2 Технологические схемы водоподготовки

Качество исходной воды не соответствует норме. Показатели качества воды представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Показатели качества воды

Наименование	Исходная вода	Требуемые показатели
Мутность, мг/л	5-10	1,5
Цветность, град	30-50	20
Жесткость общая, мг-экв/л	9,0	7
рН	8-9	6-9
Fe+2	1,5	0,3
F	0,6	0,7
Окисляемость, мг/л	8,5	5

При условии забора воды из первичных источников, водоподготовка в пищевой промышленности будет включать в себя следующие этапы:

1. аэрация;

2. обезжелезивание;

3. механическая фильтрация;

4. устранение цвета, вкуса и запаха (сорбционная фильтрация);

5. умягчение;

6. УФ-обеззараживание.

Это самый расширенный вариант водоподготовки в пищевой промышленности.

Этапы подготовки воды

 

1. Механическая фильтрация устраняет из первичной воды любые неорганические примеси, то есть все то, что выкинули в воду, все то, что не растворилось, и является твердой субстанцией, отфильтровано будет на этом этапе. Механические фильтры бывают сетчатыми, бывают гравийными. В качестве засыпки здесь могут использовать гравий или керамзит. Главное, чтобы засыпка фильтра представляла собой плавный переход от гальки более крупной, до более мелкой. После этого этапа вода должны выходить прозрачной. Задача данного этапа устранить примеси размером больше песчинки. Сетчатые фильтры включают в себя несколько сеток, сделанных из нержавеющей закаленной стали. Фильтрация происходит по тому же принципу, что и в фильтре гравийном.

2. После этой стадии настает черед сорбционных приборов. Их задача устранить из воды примеси меньше песчинки. Также с помощью активированного угля, как основной засыпки сорбционных фильтров, избавляются от запахов. После этой стадии переходят к обезжелезиванию и дезинфекции.

Данные два этапа зависят от химического анализа воды. Если он показал наличие высокого содержания железа или вредных бактерий и вирусов, то дезинфекция нужна в обязательном порядке. Производиться она может разными способами. Если у вас есть бассейн или для производства нужен бассейн, например в каком-нибудь форельном хозяйстве, без озонатора не обойтись. С помощью жидкого кислорода, получается очень хорошо дезинфицировать воду. Но для массового использования озонатор достаточно дорог.

Самым дешевым способом дезинфицировать воду является использование реагентов. Для этого в водоподготовку в промышленности монтируют дозаторы, которые определенные реагенты впрыскивают в водную среду через определенное время. Но на реагенты нужно тратиться постоянно и, ни в коем случае нельзя ошибиться с дозой. Это чревато негативными последствиями.

Самый распространенный вариант обеззараживания в пищевой промышленности – использование промышленной водоподготовки питьевой воды. Это безреагентный прибор, в котором воду облучают простой ультрафиолетовой лампой, без изысков. Действует качественно и никаких дополнительных затрат не требует.

Если химический анализ показал в воде высокое содержание железа, то без фильтра-обезжелезивателя не обойтись. Водоподготовка в промышленности, связанной с производством воды в любом виде включает в себя безреагентный обезжелезиватель. Здесь преобразование железа из двухвалентной формы в трехвалентную малорастворимую происходит за счет окисления кислородом.

В других отраслях промышленности большой популярностью пользуются стандартные обезжелезиватели, использующие в очистке марганцевый песок, зеленого цвета. Такая засыпка работает очень качественно. Эффективность ее трудов станет еще выше, если вода содержит еще и незначительные включения кремния. Восстановить такой прибор довольно легко, для этого можно использовать раствор марганцовки.

Только после того, как вода пройдет все эти этапы, наступает время непосредственно для умягчения. И то, это будет еще умягчение, а не тонкая очистка, которая так важна именно для получения качественной питьевой воды.

При производстве питьевой воды больше всего в качестве промышленных фильтров умягчителей воды могут применять ионный обмен. Для получения питьевой воды электромагнитный умягчитель воды не совсем подходит, т.к. соли жесткости в нем не отфильтровываются, а связываются. А получение качественной питьевой воды требует полного устранения солей жесткости.

Ионный обмен происходит путем замещения солями жесткости солей натрия, содержащихся внутри смоляного картриджа, основы данного прибора. Натрий плохо держится в структуре картриджа, и потому легко заменим. Такая легкая возможность замещения, как раз и обеспечивает прибору его высокую скорость очистки любой фактически воды.

Водоподготовка в промышленности для производства питьевой воды использует ионные приборы со сменными картриджами. Поскольку прибор имеет реагентную природу, то в производстве питьевой воды такие установки применять нельзя. Проблему решили путем устранения из системы реагентной основы. Для этого картридж заменили, а не стали восстанавливать, как это делают в любой другой отрасли промышленности.

К минусам данной установки относят расходы на новые картриджи, в других отраслях сюда добавляются еще расходы на регенты. Восстанавливают такой прибор с помощью соли высокой степени очистки. В промышленных масштабах соли используют очень много. Что приводит к большим дополнительным расходам.

После этапа умягчения водоподготовка в промышленности переходит к стадии тонкой очистки. При производстве питьевой воды это главный этап системы. Здесь в большой чести мембранные системы очистки. Только они в состоянии обеспечить высочайшее качество очищения. К ним относятся микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос и нанофильтрация.

Любой из этих приборов имеет один объединяющий их всех элемент – это мембрана. Для каждого прибора она должна обладать своими особенностями. Иногда мембранная система настолько хорошо работает, что устраняет практически все примеси из воды, делая ее стерильной. Для пищевой промышленности более всего применяют ультрафильтрацию.

Обратный осмос – основоположник всех мембранных методов, в нем вода фильтруется на молекулярном уровне. Примеси устраняются очень качественно и фактически в полном объеме, вплоть до бактерий с вирусами. Однако, работая с такими фильтрами нужно помнить, что мембрана весьма тонкая и чувствительная инстанция. Повредить ее каким-то вкраплением мельчайшего размера не составит труда. Это фильтр тонкой очистки и он работает исключительно с органикой.

Такие нюансы работы заставили обратный осмос использовать исключительно в паре с другими фильтрующими элементами. Если водоподготовка в промышленности выглядит у вас, как умягчение, то обратный осмос может дополняться фильтром ионного обмена. Если первичная очистка какая-то присутствует, то тогда можно воспользоваться механическим фильтром.

В любом случае, что микрофильтрацию, что обратный осмос использовать в одиночку запрещено. Тогда он очень быстро поломается. И вам придется постоянно тратить деньги на недешевые мембраны.

И под конец, хотелось бы отметить, что слишком высокая степень очистки приводит к устранению из воды и полезных минеральных веществ. Вот почему системе нужен кондиционер. Его задача восстановить в питьевой мягкой воде минеральный баланс.

Если кратко, то именно так и выглядит водоподготовка в промышленности, если предприятие занимается производством и поставкой качественной питьевой воды.