Industrielt omvendt osmoseanlæg: regler, installationsvejledninger, filtre og driftsprincip

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Industrielle omvendt osmoseanlæg er kendetegnet ved en høj grad af vandrensning og lave driftsomkostninger. Hovedelementet i arbejdsmodulet er en blok af membraner, gennem hvilken væske passeres. Det dannede overtryk bidrager til processen med omvendt osmose - strømmen af "opløsningsmiddel" (rent vand) gennem membranen. I modsætning til traditionel kemisk afs altning er denne teknologi mere miljøvenlig, da den ikke kræver brug af aggressive reagenser.

Destination

Industrielle anlæg til omvendt osmose bruges til at rense vand fra minerals alte med henblik på dets videre brug i industrielle, kommercielle og huslige formål. Denne teknologi er meget lovende, da den giver dig mulighed for at fjerne meget små partikler fra væsken - op til 0,0001 mikron (calcium- og magnesiums alte, der påvirker vandets hårdhed, sulfater, nitrater, farvestofmolekyler).

Vandrensning ved denne metode bruges iområder som:

• reduktion af mængden af s alte i vand udvundet fra lokale overjordiske (kilder, floder, søer) og underjordiske kilder;
• afs altning af havvand (brakvand);
• udarbejdelse af løsninger til teknologiske processer;
• vandbehandling af kedelhuse og kedelanlæg;
• afslutning af spildevandsbehandling i et lukket vandkredsløb;
• desinfektion af vand til medicinske formål;
• fødevareindustrien - klaring, stabilisering og koncentration af juice, læskedrikke og vine.

Oftest er industrielle omvendt osmoseanlæg en del af to-trins rensningssystemer. I det første trin gennemgår væsken mekanisk filtrering, som fjerner større partikler.

Teknologiens essens

Princippet for driften af omvendt osmoseanlægget er, at væsken, der skal renses, ledes gennem semipermeable membraner, der helt eller delvist fanger molekyler. Ved direkte osmose strømmer vand mod opløsningen. Hvis du påfører tryk i den første sammensætning over ligevægtsværdien (osmotisk), så vil vandet bevæge sig i den modsatte retning. Dette sikrer rengøringens selektivitet.

Det nødvendige trykniveau i installationen af omvendt osmosefilter afhænger af koncentrationen af s alte (jo højere det er, jo højere tryk). Så med en mineralisering på 20-30 g/l er det 5-10 MPa. Rengøringsudstyr kan bruge sit eget trykindustrielle vandforsyningssystemer eller øget mellemtryk (brug af pumper). Membrantypen påvirker vandets renhedsgrad. Når det bliver tilstoppet, mister systemet sin effektivitet, så det er nødvendigt at udføre vedligeholdelse af denne enhed i tide.

Pakke

Hovedkomponenterne i industrielle omvendt osmoseanlæg er:

• base (stand);
• prefine filter (vandbehandlingsudstyr);
• membranenheder (deres antal bestemmes baseret på ydeevnen af én enhed og hele installationen som helhed);
• højtrykspumper for at give det nødvendige differenstryk;
• rør med instrumentering og ventiler;
• skylleenhed til membranrensning;
• elektrisk styreskab og controllere.

Moderne enheder er modulopbyggede, hvilket giver mulighed for endelig montering på stedet med udvalgte specifikationer, der kan ændres, hvis det kræves. Hovedenheden er trykbeholdere med omvendt osmosemembraner. Derudover kan installationen af et omvendt osmosesystem udstyres med følgende typer udstyr:

• vandbehandlingssystem før osmotisk behandling;
• kapacitet af ren eller original væske;
• forsendelsessystem.

Udstyret kan også omfatte et system til inhiberingaflejringer af s alte (karbonater, sulfater og fosfater) på membraner, som inkluderer en doseringspumpe til reagensforsyning, niveausensorer, ventiler og rør. Installation af omvendt osmosepumpen udføres separat. Den monteres på reagensbeholderen ved hjælp af et beslag, hvorefter reagensindtagsledningen og niveauføleren i beholderen monteres. Dette teknologiske udstyr giver dig mulighed for at forlænge membranernes levetid og reducere vedligeholdelsesomkostningerne. Antiskaleringsmiddel (sedimentationshæmmer) tilsættes vand i en koncentration på 2-5 mg/l.

