טיהור מים לתעשייה: אילו שיטות קיימות ואיך מתאימים את הפתרון לתהליך הייצור?

כשמפעל מבקש הצעה למערכת מים, השיחה נפתחת לא פעם בשם של טכנולוגיה: "צריך אוסמוזה". השאלה שקודמת לה היא מה בדיוק במים מפריע לתהליך הייצור שלכם. שיטות טיהור מים לתעשייה מתחלקות לסינון מכני, פחם פעיל, ריכוך, סינון בממברנות, נטילת יונים וחיטוי, וכל אחת מהן מטפלת במזהם אחר. לכן מתחילים מהמזהם שמזיק לתהליך, ולעיתים קרובות מגיעים לשרשרת של כמה שלבים ולא למכשיר אחד.

אילו שיטות טיהור מים לתעשייה קיימות?

הטבלה מסדרת את השיטות לפי מה שכל אחת מטפלת בו. העמודה השלישית מסבירה למה שיטה אחת לבדה לא תמיד מספיקה.

גם בתוך משפחה אחת יש בחירה. בסינון מים תעשייתי, מסנני עומק בצפיפות מדורגת לוכדים חלקיקים גסים בדופן החיצונית ועדינים בפנימית, ולכן מחזיקים יותר לכלוך וחיים זמן רב יותר ממסנני עומק בצפיפות קבועה. מסנני קפלים משמשים לעיתים קרובות לליטוש אחריהם. בממברנות, ננופילטרציה מתאימה כשהמטרה היא ריכוך, ואוסמוזה הפוכה כשצריך להוריד גם את המלחים.

איך מתאימים את השיטה לתהליך הייצור?

באותו מפעל יכולות להידרש כמה איכויות מים: אחת לדוד, אחרת לקו המילוי ואחרת למעבדה. לכן טיפול במים לתעשייה מתחיל ברשימה של נקודות השימוש, ולכל אחת מהן שאלה אחת: מה יקרה לתהליך אם המים לא יעמדו ביעד?

דוודים, קירור ומחליפי חום

כאן המטרה היא למנוע אבנית וקורוזיה. אבנית על משטחי העברת החום מפריעה להעברת החום ועלולה לגרום להתחממות יתר מקומית ולכשל של מחליף החום. ריכוך או סינון מדיה רב שכבתי נותנים כאן לעיתים קרובות מענה, ובמתקנים כמו תחנות כוח וטורבינות נשענים גם על חילוף יונים למניעת הצטברות מלחים. שימו לב לאלקליות במי באר קשים: בדוד היא מייצרת CO2, וזה מתמוסס שוב כשהקיטור מתעבה וגורם לקורוזיה. מרכך לא יפתור זאת, כי הוא מחליף קטיונים בלבד.

מזון ומשקאות

המים הם רכיב במוצר או נוגעים בחומרי הגלם, ולכן לא די במים נקיים מאבנית. הדרישה כוללת היעדר כלור, ריחות לוואי ומזהמים מיקרוביאליים, ומכאן השילוב הנפוץ של פחם פעיל וחיטוי UV. מים עכורים או צבעוניים פוגעים ביעילות ה-UV, ולכן בודקים את איכות המים שמגיעים אליו. הקרינה גם לא משאירה במים חומר מחטא, כך שהיא לא מגנה על המים במיכל או בצנרת שאחריה.

קוסמטיקה, פארמה ומעבדות

בתחומים האלה נדרשת רמת טוהר גבוהה, ולעיתים הדרישה מגיעה מתקן ולא מהמהנדס. ASTM D1193 ו-ISO 3696 מסווגים מים מטוהרים לפי דרגות, וההגדרה של דרגת היעד קובעת במידה רבה את המערכת. קודם בודקים מהו התקן שחל על המוצר או על הבדיקה, ורק אחר כך בוחרים ציוד.

אלקטרוניקה

מים לניקוי רכיבים אלקטרוניים צריכים להיות נטולי יונים, כדי למנוע הולכה חשמלית לא רצויה ונזק לרכיבים. ברמות הגבוהות נדרשות מערכות דו שלביות של אוסמוזה הפוכה בשילוב EDI.

למה טיהור מים לתעשייה נבנה לרוב כשרשרת?

