Открыть сервис
Главная → Блог → Очистка как технологический процесс

Очистка как технологический процесс

Очистка — совокупность физических, химических, биологических и механических процессов, направленных на удаление нежелательных примесей, загрязнений или посторонних компонентов из вещества, материала, поверхности, среды или информационного массива. Является одной из базовых технологических операций в промышленности, коммунальном хозяйстве, медицине, экологии и информационных технологиях. Цель очистки — приведение объекта в состояние, соответствующее заданным нормам чистоты, безопасности или функциональной пригодности.

Общие принципы

Любая очистка описывается тремя параметрами: исходной степенью загрязнения, требуемой степенью чистоты и допустимыми затратами. Метод выбирается исходя из природы загрязнителя (твёрдые частицы, растворённые вещества, микроорганизмы, газы, данные) и свойств очищаемого объекта. Различают очистку предварительную (грубую) и финишную (тонкую); в ряде отраслей, например в микроэлектронике, требования к чистоте достигают наноуровня.

Классификация методов

Механические и физические

К ним относятся фильтрация, отстаивание, центрифугирование, сепарация, ультразвуковая и струйная обработка, а также термические способы — выпаривание, прокаливание, сжигание. Фильтрация применяется как в водоподготовке, так и в двигателестроении (масляные и воздушные фильтры). Ультразвук используется для очистки деталей от жировых и оксидных плёнок.

Химические

Основаны на реакциях нейтрализации, осаждения, окисления, восстановления и комплексообразования. Типичный пример — реагентное умягчение воды, при котором соли жёсткости переводятся в нерастворимый осадок. В металлургии применяется рафинирование расплавов.

Физико-химические

Сорбция (активированный уголь, ионообменные смолы), флотация, коагуляция, флокуляция, электродиализ, обратный осмос, мембранные технологии. Эти методы широко применяются при подготовке питьевой воды и в очистке промышленных стоков.

Биологические

Используют микроорганизмы для разложения органических загрязнителей. Реализуются в аэротенках, биофильтрах, полях фильтрации, метантенках. Являются основой работы большинства городских канализационных очистных сооружений.

Информационная очистка

В вычислительной технике под очисткой понимают удаление временных файлов, кэша, журналов, дублирующихся данных, а также «затирание» носителей перед утилизацией. Существуют стандарты гарантированного стирания данных, поскольку обычное удаление файла не уничтожает его содержимое физически.

Очистка воды

Наиболее массовое применение. В России действует система нормирования качества воды, основанная на санитарных правилах и гигиенических нормативах. Типовая схема водопроводной станции включает: механическую решётку, песколовку, отстойник, фильтр, обеззараживание (хлорирование, озонирование, ультрафиолет). Очистка сточных вод регламентируется нормативами допустимых сбросов; крупные комплексы, например московские Курьяновские и Люберецкие очистные сооружения, перерабатывают миллионы кубометров в сутки.

Очистка газов и воздуха

Промышленные выбросы очищают с помощью циклонов, электрофильтров, скрубберов, рукавных фильтров, каталитических нейтрализаторов. В металлургии и энергетике улавливание пыли и сернистых соединений — обязательное условие эксплуатации. В быту применяются рециркуляторы и фильтры-очистители воздуха.

Очистка поверхностей и деталей

В машиностроении различают обезжиривание, травление, пескоструйную и дробеструйную обработку, электрохимическое и плазменное полирование. В медицине и пищевой промышленности ключевое значение имеют дезинфекция и стерилизация — уничтожение микроорганизмов; применяются автоклавирование, сухожаровой метод, химические дезинфектанты.

Очистка в нефтепереработке

Сырая нефть подвергается обессоливанию и обезвоживанию перед переработкой. Полученные продукты очищают от сернистых, азотистых и смолистых соединений гидроочисткой, экстракцией, адсорбцией. Требования к топливам, включая экологические классы, ужесточаются, что стимулирует развитие процессов глубокой очистки.

Экологическое значение

Очистка — центральный элемент охраны окружающей среды. В России действует законодательство об охране атмосферного воздуха и водных объектов, устанавливающее предельно допустимые концентрации и предельно допустимые выбросы и сбросы. Недостаточная очистка приводит к накоплению загрязнителей в почве, водоёмах и живых организмах.

Бытовая очистка

В повседневности термин охватывает уборку помещений, стирку, чистку одежды и посуды, удаление накипи, фильтрацию питьевой воды. Используются моющие средства, ПАВ, кислотные и щелочные составы, механические приспособления.

Техника безопасности

Многие процессы очистки связаны с агрессивными реагентами, высокими температурами, давлением и электричеством, поэтому требуют соблюдения норм охраны труда, вентиляции и средств индивидуальной защиты. Отходы очистки (шламы, осадки, отработанные фильтры) подлежат утилизации или захоронению по установленным правилам.

Источники

Похожие материалы