Водоподготовка в электронной промышленности. Промышленные мембранные дистилляторы
Современная электронная промышленность предъявляет высокие требования к качеству используемой воды. Для производства электронных компонентов необходима не содержащая взвесей обессоленная вода, обладающая низкой электрической проводимостью (высоким электрическим сопротивлением). В зависимости от технологического процесса, может требоваться получение воды разной степени деионизации - от дистиллированной воды (электропроводность – до 5 мкСм/см, электрическое сопротивления – от 200 кОм*см) до сверхчистой (электрическое сопротивление – 12-18 МОм*см).
Ранее для получения дистиллированной воды применялись дистилляторы-испарители. Принцип их действия заключается в выпаривании исходной воды и последующей конденсации пара. Основной недостаток метода – высокие затраты на электроэнергию, необходимую для перевода воды в паровую фазу, особенно для установок большой производительности.
Кроме того, при образовании пара в него наряду с молекулами воды могут попадать и другие растворенные вещества в соответствии с их летучестью.
Сегодня все большее количество предприятий используют для получения обессоленной воды мембранные дистилляторы.
Как правило, в качестве мембранных дистилляторов выступают установки двухступенчатого обратного осмоса. Принцип их действия основан на двукратном пропускании воды через полупроницаемые мембраны. В результате вода разделяется на два потока: фильтрат (очищенная вода) и концентрат (концентрированный раствор примесей).
В некоторых случаях (при малом солесодержании исходной воды) может быть достаточно применения установок одноступенчатого обратного осмоса.
Использование мембранных дистилляторов позволяет значительно сократить эксплуатационные затраты и повысить качество получаемой воды.
Для более глубокой очистки и получения сверхчистой воды после мембранного дистиллятора устанавливается одна или несколько последовательно подключенных колонн с ионообменной смолой в Н+ и ОН- форме. Благодаря стабильно высокому качеству воды на выходе со второй ступени обратного осмоса, ресурс ионообменных смол в Н+ и ОН- форме становится очень высоким. Поскольку подобные смолы являются дорогостоящими, использование перед ними установок двухступенчатого обратного осмоса позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты на замену смол.
Заполните форму для получения консультации специалиста по водоподготовке
Следует обратить внимание, что «время жизни» высокочистой воды измеряется секундами, при контакте с воздухом вода мгновенно впитывает в себя углекислый газ, который, превращаясь в гидрокарбонаты, понижает электрическое сопротивление воды. Поэтому колонна с ионообменной смолой должна находиться в непосредственной близости с точкой использования очищенной воды.
Компания «Осмос» является одним из ведущих производителей мембранной техники более 15 лет. Одно из основных направлений деятельности фирмы – производство установок двухступенчатого обратного осмоса и проектирование комплексной системы водоподготовки на основе мембранных дистилляторов. ООО «Осмос» серийно производит установки двухступенчатого обратного осмоса производительностью от 0,25 до 1 куб.м/час. Установки большей производительности изготавливаются на заказ.
На заводе ОАО «Морион», занимающимся производством пьезоэлектронных приборов стабилизации и селекции частоты (кварцевых генераторов, фильтров и резонаторов), уже с 2004 года эксплуатируются установки двухступенчатого обратного осмоса производства ООО «Осмос». Ранее для получения дистиллированной воды на заводе использовался дистиллятор-испаритель. Испарительная установка позволяла получить воду с сопротивлением 200 кОм*см. При этом затраты электроэнергии составляли 300-350 кВт*ч на выработку 1 тонны воды.
Введение в эксплуатацию мембранного дистиллятора на основе двухступенчатого обратного осмоса позволило достичь превосходных результатов. При улучшении качества получаемой воды (достигается сопротивление от 500 кОм*см до 1,5 МОм*см) затраты электроэнергии снизились до 6 кВт*ч за 1 тонну воды, то есть в 50 раз.
С учетом эксплуатационных и амортизационных затрат, срок окупаемости установки двухступенчатого обратного осмоса составит менее 5 месяцев.
Таким образом, использование установки двухступенчатого обратного осмоса позволяет получить значительную экономическую выгоду и повысить качество получаемой воды. Но несмотря на неоспоримые преимущества мембранного метода, многие предприятия все еще используют старый "проверенный" метод выпарки.