Что такое деионизированная вода и мягкая вода?

Вы, возможно, слышали о понятиях ионизированной воды и смягченной воды. Вы когда-нибудь задумывались над этими вопросами: Что такое деионизированная вода и что такое смягченная вода? В чем разница между ними?

В этой статье мы подробно рассмотрим определения деионизированной и деминерализованной воды. Кроме того, мы расскажем, как их сделать и где их можно использовать. Начните прямо сейчас!

1. Что такое деионизированная вода и мягкая вода?

Деионизированная вода: обычно высококачественная питьевая вода с низкой или отсутствующей концентрацией ионных загрязняющих веществ. По сути, деионизированная вода производится посредством процесса, называемого деионизацией, который устраняет минералы из сырой воды. В зависимости от различных требований к качеству воды и использованию, сопротивление выходной воды может регулироваться в диапазоне от 1 до 18 МОм.см.

Деионизация еще больше устраняет органику, поэтому она почитается в промышленных приложениях. Деионизированная вода редко имеет пищевую ценность, поскольку большая часть, если не все, взвешенные твердые частицы и минералы выбрасываются. Тем не менее, она может иметь определенные запахи или привкусы.

Мягкая вода: Также известна как деминерализованная вода. Это питьевая вода, лишенная минералов жесткости, таких как кальций, магний, железо и известь. Умягчение воды предотвращает накопление отложений на трубах, водонагревателях и другом оборудовании для очистки воды. Это также приводит к удалению определенных привкусов и запахов. Жесткость воды классифицируется на основе концентрации минералов жесткости на миллион. Ниже приведены различные классификации жесткости воды.

Жесткость воды в мг/л	Классификация
0-60 мг/л	Мягкая вода
61-120 мг/л	Умеренно мягкая вода
121-180 мг/л	Жесткая вода
Более 180 мг/л	Очень жесткая вода

2. В чем разница между деионизированной и деминерализованной водой?

Мягкая вода рассчитывается на основе ионов кальция и магния в воде, и система смягчения воды не может снизить общее содержание солей в воде. Оборудование для деионизированной воды может удалить все ионы металлов в воде. Ионизированная вода рассчитывается на основе количества минералов в воде.

Таким образом, разница между ними заключается в том, что смягченная вода является продуктом снижения жесткости сырой воды после обработки оборудованием. Идеальная деионизированная вода имеет более высокую чистоту, меньше растворимых солей в воде, а качество воды достигает стандарта чистой воды.

3. Как сделать деионизированную (ДИ) воду?

Сложные промышленные, лабораторные и фармацевтические приложения требуют высококачественной очищенной воды, лишенной ионного загрязнения. Это часто достигается путем развертывания систем деионизации, которые в значительной степени используют ионный обмен. В некоторых областях обратный осмос также используется для получения деионизированной воды.

-Что такое ионный обмен?

Ионный обмен это просто процесс очистки воды, который заменяет нежелательные ионные загрязнители менее нежелательными ионами в обратимом процессе. Ионный обмен облегчается ионообменные смолы, которые требуют частой регенерации для оптимального ионного обмена. В основном используются два типа ионообменных смол.

• Катионообменные смолы.
• Анионообменные смолы.

Анионообменные смолы содержат ионы, синонимичные отрицательным зарядам, такие как гидроксил (ОН-), которые они высвобождают в обмен на анионные загрязнители в исходной воде. Катионообменные смолы, с другой стороны, заменяют катионные загрязнители в исходной воде желаемыми катионами, такими как водород (Н+).

Использование как катионообменных, так и анионообменных смол облегчает щелочной обмен и очистку от органических соединений, что приводит к получению высококачественной очищенной воды, не содержащей никаких ионных загрязняющих веществ.

-Установка деионизации.

Системы деионизации воды устраняют ионные примеси, присутствующие в исходной воде, с помощью двух процессов деионизации.

(1) Двухступенчатый процесс деионизации.

Типичный двухслойные системы деионизации оснащены как анионообменными смолами, так и катионообменными смолами. Сначала питательная вода впрыскивается в катионообменный сосуд, где смолы высвобождают ионы водорода, которые рассеивают катионные загрязнители в питательной воде.

