Tratamiento de agua pura: intercambio iónico, ultrafiltración, ósmosis inversa

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10 de junio de 2022

Alimentos y bebidas farmacéuticos tratamiento de agua pura


【Descripción general】
Agua puraEl equipo de tratamiento de agua ultrapura se refiere al agua en la que el medio conductor del agua se elimina casi por completo, y el gas no disociado, el coloide y la materia orgánica (incluidas las bacterias) también se eliminan en un grado muy bajo. La conductividad eléctrica es generalmente de 0,055 ~ 0,1 us / cm, la resistividad (25 °C) >10x106Ω•cm y el contenido de sal <0.1㎎/L. The (theoretical) conductivity of ideal pure water is 0.055 us/cm, and the resistivity (25℃) is 18.3x106Ω•cm.
Los procesos de tratamiento de agua pura comúnmente utilizados son:
  • Tecnología de electrodiálisis EDI
  • Tecnología de tratamiento de membranas, incluyendo ultrafiltración, ósmosis inversa, etc.
  • Tecnología de intercambio iónico

El tratamiento de agua STARK produce tratamiento de agua pura como electrodiálisis EDI, intercambiador de iones, equipo de ultrafiltración, sistema de ósmosis inversa, etc., que se utilizan ampliamente en la preparación de agua pura y agua de alta pureza, como el tratamiento de agua pura de alimentos, el tratamiento de agua pura de bebidas y el tratamiento de agua pura farmacéutica.

【Electrodiálisis】
La electrodiálisis es la migración de partículas de soluto cargadas (como iones) en una solución a través de la permeabilidad selectiva de una membrana semipermeable bajo la acción de un campo eléctrico.
Electrodializador EDI bajo la acción del campo eléctrico de CC, el movimiento direccional de los iones dieléctricos en el agua a través del separador, porque la membrana de intercambio es selectiva para los iones. Entre un par de electrodos del electrodializador EDI, la membrana negativa, la membrana positiva y los separadores (A, B) se disponen alternativamente en grupos para formar la cámara gruesa y la cámara delgada (es decir, los cationes pueden pasar a través de la membrana catiónica y los aniones pueden pasar a través de la membrana catiónica). Los cationes en el agua dulce migran al electrodo negativo a través de la membrana catiónica y son interceptados por la membrana negativa en la cámara de concentración; Los aniones en el agua migran hacia el electrodo positivo a través de la membrana negativa y son interceptados por la membrana catiónica en la cámara de concentración, de modo que la cantidad de iones en el agua que pasa a través de la cámara dulce disminuye gradualmente, se convierte en agua dulce, y el agua en la cámara de concentración, debido a la afluencia continua de aniones y cationes en la cámara de concentración, La concentración de iones dieléctricos continúa aumentando y se convierte en agua concentrada, para lograr el propósito de desalinización, purificación, concentración o refinación. En comparación con la tecnología de tratamiento de agua pura de separación por membrana de ósmosis inversa, el precio es barato.
El rango de aplicación del electrodializador EDI para el tratamiento de agua pura es cada vez más extenso. El electrodializador EDI es ampliamente utilizado en la desalinización y desalinización de agua, concentración de agua de mar y refinación de sal para refinar productos lácteos, desacidificación y purificación de jugos de frutas, preparación de productos químicos, etc. Es adecuado para el tratamiento del suministro de agua en la electrónica, la medicina, la industria química, la generación de energía térmica, los alimentos, la cerveza, las bebidas, la impresión y el teñido y las industrias de recubrimiento, como el tratamiento de agua pura de alimentos, el tratamiento de agua pura de bebidas, el tratamiento de agua pura farmacéutica y otras preparaciones de agua pura y agua de alta pureza.

