегаты. Так, одни компании требуют очистки воды от железа, а другие желают придать ей специфические свойства.

Этапы промышленной очистки воды

Подготовка воды для промышленных целей выполняется в несколько этапов, которые указываются в регламенте. Допускается проведение дополнительных мероприятий, которые определяются составом жидкости и требованиями потребителей.

Среди основных стадий водоподготовки выделяют:

1. Осветление.
2. Очистку от железа.
3. Умягчение.
4. Физические и химические технологии очистки.
5. Ионирование.
6. Дегазация.
7. Дистилляция.

Механическая очистка

Такой этап является обязательным и заключается в очистке воды от механических примесей. Он позволяет избавить жидкость от твердых включений или мелких примесей.

С помощью процедуры можно очистить состав от взвешенных частиц для последующей обработки. Из воды удаляется песок, глина, органические элементы и прочие примеси.

Грубый метод требует использования металлической сетки с крупными ячейками. Их размер определяется типом частиц, которые нужно вывести.

Механический способ включает в себя микро и ультрафильтрацию. Вместо сетки с ячейками применяется мембрана из синтетических материалов. Такой подход позволяет избавиться от коллоидных включений, масел и органических молекул.

Обезжелезивание

Следующий этап, который запускает промышленный фильтр для очистки воды, называется обезжелезиванием. Он выполняется одним агрегатом или целым комплексом различных устройств, что приводит к улучшению полезных свойств жидкости и нормализует ее химический состав.

Современные обезжелезиватели способны создавать нерастворимые вещества из железных соединений и формировать легкий шлам, который выводится механическим образом.

В качестве рабочего вещества используются специальные реагенты, которые способствуют переходу железа из 2-валентного в 3-валентное состояние.

Роль реагента может выполнять засыпка на основе зеленого песка марганца. В таком случае устанавливается специальная помпа, поставляющая перманганат калия в воду.

Стерилизация

Фильтр для воды промышленный способен производить эффективную стерилизацию воды. Этап предусматривает выведение из состава органических веществ, бактерий и вирусов, которые нельзя удалить предыдущими вариантами очистки. Перечисленные организмы могут накапливать слой ила на оборудовании или оказывать негативное влияние на человеческое здоровье.

Передовые системы поддерживают ультрафиолетовую обработку и обладают производительностью до 9 м³ воды в час. Поскольку в питьевую жидкость не попадает хлор или другие реагенты, ее начальные вкусовые свойства и цвет не меняются.

С помощью таких фильтров можно избавиться от всех вирусов и бактерий, что делает их востребованными для фармацевтической, пищевой и парфюмерной отраслей.

Конструкция системы состоит из УФ-лампы и резервуара для жидкости, где она подвергается облучению.

Умягчение воды

С помощью ионообменной очистки можно снизить степень жесткости воды.

Для выбора подходящего фильтра с такой технологией необходимо учитывать требуемый объем жидкости, производительность и количество электроэнергии, потребляемой за час работы.

Промышленный фильтр грубой очистки воды

Производственные фильтры грубой очистки востребованы в тех условиях, где в воде содержится большое количество крупных элементов, оказывающих негативное воздействие на оборудование. Даже если внешне жидкость выглядит чистой, это не исключает важность дополнительной фильтрации.

Грубая очистка считается ключевым и начальным этапом, который выводит из состава твердые примеси и большие частицы. Даже если на предприятии имеются другие фильтры, такой агрегат является обязательным.

Технология позволяет избавиться от однородных включений, к которым относится:

1. Песок с размерами 15 мкм.
2. Гравий.
3. Прочие твердые частицы.

Принцип действия похож на просеивание сквозь сито, когда ненужные компоненты остаются на поверхности.

Для эффективной фильтрации необязательно устанавливать большое количество фильтров, поскольку это только снизит давление и поднимет сопротивление в магистрали. Лучше установить мощные промышленные агрегат и насос.

При выборе фильтров очистки лучше отдавать предпочтение простым конструкциям, обладающим большим эксплуатационным сроком. Производство и продажа систем водоочистки в Москве постоянно усовершенствуется, поэтому в продажу поступают мощные установки.

Грязевик

Такой фильтр отличается простым устройством, но демонстрирует высокую эффективность грубой очистки. Система способна улавливать частицы размером до 300 мкм. В зависимости от конструкционных особенностей грязевики бывают:

1. Горизонтальными.
2. Вертикальными.
3. Y-образными.

К преимуществам этих агрегатов относят очистку до 90% и способность бесперебойного функционирования при температуре до +150 °С. Еще им свойствен увеличенный срок службы.

Но чтобы система работала максимально качественно, нужно следить за показателями гидравлического сопротивления. Некоторые производители оснащают прибор съемным днищем или боковым люком, который открывается при повышении значений до критического уровня.

По способу подключения грязевики бывают приварными и фланцевыми.

