Złoża polimerowe w filtracji wody: Kompleksowe informacje
- Szczegóły
Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak można odzyskać czystość wody? Odpowiedzią na to pytanie są złoża sedymentacyjne - prawdziwe mistrzostwo w filtracji wody. Sedymentacja to proces, który wykorzystuje naturalną zdolność materii sedymentacyjnej do oddzielania zanieczyszczeń i cząstek stałych od wody. Działa to w oparciu o różnice w gęstości - cięższe cząstki opadają na dno, podczas gdy czysta woda wypływa na górę.
Złoża filtracyjne: Sercem stacji uzdatniania wody
Złoża filtracyjne to zasypane w butli filtra drobne ziarna, tworzące materiał filtrujący wodę. Złoża do filtracji w stacji uzdatniania wody stanowią „serce” uzdatniaczy wody. Ich dobór jest uzależniony od rodzaju zanieczyszczeń występujących w uzdatnianej wodzie. Dobór odpowiedniego złoża gwarantuje właściwe oczyszczenie wody wodociągowej i wody z własnej studni.
Złoża stosowane w filtrach wody dopasowywane są indywidualnie do zanieczyszczeń występujących w uzdatnianej wodzie. W tym przypadku, pierwszym krokiem do doboru złoża do filtrów wody jest wykonanie badań składu wody w laboratorium. Następnie należy przesłać je do fachowców.
Rodzaje złóż filtracyjnych
Złoża do filtrów wody można podzielić na wiele kategorii. Najprostszy podział dotyczy przeznaczenia i zanieczyszczeń, na których usunięcie pozwalają poszczególne rodzaje złóż filtracyjnych.
Złoża do zmiękczania wody
Aby zmiękczyć wodę wodociągową, butle filtracyjne zasypuje się żywicami kationitowymi. Żywice jonowymienne odpowiadają za usuwanie z wody dodatnich jonów wapnia i magnezu, odpowiedzialnych za powstawanie osadów z kamienia. Najczęściej występują w formie silnej kationitowej żywicy jonowymiennej, która zwykle pracuje w cyklu sodowym. Złoża do zmiękczania wody mają określoną pojemność jonowymienną, która informuje o możliwości wymiany i usunięcia jonów twardości. Typowym zastosowaniem żywic kationitowych są procesy odkamieniania wody w domowych i przemysłowych zmiękczaczach wody.
Przeczytaj także: Definicja i pomiar filtracji kłębuszkowej
- Purolite C100 E - silnie kwaśna żywica kationitowa, posiada atest PZH, odpowiedzialna za usuwanie jonów wapnia i magnezu, regenerowana solanką (NaCl). Purolite C100 E występuje w formie sferycznych ziaren o bursztynowej barwie.
- Lewatit - monosferyczna, silnie kwaśna żywica kationitowa pracująca w cyklu sodowym. Pozwala na niskie zużycie wody na płukanie złoża, występuje w postaci ciemnobrązowych ziaren.
Złoża do zadań specjalnych (odżelazianie i odmanganianie)
Złoża odżelaziajace wodę są dobierane w zależności od ilości żelaza w wodzie, odczynu pH i ewentualnych połączeń z innymi zanieczyszczeniami.
- Birm - występuje w postaci czarnych ziarenek, pracuje skutecznie przy odczynie pH > 6,8 oraz zawartości tlenu rozpuszczonego > 15% stężenia Fe i Mn. Birm może być stosowany także do usuwania manganu, jednak wtedy odczyn pH powinien wynosić 8 - 8,5. Przy jednoczesnym odżelazianiu i odmanganianiu wody studziennej odczyn pH nie powinien przekroczyć 8,5. Odczyn powyżej tej wartości może powodować przekształcenie żelaza w formę koloidalną, bardzo trudną do usunięcia.
- Greensand - tzw. „zielony piasek”, złoże do filtrów wody do usuwania rozpuszczonego żelaza, manganu, siarkowodoru. Złoże jest regenerowane nadmanganianem potasu. Greensand działa jako katalizator utleniania żelaza i manganu.
- Turbidex - zeolitowe złoże z granulek krzemianu glinu do odżelaziania wody. Odpowiadają za jednoczesne usuwanie wielu zanieczyszczeń z wody, zatrzymywanie żelaza manganu oraz twardości. Są one niezwykle lekkie, dzięki czemu następuje mniejsze zużycie ilości wody podczas płukania.
Złoża multifunkcyjne
Złoża do filtrów multifunkcyjnych dostępne są w wielu odmianach, pracujących najskuteczniej w różnych odczynach pH.
