Установка очистки воды, добываемой на подземном водозаборе

20 апреля 2021

Вода на предприятиях по производству мороженого используется в технологическом процессе для приготовления рецептур, для CIP-мойки, для вспомогательного оборудования, для хозяйственно-бытовых нужд. Основным стандартом качества воды для технологии является СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

При выборе стадий очистки и набора оборудования также руководствуются дополнительными требованиями к воде для вспомогательного оборудования. Тип и расположение источника воды определяет возможные загрязнения. Вода из собственной скважины часто характеризуется повышенным содержанием железа, марганца, высокой жесткостью, щелочностью, минерализацией, встречаются сероводород, аммиак, нитраты, бор и др. Вода из водопровода уже обработана на городских станциях очистки до соответствия требованиям вышеуказанного СанПин, но из-за изношенности сетей может содержать значительное количество механических примесей, железа, обладать неприятным запахом из-за наличия свободного хлора и возможной жизнедеятельности бактерий в застойных участках сети. Вода из поверхностного источника часто имеет повышенное содержание механических примесей, высокую окисляемость, невысокую жесткость и солесодержание, качество сильно подвержено сезонным изменениям.

Для обезжелезивания и деманганации применяют схему окисления примесей с последующей фильтрацией на засыпных фильтрах. В качестве окислителей в водоподготовке используют ряд реагентов, самый доступный из них – кислород воздуха. Для насыщения воды кислородом подходят компрессоры, а также различные вакуумно-эжекционные устройства. Удаление свободного хлора, придающего неприятный запах воде, проводят на фильтрах с засыпкой активированного угля.

Отлично зарекомендовала себя технология ультрафильтрации как в качестве предварительной подготовки воды поверхностных источников, так и как единственная стадия для получения воды питьевого качества. Установки ультрафильтрации обеспечивают стабильное качество воды при возможных изменениях исходного состава, снижение содержания взвешенных веществ, мутности до 0,1 мг/л, органики в 2-3 раза, удаление железа. Мембраны установок представляют собой абсолютный барьер для бактерий и вирусов.

Существуют два основных метода умягчения воды – это ионный обмен на сильнокислотных катионитах в Na-форме и мембранный – нанофильтрация.

Умягчение ионным обменом является традиционным методом водоподготовки. Оно обеспечивает любую глубину очистки от солей жесткости, но требует применения реагента для регенерации – поваренной соли. Умягченная в одну ступень вода имеет жесткость до 0,5 мг-экв/л, солесодержание не меняется.

Наметившаяся в последнее время тенденция в водоподготовке – переход к эффективным, экологичным, малосточным методам, в т.ч. мембранным технологиям. Нанофильтрация, как «мембранный метод умягчения» позволяет отказаться от солевого хозяйства, значительно снизить эксплуатационные затраты. Подбором мембран можно обеспечить заданную степень умягчения. При умягчении нанофильтрацией солесодержание уменьшается на величину снижения жесткости.По последним проведенным расчетам окупаемость установки нанофильтрации при отказе от традиционной системы умягчения составляет 8-12 месяцев.

В отдельных случаях требуется частично или более глубоко снизить общее солесодержание. Для этого целесообразно применение мембранных методов обессоливания – обратного осмоса. Для долговечной работы воду, подаваемую на обратноосмотическую установку, необходимо тщательно подготовить – удалить железо, марганец, механические примеси, свободный хлор, ввести ингибитор отложения солей на поверхности мембранных элементов.

Встречаются источники, где имеется превышение по аммиаку, бору, нитратам. Имеются селективные ионообменные смолы для удаления данных загрязнений, эксплуатация которых требует проводить регенерацию и организовывать кислотно-щелочное хозяйство. Особенно сложной задача становится при совместном наличии ионов аммония и бора, т.к. они удаляются в противоположных условиях. В настоящее время разработаны, испытаны и используются бор-селективные мембраны, позволяющие с большей селективностью проводить его удаление без серьезных дополнительных затрат.

Рынок водоподготовительного оборудования обширен, при строительстве нового производства или проведении работ по модернизации имеющегося следует обращаться в специализированные организации, обладающие опытом создания систем для отрасли.