כי לכל שלב יש מגבלה, ושלב אחר משלים אותה. נטילת יונים, למשל, יעילה מאוד מול מלחים ולא מול חיידקים או אורגנים, ולכן נהוג לשלב אותה עם פחם פעיל, UV ואוסמוזה הפוכה. שרשרת למים טהורים יכולה להיראות כך:

1. סינון מכני: מרחיק חלקיקים ומגן על השלבים העדינים.
2. פחם פעיל או ריכוך: מטפלים בכלור ובקשיות, לפי מה שמצאה האנליזה.
3. אוסמוזה הפוכה: מורידה את עיקר המלחים המומסים.
4. נטילת יונים או EDI: מביאים את המים ליעד הטוהר, וכשמליחות ההזנה נמוכה יותר השרף יכול להחזיק זמן ארוך יותר.
5. ליטוש וחיטוי: מסנני קפלים ו-UV לקראת נקודת השימוש.

לא כל מפעל צריך את כל החוליות. מערכת קירור יכולה להסתפק לעיתים בחוליות הראשונות, וקו שדורש מים טהורים יזדקק ליותר מהן. את המוצרים לכל שלב ריכזנו בעמוד טיהור מים לתעשייה, ומה קובע את ההוצאה השוטפת על שלב הממברנות פירטנו במאמר שלנו על אוסמוזה הפוכה תעשייתית.

מים רכים, מים נטולי יונים, מים מטופלים: מה ההבדל?

השמות האלה מתערבבים בשיחות עם ספקים, והבלבול עלול לעלות ביוקר.

• מים רכים אינם מים טהורים. הקשיות ירדה, אבל הנתרן נכנס במקומה והמוליכות כמעט זהה. מרכך יכול להגן על דוד, ולא יעזור לתהליך שרגיש למלחים.
• מים נטולי יונים הם תוצר של חילוף יונים. הם דלים מאוד במלחים, אבל לא בהכרח נקיים מחיידקים.
• דיוניזציה ודמינרליזציה מתחלפות לעיתים קרובות בשיחה, אף שאינן אותו דבר: באחת היונים מוחלפים בשרף, ובשנייה המינרלים מורחקים בסינון ממברנלי.
• מים מטופלים לתעשייה הוא שם כללי למים שעברו טיהור לפי יישום מסוים, ולא רמת איכות.

במקום אחד השמות, כתבו במפרט יעד מדיד בנקודת השימוש: קשיות, מוליכות או ספירת חיידקים.

החלטות תפעול שמשנות את הפתרון

שתי מערכות עם אותה איכות מים יכולות להתאים למפעלים שונים. כדאי לברר חמש נקודות מוקדם:

• רציפות: מפעל במשמרות צריך מערכת כפולה (Duplex), שמאפשרת רענון או שטיפה בלי לעצור את אספקת המים.
• רענון באתר או החלפה: במקומות שבהם מלח, הזרמת תמלחת או קצבת המים מגבילים מרכך אוטומטי, עמודות טיהור מים להחלפה עשויות להתאים: העמודה המנוצלת חוזרת לרענון במתקני הספק.
• אחסון: איכות המים הטהורים נפגמת במהירות בזמן האחסון, ולכן מיכל גדול אינו תמיד יתרון. עדיף להפיק קרוב ככל האפשר לזמן השימוש.
• בקרה: בכל שיטה הסימן לסוף המחזור שונה. במרכך, הופעת מגנזיום במי היציאה מאותתת שצריך לרענן. בנטילת יונים, השרף מגיע למיצוי ויוצא לרענון. סכמו מראש מי עוקב אחרי המדידות, ואיך תדעו בזמן שהאיכות ירדה.
• גדילה: אם הקו צפוי לגדול, ודאו מראש שאפשר להוסיף תפוקה ולהעלות את דרישת האיכות בלי להחליף את כל המערכת.

מה להכין לפני שמבקשים הצעה

בלי נתונים, הצעות למערכות טיהור מים לתעשייה נשענות על הנחות, וקשה להשוות ביניהן. הכינו בדיקת מעבדה עדכנית של מי ההזנה, כי איכות המים בישראל משתנה מאוד בין אזורים, ורשימה של נקודות השימוש עם יעד מדיד לכל אחת. הוסיפו את הספיקה בשעות השיא ואת הצריכה היומית. יונקס מתכננת, מקימה ומתחזקת טיהור מים לתעשייה משלב האנליזה ועד השירות השוטף, ומחזיקה במלאי ממברנות, מסננים וחלקי חילוף. צרו קשר עם הצוות שלנו, ונעבור יחד על הנתונים של המפעל שלכם.