Промышленный дистиллятор воды (сравнение методов выпаривания и двуступенчатого осмоса)

Для выбора оптимального варианта дистиллятора воды Вы всегда можете обратиться  в нашу компанию. Перечень моделей представлен в разделе. 

Что полезного вы узнаете из содержания этой статьи:

1.    Для чего нужен дистиллятор

2.    Как работает дистиллятор (на основе двуступенчатого обратного осмоса)

3.    Комплектация системы

4.    Преимущества дистилляции методом двухступенчатого обратного осмоса.

5.    Метод дистилляции

6.    Выводы

Вода является очень важной частью во всех сферах человеческой деятельности. Она используется практически для всего. Но, к сожалению, её состояние уже далеко от идеального. Если рассматривать состав воды, то в ней можно найти много элементов: магний, кальций, железо, цинк, сероводород, нитраты, вирусы и еще много других веществ. Их количество и концентрация зависят от множества факторов. Влияет даже местоположение источника. Способы очистки в бытовом и промышленном секторе немного различаются, хотя используются одни и те же технологии. Чаще разница в фильтрующих элементах. Фильтрация воды в промышленности играет очень важную роль. Ведь любой источник содержит большое количество разнообразных элементов и минералов. Внешне может быть и незаметно, что вода грязная. Она не всегда имеет неприятный запах или вкус, и не обязательно мутная. То есть далеко не всегда только по внешнему виду определяется степень загрязненности. Практически во всех сферах производства ежедневно потребляется большое количество воды для разного назначения. Начиная от потребностей сотрудников и заканчивая технической. И для каждого типа воды необходим свой уровень обработки. Из начального источника, без фильтрации, она не используется. Причиной этому служит загрязнение примесями. Даже если исходным источником является водопроводная вода, которая уже предварительно обработана, необходима фильтрация. В воде могут содержаться не только механические элементы, но и солевые отложения, железо, марганец, растворенные газы, вирусы. Её нельзя использовать в первоначальном виде. Это подтверждают различные ГОСТы и нормативы. Поэтому на промышленных предприятиях очень важным пунктом является создание полноценной системы водоподготовки. Методов очистки воды довольно много. При этом используются не только разные технологии, но и фильтры. Для каждого производства предопределен свой уровень очистки. Так, в химической промышленности недопустимо присутствие в воде каких-либо веществ. Один из способов – дистилляция.

1.    Для чего нужен дистиллятор

Для начала определимся, что же такое дистилляция? Это процесс выпаривания жидкости путем нагрева и последующим охлаждением. Метод был известен еще в первом веке, использовался алхимиками. Позднее стали использовать для разделения эфирных масел. Сейчас этот процесс используется во многих сферах для выпаривания или разделения жидкостей. Не обошел метод и воду. С его помощью можно получить чистую воду из любого источника, путем термических изменений. Для удобства были созданы специальные устройства.

Дистиллятор-это специальное устройство, которое помогает очищать воду от всех примесей, делая её дистиллированной. Предшественником такого метода был способ выпаривания. При котором вода нагревалась и происходило удаление некоторых веществ. Но промышленность требует больших объемов воды. И постоянно нагревать слишком затратно. Происходит значительный перерасход ресурсов. К тому же выпариванием не добьёшься необходимого состава, так как удаляются не все загрязнения.

Назначение дистиллятора очень простое- сделать из любой воды дистиллированную, то есть пустую. Такую воду можно использовать для любого назначения и вреда она не принесет. Но пить её нельзя, используют при обработке продукции, ей охлаждают. И при этом совершенно не портится оборудование. Так как в воде нет никаких элементов, способных вызвать негативное воздействие.

Дистиллятор позволяет полностью убрать все примеси, при этом обрабатывая достаточно большой объем воды. Может использоваться как отдельно, так и в составе системы водоподготовки. Чем же так вредят загрязнения? Высокая концентрация различных минералов имеет свойство накапливаться в трубах, вызывать отложения, коррозии и другие разрушения. Все это влияние разрушает трубы, оборудование. Загрязненной водой нельзя обрабатывать продукцию, так как значительно снижается сроки эксплуатации или годности, нарушается технология. А так как предприятия требуют много воды и на постоянной основе, то более приоритетны экономичные способы обработки.

Современные промышленные дистилляторы работают, используя способ обратного осмоса. Основной элемент, который избавляет от примесей- мембрана. Она может быть одна или несколько. Зависит их количество от концентрации примесей и необходимой производительности.

Рис. 1 Принцип работы дистиллятора

Так для каких сфер промышленности необходим дистиллятор? В фармацевтике и химической промышленности, для изготовления реактивов. В ней хорошо растворяются все элементы, но при этом вода абсолютна нейтральна. В автомобильной сфере – любые жидкости основаны на дистилляте. Абсолютна чистая вода необходима при изготовлении косметических средств. То есть данная оборудование будет оправдано в любой сфере. Бытовые дистилляторы отличаются от промышленных размерами и производительностью.