Сетчатые фильтры грубой очистки

Модель оснащается специальной сеткой с мелкими ячейками. Их размер варьируется от 20 до 500 мкм. Выбирая фильтр, нужно предварительно ознакомиться с его внешним видом по фотографиям. Передовые модели промышленного типа поддерживают функцию автоматической обратной промывки. Это исключает необходимость разборки системы для очистки от загрязнений.

В классическом исполнении фильтр оснащают клапаном регулировки давления. Преимуществом системы является поддержка защиты трубопровода и бытовой техники от гидроударов или скачков давления. Чтобы удобно следить за уровнем давления, необходимо использовать манометр.

К основным плюсам фильтров очистки с сетчатым полотном следует отнести:

1. Удобство эксплуатации.
2. Практичность.
3. Доступная стоимость.

Однако если конструкцией предусмотрена обратная промывка, нужно позаботиться о наличии дренажной трубы для отвода грязной жидкости.

Дисковые фильтры грубой очистки

Такие промышленные фильтры для очистки воды оснащаются разными элементами и подключаются к коллекторам. Рабочий элемент похож на пакет из дисков с отверстиями и насечками по обеим сторонам.

В процессе фильтрации вода оказываются внутри фильтрующего диска, а крупные примеси остаются снаружи. Для промывки элементов от загрязнений предусмотрена функция обратной подачи воды. Процесс занимает 10-30 секунд, что минимизирует расходы.

Высокоскоростные очистные конструкции

Такой тип фильтров предназначается для первичной обработки в промышленных масштабах. Внешне модель похожа на колонну-емкость со специальными очистительными узлами внутри. Из плюсов конструкций выделяют высокую производительность и возможность удерживания фракций размеров от 30 мкм.

Что касается минусов, то к ним следует отнести:

1. Крупные габариты установки.
2. Необходимость монтажа в постройках с комфортным температурным режимом.
3. Требуется подключение к дренажному водопроводу для бесперебойного протекания восстановительных процессов.

Фильтры засыпного типа

Если необходима грубая механическая фильтрация, нередко используются промышленные агрегаты с засыпным принципом работы. Они оснащены специальными зернистыми и пористыми материалами, через которые проходит грязная вода.

Потребителю предоставляется возможность выбора однослойной или многослойной обработки. В результате очистки выводятся частицы с размерами больше 5 мкм.

Для подготовки агрегата к работе нужно выбрать гидравлический режим, интервал и интенсивность взрыхляющей промывки. Для регенерации не обязательно использовать химические вещества, поскольку процесс осуществляется достаточно быстро.

Промышленный фильтр для очистки воды от железа + видео

Современные промышленные фильтры поддерживают разные технологии обезжелезивания жидкостей. Особой популярностью пользуется окисление с помощью Greensand или окисление гипохлоритом натрия. Еще передовые установки способны выполнять озонирование или аэрацию.

Такие установки удаляют из состава воды железистые соединения, сероводород, марганец и прочие примеси, что обусловлено методом окисления железа из 2-валентного в 3-валентное с последующим переходом из растворимой формы в нерастворимую. Обработанные частицы накапливаются в фильтрующем элементе и выводятся дренажной системой.

Промышленная очистка воды

Промышленная водоподготовка – важный этап в производстве многих видов продукции. Ежедневно потребляя различные напитки, мы даже не задумываемся о том, сколько этапов фильтрации проходит вода, из которой они изготовлены. Не менее важна и промышленная очистка сточных вод, вместе с которыми в природные источники попадает масса вредных химических веществ. Промышленной подготовке подвергается и вода, которая подается в центральные системы водоснабжения.

• 1 Современные проблемы нехватки питьевой воды. Основные источники загрязнения
• 2 Промышленная очистка воды
• 3 Физические способы (методы) очистки
  • 3.1 Механическая фильтрация воды
  • 3.2 Системы обратного осмоса
  • 3.3 Нанофильтрация
  • 3.4 Ультрафильтрация
  • 3.5 Технологическая цепочка ультрафильтрации
  • 3.6 Преимуществами ультрафильтрации являются:
  • 3.7 Микрофильтрация
• 4 Химические способы (методы) очистки воды
  • 4.1 Хлорирование
  • 4.2 Озонирование
  • 4.3 Обезжелезивание
• 5 Физико-химические способы очистки воды
  • 5.1 Адсорбация
  • 5.2 Коагуляция
  • 5.3 Флотация
• 6 Промышленные фильтры для очистки воды: виды, отличия, цены

Современные проблемы нехватки питьевой воды. Основные источники загрязнения

С каждым годом проблема нехватки питьевой воды встает все острее. Уже сейчас порядка 1/6 части жителей Земли не имеют доступа к ней. Среди причин дефицита пресной воды:

• высокий расход, превышающий потребности;
• растущая численность населения;
• таяние ледников;
• загрязнением поверхностных вод бытовыми и промышленными отходами.