- Ecomix A - złoże do stacji uzdatniania wody Ecomix A pracuje w szerokim zakresie odczynu pH (5-10). Jest złożone z drobnych kulek o barwie szarej, białej, jasnobrązowej i ciemnobrązowej, wymieszanych ze sobą. Złoże Ecomix A skutecznie usuwa żelazo w każdej formie, mangan (do 3 mg), twardość, amoniak oraz związki organiczne (NOM).
- Ecomix C - złoże pracuje w podobnych warunkach jak Ecomix A. Proces filtracji wody zachodzi na zasadzie wymiany jonowej i adsorpcji. Również jest mieszkanką 5 rodzajów żywic: szarej, białej, ciemno- i jasnobrązowej.
- Crystal Right CR-100 - szaro - biała żywica wielofunkcyjna. Złoże do filtrów wody odpowiada za usunięcie żelaza, manganu, twardości podczas wymiany jonowej oraz szczątkowych ilości siarkowodoru i chloru na drodze adsorpcji. Chlor zatrzymany na powierzchni zeolitywych ziaren pozwala na działanie bakteriobójcze, dodatkowo jego stężenie w wodzie użytkowej spada.
- Crystal Right CR-200 - kolejna wielofunkcyjna odmiana złoża CR. Złoże CR-200 pracuje przy -wyższym odczynie pH (7-14) niż wersja CR-200. Białoszare złoże do filtrów wody usuwa żelazo i mangan oraz zmiękcza wodę. Również adsorbuje chlor, przedłużając jego działanie bakteriobójcze.
Złoża demineralizujące
stosowane najczęściej w przemyśle lub akwarystyce. Są mieszanką żywic anionitowych i kationitowych. Złoża demineralizujące do filtrów wody usuwają jony dodatnie i ujemne. Na rynku dostępne jest wiele odmian złóż do usuwania minerałów z wody.
- Amberlite MB20 - wysokiej jakości złoze do demineralizacji wody. Stosowane do uzdatniania wody technicznej i spożywczej, zwykle po systemach odwróconej osmozy, do celów laboratoryjnych, do akwarystyki morskiej, do sprzętu medycznego, do obniżania przewodności wody. Złoże jonowymienne zawiera 56-62% kationitu i 38-44% anionitu.
- Purolite MB101 - złoże do całkowitej demineralizacji wody. Jest używane po procesie RO do filtracji wody w akwarystyce, w laboratoriach. Złoże MB101 jest odpowiednikiem złoża MB20.
- Purolite MB400 - jednorodna mieszkanka żywic jonowymiennych anionitowych (anionit silnie zasadowy) i kationitowych (kationit silnie kwaśny) w stosunku 1/1,5 do demineralizacji wody.
Polifosfat (Polifosforan Sodu)
Polifosfat, czyli polifosforan sodu jest to polimer zbudowany z merów fosforanowych. Stosowany jest on jako zagęszczacz spożywczy, a biorąc pod uwagę jego właściwości filtracyjne- jest to substancja stosowana jako złoże w filtrach pralkowych i zmywarkowych. W reakcji z wodą zapobiega tworzeniu się i odkładaniu osadu w instalacjach oraz urządzeniach AGD, dzięki temu nie dochodzi do korozji oraz odkładania się kamienia kotłowego.
Związek ten powoduje krystalizację węglanów znajdujących się w wodzie, dzięki czemu powstaje warstwa ochronna wewnątrz bojlerów, rur i innych instalacji, doskonale zabezpieczając je przed korozją (tworzy cienką warstwę wewnątrz rur, co uniemożliwia odkładanie i tworzenie złogów kamienia). Filtry zawierające polifosfat montuje się na wejściu wody do urządzenia. Złoże to można kupić w bardzo przystępnej cenie, a rozmiary filtra są nieduże. Jest ono łatwe w obsłudze (wystarczy dosypać do filtra kryształki złoża) oraz dość wydajne (jeden kilogram polifosfatu wystarcza średnio na 10 wymian).
Przeczytaj także: Webber AP8400 - wymiana filtrów
Dodatkowo dzięki zastosowaniu polifosfatu możemy ograniczyć ilość stosowanego proszku lub innych środków do prania, a także ilości tabletek do zmywarek, zwiększając wydajność detergentów do 30%. Biorąc pod uwagę cenę i pozytywne działanie filtrów wypełnionych polifosfatem na sprzęty AGD z których korzystamy, na pewno warto zainwestować w taki sposób uzdatniania wody użytkowej, zwłaszcza wtedy kiedy nie mamy możliwości wdrożenia innego sposobu uzdatniania m.in. przez ograniczoną ilość miejsca, czy względy finansowe.
