2017 — Статьи об очистке воды! Оборудование для водоочистки, водоподготовки, подбор фильтров для воды

Дезинфекция системы обратного осмоса перекисью водорода

Исследования доказывают эффективность H2O2.

Многие специалисты время от времени сталкиваются с жалобами клиентов на плохой вкус воды после установки системы обратного осмоса или на то, что такой вкус остается в течение длительного времени. Обычным методом решения проблемы в этом случае является замена накопительного бака, угольных постфильтров или же санитарная обработка системы.

Жидкая хлорная известь традиционно используется, чтобы санировать отстойники, пропускные мембраны, а также баллонные резервуары и кулеры. Однако применение этого метода происходит не без сопутствующих проблем. Иногда после извести в системе появляется остаточный продукт, который придает воде плохой вкус и запах. Для нейтрализации его воздействия применяется отнимающая много времени промывка. Использование жидкой извести также может повредить мембрану TFC.

В любом случае, дезинфекция фильтрационного оборудования становится все более важной с точки зрения регулирования качества воды и ее влияния на здоровье. Эти проблемы послужили причиной большинства усовершенствований обратноосмотической TFC мембраны, новая форма которой теперь устойчива к хлору.


Патогенные микроорганизмы в системе обратного осмоса

Теоретически никакие бактерии или вирусы не должны оставаться в воде после ее очистки системой обратного осмоса. Размер бактерий составляет 0,1-10 микронов, размер вирусов – 0,02 микрона, в то время как размер отверстий в обратноосмотической мембране – 0,006 микрона. Однако ни одна мембрана не может быть совершенной, и поэтому вероятность абсолютного удаления микроорганизмов весьма низкая. Через мембрану обратного осмоса проходит очень небольшое количество бактерий и вирусов и, попадая в резервуар для хранения воды, шланги и постфильтры, размножается там.

Опыты показывают, что из входящей воды, содержащей 4 000 бактерий на 1 мл, удаляется от 99,2 до 99,5% микроорганизмов. Этот уровень удаления означает, что от 20 до 32 бактерий на 1 мл попадут в резервуар для хранения. Также бактерии могут размножаться на кране для очищенной воды и оттуда перебираться к угольному постфильтру и резервуару хранения.


Принятие использования Перекиси водорода

Применение перекиси водорода (H2O2) получает более широкое одобрение в санитарной обработке систем фильтрации, так как она фактически устраняет проблемы вкуса и запаха, связанные с очисткой хлорной известью, и является весьма эффективным средством. Однако иногда бывает достаточно трудно и неэкономично по времени добиться того, чтобы 3-х процентная перекись водорода была активной при очистке типичного накопительного бака, обратноосмотической мембраны и линии подачи воды.

Концентрация пищевой перекиси водорода (35-ти процентной) более чем в 10 раз сильнее, чем в 3-х процентной. Благодаря этому пищевая перекись водорода H2O2 является гораздо более сильным дезинфицирующим средством. Одна капля на галлон воды равна концентрации 9 мг/л, и это эквивалентно концентрации озона 12 мг/л. Одной маленькой бутылочки пищевой перекиси водорода весом 56 г будет достаточно для эффективной санитарной обработки 20-ти обратных осмосов или 20-ти кулеров с 1-галонным резервуаром.

Применение перекиси водорода также позволит повторно использовать угольный фильтр, который обычно расположен на задней стенке кулера, и постугольный фильтр, который находится на обратноосмотическом коллекторе. Если эти угольные фильтры не используются для удаления хлора, то нагрузка на них невелика. Когда бактерии или вирусы удалены, они продолжают производить воду хорошего качества.


Санитарная обработка системы обратного осмоса

Типичная система кулера (без использования бутилированной воды) состоит из расположенного под мойкой обратноосмотического устройства с 1/4-дюймовым пластмассовым шлангом (line) от 5 до 100 футов. Лучший и самый быстрый способ провести обработку этой системы состоял бы в том, чтобы санировать бак в сервисном центре и уже продезинфицированный бак, предварительно заполненный обратноосмотической водой, отдать клиенту. Остальная часть системы может быть обработана на месте.

Для обработки бака нужно вылить из него всю воду, добавить 30 капель 35-процентной перекиси водорода на 3-галлонный бак и заполнить его на 50 процентов водопроводной водой. Дайте ему постоять, по крайней мере, 15 минут, потом опустошите его и заполните обратноосмотической водой. Если предварительно санированный бак не доставлен на место клиенту, должна использоваться вода из-под крана, находящаяся под давлением, чтобы смыть H2O2 через водовод к кулеру. Очистка бака у клиента увеличит время обслуживания на полчаса.

