Priemyselné zariadenie na reverznú osmózu: pravidlá, pokyny na inštaláciu, filtre a princíp fungovania

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Priemyselné zariadenia na reverznú osmózu sa vyznačujú vysokým stupňom čistenia vody a nízkymi prevádzkovými nákladmi. Hlavným prvkom pracovného modulu je blok membrán, cez ktorý prechádza tekutina. Vzniknutý pretlak prispieva k procesu reverznej osmózy - prietoku "rozpúšťadla" (čistej vody) cez membránu. Na rozdiel od tradičného chemického odsoľovania je táto technológia šetrnejšia k životnému prostrediu, pretože nevyžaduje použitie agresívnych činidiel.

Destination

Priemyselné zariadenia na reverznú osmózu sa používajú na čistenie vody od minerálnych solí za účelom jej ďalšieho využitia v priemyselných, komerčných a domácich podmienkach. Táto technológia je veľmi sľubná, pretože umožňuje odstrániť z kvapaliny veľmi malé častice – až do 0,0001 mikrónov (vápenaté a horečnaté soli ovplyvňujúce tvrdosť vody, sírany, dusičnany, molekuly farbív).

Čistenie vody touto metódou sa používa voblasti ako:

• zníženie množstva solí vo vodách extrahovaných z miestnych nadzemných (pramene, rieky, jazerá) a podzemných zdrojov;
• odsoľovanie morskej (brakickej) vody;
• príprava riešení pre technologické procesy;
• úprava vody v kotolniach a kotolniach;
• dokončenie čistenia odpadových vôd v uzavretom vodnom okruhu;
• dezinfekcia vody na lekárske účely;
• potravinársky priemysel - čírenie, stabilizácia a koncentrácia štiav, nealkoholických nápojov a vín.

Priemyselné zariadenia na reverznú osmózu sú najčastejšie súčasťou dvojstupňových čistiacich systémov. V prvej fáze kvapalina prechádza mechanickou filtráciou, ktorá odstraňuje väčšie častice.

Podstata technológie

Princíp činnosti zariadenia na reverznú osmózu spočíva v tom, že kvapalina, ktorá sa má čistiť, prechádza cez polopriepustné membrány, ktoré úplne alebo čiastočne zachytávajú molekuly. Pri priamej osmóze prúdi voda smerom k roztoku. Ak použijete tlak v prvom zložení nad rovnovážnou (osmotickou) hodnotou, potom sa voda bude pohybovať opačným smerom. To zaisťuje selektívnosť čistenia.

Požadovaná úroveň tlaku v inštalácii filtra reverznej osmózy závisí od koncentrácie solí (čím je vyššia, tým je tlak vyšší). Takže pri mineralizácii 20-30 g/l je to 5-10 MPa. Čistiace zariadenie môže používať vlastný tlakpriemyselné vodovodné systémy alebo zvýšený stredný tlak (použitie čerpadiel). Typ membrány ovplyvňuje stupeň čistoty vody. Keď sa upchá, systém stráca účinnosť, preto je potrebné včas vykonať údržbu tejto jednotky.

Balík

Hlavnými komponentmi priemyselných zariadení na reverznú osmózu sú:

• základňa (stojan);
• prefinovaný filter (zariadenie na úpravu vody);
• membránové jednotky (ich počet je určený na základe výkonu jednej jednotky a celej inštalácie ako celku);
• vysokotlakové čerpadlá na zabezpečenie potrebného diferenčného tlaku;
• potrubia s prístrojovým vybavením a ventilmi;
• preplachovacia jednotka na čistenie membrán;
• elektrická ovládacia skrinka a ovládače.

Moderné jednotky majú modulárny dizajn, čo umožňuje konečnú montáž na mieste s vybranými špecifikáciami, ktoré je možné v prípade potreby upraviť. Hlavnou jednotkou sú tlakové nádoby s membránami reverznej osmózy. Okrem toho môže byť inštalácia systému reverznej osmózy vybavená nasledujúcimi typmi zariadení:

• systém úpravy vody pred osmotickou úpravou;
• kapacita čistej alebo pôvodnej kvapaliny;
• expedičný systém.

Zariadenie môže obsahovať aj systém blokovaniausadeniny solí (uhličitany, sírany a fosforečnany) na membránach, ktorých súčasťou je dávkovacia pumpa na prívod činidla, snímače hladiny, ventily a hadičky. Inštalácia čerpadla reverznej osmózy sa vykonáva samostatne. Je namontovaný na nádrži na činidlo pomocou konzoly, po ktorej sa namontuje prívodné potrubie činidla a snímač hladiny v nádrži. Toto technologické vybavenie umožňuje predĺžiť životnosť membrán a znížiť náklady na údržbu. Antiscalant (inhibítor sedimentácie) sa pridáva do vody v koncentrácii 2-5 mg/l.

