Uzdatnianie Wody: Usuwanie Substancji Powierzchniowo Czynnych i Innych Zanieczyszczeń
- Szczegóły
Jakość wody ma kluczowe znaczenie dla wielu gałęzi przemysłu, a także dla zdrowia konsumentów. Woda używana w przemyśle, zwłaszcza w przemyśle spożywczym, musi spełniać rygorystyczne normy.
Usuwanie Gazów Rozpuszczonych w Wodzie
Dwutlenek węgla i tlen rozpuszczone w wodzie nadają jej właściwości korozyjne, zaś siarkowodór powoduje nieprzyjemny zapach. Możliwe jest usunięcie tych gazów na różne sposoby.
- Odgazowanie: Poprzez napowietrzanie wody pod zmniejszonym ciśnieniem.
- Metoda Termiczna: Polega na mieszaniu wody z parą pod obniżonym ciśnieniem.
- Metoda Chemiczna: Tlen usuwa się też metodą chemiczną poprzez dodawanie do wody siarczynu sodu lub hydrazyny.
Zmiękczanie Wody
Aby zmiękczyć wodę, wytrąca się z niej nierozpuszczalne węglany metodą termiczną bądź chemiczną. Posługując się metodą jonitową z użyciem wymieniaczy jonowych, otrzymuje się korektę składu wody i zmniejszenie jej twardości przy jednoczesnym usunięciu innych niepożądanych jonów.
Odwrócona Osmoza
Nowoczesną techniką uzdatniania wody jest odwrócona osmoza, która pozwala na usunięcie z wody wszystkich zawartych w niej kationów i anionów, a także zatrzymanie innych cząsteczek na półprzepuszczalnej membranie, przez którą przechodzi tylko woda.
Procesy Membranowe
Najbardziej rozpowszechnionym i najskuteczniejszym sposobem doczyszczania wody jest stosowanie procesów membranowych - techniki te niosą ze sobą ekonomiczny i bezpieczny dla środowiska sposób prowadzenia wielu procesów jednostkowych. Wykorzystanie danego procesu uzależnione jest od zanieczyszczeń znajdujących się w wodzie oraz od jego przeznaczenia.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
Filtry stosowane w procesach membranowych są najczęściej wykonane z materiałów ceramicznych lub syntetycznych polimerów, takich jak octan celulozy, polisulfon czy teflon. Materiały te nie wpływają na filtrowany roztwór, nie są również toksyczne.
Ściany filtrów membranowych charakteryzują się anizotropową strukturą - czyli kanały por rozszerzają się od powierzchni membrany w głąb jej struktury. Dzięki temu cząsteczki, które są zatrzymywane przez daną membranę, zatrzymują się na jej powierzchni, przez co nie zapychają kapilar w jej wnętrzu.
Usuwanie Żelaza i Manganu (Odżelazianie i Odmanganianie)
Proces odżelaziania jest najczęściej połączony z usuwaniem manganu, jednak wskazać należy, że ten drugi jest nieco trudniejszy ze względu na jego ograniczoną utlenialność pod wpływem tlenu z powietrza. Trudność polega na zastosowaniu silniejszych utleniaczy, które wspomagają proces filtracji - nadmanganianu potasu, tlenowych związków chloru oraz czasem dość silnej alkalizacji wody przed jej napowietrzeniem.
Uzdatnianie Wody w Przemyśle Mleczarskim
Z wody stosowanej w przemyśle mleczarskim należy usunąć nadmiar jonów żelaza, magnezu i miedzi ze względu na to, że obecność tych jonów w wodzie powoduje przyspieszenie zachodzenia procesów jełczenia tłuszczu. W przypadku gdy w wodzie znajduje się zbyt duża ilość żelaza, może to prowadzić do wystąpienia charakterystycznych rdzawych plam na powierzchni masła czy sera.