Двухвалентные катионы, такие как магний и кальций, заменяются двумя ионами водорода, в то время как одновалентные катионы, такие как натрий, заменяются одним ионом водорода для поддержания электрического баланса.

Затем вода из катионного сосуда проходит через анионные смолы. Здесь гидроксид-ионы из смол высвобождаются и заменяются на анионные загрязнители в воде.

(2) Процесс деионизации в смешанном слое.

 

В отличие от двухслойной системы деионизации, блоки деионизации смешанного действия имеют ионообменные смолы, смешанные в одном сосуде (как анионные, так и катионные смолы). Таким образом, качество деионизированной воды, полученной с помощью системы деионизации смешанного слоя, превосходит качество воды, полученной с помощью установки деионизации с двойным слоем.

Следовательно, смешанная деионизация часто применяется как процесс постобработки в системах обратного осмоса и двухслойных системах деионизации. Технически, она очищает воду, полученную с помощью двухслойной деионизации.

(3) Электродеионизация.

Электродеионизация — это современная технология деионизации, которая работает на энергии постоянного тока, а не на химических ионах. Многие рекламируют ее как идеальную замену деионизации смешанного слоя из-за ее эффективности и производительности.

Электродеионизация избавляет сырую воду от ионных загрязнителей без необходимости замены их менее нежелательными минералами. Она постепенно приобретает известность в промышленности и лабораториях, поскольку не создает смертельных сточных вод.

-Система обратного осмоса.

Процесс обратного осмоса представляет собой процесс физической фильтрации. Входящая вода подается в систему под высоким давлением, проталкивая сырую воду через мембрану. Система использует мембрану обратного осмоса с порами нанометрового размера, поэтому она может удалять из воды взвешенные твердые частицы, коллоиды, органические вещества, вирусы и бактерии, а также растворимые соли, включая минеральные ионы.
Таким образом, после прохождения через систему обратного осмоса сырая вода разделяется на два типа потоков воды, одна сторона - чистая вода, а другая - высококонцентрированная соленая вода. Полученная вода имеет высокое качество, тем самым достигается цель деионизации.

4. Как сделать воду мягкой?

Основные процессы для смягчения воды включают метод дозирования, известковый метод, электромагнитный метод, метод мембранного разделения и метод ионного обмена. Здесь мы в основном обсуждаем два типа оборудования для смягчения воды, умягчители воды на основе соли и умягчители воды без соли.

-Ионообменник натрия.

Когда сырая вода с жесткостью проходит через умягчитель воды, содержащий слой смолы, ионы кальция и магния в воде будут обмениваться и адсорбироваться смолой из-за принципа ионного обмена, и ионы натрия будут высвобождаться в то же время. Поскольку ионы натрия заменяют ионы кальция и магния в сырой воде, жесткость воды снижается.

Этот процесс затрудняет образование карбонатной и сульфатной накипи в воде, тем самым получая смягченную воду. Смягченная вода может уменьшить образование накипи, продлить срок службы приборов и улучшить вкус воды. Смягченная вода может использоваться для оборотного водоснабжения в сфере общественного питания, пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Следует отметить, что когда смола поглощает определенное количество ионов кальция и магния, она достигает насыщенного состояния и должна быть регенерирована.

-Смягчитель воды без соли.

Бессолевое умягчение — это процесс, который может заменить катионообменную смолу для умягчения. Весь процесс не требует промывки солью для достижения эффекта предотвращения образования накипи и удаления накипи. Характеристики: отсутствие обратной промывки, отсутствие регенерации, отсутствие изменения значения pH, отсутствие образования сточных вод, «0» эксплуатационных расходов, неизменное общее количество растворенных твердых веществ (TDS) и короткое время контакта.

5. Преимущества деионизированной и умягченной воды.

В сложных промышленных, фармацевтических или лабораторных приложениях использование неочищенной сырой воды с высокой концентрацией в качестве ингредиента или чистящего средства может поставить под угрозу весь процесс. Чтобы уменьшить загрязнение основных продуктов или услуг, системы деионизации и смягчения воды используются для подачи первоклассной смягченной или деионизированной воды.

