Woda technologiczna (procesowa) w układach przemysłowych jest wykorzystywana na różne sposoby. Najczęściej nie nadaje się do spożycia, jednak musi spełniać ściśle określone, niekiedy bardzo rygorystyczne, wymagania. Uzdatnianie wody technologicznej wymaga tym samym stosowania wieloetapowych systemów filtracji obejmujących m.in. odżelazianie i zmiękczanie wody, dejonizację, odsalanie i kondycjonowanie wody.
Spis treści:
- Czym jest woda technologiczna (procesowa)?
- Dobór metod uzdatniania wody technologicznej (procesowej)
- Jak uzdatniać wodę technologiczną (procesową)?
- Recykling wody technologicznej (procesowej) w przemyśle
- Uzdatnianie wody technologicznej (procesowej) – podsumowanie
Czym jest woda technologiczna (procesowa)?
Woda technologiczna (procesowa) jest powszechnie wykorzystywana w układach przemysłowych w niemal każdym sektorze, m.in. w zakładach produkcyjnych, w elektrowniach i elektrociepłowniach, jako medium w procesach mycia, rozcieńczania, chłodzenia, podgrzewania, czy transportu. Jej fizykochemiczne i mikrobiologiczne parametry mają bezpośredni wpływ na efektywność niezliczonych operacji oraz finalną jakość produktów. Woda technologiczna, choć nie jest klasyfikowana jako ciecz przeznaczona do spożycia, często musi spełniać normy wody pitnej, a nierzadko podlega jeszcze bardziej surowym standardom. Dostosowanie jej jakości do specyficznych potrzeb danego zakładu determinuje tym samym metody filtracji.
Celem uzdatniania wody technologicznej jest ochrona instalacji technicznych i maszyn przed przedwczesnym zużyciem lub uszkodzeniem, np. w wyniku procesów korozyjnych lub narastania warstwy biofilmu.
Wymagania dla wody technologicznej (procesowej)
Wymagania, jakie musi spełniać woda procesowa, mogą różnić się w zależności od jej zastosowania w różnych branżach i sektorach.
- Barwa – w przemyśle papierniczym i tekstylnym barwa wody inna niż neutralna może niekorzystnie wpływać na wygląd wyrobów
- Czystość chemiczna – duże stężenie żelaza, manganu, chloru, metali ciężkich czy związków organicznych w wodzie technologicznej może zaburzać procesy przemysłowe
- Stopień twardości – kamień w wodzie będący efektem użytkowania wody o wysokim stopniu twardości może się odkładać w instalacji oraz wewnątrz urządzeń
- Przewodność wody – w przemyśle elektronicznym i farmaceutycznym wymagana jest zazwyczaj bardzo niska przewodność elektryczna
- Czystość mikrobiologiczna – chociaż woda technologiczna nie jest przeznaczona do spożycia przez ludzi, zanieczyszczenia mikrobiologiczne, szczególnie w przemyśle spożywczym, chemicznym i farmaceutycznym, są mocno niewskazane
Dobór metod uzdatniania wody technologicznej (procesowej)
Profesjonalne uzdatnianie wody procesowej jest złożoną operacją, dlatego doboru technologii nie należy zostawiać przypadkowi. Warto również pamiętać, że w wielu zakładach przemysłowych liczy się nie tylko efektywność i wydajność działania systemu, ale też prostota obsługi i możliwość stałej kontroli zachodzących procesów. W tej kwestii najlepiej zaufać ekspertom z branży.
Rodzaj stacji uzdatniania wody dobiera się na podstawie kilku czynników, przy czym najważniejsze są jakość surowej wody i jej zużycie w danym procesie, a także wytyczne producenta urządzeń zasilanych tym medium. W celu znalezienia optymalnego rozwiązania konieczne są zatem szczegółowe badania wody oraz wizja lokalna.
Na podstawie takich informacji można wytypować metody uzdatniania wody procesowej oraz rodzaj i wielkość niezbędnych do tego celu urządzeń. Dzięki wizji lokalnej eksperci oceniają m.in. ilość miejsca przeznaczonego na montaż stacji uzdatniania wody, dzięki czemu mogą zaproponować indywidualne rozwiązania zaprojektowane pod daną przestrzeń.
