Какъв е процесът на пречистване на системата за Ultrapure вода?
Като доставчик на системи за ултрачиста вода често ме питат за процеса на пречистване, който използват тези системи. Свръхчистата вода, която е вода, която е пречистена до изключително високи нива, е от съществено значение в широк спектър от индустрии, включително фармацевтични продукти, производство на електроника и научни изследвания. В тази публикация в блога ще ви преведа през стъпка по стъпка процеса на пречистване на система за Ultrapure вода.
Предварителна обработка
Пътуването на пречистването на свръхчистата вода започва с предварителна обработка. Целта на предварителната обработка е да се премахнат големи частици, суспендирани твърди частици и някои от разтворените вещества от източника на сурова вода. Тази стъпка е от решаващо значение, тъй като защитава по-чувствителните и скъпи компоненти за пречистване по-надолу.
Един от често срещаните методи за предварителна обработка е филтрирането на утайки. Седиментен филтър, обикновено изработен от материали като полипропилен, се използва за улавяне на големи частици като пясък, тиня и ръжда. Тези филтри могат да имат различни размери на порите, обикновено вариращи от 1 до 50 микрона. Колкото по-голям е размерът на порите, толкова по-бързо водата може да премине, но също така ще улови по-малко малки частици.
Друга важна стъпка от предварителната обработка е филтрирането с активен въглен. Активният въглен има голяма повърхност с много малки пори, които могат да абсорбират органични съединения, хлор и някои тежки метали. Хлорът често се добавя към общинските водоснабдителни системи като дезинфектант, но може да повреди мембраните за обратна осмоза, използвани в по-късните етапи на пречистване. Чрез премахване на хлора чрез филтриране с активен въглен можем да удължим живота на тези мембрани.
В някои случаи водата може също да бъде подложена на предварителна обработка за омекотяване. Твърдата вода съдържа високи нива на калциеви и магнезиеви йони, които могат да причинят образуване на котлен камък в тръбите и оборудването. Омекотителите за вода използват йонообменни смоли, за да заменят калциевите и магнезиевите йони с натриеви йони, намалявайки твърдостта на водата.
Обратна осмоза (RO)
След предварителна обработка водата преминава в етап на обратна осмоза. Обратната осмоза е ключов процес в пречистването на свръхчиста вода. Той действа чрез прилагане на натиск върху водата от едната страна на полупропусклива мембрана, принуждавайки водните молекули да преминат през мембраната, като оставят след себе си повечето разтворени соли, органични съединения и микроорганизми.
Полупропускливата мембрана, използвана в RO системите, има много малки пори, които позволяват преминаването само на водни молекули и някои много малки частици. Този процес може да отстрани до 95 - 99% от разтворените твърди вещества от водата. Съществуват различни видове RO системи за различни приложения. например,Контейнерни системи за обратна осмозаса предварително сглобени и модулни, което ги прави лесни за транспортиране и инсталиране.Търговски системи за обратна осмозаса предназначени за средни до големи търговски приложения, докатоОбщинска система за обратна осмозасе използват за пречистване на големи обеми вода за общински водоснабдителни системи.
Въпреки това RO системите не са перфектни. Те може да не са в състояние да премахнат всички замърсители, особено някои много малки органични молекули и йони. Поради това обикновено са необходими допълнителни етапи на пречистване.
Дейонизация (DI)
Дейонизацията, известна още като йонообмен, се използва за отстраняване на останалите йони от водата след обратна осмоза. В дейонизираща система водата преминава през колони, пълни с йонообменни смоли. Тези смоли са съставени от малки перли, които имат специфичен заряд.
Има два вида йонообменни смоли: катионобменни смоли и анионобменни смоли. Катионообменните смоли обменят положително заредени йони (като натрий, калций и магнезий) за водородни йони, докато анионобменните смоли обменят отрицателно заредени йони (като хлорид, сулфат и карбонат) за хидроксидни йони. Когато водата преминава през тези смоли, йоните във водата се заменят с водородни и хидроксидни йони, които след това се комбинират, за да образуват водни молекули.
