Процесс дистилляции воды: Статья на тему «обессоливание воды, дистилляция — способы очистки воды»

Статья на тему «обессоливание воды, дистилляция — способы очистки воды»

В настоящее время практика подготовки питьевой и хозяйственной воды предполагает использование таких методов, как обессоливание воды, дистилляция, обеззараживание и другие. Делается это в основном для того, чтобы привести к оптимальным показателям ее солевой состав, удалить всевозможные запахи и привкусы, удалить попавшие в воду радиоактивные вещества и прочие загрязнители.

Все применяемые при этом способы нормализации питьевых и минеральных качеств воды можно условно разделить на две основные группы:

1. Удаление избыточных солей (обессоливание воды, дистилляция, обезжелезивание, дезодорация, дезактивация, опреснение, дефторирование). Одновременно из воды удаляются и попавшие туда газы – сероводород и другие.




2. Если необходимо, то осуществляется добавление в воду некоторых видов солей. Это делается для того, чтобы улучшить органолептические свойства воды, а также, чтобы увеличить количество микроэлементов, если их там недостаточно.

Решения BWT для обессоливания воды:

Основное требование, которое предъявляется к питьевой воде, это полное отсутствие каких-либо запахов и привкусов. Если в воде присутствует сероводород, то это и является в большинстве случаев основной причиной того, что у воды есть запах. Кроме сероводорода запах воде могут придавать отмирание и развитие микроскопических водорослей и другой водной растительности (в основном это бывает в очистных сооружениях или открытых водоемах), а также при попадании в воду органических соединений, которые остаются в промышленных стоках производственных предприятий.

Обессоливание воды, дистилляция – это процесс, во время которого из нее полностью или частично удаляются растворенные соли. Согласно последним полученным данным в настоящее время применяют пять основных способов обессоливания воды – ионный обмен, электродиализ, обратный осмос воды, вымораживание и дистилляция.

В результате действия данных процессов обессоливание и опреснение питьевой и технической воды осуществляется путем удаления из нее избыточного содержания солей, а также путем извлечения молекул воды (данный метод еще называется сепарацией). В процессе сепарации обычно происходит переход воды в иное агрегатное состояние – она превращается либо в пар, либо в лед.

Дистилляция также основывается на переходе воды в иное агрегатное состояние (пар). В этом случае производительность выпарных установок для обессоливания воды, в значительной степени зависит от температуры, до которой происходит нагревание воды, подлежащей обессоливанию, а также от уровня рекуперации тепла. В связи с этим и в зависимости от применения тепловой энергии дистилляционные опреснительные установки могут быть нескольких видов – многоступенчатые, одноступенчатые и паро-компрессорные.

Практически все установки для дистилляции и обессоливания воды имеют сходную принципиальную схему – два теплообменника (конденсатор и испаритель) и обслуживающие их трубопроводы с запорной арматурой. При этом опреснительные установки по способу испарения могут работать с постоянным давлением или быть расширительными.

Установки, с помощью которых осуществляется обессоливание воды и дистилляция, содержат в своей конструкции многокорпусные испарители, различающиеся по способу работы и по типу теплообменной аппаратуры, используемой в них. Современные системы обессоливания и дистилляции в большинстве случаев оборудуются тонкопленочными аппаратами, что дает возможность существенно увеличить их тепловую производительность и снизить энергетические затраты на выполнение непосредственного процесса обессоливания и дистилляции.

Достаточно популярными распространенным способом обессоливания является способ паро-компрессорной дистилляции. Разница между данным методом и процессом обычного выпаривания заключается в том, что после того, как вода превращается в пар, последний с помощью компрессора сжимается, и у него повышается температура до тех пор, пока она не станет превышать на несколько градусов температуру соленой воды, которая предварительно подогревается в теплообменнике. Затем пар конденсируется, и получается пресная вода.

Дистилляция воды

Описание:

Вода является для нас не только одним из самых важных элементов жизни, она также обладает наиболее высокой растворимостью всех известных веществ.

Простые процедуры, такие, как кипячение или использование бытового фильтра из активированного угля, не являются достаточными для очищения всех возможных загрязняющих веществ, т.к. они намного меньше пор фильтра и не разлагаются под действием температуры при кипячении. 

Для опыта по очистке воды мы использовали герметичную колбу с трубкой, проходящей через банку с холодной водой. На конце трубки установлен краник, из которого очищенная вода капает в стакан. Воду в колбе мы «загрязнили» марганцовкой. И нагревали полученный раствор до кипения при помощи газовой плитки. На выходе получалась абсолютно прозрачная чистая вода.

Объяснение:

Дистилляция является наиболее эффективным и надежным способом получения чистой воды. Что же такое дистилляция и почему превращение воды в пар эффективно отделяет ее от примесей?

Вода при кипении интенсивно превращается в пар. Т.е. только молекулы воды испаряются, а примеси (соли, металлы, частички песка, микроорганизмы) остаются в жидкой воде в колбе-испарителе. Затем этот пар идет по трубке, где он охлаждается и конденсируется, т.е. снова превращается в воду, но уже чистую — без примесей. Сконденсированные капельки воды вытекают в приёмник. Этот процесс называется дистилляцией, что означает — стекание каплями, а получаемая вода — дистиллированной.

Таким нехитрым способом мы в опыте отделили воду от соли марганца и даже сварили этой водой вкусный кофе.

Дистиллированную воду также называю аква- дистиллят. У этой «чистой воды» степень чистоты приблизительно 99.5 % относительно солей, органических веществ, микроорганизмов, пирогенов и бактерий.

Интересно знать:

Совершенно чистая вода имеет неприятный вкус. Поэтому дистиллированную воду не применяют для питья. Кроме того, дистиллированная вода вредна для организма: продолжительное употребление воды, лишённой солей, понижает солевой состав клеточного сока и приводит иногда к тяжёлым заболеваниям. Тем не менее в некоторых случаях перегонкой пользуются для получения питьевой воды. Например, в Баку, где грунтовые воды загрязнены нефтью, водопроводная сеть одно время питалась перегнанной морской водой. Однако к этой воде специально добавляли соли и насыщали её воздухом.

Процесс очистки воды — дистилляция. Гидрологический цикл

Это связано с замечательными свойствами h3O:

• h3O существует в “твердой фазе” <0°С (лед)
• h3O существует в “жидкой фазе” между 0°С и 100°С (вода)
• h3O существует в “газообразной форме”, когда она испаряется (пар)

Непрерывный обмен влагой между гидросферой, атмосферой и земной поверхностью, который включает в себя процессы испарения, перемещения водяного пара в атмосфере, его конденсацию в атмосфере, выпадения осадков и стока, называется круговоротом воды в природе. Атмосферные осадки частично испаряются, частично образуют временные и постоянные водоемы, частично — просачиваются в землю и образуют подземные воды.

Круговорот воды возможен благодаря энергии Солнца. Солнце нагревает воду в океанах и морях, и она испаряется, превращаясь в водяной пар. Одновременно такой же процесс происходит и на суше: вода испаряется с нагретой Солнцем поверхности Земли или испаряется растениями. В итоге вода выпадает в виде осадков над сушей или в океан, происходит дистилляция, очистка воды. Океан испаряет больше влаги в атмосферу, чем приобретает от осадков, а суша — наоборот, получает с осадками больше, чем с нее испаряется.

Существуют другие виды осадков – снег или град, дождь со снегом. Они могут накапливаться в ледяных шапках и ледниках, которые хранят замороженную воду в течение от нескольких месяцев до десятков тысяч лет. В то время, когда температура в зоне отложений повышается, начинается таяние, и вода активно исходит из этих источников.

Большая часть воды возвращается из атмосферы в виде дождя. Часть выпавших осадков поглощается листвой растений. Попав на сушу, вода перемещается по земле в виде рек, двигаясь к океанам.

Часть этой воды впитывается в грунт в результате инфильтрации, проникает глубоко в землю и пополняет водоносные горизонты грунтовых вод, которые также аккумулируют в себе пресную воду в течение длительного времени. Под землёй, как и на ее поверхности, вода тоже движется, меняя свое местоположение. Грунтовые воды обмениваются водой с поверхностью в виде родников и артезианских скважин (разгрузка грунтовых вод). Эта, а также небольшая часть воды, впитавшейся в землю, но не достигшей уровня водоносных горизонтов, попадает назад в поверхностные водные объекты и океан.

Доля воды отводится из почвы, опять же, растениями. Со временем вода возвращается в океан, чтобы продолжить круговорот.

Гидрологический цикл (круговорот, дистилляция воды) — это естественный процесс, работающий по законам физики и обеспечивает воду удивительно высокого качества в непрерывном цикле.

Способы производства воды для инъекций

В данной статье описаны преимущества и недостатки дистилляционных и мембранных методов производства воды для инъекций (ВДИ). Кроме того, вкратце изложены международные нормативные требования к воде для инъекций, а также рассмотрена история появления на рынке и функционирования дистилляционных и мембранных систем производства воды для инъекций

Благодаря усилиям, направленным на гармонизацию фармакопейных стандартов разных стран в отношении воды для инъекций, некоторые различия в них были сглажены, однако до сих пор существуют значительные расхождения. В монографии «Вода для инъекций» Фармакопеи США (USP) допускается получение воды для инъекций с помощью метода «дистилляции или метода, эквивалентного либо превосходящего дистилляцию по удалению химических примесей и микроорганизмов». Формулировка Фармакопеи США накладывает наименьшее число ограничений в отношении допустимых методов проведения процесса очистки воды по сравнению с требованиями, приведенными в Фармакопеях других стран. Японская Фармакопея (JP) разрешает использование дистилляции или обратного осмоса с последующей ультрафильтрацией. Единственным методом получения воды для инъекций, одобренным Европейской Фармакопеей (ЕР), является дистилляция.

Исторически сложилось так, что дистилляция всегда была наиболее предпочтительным методом получения воды для инъекций в биофармацевтической промышленности, и на сегодняшний день б льшую часть воды для инъекций производят именно с помощью метода дистилляции. Преобладание дистилляции среди способов получения воды для инъекций в значительной степени обусловлено требованиями, представленными в документах регуляторных органов. Кроме того, дистилляция признана достаточно эффективным методом очистки, позволяющим удовлетворить все требования к качеству воды. Тем не менее во многих других отраслях промышленности, для которых очень важна высокая чистота, используют обратный осмос и деионизацию, а не дистилляцию для получения аналога воды для инъекций или воды более высокого качества. Предельные значения общего бактериального числа и количества эндотоксинов в лабораторной воде типа А ниже в 10 и 8 раз соответственно, чем в воде для инъекций. К микробиологической чистоте воды 1-го и 2-го типа по ASTM (Американское общество по испытанию материалов), используемой в микроэлектронике, предъявляются примерно такие же требования, а предельные значения содержания общего органического углерода и допустимые величины электропроводности такой воды значительно ниже, чем воды для инъекций. Воду, предназначенную для таких целей, обычно получают с помощью мембранных систем при температуре окружающей среды. Впрочем, к проведению процесса в таких отраслях промышленности регуляторные ограничения не применяются.

Системы дистилляции для получения воды для инъекций

В соответствии с требованиями USP воду для инъекций необходимо получать методом «дистилляции или методом, эквивалентным либо превосходящим дистилляцию по удалению химических примесей и микроорганизмов». Кроме того, полученная вода должна выдерживать испытания на электропроводность и общий органический углерод (ТОС – total organic carbon), а уровень бактериальных эндотоксинов не должен превышать 0,25 эндотоксиновых единиц в 1 мл (0,25 EU / мл). Микробное число должно быть в пределах 10 колониеобразующих единиц (КОЕ) в 100 мл. Дистилляция является эффективным способом уменьшения в воде количества основных загрязняющих веществ и производства воды с низкими показателями электропроводности, общего органического углерода, бактериального числа и уровня эндотоксинов.