Zawsze podkreślam, że na etapie doboru systemu uzdatniania wody procesowej bardzo ważne są testy obciążeniowe na konkretnych złożach filtracyjnych. To najlepszy sposób, aby ocenić realną wydajność i skuteczność potencjalnego rozwiązania.
Piotr Pisarski
Jak uzdatniać wodę technologiczną (procesową)?
Aby uzyskać optymalne parametry wody procesowej stosuje się różne rozwiązania, takie jak filtracja mechaniczna, kondycjonowanie wody, odżelazianie i odmanganianie wody, zmiękczanie wody, demineralizacja wody w przemyśle, czy też jej sterylizacja. W zależności od jakości wody surowej i wymagań dla wody technologicznej, wymienione metody stosuje się pojedynczo lub łącznie.
Niekiedy wystarczy doszlifowanie jakości wody, aby spełniała wymagania danego procesu. Innym razem uzdatnianie wody procesowej wymaga montażu wieloetapowej stacji uzdatniania (np. w celu uzyskania wody demineralizowanej). Warto jednak pamiętać, że w każdym przypadku liczy się przede wszystkim indywidualne podejście do problemu.
Odżelazianie i odmanganianie wody technologicznej (procesowej)
Żelazo i towarzyszący mu mangan to częsty problem, jeśli woda jest pobierana z ujęć głębinowych. Eliminację tych zanieczyszczeń umożliwiają centralne przemysłowe odżelaziacze wody i odmnaganiacze wody o wysokiej skuteczności. Wśród dostępnych rozwiązań znajdują się zarówno urządzenia z wbudowanym systemem wstępnego napowietrzania oraz bez niego. Tym samym możliwe jest uzdatnianie wody zarówno w instalacjach korzystających ze zbiornika przeponowego, jak i przepływowego.
Zmiękczanie wody technologicznej (procesowej)
W pełni zautomatyzowane przemysłowe zmiękczacze wody to doskonałe rozwiązanie w przypadku instalacji grzewczych, obiegów chłodniczych i uzdatniania wody przed maszynami parowymi. Urządzenia te umożliwiają całkowite zmiękczenie wody do celów produkcyjnych i technologicznych, również w przypadku ujęć o bardzo wysokim stopniu twardości. W zależności od potrzeb można zamontować dwuczęściowe zmiękczacze wody, urządzenia dwukolumnowe z przeznaczeniem do tzw. pracy ciągłej, a także składające się z dwóch kolumn zmiękczacze wody działające w trybie wahadłowym (tzw. naprzemiennym).
Filtracja membranowa wody technologicznej (procesowej)
Wśród metod membranowych stosowanych w celu uzdatniania wody procesowej stosuje się takie technologie jak:
- Mikrofiltracja – redukcja mętności i usuwanie olejów
- Ultrafiltracja – redukcja makrocząsteczek
- Nanofiltracja – redukcja rozpuszczonych substancji
- Przemysłowa odwrócona osmoza – odsalanie wody morskiej, demineralizacja wody, usuwanie mikroorganizmów
Filtracja z zastosowaniem mikroporowatej membrany osmotycznej pozwala na uzyskiwanie wody o najwyższym stopniu czystości.
Kondycjonowanie wody technologicznej (procesowej)
W celu uzyskania określonych parametrów chemicznych wody, jednym z etapów jej uzdatniania jest kontrolowanie dozowanie preparatów chemicznych, takich jak biocydy, inhibitory korozji, czy antyskalanty.
W przypadku otwartych obiegów wody chłodzącej często dodaje się biocydy, które chronią instalację przed rozwojem patogenów, tj. Legionella. Do podawania tego typu preparatów chemicznych stosuje się zazwyczaj specjalistyczne systemy dozujące.
Recykling wody technologicznej (procesowej) w przemyśle
Wielowymiarowe wykorzystanie wody w różnych procesach przemysłowych wiąże się z jej recyklingiem. Częstą praktyką jest wykorzystywanie ścieków powstających z jednego procesu w innym, zazwyczaj mniej wymagającym pod kątem jakości wody.
Chłodzenie, czyszczenie, a także transport wymagają zazwyczaj ogromnych ilości wody, dlatego recykling wody technologicznej w przemyśle jest doskonałym sposobem na zmniejszenie nadmiernego zużycia tego cennego surowca. W wielu przypadkach odzysk wody może sięgać nawet 80 proc., co w kontekście postępujących zmian klimatu i kurczących się światowych zasobów słodkiej wody, jest informacją bardzo budującą.
