Современное производство - промышленное, пищевое или другое - является крупным потребителем водных ресурсов. Вода может участвовать в технологическом процессе, а может быть сырьем производства. В любом случае от ее качества напрямую зависит качество выпускаемой продукции, поэтому необходима промышленная водоподготовка. Ее цель - привести химический и минеральный состав воды в соответствие с требованиями технологического процесса. Например, для работы водогрейного оборудования вода должна быть умягчена, чтобы избежать появления накипи на нагревательных элементах. Ключевое требование пищевой промышленности - очистить воду от вирусов и опасных для здоровья человека элементов. Итак, технология водоподготовки зависит от конкретных требований производства.
Способы очистки воды
Промышленный комплекс водоподготовки включает множество способов очистки воды, среди которых можно выделить:
- Очистку методом осаждения (т. наз. химическое осаждение, коагуляция, флокуляция). Суть этих методов заключается в связывании взвешенных и растворенных загрязнителей, образовании нерастворимых частиц и их выпадении в осадок.
- Фильтрование - пропускание воды через пористые вещества, благодаря чему задерживаются взвешенные частицы и примеси. Метод требует энергозатрат, которые растут по мере ухудшения проходимости пористого фильтрующего вещества. Для предотвращения этого необходимо производить регулярное обслуживание систем водоподготовки с целью восстановления фильтрующей способности системы.
- Мембранные методы (макро-, микро-, ультра-, нанофильтрация, обратный осмос). В основе этого метода лежит пропускание очищаемой воды через полупроницаемую мембрану с размером ячейки меньшим, чем размер частицы загрязнителя.
- Адсорбция. Для ее протекания необходимо введение в воду адсорбента - твердого нерастворимого вещества с пористой поверхностью, которое поглощает молекулы растворенного в воде загрязнителя за счет молекулярного взаимодействия и химических реакций.
- Ионный обмен эффективен для снижения жесткости. Процесс происходит при контактировании солей жесткости, растворенных в воде и ионообменной смолы, в результате которого происходит замещение ионов одних веществ другими.
- Электрохимическая обработка при которой под воздействием электричества соли жесткости растворенные в воде переходят в нерастворимую форму.
- Аэрация - искусственное насыщение воды кислородом воздуха.
- Ультрафиолетовое облучение.
Этапы водоподготовки для производства
Нормативные документы регламентируют применение определенных этапов водоподготовки, тогда как другие используются в качестве дополнения, а решение об их использовании принимается в зависимости от исходных параметров воды. Ниже приведены лишь некоторые из этапов очистки воды:
- Обесцвечивание, осветление, дезодорация. Коллоидные и взвешенные вещества могут сильно влиять на цвет воды. Природная вода также может обладать специфическим запахом. Коррекция производится при помощи мембранного фильтрования и осаждения. Химическое осаждение, флокуляция и коагуляция также применяются для повышения эффекта осветления.
- Умягчение - удаление из воды солей жесткости. Хорошие результаты в этом показывает метод ионного обмена.
- Удаление нитратов - соединений азота. Эффективно выполняется при помощи мембранной фильтрации и ионного обмена.
- Обезжелезивание, т. е. удаление из воды растворенного в ней железа. Для этого применяется метод окисления при помощи контакта воды с окислителями, в роли которых может выступать кислород или специальные реагенты, через которые пропускается фильтруемая вода.
- Обеззараживание - удаление из воды болезнетворных вирусов и бактерий. Сделать это можно химическим методом - путем введения в воду хлора или озона, или физическим - ультрафиолетовым облучением.
