Вода как воздух: почему водоподготовка необходима в каждой сфере

Какая нужна вода

Медицина, сфера гостеприимства и пищевая промышленность – сферы, которые предъявляют повышенные требования к качеству воды: ее химическим, физическим и биологическим характеристикам, основывающимся на стандартах ее целевого назначения.

Основные категории, используемые при оценке качества воды:

• вещества, которые оказывают влияние на здоровье человека;
• органолептические свойства:  прозрачность, запах, вкус ;
• параметры, в том числе влияющие на состояние оборудования и качество конечного продукта.

Так, для оценки, например, мутности воды используют эталонный образец – взвесь формазина. По требованиям СанПин она не должна превышать 2,6 (3,5) ЕМФ . Также существуют специальные шкалы для измерения цветности, запаха, pH , интенсивности вкуса, кислотности, общей жесткости, щелочности и других свойств.

Соответственно этим параметрам формируются требования к воде в каждой из сфер ее применения, а также параметры очистки, которые должна пройти жидкость для того, чтобы стать подходящей для использования.

В медицине и фармацевтике широко используется дистиллированная вода. Она является растворителем и носителем лекарственных веществ. Основные характеристики воды для медицинского сегмента – гигиена, чистота и безопасность. Также в высокотехнологичном медицинском оборудовании используется вода с малым содержанием ионов и низкой проводимостью.

Для HoReCa используется питьевая вода с различными параметрами в зависимости от назначения – например, для подачи гостям в качестве комплимента, приготовления блюд и напитков, подключения кофемашин и печей к системе водоснабжения, работы вендингового и профессионального посудомоечного оборудования.

Вода с безупречными органолептическими свойствами – неотъемлемое звено цепочки создания качественных продуктов. Она напрямую влияет на вкус напитков, приготовленных на ее основе, включая кофе и чай. Тем самым вода гарантирует устойчивые и прогнозируемые объемы продаж в сфере HoReCa, которая зависит от мнения потребителей. Аналогичные требования выдвигает и пищевая промышленность.

Готовим воду правильно

Недостаточное качество воды, вследствие которого требуется водоподготовка, может быть вызвано различными факторами. Например, внутри водопроводных труб или в водонагревательном оборудовании возможны химические отложения. Вода, проходящая по трубам, обогащается продуктами коррозии и способна собирать взвеси: хлопья ржавчины, окалину или микроскопические осколки труб. Вследствие этого ее качественные показатели ухудшаются. Не последнюю роль играет и экология – качество воды во многом зависит от состояния экосистем региона, в котором она берется.

Водоподготовка – это комплекс мер, в результате которых вода, которая используется в технологических и промышленных целях на различных производственных предприятиях, приводится в соответствие с принятыми стандартами. Системы водоподготовки очищают воду от песка, ржавчины, примесей и микроорганизмов.

Справка о компании

Компания BWT (Best Water Technologies) была образована в 1990 году и сейчас работает в более чем 80 странах мира, имеет пять производственных предприятий и семь крупных научно-исследовательских центров в Европе.

Компания занимается производством и установкой специального оборудования для очистки воды на фармацевтических и пищевых производствах, объектах HoReCa, осуществляет водоподготовку для биотехнологических проектов, теплоэнергетики, систем охлаждения и кондиционирования, муниципального водоснабжения, спортивных объектов (бассейны, ледовые арены).

BWT имеет 50 000 единиц оборудования, реагентов и устройств, контролирующих проведение процесса водоподготовки. Все оборудование производится на заводах концерна BWT в Европе, где проходит строгий контроль и соответствует стандарту качества ICO 9001. Оборудование водоподготовки BWT сертифицировано в России и имеет сертификат соответствия Таможенного союза.

подробнее

Для медицинского водопотребляющего технологического оборудования – стерилизаторов, парогенераторов, моечно-дезинфекционных машин, аппаратов водоочистки для лабораторий – предусматриваются системы водоподготовки. Метод подготовки воды (очистка, деминерализация, умягчение и т.д.), а также количество потребителей и расходы воды определяются требованиями технологического оборудования. Например, малые паровые стерилизаторы должны соответствовать единому европейскому стандарту DIN EN 13060.

Технология водоподготовки расфасованной питьевой воды начинается с предварительной очистки воды, а затем производится дополнительная очистка от нитратов, кальция и натрия методами обратного осмоса и ионного обмена. Корректируется уровень рН (в норме он должен быть около 6,5-8,5 ед.), и вода кондиционируется микроэлементами (йод, фтор, селен) и макроэлементам (кальций). Затем она обеззараживается ультрафиолетовым излучением или озонированием.

Дополнительно вода может обогащаться магнием. Для этого воду пропускают через ионообменник, содержащий слабокислый ионообменный материал, в котором хотя бы часть ионообменной емкости загружена ионами магния.

При этом питьевую воду классифицируют по двум категориям: первая и высшая. Основные требования к фасованной питьевой воде следующие:

• вода не должна иметь запаха и привкуса;
• цветность до пяти градусов;
• общая минерализация – на уровне 1000 мг/л для воды первой категории и 200-500 мг/л для высшей категории;
• содержание магния – 65 мг/л и 5,0-50 мг/л соответственно, кальция – 130 мг/л и 25-80 мг/л соответственно, а калия – 20 мг/л и 2.0-20 мг/л соответственно;
• для воды первой категории допускается мутность на уровне 1 ЕМФ, а для высшей – 0,5 ЕМФ.

