Βιομηχανική εγκατάσταση αντίστροφης όσμωσης: κανόνες, οδηγίες εγκατάστασης, φίλτρα και αρχή λειτουργίας

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Οι βιομηχανικές μονάδες αντίστροφης όσμωσης χαρακτηρίζονται από υψηλό βαθμό καθαρισμού νερού και χαμηλό κόστος λειτουργίας. Το κύριο στοιχείο της μονάδας εργασίας είναι ένα μπλοκ μεμβρανών μέσω των οποίων διέρχεται το υγρό. Η υπερβολική πίεση που δημιουργείται συμβάλλει στη διαδικασία της αντίστροφης όσμωσης - τη ροή του «διαλύτη» (καθαρού νερού) μέσω της μεμβράνης. Σε αντίθεση με την παραδοσιακή χημική αφαλάτωση, αυτή η τεχνολογία είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον, καθώς δεν απαιτεί τη χρήση επιθετικών αντιδραστηρίων.

Προορισμός

Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις αντίστροφης όσμωσης χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό του νερού από μεταλλικά άλατα με σκοπό την περαιτέρω χρήση του σε βιομηχανικούς, εμπορικούς και οικιακούς σκοπούς. Αυτή η τεχνολογία είναι πολλά υποσχόμενη, καθώς σας επιτρέπει να αφαιρέσετε πολύ μικρά σωματίδια από το υγρό - έως και 0,0001 microns (άλατα ασβεστίου και μαγνησίου που επηρεάζουν τη σκληρότητα του νερού, θειικά άλατα, νιτρικά άλατα, μόρια βαφής).

Ο καθαρισμός του νερού με αυτή τη μέθοδο χρησιμοποιείται σετομείς όπως:

• μείωση της ποσότητας αλάτων στα νερά που εξάγονται από τοπικές υπέργειες πηγές (πηγές, ποτάμια, λίμνες) και υπόγειες πηγές,
• αφαλάτωση θαλασσινού (υφάλμυρου) νερού;
• προετοιμασία λύσεων για τεχνολογικές διαδικασίες;
• επεξεργασία νερού λεβητοστασίων και λεβητοστασίων;
• ολοκλήρωση επεξεργασίας λυμάτων σε κλειστό κύκλωμα νερού;
• απολύμανση νερού για ιατρικούς σκοπούς;
• βιομηχανία τροφίμων - διευκρίνιση, σταθεροποίηση και συγκέντρωση χυμών, αναψυκτικών και κρασιών.

Πιο συχνά, οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις αντίστροφης όσμωσης αποτελούν μέρος συστημάτων καθαρισμού δύο σταδίων. Στο πρώτο στάδιο, το υγρό υφίσταται μηχανική διήθηση, η οποία αφαιρεί μεγαλύτερα σωματίδια.

Η ουσία της τεχνολογίας

Η αρχή λειτουργίας της εγκατάστασης αντίστροφης όσμωσης είναι ότι το υγρό που πρόκειται να καθαριστεί διέρχεται μέσω ημιπερατών μεμβρανών που παγιδεύουν πλήρως ή εν μέρει τα μόρια. Με την άμεση όσμωση, το νερό ρέει προς το διάλυμα. Εάν ασκήσετε πίεση στην πρώτη σύνθεση πάνω από την τιμή ισορροπίας (ωσμωτική), τότε το νερό θα κινηθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό εξασφαλίζει την επιλεκτικότητα του καθαρισμού.

Το απαιτούμενο επίπεδο πίεσης στην εγκατάσταση του φίλτρου αντίστροφης όσμωσης εξαρτάται από τη συγκέντρωση των αλάτων (όσο υψηλότερη είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση). Άρα, με ανοργανοποίηση 20-30 g/l, είναι 5-10 MPa. Ο εξοπλισμός καθαρισμού μπορεί να χρησιμοποιήσει τη δική του πίεσηβιομηχανικά συστήματα ύδρευσης ή αυξημένη μέση πίεση (χρήση αντλιών). Ο τύπος της μεμβράνης επηρεάζει τον βαθμό καθαρότητας του νερού. Όταν βουλώσει, το σύστημα χάνει την αποτελεσματικότητά του, επομένως είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί έγκαιρα η συντήρηση αυτής της μονάδας.

Πακέτο

Τα κύρια συστατικά των βιομηχανικών εγκαταστάσεων αντίστροφης όσμωσης είναι:

• βάση (stand);
• προκαθορισμένο φίλτρο (εξοπλισμός επεξεργασίας νερού);
• μονάδες μεμβράνης (ο αριθμός τους καθορίζεται με βάση την απόδοση μιας μονάδας και ολόκληρης της εγκατάστασης στο σύνολό της);
• αντλίες υψηλής πίεσης για την παροχή της απαραίτητης διαφορικής πίεσης;
• σωλήνες με όργανα και βαλβίδες;
• μονάδα έκπλυσης για καθαρισμό μεμβράνης;
• ηλεκτρικός πίνακας ελέγχου και ελεγκτές.

