Zařízení na průmyslovou reverzní osmózu: pravidla, pokyny k instalaci, filtry a princip fungování

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Zařízení průmyslové reverzní osmózy se vyznačují vysokým stupněm čištění vody a nízkými provozními náklady. Hlavním prvkem pracovního modulu je blok membrán, kterými prochází tekutina. Vzniklý přetlak přispívá k procesu reverzní osmózy - toku "rozpouštědla" (čisté vody) přes membránu. Na rozdíl od tradičního chemického odsolování je tato technologie šetrnější k životnímu prostředí, protože nevyžaduje použití agresivních činidel.

Destination

Průmyslová zařízení na reverzní osmózu se používají k čištění vody od minerálních solí za účelem jejího dalšího využití v průmyslových, komerčních a domácích účelům. Tato technologie je velmi slibná, protože umožňuje odstranit z kapaliny velmi malé částice – až 0,0001 mikronů (vápenaté a hořečnaté soli ovlivňující tvrdost vody, sírany, dusičnany, molekuly barviv).

Čištění vody touto metodou se používá voblasti jako:

• snížení množství solí ve vodách extrahovaných z místních nadzemních (prameny, řeky, jezera) a podzemních zdrojů;
• odsolování mořské (brakické) vody;
• příprava řešení technologických procesů;
• úprava vody kotelen a kotelen;
• dokončení čištění odpadních vod v uzavřeném vodním okruhu;
• dezinfekce vody pro lékařské účely;
• potravinářský průmysl - čiření, stabilizace a koncentrace džusů, nealkoholických nápojů a vín.

Průmyslová zařízení na reverzní osmózu jsou nejčastěji součástí dvoustupňových čisticích systémů. V první fázi kapalina prochází mechanickou filtrací, která odstraňuje větší částice.

Esence technologie

Princip činnosti zařízení na reverzní osmózu spočívá v tom, že čištěná kapalina prochází polopropustnými membránami, které zcela nebo částečně zachycují molekuly. Při přímé osmóze proudí voda směrem k roztoku. Pokud v první kompozici vyvinete tlak nad rovnovážnou (osmotickou) hodnotu, bude se voda pohybovat opačným směrem. To zajišťuje selektivitu čištění.

Požadovaná úroveň tlaku v instalaci filtru pro reverzní osmózu závisí na koncentraci solí (čím vyšší je, tím vyšší je tlak). Takže při mineralizaci 20-30 g/l je to 5-10 MPa. Čisticí zařízení může používat svůj vlastní tlakprůmyslové vodovodní systémy nebo zvýšený středotlak (použití čerpadel). Typ membrány ovlivňuje stupeň čistoty vody. Když se zanese, systém ztrácí účinnost, proto je nutné včas provést údržbu této jednotky.

Balík

Hlavní součásti průmyslových závodů na reverzní osmózu jsou:

• základna (stojan);
• prefinovaný filtr (zařízení na úpravu vody);
• membránové jednotky (jejich počet je určen na základě výkonu jedné jednotky a celé instalace jako celku);
• vysokotlaká čerpadla zajišťující potřebný diferenční tlak;
• potrubí s přístrojovým vybavením a ventily;
• proplachovací jednotka pro čištění membrán;
• elektrická ovládací skříň a ovladače.

Moderní jednotky mají modulární konstrukci, což umožňuje konečnou montáž na místě s vybranými specifikacemi, které lze v případě potřeby upravit. Hlavní jednotkou jsou tlakové nádoby s membránami pro reverzní osmózu. Kromě toho může být instalace systému reverzní osmózy vybavena následujícími typy zařízení:

• systém úpravy vody před osmotickou úpravou;
• kapacita čisté nebo originální kapaliny;
• expediční systém.

Zařízení může také obsahovat systém pro blokováníusazeniny solí (uhličitanů, síranů a fosforečnanů) na membránách, jehož součástí je dávkovací čerpadlo pro přívod činidla, snímače hladiny, ventily a hadičky. Instalace čerpadla reverzní osmózy se provádí samostatně. Montuje se na nádrž na činidlo pomocí držáku, na který se namontuje přívodní potrubí činidla a snímač hladiny v nádrži. Toto technologické vybavení umožňuje prodloužit životnost membrán a snížit náklady na údržbu. Antiscalant (inhibitor sedimentace) se přidává do vody v koncentraci 2-5 mg/l.

Doporučená schémata

Pro průmyslové závody s reverzní osmózou existuje několik možností uspořádání, které se vybírají v závislosti na vlastnostech zdrojové vody:

1. Úprava mineralizované vody vycházející ze studny: hrubý filtr (CSF) - jednotka reverzní osmózy (ROO).
2. Čištění vody s vysokým obsahem železa, suspenze, vysoká barva: CSF - mechanické zásypové filtry (přes vrstvu filtrační zátěže) - sorpční čisticí filtry - UOO.
3. Úprava vody s vysokou mineralizací: CSF - ultrafiltrace (změkčování vody) - sorpční čisticí filtry - UOO.

