Rūpnieciskā reversās osmozes iekārta: noteikumi, uzstādīšanas instrukcijas, filtri un darbības princips

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Rūpnieciskās reversās osmozes iekārtas raksturo augsta ūdens attīrīšanas pakāpe un zemas ekspluatācijas izmaksas. Darba moduļa galvenais elements ir membrānu bloks, caur kuru tiek izvadīts šķidrums. Radītais pārspiediens veicina reversās osmozes procesu - "šķīdinātāja" (tīra ūdens) plūsmu caur membrānu. Atšķirībā no tradicionālās ķīmiskās atsāļošanas šī tehnoloģija ir videi draudzīgāka, jo tai nav nepieciešams izmantot agresīvus reaģentus.

Galamērķis

Rūpnieciskās reversās osmozes iekārtas tiek izmantotas ūdens attīrīšanai no minerālsāļiem, lai to turpmāk izmantotu rūpnieciskos, komerciālos un sadzīves nolūkos. Šī tehnoloģija ir ļoti perspektīva, jo ļauj no šķidruma noņemt ļoti mazas daļiņas – līdz 0,0001 mikronam (kalcija un magnija sāļus, kas ietekmē ūdens cietību, sulfātus, nitrātus, krāsvielu molekulas).

Ūdens attīrīšana ar šo metodi tiek izmantotajomas, piemēram:

• sāļu daudzuma samazināšana ūdeņos, kas iegūti no vietējiem virszemes (avotiem, upēm, ezeriem) un pazemes avotiem;
• jūras (iesāļa) ūdens atsāļošana;
• risinājumu sagatavošana tehnoloģiskajiem procesiem;
• katlu māju un katlu iekārtu ūdens attīrīšana;
• notekūdeņu attīrīšanas pabeigšana slēgtā ūdens kontūrā;
• ūdens dezinfekcija medicīniskiem nolūkiem;
• pārtikas rūpniecība - sulu, bezalkoholisko dzērienu un vīnu dzidrināšana, stabilizācija un koncentrēšana.

Visbiežāk rūpnieciskās reversās osmozes iekārtas ir daļa no divpakāpju attīrīšanas sistēmām. Pirmajā posmā šķidrums tiek mehāniski filtrēts, kas noņem lielākas daļiņas.

Tehnoloģijas būtība

Reversās osmozes iekārtas darbības princips ir tāds, ka attīramais šķidrums tiek izvadīts cauri puscaurlaidīgām membrānām, kas pilnībā vai daļēji aiztur molekulas. Ar tiešu osmozi ūdens plūst šķīduma virzienā. Ja jūs pieliekat spiedienu pirmajā sastāvā virs līdzsvara (osmotiskās) vērtības, tad ūdens pārvietosies pretējā virzienā. Tas nodrošina tīrīšanas selektivitāti.

Nepieciešamais spiediena līmenis reversās osmozes filtra uzstādīšanā ir atkarīgs no sāļu koncentrācijas (jo augstāka, jo lielāks spiediens). Tātad ar mineralizāciju 20-30 g/l tas ir 5-10 MPa. Tīrīšanas iekārtas var izmantot savu spiedienurūpnieciskās ūdensapgādes sistēmas vai paaugstināts vidējais spiediens (sūkņu izmantošana). Membrānas veids ietekmē ūdens tīrības pakāpi. Kad tas aizsērējas, sistēma zaudē savu efektivitāti, tāpēc ir nepieciešams savlaicīgi veikt šīs iekārtas apkopi.

Package

Rūpniecisko reversās osmozes iekārtu galvenās sastāvdaļas ir:

• bāze (statīva);
• prefine filtrs (ūdens attīrīšanas iekārtas);
• membrānas vienības (to skaits tiek noteikts, pamatojoties uz vienas vienības un visas instalācijas veiktspēju kopumā);
• augstspiediena sūkņi, lai nodrošinātu nepieciešamo diferenciālo spiedienu;
• cauruļvadi ar instrumentiem un vārstiem;
• skalošanas iekārta membrānas tīrīšanai;
• elektriskais vadības skapis un kontrolleri.

Mūsdienu ierīces ir modulāras konstrukcijas, kas ļauj veikt galīgo montāžu uz vietas ar atlasītām specifikācijām, kuras vajadzības gadījumā var mainīt. Galvenā vienība ir spiedtvertnes ar reversās osmozes membrānām. Turklāt reversās osmozes sistēmas uzstādīšanu var aprīkot ar šāda veida aprīkojumu:

• ūdens attīrīšanas sistēma pirms osmotiskās apstrādes;
• tīra vai oriģināla šķidruma ietilpība;
• nosūtīšanas sistēma.

Iekārtā var būt arī inhibēšanas sistēmasāļu (karbonātu, sulfātu un fosfātu) nogulsnes uz membrānām, kas ietver dozēšanas sūkni reaģenta padevei, līmeņa sensorus, vārstus un caurules. Reversās osmozes sūkņa uzstādīšana tiek veikta atsevišķi. Tas ir uzstādīts uz reaģenta tvertnes, izmantojot kronšteinu, pēc kura tiek uzstādīta reaģenta ieplūdes līnija un līmeņa sensors tvertnē. Šis tehnoloģiskais aprīkojums ļauj pagarināt membrānu kalpošanas laiku un samazināt uzturēšanas izmaksas. Ūdenim pievieno pretskalantu (sedimentācijas inhibitoru) koncentrācijā 2-5 mg/l.

