Przemysłowe odżelaziacze i odmanganiacze wody to centralne urządzenia o dużej wydajności i wysokiej skuteczności. Na rynku dostępne są filtry z wbudowanym systemem wstępnego napowietrzania oraz bez niego, dzięki czemu możliwe jest uzdatnianie wody w instalacjach korzystających zarówno z hydroforu przeponowego, jak i przepływowego.
Spis treści:
- Dlaczego przemysłowe odżelazianie wody to konieczność?
- Dobór przemysłowych odżelaziaczy wody
- Metody odżelaziania wody w przemyśle
- Przemysłowe odżelaziacze wody ze wstępnym napowietrzaniem
- Przemysłowe odżelaziacze wody bez wstępnego napowietrzania
- Przemysłowe odżelaziacze wody – podsumowanie
Dlaczego przemysłowe odżelazianie wody to konieczność?
Woda jest integralnym elementem wielu procesów przemysłowych, takich jak chłodzenie, płukanie, mieszanie, rozpuszczanie, a w wielu sektorach stanowi również kluczowy składnik produktów końcowych. Żelazo w wodzie, i towarzyszący mu mangan, mogą w tym kontekście powodować szereg zakłóceń prowadzących do strat produkcyjnych, opóźnień i zwiększonych kosztów operacyjnych.
Polskie normy wody pitnej, które dopuszczają maksymalne stężenie żelaza na poziomie 0,2 mg/l, w przypadku wielu aplikacji przemysłowych są zbyt łagodne. Jednocześnie coraz więcej przedsiębiorstw korzysta z własnych ujęć wody gruntowej, w których stężenie tego metalu może się różnić w zależności od regionu i warunków geologicznych. Wody gruntowe w Polsce często zawierają zwiększone ilości żelaza, zwłaszcza w warstwach wodonośnych położonych na głębokościach od kilku do kilkudziesięciu metrów.
W odniesieniu do wyśrubowanych norm branżowych i technologicznych, w większości zastosowań przemysłowych, konieczne jest uzdatnianie wody z naciskiem na redukcję żelaza i manganu. W tym celu stosuje się przemysłowe odżelaziacze wody o dużych wydajnościach, jednak wybór optymalnego urządzenia nie zawsze wydaje się oczywisty. Niekiedy zachodzi również konieczność zaprojektowania indywidualnego rozwiązania. O pomoc w tej kwestii najlepiej poprosić eksperta z branży uzdatniania wody.
Szkody powodowane przez żelazo i mangan w instalacjach przemysłowych
Żelazo i mangan w wodzie przeznaczonej do celów przemysłowych są zjawiskiem wysoce niepożądanym z wielu powodów. Powodują bowiem nie tylko zmianę barwy czy wzrost mętności wody, ale także szereg szkód technicznych.
- Nierozpuszczalne osady żelaza i manganu mogą blokować rury, zawory i inne elementy instalacji przemysłowych, co prowadzi do ich zatykania i spadku wydajności
- Nadmiar żelaza w wodzie przyspiesza korozję metalowych elementów instalacji, co prowadzi do ich degradacji i przyspiesza wymianę
- Występowanie żelaza w wodzie jest związane z występowaniem bakterii żelazistych, które wchodzą w skład biofilmu stanowiącego jedną z potencjalnych przyczyn wtórnego skażenia bakteriologicznego instalacji
- W niektórych branżach przemysłowych, np. w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, żelazo może wpływać na jakość produktów końcowych, zmieniając ich smak, barwę czy inne parametry użytkowe
- Woda o dużym stężeniu żelaza ma często charakterystyczny, metaliczny posmak oraz powoduje powstawanie żółtych lub brązowych plam na armaturze i urządzeniach
Dobór przemysłowych odżelaziaczy wody
Dobór urządzeń w przemysłowej stacji uzdatniania wody to wieloetapowy proces, który powinny poprzedzić profesjonalne badania wody w laboratorium. Skuteczność procesu odżelaziania ocenia się nie tylko na podstawie stężenia żelaza, ale również ilości manganu i jonu amonowego, odczynu pH wody, utlenialności, zasadowości, barwy i mętności.
