Industriell omvänd osmosanläggning: regler, installationsanvisningar, filter och driftprincip

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Industriella anläggningar för omvänd osmos kännetecknas av en hög grad av vattenrening och låga driftskostnader. Huvudelementet i arbetsmodulen är ett block av membran genom vilka vätska passerar. Det övertryck som skapas bidrar till processen med omvänd osmos - flödet av "lösningsmedel" (rent vatten) genom membranet. Till skillnad från traditionell kemisk avs altning är denna teknik mer miljövänlig, eftersom den inte kräver användning av aggressiva reagens.

Destination

Industriella anläggningar för omvänd osmos används för att rena vatten från minerals alter för vidare användning i industriella, kommersiella och hushållsändamål. Denna teknik är mycket lovande, eftersom den låter dig ta bort mycket små partiklar från vätskan - upp till 0,0001 mikron (kalcium- och magnesiums alter som påverkar vattnets hårdhet, sulfater, nitrater, färgämnesmolekyler).

Vattenrening med denna metod används iområden som:

• minska mängden s alter i vatten som utvinns från lokala ovanjordiska (källor, floder, sjöar) och underjordiska källor;
• avs altning av havsvatten (bräckt) vatten;
• förberedelse av lösningar för tekniska processer;
• vattenrening av pannhus och pannanläggningar;
• slutbehandling av avloppsvatten i en sluten vattenkrets;
• desinfektion av vatten för medicinska ändamål;
• livsmedelsindustrin - klarning, stabilisering och koncentration av juicer, läskedrycker och viner.

Oftast är industriella anläggningar för omvänd osmos en del av tvåstegsreningssystem. I det första steget genomgår vätskan mekanisk filtrering, vilket tar bort större partiklar.

Teknikens väsen

Principen för driften av anläggningen för omvänd osmos är att vätskan som ska renas passerar genom semipermeabla membran som helt eller delvis fångar molekyler. Med direkt osmos rinner vatten mot lösningen. Om du applicerar tryck i den första sammansättningen över jämviktsvärdet (osmotiskt) kommer vattnet att röra sig i motsatt riktning. Detta säkerställer rengöringens selektivitet.

Den erforderliga trycknivån i installationen av omvänd osmosfilter beror på koncentrationen av s alter (ju högre den är, desto högre tryck). Så med en mineralisering på 20-30 g/l är det 5-10 MPa. Rengöringsutrustning kan använda sitt eget tryckindustriella vattenförsörjningssystem eller ökat medeltryck (användning av pumpar). Typen av membran påverkar vattnets renhetsgrad. När det blir igensatt förlorar systemet sin effektivitet, så det är nödvändigt att utföra underhåll av denna enhet i tid.

Paket

Huvudkomponenterna i industriella anläggningar för omvänd osmos är:

• bas (stativ);
• prefine filter (vattenbehandlingsutrustning);
• membranenheter (deras antal bestäms baserat på prestanda för en enhet och hela installationen som helhet);
• högtryckspumpar för att ge det nödvändiga differenti altrycket;
• rör med instrumentering och ventiler;
• spolningsenhet för membranrengöring;
• elskåp och styrenheter.

Moderna enheter är modulära i design, vilket möjliggör slutmontering på plats med utvalda specifikationer som kan modifieras vid behov. Huvudenheten är tryckkärl med omvänd osmosmembran. Dessutom kan installationen av ett system för omvänd osmos utrustas med följande typer av utrustning:

• vattenbehandlingssystem före osmotisk behandling;
• kapacitet av ren eller original vätska;
• sändningssystem.

Utrustningen kan även innehålla ett system för inhiberingavlagringar av s alter (karbonater, sulfater och fosfater) på membran, som inkluderar en doseringspump för reagensförsörjning, nivåsensorer, ventiler och rör. Installation av pumpen för omvänd osmos utförs separat. Den monteras på reagenstanken med hjälp av en konsol, varefter reagensintagsledningen och nivåsensorn i tanken monteras. Denna tekniska utrustning gör att du kan förlänga membranens livslängd och minska underhållskostnaderna. Antiskalningsmedel (sedimentationsinhibitor) tillsätts till vatten i en koncentration av 2-5 mg/l.

