Промышленная
очистка воды

Промышленная водоподготовка решает задачи очистки воды для технологических процессов, а также обработки сточных вод для их повторного использования или безопасной утилизации. Качество воды напрямую влияет на эффективность оборудования, срок его службы и безопасность продукции.

Основные задачи водоподготовки

Предотвращение образования накипи и коррозии
Контроль микробиологической активности
Обеспечение требуемых параметров воды для технологических процессов
Очистка и утилизация промышленных стоков

Основные процессы водоподготовки

Основными направлениями промышленной водоподготовки являются подготовка котловой и охлаждающей воды. Правильная обработка предотвращает образование отложений и развитие бактерий в трубопроводах и котловом оборудовании.

Подготовка котловой воды

Необработанная вода вызывает образование накипи и коррозию в паровых котлах. Накипь снижает эффективность теплообмена, увеличивает расход топлива и создает риск аварий.

Коррозия в низконапорных котлах вызывается растворенным кислородом, повышенной кислотностью или щелочностью. Для защиты оборудования необходимы удаление кислорода и поддержание оптимального уровня pH и щелочности.

Очистка котловой воды включает:

Внешнюю обработку для удаления примесей до поступления в котел
Внутреннюю обработку для стабилизации примесей до их удаления продувкой
Использование деаэраторов для снижения содержания кислорода и азота

Подготовка охлаждающей воды

Водяное охлаждение эффективно отводит тепло от промышленного оборудования.

Системы требуют защиты от:

Образования накипи
Коррозии
Биологического обрастания

В рециркуляционных системах применяется поддержание давления для минимизации испарения, а в системах с испарительным охлажением необходима регулярная продувка для удаления концентрированных примесей.

Недостатки водяного охлащения включают коррозию и необходимость постоянного обслуживания. Химические добавки, решающие эти проблемы, могут требовать дополнительной очистки сточных вод.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Современные достижения в области водоочистки оказывают влияние на все сферы промышленной водоподготовки. Наряду с широко распространенной механической фильтрацией, такой как обратный осмос, для решения задач промышленной очистки воды успешно применяются и другие технологии. Среди них — использование озонаторов, испарительные установки для сточных вод, электродеионизация и биоремедиация.

Озонирование

Озонирование — это процесс, при котором газообразный озон вводится в сточные воды для снижения или устранения потребности в химических веществах для очистки воды или дезинфицирующих средствах, которые могут быть опасными, включая хлор.

Химическая обработка

Химическая очистка предполагает добавление химических веществ для того, чтобы сделать техническую воду пригодной для использования или сброса. К таким процессам относятся химическое осаждение, химическая дезинфекция, процесс усовершенствованного окисления (AOP), ионный обмен и химическая нейтрализация. Процессы усовершенствованного окисления привлекательны для очистки опасных сточных вод благодаря высокому окислительному потенциалу и эффективности разложения. В AoPS окислители, такие как реагент Фентона, озон или перекись водорода, вводятся в сточные воды для разложения вредных веществ в промышленной воде для сброса.

Физическое лечение

Физическая очистка предполагает отделение твёрдых частиц от промышленных сточных вод с помощью фильтрации или флотации растворенным воздухом. Фильтрация предполагает использование мембран или фильтров, таких как механические фильтры, например песчаные фильтры, для разделения твёрдых частиц и жидкости. Что касается флотации растворенным воздухом, то в сточные воды нагнетается сжатый воздух. Сжатый воздух образует мелкие пузырьки, которые прилипают к взвешенным частицам и поднимают их на поверхность воды, где их можно удалить с помощью скиммера или переливного устройства.

Биологическая обработка

Биологическая очистка применяется для обработки сточных вод, содержащих биоразлагаемые элементы. Этот метод широко используется на муниципальных и промышленных очистных сооружениях и основан на добавлении в воду специальных бактерий и других микроорганизмов, безопасных для окружающей среды. Данная экологичная технология успешно применяется более ста лет.

Медленные песчаные фильтры используют биологический процесс для очистки воды до питьевого качества. Они работают благодаря биоплёнке, которая естественным образом образуется на поверхности песка. Этот гипогеальный слой (Schmutzdecke), расположенный в верхних миллиметрах песка, состоит из бактерий, грибков, простейших, коловраток и личинок водных насекомых. Со временем в нём могут появляться водоросли и более крупные организмы.

При прохождении воды через этот слой частицы загрязнений задерживаются в слизистой матрице, а растворимые органические вещества адсорбируются и метаболизируются микроорганизмами.

Стандартная глубина таких фильтров составляет 1-2 метра при гидравлической нагрузке 0,2-0,4 м³/м² в час. По мере утолщения биоплёнки и снижения скорости фильтрации эффективность уменьшается. Для восстановления работы фильтра удаляют биоплёнку и верхний слой песка, после чего вода циркулирует для образования нового биоlayer. Альтернативный метод восстановления — влажная обработка с перемешиванием песка и удалением биослоя.

Ультрафиолетовое облучение

Ультрафиолетовая (УФ) дезинфекция является широко распространённой технологией очистки воды, получившей активное развитие в последние два десятилетия. Основное преимущество метода — способность эффективно обеззараживать воду без применения вредных химических реагентов. Для дезинфекции используется УФ-С излучение с длиной волны 200–280 нм. Фотоны этого диапазона проникают в клетки микроорганизмов и повреждают их нуклеиновые кислоты, что лишает клетки способности к размножению и делает их микробиологически неактивными.

Промышленная очистка воды