Konkretną technologię dobiera się również w oparciu o testy na próbkach wody. Najbardziej skuteczne i efektywne rozwiązania filtracji wody są optymalnie dostosowane do wymagań danego procesu przemysłowego, zapotrzebowania na wodę oraz indywidualnych preferencji użytkowników. Właściwie dobrany przemysłowy odżelaziacz wody gwarantuje wiele korzyści, takich jak m.in:
- Poprawa barwy i redukcja mętności wody
- Brak osadów na przemysłowych urządzeniach i liniach produkcyjnych mających styczność z wodą
- Ograniczony rozwój bakterii żelazistych, przyczyniających się do powstawania korozji oraz biofilmu
- Mniejsze prawdopodobieństwo wystąpienia awarii
- Optymalne parametry organoleptyczne wody
- Odciążenie innych urządzeń do uzdatniania wody w układzie
Metody odżelaziania wody w przemyśle
Większość metod odżelaziania wody w przemyśle bazuje na przemianie łatwo rozpuszczalnych związków żelaza dwuwartościowego do trudno rozpuszczalnych osadów żelaza trójwartościowego, które łatwiej wyeliminować na drodze filtracji oraz sedymentacji.
Usuwanie żelaza i manganu w instalacjach przemysłowych odbywa się zazwyczaj na dwa sposoby:
- Odżelazianie wody ze wstępnym napowietrzaniem
- Odżelazianie wody bez konieczności wstępnego napowietrzania na specjalistycznych złożach filtracyjnych
Przemysłowe odżelaziacze wody to centralne filtry o ponadprzeciętnych wydajnościach, przystosowane do pracy ciągłej nawet przy wysokim poborze dobowym. Specjalne cechy konstrukcyjne oraz zastosowanie dużej powierzchni filtracyjnej sprawia, że istnieje możliwość oczyszczenia z bardzo wysokich stężeń żelaza. Czasami zachodzi też konieczność połączenia kilku dużych odżelaziaczy wody równolegle.
Przemysłowe odżelaziacze wody polecam do montażu w zakładach produkcyjnych, w rolnictwie i sadownictwie, w obiektach z sektora HoReCa, w placówkach medycznych i w jednostkach użyteczności publicznej, czyli wszędzie tam, gdzie zostały przekroczone stężenia żelaza i manganu, a wymagana wysoka wydajność procesu.
Piotr Pisarski
Przemysłowe odżelaziacze wody ze wstępnym napowietrzaniem
Przemysłowe odżelaziacze wody wykorzystujące wstępne napowietrzanie wody to jedno z najczęściej wykorzystywanych rozwiązań w przemyśle. Trudno znaleźć bardziej wydajny i bezpieczny sposób usuwania nawet bardzo wysokich stężeń żelaza w wodzie.
Obecne w surowej wodzie sole żelaza dwuwartościowego w wyniku hydrolizy tworzą rozpuszczalne wodorotlenki. Jeśli sole żelaza występują w postaci siarczanów, wówczas powstaje również kwas siarkowy. W pierwszym etapie uzdatniania woda zostaje poddana napowietrzaniu (jest wzbogacana dużą ilością tlenu). Pod wpływem dostarczonego tlenu, wodorotlenki żelaza II utleniają się do nierozpuszczalnych wodorotlenków żelaza III.
Po napowietrzaniu woda jest podawana do wnętrza butli wypełnionej specjalnym złożem filtracyjnym, na którym dochodzi do wytrącania się osadów żelaza na trzecim stopniu utlenienia. W takiej formie zanieczyszczenia są zatrzymywane, a do instalacji kierowana jest oczyszczona woda.
Regeneracja złoża filtracyjnego w przemysłowym odżelaziaczu wody ze wstępnym napowietrzaniem zachodzi jedynie przy użyciu wody.
Procesem odżelaziania w przemysłowych odżelaziaczach wody sterują zazwyczaj zautomatyzowane głowice sterujące. Istnieje możliwość równoległego montażu kilku urządzeń, natomiast przy niektórych modelach można podłączyć przepływomierz i elektrozawór odcinający lub alternujący.