Другие требования указаны в СанПиН 2.1.4.1116-02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости. Контроль качества».

Обычно обогащение питьевой воды магнием – это один этап (https://patents.google.com/patent/US8524298B2/en"> патент  BWT на обогащение магнием воды в кувшине). Также компания производит специальные фильтры под мойку. В этом случае процесс многоступенчатый: сначала вода последовательно очищается, а в самом конце обогащается магнием.

Перед водоподготовкой специализированные лаборатории проводят анализ воды. Для этого они используют узкопрофильное профессиональное оборудование и измерительную технику. Самые распространенные приборы:

• турбидиметр проводит анализ быстрее, чем другие методики. Прибор максимально точно определяет цвет образца, его пропускание и поглощение;
• компактный агрегат для электрохимических замеров. Используется как ОВП-метр, измеритель кислотности, иономер, оксиметр, солемер и т.д.;
• приборы для оценки химического потребления кислорода;
• спектрофотометр, который тестирует разные типы жидкости.

Для быстрого анализа, как в лаборатории, так и за ее пределами, используются:

• монопараметрический и мультипараметрический фотометры, которые очень точно определяют присутствие какого-то конкретного элемента в воде;
• солемер, или компактный TDS-метр, – за несколько секунд измеряет жесткость воды. Для этого подойдет, например, портативный набор BWT Test kit Hot drinks – он определяет карбонатную и общую жесткость воды с помощью титрования с использованием капель реагентов;
• компактный мутнометр помогает оценить прозрачность и мутность воды.

При этом к каждому производству предъявляются свои требования по водоподготовке, поэтому выделить основные сложно. Например, при водоподготовке общественных бассейнов опираются на следующие ГОСТы и СНиПы:

• ГОСТ Р 53491.1-2009 «Бассейны. Подготовка воды. Часть 1. Общие требования. DIN 19643-1:1997»;
• ГОСТ 51706-2001 «Озонаторное оборудование»;
• СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий»;
• СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»;
• СНиП 31-06-2009 «Общественные здания и сооружения»;
• СП 31-113-2004 «Бассейны для плавания»;
• СанПин 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»;
• СанПин 2.1.2.1188-03 «Плавательные бассейны, гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества»;
• СанПин 2.1.2.1331-03 «Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды аквапарков»;
• DIN 19643 Aufbereitung von Schwimm – und Badebeckenwasser Teil 1, 2, 3, 4 – необязательное требование, но мы, как австрийская компания, ему следуем.

Роль водоподготовки для экологии

Современные технологии работы с природными ресурсами не могут существовать без акцента на экологичности – таков не только запрос мирового сообщества, но и тенденции, существующие сейчас в науке.

Научно-исследовательские группы компании применяют современные методы и используют новейшие процессы и материалы для создания экономичной и экологичной продукции. Одна из ключевых наших целей – снижение уровня энергопотребления продукции, что приведет к сокращению выбросов CO².

Вода добывается в одном месте, а затем транспортируется и используется в другом. Транспорт и рабочая сила участвуют в процессе и напрямую влияют на выбросы CO². Поэтому в компании был сделан акцент на использование местной воды как для бытовых, так и для коммерческих целей – современные системы водоподготовки позволяют очистить любую исходную воду. Таким образом, переход на самостоятельную фильтрацию экономит время и деньги на транспортировку, хранение и утилизацию бутылок с водой, а также помогает сократить выбросы CO² и пластиковые отходы.

Благодаря запатентованным технологиям BWT можно фильтровать местную воду и дополнительно обогащать ее ценными минералами и микроэлементами, такими как магний и цинк. Сотрудники инновационных центров постоянно занимаются исследованием, разработкой и оптимизацией методов фильтрации, фильтрующих материалов и ионообменных систем для деминерализации, умягчения, декарбонизации, мембранных технологий (микро, ультра, нано), а также для фильтрации и обратного осмоса.

Ионообменные мембраны для систем BWT производит дочерняя компания BWT Group – FUMATECH BWT. Мембрана – это тонкая пленка или пластинка, которая способна отделять вещества друг от друга. Она задерживает загрязнения, тем самым очищая от них воду. Огромное преимущество процессов, в которых используются мембраны, заключается в том, что они, как правило, отлично экономят ресурсы, а также являются энергоэффективными и экологичными.

Мембраны, используемые для технических применений, состоят в основном из полиуретанов и иногда из керамики – в обоих случаях они очень тонкие. Чтобы обеспечить достаточную устойчивость, их поддерживают специальными конструкциями. Мембранные системы также могут представлять собой компактные модульные конструкции.

Кроме того, мембраны могут использоваться не только для получения чистой воды, но и для выработки и хранения энергии, например, в инновационных технологиях топливных элементов.

Сама по себе технология мембранного разделения достаточно новая. Так, в частности, компания работает над производством мембран для топливных элементов автомобилей. Также в мире растет популярность идеи производства автомобилей, работающих только на топливных элементах, и, несмотря на то, что в мире водородных заправок все еще мало, их число стабильно растет. Согласно научным данным, водородные двигатели предлагают идеальное сочетание экологически чистой электромобильности и функции быстрой дозаправки.

Также топливные элементы могут использоваться для снабжения электроэнергией портативных электрических устройств или для электрификации и отопления частных домов.