Для многих учреждений - медицины, фармацевтики, электронной промышленности требуется вода с особой степенью очистки. В ней недопустимы даже малейшие примеси. Такую воду называют дистиллированной, степень ее очистки может быть сверхтонкой или ультратонкой. Если вода обезврежена недостаточно, нарушится взаимодействие веществ, невозможно гарантировать чистоту проведения химических опытов, выпускаемая продукция будет бракованной. Поэтому многие предприятия устанавливают специальное оборудование, наиболее подходящее под требования нормативов. Производительные установки на выходе дают воду с заданными параметрами: электронные методы контроля очищенной воды обеспечивают нужные показатели.

Для чего необходимо получение очищенной воды

Часто очищенную воду получают из питьевой, из которой уже удалены все вредные примеси. Производится ее доочистка до нужной кондиции. Для разных компаний технология получения очищенной воды может сильно различаться.

Даже на одном предприятии отдельно подается вода для:

• питья, социальной сферы, приготовления еды в заводской столовой;
• охлаждения оборудования,
• бесперебойной работы производственной линии,
• проведения опытов в научно-технической лаборатории,
• питания котлов, подающих воду для отопления.

Степень очистки зависит от того, какие именно подразделения и социальные объекты включает предприятие.

Условия получения очищенной воды для микроэлектроники

Чувствительные микроэлементы - полупроводники, микросхемы, электронные платы - реагируют на соприкосновение с загрязненными примесями. Чистая вода нужна при изготовлении жидкокристаллических дисплеев, солнечных батарей, пластин памяти для персональных компьютеров. На каждом производственном этапе производится химическая обработка поверхности, затем нужно смывать электрически активные вещества, но при этом нельзя допускать, чтобы покрытие вступало в реакцию с имеющимися в воде примесями. Их нужно полностью удалить.

Для технологических процессов применяется вода трех классов:

• В - производится качественная предварительная очистка и деонизация.
• Б - вода, которую получают после деионизации на выходе из двухступенчатой обратноосмотической установки; из нее удалены примеси размером 0,2 микрон.
• А - наивысшая степень чистоты: воду класса Б подвергают мембранной дистилляции или электродеионизации.

После тонкой очистки остается H₂O без примесей: без солей, газов, тяжелых металлов, органических веществ. Для дистиллированной воды электросопротивление составляет 200 кОм*см, для сверхчистой - 12-18 МОм*см.

Получение очищенной воды для инъекций

Фармацевтическая подготовка воды заключается в глубокой очистке, что сводится к отсутствию восстанавливающих химических элементов, диоксида углерода, микроорганизмов, пирогенности. При метаболизме микроорганика выделяет вещества, повышающие температуру человеческого тела, что недопустимо при использовании лекарств и инъекционных растворов, поэтому производится тщательное обеззараживание жидкости, освобождение от биофлоры.

Очищенные дехлорированные и деионизированные растворы применяются для изготовления нестерильных лекарств, для санитарной обработки посуды и помещений. Стерильную воду для инъекций получают из очищенных растворов после дополнительной тонкой очистки. Для инъекций в ампулах и флаконах установлены отдельные нормы. Сверхочищенная вода используется для гемодиализа.

При недостаточной очистке воды для производственных цехов, выпускающих биохимические препараты, будут искажены формулы таблеток и прочих лекарственных форм. Особенно опасна недостаточная глубокая очистка для инъекционных и дезинфицирующих растворов.

Получение воды для инъекций производится из воды очищенной:

• дистилляцией в специальных апирогенных аквадистилляторах;
• мембранным способом на обратноосмотических установках;
• микрофильтрацией, ультрафильтрацией.

Очищенную воду для инъекций нельзя долго хранить, она используется лишь свежеприготовленной. Допустимо делать запас на 24 часа, но перед применением жидкость стерилизовать. Ее хранят при температуре 5-10° или 90-95°С.