Почти все фармацевтические системы дистилляции оснащены или многоступенчатыми, или термокомпрессионными дистилляторами. С целью снижения энергопотребления в работе обоих типов дистилляционных аппаратов применяют различные техники использования скрытого и явного тепла. При правильном внедрении и функционировании обе технологии позволяют получать качественную воду для инъекций. У каждого дистиллятора есть свои преимущества и недостатки, а также обширная история эффективного функционирования.

Дистилляторы являются надежным, но в то же время несовершенным оборудованием. При неправильной эксплуатации они могут производить очищенную воду, содержащую пирогенные вещества, – например, в случае механических поломок или если исходная вода содержит загрязняющие вещества в количествах, превышающих возможности дистиллятора по снижению их уровня в готовом продукте. В случае загрузки в дистилляционную установку воды, содержащей большое количество эндотоксинов (из водопровода или оборудования для предварительной подготовки) при отсутствии мембранной системы предварительной очистки, полученная в дистилляторе вода может не пройти испытание на эндотоксины. Многие успешно функционирующие дистилляционные системы работают без проведения предварительной мембранной очистки, однако некоторые системы нуждались в модернизации – предварительной подготовке с использованием обратного осмоса (RO – reverse osmosis) или ультрафильтрации (UF – ultrafiltration), так как полученная вода периодически не проходила тест на эндотоксины из-за их высокого содержания в исходной воде.

«Руководство по инспектированию систем высокочистой воды», разработанное FDA (Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и медикаментов, США), одобряет возможность использования мембранных процессов в качестве конструкционного решения вопроса о предварительной подготовке в ходе дистилляции. В разделе V Руководства сказано: «Многие производители дистилляторов гарантируют только 2,5 – 3,5-кратное логарифмическое снижение содержания эндотоксинов. В связи с этим неудивительно, что при периодическом попадании в установку исходной воды, в которой содержание эндотоксинов доходит до 250 EU / мл, в дистилляте (воде для инъекций) время от времени обнаруживаются недопустимые количества эндотоксинов. Для примера, было установлено, что три новых дистиллятора, два из которых многоступенчатые, периодически производили воду для инъекций, содержащую эндотоксины в количествах, превышающих 0,25 EU / мл».

Далее в Руководстве FDA сказано: «Системы предварительной подготовки для дистилляторов включали только системы деионизации и не содержали установок обратного осмоса, ультрафильтрации или дистилляции. До тех пор, пока у предприятия не будет удовлетворительной системы предварительной очистки, компании будет чрезвычайно сложно доказать, что ее система может быть валидирована».

Принятие решения о необходимости включения системы обратного осмоса в блок предварительной подготовки дистилляционной установки обычно более актуально при использовании термокомпрессионных дистилляторов, чем многоступенчатых. Термокомпрессионные установки функционируют при более низких температурах, чем многоступенчатые, и менее восприимчивы к коррозии под напряжением в связи с воздействием хлоридов и образованию накипи, поэтому использование обратного осмоса не всегда необходимо для предотвращения отложения солей и коррозии.

В многоступенчатые дистилляторы обычно требуется подавать исходную воду с низким содержанием хлоридов, кремния оксида и общим количеством твердых частиц, и почти всегда предварительно подготовленную при помощи обратного осмоса и / или ионообменных процессов. С тех пор, как системы обратного осмоса предваряют практически все многоступенчатые дистилляционные установки, содержание эндотоксинов в воде, входящей в дистиллятор, намного снизилось.

Термокомпрессионная дистилляция

Термокомпрессионные дистилляционные установки обычно оснащены системами контроля образования отложений, дехлорирования и в некоторых случаях – уменьшения количества ионизированных твердых частиц и / или эндотоксинов. Термокомпрессионная дистилляционная система чаще всего состоит из установки для смягчения воды, теплообменника, фильтра на основе активированного угля с возможностью дезинфекции горячей водой, фильтра предварительной очистки, при необходимости – системы обратного осмоса с возможностью дезинфекции горячей водой, и, наконец, термокомпрессионного дистиллятора. Основным конструкционным различием таких установок является наличие или отсутствие системы обратного осмоса.

Блок обратного осмоса не включают в состав системы, если уменьшение количества ионизированных твердых частиц и эндотоксинов не является обоснованно необходимым для безотказного постоянного соответствия качественных параметров воды для инъекций требованиям, предъявляемым к ним. Систему обратного осмоса устанавливают перед дистиллятором, если пользователь уверен, что уменьшение количества эндотоксинов и ионизированных твердых частиц в воде, поступающей в дистиллятор, обеспечит стабильное соответствие готового продукта качественным параметрам, сведет к минимуму текущий ремонт и горячую продувку. В эксплуатации находится большое количество установок обоих типов. Если к системе предварительной подготовки дистилляционной установки предъявляется требование только в отношении уменьшения количества эндотоксинов, то обратный осмос можно заменить ультрафильтрацией.

Кроме соответствия всем фармакопейным требованиям, термокомпрессионная дистилляция имеет ряд других преимуществ:

• в целом безотказная работа;

• как правило, повышенное

энерогосбережение в сравнении с таковым при использовании многоступенчатой дистилляции;

• возможность эксплуатации при использовании смягченной / дехлорированной входящей воды;

• в некоторых случаях отсутствие необходимости в сложной конструкции системы;

• относительно более низкие эксплуатационные расходы.

Потенциальные недостатки термокомпрессионных дистилляторов:

• процесс может быть более трудоемким, чем при многоступенчатой дистилляции, в связи с наличием компрессора и его приводного механизма;

• могут иметь более высокую стоимость жизненного цикла, чем мембранные системы.

Многоступенчатая дистилляция

Системы многоступенчатой дистилляции часто состоят из мультимедийного фильтра, блока смягчения воды, буферной емкости, теплообменника, фильтра на основе активированного угля с возможностью дезинфекции горячей водой, фильтра предварительной очистки, по требованию – системой регулирования рН, источником ультрафиолетового облучения (длина волны – 254 нм), системой обратного осмоса с возможностью дезинфекции горячей водой и модулем непрерывной электродеионизации, за которым следует многоступенчатый дистиллятор. Система предварительной подготовки обычно включает все стадии, так как из-за высокой температуры, необходимой для функционирования установки, многоступенчатый дистиллятор подвергается коррозии под напряжением в связи с воздействием хлоридов и образованию солевых отложений. Система предварительной подготовки обычно сводит к минимуму содержание хлоридов, кремния оксида и общее число растворенных твердых частиц. Мембранная предварительная подготовка, как правило, уменьшает количество эндотоксинов до столь низкого уровня, при котором наличие эндотоксинов в воде, попадающей в дистиллятор, не принимается в расчет.

Кроме соответствия всем фармакопейным требованиям, преимуществом многоступенчатой дистилляции является небольшое количество движущихся частей, что может минимизировать потребности в техническом обслуживании.

Возможные недостатки:

• в общих случаях требуется исходная вода высокого качества: содержание хлоридов – менее 0,5 г / дм³, кремния оксида – менее 1 мг / дм³, электропроводность – менее 5 мкСм / см;

• как правило, более высокие расходы на электроэнергию, чем таковые при термокомпрессионной дистилляции;

• зачастую более высокие требования к охлаждающей воде, чем таковые при термокомпрессионной дистилляции;

• возможно более высокая стоимость жизненного цикла, чем у мембранных систем.

Какие еще методы водоподготовки дают хорошие результаты?

Удалять эндотоксины можно при помощи многочисленных методов разделения, таких как обратный осмос и ультрафильтрация. Кроме того, для очистки от эндотоксинов можно использовать озонирование. При помощи нагревания, дистилляции, ультрафильтрации, обратного осмоса, фильтрования, озонирования, УФоблучения и химических методов можно значительно уменьшить количество микроорганизмов в очищенной воде. К качеству воды, предназначенной для использования в других отраслях, таких как микроэлектроника и отдельные лабораторные типы воды, предъявляются гораздо более жесткие требования, чем к качеству воды для инъекций, в частности чрезвычайно низкие предельные значения содержания эндотоксинов. Практически во всех подобных сферах применения очищенной воды для первичной подготовки используют мембранные технологии. Мембранные установки характеризуются более низкими эксплуатационными расходами благодаря тому, что во время протекания процесса не происходит выпаривания воды. Такие системы функционируют либо (в большинстве случаев) при температуре окружающей среды, либо с подогревом до высоких температур, но без испарения и конденсации. В конструкциях мембранного оборудования, как правило, используется меньшее количество нержавеющей стали, чем в оборудовании для дистилляции.

Мембранные системы получения воды для инъекций

Наиболее распространенной альтернативой дистилляции был одноили двухступенчатый обратный осмос, часто сопровождавшийся ионообменным процессом и практически во всех случаях – заключительной доочисткой методом ультрафильтрации или обратного осмоса. На протяжении десятилетий проектирование систем происходило на основании практической целесообразности и с соблюдением нормативных требований. Первым процессом, более 10 лет назад разрешенным к использованию Фармакопеей США вместо дистилляции, был обратный осмос. Технология обратного осмоса в основном не соблюдалась должным образом как постоянный процесс производства воды для инъекций и поэтому не получила широкого распространения. В то время не было мембран, которые можно было дезинфицировать горячей водой, а химическая дезинфекция часто давала нестабильные результаты, показывая периодические отклонения микробного числа за пределы допустимых норм. Существовало несколько валидированных систем, но они были совсем мало распространены.

Мембранные системы стали шире использовать, когда Японская Фармакопея разрешила заменить дистилляцию обратным осмосом с последующей ультрафильтрацией. Появилось оборудование, которое можно дезинфицировать горячей водой, и оборудование для непрерывной горячей ультрафильтрации, что способствовало эффективному функционированию таких систем. Благодаря длительному и успешному применению процесс ультрафильтрации был утвержден для использования в фармацевтической промышленности. Такие технологические изменения способствовали внедрению большего количества систем, производящих воду такого же качества, как вода для инъекций, в тех случаях, когда не требовалось соблюдения фармакопейных стандартов, касающихся воды для инъекций.

Внесение изменений в Фармакопею США, позволивших производить воду для инъекций методом «дистилляции или методом, эквивалентным либо превосходящим дистилляцию по удалению химических примесей и микроорганизмов», стимулировало повышение интереса к использованию мембранных систем получения воды для инъекций.

В Европейскую Фармакопею была введена монография «Вода высокой степени очистки», в которой нет ограничений в отношении процесса производства, а качественные показатели воды идентичны таковым воды для инъекций. В связи с этим использование мембранных систем для производства воды такого же качества, как и вода для инъекций, получило более широкое распространение.

Одним из самых первых мембранных методов получения воды для инъекций был двухступенчатый обратный осмос. Двухступенчатые системы обратного осмоса были более популярны до введения испытаний на электропроводность и содержание общего органического углерода. В то время в монографии «Вода для инъекций» Фармакопеи США было разрешение использовать только дистилляцию или обратный осмос для проведения процесса очистки и подразумевалось, что они станут заключительными этапами процесса. В документе FDA «Руководство по инспектированию систем высокочистой воды» сказано, что если получение воды для инъекций осуществляется методом обратного осмоса, то для обеспечения соответствия всем требованиям к качеству воды необходимо использовать двухступенчатый процесс. Как правило, вода, полученная с помощью метода двухступенчатого обратного осмоса, по всем качественным показателям соответствует требованиям, однако продукт, прошедший первую стадию очистки, не всегда выдерживает испытание на электропроводность из-за качества исходной воды. Двухступенчатые системы обратного осмоса чаще всего состоят из мультимедийного фильтра, установки для смягчения воды, буферной емкости, теплообменника, фильтра на основе активированного угля с возможностью дезинфекции горячей водой, фильтра предварительной очистки, по заказу – модуля регулирования рН, источника УФ-облучения (длина волны – 254 нм) и двух блоков обратного осмоса с возможностью дезинфекции горячей водой.

