Przemysłowa odwrócona osmoza jest bardzo istotnym elementem wielu układów w sektorze przemysłowym. Te niezwykle dokładne i skuteczne urządzenia do wytwarzania wody o wysokim stopniu czystości. Co warto wiedzieć o przemysłowej odwróconej osmozie? Kiedy warto ją wybrać?
Powodzenie wielu procesów technologicznych jest uzależnione od jakości wody. Powinna się ona charakteryzować wysokim stopniem czystości. Zarówno woda z sieci wodociągowych, jak i ta pochodząca ze studni często nie spełnia naszych wymagań. Dlatego też uzdatnianie wody powszechne jest w procesach laboratoryjnych, produkcyjnych, technologicznych oraz medycznych. Zachęcam do przeczytania między innymi: Uzdatnianie wody do przemysłu farmaceutycznego, Uzdatnianie wody do laboratorium, Redukcja cukrów na odwróconej osmozie
Wysokie standardy jakości wody musi utrzymywać także gastronomia i cały sektor HoReCa. Odpowiednie filtry do wody to klucz do sukcesu. Popularne jest uzdatnianie wody z wykorzystaniem przemysłowej odwróconej osmozy. To niezawodne i niezwykle skuteczne urządzenie, dostępne w różnych wariantach do wyboru.
Skuteczność przemysłowej odwróconej osmozy
Membrana osmotyczna w przemysłowej odwróconej osmozie usuwa z wody metale ciężkie takie, jak choćby kadm, arsen, ołów, srebro i rtęć oraz rozpuszczone w wodzie sole chloru, chromu lub miedzi. Membrana osmotyczna, czyli najważniejszy komponent przemysłowej odwróconej osmozy, radzi sobie dobrze również z ciężkimi truciznami. Wyzwaniem nie są dla niej również produkty odpadowe powstające między innymi w przemyśle chemicznym.
Dokładność membran osmotycznych w przemysłowych odwróconych osmozach jest tak duża, że ciężko porównać ją do innych metod oczyszczania wody. Dlatego przemysłowa odwrócona osmoza jest tak popularna. Stosowany w przemysłowej odwróconej osmozie molekularny sposób oddzielania cząsteczek charakteryzuje się dużą skutecznością utrzymującą się na poziomie nawet 98%.
Filtracja wstępna i separacja w przemysłowej odwróconej osmozie
Podczas gdy wszystkie szkodliwe substancje rozdzielane są na membranie osmotycznej w przemysłowej odwróconej osmozie, sam strumień wody, który płynie wewnątrz, a więc po powierzchni dystansowej, jest kierowany do kanalizacji proporcjonalnie do odzysku wody (zgodnie z parametrami membrany). Przebieg ten jest stosunkowo łatwy dzięki istniejącej warstwie czystej wody, dla której charakterystyczne jest to, że tworzy się bezpośrednio na powierzchni membrany przemysłowej odwróconej osmozy jako konsekwencja magnetyzacji.
Warstwa magnetyczna charakteryzuje się tym, że swobodnie mogą na niej pływać zarówno molekuły, jak i te cząstki, które nie zostały przepuszczone. Co ważne, cząstki te nie wchodzą w kontakt z membraną osmotyczną, a ciągły strumień przemywania przyczynia się do tego, że otwory membrany osmotycznej w przemysłowej odwróconej osmozie nie mogą zostać zatkane. Oryginalna technologia ciągłego przemywania sprawia, że membrany cienkowarstwowe przez długi czas znajdują się w dobrej kondycji.
Przemysłowa odwrócona osmoza charakteryzuje się nie tylko dużą wydajnością, ale i żywotnością. Dlatego też ten proces uzdatniania wody szybko przyjął się między innymi w przemyśle spożywczym, hotelach, restauracjach oraz szpitalach.