Дейонизацията може да произведе вода с изключително ниски нива на йони, но смолите трябва периодично да се регенерират. Това обикновено се прави чрез промиване на смолите с концентриран разтвор на киселина или основа за отстраняване на натрупаните йони и възстановяване на йонообменния капацитет на смолата.
Ултрафилтрация (UF) и нанофилтрация (NF)
Ултрафилтрацията и нанофилтрацията са допълнителни стъпки за пречистване, които могат да се използват за допълнително отстраняване на малки частици, макромолекули и някои вируси. Ултрафилтрационните мембрани имат по-големи пори от нанофилтрационните мембрани, обикновено в диапазона от 0,01 - 0,1 микрона. Те могат да премахнат частици като бактерии, колоиди и някои органични съединения с голямо молекулярно тегло.
Нанофилтрационните мембрани имат по-малки пори, обикновено в диапазона 0,001 - 0,01 микрона. Те могат да премахнат повечето двувалентни йони (като калций и магнезий) и някои едновалентни йони, както и органични съединения с ниско молекулярно тегло. Тези процеси често се използват като етап на полиране след обратна осмоза и дейонизация, за да се гарантира, че водата отговаря на строгите изисквания за чистота.
UV стерилизация
UV стерилизацията се използва за унищожаване на бактерии, вируси и други микроорганизми във водата. Ултравиолетовата светлина при определена дължина на вълната (обикновено около 254 nm) може да увреди ДНК и РНК на микроорганизмите, като попречи на тяхното възпроизвеждане и ги направи безвредни.
UV стерилизацията е метод за дезинфекция без химикали, който не добавя никакви допълнителни вещества към водата. Това е надежден и ефикасен начин за осигуряване на микробиологичната чистота на свръхчистата вода, особено в приложения, където присъствието на микроорганизми може да има значително въздействие, като например във фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост.
Полиране и окончателно филтриране
Последната стъпка в процеса на пречистване на свръхчиста вода е полиране и окончателно филтриране. Тази стъпка е предназначена да премахне всички останали следи от замърсители, като прахови частици и органични съединения, за да се постигне най-високо ниво на чистота на водата.
Полиращите модули могат да използват комбинация от технологии, като йонообменни смоли със смесен слой и ултра фини филтри. Йонообменните смоли със смесен слой съдържат както катионни, така и анионобменни смоли в една колона, осигурявайки по-задълбочено отстраняване на йони. Свръх фините филтри с размери на порите до 0,001 микрона могат да премахнат и най-малките частици и да гарантират, че водата е без видими или микроскопични примеси.
Защо да изберете нашите системи за ултрачиста вода?
Нашите системи за ултрачиста вода са проектирани с най-новите технологии за пречистване, за да ви осигурят ултрачиста вода с най-високо качество. Разбираме, че различните индустрии имат различни изисквания за чистота на водата и нашите системи могат да бъдат персонализирани, за да отговорят на вашите специфични нужди. Независимо дали сте във фармацевтичната индустрия, където чистотата на водата е от решаващо значение за производството на лекарства, или в електронната индустрия, където дори най-малкото замърсяване може да повлияе на работата на електронните компоненти, нашите системи могат да доставят свръхчистата вода, от която се нуждаете.
Ако се интересувате от нашите системи за ултрачиста вода или имате въпроси относно процеса на пречистване, ви каним да се свържете с нас за подробна дискусия. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне да изберете правилната система за вашето приложение и да ви предостави най-доброто възможно решение.
Референции
- AWWA (Американска асоциация по водоснабдяване). Качество и пречистване на водата: Наръчник за водоснабдяване на общността. Макгроу - Хил.
- Crittenden, JC, Trussell, RR, Hand, DW, Howe, KJ, & Tchobanoglous, G. (2012). Пречистване на вода: принципи и дизайн. Джон Уайли и синове.
- Раутенбах, Р. и Албрехт, Р. (1989). Мембранни процеси: Принципи и приложения. Wiley - VCH.