-Почему важна деионизированная вода?

В фармацевтическом производстве деионизированная вода считается пустой из-за своего химического состава, что позволяет использовать ее в качестве беспристрастного растворителя. Она не содержит примесей, поэтому не рискует загрязнить лекарства или чувствительные продукты, которые она использует в качестве ингредиента. Ниже приведены основные преимущества использования деионизированной воды.

• Он уменьшает накопление солей и других примесей на жизненно важном оборудовании и распределительных трубах. Тем самым он предотвращает преждевременное повреждение оборудования, тем самым экономя расходы пользователей на ремонт и/или замену.
• При использовании деионизированной воды в качестве ингредиента при производстве косметики или в пищевой промышленности она гарантирует отсутствие загрязнений в конечном продукте.
• По назначению врача деионизированную воду можно употреблять для детоксикации организма. Употребление деионизированной воды должно осуществляться только по назначению экспертов в области здравоохранения, поскольку ее прием может представлять опасность для здоровья пациентов с дефицитом минералов.

-Почему вам нужно использовать деминерализованную воду?

• Мягкая вода уменьшает или предотвращает образование накипи.
• Помогает продлить срок службы бытовой техники；
• Качество воды хорошее, она вкуснее и полезна для организма человека.
• Подходит для мытья и купания.
• Избегать таких проблем, как потери энергии и снижение эффективности водохозяйственного оборудования.
• Умягчение промышленной охлаждающей воды с меньшими затратами.

6. Где можно использовать деионизированную и умягченную воду?

Рост индустриализации по всему миру привел к астрономическому спросу на системы деионизации, поскольку промышленность стремится производить деионизированную воду для производства продукции. Высококачественная вода является базовой потребностью в большинстве промышленных процессов, отсюда неограниченный спрос на деионизированную и мягкую воду. Ниже приведены ключевые отрасли, в настоящее время использующие деионизированную воду в различных приложениях.

（1）Фармацевтическое производство.

Производство фармацевтической продукции, такой как лекарства и вода для инъекций, требует высокого уровня гигиены и использования воды без загрязняющих веществ. Системы деионизации помогают фармацевтическим компаниям получать высококачественную очищенную воду, необходимую для основных процессов, устраняя до 99,9% ионных примесей, содержащихся в водопроводной воде.

Деионизированную воду можно очищать с помощью других процессов обработки воды, таких как ультрафильтрация, обратный осмос и ультрафиолетовое излучение, чтобы соответствовать требованиям к качеству, установленным Фармакопеей США, Японской фармакопеей или Европейской фармакопеей. Ниже приведены распространенные способы использования деионизированной воды в фармацевтических целях.

• Поставка высококачественной воды для очистки фармацевтического оборудования и приборов.
• Получение вспомогательных веществ для лекарственных препаратов.
• Безопасный растворитель для разбавления фармацевтических растворов, таких как сиропы.
• Предоставление фармацевтической воды для инъекций (WFI).

（2）Лаборатории.

Различные лаборатории, включая больницы, академические исследования, промышленные и сельскохозяйственные лаборатории, в основном работают с использованием высокоочищенной воды. Использование обычной водопроводной воды в различных лабораторных экспериментах или видах деятельности может потенциально изменить результаты испытаний. Из-за чувствительности биологических, химических или сельскохозяйственных испытаний в лабораториях необходима чистая вода, такая как деионизированная вода. Обычные применения деионизированной воды в лабораториях включают очистку аппаратуры, разбавление концентрированных растворов и смешивание различных растворов.

（3）Питательная вода котла.

Для продления срока службы оборудования для подачи воды в котел используется деионизированная или смягченная вода, поскольку она лишена минералов жесткости. Использование неочищенной сырой воды подвергает ваш котел потенциальному образованию накипи и в конечном итоге загрязнению. Использование деионизированной воды в питании котла доказало, что оно может продлить срок службы установки и предотвратить преждевременное повреждение.

（4）Стирка.

