Wymagania jakościowe dla przemysłowego wykorzystania oczyszczonej wody deszczowej

Przemysłowe wykorzystanie wody deszczowej jako zasobu wymaga precyzyjnego dostosowania procesów oczyszczania do specyficznych wymagań danego zastosowania. Jakość i czystość oczyszczonej wody ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia funkcjonalności i wydajności procesów przemysłowych, obniżenia kosztów operacyjnych i wydłużenia żywotności systemów. W zależności od zastosowania, wymagania wahają się od umiarkowanych do bardzo wysokich - od wody chłodzącej i procesów czyszczenia po wymagające zastosowania, takie jak woda procesowa i woda do kotłów parowych.

1. oczyszczanie wody deszczowej dla wody chłodzącej

Wymagania jakościowe: Woda chłodząca jest niezbędnym składnikiem wielu procesów przemysłowych, szczególnie w przetwórstwie metali, energetyce i zakładach chemicznych. Jakość wody ma bezpośredni wpływ na wydajność wymienników ciepła i systemów chłodzenia.

• Niska zawartość substancji stałych:

  • Zawiesiny i osady mogą powodować powstawanie osadów w wymiennikach ciepła i rurach. Osady zmniejszają transfer ciepła i zwiększają koszty energii i konserwacji.
  • Zielwert: Trübung < 5–10 NTU.

• Przewodność:

  • Przewodność wskazuje stężenie rozpuszczonych soli w wodzie i jest decydującym parametrem dla uniknięcia osadzania się kamienia (osadów) i zapewnienia wydajności wymienników ciepła.
  • Zielwert: Leitwert < 150 µS/cm.

• Twardość i utwardzacze:

  • Wysokie stężenie wapnia i magnezu sprzyja osadzaniu się kamienia w rurociągach i wymiennikach ciepła, co ogranicza wymianę ciepła i zwiększa zużycie energii.
  • Zielwerte: Gesamthärte < 0,5 °dH, Calciumgehalt < 2 mg/L.

• Minimalne obciążenie organiczne:

  • Substancje organiczne sprzyjają rozwojowi biofilmów, które prowadzą do biofoulingu i pogarszają wydajność obwodów chłodzenia.
  • Zielwert: TOC (Total Organic Carbon) < 10 mg/L.

• Stabilna wartość pH i ochrona przed korozją:

  • Kontrolowana wartość pH zapobiega korozji elementów metalowych. W obiegach zamkniętych woda powinna być również wolna od agresywnych jonów, takich jak chlorki i siarczany.
  • Zielwerte: pH 6,5–8,5, Chlorid < 50 mg/L, Sulfat < 50 mg/L.

2. oczyszczanie wody deszczowej w procesach czyszczenia

Wymagania jakościowe: Procesy czyszczenia w przemyśle spożywczym, motoryzacyjnym lub farmaceutycznym wymagają wody o określonych wymaganiach dotyczących czystości, aby skutecznie czyścić maszyny, systemy lub obrabiane elementy bez pozostawiania osadów.

• Wolny od zawiesin i cząstek stałych:

  • Pozostałości cząstek mogą uszkodzić powierzchnie lub zmniejszyć wydajność czyszczenia.
  • Zielwert: Partikelgröße < 5 µm, Trübung < 1 NTU.

• Czystość organiczna:

  • Zanieczyszczenia organiczne mogą pozostawiać resztki na powierzchniach i pogarszać higienę.
  • Zielwert: TOC < 5 mg/L.

• Woda wolna od twardości:

  • W przypadku delikatnych zastosowań, takich jak płukanie obrabianych elementów, woda musi być wolna od kamienia, aby uniknąć plam wapiennych.
  • Zielwerte: Gesamthärte < 0,5 °dH, Calcium < 2 mg/L.

• Sterylność (w razie potrzeby):

  • W branżach wrażliwych na higienę, takich jak przemysł farmaceutyczny i spożywczy, woda musi być wolna od zarazków, aby zapobiec zanieczyszczeniu.
  • Zielwert: Keimzahl < 10 KBE/mL.

3. oczyszczanie wody deszczowej dla wody procesowej

Wymagania jakościowe: Woda procesowa jest wykorzystywana bezpośrednio w przemysłowych procesach produkcyjnych, np. w produkcji chemicznej, tekstylnej lub półprzewodnikowej. W tym przypadku wysokie wymagania dotyczące czystości wody są niezbędne do zapewnienia reakcji chemicznych, jakości produktu i niezawodności systemu.

• Niska przewodność:

  • Rozpuszczone sole mogą zakłócać procesy chemiczne lub powodować powstawanie osadów na powierzchniach.
  • Zielwert: Leitfähigkeit < 50 µS/cm.

• Nie zawiera metali ciężkich i specyficznych jonów:

  • Metale ciężkie, takie jak żelazo, miedź lub cynk, mogą zatruwać katalizatory lub hamować reakcje.
  • Zielwert: Schwermetallgehalt < 0,1 mg/L.

• Czystość organiczna i mikrobiologiczna:

  • Substancje organiczne i mikroorganizmy nie mogą pozostawiać żadnych zanieczyszczeń w produkcie końcowym ani w urządzeniach produkcyjnych.
  • Zielwert: TOC < 2 mg/L, Keimzahl < 1 KBE/mL.

4. Oczyszczanie wody deszczowej dla wody kotłowej

Wymagania jakościowe: Jakość wody ma kluczowe znaczenie w systemach kotłów parowych, ponieważ osady i korozja spowodowane nawet najmniejszymi zanieczyszczeniami mogą prowadzić do znacznych strat wydajności i uszkodzeń. Woda deszczowa musi spełniać najwyższe standardy czystości.

• Wyjątkowo niska przewodność:

  • Rozpuszczone sole i jony muszą zostać usunięte, aby zapobiec osadzaniu się kamienia w kotłach i turbinach.
  • Zielwert: Leitfähigkeit < 0,1 µS/cm.

• Beztlenowy:

  • Rozpuszczony tlen musi zostać usunięty, aby zapobiec korozji ścian kotła i rur.
  • Zielwert: Gelöster Sauerstoff < 10 µg/L.

• Nie zawiera środków utwardzających:

  • Wapń i magnez nie mogą być obecne, ponieważ tworzą osady w kotłach.
  • Zielwert: Gesamthärte < 0,01 °dH.

Wnioski

Oczyszczanie wody deszczowej oferuje szeroki zakres opcji jej wykorzystania, ale w dużej mierze zależy od konkretnych wymagań danego zastosowania. Procesy takie jak filtry wielowarstwowe z PAC lub chlorkiem żelaza(III), ultrafiltracja, odwrócona osmoza, wymienniki jonowe i biofiltracja umożliwiają oczyszczanie wody deszczowej w sposób wydajny i oszczędzający zasoby. Dokładna analiza jakości wody surowej i pożądanej czystości wody końcowej ma kluczowe znaczenie dla wyboru i połączenia procesów. W ten sposób oczyszczanie wody deszczowej nie tylko pomaga oszczędzać zasoby, ale także obniżyć koszty i zachować zgodność z przepisami dotyczącymi ochrony środowiska.