Demineralizacja i odwrócona osmoza
W przemyśle jakość wody jest częścią technologii produkcji. Demineralizacja ogranicza zawartość rozpuszczonych soli, a jej efekt kontroluje się przez pomiar przewodności elektrycznej.
Gdzie potrzebna jest woda zdemineralizowana
Systemy demineralizacji wykorzystuje się w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym, spożywczym, elektronicznym i energetycznym. Pracują także w laboratoriach, kotłowniach parowych i technice klimatyzacyjnej. Dobór metody zależy od zawartości soli w wodzie zasilającej oraz wymaganej ilości i jakości produktu.
Demineralizacja może wykorzystywać odwróconą osmozę, wymianę jonową lub destylację. Przewodność podawana w µS/cm pozwala kontrolować stopień odsolenia. W instalacjach RO jej pomiar jest jednym z podstawowych elementów nadzoru.
Jak pracuje odwrócona osmoza
Pompa podaje wstępnie uzdatnioną wodę pod ciśnieniem na półprzepuszczalną membranę. Część wody przechodzi przez membranę jako permeat. Drugi strumień, koncentrat, odbiera zatrzymane sole i inne zanieczyszczenia. Rozpuszczone gazy, takie jak tlen i dwutlenek węgla, mogą przechodzić przez membranę.
Typowy odzysk wody w tej technologii wynosi 50–80%, a usuwanie soli 95–99%. Rzeczywiste wartości zależą od membrany i parametrów pracy. Przy odzysku 75% do wytworzenia 1 m³ permeatu potrzeba około 1,33 m³ wody zasilającej.
- Wydajność membran
- Zależy m.in. od ciśnienia, temperatury, stężenia soli, odczynu i odzysku wody.
- Budowa instalacji
- Obudowy membran, pompa wysokociśnieniowa, armatura odcinająca i regulacyjna, manometry, rotametry oraz konduktometr.
- Kontrola procesu
- Pomiar przepływu, ciśnienia i przewodności umożliwia nadzór nad ilością oraz jakością uzyskanej wody.
Przygotowanie wody chroni membrany
Przed RO trzeba ograniczyć substancje powodujące osadzanie, blokowanie lub uszkodzenie membran. Technologia może obejmować filtrację mechaniczną, odżelazianie, usuwanie wolnego chloru i zmiękczanie. Ostateczny układ wynika z pełnej analizy wody surowej.
Przy doborze uwzględniamy twardość, żelazo, mętność, chlor, pH, temperaturę i zawartość krzemionki. Dopuszczalne wartości zależą od wybranej membrany. Zawartość rozpuszczonych soli, czyli TDS, wpływa na ciśnienie robocze i wydajność stacji.
Demineralizacja jonowymienna
W układzie dwóch kolumn kationit pracujący w cyklu wodorowym usuwa kationy, a anionit pracujący w cyklu wodorotlenowym usuwa aniony. Regeneracja wymaga kwasu solnego i wodorotlenku sodu, a więc również magazynowania reagentów oraz neutralizacji ścieków poregeneracyjnych.
Złoże mieszane łączy oba rodzaje jonitów w jednym zbiorniku i pozwala uzyskać wyższą czystość wody. Przed regeneracją ziarna rozdziela się hydraulicznie, a po regeneracji, płukaniu i ponownym wymieszaniu złoże wraca do pracy. Dobór tej metody uwzględnia jakość wody, obsługę chemiczną i wymagania procesu.