Anbefalede ordninger

Der er flere layoutmuligheder for industrielle omvendt osmoseanlæg, som vælges afhængigt af kildevandets egenskaber:

1. Behandling af mineraliseret vand, der kommer fra brønden: groft filter (CSF) - omvendt osmose-enhed (ROO).
2. Oprensning af vand med et højt indhold af jern, suspensioner, høj farve: CSF - mekaniske tilbagefyldningsfiltre (gennem et lag med filterbelastning) - sorptionsrensningsfiltre - UOO.
3. Høj mineraliseringsvandbehandling: CSF - ultrafiltrering (blødgøring af vand) - sorptionsrensningsfiltre - UOO.

Nøglefunktioner

Installationer varierer på flere vigtige måder:

• Renhed af flowet gennem membranen (80-99, 8%).
• Den osmotiske membrans porestørrelse (der kræves ingen ekstra fine membraner for at fjerne tunge organiske partikler).
• Ydeevne.

Typer af membranmoduler

Følgende hovedtyper af membraner er kendetegnet ved placering og udseende:

• Rørformet. Membranen er placeret langs den indre cylindriske overflade af røret, strømmen af renset vand kommer ud gennem sidehullerne, og suspenderede partikler sætter sig. Diameteren af rørene er oftest i området 4-25 mm, de er placeret i huset parallelt eller i serie. Fordelene ved et sådant skema er en høj strømningshastighed (op til 6 m/s), intet behov for foreløbig finfiltrering og nem vedligeholdelse. Ulemper omfatter store dimensioner og høje behandlingsomkostninger.
• Fiber. Der anvendes hule fibre med en diameter på 0,6-2 mm. Vand kan strømme både inde og ude. I nogle modeller er fibrene fastgjort med et stofnet. Disse membranmoduler modstår eksternt og internt tryk og kan tilbageskylles regelmæssigt. Fibersystemer bruges hovedsageligt til ultrafiltrering, da hullerne bliver tilstoppet med store partikler.
• Plade. Membranerne er fastgjort i en holderplade, og selve modulet er en kassette med et sæt rektangulære rammer. De er nemme at samle og rengøre, men den snoede og komplekse konfiguration af blokken resulterer i trykfald og reducerer udstyrets pålidelighed.
• Spiral. Membranerne og modtagerne af renset vand (permeat) er viklet i flere lag rundt om det centrale samlerør. Sådanne moduler er de mest kompakte mhtsammenlignet med andre typer, men meget følsom over for forurening.

Flade membraner er oftest lavet af celluloseacetat- eller polyamidfilm.

Driftsprincip

Arbejdsprincippet for et industrielt omvendt osmoseanlæg er som følger:

1. Forrensning i forfiltre.
2. Vand tilføres af en højtrykspumpe til membranmodulet, hvor det deles i 2 strømme - renset væske og koncentrat med høj s altholdighed.
3. Udgang af renset vand fra omvendt osmose-enheden, måling af dens flow, opsamling af det i en beholder.
4. Udledning af koncentratet i kloakken eller ledning af det til pumpeindløbet (gentaget behandling genbrug).

I tilfælde af uacceptabel stigning i modtrykket aktiveres et relæ, som slukker for installationen. Det samme sker, når opsamlingstanken til behandlet vand (niveauafbryder) er fyldt. Membranskylning starter automatisk.

Vandforberedelse

Omvendt osmose-membranteknologi antager det næsten fuldstændige fravær af mekaniske urenheder i kildevæsken. Industriel vandrensning i dette tilfælde er ineffektiv, da fremmede partikler kommer ind i det, når vand transporteres gennem rørledninger. Derfor skal omvendt osmosesystemet inkludere forfiltre ved indløbet til membranenheden.

Sådant udstyr er norm alt lavet i en universaldesign og består af mindst 3 typer filtre: grove og fine filtre, samt til opsamling af organiske stoffer (sorptionsfiltre). Yderligere muligheder er ultrafiltrering, jernfjernelse og rensningssystemer. Manglende brug af denne enhed får arbejdsmembranerne til hurtigt at tilstoppe, hvilket reducerer effektiviteten af den omvendte osmoseproces.

Installation og idriftsættelse

I henhold til installationsvejledningen skal omvendt osmose installeres indendørs. Disse enheder er ikke designet til udendørs brug.

Installationsarbejdet udføres i følgende rækkefølge:

• installation af reagenssystem;
• tilslutning af rørledninger til forsyning af råvand og modtagelse af behandlet vand;
• programmering af controlleren (indstilling af den maksim alt tilladte værdi for elektrisk ledningsevne, vandtemperatur, varigheden af vask af membranerne før arbejdscyklussen, tidsintervallet mellem deres rengøring og andre parametre);
• Kontrol af driften i manuel tilstand (åbning af kildevandsforsyningen, hanerne til udløbet af den rensede væske og koncentrat, tænd for højtrykspumpen);
• overfør enheden til automatisk tilstand.