Konduktivita vody v průmyslu: O čem vypovídá a jak ji snížit | EuroClean.cz
Úvod / Artykuły / Konduktivita vody v průmyslu: O čem vypovídá a jak ji snížit
konduktivita vody

Konduktivita vody v průmyslu: O čem vypovídá a jak ji snížit

3.5.2022

V mnoha průmyslových aplikacích je potřebné snižování obsahu rozpuštěných minerálních látek ve vodě. A právě ke kontrole účinnosti toho procesu se běžně využívá stanovení konduktivity vody.

Základní pojmy

Hned na úvod je třeba si vyjasnit základní pojmy a vztah konduktivity k celkové koncentraci rozpuštěných látek. Přístroje zvané konduktometry stanovují elektrickou konduktivitu, obvykle zkracovanou pouze na konduktivitu (dříve se používaly názvy měrná elektrolytická vodivost, měrná vodivost, nebo chybně jen vodivost). Hodnota, kterou uvádí konduktometr, je přepočítána na danou teplotu, aby bylo možné srovnání různých roztoků.

Jednotkou konduktivity je Siemens na metr, značka S/m, obvykle je vztažena k teplotě 25 °C.

Konduktivita je kromě teploty ovlivněna také obsahem iontů ve vodě a jejich nábojem, lze ji tedy použít pro odhad celkové mineralizace vody, protože většina rozpuštěných látek ve vodě, zvláště anorganických, se zde vyskytuje ve formě iontů s nábojem.

Podle hodnoty konduktivity sice nezjistíme obsah konkrétních iontů ve vodě, ale lze z ní odhadnout celkový obsah mineralizace. Většina přenosných konduktometrů ukazuje i hodnotu TDS (obsah rozpuštěných látek), vztah této veličiny ke konduktivitě, ale není jasně definovaný a jedná se pouze o odhad, protože záleží na použitém přepočetním koeficientu a konkrétnímu složení vody.

U vod, které obsahují velmi nízké koncentrace organických látek je měření konduktivity velmi spolehlivým nástrojem pro zjišťování obsahu anorganických elektrolytů (tedy i většinové části mineralizace vod). Ve zředěných roztocích, jakými jsou přírodní a užitkové vody, je vztah mezi obsahem látek a konduktivitou zpravidla lineální, takže je snadné stanovit přepočetní vztah (neelektrolytické složky, jako je křemík a bor, se na konduktivitě nepodílejí, ale leze je zahrnout do přepočetního vzorce).

Měření konduktivity je tedy rychlý a efektivní nástroj sledování účinnosti procesu odstraňování rozpuštěných látek a snižování mineralizace vody, proto se často využívá při úpravě vody pro průmyslové aplikace. Jedná se o jednoduché měření, které může být prováděno kontinuálně a výsledky mohou být využívány řídícím systémem. Všechny procesy snižování mineralizace vody, jako změkčení vody, demineralizace či odsolení, jdou ruku v ruce se snížením konduktivity upravované vody. A právě proto je konduktivita vhodnou veličinou, umožňující kontrolovat kvalitu procesu.

Mineralizace vody a průmysl

V mnoha průmyslových odvětvích způsobuje vysoký obsah rozpuštěných minerálních látek ve vodě problémy. Jedná se o hodnoty, které mohou být běžné pro pitné vody, ale nepřijatelné pro daná technologická zařízení. Jedná se často o tvrdost vody, kterou způsobují zejména vápenaté a hořečnaté ionty, ale problémy mohou tvořit i ionty dalších přítomných prvků, které vytváří nerozpustné sraženiny.

Úsady v potrubí způsobené minerálními látkami ve vodě mohou zanášet kotle, tepelné výměníky či membrány reverzních osmóz, snižují účinnost zařízení a zanáší teplosměnné plochy. Uvádí se, že vrstvička vodního kamene silná 1 mm může způsobit pokles účinnosti přenosu tepla na polovinu.

Kotelní kámen

Kotelní kámen

Negativní vliv na přenos tepla mají i povlaky biofilmů, které se v kombinaci s úsadami minerálních látek snadněji tvoří, a představují zdravotní riziko. Úsady totiž snižují účinnost dezinfekce vody, V některých typech průmyslových vod, například v chladicích věžích, se mohou namnožit například bakterie rodu Legionella, které mohou ohrozit lidské životy přechodem do aerosolu.

Voda s vyšší konduktivitou má také větší korozivní účinky. Elektrická konduktivita vody je totiž jednou ze základních podmínek umožňujících probíhání tzv. kyslíkové koroze. Když se nosiče náboje, kterými jsou v případě kapalin ionty, z vody odstraní, konduktivita vody klesne, a tak se zpomalí i rychlost kyslíkové koroze. V případě korozivních účinků si ovšem musíme uvědomit, že technologie reverzní osmózy, která je nejčastěji používána pro demineralizace vody, rozpuštěný kyslík (ani jiné plyny) neodstraní.