Использование жесткой воды в стирке приводит к чрезмерному использованию моющих средств, а также загрязнению, что по сути означает, что на вашей яркой одежде появятся пятна. Чтобы предотвратить все это, вода, предназначенная для использования в стирке, сначала смягчается с помощью ионного обмена, известкования, обратного осмоса, дистилляции и использования хелатирующих агентов.

Другие области применения деионизированной и умягченной воды включают:

• Окончательное ополаскивание на автомойках.
• Тушение пожара.
• Переработка пищевых продуктов.
• Производство косметики.

7. Стоимость деионизированной и мягкой воды.

(1) Стоимость производства деионизированной воды.

Стоимость производства деионизированной воды значительно варьируется в зависимости от качества деионизированной исходной воды и используемой технологии деионизации. Чтобы установить совокупную стоимость производства деионизированной воды, необходимо учесть следующие переменные: установку, рабочую силу, потребление электроэнергии, регенерацию и расходы на техническое обслуживание.

Чтобы помочь вам понять эксплуатационные расходы системы деионизированной воды, мы разбили эксплуатационные соображения для установки деионизации производительностью 14 000 GPD. На этой иллюстрации важнейшим предположением является то, что система работает непрерывно в течение 24 часов при расходе около 10 GPM.

• Замена смол.

Большинство систем деионизации требуют замены смол каждые 5 лет. Однако период может быть разным для разных систем деионизации воды в зависимости от частоты использования. Катионитовая смола размером 5 фут3 стоит примерно $500, тогда как анионитовая смола стоит примерно $250 за фут3. Учитывая, что замена производится раз в 5 лет, общая стоимость замены смолы в месяц составляет $38.

• Расходные материалы (регенерирующие химикаты).

Если регенерация как катионной, так и анионной смолы проводится дважды в день, стоимость каждой регенерации составит приблизительно $27.8. Это предполагает, что цена HCL (32%) составляет приблизительно $0.24/фунт, а цена NaOH (50%) составляет $0.24/фунт. Кроме того, один цикл регенерации потребляет 3.5 галлона HCL и 1.8 галлона NaOH. Это приводит к ежемесячной стоимости химикатов для регенерации приблизительно к $720.

• Расходы на очистку сточных вод.

Производство деионизированной воды требует затрат, поскольку образуются высококонцентрированные сточные воды, требующие очистки перед утилизацией. Цикл регенерации катионов производит 85 галлонов сточных вод, тогда как цикл регенерации анионов приводит к образованию 95 галлонов сточных вод. Независимо от используемого процесса очистки сточных вод, средняя стоимость составляет примерно $70 в месяц.

• Расходы на электроэнергию.

Преобладающее напряжение в регионе часто влияет на счета за электроэнергию системы деионизации воды. Если система использует питание 460 В, ежемесячные расходы на электроэнергию составляют приблизительно $35. Это предполагает, что потребление электроэнергии оплачивается по ставке $0.10 за кВт/ч. В совокупности общая стоимость производства 1000 галлонов деионизированной воды составляет приблизительно $2.8.

(2) Стоимость производства умягченной воды.

Аналогично, совокупную стоимость системы умягчения воды можно разделить на две большие категории. Цена покупки, которая учитывает цену покупки оборудования для умягчения воды и эксплуатационные расходы, учитывает расходы на установку, рабочую силу, потребление электроэнергии и техническое обслуживание системы.

Чтобы установить общую стоимость системы умягчения воды, вам необходимо рассчитать общие эксплуатационные расходы. Эксплуатационные расходы будут значительно варьироваться в зависимости от развернутого процесса умягчения воды, концентрации ионов жесткости в вашей исходной воде и размера водоумягчителя.

Для большинства пользователей ежемесячные расходы на системы смягчения воды составляют от $10 до $20. Различия в эксплуатационных расходах объясняются разницей в производственных мощностях, желаемом качестве воды и качестве исходной воды.

8. Типы систем деионизированной (ДИ) воды и мягкой воды.

-Система деионизированной воды

Существуют различные системы деионизации воды, изготовленные с различными спецификациями для получения различных типов деионизированной воды. Типы деионизированной или очищенной воды варьируются от типа II до типа IV, при этом основное различие заключается в проводимости, удельное сопротивлениеи Общее содержание органического углерода (TOC).

