Chemiczne Metody Uzdatniania Wody Przemysłowej
- Szczegóły
Woda odgrywa kluczową rolę w wielu procesach przemysłowych, jednak jej jakość często wymaga poprawy, aby spełnić surowe normy i standardy przemysłowe. Uzdatnianie wody na obiektach przemysłowych staje się zatem niezbędnym procesem, mającym na celu zapewnienie odpowiednich parametrów fizykochemicznych i mikrobiologicznych.
Chemiczne Uzdatnianie Wody: Istota i Metody
Chemiczne uzdatnianie wody polega na dodawaniu do niej różnych substancji, które polepszają jej jakość i sprawiają tym samym, że nadaje się ona do użytku. Korzystając z tej metody (w przeciwieństwie do uzdatniania fizycznego), z cieczy nie usuwa się jej składników.
Nasza firma, przeprowadzając dla klientów procesy chemicznego uzdatniania wody, korzysta z rewolucyjnych substancji zawierających m.in. biocydy i biosyspergatory. Dzięki nim jesteśmy w stanie nie tylko oczyścić wodę z niebezpiecznych bakterii prowadzących do rozwoju groźnych chorób, w tym Legionellozy, ale również pozbyć się śluzu powstającego podczas rozmnażania się drobnoustrojów. Nasze produkty wyeliminują również rdzę i kamień, zapobiegając procesom sedymentacji oraz utleniania metali.
Środki do chemicznego uzdatniania wody
Aqua-concept oferuje następujące substancje do chemicznego uzdatniania wody:
- Środki ochrony antykorozyjnej
- Stabilizatory twardości
- Biocydy
- Biosyspergatory
Środki antykorozyjne przeciwko rdzy
Pracując nad preparatami w firmowym laboratorium aqua-concept, dążymy do tego, by tworzyć skuteczne substancje o jak najmniejszym stężeniu. Nasze wysokowydajne środki antykorozyjne do chemicznego uzdatniania wody zapewniają doskonałą ochronę materiałów użytych w danej instalacji. Niektóre preparaty są całkowicie pozbawione molibdenu i tym samym nieszkodliwe dla środowiska naturalnego.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Stabilizatory twardości przeciwko zakamienieniu
Sedymentacje soli powstają poprzez zagęszczenie wody i bieżące uzupełnianie niezmiękczonej wody dodatkowej. Nasze wysokoefektywne stabilizatory twardości zwiększają granicę rozpuszczalności soli i ich sedymentacji w systemie.
Aby całkowicie wyeliminować zawartość soli, możemy zastosować również fizyczne uzdatnianie wody - wykonywane za pomocą instalacji zmiękczania wody lub odwróconej osmozy.
Biocydy przeciwko rozwojowi mikrobów
Nasze produkty z grupy biocydów są skuteczne nawet w niewielkich dawkach: z powodzeniem zwalczają one mikroorganizmy takie jak bakterie śluzotwórcze, Legionelle, glony i grzyby (a także eliminują ich nieprzyjemny zapach). Okres połowicznego rozpadu tych substancji jest bardzo krótki.
Wszystkie nasze substancje aktywne zawarte w biocydach są zarejestrowane zgodnie z rozporządzeniem dotyczącym produktów biobójczych.
Biosyspergatory przeciwko tworzeniu się śluzu
W procesie rozmnażania się mikroorganizmów powstaje śluz, którego nie są w stanie wyeliminować biocydy. Dlatego, aby zapewnić maksymalną czystość Państwa instalacji, w naszych preparatach stosujemy również biosyspergatory. Rozpuszczają one warstwy śluzu i tworzą barierę chroniącą przed tego typu wydzielinami.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Nowoczesne Technologie Membranowe w Uzdatnianiu Wody Przemysłowej
Rozwój infrastruktury technicznej oraz wprowadzanie nowych rozwiązań w przemyśle, mających na celu zwiększenie wydajności i sprawności instalacji technologicznych, powoduje zaostrzenie kryteriów jakościowych wody wykorzystywanej w procesach produkcyjnych. Zapewnienie wody surowej, relatywnie taniej, jest podstawowym problemem przy lokalizacji obiektu energetycznego. Konieczne jest odchodzenie od wykorzystywania jej pitnych zasobów jako źródła ich zasilania.