Najważniejsze informacje techniczne o przemysłowej odwróconej osmozie
Uzdatnianie na przemysłowej odwróconej osmozie pozwala na uzyskanie wody o bardzo niskim zasoleniu. W przypadku rozwiązania przemysłowego niemal zawsze konieczna jest instalacja filtracji wstępnej i urządzeń zmiękczających, które mają chronić membranę. Oprócz filtrów mechanicznych najczęściej stosuje się antyskalant. Co do zasady przyjmuje się, że do systemu przemysłowej odwróconej osmozy trafia woda wolna od żelaza, chloru, twardości oraz manganu, której SDI wynosi mniej niż 5.
W przemysłowych jednostkach odwróconej osmozy stosuje się membrany o wielkości 8 cali o typie zwinięcia spiralnego. W takim przypadku produktem, który utrzymuje je w dobrej kondycji jest wspomniany już antyskalant bazujący na fosforanach lub polimerach. Nie jest to rozwiązanie tanie, jest jednak znacznie tańsze niż ewentualna wymiana membrany osmotycznej w przemysłowej odwróconej osmozie. Zaletą antyskalantów jest to, że nie tylko wydłużają żywotność membran, ale również sprawiają, że związki soli nie wytrącają się i nie krystalizują się na powierzchniach błon.
Niebezpieczna potrafi być już pierwsza krystalizacja, do której dochodzi wewnątrz membrany osmotycznej w przemysłowej odwróconej osmozie. Zaczopowaniu ulega cała powierzchnia. Oczywiście, można starać się ratować membranę osmotyczną, w czym pomagają kąpiele w odpowiednich preparatach z wykorzystaniem środków dopuszczonych przez producenta. Nawet płukanie membrany osmotycznych w przemysłowej odwróconej osmozie z twardych nalotów nie daje nam jednak pewności, że efekt końcowy nas usatysfakcjonuje. Więcej informacji także w artykule: Zapychanie membran osmotycznych w przemyśle (fouling)
Kolejnym problemem, z którym mamy do czynienia na powierzchni membran przemysłowej odwróconej osmozy jest obecność bakterii, które też potrafią je zaczopować.
W szczególny sposób wskazane jest zapobieganie zjawisku skażenia membrany w przemysłowej odwróconej osmozie ze strony wody surowej. Owszem, jest to sytuacja, której nie można wykluczyć, w takim przypadku konieczna jest jednak całościowa dezynsekcja z zachowaniem wyjątkowej ostrożności.
Podczas wyboru jednostek przemysłowej odwróconej osmozy kluczowe znaczenie ma zapotrzebowanie godzinowe. Przy określaniu wydajności technologicznej przyjmuje się stosunek wynoszący 75% permeatu do 25% odrzutu.
Sterowniki do przemysłowej odwróconej osmozy
Ważnym elementem całego systemu przemysłowej odwróconej osmozy jest sterownik. Elementy kluczowe to DTR (dokumentacja techniczno-ruchowa) i zabezpieczenia membrany . Nie da się ukryć, że zakup sterownika dobrej firmy stanowi spory wydatek. Kupowanie tańszych sterowników wydaje się jednak zbyt dużym ryzykiem. Systemy przemysłowej odwróconej osmozy bez sterownika, z pompą wysokociśnieniową (rozwiązanie budżetowe) są awaryjne.
Przemysłowa odwrócona osmoza ma sterownik, który może wykonywać szereg zadań. Kluczowe znaczenie wydaje się przy tym mieć sterowanie nastawne dla płukania membran (czasowe lub wymuszone). Pomaga to w utrzymaniu RO w dobrej kondycji.
Jeśli więc użytkownik posiada przemysłową odwróconą osmozę i zależy mu na wyciśnięciu jak największej ilości wody czystej, a jednocześnie ma skręcony zawór wody zrzutowej, musi mieć świadomość tego, że czynność ta jest wykonywana kosztem membran. Nie ma bowiem mowy o zachowaniu ciągłości liniowej płukania przemysłowej membrany osmotycznej z odpowiednim przepływem sugerowanym przez samego producenta. Otrzymana dokumentacja techniczna powinna mieć więc kluczowe znaczenie przy sposobie wykorzystywania przemysłowej odwróconej osmozy.