Dezynfekcja Wody
Kolejna metoda - dezynfekcja wody, odkażanie - ma na celu zniszczenie większości bakterii stanowiących zagrożenie dla zdrowia konsumenta. Dezynfekcję przeprowadza się po uprzednim fizykochemicznym uzdatnieniu wody.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
Do fizykochemicznych metod uzdatniania wody zalicza się metody termiczne (jak gotowanie czy pasteryzacja), działanie promieniami UV, promieniowanie jonizujące, ultradźwięki oraz metody chemiczne przy zastosowaniu silnych utleniaczy, na przykład chloru i jego związków czy konkurencyjnego dla chloru ozonu.
Co więcej, ozonowanie wody usuwa smak i zapach pochodzące od fenoli i innych substancji, niszcząc przy tym niektóre związki rakotwórcze, np. benzopiren.
Wymagania dla Wody Procesowej
Wymagania dla wody procesowej są ostrzejsze w porównaniu do kryteriów dla wody wykorzystywanej do bezpośredniego spożycia. Często też woda musi spełniać dodatkowe kryteria uwzględniające specyfikę produkcji.
Para Wodna w Przemyśle Spożywczym
W zakładach mleczarskich wykorzystywana jest także para wodna, która - podobnie jak woda technologiczna - często wchodzi w bezpośredni kontakt z produkowaną żywnością, dlatego też w sposób restrykcyjny podchodzi się do jej parametrów.
Para wodna nie powinna zawierać żadnych substancji zanieczyszczających żywność ani w żadnym wypadku stanowiących zagrożenie dla zdrowia lub życia ludzkiego. Para wodna wykorzystywana w przemyśle spożywczym jest stosowana jako para energetyczna, do technologii ogólnych, do żywności oraz do sterylizacji.
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
Para techniczna, której nie dopuszcza się do kontaktu z żywnością, może zawierać substancje wykazujące szkodliwość dla zdrowia. Czysta para nie może natomiast zawierać żadnych substancji szkodzących zdrowiu, ponieważ jest wykorzystywana w procesach produkcji żywności i ma z nią bezpośrednią styczność.
Para wodna powinna spełniać normy zgodne z obowiązującym rozporządzeniem dotyczącym jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi.
Wytwornice pary, służące do tworzenia pary czystej, powinny posiadać odpowiednie certyfikaty zgodności dotyczące bezpieczeństwa technicznego oraz certyfikaty higieniczne.
Kompleksowe Programy Uzdatniania Wody
Kompleksowe programy do uzdatniania wody w przemyśle mleczarskim zapewniają ochronę jakości i bezpieczeństwo, a także zmniejszenie całkowitych kosztów użytkowania ze względu na to, że optymalne wykorzystanie zasobów wraz z połączoną wysoką efektywnością oraz serwisem przyczyniają się do maksymalizacji wydajności, niezawodności procesu, a także obniżenia całkowitych kosztów użytkowania.
Odzyskiwanie Wody Płuczącej
Postęp naukowy oraz lata doświadczeń technicznych pozwalają na poprawę odzyskiwania wody z różnych procesów. Na przykład woda płucząca jest używana w wielu branżach dla zapewnienia wysokiej jakości produktu i utrzymania czystości linii produkcyjnych. Złożoność procesów, wysokie wolumeny produkcji i zaawansowane produkty wymagają odpowiedniej ilości i jakości wody płuczącej.
Ponowne użycie lub recyrkulacja wody płuczącej mają duży sens ekonomiczny, ponieważ zmniejszają zużycie wody. Ponowne użycie jest szczególnie korzystne, gdy woda płucząca podlega zanieczyszczeniu w trakcie procesu i wymaga uzdatniania ścieków przed odprowadzeniem. W większości przypadków ponowne użycie wody płuczącej wymaga zastosowania filtracji, wymiany jonowej, filtracji membranowej, dezynfekcji UV.
Stacje Odwróconej Osmozy
Stacje odwróconej osmozy stosowane są przykładowo do otrzymywania zdemineralizowanej wody wysokiej jakości, bez użycia środków chemicznych.