Pro rozvody demineralizované vody je proto třeba pečlivě volit materiál – nevhodná je mosaz, bronz, ale také většina ocelí (uhlíková, chromovaná i galvanizovaná) a též není vhodné kombinovat měděné a hliníkové komponenty. Na druhou stranu použití čistě měděných nebo čistě hliníkových rozvodů je pro rozvody demineralizované vody doporučováno. Stejně tak nerezová ocel a plasty zejména polypropylen (PP).

Jak snížit konduktivitu

Pro snížení konduktivity, a současně i obsahu rozpuštěných látek, se u průmyslových vod nejčastěji využívá technologie reverzní osmózy. Její výhodou je, že se jedná o neselektivní technologii a odstraní z vody všechny rozpuštěné látky bez rozdílu, což je v tomto případě, na rozdíl od úprav pitné vody, žádoucí.

Využívá se většinou třístupňové, pětistupňové nebo sedmistupňové uspořádání. Tímto způsobem je možno dosáhnout snížení konduktivity vody až na hodnoty kolem 10–20 µS/m. Pokud je třeba snížit konduktivitu na ještě nižší hodnoty (tzv. změkčení na nulovou tvrdost) lze využít demineralizační filtr AquaBed zapojený za jednotku reverzní osmózy. Jedná se o speciální iontoměničovou pryskyřici, která zachytává zbytky rozpuštěných látek.

AquaBed + reverzní osmóza

Kombinací membránových a ionexových technologií lze konduktivitu snížit až na hodnoty kolem 0,5 µS/cm. Tato kombinace je vynikající pro všechny typy průmyslových provozů, kde je třeba odstranit z vody co nejvíce minerálních látek, například pro oplachové linky, nebo vodu používanou pro doplňování parních vyvíječů.

Iontoměnič (ikdyž jiný typ) se obvykle řadí i před jednotku reverzní osmózy, zvláště pokud je voda hodně mineralizovaná. Vodu takto částečně změkčí, a to chrání membránu reverzní osmózy před zanášením a ucpáváním. Nánosy minerálních látek na membráně totiž snižují účinnost procesu reverzní osmózy, a i když existují postupy pro čištění membrán, je lepší tvorbě úsad předcházet, protože čištění membrány má negativní vliv na její životnost.

V takovém uspořádání se také běžně používají presedimentační filtry, umisťované též před jednotku reverzní osmózy, a filtry s vložkou obsahující aktivní uhlí, které slouží k odstranění organických látek a sloučenin chloru, které mohou být umístěny před membránou i za ní. Mikrobiální dezinfekci upravené vody většinou zajišťuje UV lampa umístěná za membránou reverzní osmózy a dezinfekce, protože osmotická voda je velmi náchylná k mikrobiální kontaminaci.

Závěr

V mnoha průmyslových aplikacích je potřebné změkčovat vodu na velmi nízkou, v některých případech na nulovou tvrdost. Rozpuštěné minerální látky obsažené ve vodě jsou totiž zdrojem sekundárních problémů – způsobují tvorbu úsad, zanáší membrány reverzních osmóz, vzniklé povlaky významně snižují účinnost přenosu tepla a podporují vznik biofilmů.

Stanovení konduktivity vody je u těchto aplikací rychlou a účinnou metodou, která umožňuje kontrolovat účinnost demineralizačních či odsolovacích procesů. Membránová technologie, jako je reverzní osmóza, umožňuje snížení konduktivity na hodnoty kolem 10–20 µS/m, kombinace reverzní osmózy s demineralizační patronou plněnou iontoměničovou pryskyřicí dokonce až na hodnoty kolem 0,5 µS/cm.

 

Literatura a zdroje

Přidat komentář

    Zanechte nám vzkaz, ozveme se vám zpět

    (například rozbor vody)

    Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

    Můžete i rovnou volat: +420 222 703 533

    X

      Pošlete nám rozbor vody, ozveme se vám zpět

      (rozbor vody)

      Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

      X

        Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

        Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

        X

          Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

          Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

          X

            Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

            Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

            X

              Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

              Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

              X

                Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                X

                  Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                  Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                  X

                    Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                    Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                    X

                      Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                      Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                      X

                        Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                        Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                        X

                          Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                          Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                          X

                            Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                            Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                            X

                              Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                              Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                              X

                                Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                                Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                                X

                                  Pro stažení podkladů prosím vyplňte formulář

                                  Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                                  X

                                    Po vyplnění údajů budete přesměrováni na podklady

                                    Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                                    X

                                      Po vyplnění údajů budete přesměrováni na podklady

                                      Vaše údaje jsou u nás v bezpečí a slouží pouze pro naši komunikaci. Odesláním formuláře souhlasím se zpracováním osobních údajů.

                                      X

                                        Rychly kontakt

                                        (napríklad rozbor vody)

                                        Vaše údaje sú u nás v bezpečí a slúži len pre našu komunikáciu. Odoslaním formulára súhlasím so spracovaním osobných údajov.

                                        X

                                          Szybki kontakt

                                          Twoje dane są u nas bezpieczne i będą one wykorzystywane wyłącznie w celu, w którym nam je przekazujesz. Przesyłając formularz, wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych.

                                          X

                                            Quick contact

                                            (for example. water analysis)

                                            Your data is safe with us and serves only for our communication. By submitting the form I agree to the processing of my personal data.

                                            X