Koji je proces prečišćavanja Ultrapure sistema vode?
Kao dobavljač sistema Ultrapure vode, često me pitaju o procesu prečišćavanja koji ovi sistemi koriste. Ultračista voda, koja je voda koja je pročišćena do ekstremno visokih nivoa, neophodna je u širokom spektru industrija, uključujući farmaceutske proizvode, proizvodnju elektronike i naučna istraživanja. U ovom postu na blogu provest ću vas kroz korak po korak proces prečišćavanja Ultrapure sistema vode.
Predtretman
Put prečišćavanja ultračiste vode počinje prethodnom obradom. Cilj prethodnog tretmana je uklanjanje velikih čestica, suspendiranih čvrstih tvari i nekih otopljenih supstanci iz izvora sirove vode. Ovaj korak je ključan jer štiti osjetljivije i skuplje komponente za prečišćavanje dalje u nizu.
Jedna od uobičajenih metoda prethodnog tretmana je filtracija sedimenta. Taložni filter, obično napravljen od materijala kao što je polipropilen, koristi se za hvatanje velikih čestica kao što su pijesak, mulj i hrđa. Ovi filteri mogu imati različite veličine pora, obično u rasponu od 1 do 50 mikrona. Što je veća veličina pora, voda brže može proći, ali će i zarobiti manje malih čestica.
Drugi važan korak prethodnog tretmana je filtracija s aktivnim ugljem. Aktivni ugljen ima veliku površinu s mnogo sitnih pora koje mogu adsorbirati organska jedinjenja, hlor i neke teške metale. Klor se često dodaje u komunalne vode kao dezinfekciono sredstvo, ali može oštetiti membrane reverzne osmoze koje se koriste u kasnijim fazama prečišćavanja. Uklanjanjem hlora kroz filtraciju aktivnog uglja, možemo produžiti vijek trajanja ovih membrana.
U nekim slučajevima, voda takođe može biti podvrgnuta prethodnom tretmanu omekšavanja. Tvrda voda sadrži visoke nivoe jona kalcijuma i magnezijuma, što može uzrokovati stvaranje kamenca u cijevima i opremi. Omekšivači vode koriste jono-izmjenjivačke smole kako bi zamijenili jone kalcija i magnezija s jonima natrijuma, smanjujući tvrdoću vode.
reverzna osmoza (RO)
Nakon prethodnog tretmana, voda ulazi u fazu reverzne osmoze. Reverzna osmoza je ključni proces u prečišćavanju ultra čiste vode. Djeluje tako što vrši pritisak na vodu s jedne strane polupropusne membrane, prisiljavajući molekule vode da prođu kroz membranu, ostavljajući za sobom većinu otopljenih soli, organskih spojeva i mikroorganizama.
Polupropusna membrana koja se koristi u RO sistemima ima vrlo male pore koje propuštaju samo molekule vode i neke vrlo male čestice. Ovaj proces može ukloniti do 95 - 99% rastvorenih čvrstih materija iz vode. Postoje različite vrste RO sistema dostupnih za različite aplikacije. na primjer,Kontejnerski sistemi reverzne osmozesu prethodno sastavljeni i modularni, što ih čini lakim za transport i instalaciju.Komercijalni sistemi reverzne osmozesu dizajnirani za srednje do velike komercijalne aplikacije, dokOpštinski sistem reverzne osmozekoriste se za prečišćavanje velikih količina vode za komunalne vodovode.
Međutim, RO sistemi nisu savršeni. Možda neće moći ukloniti sve zagađivače, posebno neke vrlo male organske molekule i ione. Stoga su obično potrebni daljnji koraci pročišćavanja.
deionizacija (DI)
Deionizacija, poznata i kao jonska izmjena, koristi se za uklanjanje preostalih jona iz vode nakon reverzne osmoze. U sistemu deionizacije voda prolazi kroz kolone napunjene jono-izmjenjivačkim smolama. Ove smole se sastoje od sitnih perli koje imaju specifičan naboj.
Postoje dvije vrste jono-izmjenjivačkih smola: katjonske izmjenjivačke smole i anjonske izmjenjivačke smole. Smole za kationsku izmjenu mijenjaju pozitivno nabijene ione (kao što su natrijum, kalcijum i magnezijum) za jone vodonika, dok smole za anionsku izmjenu razmjenjuju negativno nabijene ione (kao što su hlorid, sulfat i karbonat) za hidroksidne jone. Kada voda prođe kroz ove smole, joni u vodi zamjenjuju se joni vodika i hidroksida, koji se zatim spajaju i formiraju molekule vode.