Dezynfekcja przemysłowej odwróconej osmozy
Dla mikroorganizmów charakterystyczne jest to, że mogą się one rozmnażać w każdym miejscu i w każdym czasie. Ich szybkość jest zawrotna. Największym zagrożeniem są bakterie, musimy jednak liczyć się również z zagrożeniem ze strony glonów oraz grzybów.
Jeśli warunki są sprzyjające, dla niektórych bakterii charakterystyczne jest to, że mogą się reprodukować nawet co 20 minut. Teoretycznie każda bakteria tworzy przy tym kolejną generację, a ta reprodukuje się w takim samym tempie. Oczywiście, w pewnych okolicznościach procesy te ulegają zahamowaniu, nadal jednak tempo reprodukcji jest wyjątkowo szybkie uświadamiając nam, z jak poważnym zagrożeniem mamy do czynienia.
Gdyby bakteriom nic nie przeszkadzało, w pewnym momencie ich waga musiałaby być podawana przez nas w tonach. Tu naszym sojusznikiem okazuje się między innymi brak pożywienia oraz brak przestrzeni umożliwiającej tak spektakularny rozwój.
Wzrost ich populacji generuje przynajmniej kilka rodzajów problemów. Gdy mamy do czynienia z systemami przemysłowej odwróconej osmozy najczęściej należy liczyć się z ich chorobotwórczością, zatykaniem i tworzeniem się związków organicznych. Chorobotwórczość to zdolność niektórych mikroorganizmów do tego, aby wywoływać choroby wśród ludzi.
Z kolei zatykanie ma miejsce wtedy, gdy obecność bakterii ogranicza przepływ, a czasem całkowicie zatyka przemysłową odwróconą osmozę lub membrany. Szczególnie podatne na zatykanie są oczywiście cienkowarstwowe membrany dedykowane przemysłowej odwróconej osmozie. Co więcej, bakterie mają tendencję do przyczepiania się do materiałów filtracyjnych znajdujących się w filtrach.
Choć często zdarza się nam o tym zapominać, bakterie odpowiadają również za wydzielanie określonych związków organicznych. Ze związków organicznych zbudowane są również ich ciała. Co więcej, niektóre z tych związków są bardzo szkodliwe zwłaszcza, jeśli mamy z nimi do czynienia z uzdatnianiem wody w przemyśle farmaceutycznym oraz mikroelektronicznym.
Gdy analizujemy ostatnie stulecie, nie możemy nie oprzeć się wrażeniu, że zdecydowana większość problemów mikrobiologicznych była kontrolowana przez chlorowanie wody. Chlor jest środkiem utleniającym, zawiera więc elektrony pochodzące z innych związków chemicznych, w tym również krytyczne molekuły należące do mikroorganizmów. W praktyce oznacza to, że może ograniczyć ich wzrost oraz reprodukcję.
Oczywiście, chlor nie jest jedynym utleniaczem, z którym mamy do czynienia. W tym kontekście warto wspomnieć o ozonie, nadtlenku wodoru oraz o chromowcach takich, jak choćby jod. Jeśli utleniacze są stale dodawane do systemów uzdatniania wody, a jednocześnie utrzymuje się ich określony poziom szczątkowy, problemy z mikroorganizmami niemal nie istnieją.
Tu jednak natrafiamy na dość poważny problem. Okazuje się bowiem, że wiele membran przemysłowej odwróconej osmozy nie toleruje utleniaczy. Już choćby dlatego urządzenia tego typu są tak podatne na szybki wzrost mikroorganizmów. Jeśli dochodzi do ich zainfekowania, zalecane jest poddanie go dezynfekcji. Ta sama czynność dotyczy też urządzenia wykorzystywanego w procesie wstępnego uzdatniania wody. Tu najczęściej zastosowanie znajdują związki utleniające. Pomocne może jednak okazać się również ciepło i biocydy, a więc substancje wykorzystywane w procesie niszczenia mikroflory i mikrofauny. Bardzo często zastosowanie znajdują w tym kontekście nadtlenki wodoru, dla których charakterystyczne jest wysokie pH. Alternatywą dla nich są preparaty przygotowywane w oparciu o zalecenia producenta membran przemysłowej odwróconej osmozy.