Когда бак возвращен клиенту, отключите водовод позади кулера и немедленно включите баки. Начало работы с запуска бака позволит измерить норму обратноосмотического производства, когда шланг трубки будет отсоединен от накопительного бака. Прежде, чем снова соединить шланг трубки с накопительным баком отключите водоснабжение и добавьте 40 капель 35-процентного H2O2 в шланг трубки. Если нет кулера, добавьте 20 капель. Это количество H2O2 санирует постугольный фильтр на обратноосмотическом коллекторе, шланги кулера, угольный фильтр на задней стенке кулера и накопительный бак.

Замените осадочный фильтр и угольный предфильтр. Если грязевики (отстойники) или корпусы заметно загрязнены (например, содержат плесень), тогда почистите их щеткой для чистки бутылок, 10-ю каплями H2O2 и горячей водой. После того, как корпус постоит с раствором H2O2 в течение 1 минуты, основательно почистите его щеткой, затем вылейте раствор в дренаж.

Когда устанавливаете новый осадочный фильтр в грязевик, добавьте две капли 35-процентного H2O2 в грязевик. Это убьет любые организмы, которые попадут туда во время замены фильтра. Хирургические перчатки и маска не нужны, т.к. все, что попадет в корпус из воздуха или с ваших рук, будет убито H2O2.


Санитарная обработка кулеров

При дезинфекции кулеров с 4,5-галлоным накопительным баком и системой обратного осмоса, расположенной под мойкой, необходимо добавить 40 капель перекиси водорода в накопительный бак. Если же накопительный бак выглядит чистым, добавить еще 40 капель (1 чайную ложку) непосредственно в резервуар кулера. Вылейте 1 галлон воды из кулера. Затем откройте клапан сзади кулера, чтобы кулер заполнился обратноосмотической водой из накопительного бака.

После того, как кулер наполнится, потрясите его, дайте постоять 5 минут и затем спустите всю воду из резервуара. Откройте накопительный бак обратного осмоса, позволив кулеру частично заполниться оставшейся водой из бака.

Если накопительный бак в кулере грязный, из него нужно полностью вылить всю воду, очистить его и промыть 1 галлоном воды, содержащим 40 капель Н2О2. Отсоедините шланг кулера от угольного фильтра, и спустите приблизительно 1 галлон воды в кувшин для дезинфекции шланга к кулеру и угольным постфильтрам. Этот шланг потом отсоединяется и 1 или 1,5 галлона обратноосмотической воды текут в очищенный и продезинфицированный резервуар кулера.

Есть другие варианты обработки перекисью водорода

Общие условия хранения мембран


  • Все элементы должны храниться в сухом помещении при комнатной температуре, чтобы предотвратить их замерзание или перегрев. При нарушении целостности полиэтиленовой упаковки необходимо залить в мембрану новый защитный раствор и герметично упаковать для предотвращения появления бактерий.
  • После начала использования все элементы должны всегда находиться в воде.
  • Вода, полученная за первый час работы, должна быть слита, чтобы промыть элементы системы от защитного раствора.
  • Все элементы должны храниться в защитном растворе во время хранения, транспортировки или при отключении системы для предотвращения появления бактерий или замерзания. Стандартный раствор состоит из однопроцентного раствора бисульфата соды или однопроцентного раствора метабисульфита соды (пищевой). Для краткосрочного отключения системы (не более недели) однопроцентного раствора метабисульфита соды достаточно для предотвращения образования бактерий.
  • Клиент несет полную ответственность за использование несовместимых с элементами химикатов. Их использование приведет к лишению гарантии на данные элементы.
Соответствие метода обработки типу угля


«Универсальный» адсорбент производится из сырья различного происхождения.

Фильтр с активированным углем обычно применяется для очистки воды в точке использования или в точке входа водопровода. Такой фильтр может использоваться как сам по себе (для удаления хлора из воды), так и в сочетании с другими технологиями, такими как обратный осмос, ультрафильтрация, ионный обмен для очистки воды от более сложных видов загрязнения.

Активированный угль известен как универсальный адсорбент, поскольку он обладает способностью адсорбировать множество компонентов и выводить их из жидкости и пара. Обычно он используется в водных фильтрах в гранулированной форме или в блоках (произведенных из порошкового активированного угля) для удаления вкуса и запаха химических веществ и примесей, таких как хлор и хлорамин.

