Voda se v průmyslu používá zejména jako teplosměnné médium, surovina či prostředek. A každé takové využití na ni klade jiné kvalitativní požadavky nejen napříč segmenty, ale i v rámci jednoho oboru a navíc ještě pracuje s různou kvalitou na vstupu. „Úprava vody proto ani nemůže být až tak založena na zázračných technologiích, které zvládnou vše v jednom mávnutím kouzelného proutku. Naše práce je spíše o know-how a pochopení zákazníkových potřeb," myslí si Marek Příhoda, technický ředitel ve společnosti Euroclean.
Zabýváte se úpravou vody pro různé segmenty průmyslu, energetiku nevyjímaje. Jaké parametry musí mít voda právě v této oblasti?
Jde především o správnou tvrdost vody, kdy příliš tvrdá voda tvoří nežádoucí inkrustace na vnitřních površích. Pro správnou kvalitu vody užívanou například ve výměnících je třeba odstranit také přebytečné železo i další kovy, které ve vodě oxidují a tvoří nánosy. Dbát se musí i na odstranění všech mikroorganismů, zejména bakterií a sinic. Pokud se voda neupraví správně, hrozí usazování nánosů, které mohou potrubí výměníku zanést úplně stejně jako zanáší cholesterol tepny v našem těle. V ten moment pak zařízení přestává fungovat správně a snižuje se výkon přenosu tepla. Ale stejný princip platí i pro jiné druhy průmyslu. Základem je mít vodu zbavenou nežádoucích látek a dalšími parametry v určité hladině, přičemž ke všem úpravám vody využíváme technologie na fyzikálně-chemické bázi. V potravinářství, chemickém či farmaceutickém průmyslu do úpravy ještě vstupuje například požadavek na určité pH vody. Když máte vodu příliš kyselou, tak je korozivní, zásadité vody působí naopak inkrustačně. pH je nesmírně důležité a vypovídá i o reaktivitě vody. Ale dá se upravovat velmi snadno na základě dávkování kyselin či louhů. Samozřejmě schválených na to, že mohou eventuálně přijít do styku s pitnou vodou.
Jak tedy proces změkčování vody vypadá?
Jeden z nejběžnějších postupů je iontová výměna za použití silně kyselého katexu. Médium, které má určitou kapacitu, na sebe váže vápník s hořčíkem a ve chvíli, kdy se nasytí, musí regenerovat. V případě silně kyselého katexu se regeneruje nasyceným solným roztokem. Dojde k tomu, že vápník s hořčíkem se vyvážou z filtračního média, nahradí se sodíkem ze solného roztoku a chlorid hořečnatý s chloridem vápenatým se vypláchne do kanalizace. Úpravna vody je v tomto případě filtrační nádoba, takzvaný tank, kde je nasypané médium. Voda přes toto médium prochází a zase se nazpět vrací do potrubí už změkčená. Na tanku je elektronická řídící hlava, která počítá, kolik vody proteklo a na základě spočítaného množství se pak automaticky spustí regenerace. Systém se staví tak, že se na daný průtok vody dimenzuje množství filtrační náplně a velikost zařízení a pokud je požadavek na kontinuální provoz, tak se zapojí více jednotek, aby v okamžiku regenerace jednoho pracovala druhá. Každý systém je samozřejmě specifický jak parametry vstupní vody, tak požadavky na její konečné složení po úpravě a proto je nutné ke každému projektu přistupovat individuálně. Existují i situace, kdy je příliš nákladné vodu změkčovat tak, aby se netvořily inkrustace třeba na teplosměnných plochách a nedocházelo k zanášení výměníků. V takových případech se používají chemické přípravky, které tvrdost vody stabilizují a drží minerální látky v rozpuštěné formě.
Teď mě napadá, zda lze proces obrátit a z měkké vody udělat takto jednoduše tvrdší.
Lze to, proces je však daleko složitější. Jednou z metod je rozpouštění polovypáleného dolomitu, kdy se nazpět do vody vrací vápník a v menším množství i hořčík, ale rychle se zvedá pH. Efektivnější variantou je v přesném množství dávkovat koncentrované minerály podle průtoků, ale musím říci, že je opravdu poměrně náročné všechny kroky nastavit tak, aby byla výstupní kvalita stále stejná. Momentálně se účastníme s AV ČR a ČVUT společného projetu S.A.W.E.R., který se bude prezentovat na EXPO 2021 v Dubaji a ten se mimo jiné zabývá právě tím, jak z demineralizované vody vyrábět mineralizovanou vodu v kvalitě, která by splnila všechny legislativní požadavky a mohla tak být označena za pitnou.
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)