Вступление в действие требований проведения испытания на электропроводность воды для инъекций и смягчение норм Фармакопеи США в отношении допустимых процессов получения воды для инъекций способствовало расширению применения систем, использующих в своей работе обратный осмос, ионообменные процессы и ультрафильтрацию или финальную стадию обратного осмоса. Суть использования таких конфигураций заключается в том, что комбинация процессов обратного осмоса и ионного обмена позволяет получить продукт, полностью соответствующий требованиям к электропроводности и содержанию общего органического углерода, а завершающая стадия ультрафильтрации или обратного осмоса обеспечивает соблюдение допустимых норм в отношении содержания эндотоксинов и микроорганизмов. Системы такого типа в течение длительного времени применялись в производстве воды такого же качества, как вода для инъекций, прежде чем были допущены фармакопейными стандартами к использованию в качестве метода получения воды для инъекций. Значительный потенциал системы в производстве воды с низким содержанием загрязняющих веществ десятилетиями подтверждался в ходе ее эксплуатации в других отраслях, таких как микроэлектроника.

Основная часть мембранных установок состоит из нескольких компонентов, которые или периодически подвергают дезинфекции горячей водой, или эксплуатируют непрерывно при высокой температуре, что обеспечивает самодезинфекцию. В некоторых установках на завершающей стадии поддерживается такая же повышенная температура, как и в системе хранения и распределения. Несколько моделей оборудования такого типа находятся в эксплуатации уже более 10 лет и производят воду такого же качества, как и дистилляционные системы.

Стандартная мембранная система получения воды для инъекций состоит из блоков дехлорирования, смягчения, установки обратного осмоса с возможностью дезинфекции горячей водой и последующего модуля непрерывной электродеионизации, также с возможностью дезинфекции горячей водой. Непрерывно функционирующее устройство горячей ультрафильтрации дополнительно очищает воду перед отправкой на хранение и использование в качестве воды для инъекций, если вода будет храниться при повышенной температуре. Ультрафильтрацию или обратный осмос с возможностью дезинфекции горячей водой используют в качестве завершающей стадии процесса в случае, если готовый продукт будет храниться при температуре окружающей среды.

Преимущества использования установок типа обратный осмос / обратный осмос или обратный осмос / ультрафильтрация в производстве воды для инъекций:

• могут иметь самую низкую стоимость жизненного цикла из всех вариантов;

• как правило, требуют небольших энергозатрат;

• полученная вода обычно характеризуется низкой электропроводностью и невысоким содержанием общего органического углерода, эндотоксинов и микроорганизмов;

• в большинстве случаев гарантируют надежность в эксплуатации;

• могут быть периодически или непрерывно подвержены горячей

дезинфекции;

• в Фармакопее США и Японской Фармакопее есть некоторый опыт использования обратного осмоса и ультрафильтрации для получения воды для инъекций.

Наиболее значимым недостатком  етода является тот факт, что Европейская Фармакопея не разрешает производить воду для инъекций методами иными, чем дистилляция; в связи с этим использование мембранных установок в сфере получения воды для инъекций ограничено областями производства, деятельность в которых не регулируется требованиями Европейской Фармакопеи. История применения мембранных систем получения воды для инъекций гораздо менее обширная, чем история дистилляционных систем, что оказало отрицательное воздействие на уверенность некоторых фармацевтических компаний в надежности мембранных установок. Кроме того, системы обратного осмоса нуждаются в периодической очистке, а на определенных этапах замены мембраны могут давать сбой в работе так же, как и любой механизм.

ЭКСПЕРТНОЕ МНЕНИЕ

Почему мембранные системы получения воды для инъекций не получили широкого 

распространения?

Почему же мембранные технологии получения воды для инъекций при всех своих очевидных преимуществах не смогли завоевать популярность в фармацевтической отрасли? Это можно объяснить тем, что когда обратный осмос был впервые одобрен в качестве метода получения воды для инъекций, данная технология была не полностью «готова» для применения в этой сфере. Не было разработано оборудование обратного осмоса с возможностью дезинфекции горячей водой, а химическая дезинфекция не дает такого же эффекта, как термическая. Не существовало ни полностью пригодных мембранных элементов, ни возможности непрерывного функционирования при высоких температурах. Ранние неудачи затруднили дальнейшее внедрение технологии; в то время как сложностей с содержанием эндотоксинов не возникало, существовала проблема микробиологической чистоты. Технология ультрафильтрации была «готова», но не была одобрена Фармакопеей США и Европейской Фармакопеей.

Мембранная технология успешно применяется в получении воды для инъекций в Японии и США, однако использование таких установок ограничено производствами или сферами применения, для которых требования Европейской Фармакопеи не являются нормативным документом. Поскольку значительная часть фармацевтических предприятий производит продукцию для стран Европы, требование Европейской Фармакопеи в отношении получения воды для инъекций только методом дистилляции препятствует распространению мембранных технологий в этой отрасли.

Заключение

Большинство систем получения воды для инъекций являются дистилляционными. Дистилляция имеет долгую историю эффективного функционирования в области производства воды для инъекций. В других высокочистых отраслях промышленности в основном используют мембранные процессы, а не дистилляцию, но для этих производств не введены регуляторные нормы. Требования к качеству воды для использования в таких отраслях, как микроэлектроника, часто значительно строже требований к качеству воды для инъекций.

Фармакопеи США и Японии допускают использование мембранных установок наравне с дистилляционными. Статья Европейской Фармакопеи, предписывающая применять только дистилляцию, лишает компании, желающие выпускать продукцию, соответствующую требованиям Европейской Фармакопеи, возможности использовать альтернативные технологии. По этой причине мембранные технологии применяют только в случаях, когда не требуется соблюдение требований Европейской Фармакопеи или когда необходима вода такого же качества, как вода для инъекций, например для соблюдения параметров, изложенных в статье «Вода высокой степени очистки», для приготовления промежуточных продуктов или других нужд.

Несмотря на то, что некоторые мембранные установки эффективно функционируют уже несколько лет, данные об их работе далеко не так обширны, как об эксплуатации дистилляционных систем. Мембранные установки все чаще начинают вводить в эксплуатацию и рассматривать в качестве систем очистки воды в связи с более низкой стоимостью жизненного цикла, обусловленной уменьшением капитальных или эксплуатационных расходов. Выбор системы – это одно из многих рискованных решений, принимаемых в фармацевтическом производстве. Чтобы принять взвешенное решение, производителям необходимо учитывать тип продукта, рынок, капитальные затраты, расходы на коммунальные услуги, ввод в эксплуатацию / аттестацию, эксплуатационные расходы и риски.

По материалам компании Siemens

Методы удаления железа из воды

5. Дистилляция

Дистилляция является давно известным и проверенным способом глубокой очистки воды. Принцип дистилляции фактически повторяет круговорот воды в природе.

Вода, испаряясь, освобождается практически ото всех растворенных и нерастворенных примесей. В дистилляторах для ускорения естественного процесса испарения воды применяется нагревание (в подавляющем большинстве случаев с помощью электричества) воды до температуры кипения, что приводит к интенсивному образованию пара. При этом механические частицы, содержащиеся в воде (включая бактерии, вирусы и прочую «живность», а также коллоиды и взвешенные частицы) оказываются слишком тяжелыми, чтобы быть подхваченными паром. Одновременно почти все растворенные в воде химические вещества (включая соли железа, других тяжелых металлов, соли жесткости и т.д.) достигают предела своей растворимости (за счет повышенной температуры и особенно увеличения концентрации — вода-то постоянно улетучивается) и выпадают в осадок. Таким образом, вместе с паром могут «вознестись» только летучие органические соединения (среди которых, правда и такие опасные, как тригалометан — потенциальный канцероген — и другие). Именно поэтому в дистилляторах часто устанавливают фильтр доочистки на основе активированного угля из скорлупы кокоса.

В дальнейшем пар, охлаждаясь (в природе — в верхних слоях атмосферы, в дистилляторах — в специальных конденсаторах, простейшим из которых является змеевик), конденсируется, опять превращаясь в воду. Этот конденсат и является той высокоочищенной водой, которую называют дистиллятом. Иногда дистиллированную воду «прогоняют» через дистиллятор еще раз и получают так называемый би-дистиллят.

Дистиллированную воду достаточно широко используют в промышленности, медицине, в химических лабораториях. Хорошо всем известный пример использования дистиллированной воды — заливка в аккумуляторы автомобиля. В быту же дистилляторы не нашли широкого применения.

И дело здесь совсем не в непригодности дистиллированной воды для питья. Вредность такой воды из-за отсутствия в ней «полезных» минеральных веществ (см. «Вода и полезные минеральные вещества») — это скорее укоренившийся предрассудок. Дистиллированная вода действительно имеет невысокие вкусовые качества, часто ее вкус характеризуют как «затхлый». Связано это с тем, что такая вода — это действительно жидкость без вкуса (!) и запаха (см. любой учебник по химии). То есть вкус дистиллированной воды не затхлый — он никакой. Мы же привыкли, что вода имеет вкус (пусть даже едва уловимый), который определяется ее минеральным составом и наличием растворенных газов. Однако с точки зрения влияния на здоровья нет никаких свидетельств того, что дистиллированная вода непригодна для питья.

Ограниченность же применения дистилляторов в настоящее время объясняется следующими причинами.

Во-первых, бытовые дистилляторы имеют малую производительность — что-то около 1 литра в час.

Во-вторых, в бойлере дистиллятора постоянно образуются осадок, накипь и т.п., которые надо вычищать.

В-третьих, дистилляторы излучают тепло и в довольно значительных количествах.

В-четвертых, дистилляторы потребляют значительное количество электроэнергии, что для многих применений делает их использование менее рентабельным, чем обратный осмос или деминерализация на ионообменных смолах.

%d0%b4%d0%b8%d1%81%d1%82%d0%b8%d0%bb%d0%bb%d1%8f%d1%86%d0%b8%d0%b8 — English translation – Linguee

§ 149. Аппаратчик перегонки (3-й разряд) / КонсультантПлюс

§ 149. АППАРАТЧИК ПЕРЕГОНКИ

3-й разряд

Характеристика работ. Ведение технологического процесса простой перегонки (ректификации, дистилляции, разгонки) под вакуумом или водяным паром с целью частичного или предварительного грубого разделения смесей; ведение средней сложности технологического процесса перегонки (дистилляции, ректификации, разгонки) под руководством аппаратчика перегонки более высокой квалификации. Нагрев сырья до температуры кипения перегоняемой фракции, точное регулирование температурного режима, давления, скорости подачи сырья и других параметров процесса перегонки в пределах, установленных заданным технологическим режимом. Конденсация паров жидкости в конденсаторе-холодильнике. Поддержание температуры воды в холодильнике на заданном уровне. Поддержание заданного уровня жидкости в аппаратах. Пропарка трубопроводов. Наблюдение за работой испарителя и конденсатора-холодильника. Контроль и регулирование технологического процесса перегонки по показаниям контрольно-измерительных приборов и визуально. Отбор готового продукта, очистка аппарата перегонки от кубового остатка, промывка аппаратуры и коммуникаций. Отбор проб кубовых остатков, готовой продукции. Прием жидких полимеров в хранилище. Обслуживание аппаратов перегонки, обогревающих устройств, конденсаторов, насосов, коммуникаций. Подготовка обслуживаемого оборудования к ремонту.