Основными источниками загрязнения являются коммунальные и промышленные стоки. Первые содержат в себе различные вредоносные бактерии, способные спровоцировать серьезные заболевания. Вторые – скопление всевозможных химических веществ: кислот и щелочей, тяжелых металлов, нефтепродуктов и т.д.

Промышленная очистка воды

Промышленная очистка воды подразделяется на водоподготовку и водоочистку. Под водоподготовкой понимают очищение и обеззараживание воды в целях ее применения в производстве. На этапе водоподготовки происходит осветление, умягчение, обезжелезивание, дегазация, дезодорация и дезинфекция.

Под осветлением понимают удаление различных взвешенных и растворенных частиц, которые вызывают цветность и мутность. Умягчению способствует выведение солей кальция и магния. Благодаря дегазации из жидкости устраняются различные растворенные газы, например, сероводород. Дезинфекция приводит к уничтожению патогенной микрофлоры, а на этапе дезодорация уходят посторонние неприятные запахи.

Для достижения вышеперечисленных целей используют способы трех групп:

1. Физические.
2. Химические.
3. Физико-химические.

Физические способы (методы) очистки

Физические способы промышленной очистки воды удаляют примеси без использования реагентов. В основе таких методов лежат разнообразные физические явления. К данной группе относят:

1. Механическую фильтрацию.
2. Ультрафильтрацию.
3. Нанофильтрацию.
4. Микрофильтрацию.

Механическая фильтрация воды

Промышленная очистка воды механической фильтрацией является самым простым методом, проводят ее на первичном этапе водоподготовки. Механические фильтры подразделяют на фильтры грубой и фильтры тонкой очистки.

Фильтры грубой очистки устанавливаются на этапе водозабора. Принцип работы состоит в том, что сито препятствует прохождению крупных частиц примесей: песка, глины, органики, солей кальций и магния. В народе такие фильтры получили название «грязевики». Они являются обязательным элементом водоподготовки. Благодаря им уничтожается цветность и мутность, а также уходят неприятные запахи.

Фильтры тонкой очистки в основе имеют картридж с сорбентом, проходя через который вода очищается от различных газов, химических соединений, некоторых микроорганизмов.

Среди методов физического воздействия особую популярность приобрели мембранные технологии. Основное отличие таких фильтров друг от друга – пропускная способность мембраны.

Системы обратного осмоса

Наиболее эффективной мембранной технологией является водоподготовка посредством обратного осмоса. Размер пор в обратноосмической мембране составляет менее 0,0001 мкм. Такая мембрана пропускает молекулы воды и кислорода, задерживая при этом различные примеси. Обратноосмические фильтры способны очищать воду на молекулярном уровне практические до состояния дистиллированной.

К мембране в установках обратного осмоса раствор должен подходить очищенным от механических примесей. Поэтому системы обратно осмоса состоят из нескольких элементов, основные из них:

1. Фильтр-предочистки, который удаляет первичную грязь.
2. Фильтр тонкой очистки с сорбирующим материалом.
3. Мембрана.
4. Минерализатор. Помимо вредных загрязнений обратноосмическая мембрана уничтожает и необходимые человеку минералы, баланс которых восстанавливает минерализатор. Помимо данного картриджа в систему могут быть добавлены ионизатор и умягчающий блок.

К недостаткам данного способа относятся низкая производительность, габаритность установки и потеря воды, которая сливается с примесями.

Нанофильтрация

Второе место по пропускной способности занимает мембрана нанофильтрации, размер пор которой составляет 0,001-0,002 мкм. По сути, данные фильтры являются разновидностью обратного осмоса, очищают от бактерий и вирусов, солей жесткости, нитритов, нитратов и других примесей.

Применяется в пищевой, фармацевтической, лакокрасочной и нефтехимической промышленности.

Преимуществом данного метода в отличие от обратного осмоса является сохранение в процессе очистки полезных минералов. Именно поэтому, вода, очищенная по данной технологии, является более предпочтительной в производстве напитков.

К тому же, процесс нанофильтрации более экономичен, поскольку протекает при меньшем давлении.

Ультрафильтрация

Способ ультрафильтрации по принципу действия схож с системами обратного осмоса. Вода проходит через мембрану, которая задерживает микроорганизмы, водоросли, взвешенные частицы, способствует устранению мутности и цветности. Величина пор такой мембраны составляет 0,002…0,1 мкм, что больше размера пор в мембранах обратного осмоса и нанофильтрации. Ультрафильтрация не способствует удалению солей металлов, за счет чего вода нуждается в дополнительном смягчении.

Выше мы сказали, что данный метод по принципу действия схож с обратным осмосом, но есть и отличия.