Poszukuje się zatem technologii umożliwiających użycie do tego celu wód odpadowych, czyli powierzchniowych, oczyszczonych ścieków przemysłowych, komunalnych z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni, odsolin z obiegu chłodzącego itp. Potrzeba ta wynika również ze wzrostu zasolenia wody surowej oraz zapotrzebowania na jej zdemineralizowaną formę.
Od blisko dziesięciu lat obserwuje się zmianę w podejściu do problemu produkcji wody zdemineralizowanej. Coraz szersze zastosowanie do celów przemysłowych w energetyce znajdują techniki membranowe. Woda uzdatniona w wyniku procesów membranowych, zwłaszcza odwróconej osmozy, charakteryzuje się wysokim stopniem czystości.
Odwrócona Osmoza (RO) i Wymiana Jonowa
Do zasilania energetycznych kotłów parowych stosuje się układy hybrydowe, takie jak odwrócona osmoza (RO)-wymiana jonowa. Za pomocą RO woda pozbawiona jest ok. 99,5% substancji rozpuszczonych. Wprowadzenie odwróconej osmozy do układu technologicznego przygotowania wody zdemineralizowanej w wyraźny sposób poprawia wyniki eksploatacji stacji demineralizacji.
W porównaniu z zastosowaniem samej wymiany jonowej układ hybrydowy odwrócona osmoza-wymiana jonowa jest bardziej ekonomiczny. W celu zapewnienia niezawodnej i ciągłej pracy stacji z tą technologią konieczne jest właściwe wstępne przygotowanie wody z zastosowaniem koagulacji, sedymentacji i filtracji, a czasami celowe jej dekarbonizowanie i dodatkowe zmiękczanie. Zestaw czynności ją przygotowujących uzależniony jest od jej charakteru chemicznego w stanie surowym oraz wielkości stacji demineralizacji.
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
System RO-wymiana jonowa stosuje się, zaczynając od stężenia 100-300 mg/l substancji rozpuszczonej. Przy czym im jest ono większe, tym korzystniejszy okazuje się układ z odwróconą osmozą. Dla wody o niskiej zawartości soli preferowana jest wymiana jonowa, dlatego czyszczenie kondensatu prowadzi się prawie wyłącznie tą metodą.
Poza aspektami technicznymi i ekonomicznymi należy również brać pod uwagę czynniki ekologiczne. Dotychczasowe doświadczenia eksploatacyjne instalacji skojarzonej metody RO-wymiana jonowa wskazują na zalety w postaci pracy wymieniaczy jonowych, przebiegającej w korzystniejszych warunkach w złożu mieszanym, co daje wodę wysokiej jakości. Zmniejsza się częstość ich regeneracji w porównaniu do układu klasycznego, a ponadto spada zużycie jonitów, czas pracy ich złoża oraz chemikaliów służących do ich regenerowania.
Elektrodejonizacja (EDI)
W najnowocześniejszych rozwiązaniach w miejsce klasycznej wymiany jonowej stosuje się elektrodejonizację (EDI). Wprowadzenie RO do demineralizacji nie eliminuje jednak całkowicie wad rozwiązań opartych o wymianę jonową. Przede wszystkim chodzi tutaj o konieczność regeneracji złóż chemikaliami.
Elektrodejonizacja jest połączeniem elektrodializy z wymianą jonową, w której wykorzystuje się konwencjonalną żywicę. Przyłożone napięcie powoduje wędrówkę jonów do odpowiednich elektrod i tym samym do strumienia zatężonego. Drugim zadaniem stałego napięcia elektrycznego jest dysocjacja wody na jony H+ i OH-, które obsadzają grupy jonowymienne żywicy, doprowadzając do jej regeneracji. Komory wypełnione jonitem są zasilane wodą surową i stąd odprowadzana jest jej forma zdemineralizowana. Te urządzenia oraz komory koncentratu są rozdzielone membranami jonowymiennymi. W ten sposób eliminuje się konieczność chemicznej regeneracji jonitów.
