Filteri za vodu

Filtracija industrijske vode obuhvata veliki broj tehnika koje se primenjuju sa ciljem da se iz vode uklone suspendovane i koloidne materije, a takođe i mikroorganizami, pa zajedno sa dezinfekcijom vode predstavlja integralni tretman i osnovu za većinu procesa tretmana voda. Savremenim tehnikama filtracije se mogu ukloniti i mnogo sitnije čestice (do nivoa molekula) i tada govorimo o membranskim filtracijama. Osnovne tehnike filtracije su:

• mehanička filtracija
• filtracija kroz poroznu sredinu (filtracioni materijal) i
• membranska filtracija

Mehanička filtracija

Mehaničku filtraciju čine svi tipovi uređaja koji funkcionišu na principu postojanja mehaničke prepreke za prolazak nerastvornih čestica koje nosi voda. U zavisnosti od promera otvora kroz koji prolazi voda, mehanički filteri mogu biti od grube metalne rešetke čije su žice isprepletane na određenoj udaljenosti, sve do određenih vrsta tkanina i sintetičkih materijala (polipropilen PP filtera, perivih “mash” filtera od najlona, filtera od pletenih struna (string wound filter) i drugih, koji su propusni za vodu, ali zadržavaju i veoma sitne čestice, čak i one manje od 1 µm (0.001 milimetar). Najzastupljeniji od ove vrste filtera su takozvani kartridž filteri. Vodoservice u ponudi ima veliki broj tipova i dimenzija kartridž filtera renomiranog proizvođača AFIMO iz Monaka.  Proizvodi su sertifikovani FDA i NSF 61 sertifikatima. Bitno je naglasiti da su se na našim prostorima odomaćili izrazi kertridž filter i ketridž filter, koji iako su nepravilni, zbog masovnosti će u tekstu biti povremeno korišćeni. U ovoj grupi proizvoda, važno je pomenuti i vrećasti filter koji predstavlja vreću od raznih vrsta tkanine koja se postavlja i fiksira u filtersko kućište i najčešće se koristi za zaštitni filter za otpadne vode pre uređaja za tretman.

 

 

Samoperivi filteri (Screen filter)

Novija vrsta mehaničkih filtera je automatski samoperivi filter sa filterskim zastorom (mash filter) od veoma sitno pletenih metalnih vlakana koji imaju 3D strukturu i omogućavaju efikasnu filtraciju velikih protoka vode (od nekoliko m3/h do više desetina hiljada m3/h). Stepen filtracije može biti 1000, 500, 300, 200, 125, 100, 80, 50, 25, 20 i 10 µm (mikrona). Pranje filtera se pokreće automatski na osnovu pada pritiska koji se javlja usled nagomilanih čestica zaprljanja i pranje filtera se vrši elektromotornim pogonom preko specijalno dizajniranih četki montiranih na osovinu centralnog cilindra sa usisnicama, koje uz pomoć vakuuma usisavaju i najsitnije nečistoće.

Ovi filteri su veoma robusni i dugotrajni u najzahtevnijim industrijskim okruženjima. Projektovani su da traju i preko 25 godina u eksploataciji. Vodoservice d.o.o. u ovom programu zastupa kompaniju STF Filters (raniji naziv STF Filtros) koja proizvodi vrhunske filtere ovog tipa.  Ovde možete pogledati slike uspešne aplikacije ovog tipa filtera u industriji čelika – železara HBIS Group Serbia u Smederevu.

Filtracija kroz poroznu sredinu (filtracioni materijal)

Ovu vrstu filtera najčešće predstavlja peščani filter, odnosno filterska posuda ispunjena kvarcnim peskom (silicijum dioksidom). Pesak u filteru može biti uniformne veličine zrna (granulacije) ili sve češće formiran od slojeva peska sa više granulacija tzv. multimedijalni filter. Multimedijalni filteri imaju brojne prednosti nad unifornim filterima u smislu finoće filtracije i kapaciteta zadržavanja nečistoća.

