Высокоомную обессоленную воду, прежде чем ее использовать в прецизионных технологических процессах, к примеру, в микроэлектронике, подвергают финишной очистке.
Финишная очистка воды заключается в освобождении воды от разных механических примесей, которые являются избыточными против нормы содержания в воде органических веществ, в окончательном улавливании и обессоливании органических и минеральных микрочастиц.
Финишная очистка включает в себя блок подачи воды, блок фильтров и фильтр для задержания микрочастиц. Блок подачи на финишную очистку обессоленной воды включает в себя трехступенчатый центробежный насос, выпускной клапан и бак накопитель, смонтированные на одном каркасе. Насос изготовлен как моноблочный агрегат вместе с электродвигателем. Вода подается на блок фильтров под давлением 0,25 МПа.
Блок фильтров включает в себя три последовательно соединенных патронных фильтра. Первый из них нужен для того чтобы очищать воду от механических частиц, которые имеют размер 2 мкм, второй нужен для сорбции органических веществ, третий нужен для дополнительного процесса по обессоливанию воды до электрического сопротивления 18Мом-см. Вода, которая очищена на блоке фильтров, подается на фильтр для того чтобы задерживать микрочастицы. Третий включает в себя пакет фильтросодержателей, которые соединены между собой параллельно и в них же вложены дисковые фильтры диаметром 142 мм.
Финишная очистка воды предусматривает также сорбцию органических веществ. Несмотря на известность такого показателя как пермангантцая окисляемость, в практике его используют для того чтобы сравнивать эффективность очистки воды от разных органических примесей. При финишной очистке воды марок Б и В окисляемость должна быть снижена больше чем на пятьдесят процентов. Дополнительный и существенно информативный критерий по очистке воды – это ее оптическая плотность, которая определена на спектрофотометре при длине волн 230 нм.
Испытания таких видов сорбентов как активный уголь американского и российского производства показали, что угли, которые обладают значительной зольностью не должны входить в число сорбентов, потому что составляющие зольность, которые растворимые резко укорачивают работу фильтров со смешанными слоями ионитов. Такие угли можно использовать в финишной системе водоочистки. Но таким углям присущ один недостаток – у них замедлена кинетика сорбции, которая требует снижения скорости фильтрации воды. Следует отметить, что по показателям оптической плотности вода очищается углем лучше, чем по окисляемости. Это значит, что примеси, которые легко окисляются сорбируются хуже всеми углями в отличие от окрашенных фракций органических веществ.
Также следует сказать о том, что при финишной очистке воды обессоливающая колонка пропускает воду со скоростью 50 м/ч. Поэтому совмещать работу фильтров с активированным углем и фильтров со смешанными слоями ионитов невозможно. Работа систем лимитируется меньшей скоростью пропускания воды.
Недостаток активированного угля это тоже его малая эффективность регенерации. Поэтому лучше всего заменять угли пористыми синтетическими сорбентами с отличными кинетическим свойствами, например анионитами.
Аниониты эффективно работают при скорости фильтрации 50 м/ч, но при этом они измельчаются. Поэтому для того чтобы зарядить фильтры следует отбирать только крупные фракции анионитов. Без сильной потери сорбционной емкости аниониты работают три или четыре раза, а потом их следует заменять.
Смешанные слои ионитов из фильтров можно регенерировать. Если пропустить через анионит двести тысяч объемов воды, то ее кинетические свойства могут ухудшиться и снизится глубина обессоливания и обескремнивания. А если после регенерации ионитов фильтр сможет дать очищенную воду наименьшего удельного сопротивления и с большим содержанием кремневой кислоты, то это будет сигналом к заменен сорбентов. Многие дренажные устройства анионитовых фильтров имеют щели размером не меньше 0,3 мм. При эксплуатации анионитовые материалы измельчаются и попадают через дренажные устройства в колонны, а потом в фильтрат.
