Дистиллированная вода

1. Где используется дистиллированная вода

2. Как получить дистиллированную воду

3. Комплектация оборудования для дистиллированной воды

4. Выводы

1. Где используется дистиллированная вода

В некоторых сферах промышленного производства, например фармакологии, требуется использовании воды определенной степени очистки. А именно отсутствие  в ней солей жесткости, органических элементов и других примесей. То есть полное соответствие регламенту ГОСТ 6709-72. Для каждого типа очистки существует свой регламент, где прописаны все нормы и состав воды на выходе. То есть для промывочной воды будут не такие жесткие требования, как для микробиологических исследований.

Дистиллят может иметь нескольких типов, в зависимости от степени очистки.  У каждой категории свое назначение. Например, первый тип, ультрачистая вода. Она используется при культивировании микроорганизмов, при разнообразных генетических исследованиях и т д. Второй тип, аналитического качества, применяется для изготовления растворов, разработке лекарств, при микробиологических исследованиях. И первый тип, общелабораторный, вода для нестерильных растворов, обработке емкостей.

Рис.1 Дистиллированнная вода

Также очищенная таким образом вода используется в качестве разбавителя концентратов или при изготовлении электролитов. Ей промывается котельное оборудование, во избежание образования накипи. Дистиллят заливают в бытовые приборы. Например, утюги или увлажнители воздуха.  То есть список использования дистиллированной воды довольно длинный. Это пустая вода, которая не вредна и не полезна. Но при этом при обработке не оставит никаких вредных веществ., что особенно важно на производстве. Обычная вода содержит в составе определенное количество веществ, которые могут накапливаться, вызывать коррозию, что ведет к неминуемому разрушению.  Обычной водой не обрабатывают продукцию, так как ее качество будет, мягко говоря, не подлежащее регламенту. Поэтому намного проще изначально позаботится о надлежащем качестве воды.

2. Как получить дистиллированную воду

Дистиллированную воду можно получить, используя любой первичный источник.  Чаще всего это водопроводная вода или скважина. Есть основные способы получения такой воды.

Дистилляция. Метод подразумевает нагрев жидкости и  превращение его в пар. А затем резкое охлаждение. При этом происходит образование конденсата, который собирается в емкость. Это и будет дистиллированная вода.  Для такого способа применяется специальное оборудование -дистилляторы. Они могут обрабатывать большой объем воды единовременно. Но при этом  значительно потребляют ресурсы на нагрев жидкости. Дистилляторы неприхотливы в обслуживании.  Изначально использовалось обычное выпаривание. Но таким способом нельзя было устранить определенные виды примесей. Например, удалить определенные  соли. Современные дистилляторы оснащены мембраной.

Ионный обмен. Применяется такой способ для предварительной обработки исходной воды перед основной фильтрацией.  В этом случае для обработки применяются специальные ионные смолы.  Проходя через них, происходит замещение ионов примесей на безвредные молекулы. А все загрязнения плотно присоединяются к гранулам смолы. Таким образом, вода полностью очищается от избытка солей, металлов, органики и т д.  Каждый тип ионных смол ориентирован на очистку от определенной группы примесей. Но при этом возможно их совмещение для более полной очистки.  Такой метод является экологически безопасным, однако, позволяет фильтровать определенный объем воды. То есть, сразу много не очистишь. Ионная смола требует обязательной регенерации. Через определенное время обязательно обработать гранулы солевым раствором. Происходит очищение и возобновление свойств смолы.

Обратный осмос. Пожалуй, один из самых востребованных способов получения дистиллированной воды на сегодня. В основе лежит мембранный метод. Поток воды пропускается через пористую мембрану. Ее ячейки настолько малы, что пропускают только молекулы воды. А вот все остальные элементы остаются. Благодаря мембране можно очищать воду до 99%. Для увеличения производительности, полученный концентрат вновь прогоняется через мембрану, тем самым повышая количество полученной чистой воды.  Из преимуществ такого способа в первую очередь выделяют качество очистки и безопасность. Но это так же не слишком быстрый процесс и большой объем воды составляет концентрат (оставшаяся вода с примесями). Мембране требуется предварительная обработка потока, чтобы различные примеси не нанесли механические повреждения. Потому что в этом случае потребуется замена элемента. Тем более предварительная обработка снизит нагрузку на основной элемент и позволит значительно ускорить время фильтрации.

Рис. 2 Технология очистки обратным осмосом

Электродиализ. Способ похож на мембранный, но в этом случае на поток воды влияет не давление, а электрическое поле. Благодаря ему вода проходит через ячейки мембраны,  полностью очищаясь.  Пермеат проходит в накопительную емкость, а концентрат сливается в дренаж. Способ позволяет очищать большой объем воды и экономичный в плане потребления энергии. Но используется не на всех производствах.

3. Комплектация оборудования для дистиллированной воды

Каждое оборудование имеет свою комплектацию. Это зависит не только от выбранного метода, но и требуемых параметров. Например, скорость фильтрации, исходных данных первичного источника, назначение. Если брать промышленность, то основным источником является водопроводная вода или наземный источник. Но есть несколько основных этапов, которые применимы к любому способу.

Предварительная очистка. Используется фильтр грубой очистки для устранения крупных механических загрязнений.  Такая обработка снижает нагрузку на основной элемент очистки. Так же в этот блок могут входить еще фильтры для корректировки состава воды перед основным этапом. Какие же механические примеси могут присутствовать в воде? Самые распространенные это окалины, если вода берется водопроводная. Если источник наземный, то мелкий мусор. Если из скважины, песок или ил. Также может присутствовать органика. Такой тип загрязнения может налипать на элемент очистки, создавая налет. Естественно. Качество обработки будет снижаться быстрее.  В любом случае такие элементы не только загрязнят фильтр, но и могут деформировать его. Например, мембранный метод обязательно имеет данный блок первичной обработки.

Основная очистка. Главный этап фильтрации. Зависит от выбора метода обработки. Это может быть ионная смола, мембрана. На данном этапе происходит очищение от всех основных загрязнений. Система обратного осмоса позволяет обойтись без дополнительной финишной очистки. Фильтрация происходит по определенному алгоритму.

Финишная очистка. Удаление остаточных соединений из вод. Так же может быть произведена доочистка.

Перед тем как подобрать наиболее оптимальный вариант очистки следует произвести анализ воды на выявление в ней количества примесей.  Далее производятся расчеты по производительности и расходам на эксплуатацию системы. Например, мембрану требуется промывать периодически и после завершения срока эксплуатации заменить. Ионная смола требует регенерации и полной замены, при необходимости.

4. Выводы

Дистиллированная вода используется во многих сферах. И способы ее получения достаточно просты. Если правильно подобрано оборудование.  У каждой системы есть свои преимущества и недостатки. Можно совместить несколько методов обработки. Но, как правило, современные системы фильтрации могут справляться  с  очисткой без дополнительной помощи.

Любое оборудование нуждается в сервисном обслуживании. Сроки такой проверки отличаются в зависимости от выбора системы фильтрации и состава воды. Соответственно, при сильном загрязнении очистку элементов придется производить чаще. В противном случае качество очистки значительно снизится. Очищаются системы вручную или автоматически. Конечно, наиболее приемлемый вариант установка блока управления. В этом случае по истечении определенного времени сработает сигнал и произведется очищение элемента. Например, для ионной смолы это будет регенерация и добавление раствора. Для мембраны, подача потока воды в обратном направлении. Остальные элементы системы также подлежат проверки на наличие механических повреждений и налету. Использование системы фильтрации по истечении срока эксплуатации не рекомендуется.