Промышленные фильтры для воды

Еще одной ключевой причиной для установки систем фильтрации воды является тот факт, что централизованные водоснабжающие сети зачастую не могут гарантировать подачу воды, соответствующей всем необходимым стандартам. Жесткая вода может быстро привести к серьезным повреждениям дорогостоящего оборудования, что, в свою очередь, может вызвать длительные простои в производственных процессах.

В области промышленной водоподготовки существуют общие принципы, однако конкретные промышленные фильтры для очистки воды разрабатываются с учетом особенностей каждой конкретной отрасли. Например, одной компании критически важно удалить железо из воды, в то время как для другой это может не иметь значения. Тем не менее, большинство предприятий применяют функцию умягчения воды.

Все существующие системы водоподготовки можно классифицировать по отраслям производства. Важно отметить, что при выборе определенного типа промышленных фильтров для воды не игнорируются процессы бактериологической, физической и химической обработки. Современные стандарты качества сырья и материалов требуют использования исключительно экологически чистых компонентов во всех секторах: производстве, энергетике и сельском хозяйстве. В зависимости от области применения, промышленные фильтры для воды могут быть направлены на удаление вредных веществ и микроорганизмов (например, в пищевой промышленности и очистке сточных вод), на обессоливание (энергетика, нефтехимия, химическая промышленность) или на борьбу с биологическим обрастанием оборудования (сельское хозяйство).

Этапы промышленной очистки воды включают в себя несколько процессов. Наиболее часто используются гравийные фильтры с механической трехступенчатой очисткой и мультимедийной загрузкой. Совокупность этих методов позволяет получить воду нужного качества.

Первым этапом является механическая очистка, где используются три типа фильтрующих материалов с различной дисперсностью. Верхний слой состоит из крупной фракции, где задерживаются крупные частицы, средний слой удерживает средние частицы, а в нижнем слое остаются мельчайшие частицы, включая песок размером до 20 микрон. Этот подход позволяет эффективно устранять основные загрязнения, и промышленные фильтры для воды могут долго работать без необходимости промывки.

На следующем этапе происходит обезжелезивание, в ходе которого используются бактерицидные промышленные фильтры для воды. В этом процессе может применяться один фильтр или целый набор устройств, что улучшает органолептические свойства воды, зависящие от ее химического состава. Обезжелезиватели работают на основе реакции между железосодержащими соединениями и реагентами, что приводит к образованию нерастворимых веществ и образованию осадка, который затем удаляется механически. Также можно использовать засыпку из марганцевого песка, которая эффективно выполняет ту же функцию.

Третий этап - стерилизация. Поскольку в воде присутствует множество бактерий и вирусов, для их удаления одной механической очистки недостаточно. Стерилизующие промышленные фильтры для воды работают на принципе ультрафиолетового облучения. Они способны обрабатывать до девяти кубометров воды за час, не внося при этом дополнительных веществ, что сохраняет вкус и цвет воды. Такие фильтры необходимы в пищевой, парфюмерной и фармацевтической отраслях.

Система стерилизации включает ультрафиолетовую лампу и кювет для воды, где жидкость подвергается облучению в течение определенного времени.

Умягчение воды осуществляется с помощью ионообменных установок, которые снижают жесткость воды. Эти устройства могут регулировать объем обрабатываемой жидкости, что позволяет адаптировать их работу под конкретные условия.

При выборе промышленных фильтров для очистки воды важно учитывать такие параметры, как производительность, мощность оборудования, потребление энергии и требования к физическому, химическому и биологическому составам воды.

Промышленные фильтры для грубой очистки воды

Промышленные фильтры для грубой очистки воды играют важную роль в тех случаях, когда наличие крупных частиц в системе может создать серьезные проблемы. Несмотря на то, что вода может выглядеть совершенно чистой и иметь оптимальный химический состав, это не исключает необходимости в установке фильтра грубой очистки. Микрочастицы песка и других загрязняющих элементов могут представлять собой значительную угрозу для работы различных устройств.

Грубая очистка является первой стадией водообработки. После прохождения через скважинные фильтры в воде всё равно остается достаточно твердых частиц, что делает предварительную водоподготовку жизненно важной, даже при использовании высококачественных промышленных фильтров для воды.

Онлайн-подбор оборудования для очистки воды на основе анализа

Грубая обработка обеспечивает эффективное удаление разнородных твердых включений, таких как песок и гравий размером от 15 мкм. Частицы, видимые невооруженным глазом, задерживаются в фильтрах, что и обуславливает термин «механическая очистка». Данная технология схожа с процессом просеивания потока воды через сито. Оборудование для фильтрации устанавливается после напорного бака в системе подачи.

