Industrijska naprava za reverzno osmozo: pravila, navodila za namestitev, filtri in princip delovanja

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Za industrijske obrate z reverzno osmozo je značilna visoka stopnja čiščenja vode in nizki obratovalni stroški. Glavni element delovnega modula je blok membran, skozi katerega poteka tekočina. Ustvarjeni presežni tlak prispeva k procesu reverzne osmoze - pretoku "topila" (čiste vode) skozi membrano. Za razliko od tradicionalnega kemičnega razsoljevanja je ta tehnologija okolju prijaznejša, saj ne zahteva uporabe agresivnih reagentov.

Destinacija

Industrijske naprave za reverzno osmozo se uporabljajo za čiščenje vode iz mineralnih soli z namenom njene nadaljnje uporabe v industrijskih, komercialnih in gospodinjskih namene. Ta tehnologija je zelo obetavna, saj omogoča odstranjevanje zelo majhnih delcev iz tekočine - do 0,0001 mikronov (kalcijeve in magnezijeve soli, ki vplivajo na trdoto vode, sulfate, nitrate, molekule barvil).

Čiščenje vode s to metodo se uporablja vpodročja, kot so:

• zmanjšanje količine soli v vodah, pridobljenih iz lokalnih nadzemnih (izviri, reke, jezera) in podzemnih virov;
• razsoljevanje morske (sodnate) vode;
• priprava rešitev za tehnološke procese;
• obdelava vode kotlovnic in kotlovnic;
• končna obdelava odpadne vode v zaprtem vodnem krogu;
• dezinfekcija vode za medicinske namene;
• živilska industrija - bistrenje, stabilizacija in koncentracija sokov, brezalkoholnih pijač in vin.

Najpogosteje so industrijske naprave za reverzno osmozo del dvostopenjskih čistilnih sistemov. Na prvi stopnji je tekočina podvržena mehanski filtraciji, ki odstrani večje delce.

Bistvo tehnologije

Načelo delovanja naprave za reverzno osmozo je, da tekočina, ki jo je treba očistiti, prehaja skozi polprepustne membrane, ki v celoti ali delno ujamejo molekule. Z direktno osmozo voda teče proti raztopini. Če pritisnete v prvi sestavi nad ravnotežno (osmotsko) vrednostjo, se bo voda premikala v nasprotni smeri. To zagotavlja selektivnost čiščenja.

Zahtevana raven tlaka v sistemu filtra za reverzno osmozo je odvisna od koncentracije soli (višja kot je, višji je tlak). Torej, z mineralizacijo 20-30 g/l, je 5-10 MPa. Čistilna oprema lahko uporablja lasten pritiskindustrijski vodovodni sistemi ali povečan srednji tlak (uporaba črpalk). Vrsta membrane vpliva na stopnjo čistosti vode. Ko se zamaši, sistem izgubi svojo učinkovitost, zato je potrebno vzdrževanje te enote opraviti pravočasno.

Paket

Glavne komponente industrijskih obratov za reverzno osmozo so:

• podstavek (stojalo);
• prefinjeni filter (oprema za čiščenje vode);
• membranske enote (njihovo število se določi glede na zmogljivost ene enote in celotne namestitve kot celote);
• visokotlačne črpalke za zagotavljanje potrebnega diferenčnega tlaka;
• cevi z instrumenti in ventili;
• splakovalna enota za čiščenje membrane;
• električna krmilna omarica in krmilniki.

Sodobne enote so modularne zasnove, ki omogočajo končno montažo na mestu z izbranimi specifikacijami, ki jih je mogoče po potrebi spremeniti. Glavna enota so tlačne posode z membranami za reverzno osmozo. Poleg tega je namestitev sistema reverzne osmoze lahko opremljena z naslednjimi vrstami opreme:

• sistem za čiščenje vode pred osmotsko obdelavo;
• zmogljivost čiste ali originalne tekočine;
• odpremni sistem.

Oprema lahko vključuje tudi sistem za inhibicijousedline soli (karbonati, sulfati in fosfati) na membranah, kar vključuje dozirno črpalko za dovod reagentov, nivojske senzorje, ventile in cevi. Vgradnja črpalke za reverzno osmozo se izvaja ločeno. Na rezervoar za reagent je nameščen s pomočjo nosilca, po katerem se namesti dovodni vod reagenta in senzor nivoja v rezervoarju. Ta tehnološka oprema vam omogoča, da podaljšate življenjsko dobo membran in zmanjšate stroške vzdrževanja. Antiscalant (zaviralec sedimentacije) dodamo vodi v koncentraciji 2-5 mg/l.