Woda zdemineralizowana ma bardzo wysoką jakość i przewodność poniżej 0,2 mS/cm1, 3 (S - siemens, jednostka przewodności elektrycznej w układzie SI). W odróżnieniu od złoża mieszanego proces dejonizacji EDI ma charakter ciągły. Na świecie pojawia się coraz więcej firm oferujących technologię RO-EDI.
Elektrodializa Odwracalna (EDR)
W niektórych rozwiązaniach w miejsce odwróconej osmozy stosuje się elektrodializę odwracalną (EDR), która służy do wstępnej demineralizacji wody zasilającej kotły energetyczne w układzie hybrydowym z wymianą jonową. W tego rodzaju metodzie liczba regeneracji jonitów zostaje zmniejszona o 80%, a tym samym obniża się zużycie chemikaliów i ilość zrzucanych ścieków. Wzrasta natomiast fizyczna stabilność jonitów i zmniejsza się ich zanieczyszczenie, a ponadto obniżają się koszty procesu.
System z EDR jest w mniejszym stopniu wrażliwy na zanieczyszczenia w wodzie niż rozwiązania oparte na odwróconej osmozie i wymianie jonowej. To umożliwia zasilanie wodami powierzchniowymi posiadającymi SDI (test SDI - ang. Slit Density Index jest stosowany do oceny jakości wody kierowanej do produkcji) w granicach od 5 do 6. EDR pozwala też na uzyskanie wysokiego stopnia odzysku wody na poziomie 85-95%.
Systemy Dwustopniowej Odwróconej Osmozy w Ciepłownictwie
Nowoczesne systemy ciepłownicze, sterowane za pomocą rozbudowanej automatyki, wymagają odpowiedniej jakości wody sieciowej (będącej nośnikiem ciepła) oraz jej form składników w postaci uzupełniającej. Zasadnicze wymagania stawiane są zasadowości, która powinna wynosić poniżej 0,5 mval/l. Praktyczne osiągnięcie tego parametru umożliwiają dekarbonizacja na słabo kwaśnym kationicie regenerowanym kwasem solnym lub demineralizacja z wykorzystaniem instalacji odwróconej osmozy. W procesie przygotowania wody dla ciepłownictwa bardzo często stosuje się systemy dwustopniowego układu odwróconej osmozy. W pierwszym i drugim stopniu na ogół wykorzystuje się membrany z tego samego lub różnych surowców polimerowych.
Zasadniczym ograniczeniem zastosowania RO w tym przypadku jest duża wrażliwość na zanieczyszczenie wody zasilającej. Wskaźnik SDI nie powinien przekraczać wartości 5, a poziom substancji utleniających, takich jak wolny chlor, musi być mniejszy od 0,1 mg/l. Ponadto należy wziąć po uwagę to, że membrany są narażone na skażenie mikrobiologiczne. Osiągnięcie wydajnej i bezawaryjnej pracy instalacji RO wymaga bardzo starannego przygotowania wstępnego wody.
Ultrafiltracja (UF) i Mikrofiltracja (MF)
Ultrafiltracja (UF) i mikrofiltracja (MF) w otrzymywaniu wody zdemineralizowanej jest wykorzystywana jako metoda wspomagająca właściwą demineralizację. Może zatem współpracować zarówno z wymianą jonową/elektrodejonizacją, jak i odwróconą osmozą. Rozwiązanie takie dla celów kotłowych zastosowano w Elektrowni Łagisza oraz w EC Rzeszów. Zapewnia ono właściwą jakość wody podawanej na membrany do RO.
Instalacja w Elektrowni Łagisza to jedno z nielicznych na świecie rozwiązań wykorzystujących odsoliny z obiegu chłodzącego do produkcji wody zdemineralizowanej zasilającej kotły wysokoprężne. Takie skojarzenie obiegów przyczyniło się do zmniejszenia ilości ścieków przemysłowych odprowadzanych do odbiornika powierzchniowego. Kolejne etapy produkcji wody obejmują: mikrofiltrację poprzedzoną filtrami 50 µm, odwróconą osmozę (odsalanie w 99,5-99,6%) oraz wymienniki dwujonitowe (odsalanie do poziomu 0,2 µS/cm).