Ieteicamās shēmas

Ir vairākas izkārtojuma iespējas rūpnieciskajām reversās osmozes iekārtām, kuras izvēlas atkarībā no avota ūdens īpašībām:

1. No akas nākošā mineralizētā ūdens apstrāde: rupjais filtrs (CSF) - reversās osmozes iekārta (ROO).
2. Ūdens attīrīšana ar augstu dzelzs saturu, suspensijas, augsta krāsa: CSF - mehāniskie uzpildes filtri (caur filtra slodzes slāni) - sorbcijas attīrīšanas filtri - UOO.
3. Augstas mineralizācijas ūdens apstrāde: CSF - ultrafiltrācija (ūdens mīkstināšana) - sorbcijas attīrīšanas filtri - UOO.

Galvenās funkcijas

Instalācijas atšķiras vairākos galvenajos veidos:

• Plūsmas tīrība caur membrānu (80-99, 8%).
• Osmotiskās membrānas poru izmērs (lai noņemtu smagas organiskās daļiņas, nav vajadzīgas īpaši smalkas membrānas).
• Performance.

Membrānas veidimoduļi

Pēc atrašanās vietas un izskata izšķir šādus galvenos membrānu veidus:

• Cauruļveida. Membrāna atrodas gar caurules iekšējo cilindrisko virsmu, attīrītā ūdens plūsma izplūst caur sānu atverēm, un suspendētās daļiņas nosēžas. Cauruļu diametrs visbiežāk ir 4-25 mm robežās, tās ievieto korpusā paralēli vai virknē. Šādas shēmas priekšrocības ir liels plūsmas ātrums (līdz 6 m/s), nav nepieciešama iepriekšēja smalka filtrēšana un vienkārša apkope. Trūkumi ir lieli izmēri un augstas apstrādes izmaksas.
• Šķiedra. Tiek izmantotas dobas šķiedras ar diametru 0,6-2 mm. Ūdens var plūst gan iekšpusē, gan ārpusē. Dažos modeļos šķiedras tiek fiksētas ar auduma sietu. Šie membrānas moduļi iztur ārējo un iekšējo spiedienu, un tos var regulāri izskalot. Šķiedru sistēmas galvenokārt izmanto ultrafiltrēšanai, jo caurumi kļūst aizsērējuši ar lielām daļiņām.
• Šķītis. Membrānas ir nostiprinātas turētāja plāksnē, un pats modulis ir kasete ar taisnstūrveida rāmju komplektu. Tos ir viegli montēt un tīrīt, taču bloka līkumotā un sarežģītā konfigurācija rada spiediena kritumus un samazina iekārtas uzticamību.
• Spirāle. Attīrīta ūdens (permeāta) membrānas un uztvērēji ir aptīti vairākos slāņos ap centrālo kolektora cauruli. Šādi moduļi ir kompaktākiesalīdzinot ar citiem veidiem, bet ļoti jutīgi pret piesārņojumu.

Plakanas membrānas visbiežāk izgatavo no celulozes acetāta vai poliamīda plēvēm.

Darbības princips

Rūpnieciskās reversās osmozes iekārtas darbības princips ir šāds:

1. Iepriekšēja tīrīšana priekšfiltros.
2. Ūdeni ar augstspiediena sūkni piegādā membrānas modulim, kur tas tiek sadalīts 2 plūsmās - attīrīts šķidrums un koncentrāts ar augstu sāļumu.
3. Attīrīta ūdens izvadīšana no reversās osmozes ierīces, tā plūsmas mērīšana, savākšana traukā.
4. Koncentrāta izvadīšana kanalizācijā vai novirzīšana uz sūkņa ieplūdi (atkārtota apstrādes pārstrāde).

Nepieņemama pretspiediena pieauguma gadījumā tiek aktivizēts relejs, kas izslēdz instalāciju. Tas pats notiek, kad ir piepildīta attīrītā ūdens savākšanas tvertne (līmeņa slēdzis). Membrānas skalošana sākas automātiski.

Ūdens sagatavošana

Reversās osmozes membrānas tehnoloģija paredz gandrīz pilnīgu mehānisko piemaisījumu neesamību avota šķidrumā. Rūpnieciskā ūdens attīrīšana šajā gadījumā ir neefektīva, jo, transportējot ūdeni pa cauruļvadiem, tajā nokļūst svešas daļiņas. Tāpēc reversās osmozes sistēmā ir jāiekļauj priekšfiltri pie membrānas bloka ieejas.

Šādu aprīkojumu parasti izgatavo universālākonstrukcijas un sastāv no vismaz 3 veidu filtriem: rupjiem un smalkajiem filtriem, kā arī organisko vielu savākšanai (sorbcijas filtri). Papildu iespējas ir ultrafiltrācijas, atdzelžošanas un dzidrināšanas sistēmas. Ja šo ierīci neizmantojat, darba membrānas ātri aizsērējas, samazinot reversās osmozes procesa efektivitāti.

Uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā

Saskaņā ar uzstādīšanas instrukcijām, reversā osmoze jāuzstāda telpās. Šīs ierīces nav paredzētas lietošanai ārpus telpām.

Uzstādīšanas darbi tiek veikti šādā secībā:

• reaģentu sistēmas uzstādīšana;
• cauruļvadu pieslēgšana neapstrādātā ūdens piegādei un attīrītā ūdens saņemšanai;
• kontrolera programmēšana (elektriskās vadītspējas maksimālās pieļaujamās vērtības iestatīšana, ūdens temperatūra, membrānu mazgāšanas ilgums pirms darba cikla, laika intervāls starp to tīrīšanu un citi parametri);
• Darbības pārbaude manuālajā režīmā (atverot avota ūdens padevi, attīrītā šķidruma un koncentrāta izplūdes krānus, ieslēdzot augstspiediena sūkni);
• pārsūtiet ierīci uz automātisko režīmu.