Для получения этих различных сортов деионизированной воды используются различные системы деионизации и процессы. Ниже приведены популярные системы деионизации, производимые NEWater.

* Двухслойная система деионизации.

Как следует из названия, двухслойные деионизированные установки состоят из двух отдельных сосудов. Катионообменные смолы размещаются в одном контейнере, а соседний сосуд вмещает анионообменные смолы. Для разнообразия NEWater производит двухслойные деионизационные установки с различной емкостью обмена от 40 тыс. зерен до 800 тыс. зерен.

Это гарантирует, что все наши клиенты получат свои уникальные потребности в деионизированной воде, которые будут хорошо удовлетворены. Кроме того, они имеют различные скорости потока обслуживания от 2 GPM до 135GPM. Основные характеристики двухслойных деионизаторов:

• Автоматическая регенерация.
• Цифровой сценограф.
• Резервуары из стеклопластика.
• Мембранные клапаны.

* Системы деионизации смешанного действия.

В смешанных деионизированных системах катионообменные и анионообменные смолы размещены в одном сосуде под давлением. Анионообменные и катионообменные смолы тщательно смешиваются, что позволяет заменять как катионные, так и анионные загрязняющие вещества ионами водорода и гидроксила соответственно.

Системы деионизации смешанного слоя NEWater очень эффективны, поэтому они часто используются как автономные деионизаторы или вторичные деионизаторы, посредством которых они очищают деионизированную воду из систем деионизации с двойным слоем. Ниже приведены основные характеристики нашего модуля деионизации смешанного слоя:

• Обменные мощности варьируются от 62 тыс. гран до 450 тыс. гран.
• Автоматическая регенерация.
• Цифровой стейджер и по запросу ПЛК.
• Дисковые и мембранные клапаны.
• Расход варьируется от 18 до 190 галлонов в минуту.
• Сосуды из углеродистой стали, футерованные резиной.

*Системы электродеионизации воды.

Системы электродеионизации (EDI) используют постоянный ток и активную среду для извлечения ионных загрязняющих веществ из исходной воды. Системы EDI для воды пользуются большим уважением, поскольку они не требуют использования химикатов для деионизации воды, следовательно, они не производят отходов. В основном устройства EDI используются для очистки воды, произведенной системами обратного осмоса или двухслойными системами деионизации.

NEWater специализируется на производстве систем электродеионизации с безупречными скоростями деионизации, низкими эксплуатационными расходами и компактными модулями. Наши системы очень универсальны и широко используются в различных отраслях промышленности для получения высококачественной очищенной воды. Основные характеристики систем электродеионизации включают:

• Производство высококачественной воды (до 18 МОм·см).
• Расход рабочей жидкости варьируется от 2 до 220 галлонов в минуту.
• Компактные конструкции.
• Минимальный расход химикатов.

(2) Системы смягчения воды.

Доминирующей технологией смягчения воды, используемой в домохозяйствах, промышленности и на предприятиях, является ионный обмен. Блоки смягчителей воды используют ионообменные смолы для замены нежелательных ионных примесей менее нежелательными ионами.

Для получения смягченной воды минералы жесткости (магний и кальций) заменяются натрием или калием. Со временем ионообменные смолы переполняются нежелательными ионами, что обязывает к регенерации. Системы умягчения воды, производимые NEWater, в целом подразделяются на промышленные или коммерческие системы умягчения воды.

Промышленные системы умягчения воды.

Жесткая вода известна тем, что загрязняет ценное оборудование и засоряет трубы, котлы и теплообменники. Поэтому большинство отраслей промышленности используют салазки для смягчения воды, чтобы предотвратить образование накипи из-за жесткой воды.

NEWater предлагает различные системы смягчения воды, предназначенные для смягчения воды для промышленного применения, например, для подачи воды в котлы. Наши промышленные установки смягчения воды имеют следующие отличительные характеристики.

• Автоматическая регенерация.
• Обменные мощности варьируются от 90 тыс. зерен до 4200 тыс. зерен.
• Резервуары изготавливаются из стеклопластика или углеродистой стали.
• Расход от 15 до 1000 галлонов в минуту.
• Затворы дисковые или мембранные.