Должен знать: технологическую схему производства продукта; устройство, принцип работы обслуживаемого оборудования; технологический процесс перегонки; параметры технологического режима процесса перегонки и правила его регулирования; физико-химические и технологические свойства используемого сырья и получаемых полупродуктов; технические условия на готовую продукцию; правила отбора проб; схему коммуникаций, трубопроводов на обслуживаемом участке.

Примеры работ.

Очистка веществ от примесей смол методом использования разности температур кипения продукта и примесей.

Открыть полный текст документа

Дистилляция для очистки воды в доме

WQ-12

WQ-12

3/91

Кооперативная служба поддержки,

Университет Пердью

Майкл Камрин, Нэнси Хайден, Барри Кристиан, Дэн Беннак и Фрэнк Д’Итри *

Государственный университет Мичигана

Дистилляция — один из старейших методов очистки воды, который до сих пор находится в стадии разработки.
использовать сегодня, хотя и не часто, в качестве домашнего метода лечения.Это может эффективно
удалить из питьевой воды многие загрязнения, в том числе бактерии, неорганические
и многие органические соединения.

Ваш первый шаг к решению предполагаемой проблемы с качеством воды — это
ваша вода проанализирована местным отделом здравоохранения или авторитетной лабораторией.
Анализ воды не только проверяет, существует ли проблема с качеством воды, но и
необходимо для определения наиболее подходящего решения проблемы. Государство или
местные органы здравоохранения могут интерпретировать результаты анализа воды.Некоторые лаборатории-
Истории могут также предоставлять эту услугу.

Обработку воды в домашних условиях следует рассматривать только как временное решение. Самый лучший
решения проблемы загрязненной питьевой воды должны прекратить практику
вызвать загрязнение или изменить источники воды.

Дистилляция

Дистилляция основана на испарении для очистки воды. Загрязненная вода
нагревается до образования пара. Неорганические соединения и крупные нелетучие органические
молекулы не испаряются вместе с водой и остаются позади.Тогда пар
охлаждается и конденсируется с образованием очищенной воды.

Дистилляция эффективно удаляет неорганические соединения, такие как металлы (свинец),
нитратов и других мешающих частиц, таких как железо и твердость от постороннего
загрязненное водоснабжение. Процесс кипячения также убивает такие микроорганизмы, как
бактерии и некоторые вирусы. Дистилляция удаляет кислород и некоторые следы металлов
из воды. По этой причине некоторые люди утверждают, что у дистиллированной воды нет вкуса.

Эффективность дистилляции по удалению органических соединений варьируется в зависимости от
по таким химическим характеристикам органического соединения, как растворимость и
точка кипения.Органические соединения с температурой кипения ниже точки кипения
вода (например, бензол и толуол) испаряется вместе с водой. Эти
вредные соединения будут повторно загрязнять очищенный продукт, если их не удалить
до конденсации.

Дистилляционные установки

Дистилляционные установки, или кубы, обычно состоят из камеры кипячения, в которой
вода поступает, нагревается и испаряется; конденсационные змеевики или камера, где
вода охлаждается и снова превращается в жидкую воду; и резервуар для хранения
для очищенной воды.На рисунке 1 показаны детали и процесс дистиллятора.

Рисунок 1. Детали и процесс дистиллятора.

Установки дистилляции обычно устанавливаются как системы на месте использования (POU). Они
обычно помещаются в смеситель на кухне и используются для очистки воды для
только пить и готовить. Размер варьируется в зависимости от количества очищенного
воду они производят. Производительность варьируется от 3 до 11 галлонов в день. Дом
кадры могут быть расположены на столе или полу, либо прикреплены к стене.Модели могут быть полностью или частично автоматизированными или ручными.

В некоторых установках есть колонны или вентиляционные отверстия для летучих газов для удаления органических химикатов.
с температурами кипения ниже, чем у воды, что гарантирует чистоту воды.

Эксплуатация, техническое обслуживание и стоимость

Как и все домашние системы очистки воды, для дистилляционных установок требуется
уровень регулярного обслуживания для поддержания исправной работы устройства. Унева-
Выбросы загрязняющих веществ, оставшихся в камере кипячения, необходимо регулярно смывать.
в септическую или канализационную систему.Даже при регулярном удалении остатков
вода, содержащая неиспарившиеся загрязнители, кальциевые и магниевые отложения будут
собрать на дне камеры кипячения. Шкала в конечном итоге должна
удаляются, как правило, вручную или с помощью кислоты.

Для нагрева воды для образования пара требуется энергия. Что означает эксплуатационные расходы
для дистилляционных установок обычно выше, чем для другой домашней воды
лечения. Производство тепла из бытовых дистилляционных установок может быть
Преимущество зимой, но недостаток летом.

Установки для перегонки обычно дороги, от 300 до 1200 долларов. Порт-
Подходящие устройства можно приобрести менее чем за 200 долларов. (ПРИМЕЧАНИЕ. Значения в долларах указаны
предоставляется в качестве приблизительного руководства для сравнения стоимости различных систем. Текущий
цены, вероятно, будут выше, чем указано.)

Сертификация и валидация

Сертификация лечебных средств доступна после независимого тестирования.
лаборатории, такие как Национальный фонд санитарии (NSF).Результаты из
Тесты NSF обеспечивают надежные измерения эффективности устройств, предназначенных для
обрабатывать воду как из эстетических соображений, так и из соображений здоровья. Ассоциация качества воды —
ция (WQA) — это самоуправляемый орган производителей и дистрибьюторов. WQA
предлагает своим членам программы добровольной проверки. Проверка меньше
строже, чем сертификация. Сертификация или валидация не гарантирует
эффективное лечение; все системы должны быть разработаны для каждой конкретной ситуации.
цию и поддерживается должным образом.

Сводка

Очистка питьевой воды с помощью домашних дистилляторов — это один из доступных вариантов.
можно, если у вас проблемы с качеством воды. Дистилляция эффективно удаляет
неорганические соединения, бактерии, частицы и некоторые органические загрязнители. Как-
Тем не менее, другие методы обработки могут быть лучше для этих и других загрязняющих веществ.
рентабельно. Дистилляция — не очень распространенный метод для дома
очистка воды.

Для получения дополнительной информации

За дополнительной информацией о качестве воды обращайтесь в районный кооператив.
Дополнительный офис или местный отдел здравоохранения.Следующие бюллетени в
Серия WQ также может быть полезна:

WQ 1 «Лаборатории тестирования воды»

WQ 2 «Что такое грунтовые воды?»

WQ 3 «Как взять пробу воды»

WQ 4 «Зачем проверять воду?»

WQ 5 «Интерпретация результатов испытаний воды, часть первая: неорганические материалы»

WQ 6 «Покупка домашнего водопроводного оборудования»

WQ 9 «Качество воды для животных»

WQ 10 «Водно-болотные угодья и качество воды»

WQ 11 «Контроль серной воды»

WQ 13 «Очистка воды в домашних условиях с использованием активированного угля»

WQ 14 «Обратный осмос для очистки питьевой воды в домашних условиях»

WQ 16 «Бактериальное заражение бытовой воды»

Список литературы

Камрин, Майкл, Нэнси Хайден, Барри Кристиан, Дэн Беннак и Фрэнк Д’Итри,
WQ 22 «Дистилляция для очистки воды в домашних условиях», расширение сотрудничества
Сервис, Университет штата Мичиган, 1990 год.

* Проверено и отредактировано Адель Пфайлом, специалистом по распространению информации, Департамент кон-
летние науки и розничная торговля.

Редактор: Шери Л. Янссен, Департамент агрономии

Совместная работа по распространению сельскохозяйственных знаний и домоводства, штат Индиана,
Университет Пердью и Министерство сельского хозяйства США сотрудничают; Х. А. Уодсворт,
Директор, West Lafayette, IN. Выдано во исполнение актов от 8 мая.
30 июня 1914 г.Кооперативная служба распространения знаний Университета Пердью одобряет
действие / институт равных возможностей.

Что такое дистилляция воды? | WWD

Что такое дистилляция воды?

Дистилляция воды — это процесс, при котором воду кипятят до тех пор, пока она не испарится и не конденсируется, оставляя после себя примеси с разной температурой кипения.

Дистилляция дает чистую чистую воду. Это эффективный метод очистки воды для удаления загрязняющих веществ, таких как бактерии, тяжелые металлы и химические вещества.

Объявление

Как работает дистилляция воды?

Во время перегонки воду кипятят в кипящей камере до испарения в пар. Затем этот пар улавливается и конденсируется в чистом контейнере.

Большинство неорганических соединений и нелетучих молекул не могут испаряться с водой и остаются в камере кипения.

Малогабаритные дистилляционные установки немного похожи на кофейники. Они состоят из камеры кипения, камеры конденсации (или змеевиков) и емкости для хранения чистой воды.

Этапы перегонки воды

Процесс дистилляции выглядит следующим образом:

1. Вода нагревается в камере кипячения. Вода нагревается до кипения, что вызывает испарение и образование пара.
2. Пар выходит из камеры кипячения. Пар из кипящей воды поднимается через вентиляционное отверстие в конденсатор из нержавеющей стали. Любые микроорганизмы, примеси и загрязнения, которые не могут преобразоваться в частицы газа, остаются в камере кипения.
3. Пар конденсируется. Когда пар достигает конденсатора, он охлаждается вентилятором, пока снова не превратится в капли воды. Теперь эти капли готовы к сбору в чистый контейнер, но сначала нужно провести одну заключительную стадию фильтрации.
4. Удаляются оставшиеся загрязнения. Теперь можно удалить любые примеси, которые испарились и сконденсировались с водой. Обычно фильтр с активированным углем улавливает эти загрязнения с помощью процесса адсорбции.
5. Вода собирается в емкости для хранения.После прохождения через фильтрующую среду вода будет капать из носика дистиллятора в емкость для хранения. Теперь эта вода чистая, чистая и готова к употреблению.

Дистилляция может удалить из воды широкий спектр загрязняющих веществ, включая нитраты, железо, свинец, твердость и некоторые микроорганизмы.

Общая эффективность дистилляции зависит от загрязнителей, содержащихся в воде. Например, некоторые органические соединения, такие как бензол, имеют более низкие температуры кипения, чем вода.

Это означает, что эти загрязнители в конечном итоге будут повторно загрязнять воду, когда она конденсируется в жидкую форму. Большинство дистилляторов используют фильтрующий материал, обычно активированный уголь, для улавливания любых оставшихся загрязнений до того, как вода сможет покинуть машину.

Объявление

Сколько времени занимает дистилляция воды

Дистилляция воды — не быстрый процесс. Обычному настольному дистиллятору требуется от 4 до 6 часов для производства одного галлона очищенной воды.Вода выделяется по одной капле за раз.

Этот процесс можно ускорить, используя более крупный дистиллятор, который может производить до трех галлонов воды в час, в зависимости от системы. Однако ускорения процесса дистилляции нет. Для тех, кто хочет производить большие партии дистиллированной воды, лучшей альтернативой будет установка для дистилляции воды.

СВЯЗАННЫЙ: Что такое нулевой сброс жидкости (ZLD)?

Что такое установка для дистилляции воды?

Установка для дистилляции воды — это крупномасштабный дистилляционный раствор, который можно использовать в коммерческих или производственных целях.

Дистилляторы намного более производительны, чем одноразовые настольные дистилляторы. В зависимости от количества используемых установок дистилляционные установки могут производить до сотен литров очищенной воды в час.

