Úprava vody (Thornton)

Prístroje od spoločnosti METTLER TOLEDO Thornton monitorujú všetky stupne čistenia vody vrátane filtrovania a predúpravy, zmäkčovania, separácie pomocou membrán, deionizácie, ozonácie, úpravy UV žiarením a destilácie. Produkty spoločnosti Thornton sa okrem toho používajú na monitorovanie procesov v odvetviach využívajúcich čistú vodu, napr. pri povoľovaní využitia farmaceutickej vody v závode, na monitorovanie chemických procesov pri výrobe energie a čistoty vody na preplachovanie pri výrobe mikroelektroniky.

V závislosti od zdroja vody a priemyselných požiadaviek zahŕňajú systémy na úpravu čistej vody viaceré z týchto systémových operácií:

Merania privádzanej vody, ktoré upozorňujú obsluhu na sezónne a denné zmeny obsahu minerálov vo vode (vodivosť) a hodnotu pH, umožňujú nastavenie úpravy tak, aby sa zachovala efektívna prevádzka. Chlórovanie pred filtrami zabraňuje rastu baktérií v médiách. Odchlórovanie pomocou hydrogénsiričitanovej alebo uhlíkovej vrstvy za filtrami monitorované na základe hodnôt ORP zabraňuje poškodeniu membrán a živicových vrstiev na výmenu iónov v ďalšej časti systému.

V prípade veľmi tvrdej vody je výhodné znížiť koncentráciu tvrdosti reverznou osmózou alebo deionizáciou, aby nedochádzalo k tvorbe vodného kameňa alebo problémom pri regenerácii v rámci týchto procesov. V katiónovej vrstve živice dochádza k výmene vápnika, horčíka a iných iónov spôsobujúcich tvrdosť za sodík. Živica sa regeneruje pomocou soľného roztoku s koncentráciou regulovanou na základe merania vodivosti v širokom rozsahu.

Reverzná osmóza (RO) a iné procesy prebiehajúce na membránach sú nákladovo efektívne technológie na úpravu vody používané vo väčšine priemyselných odvetví na odstránenie minerálnych, organických a iných znečisťujúcich látok. Základom na zabezpečenie správnych podmienok na optimálne vylúčenie rozpustných látok a maximálnu regeneráciu čistenej vody sú analytické merania. Dôležitými meraniami potrebnými na monitorovanie výkonnosti v reálnom čase a regulovanie dlhodobých trendov stavu membrány sú merania vodivosti, prietoku, tlaku, teploty a hodnoty pH. Tieto merania šetria náklady vďaka identifikovaniu potreby čistenia a prevencii porúch membrán. Umožňujú optimalizáciu prevádzky a rýchle zistenie každej poruchy alebo abnormálneho stavu.

Deionizácia výmenou iónov umožňuje dôsledné odstraňovanie iónových znečisťujúcich látok. Katiónové živice odstraňujú kladne nabité ióny a často sú monitorované na základe merania sodíka s cieľom zistiť prvé prielomové hodnoty, kedy došlo k vyčerpaniu katiónovej vrstvy. Aniónové živice odstraňujú záporne nabité ióny a prielomové hodnoty sú často monitorované pomocou oxidu kremičitého alebo vodivosti. Samostatné katiónové a aniónové vrstvy sa účinne regenerujú pomocou kyseliny alebo zásady, ktorých zriedenie sa môže regulovať na základe meraní vodivosti v širokom rozsahu s priamym odčítaním hodnôt koncentrácie. Výmenníky so zmiešanou katiónovou a aniónovou vrstvou dokážu odstrániť zostávajúce stopové množstvá iónov a často sa monitorujú pomocou sodíka, oxidu kremičitého a vodivosti.

Odplyňovače využívajú vákuum, teplo alebo membrány na odstránenie kyslíka, oxidu uhličitého, dusíka a iných rozpustených plynov z vody. Dobrým nástrojom na kontrolu prevádzky je meranie rozpusteného kyslíka na vstupe a výstupe.

Technológia CEDI je elektricky riadený proces čistenia, ktorý kombinuje živicovú vrstvu na výmenu iónov a membrány na selektívne zachytávanie iónov s cieľom dosiahnuť účinok podobný deionizácii pomocou zmiešaných vrstiev, ale bez chemickej regenerácie. Živica sa namiesto toho regeneruje elektricky. Výkonnosť systému a kvalita vody sa monitorujú na základe merania vodivosti a prietoku.

Ozón zabíja baktérie tisíckrát rýchlejšie ako chlór, pričom nezanecháva žiadne produkty rozpadu. Farmaceutická plnená voda a mikroelektronické systémy, pri ktorých sa využíva ozón, využívajú recirkuláciu vody, ktorá je dostatočne dlhá, aby zabezpečila primerane dlhý čas kontaktu. Meranie rozpusteného ozónu zabezpečuje zachovanie dostatočnej hladiny na úpravu a meranie za systémom bráni dosiahnutiu hladín ozónu, ktoré by narušili spracovanie.

V systémoch s čistou vodou vo farmaceutickom a mikroelektronickom priemysle inaktivuje UV žiarenie mikroorganizmy, okysličuje organické zlúčeniny a rozkladá ozón, pričom ho mení späť na molekulárny kyslík.

Redukcia organických látok sa potvrdzuje meraním celkového obsahu organického uhlíka (TOC). Meraním ozónu sa kontroluje, či došlo k rozkladu všetkého ozónu.

Farmaceutická voda, vrátane vody na injekciu a čistenej vody, sa najčastejšie vyrába destiláciou, ktorá zaručuje sterilitu. Kvalita vody zodpovedajúca limitom stanoveným regulačnými orgánmi sa kontroluje meraním vodivosti a hodnoty TOC.