Следует отметить, что эффективность работы не всегда зависит от количества установленных устройств. Наличие нескольких идентичных фильтров может привести к снижению давления и увеличению сопротивления в трубопроводе, что, в свою очередь, повышает нагрузку на насос. Если требуется установка дополнительных устройств для этой стадии обработки, рекомендуется выбирать промышленные фильтры для воды различных размеров и подбирать насос с повышенной мощностью.

Важно помнить, что устройства для первичной фильтрации сохраняют свою эффективность даже в условиях резких перепадов давления и температур, прекрасно справляясь с удалением загрязнений крупного размера.

При выборе фильтров грубой очистки рекомендуется отдавать предпочтение простым и функциональным моделям, так как сложные конструкции не всегда оправданы, тогда как простые фильтры могут работать значительно дольше.

Грязевик

Грязевик является одним из самых простых, но в то же время эффективных вариантов промышленных фильтров для грубой очистки воды. Он устанавливается на прямом входе потока и улавливает загрязнения размером до 300 мкм. В зависимости от конструкции грязевики могут быть горизонтальными, вертикальными или Y-образными.

Преимущества грязевиков включают возможность очистки до 90 %, работу при температуре до +150 °C и давлении до 6 мПа, а также долгий срок службы. Однако использование таких устройств требует мониторинга гидравлического сопротивления. Корпус может иметь съемное днище, боковой люк и функции сброса воздуха и слива жидкости.

По методу подключения грязевики делятся на приварные и фланцевые. Эти промышленные фильтры для воды можно использовать без регистрации в контролирующих органах, и они не требуют оснащения магнитными уловителями для отделения металлических частиц, кроме сетки.

Сетчатые фильтры грубой очистки

Данные модели представлены сетчатым полотном с ячейками размером от 20 до 500 мкм. При выборе конструкции стоит обратить внимание на изображения, чтобы определить их технологические характеристики. Некоторые промышленные фильтры для воды имеют автоматическую функцию обратной промывки, что исключает необходимость разборки системы для удаления загрязнений.

Часто на выходе сетчатых моделей устанавливают клапаны для регулировки давления, что защищает внутренний трубопровод и бытовые приборы от гидравлических ударов и резких перепадов давления. Сочетание фильтра грубой очистки с манометром позволяет эффективно контролировать выходное давление потока жидкости.

Компактные размеры, прочность, практичность и удобство эксплуатации делают такие устройства привлекательными. Однако необходимо учитывать, что промышленные фильтры для воды с функцией обратной промывки подходят только для систем с дренажными трубами, куда может уходить загрязненная жидкость.

Дисковые фильтры грубой очистки

Дисковые фильтры для воды состоят из нескольких элементов, количество которых зависит от требуемой производительности и исходного состояния жидкости. Они устанавливаются в индивидуальных напорных корпусах и соединяются с помощью коллекторов.

Фильтрующий элемент представляет собой пакет из сжатых полимерных дисков, которые имеют отверстия внутри и насечки с обеих сторон. Это обеспечивает как поверхностную, так и объемную очистку жидкости, что значительно увеличивает эффективность по сравнению с предыдущими моделями.

Элементы фильтра промываются по очереди с использованием обратного потока обработанной воды за 10–30 секунд, что минимизирует расход воды на собственные нужды (от 0,1 до 1 %). Промывка осуществляется без прекращения подачи воды к потребителям, и процесс может быть автоматизирован, основываясь на заданных временных интервалах или перепадах давления.

Срок службы фильтрующих элементов не имеет строгих ограничений.

Высокоскоростные очистные конструкции

Данную разновидность промышленных магистральных фильтров для очистки воды обычно используют для первичной обработки жидкости в производственных масштабах. Эта модель выглядит как колонна-емкость с фильтрующим материалом внутри. Немаловажно, что конструкция характеризуется очень высокой пропускной способностью и задерживает частицы разных фракций размером от 30 мкм.

Несмотря на то, что эти приборы признаны лучшими для такого рода фильтрации, у них есть и минусы:

• большие размеры;
• необходимость устанавливать их только в помещениях с постоянной теплой температурой;
• потребность в дренажном водопроводе для обеспечения процессов регенерации, который придется дополнительно подготовить.