Zanieczyszczenia Wody i Metody Analizy
Jakość wody z miejskiej sieci, jak również z własnego ujęcia bywa bardzo niska. Często się bowiem zdarza, że pomimo norm, jakie obowiązują w polskim prawie, dostawcy wody ich nie przestrzegają. Czynniki naturalne - np. Czynniki sztuczne - związane z działalnością człowieka, która wpływa na degradację środowisko, np.
Innym związkiem pojawiającym się w wodzie z kranu jest chlor.
Istnieją również zanieczyszczenia, które dostają się do wód powierzchniowych wraz z opadami atmosferycznymi. Substancje te mają właściwości rakotwórcze oraz prowadzą do powstawania groźnych dla zdrowia mutacji.
Bardzo istotnym zagrożeniem dla wody pitnej są również związki ropopochodne, w tym m.in. etylobeznen, benzen, ksyleny i toluen, które są niezwykle niebezpieczne.
Nie sposób pominąć także i organizmów żywych, czyli chorobotwórczych bakterii, które są śmiertelnie groźne dla zdrowia. Wśród nich znalazły się m.in. bakteria E.
Do zakażenia tymi bakteriami może dojść nawet w trakcie kąpieli.
Polskie prawo precyzuje dopuszczalne stężenie różnych związków chemicznych w wodzie pitnej. Ponadto normy te precyzują również dopuszczalny odczyn pH wody oraz jej twardość. Dodatkowo normy te określają również ilość włókien azbestu.
Jednym ze sposobów na to, by sprawdzić zdatność wody jest jej analiza organoleptyczna. Brązowy lub żółty kolor wody jest oznaką tego, by jej nie spożywać. Podobnie jak i niepokojący zapach, który może być spowodowany np. zbyt dużą ilością chloru.
Wśród tego typu metod bardzo dużą popularnością cieszą się jednorazowe paski, które zmieniają kolor w zależności od składu chemicznego wody. Po chwili trzymania ich w szklance z wodą wystarczy porównać uzyskany kolor z kartą produktu, co pomoże np.
Najbardziej skutecznym sposobem jest jednak zlecenie profesjonalnej analizy wody.
Rodzaje Filtrów i Urządzeń do Uzdatniania Wody
- Filtry mechaniczne: Poleca się je montować jako filtry wstępne, choć mogą być one stosowane także przed konkretnymi urządzeniami.
- Filtry węglowe: Czyli filtry z węglem aktywnym, który usuwa zanieczyszczenia, a zarazem poprawia smak i zapach wody.
- Zmiękczacze: To urządzenie, które są zbudowane ze zbiornika filtracyjnego, w którym znajduje się żywica jonowymienna, głowicy oraz zbiornika solanki. Zmiękczanie wody odbywa się poprzez wymianie jonowej na kationitach sodowych.
- Odmanganiacze: To urządzenia, które napowietrzają wodę przez co zmieniają jej pH oraz doprowadzają do utlenienia się pierwiastków. Kiedy te zmienią swoją postać na nierozpuszczalną, następnie zostają one zatrzymane przez filtry.
- Systemy odwróconej osmozy: To zaawansowana technologia, która polega na tym, że cząsteczki wody zanieczyszczonej przenikają przez błonę półprzepuszczalną i tak oto woda się oczyszcza.
Warto również wiedzieć, że filtry węglowe dobiera się w zależności od jakości wody oraz tego, czy montuje się je w parze z innym filtrem, czy nie.
W przypadku wody z wodociągów, najczęściej stosowanym rozwiązaniem są zmiękczacze wody.
Firma Wofil: Rozwiązania dla Gospodarki Wodno-Ściekowej
Celem istnienia firmy Wofil jest rozwiązywanie problemów swoich klientów związanych z oczyszczaniem wody i ścieków. W trosce o jakość wody, bezpieczeństwo produkcji i ochronę środowiska, firma Wofil zapewnia zróżnicowane rozwiązania dla gospodarki wodno-ściekowej.