Deionizacija može proizvesti vodu sa izuzetno niskim nivoom jona, ali smole se moraju periodično regenerisati. To se obično radi ispiranjem smole koncentriranom otopinom kiseline ili baze kako bi se uklonili nakupljeni ioni i obnovio kapacitet jonske izmjene.
Ultrafiltracija (UF) i nanofiltracija (NF)
Ultrafiltracija i nanofiltracija su dodatni koraci pročišćavanja koji se mogu koristiti za dalje uklanjanje malih čestica, makromolekula i nekih virusa. Ultrafiltracione membrane imaju veće pore od nanofiltracionih membrana, obično u rasponu od 0,01 - 0,1 mikrona. Oni mogu ukloniti čestice kao što su bakterije, koloidi i neka organska jedinjenja velike molekularne težine.
Nanofiltracione membrane imaju manje pore, obično u rasponu od 0,001 - 0,01 mikrona. Oni mogu ukloniti većinu dvovalentnih jona (kao što su kalcij i magnezij) i neke monovalentne ione, kao i organska jedinjenja male molekularne težine. Ovi procesi se često koriste kao korak poliranja nakon reverzne osmoze i deionizacije kako bi se osiguralo da voda ispunjava stroge zahtjeve čistoće.
UV sterilizacija
UV sterilizacija se koristi za ubijanje bakterija, virusa i drugih mikroorganizama u vodi. Ultraljubičasto svjetlo na određenoj talasnoj dužini (obično oko 254 nm) može oštetiti DNK i RNK mikroorganizama, sprečavajući ih da se razmnožavaju i čineći ih bezopasnim.
UV sterilizacija je metoda dezinfekcije bez kemikalija koja ne dodaje nikakve dodatne tvari u vodu. To je pouzdan i efikasan način da se osigura mikrobiološka čistoća ultračiste vode, posebno u aplikacijama gdje prisustvo mikroorganizama može imati značajan utjecaj, kao što je farmaceutska i prehrambena industrija.
Poliranje i finalna filtracija
Završni korak u procesu prečišćavanja ultra čiste vode je poliranje i konačna filtracija. Ovaj korak je dizajniran za uklanjanje svih preostalih zagađivača u tragovima, kao što su čestice i organska jedinjenja, kako bi se postigao najviši nivo čistoće vode.
Jedinice za poliranje mogu koristiti kombinaciju tehnologija, kao što su mješovite ionsko-izmjenjivačke smole i ultra-fini filteri. Mješovite ionsko-izmjenjivačke smole sadržavaju i katjonske i anjonske izmjenjivačke smole u jednoj koloni, osiguravajući temeljitije uklanjanje jona. Ultra-fini filteri sa veličinom pora od samo 0,001 mikrona mogu ukloniti najsitnije čestice i osigurati da voda nema bilo kakve vidljive ili mikroskopske nečistoće.
Zašto odabrati naše sisteme za ultračistu vodu?
Naši sistemi Ultrapure vode dizajnirani su s najnovijim tehnologijama prečišćavanja kako bi vam pružili najkvalitetnije ultračistu vodu. Razumijemo da različite industrije imaju različite zahtjeve za čistoćom vode, a naši sistemi se mogu prilagoditi vašim specifičnim potrebama. Bilo da ste u farmaceutskoj industriji, gdje je čistoća vode ključna za proizvodnju lijekova, ili u industriji elektronike, gdje čak i najmanja nečistoća može utjecati na performanse elektroničkih komponenti, naši sistemi mogu isporučiti ultračistu vodu koja vam je potrebna.
Ako ste zainteresovani za naše Ultrapure sisteme za vodu ili imate bilo kakva pitanja u vezi procesa prečišćavanja, pozivamo vas da nas kontaktirate radi detaljnijeg razgovora. Naš tim stručnjaka spreman je da Vam pomogne u odabiru pravog sistema za Vašu aplikaciju i ponudi Vam najbolje moguće rješenje.
Reference
- AWWA (American Water Works Association). Kvalitet vode i tretman: Priručnik o opskrbi vodom u zajednici. McGraw - Hill.
- Crittenden, JC, Trussell, RR, Hand, DW, Howe, KJ, & Tchobanoglous, G. (2012). Tretman vode: principi i dizajn. John Wiley & Sons.
- Rautenbach, R., & Albrecht, R. (1989). Membranski procesi: principi i primjene. Wiley - VCH.