W środkach utleniających znajduje się chlor, ozon, brom, jod i nadtlenek wodoru. Oczywiście, należy liczyć się z tym, że w systemie wstępnego uzdatniania wody pozostanie nieco wolnego chloru. Zazwyczaj mówimy jednak o wartościach, które nie wywołują problemów mikrobiologicznych. Wychodzi się jednak z założenia, że nawet ta pozostałość powinna zostać wyeliminowania.
Odchlorowywanie to proces, którego dokonuje się z wykorzystaniem węgla aktywowanego, który w tym konkretnym przypadku ma postać kolumn węglowych sterowanych procesem płukania. Może być to dokonane automatycznie albo z wykorzystaniem bloku umieszczonego przed elementem przemysłowej odwróconej osmozy.
Warto mieć na uwadze to, że większość środków dezynfekujących zabija lub unieszkodliwia około 99,9% organizmów, które znalazły się w wodzie. W praktyce oznacza to jednak, że nawet tak duża skuteczność nie eliminuje problemu mikrobiologicznego w systemie. Jest to związane oczywiście z ogromną ilością bakterii oraz z zawrotnym tempem, w jakim się one namnażają. Żywe bakterie są przy tym bakteriami ponownie zdolnymi do reprodukcji.
Przemysłowa odwrócona osmoza powinna być okresowo dezynfekowana. Powinny być odkażane filtry wstępne oraz wszystkie komponenty systemu przemysłowej odwróconej osmozy. Częstość odkażania nie zawsze jest taka sama i uzależnia się ja przede wszystkim od problemów z wydajnością przemysłowej odwróconej osmozy.
Filtry wstępna można dezynfekować przy użyciu nawet dużych ilości związków utleniających. Ich skuteczność działania jest jednak uzależniona nie tylko od dawki, ale i od czasu. Tu sprawdza się zasada mówiąca o tym, że im dłuższy jest czas ich działania, tym lepiej. Jeśli zależy nam na jego oszczędzeniu, zalecane jest stosowanie możliwie dużej koncentracji środka chemicznego.
Jeśli pozwalają na to materiały, z których składa się system filtracji wstępnej, może dojść do odkażania z wykorzystaniem gorącej wody. Jeśli proces ma trwać godzinę, temperatura powinna wynosić około 82°C, jeśli ma być krótszy – musi być jeszcze wyższa.
Okazuje się jednak, że zdecydowana większość membran cienkowarstwowych przemysłowej odwróconej osmozy nie toleruje nie tylko środków utleniających, ale również wysokiej temperatury. W takim przypadku rozwiązaniem okazuje się chemiczne oczyszczanie membran osmotycznych w przemysłowej odwróconej osmozie.
W zależności od tego, czy mamy do czynienia z obecnością metali, możemy sięgać najpierw po środki o niskim, a następnie o wysokim pH z uwzględnieniem domieszki detergentu oraz środka chelatującego. Nie zaszkodzi też uzupełnić czyszczenie chemiczne odkażaniem z zastosowaniem biocydów lub środków zalecanych przez producenta.
Jeszcze przed rozpoczęciem procesu odkażania warto też upewnić, że zarówno koncentracja środka odkażającego, jak i temperatura nie doprowadzi do uszkodzenia materiałów konstrukcyjnych systemu przemysłowej odwróconej osmozy.
Dobór przemysłowej odwróconej osmozy do potrzeb
Dobór przemysłowej odwróconej osmozy do konkretnego przedsiębiorstwa jest kwestią bardzo indywidualną, zależną od warunków panujących w zakładzie oraz parametrów wody. W celu doboru przemysłowej odwróconej osmozy, najlepiej skontaktować się ze specjalistą branży uzdatniania wody. Po wstępnym wywiadzie, na podstawie zebranych danych powstaje projekt technologiczny z dokładną dokumentacją. Zatwierdzenie jest równoznaczne z możliwością przejścia do realizacji. Przemysłowa odwrócona osmoza powinna być regularnie serwisowana. Zainteresowanych montażem tej przemysłowej stacji uzdatniania wody zapraszam do kontaktu.