[Intercambio iónico]
El equipo de intercambio iónico es ampliamente utilizado en el campo del tratamiento de agua pura. Los intercambiadores de iones se dividen en intercambiador de iones de sodio, intercambiador de iones de lecho de aniones catiónicos, intercambiador de iones de lecho mixto, intercambiador de iones de lecho flotante, etc.
Los equipos de intercambio iónico se utilizan principalmente para el tratamiento de agua de calderas de media y baja presión, centrales térmicas, industria química, industria ligera, textil, farmacéutica, biológica, electrónica, energía atómica y la preparación y tratamiento de agua pura y agua de alta pureza, así como ocasiones en las que se requiere ablandamiento de agua dura y preparación de agua desionizada para la producción industrial. El equipo de intercambio iónico también se puede utilizar para la decoloración y purificación de alimentos y medicamentos, recuperación de metales preciosos y materias primas químicas, tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia El tratamiento de aguas residuales de metales pesados es ampliamente utilizado en la preparación de agua pura y agua de alta pureza, como tratamiento de agua pura de alimentos, tratamiento de agua pura de bebidas, tratamiento de agua pura farmacéutica, etcetera.
El intercambiador de aniones catiónicos tiene las ventajas de bajos requisitos de pretratamiento para el agua y bajo costo.
Cuando el contenido total de sal del agua afluente es inferior a 400 mg / l, de acuerdo con los requisitos del tratamiento de agua pura, la conductividad de la calidad del agua efluente del intercambiador de aniones y cationes es de 1.0-0.2 μ S / cm. Si el contenido total de sal del afluente es superior a 500 mg / l, se puede desalinizar junto con un electrodializador y ósmosis inversa, y se puede mejorar la calidad del efluente del tratamiento de agua pura. La empresa de protección ambiental Jiangsu Ruizhi produce equipos de intercambio iónico grandes, medianos y pequeños. De acuerdo con la calidad del agua de entrada y los requisitos de agua de salida del sistema de tratamiento de agua pura, puede proporcionar a los usuarios un diseño de ingeniería independiente, coincidencia de equipos auxiliares, instalación y puesta en marcha, formular procedimientos operativos y capacitar a los operadores. Una vez que el sistema de tratamiento de agua pura se ponga en funcionamiento, se mantendrá en cualquier momento y se proporcionará soporte técnico de por vida para el equipo de protección ambiental.

[ultrafiltración]
La tecnología de ultrafiltración es una tecnología de alta gama ampliamente utilizada en la purificación del agua, la separación y concentración de soluciones, así como en la extracción de sustancias útiles de las aguas residuales, la purificación y la reutilización de aguas residuales. El equipo de tratamiento de agua pura tiene las ventajas de un proceso de uso simple, sin calefacción, ahorro de energía, operación a baja presión y área de piso pequeña.
El equipo de ultrafiltración toma la membrana de ultrafiltración como producto principal para filtrar la calidad del agua y utiliza la capacidad de intercepción de materiales porosos para interceptar físicamente y eliminar partículas de impurezas de cierto tamaño en el agua. Bajo presión, las sustancias de pequeño tamaño como el agua, las moléculas orgánicas bajas y los iones inorgánicos en la solución pueden llegar al otro lado de la membrana a través de los microporos en la pared de la fibra, mientras que las sustancias de gran tamaño como bacterias, coloides, partículas y macromoléculas orgánicas en la solución no pueden ser interceptadas a través de la pared de la fibra, para lograr el propósito de filtrar diferentes componentes en la solución. El proceso funciona a temperatura normal sin cambio de fase ni contaminación secundaria.
El peso de corte molecular (cwco) del equipo de ultrafiltración es generalmente de 6000 a 500000, y el diámetro de poro es de 100 nm (nm). La membrana utilizada para la ultrafiltración es asimétrica y el tamaño promedio de los poros de su capa de separación activa superficial es de aproximadamente 10 ~ 200, que puede interceptar macromoléculas y partículas coloidales con un peso molecular de más de 500, y la diferencia de presión de funcionamiento es de 0.1 ~ 0.5MPa.
En el campo del tratamiento de agua pura, el equipo de ultrafiltración puede eliminar bacterias, virus, fuentes de calor y otras sustancias coloidales en el agua, por lo que se utiliza para preparar tratamiento de agua ultrapura para la industria electrónica, inyecciones para la industria farmacéutica, tratamiento de agua pura purificada para diversas aguas industriales y purificación de agua potable. Es ampliamente utilizado en la separación, concentración y purificación de sustancias, y la preparación de agua pura y agua de alta pureza, como el tratamiento de agua pura para alimentos, el tratamiento de agua pura para bebidas, el tratamiento de agua pura para productos farmacéuticos, etc.