В ряде отраслей может потребоваться крупномасштабное производство дистиллированной воды. К ним относятся лаборатории, производители косметики и автомобильные предприятия. Дистиллированная вода также может использоваться для консервирования продуктов и пивоварения. Некоторые производители бутилированной воды производят и продают дистиллированную воду.

Установка для перегонки воды обеспечивает более высокий уровень производительности, что очень важно для отраслей, где для повседневной работы требуется большое количество дистиллированной воды.

Объявление

Каковы преимущества дистиллированной воды?

Без бактерий и вирусов

Дистилляция удаляет из воды бактерии, вирусы и другие микроорганизмы. Независимо от того, используется ли дистиллированная вода для еды, красоты или питья, отсутствие потенциально вредных микроорганизмов является важным аргументом в пользу продажи.

Опция чистейшей воды

Немногие методы фильтрации воды столь же эффективны, как дистилляция. Дистиллятор может производить воду почти на 100% чистой. С другой стороны, другие типы очистки воды могут быть предназначены только для борьбы с конкретными загрязнителями.

Многочисленные домашние хозяйства

Дистиллированная вода широко используется в домашних условиях. Его можно добавлять в паровые утюги, чтобы избежать образования накипи, а также использовать в аквариумах и системах охлаждения автомобилей. Дистиллированную воду также можно использовать для полива растений.

Дешевле, чем вода в бутылках

Люди, которые самостоятельно делают дистиллированную воду дома, могут наслаждаться чистой чистой водой за гораздо меньшие ежемесячные расходы, чем если бы они покупали воду в бутылках для питья. Однако, поскольку дистилляторы удаляют из воды полезные минералы и витамины, многие люди утверждают, что минеральная вода в бутылках по-прежнему вкуснее.

Промышленные и коммерческие преимущества

Дистиллированная вода полезна не только домовладельцу. Его также можно использовать в производстве косметики, лабораторных экспериментах, производстве консервов и в автомобилестроении.Дистиллированная вода также может использоваться для стерилизации медицинского оборудования и поверхностей.

Объявление

Что удаляет воду с помощью дистилляции?

Дистилляция удаляет из воды широкий спектр неорганических соединений, включая такие металлы, как свинец, железо, минералы жесткости, нитраты, натрий и большинство других растворенных веществ. Процесс кипячения и испарения также эффективен для уничтожения вирусов, бактерий и других микроорганизмов.

Хотя дистилляция является высокоэффективной формой очистки воды, стоит помнить, что она не может удалить все загрязнения из источника воды.

Дистилляция не является надежным вариантом очистки для удаления некоторых типов полулетучих и летучих органических соединений (или сокращенно ЛОС).

Некоторые органические соединения, как и большинство пестицидов, имеют более высокую температуру кипения, чем вода. Это означает, что их можно удалить при перегонке. Однако некоторые органические соединения имеют более низкую температуру кипения, чем вода, а это означает, что они тоже будут испаряться в процессе кипячения и конденсироваться с водой в емкости.

Эти соединения следует удалять во время или до процесса конденсации, чтобы предотвратить загрязнение готового продукта. Заблаговременное тестирование источника воды на загрязнение может гарантировать использование правильных процессов наряду с дистилляцией (при необходимости) для удаления этих сложных загрязняющих веществ.

Что такое установки для перегонки воды и как они работают?

Одним из самых доступных и широко доступных решений для очистки воды является дистилляция. Дистилляция воды восходит к древнеегипетским временам, но только в последние десятилетия простые в использовании компактные столешницы были представлены в качестве варианта для домашнего использования.

Это руководство послужит введением в процесс дистилляции воды, описывая основы работы с дистиллятором воды: как он работает, какие загрязняющие вещества удаляет и его наиболее популярные применения.

СВЯЗАННЫЙ: Как дистиллировать воду

Что такое дистиллятор воды?

Дистиллятор воды — это устройство, очищающее воду путем удаления более 99,9% загрязняющих веществ, включая химические вещества, тяжелые металлы, микроорганизмы и отложения. Хотя конструкция может отличаться, типичный водяной дистиллятор состоит из камеры кипячения, системы охлаждения и отдельного резервуара для хранения.

Как работает водяной дистиллятор?

Дистилляция — это довольно простой научный процесс.

В камеру кипячения добавляется вода, машина подключается к источнику питания и включается. После этого камера кипения нагреется до точки кипения воды.

Вода превращается в пар и поднимается в систему охлаждения. Здесь он проходит по наклонному коридору, где конденсируется и капает в чистую емкость.

Большинство загрязняющих веществ не имеют такой же температуры кипения, как вода.Это означает, что при нагревании воды в камере кипячения загрязнения не могут испаряться вместе с частицами h30.

Они остаются в камере кипячения, и после завершения процесса дистилляции они удаляются при промывании камеры.

Какие загрязнения удаляет дистиллятор для воды?

Дистиллятор для воды удаляет широкий спектр загрязняющих веществ, включая органические соединения, тяжелые металлы, такие как свинец, химические вещества, такие как хлор, микроорганизмы, такие как бактерии, минералы жесткости, растворенные соли и почти все другие примеси, обычно встречающиеся в питьевой воде.

Уникальность процесса дистилляции заключается в том, что он может удалять загрязнения любого размера, от крошечных вирусов до крупных частиц взвешенного осадка.

Есть пара загрязняющих веществ, которые могут превращаться в газ с водой, а именно бензол и летучие органические соединения. Большинство дистилляторов используют небольшой фильтр с активированным углем на носике, который удаляет эти загрязнения, когда вода капает в сборный контейнер.

Для чего используется дистиллированная вода?

В домашних условиях дистиллированную воду можно использовать для доливки паровых утюгов, зарядки автомобильных аккумуляторов, наполнения аквариумов и очистки.

Дистиллированная вода также широко используется в промышленности, медицине и науке.

Поскольку дистиллированная вода полностью очищена, она не содержит загрязняющих веществ, которые могли бы повлиять на целостность научных экспериментов, оставить после себя нежелательные остатки или взаимодействовать с ингредиентами продуктов или лекарств.

Это делает его более безопасной и чистой альтернативой нефильтрованной водопроводной воде.

Объявление

Каковы преимущества использования дистиллятора воды?

100% чистая вода

Процесс дистилляции гарантирует получение чистой воды, несмотря ни на что.В то время как с фильтром для воды существуют факторы, которые могут повлиять на качество фильтрации, дистиллятор очень стабильный и обеспечивает полное удаление загрязняющих веществ на протяжении всего срока службы.

Нет установки

Огромный плюс дистилляторов в том, что они не требуют установки. Они поставляются предварительно установленными и готовыми к использованию, поэтому все, что вам нужно сделать, это подключить систему и включить ее.

Достойные инвестиции

Если вы планируете купить фильтр для воды, чтобы сократить потребление воды в бутылках, дистиллятор — отличный вариант.Первоначальная стоимость довольно доступна, и его обслуживание практически ничего не стоит.

Есть ли недостатки у установок для перегонки воды?

Water Tastes Flat

Дистилляторы удаляют все загрязнения воды, в том числе минералы, придающие воде приятный щелочной вкус. Многие люди думают, что у дистиллированной воды плоский вкус, поэтому, если вам нравится вкус минеральной воды, вам, возможно, придется приобрести минеральные капли или рассмотреть альтернативу дистилляции.

Низкая производительность

Дистиллятор очищает воду буквально по каплям, поэтому дистилляция отнюдь не является быстрым процессом.Для производства одной партии дистиллированной воды объемом 1 галлон может потребоваться до четырех часов.

использует электроэнергию для работы

Одной из постоянных затрат на дистиллятор, о которой следует помнить, является его электрическая мощность. Поскольку водоочистным установкам требуется энергия для нагрева воды в течение нескольких часов за раз, они не являются наиболее энергоэффективными решениями для очистки воды.

Объявление

Как обслуживать дистиллятор для воды

Дистилляторы воды требуют минимального обслуживания, но важно регулярно чистить систему и заменять фильтр с активированным углем, когда это необходимо, чтобы обеспечить его оптимальную работу.

Со временем в камере кипения дистиллятора будут накапливаться минералы и примеси, что в конечном итоге повлияет на работу системы. Бактерии и водоросли также могут расти в камере без регулярной очистки.

Рекомендуется очищать камеру кипячения вашего дистиллятора после каждого цикла дистилляции.

Для этого выключите машину и снимите крышку с камеры кипячения. Добавьте четверть стакана белого уксуса в кухонную раковину, затем залейте ее теплой водой и выдержите крышку в течение нескольких часов.

Пока крышка впитывается, добавьте в камеру кипячения смесь из равных частей воды и белого уксуса и оставьте на ночь. На следующее утро слейте водно-уксусную смесь и тщательно промойте теплой водой. Вымойте крышку, если вы еще этого не сделали, а затем дайте машине высохнуть на воздухе, прежде чем использовать ее снова.

Альтернативы дистилляторам воды

Если вам нравится идея чистой воды, но вы хотите получить более быстрый результат, стоит подумать об обратном осмосе или ультрафильтрации.

Системы обратного осмоса

Системы обратного осмоса

используют несколько ступеней фильтрации, в том числе полупроницаемую мембрану, для фильтрации загрязняющих веществ любого размера из воды. Их можно установить под раковиной прямо на линию холодной воды, чтобы почти мгновенно получать чистую фильтрованную воду. Поскольку в системах обратного осмоса используется несколько фильтров, вы заплатите больше за обслуживание этой системы, чем за дистиллятор.

Системы ультрафильтрации

Системы ультрафильтрации

представляют собой многоступенчатые фильтры под раковиной, немного похожие на фильтры обратного осмоса.Они способны удалять широкий спектр загрязняющих веществ, от вирусов до свинца и химикатов. Однако процесс ультрафильтрации обычно не такой тщательный и эффективный, как обратный осмос или дистилляция.

G1493

Домовладельцев все больше беспокоят загрязнители в их водоснабжении, которые могут повлиять на здоровье или вызвать проблемы со вкусом, запахом или неприятным запахом. Дистилляция, один из старейших методов очистки воды, является эффективным методом уменьшения количества многих примесей, содержащихся в воде.В этом руководстве NebGuide обсуждается процесс и сопутствующее оборудование, используемое для очистки бытовой питьевой воды путем дистилляции.

Брюс И. Дворак, специалист по экологической инженерии

Шэрон О. Скиптон, консультант по качеству воды в дополнительном здании

Загрязнения, удаленные из воды дистилляцией

Дистилляция позволяет удалить из воды почти все примеси. Удаляемые соединения включают натрий, соединения жесткости, такие как кальций и магний, другие растворенные твердые вещества (включая железо и марганец), фторид и нитрат.При правильном использовании он эффективно инактивирует такие микроорганизмы, как бактерии, вирусы и цисты простейших (хотя цисты простейших вряд ли можно найти в подземных водах Небраски).

Дистилляция также может удалить многие органические соединения, тяжелые металлы (например, свинец), хлор, хлорамины и радионуклеиды. Поскольку дистилляция также удаляет кислород и следы металлов, которые придают воде приятный вкус, люди часто заявляют, что дистиллированная вода имеет «плоский» или «мягкий вкус».

Загрязняющие вещества, не удаленные из воды дистилляцией

Ни одна единица оборудования для обработки не справляется со всеми загрязнителями. Все методы очистки имеют ограничения, и часто ситуации требуют сочетания процессов очистки для эффективной очистки воды. Дистиллированная вода может все еще содержать следы примесей исходной воды после дистилляции.