1. Мембрана в ультрафильтрации состоит многоканальных волокон, которые изготавливаются из модифицированного полиэстерсульфона. Число волокон составляет несколько десятков тысяч. Мембрана обратного осмоса изготовлена из синтетических материалов и представляет цилиндр из смотанной в рулон пленки.
2. При ультрафильтрации загрязнения остаются внутри мембраны. В случае обратного осмоса после очистки из мембраны выходят два потока воды. Первый – очищенная жидкость, второй – концентрат, который сливается. Таким образом, в обратноосмических системах при очистке теряется до 1/3 воды.
3. Ультрафильтрация в отличие от обратного осмоса не удаляет соли жесткости.

Технологическая цепочка ультрафильтрации

1. Жидкость проходит через фильтр грубой очистки для удаления механических загрязнений, которые могут повредить мембрану.
2. Затем взаимодействует с мембраной.
3. Минуя модуль, вода поступает в бак чистой воды, который также называется баком обратной промывки – вода из него используется для промывки мембран от поверхностных загрязнений.

Преимуществами ультрафильтрации являются:

• компактность оборудования;
• максимальная дезинфекция и удаление взвеси;
• не использование химических реагентов, хотя иногда на этапе подачи воды в систему очистки в нее могут добавлять коагулянты.

Микрофильтрация

Из мембранных методов микрофильтрация обладает модулем с самыми большими порами, размер которых составляет 0,1 до 1 мкм. Часто используется в качестве предварительного этапа очистки перед обратным осмосом или нанофильтрацией, максимально очищает от механических примесей.

Химические способы (методы) очистки воды

Принцип действия химических методов заключается в добавлении в воду специальных реагентов, которые способствуют ее очистке.

Хлорирование

Обеззараживающее воздействие хлора было обнаружено еще в 19 веке. В 1846 врачи одного из госпиталей Вены стали ополаскивать руки водой с хлором. Так было положено начало применения хлора в качестве дезинфектора.

Хлор является сильным окислителем, взаимодействуя с водой, образует хлорноватистую кислоту, которая и уничтожает бактерии. Для достижения эффекта необходимо обеспечить контакт воды с хлором минимум на 30 мин. Эффект от воздействия хлорноватистой кислоты может сохраняться еще долгое время после непосредственной обработки, для этого необходимо ввести хлор в избытке. Доза реагента в каждом случае рассчитывается индивидуально. Важно не переборщить с избытком, поскольку в большом количестве хлор способен привести к проблемам в работе организма, особенно опасны соединения, образуемые данным веществом. Например, тригалометаны вызывают симптомы астмы.

Различают несколько видов хлорирования:

• предварительное;
• финишное

Предварительное хлорирование осуществляется на этапе водозабора. Цель реагента на этом этапе не только уничтожить бактерии, но и вывести металлы из воды путем их окисления, также хлор дезинфицирует очистное оборудование.

Финишное хлорирование применяется на последней стадии подготовки в целях обеззараживания.

В зависимости от дозы вводимого реагенты хлорирование бывает:

• нормальное;
• перехлорирование;
• комбинированное.

Нормальное хлорирование используется для очищения воды при хороших санитарных и химико-физических подателей.

Перехлорирование применяют в случае сильной зараженности источников водозабора, когда нормальное хлорирование бессильно перед патогенной микрофлорой. Дозу реагента вводят в избытке, который может привести к изменению органолептических показателей воды. Остаточный хлор удаляют путем дехлорирования. Для этого используют методы безнапорной аэрации, коагуляции или фильтрации воды через активированный уголь.

Комбинированные методы подразумевают обработку воды хлором в сочетании с другими реагентами: серебром, медью, магнием и т.д. Применяются для повышения воздействия хлора, а также обеспечения пролонгирующего эффекта.

К достоинствам хлорирования относятся:

• эффективность;
• простота в использовании;
• экономичность способа;
• комплексное в очищении воды.

Среди недостатков можно выделить:

• серьезные требования к хранению и перевозке хлорсодержащих соединений;
• образование посторонних соединений, которые в случае попадания в человеческий организм представляют серьезную угрозу;
• устойчивость ряда микроорганизмов к воздействию хлора.

Озонирование

Озонирование является одним из современных методов водоподготовки и очистки сточных свод. Применяется в пищевой, химический и медицинской промышленности.

Озон является сильным окислителем, разрушающе воздействует на бактерии, вирусы, грибки, металлы и различные химические соединения, благодаря чему способствует обесцвечиванию, дезодорации и обезвреживанию воды. Доказано, что большинство известных микроорганизмов не устойчивы к влиянию газа.

Обладая коротким периодом распада, озон не выпадает в осадок, а преобразуется в кислород, что делает воду полезной. Почти мгновенный распад молекул газа в то же время является и серьезным недостатком озонирования, поскольку уже через 15-20 минут после обработки возможно повторное заражение воды. Некоторые источники свидетельствуют о том, что озон способствует «пробуждению» спящих микроорганизмов.