Фильтры засыпного типа

При грубой механической очистке могут использоваться промышленные фильтры для воды засыпного типа. Здесь вода с загрязнениями проходит сквозь слои разных зернистых и пористых материалов. Может быть выбрана однослойная или многослойная схема обработки. Данные системы отлично справляются при необходимости удалить частицы с рейтингом более 5 мкм.

Вся их подготовка состоит в настройке гидравлических режимов, периодичности, времени взрыхляющей промывки. При регенерации обычно не нужны химические реагенты, проходит она быстро. Частота, время очистки устройства рассчитывается в соответствии с характеристиками попадающей в него воды и особенностями фильтрующей загрузки.

Промышленный фильтр для очистки воды от железа

Дома очистить воду от железа можно при помощи фильтра-обезжелезивателя, а в производстве приходится применять станцию обезжелезивания воды.

Она освобождает воду от чрезмерного содержания железа, сероводорода, марганца и иных элементов. Это происходит при помощи окисления железа из двухвалентного со степенью окисления +2 в трехвалентное со степенью окисления +3. Таким образом, осуществляется перевод железа из растворенной формы в нерастворимую, последняя выпадет в виде осадка и задерживается специальной фильтрующей загрузкой данного промышленного фильтра для воды.

Количество железа в обработанной жидкости не может быть более 0,3 мг/л, согласно требованиям СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода».

Сегодня разработано несколько технологий для освобождения воды от железа. Выбор одного из вариантов зависит от того, где он будет работать: в промышленности или в ЖКХ.

Типовой комплект станции включает в себя такие элементы:

• бак аэратор с сепаратором и компрессором;
• фильтр очистки;
• насосное оборудование;
• автоматика управления;
• трубы и запорная арматура.

Чаще всего предпочитают автоматическое управление станцией с единым блоком управления. Но существуют промышленные фильтры для воды, управляемые вручную. Полностью автоматизированная станция способна действовать круглые сутки, не нуждаясь в операторе.

При комплектации станции важно учитывать следующие характеристики:

• содержание железа, марганца, сероводорода и иных веществ в анализе воды;
• среднесуточный и часовой расход водопотребления;
• режим водопотребления – пиковые нагрузки и требуемый объем;
• наличие канализации и возможность подключения к ней промышленного фильтра для воды;
• показатели насосного оборудования.

Данные станции производят удаление железа двумя способами – реагентым и безреагентым.

Окисление кислородом (безнапорная аэрация и напорная)

Существует немало вариантов окисления железа из степени +2 в степень +3: известью, хлором (ClO2), озоном (O3), перманганатом калия (KMnO4). Но по многолетнему опыту работы нашей фирмы Biokit с системами обезжелезивания мы можем сказать, что самым эффективным с экономической точки зрения, экологически безопасным и часто применяемым способом окисления железа является обезжелезивание при помощи безнапорной аэрации.

Аэрация обогащает воду растворенным кислородом, требуемым для перехода железа в нерастворимую форму, при этом не нужны химические реагенты.

Суть методики в том, что окисление железа и сбор нерастворенного осадка осуществляются в разных модулях. Поэтому при интенсивном перемешивании воды с кислородом воздуха в системе эжекции происходит полное окисление железа. Сбор окисленного материала идет на осадочных фильтрах с инертной загрузкой с небольшим удельным весом и развитой поверхностью.

Воздух прекрасно окисляет и железо, и сероводород. Применяемый в системах промышленных фильтров для воды, он стремительно превращает молекулы железа со степенью окисления +2 в степень окисления +3, и переводит сероводород в элементарную серу – ее тоже нетрудно убрать при помощи фильтра.

Немаловажно, что такой сильный и быстрый окислитель, как кислород работает быстрее, чем хлор.

После многих лет работы с различными объектами, требовавшими удаления железа из скважинной воды, специалисты «ГИДРОСИТИ» создали и внедрили оригинальную методику очистки воды от железа при помощи безнапорной аэрации. Наиболее широко такая обработка применяется в промышленности, теплоэнергетике и ЖКХ.

Окисление гипохлоритом натрия

Кроме того, окисление Fe2+ до Fe3+ может вестись гипохлоритом натрия. Такой вариант используется водоканалами вместо технологии на базе сжиженного хлора. Работа с гипохлоритом натрия влечет за собой установку дозировочного насоса и устройства для введения раствора этого вещества в поток воды.

Жидкость в таком промышленном фильтре для воды попадает в контактную емкость, где отстаивается, в некоторых случаях в нее может вводиться коагулянт, облегчающий потом задержание примесей на загрузке фильтров. Далее насосы подают воду на напорные фильтры с зернистой загрузкой типа песок или антрацит в смеси с песчаной загрузкой. То есть при такой обработке не образуются токсичные стоки.