Połączenie klasycznego uzdatniania wstępnego z ultrafiltracją i dwustopniową RO oraz elektrodejonizacją (EDI) zrealizowano w EC Rzeszów. Wielką zaletą tego systemu jest to, że działa z jednakową skutecznością niezależnie od dużych fluktuacji jakości wody surowej, pobieranej w tym przypadku z rzeki Wisłok. Jej jakość po demineralizacji wykazuje: przewodność poniżej 0,08 µS/cm, SiO2 jest niższe niż 10 ppb (ang.
Mikrofiltracja lub ultrafiltracja może być wykorzystana do oczyszczania wody zasilającej obiegi chłodzące w elektrowniach. Duże obiekty energetyczne zlokalizowane zazwyczaj na terenach zurbanizowanych mają trudności z zaopatrzeniem w wodę potrzebną m.in. do chłodzenia. Przykładowo do chłodni wentylatorowych bloku energetycznego 110 MW w EC Katowice wykorzystuje jej formę powstałą po oczyszczaniu biologicznym. W stacji uzdatniania wody w EC Katowice zastosowano proces podciśnieniowej mikrofiltracji, który oparty jest o kapilarne membrany zanurzone. Obieg chłodzący w elektrociepłowni uzupełnia się permeatem po MF.
Uzdatnianie Wody w Przemyśle Włókienniczym
Przemysł włókienniczy jest jednym z najbardziej wymagających pod względem jakości stosowanej wody, a jej uzdatnianie obejmuje różne technologie. Uzdatnienie wody w przemyśle włókienniczym ma na celu zagwarantowanie wysokiej jakości produktów końcowych oraz bezawaryjną pracę linii produkcyjnych, co ma szczególne znaczenie w kontekście ochrony środowiska naturalnego.
Olbrzymie znaczenie ma w tym przypadku stopień twardości. W procesach farbowania oraz drukowania tkanin najlepiej sprawdza się miękka woda. Oprócz zmiękczania wody, w procesach włókienniczych potrzebna jest też zazwyczaj redukcja żelaza i manganu. Eliminacja mulistego osadu oraz brązowego koloru wody wydaje się szczególnie istotna na etapie barwienia tkanin, ale nie tylko.
Z drugiej strony, żelazo w wodzie przeznaczonej do celów produkcji tekstylnej jest zjawiskiem niepożądanym nie tylko ze względu na zmianę barwy i zwiększanie mętności wody. Obecność tego pierwiastka może bowiem spowodować wiele szkód technicznych w instalacjach przemysłowych. Chodzi tutaj przede wszystkim o wytrącanie się żelaza z wody w formie nierozpuszczalnej wewnątrz przewodów, maszyn i elementów układów chłodzących.
W przypadku niektórych procesów niezbędna jest jak najniższa przewodność wody. Do produkcji wody demineralizowanej najlepiej sprawdza się przemysłowa odwrócona osmoza o dużych wydajnościach.
Procesy Uzdatniania Wody w Przemyśle Włókienniczym
Skuteczne uzdatnianie wody dla przemysłu włókienniczego jest złożonym procesem, wymagającym zastosowania zaawansowanych technologii i ścisłego monitorowania. Filtracja wstępna prowadzona na filtrach mechanicznych i węglowych skutecznie eliminuje z wody zanieczyszczenia mechaniczne (w tym piasek, żwir, muł, iły, a nawet kawałki gleby lub cząstki korozji) i chlor, a jednocześnie poprawia klarowność cieczy. Filtry mechaniczne montuje się również przed stacjami uzdatniania wody, takimi jak zmiękczacze wody, lampy UV czy stacje wielofunkcyjne, ale za odżelaziaczami wody. Jest to najlepsze możliwe zabezpieczenie. Drobne cząstki mechaniczne mogą przedostać się wraz z wodą do głowicy sterującej.
W przemyśle włókienniczym, jako jeden z elementów stacji uzdatniania wody, montuje się również kolumny filtracyjne. Wielkość kolumny filtracyjnej jest uzależniona przede wszystkim od pożądanej wydajności procesu, dlatego w tym kontekście trzeba zwrócić uwagę na przepływ maksymalny w ujęciu godzinowym.