К существенным недостаткам метода относятся:

1. Коррозионная активность воды, обработанной озоном.
2. Опасность в случае передозировки реагентом и серьезная техника безопасности в процессе очистки.
3. Высокая стоимость специальной установки – озонатора.

Обезжелезивание

Отдельного внимание заслуживает оборудование для обезжелезивания, поскольку железо в растворенном состоянии засоряет промышленное оборудование, в результате чего оно быстро ломается. В основе фильтров обезжелезивания используется специальный материал «Greensand», который представляет собой мелкозернистый песок, покрытый сверху диоксидом марганца. Именно диоксид магния и окисляет молекулы железа, которые затем выпадают в осадок. Фильтр обезжелезивания является неотъемлемой частью современных установок фильтрации воды.

Физико-химические способы очистки воды

Физико-химические способы объединяют в себе очистку реагентами и механическое удаление примесей. К наиболее распространенным способам данной группы относятся:

• адсорбация;
• коагуляция;
• флотация.

Адсорбация

Под адсорбации понимают процесс поглощения молекул загрязнения поверхностью адсорбента – твердого тела с пористой поверхностью. Одним их самым популярных адсорбентов является активированный уголь, который способен очистить воду от углеводорода, нефтепродуктов, хлора и фосфора, а также стимулировать разложение озона и фосфора.

Часто фильтры на основе активированного угля используются для итоговой очистки воды. Являются незаменимым элементом практически любой системы фильтрации. К недостаткам угольных фильтров относят быстрое засорение картриджа, что требует его частой замены.

Разновидностью адсорбации является ионный обмен. Фильтры на основе ионного обмена имеют в своем составе картридж со смолой, которая содержит ионы натрия. Проходя через такой фильтр, вода с повышенным содержанием солей умягчается. Соли вода замещают готовые к обмену ионы натрия, благодаря чему вода после прохождения через такой фильтр получается мягкой и насыщенной натрием.

К сожалению, ионообменные фильтры быстро засоряются и требуют частой замены картриджей.

Коагуляция

Метод коагуляции основывается на том, что специальные вещества – коагулянты, притягивают к себе загрязнения – соли металлов, песок, глину, а затем в виде хлопьев выпадают в осадок. После отстаивания такая вода либо подвергается дальнейшей очистке посредством фильтрации, либо сливается. Метод получил широкое распространение в очистке сточных вод на промышленных предприятиях

В роли коагулянтов могут быть сернокислый алюминий, сернокислое и хлорное железо, алюмокалиевые квасцы, алюминат натрия.

Разновидностью коагуляции является флокуляция. В отличие от коагуляции, слипание частиц происходит не только в момент их непосредственного соприкосновения, но и в процессе опосредованного соприкосновения молекул.

Флотация

Метод флотации активно используют для очистки сточных вод в промышленности. Эффективен при удалении нефтепродуктов. Принцип действия основывается на добавлении в воду диспергированного воздуха, под воздействием которого молекулы загрязнений скапливаются на поверхности воды в виде белой пены, после чего удаляются специальным оборудованием. После флотации вода подвергается дополнительной очистке посредством сорбции.

К достоинствам флотации относят:

1. Экономичность метода.
2. Простоту конструкции.
3. Быстроту очистки сточных вод.
4. Возможность удаления нефтепродуктов.

Промышленные фильтры для очистки воды: виды, отличия, цены

Выше мы много сказали про методы промышленной водоподготовки и очистки сточных вод. Попытаемся классифицировать их в зависимости от вида загрязнения.

1. Удаление механических примесей – механические и сорбционные фильтры, микрофильтрация.
2. Обеззараживание – все мембранные методы, кроме микрофильтрации (обратный осмос, нанофильтрация, ультрафильтрация), озонирование.
3. Обезжелезивание – хлорирование, озонирование, материал Greensand
4. Очистка от сероводорода – напорная и безнапорная аэрация, хлорирование, озонирование, адсорбация.
5. Удаление органики, хлора, озона – адсорбация, коагуляция
6. Выведение нефтепродуктов – флотационные установки.
7. Умягчение – ионный обмен, обратный осмос.

Стоимость промышленных фильтров зависит от сложности установки и используемых материалов, поэтому цену в каждом конкретном случае нужно уточнять индивидуально.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ВОДООЧИСТКА: МЕТОДИКИ, ТЕХНОЛОГИИ

На предприятиях очистка воды решает те же задачи, что и в быту. Они обусловлены наличием в воде тех или иных загрязнителей. Разница состоит в масштабах и требованиях к количественному содержанию примесей в очищенной воде. Они могут быть выше или ниже по сравнению с питьевой водой. Как ни парадоксально, но даже к стокам, идущим в канализацию, по ряду параметров могут выдвигаться более жесткие требования, чем к питьевой воде.