Коммерческие системы умягчения воды.

В отличие от промышленности, большинству коммерческих предприятий не нужны высокопроизводительные системы смягчения воды. Чтобы обеспечить жилые комплексы, офисы предприятий и другие коммерческие организации экономически эффективным решением для жесткой воды, NEWater производит обычные малогабаритные системы смягчения воды. Наши коммерческие системы смягчения воды доступны в стандартных и индивидуальных версиях. Ниже приведены основные характеристики коммерческих установок смягчения воды.

• Различные диапазоны обменной емкости (от 10 тыс. гран до 30 тыс. гран).
• Регулирующие клапаны Fleck.
• Резервуары из стеклопластика (диаметром 6-10 дюймов).
• Расход варьируется от 8 до 10 галлонов в минуту.
• Автоматическая регенерация.

9. Система деионизации и смягчения воды NEWater.

Спрос на блоки деионизации воды и системы смягчения воды продолжает неуклонно расти, поскольку все больше отраслей промышленности ищут высококачественную очищенную воду. Более 20 лет компания NEWater является лидером в производстве блоков деионизации воды и систем деионизации для различных отраслей промышленности.

Оснащенные уникальными и интеллектуальными конструкциями, системы деионизации NEWater гарантированно предложат вашей отрасли или бизнесу экономически эффективное решение вашей проблемы с водой. Ниже мы подробно расскажем, почему вам следует закупать системы умягчения воды и оборудование для деионизации воды у NEWater.

-Простая установка и удобство эксплуатации.

 

Установка модулей деионизации и умягчения воды NEWater довольно проста, поскольку большинство из них подключаются по принципу «включай и работай». Для систем, монтируемых на модулях, которые доступны по заказу, мы собираем все компоненты на металлической раме, тем самым минимизируя затраты на установку.

Благодаря таким мерам, как автоматическая регенерация, наши водоумягчители и деионизаторы значительно проще в использовании. Этому способствуют наши подробные и понятные руководства пользователя. Кроме того, NEWater предоставляет бесплатные руководства по установке с помощью удаленных видеоуроков, а наша служба поддержки клиентов всегда доступна для консультаций.

-Высокая скорость удаления ионных загрязнений.

Наши системы деионизации воды очень эффективны в устранении нежелательных ионов из сырой воды, а полученная деионизированная вода редко требует очистки. В зависимости от требований к вашей деионизированной или мягкой воде вы можете выборочно использовать наши двухслойные системы деионизации или смешанные системы деионизации.

-Отсутствие высококонцентрированных сточных вод от электродеионизации.

В последние годы системы электродеионизации NEWater стали пользоваться повышенным спросом из-за их эффективности и общей экономической эффективности. Ключевым преимуществом систем электродеионизации является то, что они не используют химикаты или соли для замены ионных загрязнителей в исходной воде. Это исключает возможность получения высоколетучих сточных вод, тем самым избавляя вас от необходимости очистки сточных вод.

-Автоматическая регенерация.

С водоумягчительными установками и установками деионизации NEWater вам не придется беспокоиться о регенерации, поскольку наши системы оснащены счетчиками или таймерами. Со временем нежелательные ионы, полученные из исходной воды, подавляют катионообменные и анионообменные смолы. На этом этапе регенерация необходима для поддержания стандартов производства ионообменных смол.

Заключительные слова

За последние 20 лет компания NEWater предоставила различные мощности системы умягчения воды из скважин, деионизированные системы, Системы электронного обмена данными, и системы обратного осмоса для клиентов в различных областях. Производя высококачественные умягчители воды, предназначенные для получения деионизированной воды по доступной цене, NEWater оснащает промышленность, дома и предприятия необходимыми инструментами для борьбы с нехваткой воды.

Если вам интересно узнать больше о системах деионизации воды, и системы умягчения воды, вы можете посетить нашу веб-страницу. Для получения последних расценок или технических консультаций с нашими инженерами, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте info@newater.com. Мы поставляем системы умягчения и деионизации по заводским ценам клиентам по всему миру. Мы также приветствуем распространение нашей продукции.