Промышленные системы очистки воды удовлетворяют самые разнообразные потребности в очистке и разделении. Они могут варьироваться от относительно компактных и простых до сложных, многоэлементных процессов, которые служат для различных применений. Если вы новичок в водоочистке, вы можете спросить: “Что такое промышленная система очистки воды и как она работает?”
Поскольку промышленная очистка воды представляет собой сложное семейство технологий и систем, эта статья будет посвящена подробному обзору обычно используемых технологий и описанию их работы, что поможет вам лучше понять наилучшие возможные решения для вашего предприятия. Подробнее о том что такое промышленная водоподготовка читайте на страницах специализированного сайта.
Что такое промышленная система очистки воды?
Промышленная система очистки воды обрабатывает воду так, чтобы она была более подходящей для конкретного использования, будь то для потребления, производства или даже утилизации. Тем не менее, каждая система будет отличаться в зависимости от потребностей объекта, и многие технологии, из которых состоят эти системы, могут быть схожими. В целом, некоторые из наиболее необходимых промышленных систем очистки воды обычно включают:
- Системы очистки сырой воды
- Системы очистки питательной воды для котлов
- Системы очистки воды в градирнях
- Системы очистки сточных вод
Выбранные технологии и в каком порядке они отображаются в каждой системе очистки воды, будут варьироваться в зависимости от загрязняющих веществ, которые необходимо удалить, но можно сузить круг того, что вы можете увидеть в этих четырех распространенных промышленных системах очистки. Ниже приводится разбивка того, что может быть включено в типичную систему очистки воды:
Системы очистки сырой воды
Какие они
Сырая вода — это любая неочищенная вода, которая естественным образом встречается в окружающей среде, включая такие источники, как дождевая вода, грунтовые воды, колодцы, озера и реки. В промышленных условиях сырая вода может использоваться для охлаждения, промывки, приготовления продуктов или даже потребления человеком, если она должным образом очищена.
Системы очистки сырой воды используются для предварительной обработки и оптимизации исходной воды, обычно с целью повышения эффективности производства и производительности процесса для конкретного применения. Примеры включают предварительную обработку питательной воды градирни / котла, технологической/ производственной воды и/или воды для питья. Часто очистка сырой воды направлена на защиту оборудования, находящегося ниже по потоку, от образования накипи, загрязнения, коррозии и других повреждений или преждевременного износа из-за загрязнений, присутствующих в исходной воде. Системы очистки сырой воды обычно удаляют взвешенные / коллоидные твердые частицы, кремнезем / коллоидный кремнезем, железо, бактерии и жесткость.
Как они работают
Системы очистки сырой воды разрабатываются с учетом конкретных целей и областей применения, поэтому процесс может варьироваться от одной установки к другой. Тем не менее, следующие шаги демонстрируют, как обычно работает система очистки сырой воды:
- Водозабор. Сырая вода поступает в установку самотеком и/или насосами. Вода обычно пропускается через металлическую решетку или сетчатый экран, чтобы предотвратить попадание в систему крупных предметов.
- Уточнение.Затем вода проходит осветление, которое представляет собой многоступенчатый процесс, используемый для удаления взвешенных твердых частиц из раствора. Осветление начинается с коагуляции, когда изменение химического состава и/или рН приводит к слипанию частиц, за которым следует флокуляция, которая включает физическое перемешивание для стимулирования образования более крупных частиц. Затем следует этап осаждения, на котором поток поступает в гравитационный отстойник, который позволяет твердым частицам оседать на дно в так называемом осадочном покрове. Наконец, поток фильтруется через гравитационный песчаный фильтр для улавливания любых мелких частиц, которые не осели.
- Дезинфекция. Если вызывает беспокойство биологическое загрязнение и / или пригодность воды для питья, воду можно дезинфицировать для удаления любых патогенных микроорганизмов. Дезинфекция может быть достигнута с помощью применения химических дезинфицирующих средств (например, хлора), физических дезинфицирующих средств (например, ультрафиолетового излучения или тепла), а также некоторых форм мембранной фильтрации.
- Размягчение лайма. В некоторых случаях может быть добавлена стадия размягчения извести для снижения жесткости в потоках с высоким содержанием минералов или сульфатов. Процесс включает в себя внесение извести или известковой соды для повышения рН потока, что, в свою очередь, способствует выпадению минеральных компонентов в осадок из раствора.
- Ионный обмен (IX).В некоторых случаях система очистки сырой воды может включать в себя установку IX для удаления жесткости или для других специализированных нужд. При IX умягчении поток направляется через катионную смолу с сильной кислотностью, которая “заряжена” натрием; по мере прохождения воды смола захватывает вызывающие жесткость ионы кальция или магния, высвобождая ионы натрия в поток.