[Ósmosis inversa]
El equipo de agua pura por ósmosis inversa es una tecnología de separación por membranas. El diámetro de los poros de la membrana de ósmosis inversa es básicamente el mismo que el de las moléculas de agua. Solo pueden pasar partículas del tamaño de las moléculas de agua, y se pueden separar otras partículas o impurezas para purificar el agua cruda. Con la ayuda de la tecnología de separación de membranas impulsada por presión mediante la selección de membranas permeables (semipermeables), cuando la presión aplicada en el sistema es mayor que la presión osmótica de la solución afluente, las moléculas de agua penetran continuamente en la membrana, fluyen hacia la tubería central a través del canal de producción de agua y luego las impurezas, como iones, Los compuestos orgánicos, bacterias, virus, etc., que fluyen fuera del agua en un extremo son interceptados en el lado de entrada de agua de la membrana y luego fluyen hacia afuera en el extremo de salida de agua concentrada, para lograr el propósito de separación y purificación del tratamiento de agua pura.
Con la reducción continua del costo del equipo de tratamiento de agua pura por ósmosis inversa y el costo de operación, cada vez más industrias (energía eléctrica, petróleo, carbón, industria química, etc.) están utilizando el sistema de ósmosis inversa para producir agua desalinizada para diversos procesos. El equipo de ósmosis inversa aplica tecnología de separación por membrana, que puede eliminar eficazmente los iones cargados, las sustancias inorgánicas, las partículas coloidales, las bacterias y las sustancias orgánicas en el agua. Es un equipo de tratamiento de agua pura ideal en procesos de preparación de agua de alta pureza, desalinización de agua salobre y tratamiento de aguas residuales. Es ampliamente utilizado en electrónica, farmacéutica, alimentos, bebidas, textiles, químicos, plantas de energía y otros campos, como el tratamiento de agua pura de alimentos, el tratamiento de agua pura de bebidas, el tratamiento de agua pura farmacéutica, etc.
El sistema de ósmosis inversa generalmente incluye un sistema de pretratamiento, un dispositivo de ósmosis inversa, un sistema de postratamiento, un sistema de limpieza y un sistema de control eléctrico. El flujo de proceso típico de los equipos de tratamiento de agua ultrapura es el siguiente:
1. Pretratamiento - ósmosis inversa - tanque de agua purificada - intercambiador de iones - lámpara UV - bomba de agua pura - punto de agua
2. Pretratamiento - ósmosis inversa primaria - ósmosis inversa secundaria (membrana de ósmosis inversa de carga positiva) - tanque de agua purificada - bomba de agua pura - lámpara UV - punto de agua
3. Pretratamiento - ósmosis inversa - tanque de agua intermedio - bomba de agua intermedia - dispositivo EDI - tanque de agua purificada - bomba de agua pura - lámpara UV - punto de agua
4. Dispositivo de esterilización ultravioleta → de pretratamiento → dispositivo de ósmosis inversa primario → dispositivo de ósmosis inversa secundario → tanque de agua intermedio → dispositivo EDI → dispositivo de desoxigenación → tanque de agua pura sellado con nitrógeno → eliminación de TOC Dispositivo UV → pulido de lecho mixto → dispositivo de ultrafiltración → punto de agua
La calidad del efluente del sistema de tratamiento de agua pura cumple con el estándar estadounidense ASTM y el estándar de calidad de agua ultrapura del Ministerio de Electrónica (grado 4: 18 m Ω * cm, 15 m Ω * cm, 2 m Ω * cm y 0,5 m Ω * cm)
El sistema de pretratamiento generalmente incluye bomba de agua cruda, dispositivo dosificador, filtro de arena de cuarzo, filtro de carbón activado, filtro de precisión, etc. La función principal es reducir el índice de contaminación del agua bruta y otras impurezas como el cloro residual, para cumplir con los requisitos de ósmosis inversa. La configuración del equipo del sistema de pretratamiento se determinará de acuerdo con las condiciones específicas del agua bruta.
El dispositivo de ósmosis inversa consiste principalmente en una bomba de alta presión de múltiples etapas, un elemento de membrana de ósmosis inversa, una carcasa de membrana (recipiente a presión), un soporte, etc. La función principal es eliminar las impurezas en el agua y hacer que el efluente cumpla con los requisitos de uso.
El sistema de postratamiento se agrega cuando la ósmosis inversa no puede cumplir con los requisitos del efluente. Incluye principalmente uno o más equipos como lecho aniónico, lecho catiónico, lecho mixto, esterilización, ultrafiltración, EDI, etc. El sistema de postratamiento puede mejorar la calidad del efluente de la ósmosis inversa para cumplir con los requisitos del tratamiento de agua pura.
El sistema de limpieza se compone principalmente de un tanque de agua de limpieza, una bomba de agua de limpieza y un filtro de precisión. Cuando el índice de efluente contaminado del sistema de ósmosis inversa no puede cumplir con los requisitos, es necesario limpiar el sistema de ósmosis inversa para restaurar su eficacia.
El sistema de control eléctrico se utiliza para controlar el funcionamiento normal de todo el sistema de ósmosis inversa. Incluyendo panel de instrumentos, panel de control, diversas protecciones eléctricas, gabinete de control eléctrico, etc.

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