Выбор деминерализатора

Деминерализация или очистка воды от минеральных примесей с помощью ионного обмена имеет решающее значение для получения воды необходимой чистоты в широком спектре отраслей. Деионизированная вода используется для обеспечения качества и стабильных свойств различных продуктов, а также для обеспечения стабильной и предсказуемой работы сложного оборудования. Сталкиваясь с задачей удаления минеральных солей клиенты часто задаются вопросом, какую технологию и оборудование выбрать. Хотя существует несколько технологий деминерализации, основное внимание будет уделено установкам с ионообменными смолами. В статье будут рассмотрены принципы построения систем деминерализации и предложены некоторые соображения на счет того, какие технологии лучше всего подходят для вашего предприятия и его технологических процессов.

Выбор лучшей технологии деминерализации

По определению, деминерализация – это почти полное удаление неорганических солей из воды. В большинстве промышленных систем очистки воды эта задача решается посредством ионного обмена. Учитывая высокую степень очистки и низкие удельные затраты на получение обессоленой воды, а также чрезвычайно широкие возможности по индивидуальной конфигурации водоподготовительных установок, данный способ деминерализации можно считать наиболее функциональным и эффективным. Таким образом, выбор оптимальной технологии обессоливания сводится к согласованию конструктива и характеристик системы ионного обмена с эксплуатационными требованиями вашего производства и требованиями нормативных документов в сфере промышленной и экологической безопасности.

Хотя принцип, лежащий в основе ионной деминерализации, одинаков для установок разного типа, есть два основных аспекта, которые следует учитывать при проектировании системы деминерализации для конкретного применения. Первый аспект – это конфигурация системы.

Выбор конфигурации промышленного деминерализатора

Двухколонное исполнение. Ионообменные смолы в таких деминерализаторах распределены по разным резервуарам – колоннам, через которые последовательно проходит очищаемая вода. В первой колонне находится катионообменная смола, во второй – анионообменная. Катионная смола удерживает минеральные соединения, заменяя их ионами водорода. Анионная смола поглощает оставшиеся частицы примесей, отдавая взамен гидроксильные ионы. Объединяясь ионы водорода и гидроксильные ионы образуют молекулы чистой воды – H₂O.

В линейке деминерализаторов Nobel двухколонные установки представлены сериями:

Одноколонное исполнение или деминерализаторы смешанного типа представляют собой единый резервуар или колонну, в которой находится смесь катионообменных и анионообменных смол. Очищаемая вода циркулирует через смолы, что приводит к многократному повтрению реакций ионного обмена и к удалению большего количества минеральных примесей по сравнению с двухколонными установками.

Одноколонные деминерализаторы Nobel представлены сериями:

Выбор рабочего режима деминерализатора и типа регенерации

Оборудование Nobel может работать в непрерывном и периодическом режиме. По типу регенерации деминерализаторы делятся на регенерируемые и нерегенерируемые.

Оборудование с регенерацией

Для регенерации используется 30%-ный раствор соляной кислоты HCL и гидроксида натрия NAOH. Процесс регенерации может запускаться автоматически или вручную.

Нерегенирируемые деминерализаторы

Компактные деминерализаторы, как правило, относятся к нерегенирируемому типу. В линейке Nobel такое оборудование представлено серией LC производительностью до 3,5 м³/ч. По мере истощения ионообменная смола подлежит утилизации и замене на новую.

Выбор ионообменной смолы для деминерализации

Выбор конкретных смол для использования в установке ионного обмена – это второй аспект подбора подходящего оборудования. На сегодняшнем рынке представлены десятки смол, многие из которых обладают функциональными преимуществами для конкретных приложений. Мы составили схему подбора смол в зависимости от качества исходной воды.

Возможные компоновочные решения

Условия технологического процесса

При выборе оптимальной стратегии деминерализации необходимо учитывать множество других факторов. Они включают:

• Производительность. Объем очищенной воды в м³/ч.
• Температура. Для обеспечения минимального расхода ионообменной смолы, рекомендуется выбирать продукты на основе смол, соответствующих температуре вашего технологического процесса. В случае сомнений обязательно проконсультируйтесь с производителем о рекомендованных рабочих температурах при выборе ионообменной смолы.
• Жесткость / TDS. Более жесткая вода может существенно увеличивать нагрузку на систему деминерализации, что приводит к учащению циклов регенерации и быстрому расходу смол. Для исправления ситуации перед двухколонным деминерализатором WD или DA можно поставить установку умягчения или фильтр обратного осмоса для предварительной обработки воды.
• Загрязненность потока. Смола в деминерализаторах смешанного типа более восприимчива к загрязнениям и в случае подачи загрязенной воды качество деионизации может падать. Если качество технологической воды нестабильно, перед деминерализатором лучше использовать какие-либо технологии преварительной водоподготовки. 
• Техническое обслуживание и простои. Ионообменные смолы по мере штатного использования требуют периодической регенерации и замены. В случае самостоятельного обслуживания деминерализаторов рекомендуется определить, насколько длительным может быть простой, связанный с  регенерацией смол. Для непрерывных технологических процессов лучше остановить выбор на деминерализаторах, позволяющих удалять смолу для последующей регенерации вне производственной линии, заменяя ее резервным запасом смолы.

Дальнейшие шаги

Мы перечисли только базовые факторы, позволяющие определиться с тем, какой тип деминерализатора лучше всего подходит для вашего процесса. Окончательный выбор всегда может сопровождаться помощью квалифицированных специалистов по системам водоподготовки. Эксперт может провести анализ и правильно сформулировать параметры и задачи деминерализации. Nobel на протяжении десятилетий занимается проектированием линий водоочистки и водоподготовки по всему миру и обладает обширным опытом в определении подходящих технологий, позволяющих снизить затраты и добиться оптимальной степени очистки воды.

Для консультаций и получения дополнительной информации свяжитесь с нами здесь, чтобы обсудить индивидуальные инженерные решения для вашей задачи и рассчитать стоимость оборудования. Мы обязательно поможем разработать правильное решение по разумной цене.