Промышленный дистиллятор относительно универсален. Да, у него одна функция – очистка воды до состояния пустой. Но с ней он справляется великолепно. На производстве требуется разная степень очистки воды. Для обработки продукции необходима вода без каких-либо примесей. В питьевой могут содержаться некоторые элементы. Например, кальций. А скорректировать любой состав из пустой воды гораздо проще. Поэтому можно установить дистиллятор, а потом на финишной обработке добавить требуемые элементы.

2.    Как работает дистиллятор (на основе двуступенчатого обратного осмоса)

Такие устройства различны по методу обработки и производительности. Самый простой вариант – это нагрев жидкости и охлаждение. Появляющийся пар собирается в бак, где образуется чистая вода. Способ немного устарел, потому что длителен по времени. И не все примеси можно удалить таким способом. Термическая обработка справляется с умягчением воды и избавляет от большинства органических соединений. Но не всегда способна устранить тяжелые металлы или растворенные соединения. Поэтому устаревшие дистилляторы модернизируют или совмещают с другими методами фильтрации. Но наука не стоит на месте и современные разработки позволили усовершенствовать способ и скомпоновать с мембранной фильтрацией.

Промышленный дистиллятор на основе двуступенчатого обратного осмоса. Принцип действия.

Сначала поток воды поступает на начальную подготовку. Такая предварительная очистка позволяет избавится от механических загрязнений. Чаще всего это крупные примеси песка, ила, камней, окалин. Для этого используются различные фильтры грубой очистки. Сразу перекачивать воду на основные фильтры нельзя. Потому что механические загрязнения могут повредить целостность.

Следующим этапом является уже очистка от основных загрязнений. Поток, с помощью насоса, поступает в корпус 1-й ступени, в котором расположены обратноосмотические мембраны где проходит через мембрану. Происходит разделение на несколько потоков: пермеат и концентрат. Пермеат-это очищенная вода, а в концентрате содержатся все удаленные вредные вещества, и он утилизируется. Чистая вода вновь подается на мембраны 2-й ступени и снова происходит очистка. Пермеат отправляется в специальную накопительную емкость, а вторичный концентрат используется снова. Это позволяет значительно экономить расход воды. Тем более повторный концентрат уже не настолько загрязнен и может использоваться для охлаждения или в качестве технической воды. А может повторно подаваться на цикл очищения.

Рис.2 Промышленный дисттиллятор на основе двуступенчатого осмоса

Мембрана имеет маленький диаметр ячеек, что позволяет практически полностью удалить все загрязнения до 99%. То есть на выходе получается дистиллированная вода. Единственно, с чем сложно ей справится –это хлористые соединения. Так как они меньше молекул воды и способны проходить сквозь ячейки. Можно устранить данную проблему путем введения химических веществ. Но тогда способ уже перестает быть экологичным и не рекомендуем для использования в качестве фильтрации питьевой воды. Такой вариант фильтрации дает преимущество за счет снижения расхода потребляемой воды. Потому что второй концентрат используется еще раз.

Все элементы системы выполнены из коррозионностойкого материала (пвх, полипропилен и др.). Это необходимо из-за агрессивного воздействия воды на материал. Важное значение имеют правильно подобранные фильтрующие элементы – мембраны. Правильно подобрать мембранные элементы (мембраны) возможно с использованием специальных программ расчета обратного осмос, обратившись к специалистам. Например, к специалистам нашей компании «Вагнер».

Типоразмеры, селективность мембран могут быть различными, как и диаметр ячеек. Зависит от диаметра и видов химических, органических веществ, которые требуется удалить. А также от их концентрации. Слоев также может быть разное количество, с разной степенью пористости. На это влияет наличие тех или иных веществ в воде. А также имеет значение сфера применения дистиллятора. Если это, например, фармацевтическая промышленность или пищевая, то мембраны будут с самыми мелкими ячейками (с максимальной селективностью). Так как требуется максимально тонкая фильтрация. Контролирует систему специальный блок управления. Он необходим для осуществления промывки элемента. Если возникает необходимость модернизации системы, то всегда можно дополнить мембранами или другими фильтрами. Если необходима корректировка состава, то устанавливается минерализатор или ультрафиолетовые лампы. Чтобы система функционировала эффективно, проводится проверка системы. Делать это надо по мере необходимости. При выявлении каких-либо неисправностей, производится замена элемента.

При повышенной концентрации примесей или если в воде обнаружены тяжелые металлы, можно добавлять в воду реагенты. Это значительно снизит нагрузку на мембраны.