Удаление органических соединений дистилляцией может варьироваться в зависимости от химических свойств загрязнителя. Некоторые пестициды, летучие растворители и летучие органические соединения (ЛОС), такие как бензол и толуол, с точками кипения, близкими или ниже температуры кипения воды, будут испаряться вместе с водой, когда она кипятится в дистилляторе.Такие соединения не удаляются полностью, если до конденсации не используется другой процесс. См. Раздел этого руководства NebGuide, посвященный принципам обработки, для дальнейшего обсуждения способов удаления летучих органических соединений с помощью дистилляторов.

Процесс кипячения во время перегонки обычно инактивирует микроорганизмы. Однако, если дистиллятор не используется в течение длительного периода, бактерии могут повторно проникнуть из выпускного патрубка и снова загрязнить воду.

Тестирование воды

Независимо от того, какая система очистки воды рассматривается, сначала необходимо проверить воду, чтобы определить, какие вещества присутствуют.Общественные системы водоснабжения регулярно проверяют наличие загрязняющих веществ. Водоканалы обязаны публиковать отчеты об уверенности потребителей (CCR), которые информируют потребителей об источнике воды, присутствующих загрязнителях, потенциальном воздействии этих загрязнителей на здоровье и методах очистки, используемых коммунальным предприятием.

В зависимости от населения, обслуживаемого коммунальным предприятием, CCR могут быть отправлены по почте, опубликованы в газетах или размещены в Интернете, но копии могут быть получены в местном водоканале. Общественное снабжение должно соответствовать федеральным стандартам, установленным Законом о безопасной питьевой воде.Если загрязняющие вещества превышают максимальный уровень загрязнения (MCL), вода должна быть обработана для решения проблемы и / или должен быть предоставлен другой источник воды, пригодный для питья.

Напротив, мониторинг частных систем водоснабжения является обязанностью домовладельца.Следовательно, загрязнение, скорее всего, останется незамеченным в частном водопроводе. Знание того, какие загрязняющие вещества могут присутствовать, должно служить ориентиром при тестировании, поскольку экономически нецелесообразно проверять все возможные загрязняющие вещества. Важно знать, какие загрязнители присутствуют, их количество и причины для удаления (например, риски для здоровья, неприятный привкус или запах и т. Д.) До выбора методов обработки или оборудования. См. Информацию о тестировании в NebGuide Проверка качества питьевой воды (G907) и в Дополнительном циркуляре «Очистка питьевой воды: обзор » (EC703) для получения дополнительной информации о сопоставлении проблем с водой и потенциальных загрязнителей.

Принципы лечения

Дистилляторы используют тепло для кипячения загрязненной воды и производства пара. Примеси, такие как неорганические соединения и крупные нелетучие органические соединения, не испаряются и остаются в камере кипения устройства. Тепло инактивирует бактерии, вирусы и цисты простейших. Пар поднимается и входит в секцию охлаждения, содержащую змеевики конденсации. Пар охлаждается, снова конденсируется в жидкость, а вода перетекает в емкость для хранения. В этой собранной воде может быть до 99 штук.Удалено 5 процентов примесей. Вода, остающаяся в камере кипячения, имеет гораздо более высокую концентрацию примесей. Эта вода удаляется сливом и сбрасывается. На рисунке 1 показан типичный бытовой дистиллятор.

Поскольку летучие органические соединения также могут испаряться при кипячении воды и превращении ее в пар, в систему могут быть включены методы их удаления. Дистилляторы, которые используют комбинацию методов удаления ЛОС, более эффективны, чем те, которые используют один метод.Вентиляционные отверстия для газа (небольшие отверстия в проходе дистиллятора, ведущие к змеевикам конденсации) могут позволить ЛОС выйти из дистиллятора перед попаданием в секцию охлаждения.

Другой вариант — использовать дистиллятор с фракционной колонной. В этом типе дистиллятора летучие органические соединения охлаждаются и конденсируются в отдельной секции дистиллятора, а не там, где конденсируется вода.

Третий вариант — использовать фильтр с активированным углем (AC) для удаления ЛОС из конденсированной воды до того, как она попадет в резервуар для хранения.В качестве альтернативы, фильтр переменного тока можно поместить в линию подачи воды в дистиллятор, чтобы снизить количество летучих органических соединений, попадающих в установку. См. NebGuide Очистка питьевой воды: Фильтрация активированным углем (G1489) для получения информации о фильтрации переменного тока в качестве очистки питьевой воды.

Поскольку ЛОС обычно имеют точки кипения близкие или ниже температуры кипения воды, они испаряются на ранней стадии процесса дистилляции. Если их не удалить, ЛОС затем снова конденсируются в жидкость вместе с водой. Для дистилляторов без газовых вентилей, фракционных колонок или фильтров переменного тока ЛОС можно до некоторой степени удалить, выбросив первую пинту (1/2 литра) собранной дистиллированной воды.

Операционные расходы на дистилляцию следует учитывать перед покупкой. Наиболее значительные эксплуатационные расходы на дистилляцию — это электроэнергия, необходимая для нагрева воды для производства пара (другие расходы включают в себя раствор для очистки и замену фильтра переменного тока, если таковой имеется). Эксплуатационные расходы напрямую зависят от количества ежедневно используемой дистиллированной воды (от которого зависит, как часто работает установка). Эксплуатационные расходы на дистилляцию могут быть одними из самых высоких среди доступных домашних систем очистки питьевой воды.

Стоимость дистилляции 1 галлона воды зависит от номинальной мощности агрегата и местных тарифов на электроэнергию. Примерную стоимость дистилляции 1 галлона воды можно определить так:

часов, необходимых для перегонки 1 галлона x местный тариф на электроэнергию, $ / кВтч

Например, установка на 1100 ватт, которой требуется три часа для дистилляции 1 галлона при стоимости электроэнергии 0 долларов.Стоимость электроэнергии 10 / кВтч составит:

Оборудование

Дистилляторы

обычно изготавливаются из нержавеющей стали, алюминия и пластика. Эти материалы можно хранить в санитарном состоянии и не впитывают загрязнения из воды.Также дистиллированную воду следует хранить в санитарных условиях, чтобы предотвратить повторное загрязнение. Емкости для хранения должны быть из стекла или нержавеющей стали.

Есть два основных типа дистилляторов. В дистиллятор периодического действия вода заливается непосредственно в камеру кипячения. При запуске агрегата вода нагревается до кипения с помощью нагревательного элемента в камере. Установка отключается, когда вся вода в камере кипячения испаряется. Дистиллированная вода хранится в емкости для бытового использования.Емкость периодических дистилляторов обычно составляет от 1 до 10 галлонов. Дистилляторы меньшей емкости по размеру похожи на кофеварку и располагаются на столешнице. Дистилляторы большей емкости — это напольные установки. Дистилляторы периодического действия обычно производят от 3 до 10 галлонов дистиллированной воды в день, чего обычно достаточно для питья и приготовления пищи.

Дистиллятор непрерывного действия подключается к водопроводу. Поплавковый клапан в камере кипячения регулирует и поддерживает уровень воды в камере.По мере использования дистиллированной воды из емкости для хранения установка автоматически начинает производить больше дистиллированной воды. Вода и загрязнения, оставшиеся в камере кипения, периодически удаляются через сливную линию.

Дополнительное оборудование, такое как дополнительные контейнеры для хранения, перекачивающие насосы и специальные кухонные краны для установки на месте использования, может быть включено в систему дистилляции. Например, если дистиллятор непрерывного действия расположен вдали от места использования на кухне, под кухонной мойкой может быть расположен специальный кран и дополнительная емкость для хранения.Реле уровня в контейнере для хранения можно подключить к перекачивающему насосу. Когда резервуар под раковиной опорожняется, реле уровня активирует перекачивающий насос, и дистиллированная вода из резервуара для хранения дистиллятора направляется по дополнительному водопроводу под раковину. Затем дистиллятор автоматически запускается при понижении уровня в резервуаре для хранения.

При кипячении воды в дистилляторе минералы и другие твердые вещества накапливаются в камере кипячения. Если периодически не удалять накипь и осадок, дистиллятор может стать менее эффективным и потребовать больше электроэнергии для дистилляции определенного количества воды.Подходящие коммерческие чистящие средства для удаления отложений можно приобрести у продавца. Очистители обычно представляют собой органическую кислоту. Не следует использовать сильные минеральные кислоты, такие как соляная кислота, серная кислота или азотная кислота, поскольку они могут повредить детали из нержавеющей стали или алюминия. В качестве чистящего средства также можно использовать 50-процентный раствор уксуса, который содержит слабую органическую кислоту.

Удаление отложений накипи осуществляется путем заполнения дистиллятора подходящим чистящим раствором до уровня 1/2 дюйма над минеральной линией, выдерживания раствора в течение рекомендованного времени, слива раствора и промывки дистиллятора.Для относительно жесткой воды предварительная обработка водоумягчителем может снизить частоту очистки и помочь сохранить эффективность работы.

Другое регулярное обслуживание включает очистку газовых отверстий от отложений накипи и замену фильтра переменного тока, если таковой имеется. Это обслуживание помогает гарантировать, что устройства, оборудованные для удаления летучих органических соединений, будут работать должным образом.

Срок службы дистиллятора зависит от нескольких факторов, в том числе от качества водоснабжения, частоты работы установки и надлежащего обслуживания.При правильном обслуживании и уходе качественный дистиллятор должен прослужить от 10 до 15 лет. Замена нагревательного элемента или охлаждающего вентилятора — обычный ремонт для дистилляторов.

Требования к выбору

Все дистилляторы должны быть зарегистрированы в Underwriters Laboratories (UL).

Федеральные, государственные и местные законы не регулируют бытовые системы дистилляции. Отрасль саморегулируется. NSF (ранее известный как Национальный фонд санитарии) и Ассоциация качества воды (WQA) оценивают информацию о производительности, строительстве, рекламе и эксплуатации.Программа NSF устанавливает стандарты производительности, которые должны соблюдаться для утверждения и сертификации. Программа WQA использует те же стандарты NSF и предоставляет эквивалентные сертификаты продукции, аккредитованные Американским национальным институтом стандартов (ANSI). Продукция, сертифицированная WQA, отмечена золотой печатью Ассоциации качества воды. Хотя эти сертификаты и подтверждения не должны быть единственными критериями для выбора системы дистилляции, они могут помочь обеспечить эффективность системы.

Другие важные рекомендации для потребителей, приобретающих оборудование для очистки питьевой воды, обсуждаются в NebGuide Очистка питьевой воды: что нужно знать при выборе оборудования для очистки воды (G1488).В этом руководстве NebGuide рассматриваются различные загрязнители, с наибольшей вероятностью встречающиеся в системах питьевого водоснабжения Небраски. Возможно, что некоторые источники воды могут содержать загрязнители, не упомянутые здесь, такие как криптоспоридиум, лямблии, шестивалентный хром и другие. Дистилляция воды может также инактивировать или удалить некоторые из этих загрязнителей.

Сводка

Очистка питьевой воды с помощью дистилляции — один из вариантов решения проблем с водой. При правильной работе дистилляция может удалить до 99.5 процентов примесей из воды, включая бактерии, металлы, нитраты и растворенные твердые вещества. Операционные расходы на дистилляцию могут быть одними из самых высоких для домашних систем очистки питьевой воды. Выбор дистилляционной установки должен основываться на анализе воды и оценке потребностей и ситуации отдельного домовладельца. Регулярное техническое обслуживание устройства является решающим фактором в поддержании его эффективности. NSF и WQA тестируют и сертифицируют продукцию. Эта сертификация и проверка могут помочь в выборе.

Благодарность

Авторы хотели бы поблагодарить бывшего инженера по расширению UNL Джоди Кохер, который сотрудничал с ними в предыдущей версии этого NebGuide.

