Uzdatnianie wody - metody filtracji

Filtracja mechaniczna

Filtracja mechaniczna ma na celu oddzielenie z wody cząstek zanieczyszczeń o wymiarach powyżej 5mm takich jak muł, piasek, włókna, osady itp. Ten stopień filtracji ma na celu odciążenie urządzeń uzdatniających wodę, następujących dalej, zabezpieczenie ich oraz dalszej instalacji i armatury przed uszkodzeniami mechanicznymi i zamuleniem. Produkowane są również wkłady o większej skuteczności nawet poniżej filtracji 5mm, które są stosowane jako wkłady "wygładzające" instalowane za wkładami wstępnymi lub w instalacjach wody o szczególnych wymaganiach jakościowych.

Filtrację mechaniczną stosuje się wykorzystując najróżniejsze techniki i materiały filtracyjne. Szeroko stosowane są proste filtry narurowe z wymiennymi wkładami oraz filtry siatkowe wyposażone w mechanizm pozwalający na płukanie wsteczne. Osobną grupę stanowią filtry z wypełnieniem w postaci medium filtracyjnego płukane okresowo automatycznie lub ręcznie. Jako medium filtracyjne wykorzystuje się do tego celu specjalnie preparowane wypełnienia lub piasek kwarcowy o odpowiedniej granulacji. Efektem poddania wody filtracji mechanicznej jest pozbawienie jej zanieczyszczeń mechanicznych, często mętności oraz (częściowo) utlenionego żelaza. Prędkość filtracji w filtrach mechanicznych sięga rzędu 25 m/h.

Filtracja na węglu aktywowanym

W procesie tym jako medium filtracyjne wykorzystuje się specjalnie preparowany węgiel aktywowany. Filtrację na węglu aktywowanym przeprowadza się w celu poprawienia cech organoleptycznych wody takich jak smak, zapach, barwa. Węgiel aktywowany ma właściwości silnie absorpcyjne w stosunku do substancji wywołujących powyższe objawy (chlor i jego pochodne, substancje organiczne, humusowe, fenole itp.).

Prędkość filtracji w filtrach węglowych sięga 20 m/h. W przypadku tych filtrów ważne jest, aby nie dopuścić do dłuższych zastojów wody wewnątrz filtra, które mogą być przyczyną rozwoju mikroorganizmów. W większych instalacjach uzdatnianie wody na węglu aktywowanym wskazane jest zastosowanie lampy UV mającej za zadanie likwidację mikroorganizmów (ewentualnie powstałych na złożu).

Odżelazianie i odmanganianie wody

Poprzez określenie "odżelazianie" rozumiemy usuwanie z wody związków żelaza. Proces możemy przeprowadzić metodą tradycyjną poprzez wstępne utlenianie żelaza, a następnie jego usunięcie na złożu filtrującym lub też na drodze wymiany jonowej. Metodę pierwszą stosujemy w przypadku dużych poborów wody, występowania żelaza w postaci różnych związków. Metodę drugą możemy stosować w przypadku występowania żelaza jako jonu dwuwartościowego. Dla utleniania żelaza możemy dozować do wody związki chemiczne o zdolnościach katalitycznych lub też możemy doprowadzić tlen z powietrza.

Preferowanym przez nas systemem jest układ utleniania powietrzem, który jest ekologiczny i tańszy w eksploatacji. W proponowanych Państwu tzw. filtrach szybkich, prędkość filtracji wynosi od kilkunastu do 25 m/h. Proces odżelaziania na drodze wymiany jonowej polega na wymianie jonów żelaza i manganu na jony sodu podczas przepuszczania wody przez silnie kwaśny kationit. Do regeneracji złoża niezbędne są pewne ilości chlorku sodu (soli). Ponieważ w tym samym procesie usuwana jest twardość wody, tę metodę odżelaziania możemy polecać przy niskich zawartościach żelaza lub stosunkowo małych przepływach wody. Prędkość filtracji przy wymianie jonowej wynosi maksymalnie 40-50 m/h.

Zmiękczanie wody

Zmiękczanie wody polega na zamianie jonów wapniowych i magnezowych, odpowiedzialnych za twardość wody, na jony sodu. Proces zachodzi w wymiennikach jonowych w trakcie przepływania uzdatnionej wody przez złoże jonowymienne. Jest to złoże syntetyczne, nie biorące udziału w procesie uzdatniania. Jony wapniowe i magnezowe mogą występować w postaci węglanów Ca(HC03)2, Mg(HC03)2 i wówczas mamy twardość węglanową lub w postaci CaCl2, MgCl2, CaS04, NaN03, które powodują twardość niewęglanową. Twardość ogólna będąca sumą tych twardości jest usuwana na kationicie silnie kwaśnym w procesie wymiany sodowej.

