CRYSTOLITE. Фільтрація з ефектом мікрофільтрації.

Виробник – Watch Water, Німеччина.

Сертифікат ANSI/NSF 61.

Загальна інформація.

Як світовий лідер у сфері технологій абсорбції та фільтрації заліза і марганцю компанія Watch Water® розробила унікальну промислову технологію очищення води від завислих часток, амонію та важких металів.  Ця технологія на основі простої фільтрації, мікрофільтрації та адсорбції з використанням фільтрувального матеріалу CRYSTOLITE™ отримала назву СМF (CRYSTOLITE MICROFILTRATION).

CRYSTOLITE™ – це дуже міцний, довговічній фільтрувальний матеріал з високою ємністю і унікальними властивостями, що використовується у фільтрах з протиточним способом промивання.  Фільтр з CRYSTOLITE™ – це відмінна альтернатива вартісним мікрофільтраційним мембранам та картриджам.

Технологія.

Використання CRYSTOLITE™ у корпусі фільтра дозволяє отримати ефект мікрофільтрації. Потік води надходить в шар CRYSTOLITE™ зверху вниз через верхній дистрибютор. Поверхневий ефект фільтрації дозволяє затримати зважені частки на площині верхньої частини шару без проникнення вглиб. В глибину шару надходить тільки механічно очищена вода з частками розміром менше 1 мкм, які «прикріпллються» до поверхні гранул. Цей ефект мікрофільтраці дозволяє видалити частки субмікронного розміру рейтингом до 0,5 мкм.

Поверхневе накопичення завислих часток дозволяє CRYSTOLITE™ легко промивати зворотним потоком. Корпус фільтра з CRYSTOLITE™ може бути оснащений як механічним так і автоматичним клапаном керування, а цикл зворотного промивання максимально становить 10 хвилин. Системи з CRYSTOLITE™ потребують до 80% менше технологічної води для зворотного промивання в порівнянні з традиційним мультимедійним фільтром, що пояснюється поверхневим, а не обємним накопиченням 90% усіх механічних часток.   І це вже високотехнологічна фільтрація твердих часток та часток субмікронного розміру, яка в 10-15 разів  перевищує швикдість будь-яких традиційних фільтрів.

Проектування систем мікрофільтрації з CRYSTOLITE™.

Робота системи мікрофільтрації CRYSTOLITE™ і комплектація дуже схожа на традиційні напірні системи фільтрації зважених часток на основі піску, антрациту або мультимедіа. Найбільш значуща відмінність – системи з CRYSTOLITE™ набагато компактніші за традиційні через більш високі показники фільтрації води. Швидкість обробки систем з CRYSTOLITE™ може легко сягати 20 – 25 обємів завантаження на годину (20-25BV/hr) ( EBCT= 3….2.5 хвилини). Технологічна вода для зворотного промивання накопичується в проміжній ємності. Звичнйно 90% сирої води та 10% води  з ємності для концентрату використовуються для зворотного промивання. Концентрат рециркулює до 10 разів та розбавляється сирою водою. Концентрований осад зважених часток накопичується в нижній частиці ємності. Концентрований осад складає 3-5% обєму, надлишок утилізується.

Попередня підготовка води для систем зворотного осмосу. Зниження індексу щільності зважених часток (SDI).

Використання системи з CRYSTOLITE™ для зниження вмісту тонкодисперсних завислих часток  у воді, що надходить безпосередньо в модуль зворотного осмосу або ультрафільтрації, миттєво показує значуще покращення процесу – мембрани зворотного осмосу або ультрафільтрації мають значно довший життєвий цикл, збільшується тривалість роботи між циклами очищеннями, знижуються витрати на хімічні реагенти, антискаланти, уповільнюється  «фоулінг» мембран.

 

Застосування CRYSTOLITE™ та Katalox Light™ для видалення аммонію.

Видалення амонію залежить від час контакту, рН і вихідної концентрації аміаку, отриманої після проходження води через Katalox Light. Найбільший ефект на видалення амонія здійснює рН.

Амоній – це позитивно заряджений іон (катіон) NH₄⁺. Аміак – газ зі слабкою лужною реакцією, який розчиняється у воді, реагує з молекулами води, приєднує протон і формує амоній.

Оскільки Katalox Light має унікальну здатність розщеплювати молекули води H2O на H⁺ та OH^– і змінювити рН води на 9.5, при якому іонізований амоній досить швидко перетворюється в газ аміак з часом контакту EBCT 4-5 хвилин. Емність CRYSTOLITE™ збільшується зі зростанням рН, а оптимальний рН для видалення аміаку складає 8.5-9.

Регенерація/десорбція.

Емність насиченого амонієм CRYSTOLITE™ можна повністю регенерувати розчином OXYDES з високим рН 10-11. Використання 5% розчину OXYDES дозволяє забезпечити пряме очищення поверхні поряд з регенерацією/десорбцією амонію. OXYDES у кількості 100 грам достатньо для очищення та відновлення 100 літрів CRYSTOLITE™.

Примітка 1. Якщо Katalox Light не застосовується, підвищення рН здійснюють за допомогою дозування розчину NaOH у воду безпосередньо в точці подачі до CRYSTOLITE™. pH повинен бути не нижче 8.5 для отримання накращих результатів.

Примітка 2. При рН<7 більше 95% аміаку перебуває в іонізованій формі амонію (NH₄⁺). При рН = 9 тільки 5% аміаку залишається в іонізованій формі. Процес сорбції амонію повністю залежить від рН. Загальна ємність CRYSTOLITE™ по амонію при рН 8.5 – 9 складає 250 мг/л.

 

Експулатаційні характеристики.

Форма	Кристалічні гранули червонуватого кольору
Розмір часток	14х30 mesh  (0,6-1.4 мм)
Насипна щільність	1050 кг/м3
Напрямок потоку	up-flow або down-flow
Діапазон рН	3-12
Вільний простір в режимі down-flow	25-35%
Мінімальна глибина шару	750 мм
Оптимальна глибина шару	1200мм
Швидкість обробки	15-30 м/г
Швидкість зворотного промивання	20-25 м/г
Час зворотного промивання	10 хвилин*
Час прямого промивання	1-2 хвилини*

*в залежності від фактичних параметрів вихідної води

Вплив рН та часу контакту (EBCT).

В задачах видалення з води важких металів світова індустрія водопідготовки традиційно покладається на такі високовартісні технології як іонний обмін, зворотній осмос або застосування активованого вугілля. Забруднення джерел води важкими металами відбувається через контакт з стоками промислових підприємств, які звичайно характеризуються кислою реакцією та містять токсичні метали: кадмій, свинець, мідь, цинк, нікель і хром. CRYSTOLITE™  з хімічною формулою Al₂O₃FeO₃CaO та SiO₂ – це економічно вигідне технологічне рішення, яке запобігає потраплянню токсичних важких металів в водопровідну питну воду. CRYSTOLITE™ має питому площу поверхні 600-620 м²/гр, здатність підвищувати рН без використання хімічних речовин до рівня, достатнього для видалення катіонів цинку Zn²⁺  та міді Cu²⁺. З високою швидкістю CRYSTOLITE™ видаляє 98% Zn²⁺  та 95% міді Cu²⁺ при загальній концентрації цих металів у вихідній воді до 15 мг/л.

 Пакування.