Правила получения очищенной воды для лабораторий

Чистая вода нужна для спецоборудования, для создания реактивов и диагностических наборов.

Качество лабораторной воды оценивается по электропроводимости:

• тип I - ультрачистая с удельным сопротивлением не менее 18 МОм•см, используется в генной инженерии и спектроскопии;
• тип II - с электропроводностью, не превышающей 1 мкСм/см (что соответствует двойной дистилляции), применяется для хромографов, анализаторов;
• тип III - с величиной проводимости до 5 мкСм/см, по составу соответствует дистиллированной, используется для замены дистиллятов, мытья посуды, питания электронных систем.

При некачественной очистке искажаются результаты лабораторных исследований.

Тонкая очистка применяется в разных отраслях промышленности. Обычную водопроводную воду, протекающую по изношенным металлическим трубопроводам, нельзя заливать в парогенераторы или использовать в гальваническом производстве. Методы получения воды очищенной включают предварительную водоподготовку, обычную и финишную обработку, обеззараживание.

Нормы, стандарты по очищенной воде

Нормы, правила, методы для получения воды очищенной для микроэлектронной промышленности описаны в ГОСТ 9.314, SEMI, а также в ОСТ, ТУ и прочих отраслевых документах. Стандарт ASTM D5127-13 (2018 г.) для сверхчистой воды разработан специально для полупроводниковой и электронной промышленности. Применение загрязненной жидкости недопустимо, это приведет к низкому качеству электронных элементов и электронно-цифровых приборов.

Вода для лабораторий и для многих отраслей промышленности должна соответствовать ASTM 1193-06 (2018 г.). Это стандартная спецификация, где описаны характеристики реагентной воды 1-4 типа, которая очищена от кремнезёмов, эндотоксинов, хлоридов, микробиологических компонентов. Большое количество показателей, включая удельное сопротивление, pH, электропроводность, должны соответствовать установленным нормам, указанным в этом документе.

Вода, очищенная для инъекций (способы получения, выходные показатели) регулируются стандартом GMP - полное название «Good manufacturing practices», что переводится с английского как «Надлежащая производственная практика» либо «Правила для действующего производства». В документе отражена спецификация и требования к промышленной организации производства лекарственных препаратов, средств, растворов.

Как получить очищенную воду

Каждое предприятие самостоятельно выбирает методы получения очищенной воды, в полном соответствии с предписаниями и нормативами для своей отрасли. К лучшим способам тонкой очистки относятся: обратный осмос, ионный обмен, дистилляция, электродеионизация.

Обратный осмос

Универсальный метод обратного осмоса для получения очищенной воды широко применяется в промышленности. В состав обратноосмотических установок входят блоки предварительной очистки, которые удаляют крупные примеси, железо, соли, органические вещества. Затем водный поток проходит через плотную мембрану, которая задерживает трудно-извлекаемые примеси: гидрокарбонаты, сульфаты, пестициды.

Вода, очищенная методом обратного осмоса, на выходе имеет чистоту до 99,9%. По составу она близка к дистиллированной. В ней не остается вредных веществ. Блок предварительной очистки помогает надолго продлить срок службы мембранных фильтров. Их микропоры не забиваются песком, ржавчиной, прочим сором, который при водозаборе втягивается насосом и проникает в систему. Многоступенчатая очистка дает на выходе чистую воду с высокими параметрами и надежно предохраняет оборудование от поломок.

Метод получения воды очищенной с помощью обратного осмоса заложен в работе мощных промышленных установок и компактных «домашних» устройств, которые легко помещаются под раковиной. В бытовых моноблочных или модульных установках применяется мембранный картридж. Пермеат поступает в накопительную емкость, что позволяет всегда иметь небольшие запасы чистой и безвредной воды. Промышленные установки в виде компактных блочных конструкций комплектуются автоматикой для управления и насосами для подачи водных растворов под заданным давлением.