Οι σύγχρονες μονάδες έχουν αρθρωτό σχεδιασμό, επιτρέποντας την τελική συναρμολόγηση επί τόπου με επιλεγμένες προδιαγραφές που μπορούν να τροποποιηθούν εάν απαιτείται. Η κύρια μονάδα είναι δοχεία πίεσης με μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης. Επιπλέον, η εγκατάσταση ενός συστήματος αντίστροφης όσμωσης μπορεί να εξοπλιστεί με τους ακόλουθους τύπους εξοπλισμού:

• σύστημα επεξεργασίας νερού πριν από την οσμωτική επεξεργασία;
• χωρητικότητα καθαρού ή αρχικού υγρού;
• σύστημα αποστολής.

Ο εξοπλισμός μπορεί επίσης να περιλαμβάνει σύστημα αναστολήςεναποθέσεις αλάτων (ανθρακικά, θειικά και φωσφορικά) σε μεμβράνες, η οποία περιλαμβάνει δοσομετρική αντλία για την παροχή αντιδραστηρίου, αισθητήρες στάθμης, βαλβίδες και σωλήνες. Η εγκατάσταση της αντλίας αντίστροφης όσμωσης πραγματοποιείται χωριστά. Τοποθετείται στη δεξαμενή αντιδραστηρίου χρησιμοποιώντας βραχίονα, μετά την οποία τοποθετείται η γραμμή εισαγωγής αντιδραστηρίου και ο αισθητήρας στάθμης στη δεξαμενή. Αυτός ο τεχνολογικός εξοπλισμός σας επιτρέπει να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής των μεμβρανών και να μειώσετε το κόστος συντήρησης. Προστίθεται αντιολισθητικό (αναστολέας καθίζησης) σε νερό σε συγκέντρωση 2-5 mg/l.

Προτεινόμενα σχήματα

Υπάρχουν πολλές επιλογές διάταξης για βιομηχανικές εγκαταστάσεις αντίστροφης όσμωσης, οι οποίες επιλέγονται ανάλογα με τις ιδιότητες του νερού πηγής:

1. Επεξεργασία μεταλλικού νερού που προέρχεται από το πηγάδι: χοντρό φίλτρο (CSF) - μονάδα αντίστροφης όσμωσης (ROO).
2. Καθαρισμός νερού με υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο, εναιωρήματα, υψηλό χρώμα: CSF - μηχανικά φίλτρα επίχωσης (μέσω ενός στρώματος φορτίου φίλτρου) - φίλτρα καθαρισμού προσρόφησης - UOO.
3. Επεξεργασία νερού υψηλής ανοργανοποίησης: ΕΝΥ - υπερδιήθηση (μαλάκωμα νερού) - φίλτρα καθαρισμού ρόφησης - UOO.

Βασικά χαρακτηριστικά

Οι εγκαταστάσεις ποικίλλουν με πολλούς βασικούς τρόπους:

• Καθαρότητα της ροής μέσω της μεμβράνης (80-99, 8%).
• Το μέγεθος των πόρων της οσμωτικής μεμβράνης (δεν απαιτούνται επιπλέον λεπτές μεμβράνες για την απομάκρυνση βαρέων οργανικών σωματιδίων).
• Performance.

Τύποι μεμβράνηςενότητες

Οι ακόλουθοι κύριοι τύποι μεμβρανών διακρίνονται από τη θέση και την εμφάνιση:

• Σωληνοειδές. Η μεμβράνη βρίσκεται κατά μήκος της εσωτερικής κυλινδρικής επιφάνειας του σωλήνα, η ροή του καθαρού νερού εξέρχεται από τις πλευρικές οπές και τα αιωρούμενα σωματίδια κατακάθονται. Η διάμετρος των σωλήνων είναι πιο συχνά στην περιοχή 4-25 mm, τοποθετούνται στο περίβλημα παράλληλα ή σε σειρά. Τα πλεονεκτήματα ενός τέτοιου σχήματος είναι ο υψηλός ρυθμός ροής (έως 6 m/s), η μη ανάγκη για προκαταρκτικό λεπτό φιλτράρισμα και η εύκολη συντήρηση. Στα μειονεκτήματα περιλαμβάνονται οι μεγάλες διαστάσεις και το υψηλό κόστος επεξεργασίας.
• Ίνα. Χρησιμοποιούνται κοίλες ίνες με διάμετρο 0,6-2 mm. Το νερό μπορεί να ρέει τόσο μέσα όσο και έξω. Σε ορισμένα μοντέλα, οι ίνες στερεώνονται με υφασμάτινο πλέγμα. Αυτά τα δομοστοιχεία μεμβράνης αντέχουν την εξωτερική και εσωτερική πίεση και μπορούν να εκπλύνονται τακτικά. Τα συστήματα ινών χρησιμοποιούνται κυρίως για υπερδιήθηση καθώς οι τρύπες φράσσονται με μεγάλα σωματίδια.
• Πιάτο. Οι μεμβράνες στερεώνονται σε μια πλάκα συγκράτησης και η ίδια η μονάδα είναι μια κασέτα με ένα σύνολο ορθογώνιων πλαισίων. Είναι εύκολο να συναρμολογηθούν και να καθαριστούν, αλλά η ελικοειδής και πολύπλοκη διαμόρφωση του μπλοκ έχει ως αποτέλεσμα πτώσεις πίεσης και μειώνει την αξιοπιστία του εξοπλισμού.
• Spiral. Οι μεμβράνες και οι δέκτες καθαρισμένου νερού (διήθημα) τυλίγονται σε διάφορα στρώματα γύρω από τον κεντρικό σωλήνα συλλέκτη. Τέτοιες μονάδες είναι οι πιο συμπαγείς από άποψησε σύγκριση με άλλους τύπους, αλλά πολύ ευαίσθητο στη μόλυνση.