Rekommenderade system

Det finns flera layout alternativ för industriella omvänd osmosanläggningar, vilka väljs beroende på källvattnets egenskaper:

1. Behandling av mineraliserat vatten som kommer från brunnen: grovfilter (CSF) - enhet för omvänd osmos (ROO).
2. Rening av vatten med hög h alt av järn, suspensioner, hög färg: CSF - mekaniska återfyllningsfilter (genom ett lager av filterbelastning) - sorptionsreningsfilter - UOO.
3. Högmineraliserande vattenbehandling: CSF - ultrafiltrering (vattenmjukning) - sorptionsreningsfilter - UOO.

nyckelfunktioner

Installationer varierar på flera viktiga sätt:

• Renhet för flödet genom membranet (80-99, 8%).
• Det osmotiska membranets porstorlek (inga extra fina membran krävs för att ta bort tunga organiska partiklar).
• Prestanda.

Typer av membranmoduler

Följande huvudtyper av membran särskiljs av plats och utseende:

• Tubular. Membranet är placerat längs rörets inre cylindriska yta, flödet av renat vatten går ut genom sidohålen och suspenderade partiklar sätter sig. Diametern på rören är oftast i intervallet 4-25 mm, de är placerade i huset parallellt eller i serie. Fördelarna med ett sådant schema är ett högt flöde (upp till 6 m/s), inget behov av preliminär finfiltrering och enkelt underhåll. Nackdelarna inkluderar stora dimensioner och höga bearbetningskostnader.
• Fiber. Ihåliga fibrer med en diameter på 0,6-2 mm används. Vatten kan rinna både inne och ute. I vissa modeller är fibrerna fixerade med ett tygnät. Dessa membranmoduler tål yttre och inre tryck och kan backspolas regelbundet. Fibersystem används främst för ultrafiltrering eftersom hålen blir igensatta av stora partiklar.
• Tallrik. Membranen är fixerade i en hållarplatta, och själva modulen är en kassett med en uppsättning rektangulära ramar. De är lätta att montera och rengöra, men blockets slingrande och komplexa konfiguration resulterar i tryckfall och minskar utrustningens tillförlitlighet.
• Spiral. Membranen och mottagarna av renat vatten (permeat) är lindade i flera lager runt det centrala uppsamlingsröret. Sådana moduler är de mest kompakta vad gällerjämfört med andra typer, men mycket känslig för kontaminering.

Platta membran är oftast gjorda av cellulosaacetat eller polyamidfilmer.

Driftsprincip

Arbetsprincipen för en industriell omvänd osmosanläggning är följande:

1. Förrengöring i förfilter.
2. Vattnet tillförs av en högtryckspump till membranmodulen, där det delas upp i 2 strömmar - renad vätska och koncentrat med hög s alth alt.
3. Utgång av renat vatten från enheten för omvänd osmos, mäter dess flöde, samlar upp det i en behållare.
4. Tömning av koncentratet i avloppet eller led det till pumpinloppet (återvinning av upprepad behandling).

Vid oacceptabel ökning av mottrycket aktiveras ett relä som stänger av installationen. Detsamma händer när uppsamlingstanken för behandlat vatten (nivåvakt) är fylld. Membranspolning startar automatiskt.

Vattenberedning

Membranteknologi för omvänd osmos förutsätter nästan fullständig frånvaro av mekaniska föroreningar i källvätskan. Industriell vattenrening i det här fallet är ineffektiv, eftersom främmande partiklar kommer in i den när vatten transporteras genom rörledningar. Därför måste systemet för omvänd osmos inkludera förfilter vid inloppet till membranenheten.

Sådan utrustning görs vanligtvis i en universaldesign och består av minst 3 typer av filter: grov- och finfilter, samt för uppsamling av organiska ämnen (sorptionsfilter). Ytterligare alternativ är ultrafiltrering, järnborttagning och rensningssystem. Underlåtenhet att använda den här enheten gör att arbetsmembranen snabbt täpps till, vilket minskar effektiviteten i den omvända osmosprocessen.

Installation och driftsättning

I enlighet med installationsanvisningarna måste omvänd osmos installeras inomhus. Dessa enheter är inte designade för utomhusbruk.

Installationsarbetet utförs i följande ordning:

• installation av reagenssystem;
• anslutning av rörledningar för tillförsel av råvatten och mottagning av behandlat vatten;
• programmering av styrenheten (inställning av det högsta tillåtna värdet för elektrisk ledningsförmåga, vattentemperatur, tvätttiden för membranen före arbetscykeln, tidsintervallet mellan rengöringen och andra parametrar);
• Kontrollera driften i manuellt läge (öppning av källvattenförsörjningen, kranarna för utloppet av den renade vätskan och koncentratet, slå på högtryckspumpen);
• överför enheten till automatiskt läge.