PRZEGLĄD TECHNIK UZDATNIANIA WODY

Między filtracją mechaniczną a dezynfekcją woda poddawana uzdatnianiu przechodzi szereg innych zabiegów. Przykładami są: odżelazianie oraz odmanganianie. Polegają one na napowietrzaniu wody, co powoduje jej nasycenie tlenem. W wyniku utlenienia zanieczyszczeń powstają związki, które są słabo rozpuszczalne w wodzie i można je odfiltrować.

W uzdatnianiu wody korzysta się również z technik membranowych. Do tej grupy zaliczana jest metoda osmozy odwróconej wykorzystująca półprzepuszczalne membrany o średnicy porów 0,0001÷0,001 μm. Polega ona na podaniu wody pod wysokim ciśnieniem na membranę, która oddziela roztwory o różnych stężeniach.

W efekcie cząsteczki czystej wody przez tę barierę przechodzą, a zanieczyszczenia się na niej zatrzymują. Technika osmozy odwróconej pozwala na uzyskanie wody demineralizowanej i na tle innych wyróżnia się dużą skutecznością w usuwaniu wszelkiego typu zanieczyszczeń (rzędu nawet 99%).

Jak pisaliśmy wcześniej, w niektórych zastosowaniach wymagane jest zmiękczenie wody. Ten etap uzdatniania powinien być poprzedzony filtracją mechaniczną. Woda powinna być też odżelaziona i odmanganiona. Zmiękczanie odbywa się na drodze wymiany jonowej, czyli fizykochemicznego procesu, w którym jony roztworu elektrolitu ulegają wymianie na jony takiego samego znaku, stanowiące część składową nierozpuszczalnych substancji filtrów - jonitów. W praktyce jony wapnia i magnezu są usuwane z wody przez wymianę na jony sodu z filtrów z żywic jonowymiennych.

Jakość wody jest też poprawiana przy użyciu różnego typu substancji chemicznych, które się do niej dodaje. Przykładami są środki: zmieniające odczyn pH, inhibitory korozji, wiążące tlen oraz hamujące rozwój glonów, grzybów i bakterii.

DYSTRYBUCJA WODY

Instalacje uzdatniania i dystrybucji należy zorganizować w taki sposób, by zapewnić nieprzerwane zasilanie zakładu wodą o odpowiedniej jakości. Przed wyborem technologii uzdatniania, urządzeń takich jak pompy i rur, którymi woda będzie rozprowadzana, powinno się wiedzieć: jaka jest jakość wody na wejściu, jaka jest oczekiwana w miejscu odbioru, w jakich ilościach i jakich przedziałach czasu będzie zużywana. To ostatnie decyduje o wydajności pomp. Na ich wybór wpływa również zadanie, które będą realizować.

Gdy na przykład wymagane jest utrzymania ciśnienia na danym poziomie bez względu na warunki panujące w instalacji, należy rozważyć zakup zestawu składającego się z kilku pomp pracujących w układzie równoległym, regulującego ciśnienie bez względu na aktualne natężenie przepływu wody i ciśnienie wlotowe.

Liczbę potrzebnych pomp trzeba określić na podstawie profilu spodziewanego obciążenia. Aplikacja warunkuje także sposób sterowania. Na przykład gdy pompa uzupełnia albo opróżnia zbiornik, w zależności od wymaganej precyzji kontroli poziomu jego zapełnienia może być wymagana dokładna regulacja pracy pompy lub dopuszczalna jest regulacja zgrubna.

Na wybór pompy mają także wpływ wymagania systemu uzdatniania wody, gdyż niektóre techniki wymagają zapewnienia odpowiednio wysokiego ciśnienia w instalacji. Projektując system dystrybucji wody, należy ponadto unikać rozwiązań, które mogą negatywnie wpływać na pracę pomp. Na przykład gdy wlot zbiornika jest umieszczony tuż przy jego wylocie, powstają turbulencje, które utrudnią pompie zassanie potrzebnej ilości wody.

SPECJALNE WYMAGANIA

Gdy chodzi o instalację, którą woda jest rozprowadzana na miejscu odbioru, w pewnych branżach wymaga ona szczególnej uwagi i stosowania specjalnych rozwiązań. Przykładem jest przemysł farmaceutyczny. Na przykład rury, którymi przesyłana jest woda, powinny być dezynfekowane zgodnie z zaleceniami norm określającymi poziomy skażeń mikrobiologicznych.

Specjalne rozwiązania konstrukcyjne wymagane w tej branży to również: pompy i zawory bez stref martwych, rury ze stali nierdzewnej, wymienniki ciepła z podwójnym płaszczem albo z monitoringiem różnicy ciśnień, filtry oddechowe klasy sterylizującej, stanowiące barierę uniemożliwiającą przenikanie do zbiornika zanieczyszczeń i chroniące jego zawartość przed skażeniem mikrobiologicznym, systemy wykrywające przecieki i płukane uszczelnienia pomp.

Bardzo ważnym elementem instalacji są oprócz tego odpływy. Najlepiej, jeżeli są zabezpieczone przerwą powietrzną, która jest lepszym rozwiązaniem niż zawory zwrotne czy antyskażeniowe. Kanały ściekowe należy sprawdzić pod kątem możliwości wstecznego skażenia.

Instalacje wodne nie powinny być eksploatowane powyżej ich nominalnej wydajności. Zarazem jednak trzeba szukać sposobów na oszczędzenie coraz droższej wody. Porady w tym zakresie przedstawiamy w ramce.