Οι επίπεδες μεμβράνες κατασκευάζονται συνήθως από μεμβράνες οξικής κυτταρίνης ή πολυαμιδίου.

Αρχή λειτουργίας

Η αρχή λειτουργίας μιας βιομηχανικής μονάδας αντίστροφης όσμωσης είναι η εξής:

1. Προκαθαρισμός σε προ-φίλτρα.
2. Το νερό τροφοδοτείται από μια αντλία υψηλής πίεσης στη μονάδα μεμβράνης, όπου χωρίζεται σε 2 ρεύματα - καθαρισμένο υγρό και συμπύκνωμα με υψηλή αλατότητα.
3. Έξοδος καθαρισμένου νερού από τη μονάδα αντίστροφης όσμωσης, μέτρηση της ροής του, συλλογή του σε δοχείο.
4. Απόρριψη του συμπυκνώματος στην αποχέτευση ή κατεύθυνσή του στην είσοδο της αντλίας (επαναλαμβανόμενη ανακύκλωση επεξεργασίας).

Σε περίπτωση μη αποδεκτής αύξησης της αντίθλιψης, ενεργοποιείται ένα ρελέ, το οποίο απενεργοποιεί την εγκατάσταση. Το ίδιο συμβαίνει όταν γεμίσει το δοχείο συλλογής επεξεργασμένου νερού (διακόπτης στάθμης). Η έκπλυση μεμβράνης ξεκινά αυτόματα.

Προετοιμασία νερού

Η τεχνολογία μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης προϋποθέτει τη σχεδόν πλήρη απουσία μηχανικών ακαθαρσιών στο υγρό πηγής. Ο βιομηχανικός καθαρισμός του νερού σε αυτή την περίπτωση είναι αναποτελεσματικός, καθώς ξένα σωματίδια εισέρχονται σε αυτό κατά τη μεταφορά νερού μέσω αγωγών. Επομένως, το σύστημα αντίστροφης όσμωσης πρέπει να περιλαμβάνει προ-φίλτρα στην είσοδο στη μονάδα μεμβράνης.

Τέτοιος εξοπλισμός κατασκευάζεται συνήθως σε καθολικήσχεδιασμός και αποτελείται από τουλάχιστον 3 τύπους φίλτρων: χονδρόκοκκα και λεπτά φίλτρα, καθώς και για τη συλλογή οργανικών ουσιών (φίλτρα προσρόφησης). Πρόσθετες επιλογές είναι συστήματα υπερδιήθησης, αφαίρεσης σιδήρου και διαύγασης. Η αποτυχία χρήσης αυτής της μονάδας προκαλεί γρήγορη απόφραξη των μεμβρανών εργασίας, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας αντίστροφης όσμωσης.

Εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία

Σύμφωνα με τις οδηγίες εγκατάστασης, η αντίστροφη όσμωση πρέπει να εγκατασταθεί σε εσωτερικούς χώρους. Αυτές οι μονάδες δεν έχουν σχεδιαστεί για εξωτερική χρήση.

Οι εργασίες εγκατάστασης εκτελούνται με την ακόλουθη σειρά:

• εγκατάσταση συστήματος αντιδραστηρίου;
• σύνδεση αγωγών για την παροχή ακατέργαστου νερού και τη λήψη επεξεργασμένου νερού;
• προγραμματισμός του ελεγκτή (ρύθμιση της μέγιστης επιτρεπόμενης τιμής της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, της θερμοκρασίας του νερού, της διάρκειας πλυσίματος των μεμβρανών πριν από τον κύκλο εργασίας, του χρονικού διαστήματος μεταξύ του καθαρισμού τους και άλλων παραμέτρων);
• Έλεγχος της λειτουργίας στη χειροκίνητη λειτουργία (άνοιγμα της πηγής παροχής νερού, οι βρύσες για την έξοδο του καθαρισμένου υγρού και του συμπυκνώματος, ενεργοποίηση της αντλίας υψηλής πίεσης);
• μεταφέρετε τη μονάδα σε αυτόματη λειτουργία.