Фильтрация

Предварительная подготовка и получение

Предварительная подготовка – это совокупность операций, направленных на получение воды такого качества, которое требуется для конечной стадии получения воды очищенной.

Получение – финишная стадия, обеспечивающая получение воды, соответствующей нормативным требованиям.

Фильтрация

Современные фильтрующие системы представляют собой установки с 3-х или 5-ти цикловым режимом работы с возможностью как автоматического (с помощью программируемого контроллера), так и ручного управления (рис. 1.1.-1.2.):

При З-х цикловом режиме работы фильтрационной установки предусмотрены получение очищенной воды, обратная промывка и прямая промывка фильтрующей среды. Данный режим используется в установках с засыпкой, не требующей регенерации (многослойные фильтры, фильтры обезжелезивания на основе Birm, фильтры с активированным углем).

5-ти цикловый режим работы подразумевает получение очищенной воды, обратную промывку, регенерацию/медленную промывку, быструю промывку и наполнение солевого бака. Данный режим используется для фильтрационных установок, в которых необходимо проведение регенерации фильтрующей среды (фильтры обезжелезивания на основе марганцевого цеолита, фильтры умягчения).

1.1. Использование многослойных фильтров является одной из первоначальных стадий предварительной подготовки воды. Их применение целесообразно при высокой мутности воды и высоком содержании механических, коллоидных частиц. Комбинации фильтрующих сред варьируют в зависимости от качества исходной воды, но чаще всего представлены гидроантрацитом, гранатом, кварцем и поддерживающей засыпкой в виде протравленного гравия.

При использовании многослойных фильтров необходимо обеспечить минимальную скорость фильтрации воды - 5-10 м/час и высокую скорость обратной промывки – 35-40 м/час. Исходя из этого, важным критерием является правильный выбор насоса для обеспечения надлежащих скоростей фильтрации и обратной промывки.

Рис. 1.1. Внутреннее устройство автоматического фильтра с 5-ти цикловым режимом работы и дополнительным оборудованием

1. Управляющий клапан;

2. Контроллер;

3. Корпус фильтра;

4. Дренажный шланг;

5. Распределительная труба;

6. Щелевая корзина;

7. Фильтрующая среда;

8. Манометры;

9. Обводная вентильная система;

10. Счетчик расхода воды;

11. Бак для приготовления и хранения регенерирующего раствора (NaCl);

12. Солевая сетка с «Air check» (регулируемый поплавковый механизм – дополнительная функция);

13. Решетка для соли (NaCl);

14. Крышка бака;

15. Труба-колодец;

16. Перелив;

17. Трубка для подачи раствора в фильтр и воды в бак;

18. Блок питания контроллера (сетевой адаптер);

19. Входной вентиль;

20. Выходной вентиль;

21. Пробоотборник

Рис. 1.2. Внутреннее устройство автоматического фильтра с 3-х цикловым режимом работы и дополнительным оборудованием

1 управляющий клапан,

2 контроллер,

3 корпус,

4 дренажный шланг,

5 распределительная труба,

6 щелевая корзина

7 фильтрующая среда,

8 манометр,

9 обводная вентильная система (байпас),

10 счетчик расхода воды,

11 поддерживающая засыпка.

1.2. Фильтры обезжелезивания на основе фильтрующих сред Birm и марганцевого цеолита применяются для удаления присутствующих в воде примесей железа и марганца. Кроме того, с помощью марганцевого цеолита удаляется растворенный в воде сероводород. В результате процессов химического каталитического окисления на поверхности фильтрующей среды, растворенное железо и марганец переходят в нерастворимую форму (гидроксид) и в виде хлопьевидного осадка путем обратной промывки выводится из фильтра.

При использовании фильтрующей среды Birm важным условием является наличие в воде растворенного кислорода в концентрации, большей на 15% концентрации растворенного железа. Марганцевый цеолит по мере использования теряет свои каталитические свойства, поэтому необходимым является его периодическая (или постоянная) регенерация раствором калия перманганата. При высоких концентрациях железа и марганца в воде, необходимо предварительно использовать системы аэрации воды.

1.3. Одними из широко используемых в фармацевтической практике являются фильтры с активированным углем, адсорбирующим органические вещества с низким молекулярным весом, хлор и удаляют их из воды. Они используются для получения определенных качественных признаков (обесцвечивания воды и улучшения ее вкуса и др.), для защиты от реакции следующими за ними поверхностями из нержавеющей стали, резиновых изделий, мембран.

Следует отметить, что с момента удаления активного хлора вода лишается какого-либо бактерицидного агента и, как правило, происходит стремительный рост микроорганизмов. В угольных фильтрах имеются особенно благоприятные условия для развития микробиологической флоры из-за очень большой и развернутой поверхности. В последнее время в качестве фильтрующей среды применяется активированный уголь, импрегнированный серебром, применяемый для снижения микробиологического роста.

1.4. Умягчение является частным случаем ионного обмена. Умягчители воды удаляют такие катионы, как магний и кальций, т.е. позволяют понизить жесткость воды.

В большинстве случаев используются автоматические колонки - умягчители, заполненные катионитом, в которых происходит обмен катионов солей жесткости на катионы натрия. На фармацевтических предприятиях при необходимости постоянного (круглосуточного) получения умягченной воды применяются дуплексные установки, регенерация ионообменных смол в которых проводится попеременно.

При снижении обменной емкости смолы проводится периодическая ручная или автоматическая регенерация раствором натрия хлорида.

Умягчение используется в системе водоподготовки чаще всего в 3-х случаях:

- перед обратным осмосом и дистилляцией;

- для получения воды, используемой для регенерации установки ионного обмена;

- в случае, когда достаточно получение умягченной воды (применение воды в автоклавах, моечных и т.п.).

Умягчители, удаляя поливалентные ионы из исходной воды, снижают тем самым потенциальную возможность образования нерастворимого осадка на мембранах обратного осмоса и внутренних поверхностях дистиллятора. К тому же, помимо удаления солей жесткости, путем умягчения можно удалить следовые концентрации очень нежелательных ионов, таких как барий, алюминий, стронций.

Дата добавления: 2015-07-15