Дистилляция методом «выпаривания» - это энергозатратный метод. Учитывая нагревание большого объема воды. В этом отношении дистиляция с применением двуступенчатого обратного осмоса имеет преимущества в энергозатратах. То есть по сути, система выполняет те же функции, только менее затратная по расходу электроэнергии т.к. не требуется постоянного нагрева воды.

Дистиллятор помогает устранить все основные виды загрязнений, корректируя состав воды. Сравнивая дистиллятор на основе обратного осмоса можно сказать, что он удобный и наиболее эффективный. Такие устройства показали себя с лучшей стороны на производстве при обновлении систем или замене. Однако, данный метод наиболее эффективен если правильно подобраны мембраны. Определить можно только после того, как будет произведен химический анализ воды. Все комплектующие должны быть выполнены из качественных материалов. Если будет несоответствие, то сроки эксплуатации значительно сократятся.

3.    Комплектация системы

Комплектация промышленного дистиллятора может быть разной. Но если рассматривать стандартное наполнение на основе обратного осмоса, оно состоит из:

• Фильтр предварительной очистки. Нужен для первичной обработки воды от взвесей и механических загрязнений.
• Повысительный насос. Нужен для подачи, перекачки воды и создания давления.
• Корпус и мембраны 1-й ступени очистки (для получения фильтрата 1-й ступени).
• Корпус и мембраны 2-й ступени очистки (для получения фильтрата 2-й ступени).
• Блок управления с управляющим контроллером.
• Датчики сухого хода, реле давления и др. элементы автоматического управления системой..
• Гидробак для накопления фильтрата 1-й ступени.
• Промывочный блок (опционно).

 4.    Преимущества дистилляции методом двухступенчатого обратного осмоса.

Промышленное производство требует постоянной обработки воды в больших количествах. Она должна соответствовать нормативам по составу и техническим характеристикам. Оборудование, которое потребляет мало ресурсов, при этом имея высокую производительность, ценится гораздо больше, ввиду меньшего расхода ресурсов. Более современные дистилляторы наиболее точно подходит под заданные критерии. Поэтому установки на основе обратного осмоса наиболее приоритетны. Они не только удаляют все вредные минералы, но и позволяют избавиться от тяжелых металлов. Могут удалять все соли жесткости, делая воду более мягкой. К тому оборудование оснащено блоком управления, что повышает уровень безопасности. Такие дистилляторы потребляют мало ресурсов и для фильтрации не нужны химикаты.

Разная комплектация и размеры позволяют выбрать наиболее оптимальный вариант. Если говорить о других способах фильтрации, то они далеко не все могут делать воду дистиллированной. Говоря о классическом варианте «выпаривания», потребляется очень много ресурсов. К тому же они достаточно габаритны. При обработке воды не происходит изменение технических характеристик. То есть вода не изменяется по температуре. А не все предприятия могут позволить себе увеличить площадь для фильтрующего оборудования. А если уже есть определенная система водоочистки и дистиллятор является его звеном, то в этом случае размеры оборудования играют не последнюю роль.

Теперь хотелось бы поговорить о пользе такого устройства, как дистиллятор. Это несомненно необходимое оборудование практически на каждом производстве. То, что обрабатывать продукцию необходимо только очищенной водой, это понятно. Как и то, что загрязненная вода вредит трубам и оборудованию. Но вот, например, вода, которая требуется для сотрудников. Она не должна содержать вредных примесей. Есть несколько мнений, что можно употреблять воду только с определенным составом, потому что именно так организм получает необходимые минералы. И второе мнение, что дистиллированная вода наоборот укрепляет и очищает организм. К какой версии прислушиваться, решает каждый самостоятельно. Но то что вреда от потребления дистиллированной воды нет, это научно доказано. В любом случае она требует определенной очистки и промышленный дистиллятор позволяет получить воду определенного уровня, в соответствии с регламентом.

Промышленный дистиллятор относительно универсален. И это позволяет его использовать в любых сферах производства. Огромное преимущество в его неприхотливости. То есть не требуется постоянный контроль и сервисное обслуживание. Да, конечно, проверять оборудование обязательно. Но если система автоматизирована, то блоки управления могут самостоятельно контролировать все процессы. Зависит от установленного контроллера.

Говоря непосредственно о производственном процессе, дистиллятор приносит пользу в эффективном очищении большого объема воды. По сути это и является основной его задачей. Как уже говорилось ранее, современный дистилляторы на основе обратного осмоса наиболее удобны и функциональны. Они могут фильтровать большой объем воды, при этом потребляя мало электричества. Они автоматизированы, что позволяет исключить человеческий фактор.