Specjaliści w dziedzinie systemów ozonowania, od ponad 20 lat dzięki połączeniu klasycznych procesów i innowacyjnych technologii zapewniają swoim klientom niezawodne rozwiązania dopasowane do indywidualnych potrzeb. Jest to możliwe dzięki szerokiemu zakresowi usług, który uwzględnia projektowanie instalacji, doradztwo, wykonywanie badań pilotowych, produkcję urządzeń i oprogramowania, montaż instalacji oraz serwis.
Firma Wofil zapewnia:
- Pozbawianie ścieków groźnych wirusów i bakterii chorobotwórczych.
- Usuwanie mikrozanieczyszczeń, środków powierzchniowo-czynnych.
- Redukcję ChZT, fenoli etc.
Mikrozanieczyszczenia w Wodzie
Mikrozanieczyszczenia obecne w wodzie stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia człowieka. Metale ciężkie czy pestycydy gromadzą się w wodach gruntowych i środowisku naturalnym, gdzie oddziałują toksycznie na ekosystemy.
Mikrozanieczyszczenia to substancje zakłócające naturalną równowagę biologiczną wód. Dzielimy je na organiczne (wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, substancje powierzchniowo czynne, pestycydy) i nieorganiczne (metale ciężkie, radionuklidy).
Z powodu wysokiej trwałości mikrozanieczyszczenia mogą być transportowane w środowisku na bardzo duże odległości. Tradycyjne metody oczyszczania nie usuwają toksycznych substancji w wystarczającym stopniu.
Mikrozanieczyszczenia mają szkodliwy wpływ na zdrowie konsumentów wody, dlatego podczas produkcji wody pitnej usuwa się substancje niepożądane, a dopiero potem zdatna do spożycia woda może trafić do odbiorców. Usuwanie mikrozanieczyszczeń znajduje powszechne zastosowanie w licznych procesach przemysłowych.
Metody Usuwania Mikrozanieczyszczeń
Sposoby usuwania mikrozanieczyszczeń z wody zależą od ich rodzaju i właściwości. Powszechnymi sposobami na likwidację mikrozanieczyszczeń tworzących aglomeraty zawiesin są m.in.: sedymentacja, koagulacja i filtracja. Zadanie to staje się jednak trudniejsze w przypadku substancji rozpuszczonych w wodzie.
Usuwanie mikrozanieczyszczeń nieorganicznych w postaci metali ciężkich czy radionuklidów polega przeważnie na wyodrębnieniu trudno rozpuszczalnych związków metali, a następnie usunięciu ich z wody. Skuteczną metodą jest także wymiana jonowa, procesy membranowe oraz infiltracja.
Mikrozanieczyszczenia organiczne występują w wodzie przeważnie w formie mieszanej, dlatego do ich usunięcia wykorzystuje się rozwiązania umożliwiające jednoczesne pozbycie się wielu z nich. Jednym z powszechnie wykorzystanych sposobów ich likwidacji jest sorpcja na węglu aktywnym. Skuteczność tej metody można podnieść poprzez utlenianie ozonem przyczyniającym się do transformacji związków refrakcyjnych do form biodegradowalnych.
Wybór optymalnej metody pozwalającej skutecznie usunąć mikrozanieczyszczenia z wody zależy od rodzaju i właściwości mikrozanieczyszczeń. Częstym rozwiązaniem jest połączenie kilku sposobów oczyszczania, pozwalających wyeliminować jak największą ilość substancji niepożądanych.
Jednym z takich rozwiązań może być na przykład generator ozonu OZONFILT OZMa przeznaczony do usuwania mikrozanieczyszczeń. Instalacja została zaprojektowana specjalnie do usuwania substancji śladowych. Urządzenie zwilża sproszkowany węgiel aktywny bez powstawania pyłu, dysperguje i dokładnie dozuje.
Warto pamiętać o odpowiedzialności ciążącej na zakładach przemysłowych generujących mikrozanieczyszczenia do środowiska.
tags: #uzdatnianie #wody #usuwanie #substancji #powierzchniowo #czynnych