Klíčové funkce

Instalace se liší několika hlavními způsoby:

• Čistota průtoku přes membránu (80-99, 8%).
• Velikost pórů osmotické membrány (k odstranění těžkých organických částic nejsou potřeba žádné extra jemné membrány).
• Výkon.

Typy membránmoduly

Následující hlavní typy membrán se liší umístěním a vzhledem:

• Trubkový. Membrána je umístěna podél vnitřního válcového povrchu potrubí, proud vyčištěné vody vystupuje bočními otvory a suspendované částice se usazují. Průměr trubek je nejčastěji v rozmezí 4-25 mm, v pouzdře jsou umístěny paralelně nebo sériově. Výhodou takového schématu je vysoký průtok (až 6 m/s), není potřeba předběžné jemné filtrace a snadná údržba. Mezi nevýhody patří velké rozměry a vysoké náklady na zpracování.
• Vláknina. Používají se dutá vlákna o průměru 0,6-2 mm. Voda může proudit uvnitř i venku. U některých modelů jsou vlákna fixována tkaninovou síťovinou. Tyto membránové moduly odolávají vnějšímu i vnitřnímu tlaku a lze je pravidelně proplachovat. Vláknové systémy se používají hlavně pro ultrafiltraci, protože se otvory ucpou velkými částicemi.
• Tlach. Membrány jsou upevněny v přídržné desce a samotný modul je kazeta se sadou pravoúhlých rámů. Snadno se montují a čistí, ale klikatá a složitá konfigurace bloku vede k poklesu tlaku a snižuje spolehlivost zařízení.
• Spirála. Membrány a jímače vyčištěné vody (permeátu) jsou obaleny v několika vrstvách kolem centrální kolektorové trubice. Takové moduly jsou nejkompaktnější z hlediskave srovnání s jinými typy, ale velmi citlivý na kontaminaci.

Ploché membrány se nejčastěji vyrábí z acetátu celulózy nebo polyamidových filmů.

Princip fungování

Funkční princip průmyslového závodu na reverzní osmózu je následující:

1. Předčištění v předfiltrech.
2. Voda je přiváděna vysokotlakým čerpadlem do membránového modulu, kde je rozdělena do 2 proudů - čištěná kapalina a koncentrát s vysokou salinitou.
3. Výstup vyčištěné vody z jednotky reverzní osmózy, měření jejího průtoku a její sběr do nádoby.
4. Vypouštění koncentrátu do kanalizace nebo jeho nasměrování do vstupu čerpadla (recyklace při opakovaném zpracování).

V případě nepřijatelného zvýšení protitlaku se aktivuje relé, které vypne instalaci. Totéž se děje při naplnění sběrné nádrže upravené vody (hladinový spínač). Proplachování membrány se spustí automaticky.

Příprava vody

Membránová technologie reverzní osmózy předpokládá téměř úplnou nepřítomnost mechanických nečistot ve zdrojové kapalině. Čištění průmyslové vody je v tomto případě neefektivní, protože se do ní dostávají cizí částice při přepravě vody potrubím. Proto musí systém reverzní osmózy zahrnovat předfiltry na vstupu do membránové jednotky.

Takové vybavení se obvykle vyrábí v univerzálním provedeníprovedení a skládá se minimálně ze 3 typů filtrů: hrubých a jemných filtrů a také pro zachycování organických látek (sorpční filtry). Dalšími možnostmi jsou ultrafiltrace, odstraňování železa a systémy čištění. Pokud tuto jednotku nepoužíváte, pracovní membrány se rychle ucpávají, což snižuje účinnost procesu reverzní osmózy.

Instalace a uvedení do provozu

Podle návodu k instalaci musí být reverzní osmóza instalována uvnitř. Tyto jednotky nejsou určeny pro venkovní použití.

Instalační práce se provádějí v následujícím pořadí:

• instalace systému činidel;
• propojení potrubí pro dodávku surové vody a příjem upravené vody;
• programování ovladače (nastavení maximální povolené hodnoty elektrické vodivosti, teploty vody, doby praní membrán před pracovním cyklem, časového intervalu mezi jejich čištěním a dalších parametrů);
• Kontrola provozu v manuálním režimu (otevření přívodu zdrojové vody, kohoutků pro výstup vyčištěné kapaliny a koncentrátu, zapnutí vysokotlakého čerpadla);
• převeďte jednotku do automatického režimu.