Публикация прошла рецензирование.

Посетите веб-сайт дополнительных публикаций Университета Небраски – Линкольна для получения дополнительных публикаций. Индекс
: Управление водными ресурсами
Питьевая вода
2003-2008 гг., Пересмотрено в декабре 2013 г.

Как работает дистилляция воды

Возможно, вы наткнулись на бутылки с дистиллированной водой в магазинах и задались вопросом: «А как же такой дорогой ценник?»

Что именно делает дистиллированную воду более дорогой и лучшей, чем обычная вода?

Ну, дистилляция — один из старейших методов очистки воды.Мы включили пошаговое объяснение того, как работает эта система дистилляции воды, а также ее преимущества и недостатки. Мы даже включили несколько часто задаваемых вопросов, чтобы удовлетворить ваше любопытство.

Итак, приступим к делу!

Что такое дистилляция?

Дистилляция — это процесс кипячения воды и ее конденсации для получения чистой воды. Этот процесс позволяет избавиться от более тяжелых загрязнений, а также удаляет вредные бактерии и вирусы из вашей воды.

Дистилляция — один из самых эффективных методов очистки воды. Дистиллированная вода может быть полезна для питья, уборки, приготовления пищи, а также для других целей.

Сколько времени существует дистилляция воды?

Дистилляция существует уже давно. Его можно проследить почти до 200 года нашей эры. Поскольку принцип прост и основан на естественном круговороте воды, для реализации системы не требуется слишком много материалов. Первоначально дистилляция использовалась для перегонки соли из морской воды.

Однако этот процесс был медленным и оказался дорогостоящим для выполнения в больших масштабах. Так было до изобретения Кляйншмидта еще во время Второй мировой войны. Это изобретение сделало дистилляцию доступной и эффективной. В наши дни технология позволила нам использовать испарители мгновенного действия для дистилляции морской воды.

Что удаляет дистилляция воды?

Дистилляция воды — это процесс, позволяющий удалить до 99,5% примесей из вашей системы водоснабжения.Он лучше всего подходит для удаления более тяжелых загрязнений. Он также эффективен при удалении растворимых минералов, таких как кальций, магний и фосфор.

Аналогичным образом, водная дистилляция отлично удаляет тяжелые металлы, такие как свинец, ртуть, фторид и мышьяк. Загрязнение мышьяком — большая проблема в таких странах, как Бангладеш. Присутствие свинца или мышьяка в воде может вызвать боль в животе, рвоту, диарею, а также подвергнуть вас высокому риску почечной недостаточности.

Что касается органических отходов, он может удалять нитраты, бактерии, а также большое количество растворенных твердых веществ. Он также эффективен против большинства пестицидов и гербицидов. Вот почему для большинства людей дистилляция является основным методом фильтрации.

Однако ни один метод не может обеспечить вас 100% очищенной водой. Точно так же дистилляция не может удалить летучие органические соединения из воды. Некоторые из этих органических соединений могут стать более концентрированными из-за дистилляции.

Источник изображения: Нажмите здесь

Как работает дистилляция воды?

Во время дистилляции вода проходит через состояния вещества. Он должен перейти из жидкости в пар и из пара обратно в чистую воду. Весь этот процесс дистилляции можно описать примерно в трех простых шагах.

Шаг 1: Кипячение

Варка — это несложный процесс. Загрязненную воду помещают в емкость и затем нагревают. Температура кипения воды составляет 100 ° C или 212 ° F.При этой температуре неочищенная вода начнет испаряться.

Процесс кипячения очень эффективен для уничтожения множества вредных микроорганизмов, присутствующих в воде. Поскольку температура кипения воды относительно низкая по сравнению с загрязнителями, это позволяет воде испаряться быстрее. Это гарантирует, что в исходном контейнере останутся только загрязнители.

Шаг 2: Конденсация

Как только пар поднимается в контейнере, мы следим за его прохождением по трубке.Когда пар проходит через эту трубку, он охлаждается. Этот процесс очень похож на то, как мы получаем дождь из естественного круговорота воды.

Охлаждение воды позволяет ей превратиться из пара в водяные капли. Эти капли не содержат тяжелых или растворимых примесей. Конденсатор обычно представляет собой змеевик из нержавеющей стали. В крупномасштабных дистилляциях для ускорения процесса охлаждения используется мощный вентилятор.

Шаг 3: Сбор

Когда вода конденсируется, капли воды образуют чистую воду.В большинстве промышленных дистилляций добавлен угольный постфильтр. Это необходимо для того, чтобы любые летучие органические соединения или примеси, которые могли улетучиться во время процесса дистилляции, также могут быть удалены.

Сколько времени занимает дистилляция воды?

Время, необходимое для перегонки воды, зависит от количества воды, которое необходимо отгонять, а также от эффективности дистиллятора. Как правило, для подачи одного галлона дистиллированной воды в настольный дистиллятор требуется около 4-6 часов.

Промышленные дистилляторы воды могут сократить это время до производства почти 2–3 галлонов воды в течение часа. Кроме того, они автоматические, поэтому вам не потребуется никакого вмешательства, кроме опорожнения резервуара, когда он заполнен.

Типы дистилляторов воды

Дистилляция воды — это процесс, который широко используется во многих областях. Таким образом, существуют разные типы дистилляторов воды для выполнения этих разнообразных функций. Ниже приводится описание трех основных типов дистилляторов воды:

Дистилляторы бытовые

Это самый распространенный тип дистилляторов воды.Настольные дистилляторы попадают в эту категорию. Эти дистилляторы очень просты в использовании, и вам нужно будет только налить воду в систему.

Сантехнические дистилляторы

Это немного более продвинутый тип дистилляторов. Вместо того, чтобы заливать воду, они подключаются непосредственно к вашей водопроводной системе. Сантехнические дистилляторы, как правило, дороже и также требуют некоторых затрат на установку. Однако они, как правило, более рентабельны в долгосрочной перспективе, поскольку они будут обеспечивать вас дистиллированной водой в любое время.

Коммерческие дистилляторы

Это промышленные дистилляторы, выполняющие крупномасштабные дистилляции. Оснащенные высокоскоростными охлаждающими вентиляторами, они способны производить чистую воду в гораздо больших объемах. Они способны производить миллионы галлонов дистиллированной воды каждый день. Эти системы используют несколько контейнеров и одновременно кипятят и конденсируют большое количество воды.

Преимущества перегонки воды

Эта система очистки воды существует уже много веков.Некоторые из этих преимуществ описаны ниже:

Вода высокой степени очистки

Дистилляция — один из самых эффективных методов очистки воды. Он очищает воду от большинства бактерий и вирусов. Точно так же, будь то растворенные соли, твердые вещества или металлы, вы можете положиться на дистилляцию, чтобы удалить все это. Особенно, когда дистилляция идет с дополнительным фильтром, чтобы избавиться от всех примесей, которые изначально упускаются.

Разнообразие использования

Дистиллированная вода — это прежде всего отличный выбор для питьевой воды.Он широко используется во многих домашних хозяйствах, таких как приготовление пищи, уборка и т. Д. Поскольку он не содержит большинства бактерий, он также является отличным выбором для увлажнителей воздуха.

Использование этой чистой воды при приготовлении детских смесей или еды для больных гарантирует, что вы не ухудшите их состояние. Поскольку эта вода не оставляет следов, она отлично подходит для мытья окон или любых других поверхностей.

Простая установка

Обычно системы очистки воды требуют серьезной профессиональной установки.Однако с перегонкой воды нет необходимости возиться с водопроводной системой. Все, что вам нужно сделать, это приобрести настольный дистиллятор для воды. Затем вы подключаете его и заливаете воду в камеру кипячения. Об остальном позаботится дистиллятор.

Если вы хотите автоматизировать весь процесс, вам необходимо подключить дистиллятор к источнику воды. Но, несмотря на это, необходимые изменения сантехники минимальны и просты в установке.

Экономические инвестиции

Если вы просматривали различные системы дистилляции воды, вас, возможно, сначала испугали большие ценники.Когда вы привыкли к водопроводной воде, легко задаться вопросом, действительно ли система дистилляции стоит своих затрат.

Здесь следует учитывать долгосрочную окупаемость. Производство чистой дистиллированной воды сэкономит вам гораздо больше денег по сравнению с покупкой воды в бутылках. Кроме того, эти дистилляторы рассчитаны на почти 10 лет номинального использования. Такое частое использование можно продлить за счет надлежащего обслуживания. Таким образом, хотя первоначальная стоимость может показаться высокой, эта система гарантированно будет служить вам верой и правдой в течение многих лет.

Недостатки дистилляции воды

Даже самые лучшие системы обязательно будут иметь недостатки. Точно так же некоторые недостатки перегонки воды перечислены ниже:

Расходы на энергию

Поскольку ваша система дистилляции воды работает на электричестве, ваши расходы на электроэнергию могут значительно возрасти. Непрерывное кипячение и охлаждение воды — это процесс истощения, который приведет к увеличению ваших счетов за электроэнергию. Обычно это вызывает серьезную озабоченность у людей, желающих приобрести систему дистилляции.

Однако, если вы примете во внимание сравнение цены покупки бутилированной воды и минимального увеличения вашего счета за электроэнергию, выбор очевиден. В долгосрочной перспективе владение водным дистиллятором будет дешевле. Для лучшего расходования энергии вам следует попробовать приобрести водяной дистиллятор, который может производить воду быстрее и эффективнее.

Вкус

Поскольку дистиллированная вода сильно кипятится, она снижает содержание кислорода в воде. Эта вода также не содержит минеральных примесей, таких как кальций и магний.Без них ваша вода, скорее всего, будет довольно плоской на вкус.

Медленное производство

Как упоминалось выше, процесс дистилляции занимает некоторое время. Конденсированная вода превращается в чистую воду по капле за раз. Этот расход времени означает, что этот процесс очистки не подходит для вас, если вам нужна чистая вода моментального приготовления.

Альтернативой этому является установка автоматической системы дистилляции. Это позволяет вашему дистиллятору воды поддерживать чистую воду наготове в течение дня.

Очистка питьевой воды — Дистилляция — Питьевая вода и здоровье человека

ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ПРОТИВ: некоторых тяжелых металлов, растворенных твердых веществ, некоторых бактерий и вирусов, неорганических материалов, таких как нитрат, натрий, фторид и сульфат, а также некоторых токсичных органических химикатов.

НЕ ЭФФЕКТИВНО ПРОТИВ: Большинство летучих и полулетучих органических соединений (ЛОС) и некоторые бактерии.

Дистилляция

Дистилляция — один из старейших процессов очистки воды.Воду кипятят, и полученный пар собирается и охлаждается обратно в воду в отдельной камере. Полученная таким образом очищенная вода называется дистиллированной водой, которая относительно не содержит многих загрязняющих веществ. Обычно дистилляция используется для подачи воды только для питья или для специальных целей.

Дистилляционные установки — это устройства для дезинфекции воды, снижения концентрации токсичных металлов и удаления некоторых органических загрязнителей. Домашние дистилляционные установки обычно представляют собой электрические устройства, но также можно использовать масло, дерево или любой другой источник тепла.Они могут быть либо прилавками, которые заполняются вручную по мере необходимости, либо они могут быть автоматическими и подключаться к бытовому водопроводу для непрерывной работы.

Принципы

Подача питательной воды отводится от линии холодной воды бытовой распределительной системы, что обеспечивает непрерывную работу. Вода нагревается до кипения. Образующийся пар поступает в конденсатор — трубку или змеевик, охлаждаемый холодной водой или воздухом. Пар конденсируется в холодных трубках, а очищенная вода собирается под конденсатором.Полученная таким образом дистиллированная вода поступает в резервуар для хранения. При минимальной другой обработке дистилляторы производят почти чистую воду.