Персонал должен постоянно отслеживать функционирование насоса, его регулярную промывку (он часто забивается из-за кристаллизации гипохлорита), грамотную работу с гипохлоритом. Дело в том, что это нестойкое вещество быстро разлагается, а концентрация может снижаться под воздействием целого ряда факторов.

Чтобы снизить эксплуатационные расходы при использовании гипохлорита натрия на водоканалах при обезжелезивании и при первичном, повторном обеззараживании лучше установить станцию производства этого вещества из поваренной соли при помощи электролиза.

Окисление с помощью Greensand

Это старый метод, используемый в промышленных фильтрах для воды. В качестве активного вещества в «Greensand» выступает глауконит. Иначе он называется зеленой глиной, то есть это минерал, который содержит в своем составе железо и обладает ионными свойствами обмена. Глауконит часто встречается в смеси с другими материалами и похож на небольшие гранулы, поэтому и называется «Greensand». Его добывают, промывают, просеивают и подвергают обработке химическими веществами, чтобы на выходе получить прочный зеленовато-черный продукт, способный адсорбировать (собирать в сжатой форме на поверхности) железо и марганец.

Жидкость проходит через промышленный фильтр для воды, растворимое железо и марганец вытягиваются из нее, происходит реакция, в результате которой получаются нерастворимые вещества. Эти составляющие будут накапливаться в фильтре «Greensand» и убираться посредством обратной промывки. Такую очистку фильтра важно осуществлять на регулярной основе, дважды в неделю, либо отталкиваясь от рекомендаций изготовителя.

Помимо этого «Greensand» требует регенерации при помощи промывки раствором перманганата. Частота этой процедуры будет изменяться в зависимости от уровня железа, марганца, кислорода в воде и размера фильтра.

Большая часть таких фильтров предназначена для обработки воды с концентрацией железа до 10 мг/л. Кислотность (рН) воды влияет на фильтрование. Когда значение рН менее 6,8, «Greensand» может неадекватно отфильтровать элементы. Показатель рН может стать выше 7,0 после пропуска воды сквозь кальцит.

Регулярная обратная промывка необходима для эффективного функционирования промышленного фильтра для воды, при этом такому процессу необходима скорость потока в 3-4 раза выше скорости бытового фильтра. Если система неспособна обеспечить такие показатели, производительность фильтра снизится, и далее возникнут проблемы.

Этот способ считается одним из самых старых, сегодня такие варианты обработки воды используются в очень редких случаях. Хотя метод может удалить растворенное железо достаточно высокой концентрации (до 10 мг/л), «Greensand» требует регулярного восстановления раствором перманганата калия и большие объемы жидкости во время обратной промывки.

Озонирование

Озон – это газ, соединение, в которое входит три атома кислорода – молекула O3. Естественный элемент кислорода представлен в виде двух атомов – O2. Когда для разрыва связи O2 используется энергия, отдельные атомы образуют O1. Они объединяются с молекулами О2, и получается озон O3.

В процессе озонирования озон подается в воду, чтобы обеспечить дезинфекцию и улучшить некоторые свойства жидкости, например цвет и запах. Данная процедура не оставляет в воде химических веществ и применяется для обработки с 1906 года, активно распространившись по всему миру.

Отметим, что постепенно озон переходит в кислород. На скорость превращения влияют температура, рН и качество воды. По этой причине производство и внедрение озона должно происходить последовательно. Нестабильность газа объясняется слабой связью с третьим атомом кислорода и его способностью провоцировать окислительную реакцию с любым окисляемым веществом.

Озон признан самым сильным окислителем, безвредно применяемым в виде сильного вещества для дезинфекции. Галловые организмы являются наиболее устойчивыми ко всем дезинфицирующим средствам, поскольку обладают защитными оболочками, но и они уничтожаются вместе с бактериями и вирусами в процессе обработки воды озоном.

Когда окисление завершено, требуется отфильтровать железо. Это происходит посредством осветлительных промышленных фильтров для воды, чаще всего вертикальных. Неграмотная или слабая фильтрация может свести на нет всю процедуру.

Станции обезжелезивания можно комплектовать, например, промышленными фильтрами питьевой воды в различном антикоррозийном исполнении:

• металлические корпуса;
• корпуса из нержавейки.

Повысить производительность позволяют устройства с двумя и тремя камерами. Они оснащены боковыми и верхним люками для отслеживания и загрузки фильтрата.