К примеру, в 2012 году Комитет по энергетике и инженерному обеспечению Санкт-Петербурга ввел норматив по содержанию загрязнителей для сброса в систему коммунальной канализации. Так вот, в сточной воде азота допускается больше, чем в питьевой: 18 мг/л против двух, алюминия — столько же (0,5 мг/л), а меди должно быть в 25 раз меньше: 0,04 мг/л против одного. Это объясняется просто: для бактерий, очищающих на канализационных очистных сооружениях сточные воды от известных отходов жизнедеятельности человека, медь является страшным ядом. Человеку этот металл в таких количествах не опасен. На протяжении десятков лет медные трубы широко используются в качестве внутридомового водопровода во многих странах мира, в том числе США, и последствий для здоровья американцев не выявлено.

Водоочистка: основные задачи

Известно, что вода – это не просто Н₂О. В ней присутствуют многочисленные примеси (загрязнители), условно говоря, трех видов: физические (механические), химические и биологические.

• Механические загрязнители — это нерастворенные примеси: песок, глина, ил, водоросли, ржавчина и т.д.
• Химические загрязнители — органические и неорганические вещества.

Из органических соединений особую опасность представляют токсичные, в том числе хлорсодержащие.

Неорганические — это в основном соли жесткости (кальция и магния), железа, тяжелых металлов. К неорганическим загрязнителям относится и остаточный хлор, который может присутствовать в водопроводной воде после обеззараживания на водопроводной станции, а также некоторые газы: аммиак, сероводород и др.

• Биологические загрязнители — бактерии и вирусы.

От всего этого многообразия нужно очищать воду как для бытового, так и производственного назначения.

Лаборатория исследования воды компании Гейзер

Промышленные системы водоочистки. Применяемые технологии

Перечислим основные методы промышленной водоочистки с кратким описанием, решаемыми задачами, а также терминологией, принятой в профессиональном сообществе специалистов по водоподготовке и водоснабжению.

— Механическая очистка. Мы привыкли к термину «фильтрация» и называем этим словом все методы очистки воды, но корректно его применять только к данному методу. Нерастворенные частицы отсеиваются фильтром с порами, не превышающими их размер.

Промышленный магистральный фильтр механической очистки «Гейзер–4Ч»

— Аэрация. Вода насыщается кислородом, который с помощью специального катализатора окисляет растворенные соединения железа и марганца (этим металлом особенно богаты скважинные воды), а также сероводород и аммиак. Продукты окисления осаждаются и затем удаляются на дальнейших стадиях водоподготовки. Процессы удаления железа и марганца часто называют обезжелезиванием и деманганацией.

— Коагуляция. Удаление загрязнителей, находящихся в воде в виде коллоидных и диспергированных частиц. Упрощенно говоря, коллоидные частицы — это агрегаты молекул или ионов, не нарушающие прозрачность водного раствора, диспергированные частицы — более крупные агрегаты, создающие мутность. Те и другие системы неустойчивы, достаточно добавить определенное вещество, и они выпадают в осадок, часто в виде хлопьев. Этим физико-химическим свойством широко пользуются для очистки воды. Добавляют в воду специальный реагент (коагулянт), часто — соединение алюминия. Он преобразует коллоидные и диспергированные частицы в осадок, который затем поглощается осадочным фильтром на следующей стадии очистки.

«Гейзер» предлагает своим партнерам высококачественные коагулянты на основе соединений алюминия.

— Обеззараживание (дезинфекция, стерилизация). Удаление биологических загрязнителей. В промышленных масштабах чаще всего используются хлорирование и ультрафиолетовое облучение. Первый метод эффективен при очень больших объемах водоподготовки, поэтому широко распространен на городских водопроводных станциях. «Гейзер» предлагает надежные лампы для УФ-облучения.

Специальные УФ-лампы помещаются в прочный металлический корпус, через который пропускается вода.

— Адсорбция. Хорошо знакомый метод очистки воды. Его суть состоит в поглощении загрязнений пористой поверхностью сорбента, в качестве которого обычно выступает активированный уголь. Этим способом вода хорошо очищается от хлора, органических загрязнителей, в том числе портящих цвет, вкус и запах. Поэтому процесс водоочистки на основе адсорбции часто называют осветлением.

Для сорбционной очистки воды «Гейзер» использует высококачественный уголь из скорлупы кокоса производства Таиланда и Малайзии

— Ионный обмен. Широко распространенный способ удаления из воды солей металлов путем обмена более «тяжелого» (кальция, магния, железа, марганца и др.) на более «легкий» (как правило, натрий). Осуществляется на специальных ионообменных смолах. Этим методом часто удаляются соли жесткости, поэтому можно встретить термин «умягчение».

Традиционный блок умягчения состоит из стекловолоконного корпуса с управляющим клапаном в верхней части, а также емкости для приготовления и хранения регенерирующего раствора.