Često se pored kvarcnog peska koriste i različite vrste poroznih materijala sličnih pesku, ali sa određenim razlikama koje podižu nivo i stepen filtracije. Na primer, almandit je prirodni mineral, alumino-silikat bogat gvožđem Fe3Al2(SiO4)3, sa velikom nasipnom gustinom (2250 kg/cm3) i jedinstvenim fizičko-hemijskim karakteristikama, tvrdoćom i mikrostrukturom. To mu daje mogućnost još finije filtracije u odnosu na kvarcni pesak, pa se koristi u aplikacijama gde je potreban ekstremno visok kvalitet vode. Može uklanjati suspendovane materije do nivoa 1 mikrona. Koristi se kao predfilter da zaštiti vrednu opremu kao što je jono-izmenjivač i reverzna osmoza. Ponekad filtracione ispune uključuju dodatne mehanizme prečišćavanja kao što je katalitičko uklanjanje rastvorenog gvožđa i mangana. Ispuna od prirodnog mrvljenog mangan dioksida (MnO2) se koristi za katalitičko uklanjanje gvožđa i mangana iz vode u jednom filtracionom koraku i bez potrebe za kalijum permanganatom (KMnO4) za regeneraciju. Takođe, ova ispuna delimično uklanja i arsen (As), aluminijum (Al) i vodonik sulfid (H2S). Filtraciona ispuna može uključivati i mehanizam adsorpcije kontaminanata kao u slučaju aktivnog uglja. Aktivni ugalj ima razvijenu poroznu strukturu velike specifične površine (površina fudbalskog terena u 1 gram aktivnog uglja) i može adsorbovati u sebe veliki broj zagađivača.  Najčešće se koristi u dve svrhe: za uklanjanje slobodnog hlora iz vode (dehlorinaciju) i za uklanjanje organskih materija iz vode (uklanjanje HPK – hemijske potrošnje kiseonika).

Membranska filtracija

Membranska filtracija predstavlja filtraciju vode kroz različite vrste polupropusnih membrana. Ovo su novije tehnologije nastale posle 60-ih godina 20. veka i stalno se usavršavaju sa ciljem povaćanja efikasnosti i smanjenja potrošnje energije potrebne za filtraciju. Prema finoći filtracije razlikujemo mikrofiltraciju, nanofiltraciju, ultrafiltraciju i reverznu osmozu.  Svaki od ovih tipova filtracije ima karakteristične uređaje i sisteme. Važi generalno pravilo da što je finiji stepen filtracije, to je potreban kompleksniji sistem i veći utrošak energije da bi se ostvarila filtracija. Tabela niže pokazuje relativnu veličinu uobičajenih materijala u odnosu na tip filtracionog procesa. Pošto savremeni industrijski procesi zahtevaju što čistiju vodu najzastupljeniji tip membranske filtracije vode je reverzna osmoza.  Ultrafiltracija se često koristi u preradi mleka u mlekarama, ali i kao predpriprema za reverznu osmozu kod zahtevnih voda koje su jako zagađene i ne bi mogle biti direktno filtrirane reverznom osmozom.  Nanofiltracija je u usponu poslednjih decenija. Koristi se za specifične procese, na primer pri uklanjanju boja, ali još uvek nema širu primenu.  Mikrofiltracija se često koristi kao zaštitni predfilter za dalju filtraciju vode. Reverzna osmoza se primenjuje kod desalinizacije vode i njom se gotovo može postići kvalitet demineralizovane vode pomoću jono-izmenjivačkih smola, ali uz manje operativne troškove i veću jednostavnost upotrebe. Filtracija na reverznoj osmozi se odvija prolaskom vode kroz polupropustljivu membranu pri  čemu se dobijaju dva izlazna toka vode: prečišćena voda ili permeat, i otpadna voda ili koncentrat.  Više o reverznoj osmozi možete pogledati na posebnoj stranici.

Zaključak

Svaki od pomenutih filtera ima svoje prednosti i mane. Inženjerski posmatrano, u industriji se uvek javlja tehnički izazov koji tip filtera je najbolje odabrati da nam reši konkretan problem sa kojim se suočavamo. Ukoliko imate dileme koji je tip filtera najbolji za vašu aplikaciju, tu smo mi iz Vodoservice da Vam pomognemo da nađete rešenje za vaš proces.  Pozovite nas na +381 11 744 30 79 da se dogovorimo oko konsultacija.