Odporúčané schémy

Pre priemyselné zariadenia na reverznú osmózu existuje niekoľko možností usporiadania, ktoré sa vyberajú v závislosti od vlastností zdrojovej vody:

1. Úprava mineralizovanej vody prichádzajúcej zo studne: hrubý filter (CSF) - jednotka reverznej osmózy (ROO).
2. Čistenie vody s vysokým obsahom železa, suspenzie, vysoká farba: CSF - mechanické zásypové filtre (cez vrstvu filtračnej záťaže) - sorpčné čistiace filtre - UOO.
3. Úprava vody s vysokou mineralizáciou: CSF - ultrafiltrácia (zmäkčovanie vody) - sorpčné čistiace filtre - UOO.

Kľúčové funkcie

Inštalácie sa líšia niekoľkými kľúčovými spôsobmi:

• Čistota prietoku cez membránu (80-99, 8%).
• Veľkosť pórov osmotickej membrány (na odstránenie ťažkých organických častíc nie sú potrebné žiadne extra jemné membrány).
• Výkon.

Typy membránmoduly

Nasledovné hlavné typy membrán sa líšia umiestnením a vzhľadom:

• Trubkový. Membrána je umiestnená pozdĺž vnútorného valcového povrchu potrubia, prúd vyčistenej vody vystupuje cez bočné otvory a suspendované častice sa usadzujú. Priemer rúrok je najčastejšie v rozmedzí 4-25 mm, v puzdre sú umiestnené paralelne alebo sériovo. Výhodou takejto schémy je vysoký prietok (až 6 m/s), nie je potrebná predbežná jemná filtrácia a jednoduchá údržba. Nevýhody zahŕňajú veľké rozmery a vysoké náklady na spracovanie.
• Vláknina. Používajú sa duté vlákna s priemerom 0,6-2 mm. Voda môže prúdiť dovnútra aj von. V niektorých modeloch sú vlákna fixované tkaninovou sieťkou. Tieto membránové moduly odolávajú vonkajšiemu a vnútornému tlaku a možno ich pravidelne spätne preplachovať. Vláknové systémy sa používajú hlavne na ultrafiltráciu, pretože otvory sa upchávajú veľkými časticami.
• Tanier. Membrány sú upevnené v držiaku a samotný modul je kazeta so sadou pravouhlých rámov. Ľahko sa montujú a čistia, ale kľukatá a zložitá konfigurácia bloku vedie k poklesu tlaku a znižuje spoľahlivosť zariadenia.
• Špirála. Membrány a zberače vyčistenej vody (permeátu) sú obalené v niekoľkých vrstvách okolo centrálnej zbernej trubice. Takéto moduly sú najkompaktnejšie z hľadiskav porovnaní s inými typmi, ale veľmi citlivý na kontamináciu.

Ploché membrány sa najčastejšie vyrábajú z acetátu celulózy alebo polyamidových fólií.

Princíp fungovania

Princíp činnosti priemyselného závodu na reverznú osmózu je nasledovný:

1. Predčistenie v predfiltroch.
2. Voda je dodávaná vysokotlakovým čerpadlom do membránového modulu, kde je rozdelená na 2 prúdy - čistená kvapalina a koncentrát s vysokou salinitou.
3. Výstup vyčistenej vody z jednotky reverznej osmózy, meranie jej prietoku, zachytávanie do nádoby.
4. Vypustenie koncentrátu do kanalizácie alebo jeho nasmerovanie na vstup do čerpadla (recyklácia pri opakovanom spracovaní).

V prípade neprijateľného zvýšenia protitlaku sa aktivuje relé, ktoré vypne inštaláciu. To isté sa stane, keď sa naplní zberná nádrž upravenej vody (hladinový spínač). Preplach membrány sa spustí automaticky.

Príprava vody

Membránová technológia reverznej osmózy predpokladá takmer úplnú absenciu mechanických nečistôt v zdrojovej kvapaline. Čistenie priemyselnej vody je v tomto prípade neefektívne, pretože sa do nej dostávajú cudzie častice pri preprave vody potrubím. Preto systém reverznej osmózy musí obsahovať predfiltre na vstupe do membránovej jednotky.

Takéto vybavenie sa zvyčajne vyrába univerzálnedizajn a pozostáva z minimálne 3 typov filtrov: hrubých a jemných filtrov, ako aj na zachytávanie organických látok (sorpčné filtre). Ďalšími možnosťami sú ultrafiltrácia, odstraňovanie železa a systémy čírenia. Ak túto jednotku nepoužívate, pracovné membrány sa rýchlo upchajú, čím sa zníži účinnosť procesu reverznej osmózy.

Inštalácia a uvedenie do prevádzky

Podľa inštalačných pokynov musí byť reverzná osmóza inštalovaná vo vnútri. Tieto jednotky nie sú určené na vonkajšie použitie.

Inštalačné práce sa vykonávajú v nasledujúcom poradí:

• inštalácia systému činidiel;
• pripojenie potrubí na dodávku surovej vody a príjem upravenej vody;
• programovanie ovládača (nastavenie maximálnej povolenej hodnoty elektrickej vodivosti, teploty vody, dĺžky prania membrán pred pracovným cyklom, časového intervalu medzi ich čistením a ďalších parametrov);
• Kontrola prevádzky v manuálnom režime (otvorenie zdroja vody, kohútiky na výstup vyčistenej kvapaliny a koncentrátu, zapnutie vysokotlakového čerpadla);
• prepnite jednotku do automatického režimu.