Он действует как адсорбент, поглощающий органические компоненты, такие как хлороформ или geosmin из воды, и как катализатор, вступающий в реакцию с хлором, чтобы разрушить химическую связь, производящую ионы хлора.

Внешняя поверхность угольного фильтра также действует как механический фильтр и может быть классифицирована как 1-микронная, 5-микронная и т.д. Угольные блоки производятся из угля, скорлупы кокоса и порошка древесного угля; каждый производитель имеет свой «рецепт» производства блоков.

Углеродное семейство

В соответствии с ASTM D 2652 (Стандартной Терминологией Активированного Угля) активированный уголь определяется как род/семейство углеродосодержащих веществ, произведенных с помощью процессов, развивающих адсорбционные свойства.

«Активированный углерод/уголь» является общим термином для описания семейства адсорбентов, которые производятся из множества основных веществ, содержащих углерод. Каждое исходное вещество дает в результате активированный уголь с уникальными физическими характеристиками, определяющими его пригодность для устройств по очистке воды.

Углеродосодержащие вещества являются сырьем, используемым для создания активированного угля; наиболее распространенными среди них являются:

- древесина (твердая, мягкая)

- торф

- уголь (лигнит - бурый уголь, битумный и подбитумный)

- пальмовая скорлупа

- скорлупа кокоса.

Другие виды сырья, используемые в меньшей степени, включают фруктовые косточки, ореховую скорлупу и сельскохозяйственные отходы, такие как рисовая шелуха.

Активация увеличивает площадь поверхности.

Стандартный процесс, используемыйдля производства паро-активированного (steam-activated) угля, заключается в нагревании углеродосодержащего сырья, которое затем (после образования золы) активируется в печи при температуре от 1700 до 1800 градусов по Фаренгейту (926,67 – 982,22 0С) с паром без кислорода. В паро-активированном процессе все летучие компоненты выводятся из углеродного сырья. Идет следующая паро-углеродная реакция…

C + H2O = H2 + CO

… которая удаляет избыточный углерод и увеличивает поры.

Некоторые угли на основе древесины создаются с использованием процесса химической активации, который использует нагрев и фосфорную кислоту.

Результатом этого процесса «активации» является создание площади с многочисленной поверхностью – порядка 600-1200 м2/г в зависимости от сырья и условий активации.

Высоко активный углерод с площадью поверхности 1000 м2/г имел бы поверхность площадью 125 акров (1 акр = 0,4 га) на фунт (453,6 г).


Важно: тип пористости

Гранулированные активированные угли классифицируются по размеру с учетом распределения размера частиц в зависимости от ASTM D 2862; типичные размеры включают 20х50, 12х40, 8х30 и 8х16 меш (mesh).

Активированный уголь, используемый при очистке воды в точке входа и точке использования, обычно создается из угля или скорлупы кокоса и может быть обычным или промытым (произведенным с использованием воды или кислоты для уменьшения растворимых компонентов золы).

Угли из скорлупы кокоса, как правило, прочнее. Они более пористые, более активные (большая площадь поверхности) и имеют микропористую внутреннюю структуру, в то время как битумные или подбитумные угли имеют в основном микропористую и мезопористую структуру. Классификация размера пор активированного угля определяется по ASTMD 2652 как:

- Микропоры: равные или меньше 2 нанометров (1 нанометр = 0,001 микрон).

- Мезопоры: между 2 и 50 нанометрами

- Макропоры:больше чем 50 нанометров.

Тип пористости важен в том случае, если вы пытаетесь адсорбировать разные молекулы смешанных размеров, но если удаление хлора является основным, тогда подойдет иной тип угля, т.к. удаление хлора является поверхностной реакцией, а не адсорбцией.

Сопоставление углей

Из материалов на основе древесного угля - бурого угля, битумного и подбитумного – получают активированный уголь с различными физическими характеристиками. Если вы рассматриваете некоторые типы активированного угля в качестве прямо (непосредственно) активированных (direct-activated), а другие – повторно агломерированных (reagglomerated) активированных, тогда возникает еще больше различий.

Гранулированные угли из лигнита обычно не используются при очистке воды в точке входа или точке использования из-за их низкой сопротивляемости трению, более высокого содержания золы и низкого уровня активности (площади поверхности) по сравнению с другими углями. Однако порошковые угли из лигнита широко используются заводами по обработке городской воды для контроля над сезонным вкусом и запахом.

