Главная > Статьи > Страница 14

CRYSTOLITE. Фильтрация с эффектом микрофильтрации.

Производитель – Watch Water, Германия.

Сертификат ANSI/NSF 61.

Общая информация.

Как мировой лидер в области технологий абсорбции и фильтрации железа и марганца, компания Watch Water® разработала уникальную промышленную технологию очистки воды от взвешенных частиц, аммония и тяжелых металлов. Эта технология на основе простой фильтрации, микрофильтрации и адсорбции с использованием фильтрующего материала CRYSTOLITE™ получила название СМF (CRYSTOLITE MICROFILTRATION).

CRYSTOLITE™ – это очень прочный, долговечный фильтровальный материал с высокой емкостью и уникальными свойствами, используемый в фильтрах с противоточным способом промывки. Фильтр с CRYSTOLITE™ — это отличная альтернатива стоимостным микрофильтрационным мембранам и картриджам.

Технология.

Использование CRYSTOLITE™ в корпусе фильтра позволяет получить эффект микрофильтрации. Поток воды поступает в слой CRYSTOLITE™ сверху вниз через верхний дистрибьютор. Поверхностный эффект фильтрации позволяет задержать взвешенные частицы на плоскости верхней части слоя без проникновения вглубь. В глубину слоя поступает только механически очищенная вода с частицами размером менее 1 мкм, которые прикрепляются к поверхности гранул. Этот эффект микрофильтрации позволяет удалить частицы субмикронного размера рейтингом до 0,5 мкм.

Поверхностное накопление взвешенных частиц позволяет CRYSTOLITE™ легко промывать обратным потоком. Корпус фильтра CRYSTOLITE™ может быть оснащен как механическим так и автоматическим клапаном управления, а цикл обратной промывки максимально составляет 10 минут. Системы CRYSTOLITE™ требуют до 80% меньше технологической воды для обратной промывки по сравнению с традиционным мультимедийным фильтром, что объясняется поверхностным, а не объемным накоплением 90% всех механических частиц. И это уже высокотехнологичная фильтрация твердых частиц и частиц субмикронного размера, которая в 10-15 раз превышает скорость любых традиционных фильтров.

Проектирование систем микрофильтрации с CRYSTOLITE™.

Работа системы микрофильтрации CRYSTOLITE™ и комплектация очень похожа на традиционные напорные системы фильтрации взвешенных частиц на основе песка, антрацита или мультимедиа. Наиболее значимое отличие – системы с CRYSTOLITE™ намного компактнее традиционных из-за более высоких показателей фильтрации воды. Скорость обработки систем с CRYSTOLITE™ может легко достигать 20-25 объемов загрузки в час (20-25BV/hr) (EBCT=3….2.5 минуты). Технологическая вода для обратной промывки скапливается в промежуточной емкости. Обычно 90% сырой воды и 10% воды из емкости для концентрата используются для обратной промывки. Концентрат рециркулирует до 10 раз и разбавляется сырой водой. Концентрированный осадок взвешенных частиц накапливается в нижней части емкости. Концентрированный осадок составляет 3-5% объема, избыток утилизируется.

Предварительная подготовка воды для систем обратного осмоса. Снижение индекса плотности взвешенных частиц (SDI).

Использование системы с CRYSTOLITE™ для снижения содержания тонкодисперсных взвешенных частиц в воде, поступающей непосредственно в модуль обратного осмоса или ультрафильтрации, мгновенно показывает значимое улучшение процесса – мембраны обратного осмоса или ультрафильтрации имеют значительно более длительный жизненный цикл, увеличивается продолжительность работы между циклами очистками. на химические реагенты, антискаланты, замедляется «фоулинг» мембран.

 

Применение CRYSTOLITE™ и Katalox Light™ для удаления амония.

Удаление аммония зависит от времени контакта, рН и исходной концентрации аммиака, полученной после прохождения воды через Katalox Light. Наибольший эффект на удаление аммония оказывает рН.

Аммоний – это положительно заряженный ион (катион) NH₄⁺. Аммиак – газ со слабой щелочной реакцией, который растворяется в воде, реагирует с молекулами воды, присоединяет протон и формирует аммоний.

Поскольку Katalox Light обладает уникальной способностью расщеплять молекулы воды H2O на H+ и OH- и изменять рН воды на 9.5, при котором ионизированный аммоний достаточно быстро превращается в газ аммиак со временем контакта EBCT 4-5 минут. Емкость CRYSTOLITE™ увеличивается с ростом рН, а оптимальный рН для удаления аммиака составляет 8.5-9.

Регенерация/десорбция.

Емкость насыщенного аммонием CRYSTOLITE™ можно полностью регенерировать раствором OXYDES с высоким рН 10-11. Использование 5% раствора OXYDES позволяет обеспечить прямую очистку поверхности наряду с регенерацией/десорбцией аммония. OXYDES в количестве 100 грамм достаточно для очистки и восстановления 100 литров CRYSTOLITE™.

Примечание 1. Если Katalox Light не применяется, повышение рН осуществляют с помощью дозировки NaOH в воду непосредственно в точке подачи к CRYSTOLITE™. pH должен быть не ниже 8.5 для получения наилучших результатов.

Примечание 2. При рН<7 более 95% аммиака находится в ионизированной форме аммония (NH₄⁺). При рН=9 только 5% аммиака остается в ионизированной форме. Процесс сорбции аммония полностью зависит от рН. Общая емкость CRYSTOLITE™ по аммонию при рН 8.5 – 9 составляет 250 мг/л.

 

Экспулатационные характеристики.

Форма	Кристаллические частици красноватого цвета
Размер частиц	14х30 mesh  (0,6-1.4 мм)
Насыпная плотность	1050 кг/м3
Направление потока	up-flow або down-flow
Диапазон рН	3-12
Свободное пространство в режиме down-flow	25-35%
Минимальная глубина слоя	750 мм
Оптимальная глубина слоя	1200мм
Скорость обработки	15-30 м/ч
Скорость обратной промывки	20-25 м/ч
Длительность обратной промывки	10 минут*
Длительность прямой промывки	1-2 минуты*

*в зависимости от фактических параметров исходной воды

Влияние рН и времени контакта (EBCT).

В задачах удаления из воды тяжелых металлов мировая индустрия водоподготовки традиционно возлагается на такие высокостоящие технологии как ионный обмен, обратный осмос или применение активированного угля. Загрязнение источников воды тяжелыми металлами происходит из-за контакта со стоками промышленных предприятий, которые обычно характеризуются кислой реакцией и содержат токсичные металлы: кадмий, свинец, медь, цинк, никель и хром. CRYSTOLITE™ с химической формулой Al₂O₃FeO₃CaO и SiO₂ – это экономически выгодное технологическое решение, предотвращающее попадание токсичных тяжелых металлов в водопроводную питьевую воду. CRYSTOLITE™ имеет удельную площадь поверхности 600-620 м²/гр, способность повышать рН без использования химических веществ до уровня, достаточного для удаления катионов цинка Zn²⁺  и меди Cu²⁺. С высокой скоростью CRYSTOLITE™ удаляет 98% Zn²⁺  и 95% меди Cu²⁺   при общей концентрации этих металлов в исходной воде до 15 мг/л.

 Упаковка.