— Мембранная водоочистка. Всё более популярная технология среди населения и промышленных потребителей. Вода проходит под давлением через специальную полупроницаемую мембрану с порами размером до 0,0001 мкм (или 0,1 нм), которые пропускают только молекулы Н2О. Следовательно, это универсальный метод водоочистки, который справляется со всеми перечисленными выше загрязнениями. Технология основана на явлении обратного осмоса, поэтому часто ее так и называют «обратный осмос», а мембрану «обратноосмотическая». Также в последнее время развивается мембранная технология под названием «нанофильтрация». Термин возник из-за размеров пор 1 нанометр, что на порядок выше, чем у мембран. Это позволяет пропускать в отфильтрованную воду наряду с молекулами воды часть солей жесткости и тем самым оптимизировать природный минеральный состав.

Изначально обратный осмос использовался на боевых подводных лодках для получения пресной воды из морской, поэтому вошли в обиход и до сих пор используются термины «опреснение» и «обессоливание».

Промышленная обратноосмотическая установка компании «Гейзер» RO1–4040 производительностью 250 л/час.

В заключение важно отметить следующее:

• в промышленных масштабах крайне редко применяется только какая-то одна из перечисленных технологий. Обычно промышленные системы водоочистки представляют собой установки, включающие в себя несколько технологий;
• в промышленных системах очистки воды используются все технологии, нашедшие применение в быту: механическая фильтрация, ионный обмен, сорбция, окисление, мембранная водоочистка. Но отнюдь не все промышленные технологии пригодны для городской квартиры. Обеззараживание УФ-лучами, аэрация и коагуляция требуют слишком громоздкого оборудования, а хлорирование ещё и опасно.

Закажите консультацию специалиста компании Гейзер

Остались вопросы? Мы всегда готовы предоставить консультацию по всем вопросам очистки воды!

Промышленная фильтрация воды

Качественная водоподготовка в ряде случаев является одним из важнейших факторов эффективности производственных процессов. В системах фильтрации воды на производстве реализуется обширный перечень методов, обеспечивающих необходимые параметры для технологических жидкостей.

Промышленные установки для фильтрации воды представляют собой комплекс оборудования, предназначенного для придания определенных физико-химических свойств. Достигается это за счет удаления растворимых и нерастворимых примесей. Производительность таких промышленных систем фильтрации обычно составляет от 0,1 до 1000 м 3 /ч и больше.

Производство и фильтрация воды: основные проблемы

Показатели качества воды для конкретных технологических процессов устанавливаются нормативными документами. В частности, требования к теплоносителю для котельных установок утверждены ГОСТ Р 55682.12-2013, СНиП II-33-76 и РД 24.031.120-91. Состав и технические характеристики оборудования для промышленной фильтрации определяются с учетом параметров исходной воды.

В зависимости от источников водоснабжения в ней может содержаться значительное количество примесей приводящих к следующим проблемам:

1. Механические (нерастворимые) частицы и мелкодисперсная взвесь. Забиваются форсунки и трубопроводы, повышается износ насосов и увеличивается расход энергии за счет повышения сопротивления.
2. Соли жесткости образуют на стенках теплообменников и других нагретых поверхностях накипи, ухудшающей условия теплоотдачи и вызывающие перегрев оборудования.
3. Высокое содержание железа провоцирует возникновение нерастворимых отложений, вызывающих уменьшение проходного сечения трубопровода.
4. Растворенные в воде кислород и углекислота становятся причиной коррозионных процессов, появления свищей разрушению арматуры и металлических труб.
5. Вода, в которой содержатся патогенные микроорганизмы и паразиты, не соответствует требованиям СанПиН и ее использование в пищевой и молочной промышленности.
6. Особо чистая вода нужна в фармацевтике и медицине для приготовления лекарственных препаратов. В микроэлектронике получаемые из нее технологические жидкости не должны содержать положительно или отрицательно заряженных ионов.

Состав систем фильтрации воды для производства

Промышленные системы фильтрации воды включают в себя комплекс технологий, применение которых обеспечивает требуемые параметры качества. Существующие методы позволяют решать следующие проблемы подготовки воды:

• Осветление за счет использования осадочных фильтров или процессов отстаивания.
• Удаление из воды солей железа, марганца и растворенных газов.
• Снижение жесткости и общего солесодержания.
• Улучшение органолептических показателей и устранение неприятных запахов.
• Обеззараживание воды и устранение биологических и паразитарных загрязнений.
• Глубокая деминерализация.

Применение перечисленных технологий в промышленных масштабах стало возможным благодаря созданию высокопроизводительного оборудования. Рассмотрим подробнее принципы работы систем фильтрации воды на производстве, использующих упомянутые методы.

Удаление механических примесей

Осветление воды в промышленных системах фильтрации осуществляется при помощи осадочных фильтров, которые задерживают нерастворимые частицы органического и неорганического происхождения:

• песок и окалина;
• ил и остатки растений;
• взвесь мелкодисперсных частичек глины и волокон торфа.