При сравнении сопротивляемости трению и активности подбитумные и битумные угли производят похожие активированные угли, но у подбитумных углей более низкое содержание золы, а также повторно выработанный подбитумный уголь немного плотнее и более пористый.

Активированный уголь из скорлупы кокоса имеет самую большую плотность, самую высокую прочность, самое низкое содержание золы и высочайший уровень активности во всем семействе активированных углей.


Выбор очистки воды активированным углем

Активированные угли из лигнита, подбитумного и битумного угля и химически активированной древесины производятся в США и импортируются. Весь уголь из скорлупы кокоса ввозится в США, т.к. собственного производства нет. Чтобы подобрать активированный угль, подходящий для поставленных задач, необходимо знать исходное вещество:


- если основная функция угля – устранение хлора, тогда подойдет либо угольный, либо из скорлупы кокоса.

- если назначение – устранить более крупные молекулы, дающие цвет воде, тогда, возможно, лучшим выбором будет активированный уголь из угля или из древесины.

- если ваша основная проблема – хлор, растворенные и механические примеси, тогда потребуется фильтр с активированным углем блокового типа из угля или скорлупы кокоса.

- Если активированный уголь использовался для выведения хлора, а городские власти вместо хлора стали добавлять в воду хлорамин (чтобы снизить дезинфекцию побочных продуктов, таких как trihalomethanes), существуют следующие варианты: необходимо увеличить содержание угля, уменьшить напор воды для увеличения времени контакта или перейти на уголь с более высокой поглощающей поверхностью (для повышения каталитической способности).

- В некоторых случаях потребуется уголь с антимикробными свойствами; некоторые угли маркируются для этой цели.


Не всякий углерод подойдет

Чтобы добиться наилучшего действия активированного угля, определите, каких результатов вы ожидаете от применения системы очистки воды. Подберите тип активированного угля, который обеспечит требуемое действие (площадь поверхности, размер пор, сопротивляемость трению), общий уровень растворимой золы, размер частиц и плотность.

Широкий спектр применения картриджных фильтров


Картриджные фильтры имеют широкий спектр применения и разнообразны по своим типам. Однако большинство из них сконструированы одноразовыми и подлежащими замене, когда они засоряются, или подлежащими промывке и повторной установке в зависимости от обстоятельств. Два главных типа картриджных фильтров следующие:

Глубинные фильтры: Они имеют поры или mesh (сетку, зацепление) градиентной плотности по всей фильтрующей среде для того, чтобы большие частицы попадали в ловушку около поверхности, а меньшие частицы, которые могут проникнуть через поверхность, попадали в ловушку ближе центру фильтра.

Поверхностные фильтры: Они часто имеют плиссированное строение (строение со складками), чтобы создать большую площадь фильтрации. Несмотря на то, что фильтрация с этими типами производится только на поверхности среды, их общаяплощадь фильтрующей поверхности может быть, тем не менее, весьма высокой.

Картриджные фильтры обычно устанавливаются в твердом корпусе фильтра, который является постоянной составляющей системы по очистке воды. Фильтрующая среда картриджа (полипропилен, намоточный ямс/батат (wound yarn), бумага, полимерные мембраны, стекло и т.д.) классифицируется в каждом изделии так, чтобы установщик мог применить определенный уровень фильтрации.

Множество вариантов применения

Картриджные фильтры используются во многих отраслях промышленности, и вотнекоторые области применения в водной обработке:

  • Удаление крупного осадка (размер частицы: приблизительно 1,0 микрона и выше)
  • Фильтрация в приборах (в кулерах в точке использования, холодильниках, при производстве льда) и применение на крышке счетчика (в кувшине).
  • Предочистка (такая, как для обратного осмоса или ультрафиолетовая предобработка).
  • Удаление /снижение содержания Cryptosporidium и кист Giardia (приблизительно 1,0 микрона).
  • Удаление/сокращение общего содержания органических углеродистых соединений и остаточных металлов особенно для высоко чистого и фармацевтического применения.
  • Микрофильтрация больших вирусов, многих бактерий и определенных эмульсионных веществ.
  • Угольная фильтрация для удаления хлора и органических соединений, а также для улучшения вкуса и запаха (наряду с абсорбирующими свойствами угля).
  • Стальные нержавеющие картриджные фильтры, предназначенные для высокотемпературных и других водных окружающих сред, которые ограничили бы использования полимеров или тканей для фильтрующих материалов.