Podczas jednego o procesu usuwane są równocześnie jony żelaza, manganu i amoniaku. Proponowane zmiękczacze mają zdolność przyjmowania jonów żelaza dwuwartościowego i manganu (o stężeniach od 0,6 do 12 mg/dm3 w zależności od urządzenia) równolegle z jonami wapnia i magnezu. Należy podkreślić, że nie powoduje to utraty zdolności jonowymiennej zmiękczaczy. Uzdatniona za pomocą wymiany jonowej woda ma twardość ogólną poniżej 0,03 mval. Regeneracja złoża odbywa się roztworem chlorku NaCl (soli). Ilość zużywanego środka soli uzależniona jest od jakości złoża i założonych warunków regeneracji. W zaproponowanej Państwu technologii dzięki zastosowaniu wysoko wydajnych jonitów najwyższej jakości do usunięcia twardości 10° niemieckich z 1 m3 wody zużywamy 0,30 kg soli. Zastosowanie automatyki do sterowania pracą wymiennika umożliwiło kilkakrotne zwiększenie wydajności poprzez wprowadzenie częstszej niż 1 raz na dobę regeneracji. Zmiękczona do poziomu twardości szczątkowej woda, w przypadku stosowania jej np. do celów kotłowych wymaga dodatkowego uzdatnienia np. podniesienia odczynu i wyeliminowanie tlenu.

Metoda odwróconej osmozy

Metoda odwróconej osmozy wykorzystuje zjawisko osmozy, które zachodzi we wszystkich organizmach żywych, a które polega na selektywnym filtrowaniu płynów, niezbędnych do odżywiania komórek. Filtrowanie to przebiega na granicy każdej żywej komórki człowieka, która otoczona jest półprzepuszczalną błoną osmotyczną. Między sąsiadującymi komórkami o różnych stężeniach składników odżywczych, wytwarza się tzw. ciśnienie osmotyczne, które wysysa czyste cząstki z roztworu mniej stężonego i przesuwa je do roztworu bardziej stężonego. Konstrukcja sztucznych błon osmotycznych stanowiących serce filtrów działających na zasadzie odwróconej osmozy, opiera się na w/w naturalnych procesach przepuszczania przez błonę tylko bardzo drobnych, czystych i prostych cząstek związków chemicznych /np. czystej wody, niezłożonych roztworów soli mineralnych, pojedynczych jonów niektórych biopierwiastków.

Odwrócona osmoza tym różni się od osmozy, że proces przepuszczania czystych cząstek przebiega w kierunku odwrotnym, gdyż po stronie brudnej wody przyłożone jest ciśnienie wody wodociągowej, które pokonuje ciśnienie osmotyczne, niweluje je i powoduje przepychanie przez mikrootworki membrany osmotycznej tylko cząstek czystej wody i niektórych prostych związków soli pierwiastków. Systemy odwróconej osmozy składają się z kilku stopni oczyszczania wody, gdyż woda która dochodzi do naszych domów, jest bardzo zanieczyszczona mechanicznie, bakteriologicznie i chemicznie. Każdy z tych rodzajów zanieczyszczeń, musi być usunięty w odpowiednim rodzaju wkładów filtracyjnych. Brudna woda, przechodząc przez kolejne wkłady, oczyszcza się z coraz to mniejszej frakcji zanieczyszczeń, a po filtracji wypływa czysta.

Demineralizacja

Istnieją zastosowania wody, które wymagają pozbawienia wody wszelkich substancji mineralnych. Wodę po demineralizacji stosuje się np. przy produkcji produktów o wyjątkowo wysokiej czystości do kotłów parowych. Zwykle woda, która ma zostać zmineralizowana przepływa przez dwie kolumny jonowymienne (kationitową i anionitową) ustawione szeregowo. Przepływając przez kolumnę wypełnioną kationitem woda zostaje pozbawiona zawartych w niej kationów metali. Są one wymienione na kationy wodorowe, stąd woda ulega zakwaszeniu. W kolejnej kolumnie wypełnionej żywicą anionitową, woda traci znajdujące się w niej aniony kwasowe, a na ich miejsce przechodzi z anionitu równoważna ilość anionów wodorotlenowych. Aniony te łączą się z pozyskanymi na poprzedniej kolumnie kationowej kationami wodorowymi, dając cząsteczki wody. Obojętna woda, pozbawiona zarówno kationów metali jak i anionów kwasowych, posiada bardzo wysoką oporność elektryczną (niskie przewodnictwo elektryczne), której wartość jest miarą czystości wody.

Copyright © Instalbud 2006    :::   Projekt i realizacja COMZIT - tworzenie stron www