Вода пропускается сквозь слой засыпки, которая задерживает названные виды загрязнений. Промышленные осадочные фильтры способны задерживают механические примеси, размер которых превышает 20 мкм и имеют производительность до 13 м3/ч. Они отличаются простотой устройства, а в качестве засыпки в них используются песок кварцевый, гидроантрациты и другие материалы. Также для механической очистки используют дисковые, сетчатые, картриджные фильтры.

Обезжелезивание воды: технологии и оборудование

В воде из открытых и подземных источников концентрации окисленного и атомарного железа, а также солей марганца и сероводорода существенно превышают допустимые показатели. Для обезжелезивания воды в настоящее время применяются следующие технологии:

• реагентные;
• аэрация напорная и безнапорная.

Установки фильтрации воды в производстве обеспечивают добавление необходимого количества раствора окислителя в исходную воду. В результате химической реакции происходит окисление железа, а получившиеся нерастворимые соединения задерживаются осадочным фильтром.

Напорная и безнапорная аэрация реализуется в специальных колоннах за счет эжекции в исходную воду определенного количества воздуха под давлением или без него. В другом варианте исполнения насыщение жидкости происходит в процессе душирования. Контакт железа с кислородом приводит к его окислению с выпадением в осадок. В ходе эжекции или душирования из воды улетучивается растворенный сероводород. Далее уже окисленное железо удаляется на фильтрах обезжелезивания, где в качестве засыпки используются Сорбент АС, Birm, Экоферокс и т.д.

Умягчение воды: непрерывный метод для котельных

Выбор способа уменьшения жесткости в промышленных установках осуществляется исходя из качества исходной воды. Для теплоэнергетических предприятий чаще всего применяются непрерывные методы умягчения.

Наивысшей эффективностью для фильтрации воды при производстве отличаются ионообменные смолы. В первом случае происходит замещение ионов кальция ионами натрия. По мере расходования реагента проводится восстановление системы путем промывки чистым раствором поваренной соли.

Сорбционные фильтры

В промышленных системах фильтрации вода пропускается через слой активированного угля, что позволяет устранить неприятные запахи и привкусы. В сорбционных фильтрах используется эффект самопроизвольного задержания примесей на границе раздела жидкой и твердой среды. Высокая эффективность угольных картриджей определяется большой площадью контакта, образующейся из-за пористой структуры рабочей среды.

Сорбционные фильтры успешно справляются с органическими примесями, солями тяжелых металлов, остаточным хлором и иными видами загрязнений. В качестве наполнителя в них применяется активированный уголь березовый или из кожуры кокосового ореха. По мере загрязнения выполняется промывка содержимого картриджа обратным током жидкости или замена компонентов.

Способы и установки для обеззараживания воды

Устранение биологических и паразитных загрязнений в процессе водоподготовки осуществляется различными методами фильтрации воды для производства. Вода подвергается хлорированию, насыщению озоном, обработке ультразвуком и ультрафиолетом. Облучение водного потока жестким излучением с длиной волны 250 нм показывает наилучшие результаты в системах промышленной фильтрации.

Ультрафиолетовые лампы обеспечивают высокую дозу облучения не менее 30 МДж/см 2 . Вода пропускается через трубку из кварцевого стекла, УФ-излучение разрушает клеточную мембрану и угнетает процессы деления клетки. Такие стерилизаторы способны эффективно уничтожать бактерии, вирусы и другие виды микрофлоры.

Фильтрация воды для промышленных предприятий с помощью обратного осмоса

Инновационные технологии позволяют получать воду глубокой очистки с крайне низким содержанием солей. Промышленные установки обратного осмоса комплектуются полупроницаемыми мембранами, сквозь которые могут просачиваться только молекулы воды. В результате концентрация солей перед мембраной возрастает, и насыщенный раствор сливается в дренаж.

Пермеат (высокоочищенная вода) поступает к потребителям непосредственно из установки или после дополнительной обработки. В ходе эксплуатации эффективность мембраны падает из-за ее засорения. Восстановление ее работоспособности осуществляется путем химической промывки и использования ингибиторов солеобразования.

Мы предлагаем промышленное оборудование для фильтрации воды

Компания Diasel Engineering предлагает высокопроизводительное оборудование для систем промышленной фильтрации воды от различных примесей. Мы располагаем качественными комплектующими ведущих мировых производителей для создания многоступенчатых комплексов обеспечивающих очистку воды от механических примесей, обезжелезивание, умягчение, устранение запахов и обеззараживание. Осуществляем подбор установок обратного осмоса для получения деминерализованного пермеата. Производственный участок обеспечивает монтаж систем водоподготовки, в том числе и в блочно-модульном исполнении. Купить или получить консультацию по промышленной фильтрации воды можно по телефону или электронной почте, перейдя в раздел Контакты.