Inne metody filtracji wody
Filtrowanie wody może odbywać się na różnych poziomach w zależności od tego, jakich zanieczyszczeń chcemy się pozbyć. Bakterie, wirusy, grzyby, a także nadmiar żelaza, wapnia oraz chloru. Filtry mogą chronić również przed widocznymi gołym okiem zabrudzeniami, takimi jak piaski, iły czy też muł.
Filtry Dyskowe
Filtry dyskowe wykorzystują cienkie, wyżłobione ukośnie po obu stronach dyski polimerowe o różnym mikronażu. Dyski, ułożone jeden na drugim i skompresowane na trzpieniu nośnym, tworzą element filtrujący o dużej powierzchni filtracyjnej z wieloma kanałami, które skutecznie wychwytują zanieczyszczenia. Główną zaletą filtrów dyskowych jest możliwość łatwego demontażu, co znacznie ułatwia czyszczenie.
Filtry Sitowe
Filtry sitowe służą do wychwytywania z wody zanieczyszczeń mechanicznych, takich jak liście, gałęzie, piasek gruboziarnisty, szlam czy glony. Na powierzchni sita ze szczelinami wyłapywane są większe od szczelin cząsteczki, które są następnie usuwane. Największą zaletą filtrów sitowych jest możliwość ciągłej pracy, również podczas płukania.
Filtry Piaskowe
Działanie filtra piaskowego opiera się na tzw. filtracji wgłębnej. Oznacza to, że przefiltrowana ciecz przepływa przez złoże zbudowane z piasku lub podobnego materiału ziarnistego. W filtrach piaskowych wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje filtracji - powolną i szybką.
Przeczytaj także: Optymalne rozcieńczenie bimbru
Filtry z Węglem Aktywnym
Usuwanie niepożądanych substancji za pomocą filtra z węglem aktywnym opiera się na kilku mechanizmach. Węgiel aktywny występuje również pod nazwą węgiel adsorpcyjny, co wskazuje na to, że jest to materiał o dużej powierzchni aktywnej, na której mogą być zatrzymywane zanieczyszczenia. Działa na zasadzie adsorpcji, która znajduje zastosowanie również w oczyszczaniu wody pitnej.
Filtry Demineralizujące
Filtry demineralizujące działają na zasadzie wymiany jonowej. Wypełnione są specjalistyczną żywicą jonowymienną, która jest w stanie wychwycić pojedyncze jony i wymienić je na inne, nieszkodliwe. Rozróżniamy złoża anionowe (anionity) oraz złoża kationowe (kationity).
Mikrofiltracja
Mikrofiltracja jest wykorzystywana w procesach uzdatniania jako oczyszczanie wstępne przed ultrafiltracją oraz nanofiltracją. Moduły membranowe do mikrofiltracji, które wychwytują cząstki o wymiarach od 0,1 do 10 µm, składają się najczęściej z włókien i mogą być płaskie, rurowe lub spiralnie zwijane.
Ultrafiltracja
Ultrafiltracja może być rozumiana jako membranowa operacja dezynfekcji i klarowania. Membrany ultrafiltracyjne mogą być wykonane z włókien kapilarnych, płaskich, rurowych lub spiralnie zwijanych. Wielkość wychwytywanych cząstek waha się od 2 nm do 0,1 µm.
Nanofiltracja
Nanofiltracja usuwa z wody cząstki mniejsze niż 2 nm. W przypadku nanofiltracji w grę wchodzi aktywność adsorpcyjna substancji rozpuszczonej na membranie, ładunek membrany i wartościowość substancji rozpuszczonej. Za jej pomocą możemy oddzielić kwasy i barwniki od soli.
Odwrócona Osmoza
Odwrócona osmoza to proces, który umożliwia transport wody przez membranę, wychwytując jednocześnie sole rozpuszczone oraz składniki o niewielkiej masie cząsteczkowej. Oczyszczanie wody metodą odwróconej osmozy polega na zastosowaniu takiego ciśnienia zewnętrznego, które spowoduje odwrócenie naturalnego zjawiska osmozy. Najważniejszym elementem procesu odwróconej osmozy jest membrana o porach wielkości 0,0001 µm.
Podsumowanie
Dobór złóż do filtrów wody i stacji uzdatniania wody jest uzależniony od wszystkich parametrów wody: odczynu pH, zawartości żelaza, manganu, twardości, jonu amonowego, azotynów, azotanów, siarczanów, chloru, utlenialności oraz mętności i barwy wody. Żywice jonowymienne i złoża wybierane są także w zależności od zastosowania: domowego i przemysłowego.
tags: #filtracja #wody #złoże #polimerowe #informacje