Один из способов сэкономить воду и энергию — приобрести дистиллятор, который использует отводную воду в качестве хладагента перед отправкой в ​​дистилляционную камеру. Во время процесса охлаждения температура охлаждающей воды увеличивается, что снижает энергию, необходимую для испарения, когда вода достигает дистилляционной камеры. Для такой конструкции рекомендуется максимальная температура воды 70 градусов по Фаренгейту.Воздух — еще один вариант охлаждающей жидкости, позволяющий избежать потерь.

Дистилляция обычно удаляет более 99,9% растворенных веществ, независимо от их влияния на качество воды. Растворенные минералы придают воде аромат. Поскольку при дистилляции удаляются минералы, дистиллированная вода часто бывает плоской и безвкусной. Удаление растворенных твердых частиц может вызвать коррозию воды, поэтому резервуар для хранения и другие компоненты дистиллятора должны быть изготовлены из коррозионно-стойких материалов. Поскольку дистилляция, как правило, является очисткой на месте, бытовая система водоснабжения не обязательно должна быть устойчивой к коррозии.

Существуют определенные летучие и полулетучие органические соединения, которые нельзя удалить перегонкой. Если эти загрязнения присутствуют в воде, их следует удалить перед дистилляцией. Предварительный нагрев воды в вентилируемой части дистиллятора до того, как она попадет в камеру кипячения, позволит ЛОС улетучиться. Пары должны выводиться наружу, чтобы они не скапливались в доме. Если в дистиллированной воде остаются нежелательные органические химические вещества, последующая обработка устройством с активированным углем может удалить их.

Производители обычно устанавливают минимальные параметры качества воды для неочищенной воды. Очень жесткая вода или вода с высокой концентрацией растворенных твердых частиц снижает эффективность дистиллятора. Для более эффективной дистилляции предварительно обработайте слишком жесткую воду смягчителем воды.

Хороший дистиллятор включает датчик уровня воды, который отключает источник тепла, если кипящий сосуд иссякает. Другие могут иметь датчик температуры для предотвращения перегрева.

Типы квартир

Дистилляторы

варьируются от небольших круглых единиц, которые перегоняют менее одной кварты воды в час, до более крупных прямоугольных тележек, которые перегоняют около полутора галлона воды в час.Поскольку дистилляционные установки производят небольшое количество очищенной воды, они, как правило, устанавливаются в качестве точек использования у крана и не используются для очистки всей воды, поступающей в птичник.

Перед покупкой системы убедитесь, что система очистки, которую вы покупаете, была протестирована и сертифицирована третьей стороной (например, Национальным фондом санитарии) для подтверждения заявлений производителя. Дистилляторы можно наполнять водой вручную или путем подключения к водопроводу.Стационарные дистилляторы воды должны иметь сливное отверстие для удаления загрязненной воды. Смесители облегчают слив воды из столешницы.

Емкости для хранения дистиллированной воды. Контейнеры вмещают от полутора до 15 галлонов воды. Все типы контейнеров для хранения подходят при правильном уходе в соответствии с указаниями производителя. Автоматические функции на блоках включают переключатели сброса и таймеры, которые делают возможной автоматическую работу на некоторых установленных моделях.Эти особенности могут быть желательны при непрерывном использовании дистиллированной воды.

Производительность зависит от типа конденсационной системы. Устройства с воздушным охлаждением обычно производят 1 галлон неочищенной воды на каждый галлон очищенной воды. Для агрегатов с водяным охлаждением может потребоваться от 5 до 15 галлонов неочищенной воды на каждый галлон обработанной воды. Для производства 1 галлона воды требуется около четырех часов.

Требования к электричеству также различаются. Переносные устройства, которые обычно производят от 3 до 4 галлонов в день, обычно имеют нагревательные элементы мощностью от 500 до 700 Вт.Более крупные агрегаты имеют нагревательные элементы мощностью от 1000 до 1500 Вт и производят от 8 до 12 галлонов в день. Домашние устройства обычно работают от 115 вольт (обычное домашнее электроснабжение). Для дистилляции 1 литра воды за час требуется около 800 Вт электроэнергии. Стоимость будет варьироваться в зависимости от температуры поступающей воды и конструкции системы, но затраты на электроэнергию для дистиллированной воды обычно колеблются от 0,25 до 0,33 доллара за галлон.

Непрерывно работающий автономный дистиллятор для домашнего использования должен иметь резервуар для хранения очищенной воды до тех пор, пока она не понадобится.Емкость резервуара для хранения может дать оценку производительности дистилляционной установки. Большинство резервуаров опорожняются самотеком, но в некоторых может быть насос для подачи очищенной воды в другие места.

Техническое обслуживание

Независимо от качества приобретенного оборудования, оно не будет работать удовлетворительно, если оно не будет обслуживаться в соответствии с рекомендациями производителя по обслуживанию, очистке и замене деталей. Вести журнал для записи результатов испытаний воды, обслуживания и ремонта оборудования.Любая вода, которая остается в дистилляционной установке, содержит минералы и металлы, поэтому утилизируйте ее осторожно. Частота очистки будет зависеть от уровня минералов в воде и количества используемой воды. В некоторых случаях минеральные отложения можно растворить чистой водой. В других случаях минеральные отложения необходимо растворить разбавленными кислотными очистителями, такими как лимонный сок или уксус в нагретом состоянии. Важно свести к минимуму накопление минералов на нагревательном элементе, поскольку это снижает теплопередачу и приводит к более высоким затратам на электроэнергию.Минеральные отложения также могут потребовать периодической замены нагревательного элемента, хотя срок службы отдельного элемента должен составлять примерно три года.

Частота очистки дистиллятора зависит от качества воды, особенно от уровня жесткости. После установки еженедельно проверяйте камеру котла и нагревательный элемент в постоянно работающих агрегатах на предмет накопления накипи. Проверяйте столешницы после каждого цикла дистилляции. Разработайте график регулярного технического обслуживания на основе этих первоначальных наблюдений.Для непрерывно работающих дистилляционных установок периодический слив или отправка в сточную часть воды из камеры кипячения может предотвратить осаждение твердых частиц и может удалить некоторые твердые частицы, которые уже выпали. Всегда следуйте рекомендациям производителя по очистке.

Прочие соображения

Убедитесь, что выбранная вами система установлена ​​и работает в соответствии с инструкциями производителя. После установки повторно протестируйте как сырую воду (перед обработкой), так и очищенную воду в государственной сертифицированной лаборатории, чтобы убедиться, что она работает должным образом и удаляет загрязнения.Вы должны продолжать проверять качество как сырой, так и очищенной воды ежегодно или чаще (ежеквартально или раз в полгода), если в сырой воде присутствует высокий уровень загрязняющих веществ. Частое тестирование также поможет вам определить, насколько хорошо работает ваша система очистки и может ли потребоваться техническое обслуживание или замена компонентов. Установкам дистилляции требуется электричество, хотя энергопотребление может быть уменьшено в установках с автоматическими запорными устройствами.

Вопросы, которые следует задать перед покупкой

Перед покупкой устройства для очистки воды протестируйте воду в [государственной сертифицированной лаборатории], чтобы определить наличие загрязняющих веществ.Это поможет вам определить, является ли дистилляция эффективным методом лечения в вашей ситуации. Дополнительные сведения см. В разделе «Вопросы, которые следует задать перед покупкой системы очистки воды».

Взято из: Wagenet, L., K. Mancl, and M. Sailus. (1995). Домашняя водоочистка. Северо-восточная региональная сельскохозяйственная инженерная служба, пристройка кооператива. НРАЭС-48. Итака, штат Нью-Йорк.

Почему дистилляция? | Precision Water USA

Процесс

Мать-природа производит воду в результате естественного цикла испарения, осаждения и конденсации.Солнце нагревает воду, лежащую в водоемах на земле. Затем водяной пар испаряется в небо и улавливается облаками. Когда облака остывают, они выпускают воду в виде осадков. По мере того, как вода опускается на землю, она собирает различные загрязнители, содержащиеся в воздухе. Эта вода продолжает собирать загрязнители из почвы на обратном пути в различные водоемы. Дистилляция дублирует оригинальный процесс матери-природы. Как и мать-природа, в процессе дистилляции вода сначала кипятится.Когда горячий водяной пар поднимается, он улавливается перегородкой и затем попадает в охлаждающие змеевики. Когда пар проходит через змеевик, вентилятор охлаждает горячий пар до конденсированной чистой воды. Процесс дистилляции — это управляемая человеком версия гидрологического цикла. Дистилляция использует процесс испарения, охлаждения и конденсации, чтобы «вытеснить» молекулы воды из других нежелательных веществ или загрязняющих веществ. Кроме того, поскольку дистилляция кипятит воду, все бактерии и вирусы погибают.Все остальное оставляют в резервуаре для кипячения, чтобы выбросить в канализацию.

Эффективность

Первый бытовой водный дистиллятор был разработан в первую очередь для удаления растворенных твердых частиц и неорганических солей. По мере того как человек создавал более «сложные» химические вещества, возникла потребность в дальнейшем развитии оборудования для дистилляции. Многие дистилляторы сегодня используют отвод летучих газов, который представляет собой точечное отверстие в верхней части конденсирующего змеевика для отвода любых нежелательных газов.Если какие-либо газы выходят из этого вентиляционного отверстия, их улавливает угольный постфильтр. Эти угольные фильтры обеспечивают двойную гарантию того, что эти газы не попадут в резервуар для хранения дистиллированной воды. Эти фильтры не размножают бактерии, так как через них проходит только чистая вода. Нет другого процесса, который был бы настолько эффективным или надежным, как дистилляция. Дистилляция воды удалит хлор, нитраты, фториды, аммиак, алюминий, мышьяк, медь, железо, ртуть, радий, асбест, вирусы, бактерии, гербициды и пестициды.

Надежность

Большинство дистилляторов не требуют постоянного контроля, как другие методы очистки воды. Поскольку процесс дистилляции настолько прост, мало что может пойти не так. Качественные дистилляционные системы изготовлены из высококачественной нержавеющей стали. Дистиллятор, рассчитанный на весь срок службы, будет стабильно обеспечивать одинаковое качество чистой питьевой воды на протяжении многих лет без каких-либо проблем с обслуживанием. Техническое обслуживание дистиллятора заключается в сливе остатков, оставшихся от процесса кипячения, и замене угольного фильтра каждые 6–12 месяцев.Если в резервуаре для кипячения накапливается большое количество накипи, необходимо использовать чистящее средство для смягчения и разрыхления накипи.

Преимущества дистилляции

Легко и эффективно удаляет токсичные химические вещества, тяжелые металлы, бактерии, вирусы, паразитов, таких как криптоспоридиум, и другие вредные для нашего здоровья загрязнители. Более эффективен, чем системы обратного осмоса, в уменьшении загрязнения, даже при высоком уровне загрязнения. Не полагается на физические преграды (например, фильтры), которые могут выйти из строя, позволяя загрязнениям проникать в очищенную воду.Производит воду неизменно высокого качества на протяжении всего срока службы устройства, т. Е. Качество не снижается по мере использования. Дистилляторы не требуют сложного процесса дезинфекции при использовании воды, содержащей бактерии. Производство собственной воды гарантирует, что вы контролируете готовый продукт (в отличие от покупки воды в бутылках).

Использование дистиллированной воды

Дистиллированная вода — это чистейшая питьевая вода, не содержащая химикатов, примесей и загрязняющих веществ, поэтому она просто вкуснее!

Дистиллированная вода — необходимость на кухне.