Zalety wstępnego napowietrzania wody
Wstępne napowietrzanie w przemysłowych odżelaziaczach wody odbywa się przy pomocy hydraulicznych lub pneumatycznych aeratorów. Olbrzymią zaletą tego procesu jest znaczne przyspieszenie wytrącania związków żelaza z wody. Takie działanie podnosi skuteczność procesu filtracji bez konieczności stosowania żadnych preparatów chemicznych, co czyni tę metodę jeszcze bardziej przyjazną środowisku naturalnemu. To jednak nie wszystko.
W procesie napowietrzania w przemysłowym odżelaziaczu wody dochodzi do wymiany gazowej, dzięki czemu w jednym procesie można również usunąć siarkowodór i metan. Jednocześnie następuje redukcja dwutlenku węgla oraz lekka korekta pH. Woda wzbogacona dużą ilością tlenu stanowi również mało sprzyjające środowisko dla bakterii żelazowych, które przyczyniają się do rozwoju warstwy biofilmu.
Centralne przemysłowe odżelaziacze wody wymagające wstępnego napowietrzania współpracują ze zbiornikami przepływowymi bezprzeponowymi oraz mieszaczami wodno-powietrznymi.
Przemysłowe odżelaziacze wody bez wstępnego napowietrzania
Przemysłowe odżelaziacze i odmanganiacze, które nie wymagają wstępnego napowietrzenia wody, działają dzięki zastosowaniu specjalistycznego złoża katalitycznego. Łączy ono w sobie funkcję utleniającą i filtrującą, przy czym oba procesy zachodzą wewnątrz butli ciśnieniowej. Przemysłowe odżelaziacze działające działające bez wstępnego napowietrzania wody mogą być stosowane w instalacjach korzystających ze zbiorników przeponowych.
W porównaniu do urządzeń wymagających napowietrzania, przemysłowe odżelaziacze wody ze złożem regenerowanym preparatem chemicznym zajmują mniej miejsca. W praktyce polecam je przede wszystkim zakładom, w których przestrzeń pod instalację stacji uzdatniania wody jest mocno ograniczona.
Piotr Pisarski
Substancją czynną w urządzeniach wypełnionych złożem Greensand jest glaukonit, który posiada właściwości pozwalające na zachodzenie wymiany jonowej i absorbowania rozpuszczonego żelaza oraz manganu.
Podczas przepływu wody przez złoże typu Greensand dochodzi do reakcji, na skutek której rozpuszczone w wodzie żelazo i mangan są przekształcane do form nierozpuszczalnych i zostają zatrzymywane na powierzchni filtracyjnej. Z czasem zdolności złoża katalitycznego wyczerpują się, dlatego konieczna jest okresowa regeneracja za pomocą preparatu chemicznego. W przypadku popularnego złoża Greensand proces ten odbywa się z wykorzystaniem nadmanganianu potasu.
Przemysłowe odżelaziacze wody ze złożem typu Greensand są wybierane stosunkowo niechętnie i bywają traktowane jako ostateczność ze względu na konieczność regeneracji nadmanganianem potasu, a tym samym bardziej uciążliwą eksploatację oraz wyższe koszty utrzymania w porównaniu z urządzeniami wymagającymi napowietrzania.
Przemysłowe odżelaziacze wody – podsumowanie
Wysokiej jakości woda jest niezbędna, aby zapewnić ciągłość i efektywność procesów produkcyjnych, a także minimalizować negatywny wpływ na środowisko i obniżać koszty operacyjne. Odżelazianie i odmanganianie wody w przemyśle to w tym kontekście jeden z kluczowych etapów uzdatniania wody. Decydując się na redukcję stężenia tych pierwiastków na dużą skalę można wybrać przemysłowe odżelaziacze wody ze wstępnym napowietrzaniem lub urządzenia pracujące w oparciu o specjalistyczne złoże katalityczne regenerowane preparatami chemicznymi. Ponieważ wybór optymalnego rozwiązania zależy od wielu czynników, warto w tej kwestii zasięgnąć opinii specjalistów.