Priporočene sheme

Obstaja več možnosti postavitve industrijskih obratov za reverzno osmozo, ki so izbrane glede na lastnosti izvorne vode:

1. Obdelava mineralizirane vode, ki prihaja iz vrtine: grobi filter (CSF) - enota za reverzno osmozo (ROO).
2. Čiščenje vode z visoko vsebnostjo železa, suspenzije, visoka barva: CSF - mehanski zapolnilni filtri (skozi plast filtrske obremenitve) - filtri za sorpcijsko čiščenje - UOO.
3. Obdelava vode z visoko mineralizacijo: CSF - ultrafiltracija (mehčanje vode) - sorpcijski čistilni filtri - UOO.

Ključne funkcije

Namestitve se razlikujejo na več ključnih načinov:

• Čistost pretoka skozi membrano (80-99, 8%).
• Velikost por osmotske membrane (za odstranjevanje težkih organskih delcev niso potrebne dodatne fine membrane).
• Uspešnost.

Vrste membranemoduli

Naslednje glavne vrste membran se razlikujejo po lokaciji in videzu:

• Cevasti. Membrana je nameščena vzdolž notranje valjaste površine cevi, tok prečiščene vode izstopa skozi stranske luknje, suspendirani delci pa se usedejo. Premer cevi je najpogosteje v območju 4-25 mm, nameščene so v ohišju vzporedno ali zaporedno. Prednosti takšne sheme so visok pretok (do 6 m/s), ni potrebe po predhodni fini filtraciji in enostavno vzdrževanje. Pomanjkljivosti vključujejo velike dimenzije in visoke stroške obdelave.
• Vlakna. Uporabljajo se votla vlakna s premerom 0,6-2 mm. Voda lahko teče tako znotraj kot zunaj. V nekaterih modelih so vlakna pritrjena s tkanino. Ti membranski moduli vzdržijo zunanji in notranji pritisk in jih je mogoče redno splakovati. Sistemi vlaken se uporabljajo predvsem za ultrafiltracijo, saj se luknje zamašijo z velikimi delci.
• krožnik. Membrane so pritrjene v nosilno ploščo, sam modul pa je kaseta z nizom pravokotnih okvirjev. Enostavno jih je sestaviti in očistiti, vendar vijugasta in zapletena konfiguracija bloka povzroči padce tlaka in zmanjša zanesljivost opreme.
• Spirala. Membrane in sprejemniki prečiščene vode (permeata) so oviti v več plasteh okoli centralne kolektorske cevi. Takšni moduli so najbolj kompaktni v smisluv primerjavi z drugimi vrstami, vendar zelo občutljiv na kontaminacijo.

Ploske membrane so najpogosteje izdelane iz celuloznega acetata ali poliamidnih filmov.

Načelo delovanja

Načelo delovanja industrijske naprave za reverzno osmozo je naslednje:

1. Predhodno čiščenje v predfiltrih.
2. Voda se z visokotlačno črpalko dovaja v membranski modul, kjer se razdeli na 2 toka - prečiščena tekočina in koncentrat z visoko slanostjo.
3. Izstop prečiščene vode iz enote za reverzno osmozo, merjenje njenega pretoka, zbiranje v posodo.
4. Izpust koncentrata v kanalizacijo ali usmerjanje na dovod črpalke (ponovno recikliranje obdelave).

V primeru nesprejemljivega povečanja protitlaka se aktivira rele, ki izklopi inštalacijo. Enako se zgodi, ko je rezervoar za zbiranje obdelane vode (stikalo nivoja) napolnjen. Izpiranje membrane se začne samodejno.

Priprava vode

Membranska tehnologija reverzne osmoze predpostavlja skoraj popolno odsotnost mehanskih nečistoč v izvorni tekočini. Industrijsko čiščenje vode je v tem primeru neučinkovito, saj vanj vstopijo tuji delci pri transportu vode po cevovodih. Zato mora sistem reverzne osmoze vključevati predfiltre na vhodu v membransko enoto.

Takšna oprema je običajno izdelana v univerzalioblikovan in je sestavljen iz najmanj 3 vrst filtrov: grobih in finih filtrov ter za zbiranje organskih snovi (sorpcijski filtri). Dodatne možnosti so ultrafiltracija, sistemi za odstranjevanje železa in bistrenje. Če te enote ne uporabljate, se delovne membrane hitro zamašijo, kar zmanjša učinkovitost procesa reverzne osmoze.

Namestitev in zagon

V skladu z navodili za namestitev mora biti reverzna osmoza nameščena v zaprtih prostorih. Te enote niso zasnovane za zunanjo uporabo.

Inštalacijska dela se izvajajo v naslednjem vrstnem redu:

• namestitev sistema reagenta;
• priključek cevovodov za oskrbo s surovo vodo in sprejem prečiščene vode;
• programiranje krmilnika (nastavitev največje dovoljene vrednosti električne prevodnosti, temperature vode, trajanja pranja membran pred delovnim ciklom, časovnega intervala med njihovim čiščenjem in drugih parametrov);
• Preverjanje delovanja v ročnem načinu (odpiranje dovoda izvorne vode, pip za odtok prečiščene tekočine in koncentrata, vklop visokotlačne črpalke);
• prenesite enoto v samodejni način.