5.    Метод дистилляции

Перед тем как производить сравнение необходимо выяснить какие именно способы могут так же очищать воду как дистилляторы. Точно такими же качествами обладает метод с использованием мембраны. Но при стандартной очистке с помощью мембраны вода проходит через мембрану только в один этап и получается слишком большой расход воды. Кроме этого способа подходит только классическая дистилляция -выпариванием.  Все различия видны в таблице.

Таблица 1  – Сравнительные характеристики дистилляторов воды

Исходя из представленных данных можно сказать, что современные дистилляторы гораздо более экономичнее и имеют повышенную производительность. К тому же автоматизация процесса дает значительное преимущество.

При использование каких-либо других технологий придется устанавливать дополнительные фильтры. А это покупка новых комплектующих и повышенные расходы на эксплуатацию системы. К тому же, установка дополнительных фильтров может затянут время очистки. Ведь потоку придется проходить несколько этапов фильтрации. Со временем все элементы придется очищать или заменять, когда выйдут сроки эксплуатации.

Исходя из этого можно сказать, что промышленные дистилляторы, которые используют мембранную технологию лучше и экономичнее, чем стандартный вариант. Они экономичны и позволяют обрабатывать большое количество воды. А кроме того метод дистилляции абсолютно безопасен и моет использоваться в любых сферах.

6.    Выводы

Классический вариант промышленных дистилляторов один из самых простых и экологичных способов очистить воду от высокой концентрации примесей. А ими наполнена любая вода. Хоть наземный источник, хоть водопроводная. Если рассматривать промышленность, то там источником чаще служит либо наземный источник, либо водопроводная. И не всегда второй вариант более привлекательный. Если трубопровод очень старый, то в нем скопилось большое количество всевозможных примесей. И они попадают в поток прежде, чем доходят до потребителя. Такая большая концентрация вредных веществ должна быть устранена. Наземный источники также не обделены повышенным содержанием различных элементов, к тому же там присутствуют бактерии и вирусы. При обработке термическим способом устраняется большинство известных вирусов. Так же могут быть устранены соли жесткости. Но при этом приходится менять технические характеристики воды, путем нагрева и охлаждения. А это может повлиять на органолептические свойства воды.

Поэтому оптимальным вариантом будет просчитать экономическую выгоду и расходы всех ресурсов на эксплуатацию дистиллятора. А после этого принимать решение о выборе технологии. Но в любом случае промышленный дистиллятор является одним из самых экологичных методов получения дистиллированной воды.

Дистилляция помогает устранить все загрязнения, корректируя состав воды. Очищенная вода всегда соответствует регламенту. Сравнивая дистиллятор на основе обратного осмоса можно сказать, что он удобный и наиболее эффективный. Такие устройства показали себя с лучшей стороны на производстве при обновлении систем или замене. Однако, данный метод наиболее эффективен если правильно подобраны мембраны. Определить можно только после того, как будет произведен химический анализ воды. Все комплектующие должны быть выполнены из качественных материалов. Если будет несоответствие, то сроки эксплуатации значительно сократятся.

Промышленные дистилляторы можно модернизировать. Это необходимо в случае корректировки состава воды. Для этого могут быть использованы минерализатор или любой обеззараживатель. Современные устройства упрощают весь процесс фильтрации. Они могут очищать большое количество воды за довольно короткое время, тем самым повышая производительность. При этом специальное сервисное обслуживание системы не потребуется. Проверка, несомненно, нужна, но в качестве осмотра и подтверждения эффективности.

Все оборудование дистиллятора противостоит агрессивному внешнему воздействию и способно выдерживать значительные нагрузки. Если система автоматизирована, то можно корректировать настройки в процессе работы. При увеличении концентрации загрязнений очистку необходимо делать чаще. При использовании мембран при дистилляции, на элементе могут оставаться отложения. Это следствие агрессивного воздействия среды. Убрать их можно химическими средствами. При этом требуется замочить элемент в растворе и после промыть обычной водой. В комплектации системы моет быть предусмотрен этот пункт и установлен бак для очистки с помощью химикатов.

Подводя итоги, можно смело заявлять, что промышленный дистиллятор универсальный и эффективный способ для фильтрации воды. Его неприхотливость и экономичность в ресурсах ставят его на уровень выше других способов. А высокая производительность позволяет не останавливать процесс производства. Оборудование для водоподготовки играет очень важное значение, поэтому появляются новые модернизированные системы. Возможно, в ближайшем будущем и будет придуман новый метод фильтрации, который заменит дистилляцию. Может комбинируют дистиллятор с другими технологиями очистки, которая позволит еще больше снизить расходы на эксплуатацию или повысить производительность. Но на данный момент это один из наиболее качественных вариантов обработки воды, который используется практически повсеместно.