Na czym polega recykling wody w przemyśle?
Woda technologiczna może być ponownie wykorzystana, jeśli zostanie oczyszczona z substancji, które zagrażają prawidłowej realizacji kolejnych procesów. Otrzymywane w ten sposób medium to tzw. woda wtórna. W zależności od sektora przemysłu, zastosowanych technologii, rodzaju instalacji czy stopnia zanieczyszczenia ścieków, istnieje wiele metod recyklingu wody procesowej.
Z drugiej strony, sam odzysk wody w przemyśle jest zazwyczaj rozumiany jako uzdatnianie zużytego surowca do wody o jakości pozwalającej na jej ponowne wykorzystanie w różnorodnych procesach użytkowych (np. do chłodzenia maszyn). Z technologicznego punktu widzenia, ze ścieków można odzyskiwać nawet wodę do picia! Nie ulega jednak wątpliwości, że odzyskiwanie wody największą popularnością cieszy się w rolnictwie i w sektorze produkcyjnym. W pierwszym przypadku odbywa się to zazwyczaj na zasadzie zawracania jej do obiegu środowiskowego poprzez nawadnianie terenu lub w procesach rekultywacji. Z kolei, aby usunąć zanieczyszczenia z wody technologicznej stosowanej w procesach typowo przemysłowych, wymagana jest odpowiednia technologia obejmująca zazwyczaj specjalistyczne urządzenia i zaawansowane technologie.
Systemy recyklingu wody, skierowane na odzyskiwanie i powtórne wykorzystanie tego medium w różnych gałęziach przemysłu, to dziś najdynamiczniej rozwijające się technologie.
Dlaczego wodę technologiczną (procesową) należy poddawać recyklingowi?
Dostęp do wody pitnej jest dziś mocno ograniczony, a w obliczu prognozowanego wzrostu liczby ludności, w niedalekiej przyszłości będzie jej potrzebne jeszcze więcej. Bardzo ostrożne szacunki mówią, że do 2050 roku zapotrzebowanie na wodę zwiększy się o 55 proc., co wymusza poniekąd olbrzymie zmiany w realizacji wielu procesów przemysłowych.
Ponieważ przemysł generuje olbrzymi ślad wodny, jest obowiązany do podejmowania proekologicznych działań bazujących na maksymalnie efektywnym wykorzystaniu tego cennego surowca. Takie działania niosą ze sobą mnóstwo korzyści, zarówno dla zakładu przemysłowego (przewaga nad konkurencją), jak i środowiska naturalnego (zachowany dostęp do wody pitnej). Podsumowując, do zalet recyklingu wody technologicznej można zaliczyć takie kwestie jak:
- Redukcja zużycia świeżej wody – zmniejszenie zapotrzebowania na zasoby naturalne
- Oszczędności finansowe – niższe koszty związane z zakupem wody i odprowadzaniem ścieków
- Zmniejszenie emisji zanieczyszczeń – ograniczenie odprowadzania ścieków do środowiska
- Zgodność z obowiązującymi normami prawa – spełnianie wymagań dotyczących ochrony środowiska
Recykling wody technologicznej w przemyśle to temat niezwykle szeroki. Nie istnieje także jedno, uniwersalne rozwiązanie, które sprawdzi się we wszystkich sektorach tak samo dobrze. Jakość wody na wejściu, ilość zużywanego medium, a nawet czas, w którym woda jest procesowana – to wszystko ma znaczenie. Jeśli zatem szukasz skutecznych sposobów na odzyskiwanie wody procesowej w swoim przedsiębiorstwie, zgodnie z wymaganiami technologii, musisz sięgnąć po dedykowane rozwiązania, najlepiej od sprawdzonych dostawców.
Piotr Pisarski
Uzdatnianie wody technologicznej (procesowej) – podsumowanie
Woda technologiczna to podstawowe medium niezliczonych procesów przemysłowych. W miarę zaostrzania się norm ekologicznych jej znaczenie stale też rośnie. Od spełniania specyficznych wymagań w przemyśle farmaceutycznym, po szerokie zastosowanie w różnorodnych sektorach przemysłowych, stanowi bazę dla efektywnej i zrównoważonej produkcji.
