Чистая вода используется не только в быту, но и в промышленных процессах, особенно в пищевой, фармацевтической, химической и косметической отраслях. Из-за жесткости жидкости преждевременно изнашивается дорогостоящее оборудование, что остановит любой индустриальный объект на продолжительное время. Чтобы этого не случилось, применяют производственные фильтры для качественной очистки воды.
Основные виды, принцип действия и устройство
УФ обеззараживание воды
В процессе производства применяется техническая вода из скважин и поверхностных источников, а также питьевая – из городского водопровода.
Для начальной обработки используют конструктивно несложные устройства – фильтры грубой механической водоочистки. Их предназначение в «отлове» твердых крупных примесей: песчинок, фрагментов ила, ржавчины. Фильтрация воды выполняется через сетки из металла с ячейками разной величины либо посредством применения сыпучих субстанций: песка, керамзитовой крошки, гранулированного алюминиевого силиката.
Производственные устройства тонкой очистки применяются для задерживания мельчайших частичек органики и вредных химических соединений. Очищение в картриджном оборудовании осуществляется за счет угольных наполнителей. Действие обеззараживающих фильтров основывается на очищающем действии ультрафиолета. За час они способны обработать до 9 кубических метров воды. Достоинство перед хлорированием – отсутствие химреагентов, добавляемых в воду.
Ультрафиолетовые устройства уничтожают практически все бактерии без изменения вкусовых качеств и цвета воды.
Химические фильтры тонкого очищения предназначаются для ликвидации растворенного железа или умягчения. Принцип их работы заключается в воздействии на жидкость особых реагентов. Справиться с фрагментами железа позволяют установки с марганцевой средой и песчаным фильтрующим материалом. В умягчителях применяется ионообменная смола. При прохождении жидкости она задерживает ионы кальция и магния, делающие воду жесткой. Они заменяются нейтральными натриевыми ионами.
Избавление от железистых примесей возможно и без использования реагентов. Железо окисляется под воздействием кислорода. Его нагнетают в жидкость при помощи мощного компрессионного устройства. Для ускорения процесса применяются катализаторы: материалы на основе кварца и антрацита.
Мембранные устройства подходят для глубокого очищения воды. Основным элементом такого фильтрационного оборудования, а также аппарата, который работает по обратноосмотической технологии, является пористая мембрана из синтетических материалов. Она улавливает частицы, большие по размеру, чем диаметр пор. Мембранные фильтрующие установки нужны, чтобы получать сверхчистую воду медицинского и технического назначения, для опреснения морской воды, очищения стоков канализации.
Область применения промышленных фильтров
Кроме фармацевтической, химической, косметической и пищевой отраслей, очистными устройствами оборудуются предприятия:
- энергетики и нефтепереработки,
- производства бумаги и стекла,
- сельскохозяйственной направленности.
На предприятиях устанавливают оборудование для очистки поступающей воды и отработанной жидкости, которая сливается в водоемы.
Для каждой производственной сферы подбираются индивидуальные комплексы водоочистки:
| Типы фильтрации для комплексной очистки | Виды индустрий | ||||
| Пищевая | Химическая, косметологическая, фармацевтическая | Целлюлозно-бумажная, стекольная | Энергетическая | Сельскохозяйственная | |
| мембранное очищение, электрический диализ, нанофильтрация, озонирование, ультрафиолетовое обеззараживание. | ионный обмен, механическое очищение, обратноосмотическая чистка, снижение жесткости. | ионный обмен, механическое очищение, озонирование. | ионный обмен, механическое очищение, снижение жесткости. | механическое очищение, аэробное окисление, снижение жесткости. | |
Для очистки индустриальных канализационных стоков используют электрический диализ, аэробное окисление, озонирование, ионообменную и обратноосмотическую чистку.
Фильтрационные комплексы на любом предприятии включают биологическое и физико-химическое очищение жидкостей. Для этого устанавливаются отдельные устройства. На крупных производствах монтируют оборудование, которое предназначается для улучшения поступающей жидкости и очищения сточных вод. В качестве высокопроизводительных фильтрующих элементов применяются огромные колонны ионного обмена и обратного осмоса, наполненные активными веществами.
Очищение промышленных стоков
В ходе производства появляется немалое количество отходов, в том числе и сточные воды. Чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды, их обязательно очищают и сливают в расположенный поблизости водоем либо отправляют на фильтрационные поля для земляной доочистки.
В первую очередь проводится грубая механическая фильтрация. В процессе такой очистки задерживается крупный мусор, песок и иные твердые включения.
Мелкие твердые примеси, которые остаются в виде взвеси, осаждаются при помощи коагуляционных устройств.
Наиболее сложный процесс – удаление растворенных веществ. Именно они максимально опасны для природы и человеческого здоровья. Чтобы избавиться от них, применяют химические реагенты, но чаще выбирают аппараты биоочистки на основе активного ила. Перед сбросом отфильтрованные стоки дополнительно обеззараживают.
Критерии выбора
При выборе оборудования для очищения воды следует руководствуются технологическими картами, стандартами, техусловиями на определенные виды технологического процесса.
Параметры, на которые обращают внимание в первую очередь:
- режим работы – бесперебойный или периодический,
- температура суспензий и промывных жидкостей,
- производительность устройства и качество очистки,
- стоимость фильтрующих элементов и сменных реагентов,
- наличие дополнительных устройств, к примеру, манометра для регулировки выходного давления потока жидкости,
- длительность службы,
- возможность продления эксплуатационного срока индустриального оборудования,
- виды удаляемых взвесей.
Часть фильтрационных элементов для удаления железа может убирать из воды и другие соединения, которые могут оказаться нужными для производства.
Стоимость оборудования определяется его разновидностью, типом применяемой среды и продуктивностью. Цены на промышленные фильтры для механической очистки воды стартуют от 10 тысяч рублей. Расходы на обезжелезивающие установки варьируется в диапазоне 30–80 тысяч рублей. Цена на угольные модели приблизительно идентичны. На умягчители придется потратить немного больше – примерно 50–100 тысяч. Дороже всего обходятся обратноосмотические системы. Самый недорогой обратноосмотический фильтр популярного бренда «Гейзер» стоит 75 тысяч рублей.
Использование фильтрационных приборов увеличивает эксплуатационный срок оборудования, позволяет уберечь природную среду и получить продукцию лучшего качества. При монтаже требуются сложные расчеты, выполнять их должны профессионалы.