- Распределение.После очистки вода перекачивается или иным образом направляется для использования в другом месте установки.
- Мембранная фильтрация. Поскольку в последние несколько десятилетий системы микрофильтрации (MF), ультрафильтрации (UF) и нанофильтрации (NF) стали более доступными, они все чаще используются вместо традиционных технологий, таких как осветление и размягчение извести.
Системы очистки питательной воды для котлов
Какие они
Системы очистки питательной воды котла используются для защиты компонентов котлоагрегата и трубопроводов от повреждений, вызванных определенными загрязнителями, присутствующими в котле и/или подпиточном питании. Эти загрязняющие вещества могут включать растворенные твердые вещества, взвешенные твердые вещества и органические вещества, такие как железо, медь, диоксид кремния, кальций, магний, алюминий, твердость и растворенные газы. Без надлежащей очистки питательная вода в котле может вызвать образование накипи, коррозию и загрязнение котла и последующего оборудования, что может привести к дорогостоящему простою установки, дорогостоящим расходам на техническое обслуживание, увеличению расхода топлива и выходу котла из строя.
Как они работают
Эффективная система очистки питательной воды котла работает за счет удаления вредных примесей перед поступлением в котел, а также за счет контроля кислотности и электропроводности воды. Хотя этапы очистки различаются, типичная система будет состоять из первичной очистки и, возможно, полировки в зависимости от давления в котле, использования пара и химического состава питательной и подпиточной воды в котле. Система очистки питательной воды в котле обычно включает некоторые или все из следующих этапов:
- Забор подпиточной воды. При использовании котлов они теряют воду из-за потребления пара, потери возврата конденсата и утечек. Эту воду необходимо заменить так называемой подпиточной водой. Подпиточная вода может быть взята из очищенного городского источника или системы очистки сырой воды.
- Фильтрация.Поток обычно фильтруется через одну или несколько фильтрующих установок для удаления осадка, мутности и органических веществ. При использовании для предварительной очистки перед IX и другим оборудованием мембранные фильтрующие установки могут быть экономически эффективным средством предотвращения загрязнения и чрезмерного обслуживания последующего оборудования.
- Умягчение.IX часто используется для удаления жесткости из питательной воды котла, включая бикарбонаты, сульфаты, хлориды и нитраты. Это достигается за счет использования смягчающей смолы, которая обычно представляет собой катионную смолу с сильной кислотностью, что позволяет ей эффективно улавливать ионы жесткости из потока.
- Деалкализация.Щелочность может вызвать пенообразование и отложения в котлах, а также коррозию в трубопроводах. Поэтому питательные потоки котла часто обрабатывают сильным анионом IX или слабой кислотой IX с последующей дегазацией, которая служит для удаления бикарбонатных, сульфатных и нитрат-ионов, снижая рН.
- Обратный осмос (RO) и нанофильтрация (NF). RO и NF не всегда используются для очистки питательной воды котла, однако они могут быть полезны для удаления бактерий, солей, органических веществ, кремнезема и жесткости. Оба типа мембранной фильтрации — RO и NF — означают, что в них используется полупроницаемая мембрана для улавливания любых загрязнений, которые слишком велики, чтобы проникнуть через их поры, позволяя молекулам воды проходить.
- Первичный ионный обмен (IX). Для больших объемов воды или котлов высокого давления вместо мембранной фильтрации можно использовать деионизаторы. IX обычно производит воду сравнительно более высокого качества и удельного сопротивления, а также с лучшими выходами.
- Деаэрация или дегазация.После всех других этапов очистки подпиточная вода и конденсат из котельной системы объединяются и дегазируются. Деаэрация / дегазация — это удаление растворенного кислорода и углекислого газа из потока жидкости, что важно для предотвращения коррозии.
- Полировка.В зависимости от требований к котлу могут потребоваться технологии очистки. Этот этап может следовать за этапом RO или primary IX. Типичные технологии полировки включают деионизацию в смешанном слое (DI), электродеионизацию (EDI) или удаленную регенерацию DI.
- Распределение.После выполнения всех этапов очистки питательная вода из котла подается по трубопроводу в котел, где она нагревается до образования пара. Затем конденсат можно объединить с очищенной подпиточной водой, и цикл начинается снова.
Хотя эти этапы представляют собой общую систему подачи питательной воды в котел, важно понимать, что уникальный состав / химический состав отдельного котла — это чрезвычайно сложный расчет, который будет определять необходимые технологии. Мы рекомендуем проконсультироваться с производителем котла относительно его технических характеристик по очистке воды. Вам также следует проконсультироваться со специалистом по очистке воды, чтобы провести тщательное исследование возможности очистки, которое может помочь определить, какая комбинация этих технологий лучше всего подойдет вашему котлу.