Ионный обмен

Производительные ионообменные установки включают три основных системы:

• распределительную, через которую под напором и с определенной скоростью поступает водный поток, равномерно протекает через фильтрующий слой, подается к месту применения;
• дренажную, по которой отводится насыщенный концентрат;
• регенерирующую, способствующую восстановлению работоспособности фильтра.

В таких установках фильтрами служат вязкие смолы. Они извлекают из загрязненного раствора ионы вредных примесей. В виде налета загрязняющие вещества осаждаются на смоляных гранулах. Периодически накопившийся осадок смывается в дренаж, чтобы не снижалась производительность смолистого фильтра. Регенерация смол способствует многократному продлению срока их службы.

Среди методов получения очищенной воды ионный обмен очень популярен: он дает качественную очистку. В установках применяются надежные фильтры с длительным сроком действия, которые удаляют из растворов минеральные и органические вещества. Засыпка из разных смол (катионита и анионита) способна заменить несколько других фильтров, что помогает уменьшить время очистки и снизить денежные затраты.

Дистилляция

Выпаривание жидкости и последующая конденсация пара позволяют освободить воду от всех вредных примесей. Процесс называется дистилляция, он протекает в специальных установках - дистилляторах. Метод эффективен, его широко применяют для очищения воды, предназначенной для технологических линий, лабораторных опытов, производства стерильных лекарственных средств. При дистилляции минерализация снижается на 100%.

Применение дистилляторов-испарителей осложняется тем, что соли оседают на внутренней части корпуса. При образовании пара в него попадают мелкие частички, которые проникают в дистиллят, снижая степень очистки.

В дистилляторах от компании «Диасел» проблема решена установкой мембран, которые пропускают лишь молекулы воды и задерживают все иные вещества. Получение воды, очищенной дистилляцией в наших установках, снижает время обработки растворов и потребление электроэнергии, которая затрачивается на очистку.

Электродеионизация

Очищенную воду получают методом электродеионизации - ЭДИ, который позволяет получить чистый раствор с удельным сопротивлением, не превышающим 18 МОм*см. В основу метода заложены принципы электродиализа и ионного обмена. Очистка производится под воздействием электрического тока. Его пропускают через раствор, что заставляет ионы металлов и кислотных остатков притягиваться к электродам. Через селективные мембраны очищенный раствор подается в зону хранения пермеата.
Способ экономически выгодный, применяется в энергетике, фармацевтике, микроэлектронике.

Установки Microcell

При небольшом малом суточном расходе удобно использовать систему очистки MicroCell. Это мембранные дистилляторы, которые применяют в лабораториях, в микроэлектронике, в фармацевтическом производстве и иных отраслях промышленности, где нужно получить сверхчистую воду, очищенную методом дистилляции.

Дистилляторы выполняют множество полезных функций:

• отделяют грубые механические частицы;
• снижают жесткость, умягчают раствор;
• удаляют соединения хлора, оргпримеси;
• стерилизуют и полностью обеззараживают воду.

В основе их работы заложены разные методы: ионно-обменный принцип, обратный осмос, электродеионизация. Установка состоит из нескольких блоков: узла предфильтрации, ввода ингибитора для образования осадка, угольных фильтров, обратноосмотического комплекса с полупроницаемыми мембранами. В систему входит насосная станция, панель автоматического управления и анализаторы, отслеживающие параметры воды.

Покупка оборудования в компании Diasel Engineering

Мы помогаем клиентам точно подобрать оборудование, в зависимости от характера загрязнений воды и их концентрации в растворе. Зайдите на страницу онлайн-подбора оборудования, укажите, от чего нужно очистить воду. Комплект оборудования отобразится на схеме получения очищенной воды: можно посмотреть, как будет выглядеть, из чего состоит комплексная система водоочистки.

Мы подберем оборудование нужной производительности для бытовой и промышленной водоподготовки, дадим рекомендации по выбору емкости для хранения чистой воды. Задавайте любые вопросы нашим консультантам, они дадут компетентные ответы.