Zmiękczacze Wody i Stacje Wielofunkcyjne
Wśród urządzeń, które są niezbędne do uzdatniania wody na potrzeby przemysłu tekstylnego znajdują się przemysłowe zmiękczacze wody. Rozwiązania tego typu projektuje się do pracy na dużych wydajnościach i przy zwiększonym przepływie. Montaż przemysłowego zmiękczacza wody niesie ze sobą wiele wymiernych korzyści. Oprócz oczywistych kwestii związanych z uzyskaniem miękkiej wody do celów wytwórczych, maleje w ten sposób ryzyko powstawania osadów w urządzeniach powiązanych z produkcją.
Alternatywą dla odżelaziaczy i odmanganiaczy są wielofunkcyjne stacje uzdatniania wody, które stosuje się do usuwania kilku zanieczyszczeń jednocześnie. Profesjonalna stacja wielofunkcyjna umożliwia tym samym skuteczną redukcję zarówno związków żelaza i manganu, jak i jonu amonowego. Można w ten sposób korygować także barwę uzdatnianej wody oraz eliminować niepożądane związki organiczne. Stacja wielofunkcyjna nie wymaga wstępnego napowietrzenia wody i świetnie współpracuje z hydroforowymi zbiornikami przeponowymi.
Woda o odpowiedniej jakości jest niezbędna dla zapewnienia wysokiej jakości wyrobów tekstylnych, efektywności procesów produkcyjnych i minimalizacji wpływu na środowisko. Tylko dzięki odpowiednim procesom uzdatniania, przemysł włókienniczy może sprostać wymaganiom rynku i oczekiwaniom konsumentów, dostarczając produkty najwyższej jakości.
Chemiczne Metody Filtracji Wody
Chemiczne metody filtracji wody stanowią kluczową formę technologii uzdatniania. Jak sama nazwa wskazuje, koncentrują się na usuwaniu zanieczyszczeń za pomocą substancji chemicznych. W ostatnich latach nastąpił znaczący rozwój i innowacje w tej dziedzinie, co przyczyniło się do zwiększenia efektywności i bezpieczeństwa tych metod.
Adsorpcja na węglu aktywnym to skuteczna metoda usuwania substancji chemicznych z wody. Mimo swojej prostoty, jest bardzo skuteczna. Koagulacja to proces dodawania substancji chemicznych, zwanych koagulantami, do wody. Koagulanty powodują, że zawiesiny cząstek drobnych zanieczyszczeń zaczynają się łączyć w większe agregaty.
Z kolei flokulacja to etap, który następuje po koagulacji. Podczas jego trwania woda jest delikatnie mieszana, co powoduje, że powstałe już cząstki zaczynają się łączyć w większe struktury.
Chemiczne metody filtracji wody (w tym np. chemia basenowa) są nieodłącznym elementem procesów uzdatniania oraz dezynfekcji. Wybór odpowiedniej z nich zależy od specyfiki zanieczyszczeń w danej wodzie i wymagać może zastosowania kombinacji różnych procesów.
Dlaczego Wodę Trzeba Uzdatniać?
W wodzie pitnej, basenowej oraz przemysłowej z czasem rozwijają się bakterie i powstają różnego rodzaju zanieczyszczenia. Mają one bardzo zły wpływ na ciecz znajdującą się w danej instalacji. Taka zabrudzona woda może np. zagrażać zdrowiu osób kąpiących się na pływalni czy pogarszać jakość produktu (wytwarzanego z udziałem wody).
Analiza fizykochemiczna to proces, który pozwala ustalić, jakie właściwości ma woda. Dzięki niej można sprawdzić stan cieczy, stopień jej zabrudzenia oraz określić, który rodzaj uzdatniania będzie właściwy.
Niezależnie od sposobu, odpowiednie uzdatnianie wody w przemyśle jest kluczowe dla zapewnienia niezawodności procesów produkcyjnych, minimalizacji zużycia wody oraz spełnienia wymagań norm jakościowych i środowiskowych wody. Obszar racjonalnego zarządzania wodą stanowi również składnik oceny współczynnika ESG firm, który z założenia, docelowo ma zobligować wszystkie firmy działające na rynku europejskim, do stosowania zasad zrównoważonego rozwoju.
tags: #uzdatnianie #wody #do #celow #przemyslowych #metody
