INSTALATIE DE OBTINERE A APEI ULTRAPURE DIN SURSE PRIMARE

 

-TEHNOPUR-

 

Contract  INOVARE 177/2008

 

 

 

OBIECTIVE                           ETAPE                          PARTENERI       

 

PAGINA PRINCIPALA

 

 

PREZENTARE PROIECT

 

        Ultimele decenii au dus la o schimbare drastica de optica in ceea ce priveste modul si felul in care utilizam apa in diferitele procese. O data cu dezvoltarea unor activitati legate de biotehnologii, biologie celulara, medicina , industria micro si nanocomponentelor, apa a inceput sa fie privita ca un agent de proces cu totul si cu totul special. Dezvoltarea unor tehnici analitice si a unor metode de analize fizice, chimice si biochimice sofisticate, au facut ca si calitatea apei utilizate in aceste procese sa devIna definitorie. In acest context, apa ultrapura a intrat pe piata ca o veritabila materie prima al carei pret se mentine la cote ridicate.

Pe plan mondial exista standarde internationale care definesc foarte clar conditiile pe care trebuie sa le indeplineasca apa ultrapura. Caracteristicile apei ultrapure trebuie sa indeplineasca cele mai severe conditii de calitate date de standardele in vigoare pe plan mondial, respectiv ASTM- D1193, European Pharmacopoeia (EU) si United States Paharmacopoeia (USP). Aceste standarde definesc parametri care acum cateva decenii pareau aproape imposibil de atins pentru apa utilizata curent in anumite medii, daca vorbim de rezistivitati de ordinul a 18.2 MO.cm , de continut de carbon organic total (TOC)< 10 ppb sau de incarcare bacteriana <10 CFU/ml.

In acest moment exista producatori de instalatii de producere a apei ultrapure, care utilizeaza diverse tehnologii sau combinatii ale acestora, insa nu exista o reteta tehnologica absoluta.

In tara nu exista producatori ai unor astfel de instalatii, ci numai firme importatoare ce ofera adeseori solutii deosebit de costisitoare la un nivel calitativ ce nu justifica asemenea valori.

Obiectivul proiectului este de a implementa o solutie noua, inovativa de obtinere a apei ultrapure din surse primare pe o instalatie ce va fi ulterior certificata si va putea intra in productie. Instalatia va cuprinde doua module de baza : modulul de pretratare, care va prelua apa din sursa primara si o va alinia la un nivel prestabilit al unor parametri definitorii, si modulul de preparare al apei ultrapure.

Descrierea tehnologiei propuse pentru instalatia de obtinere a apei ultrapure


Instalatia va cuprinde doua module principale de tratare. Modulul de pretratare va cuprinde urmatoarele trepte: pompa de ridicare a presiunii, filtru mecanic grosier, preozonizare, filtrare pe pat multimedia, osmoza inversa, electrodeionizare, treapta de oxidare avansata (O3 /UV), stocare.

Modulul de ultrapurificare va cuprinde o treapta de tratare prin filtru cu rasini schimbatoare de ioni, o treapta de tratare cu radiatie UV( 254nm), o treapta de filtrare pe pat de carbune activ si o treapta de filtrare submicronica.

Treapta de preozonizare va produce un proces de dezinfectie primara si microfloculare inainte de treapta de filtrare pe pat multimedia.

Treapta de osmoza inversa va reduce in procent de peste 70% majoritatea contaminantilor din apa : arseniu (III,IV), bariu, cadmiu, crom (III,VI), seleniu (IV,VI), fluor, plumb, mercur, nitriti, nitrati, radiu.Sunt inlaturate de asemenea substante organice naturale, pesticide, contaminanti microbiologici.

Treapta de electrodeionizare va reduce drastic ionii din fluxul de apa, dupa aceasta treapta putand obtine apa cu conductivitate > 10 MO.cm

Un rol deosebit va fi jucat de prezenta treptelor de oxidare avansata (O3 /UV). Treptele de oxidare avansata implica reactii complexe de oxidare in sistem O3/UV cu participarea radicalilor OH. Aceste reactii depind in mod capital, prin mecanismele proprii , de parametrii ai mediului de reactie: pH, temperatura, elemente de cataliza, suprafete de adsorbtie, transferul de masa al ozonului gazos in lichid.

Aceasta treapta va permite oxidarea reziduurilor de substante organice, inactivarea bacteriilor, virusilor , precum si favorizarea eliminarii endotoxinelor. Pentru treapta de oxidare avansata vor fi testate atat sisteme de injectie a ozonului gazos, cat si producerea acestuia direct in apa, electrolitic, pentru a putea face o comparatie intre eficiente, costuri de exploatare si investitie initiala. In cazul utilizarii ozonului gazos, acesta va fi generat prin descarcare corona din oxigen furnizat prin intermediul unui concentrator de oxigen. In cazul ozonului generat direct in apa, acesta va fi furnizat prin intermediul unei celule electrolitice. Dupa treapta de pretratare continutul in carbon organic total va putea ajunge la limita de 50 ppb

Regimul de functionare al primei trepte va fi definitoriu pentru cea de a doua treapta. Caracteristicile apei ultrapure vor indeplini cele mai severe conditii de calitate date de standardele in vigoare pe plan mondial, respectiv ASTM- D1193, European Pharmacopeia (EU) si United States Paharmacopeia (USP).. a. Parametrii tehnologici si de calitate ai apei pe flux vor fi strict monitorizati. O atentie deosebita va fi data posibilitatii de reinfestare a apei ultrapure cu dioxid de carbon din atmosfera, prin solubilizare, ceea ce ar duce la depasirea continutului de carbon organic total. Instalatia va beneficia de un sistem de control automat. Sistemul va fi unul flexibil, ceea ce va permite prelevare de apa tehnologica din mai multe puncte, pe diferite nivele de calitate (de evxemplu, in treapta de pretratare va putea fi facut un by-pass peste treapta de electrodeionizare). In acest caz,, prima treapta poate fi setata pentru obtinerea unui debit specific de apa cu calitatile apei de masa, sau poate fi setata pentru obtinerea unei ape ce poate inlocui apa distilata in aproape toate procedurile de laborator sau de productie. Debitul furnizat de aceasta treapta va putea ajunge pana la valoarea de 1 m3/h. Treapta a doua va permite obtinerea apei ce poate fi utilizata in proceduri medicale (de ex. hemodializa) sau apa ultrapura ce poate fi utilizata in orice procedura analitica de laborator sau in procese de productie la un debit de pana la 100l/h.