Teollinen käänteisosmoosilaitos: säännöt, asennusohjeet, suodattimet ja toimintaperiaate

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Teollisille käänteisosmoosilaitoksille on ominaista korkea vedenpuhdistusaste ja alhaiset käyttökustannukset. Työmoduulin pääelementti on kalvolohko, jonka läpi neste johdetaan. Syntynyt ylipaine edistää käänteisosmoosiprosessia - "liuottimen" (puhtaan veden) virtausta kalvon läpi. Toisin kuin perinteinen kemiallinen suolanpoisto, tämä tekniikka on ympäristöystävällisempi, koska se ei vaadi aggressiivisten reagenssien käyttöä.

Kohde

Teollisia käänteisosmoosilaitoksia käytetään veden puhdistamiseen mineraalisuoloista sen jatkokäyttöä varten teollisiin, kaupallisiin ja kotitaloustarkoituksiin. Tämä tekniikka on erittäin lupaava, koska sen avulla voit poistaa nesteestä erittäin pieniä hiukkasia - jopa 0,0001 mikronia (veden kovuuteen vaikuttavat kalsium- ja magnesiumsuolat, sulfaatit, nitraatit, väriainemolekyylit).

Vedenpuhdistusta tällä menetelmällä käytetäänalueet, kuten:

• suolojen määrän vähentäminen paikallisista maanpäällisistä lähteistä (lähteistä, joista, järvistä) ja maanalaisista lähteistä peräisin olevissa vesissä;
• meriveden suolanpoisto (murtovesi);
• teknologisten prosessien ratkaisujen valmistelu;
• kattilarakennusten ja kattilalaitosten vedenkäsittely;
• jätevesien käsittelyn viimeistely suljetussa vesikierrossa;
• veden desinfiointi lääketieteellisiin tarkoituksiin;
• elintarviketeollisuus - mehujen, virvoitusjuomien ja viinien selkeytys, stabilointi ja tiivistäminen.

Teolliset käänteisosmoosilaitokset ovat useimmiten osa kaksivaiheisia puhdistusjärjestelmiä. Ensimmäisessä vaiheessa neste suodatetaan mekaanisesti, mikä poistaa suuremmat hiukkaset.

Teknologian ydin

Käänteisosmoosilaitoksen toimintaperiaate on, että puhdistettava neste johdetaan puoliläpäisevien kalvojen läpi, jotka vangitsevat kokonaan tai osittain molekyylejä. Suoralla osmoosilla vesi virtaa liuosta kohti. Jos kohdistat painetta ensimmäisessä koostumuksessa tasapaino- (osmoottisen) arvon yläpuolelle, vesi liikkuu vastakkaiseen suuntaan. Tämä varmistaa puhdistuksen selektiivisyyden.

Käänteisosmoosisuodattimen asennuksessa vaadittava painetaso riippuu suolojen pitoisuudesta (mitä korkeampi se on, sitä korkeampi paine). Joten mineralisaatiolla 20-30 g/l se on 5-10 MPa. Puhdistuslaitteet voivat käyttää omaa painettateollisuusvesijärjestelmät tai korotettu keskipaine (pumppujen käyttö). Kalvon tyyppi vaikuttaa veden puhtausasteeseen. Kun se tukkeutuu, järjestelmä menettää tehonsa, joten tälle yksikölle on suoritettava huolto ajoissa.

Paketti

Teollisten käänteisosmoosilaitosten pääkomponentit ovat:

• jalusta (jalusta);
• esisuodatin (vedenkäsittelylaitteet);
• kalvoyksiköt (niiden lukumäärä määräytyy yhden yksikön ja koko asennuksen suorituskyvyn perusteella);
• korkeapainepumput tuottamaan tarvittavan paine-eron;
• putket instrumentaatioineen ja venttiileineen;
• huuhteluyksikkö kalvon puhdistukseen;
• sähköinen ohjauskaappi ja ohjaimet.

Nykyaikaiset yksiköt ovat rakenteeltaan modulaarisia, mikä mahdollistaa lopullisen kokoamisen paikan päällä valituilla teknisillä tiedoilla, joita voidaan tarvittaessa muuttaa. Pääyksikkö on paineastiat käänteisosmoosikalvoilla. Lisäksi käänteisosmoosijärjestelmän asennus voidaan varustaa seuraavan tyyppisillä laitteilla:

• vedenkäsittelyjärjestelmä ennen osmoottista hoitoa;
• puhtaan tai alkuperäisen nesteen kapasiteetti;
• lähetysjärjestelmä.

Laitteissa voi olla myös estojärjestelmäsuolojen (karbonaatit, sulfaatit ja fosfaatit) kerrostumat kalvoille, joihin kuuluu annostelupumppu reagenssin syöttämistä varten, tasoanturit, venttiilit ja putket. Käänteisosmoosipumpun asennus suoritetaan erikseen. Se kiinnitetään reagenssisäiliöön kannattimella, jonka jälkeen reagenssin imuletku ja säiliössä oleva tasoanturi asennetaan. Tämän teknologisen laitteiston avulla voit pidentää kalvojen käyttöikää ja vähentää ylläpitokustannuksia. Veteen lisätään saostumisenestoainetta (sedimentaationestäjä) pitoisuutena 2-5 mg/l.

Suositellut mallit

Teollisille käänteisosmoosilaitoksille on olemassa useita asetteluvaihtoehtoja, jotka valitaan lähdeveden ominaisuuksien mukaan:

1. Kaivosta tulevan mineralisoidun veden käsittely: karkeasuodatin (CSF) - käänteisosmoosiyksikkö (ROO).
2. Veden puhdistus, jossa on korkea rautapitoisuus, suspensiot, korkea väri: CSF - mekaaniset täyttösuodattimet (suodatinkuormituskerroksen läpi) - sorptiopuhdistussuodattimet - UOO.
3. Korkean mineralisoitumisen vedenkäsittely: CSF - ultrasuodatus (veden pehmennys) - sorptiopuhdistussuodattimet - UOO.

Pääominaisuudet

Asennukset vaihtelevat useilla tärkeillä tavoilla:

• Membraanin läpi kulkevan virtauksen puhtaus (80-99, 8 %).
• Osmoottisen kalvon huokoskoko (erittäin hienoja kalvoja ei tarvita raskaiden orgaanisten hiukkasten poistamiseen).
• Suorituskyky.

Kalvotyypitmoduulit

Seuraavat päätyypit kalvot erotetaan sijainnin ja ulkonäön perusteella:

• putkimainen. Kalvo sijaitsee putken sisäpintaa pitkin, puhdistetun veden virtaus poistuu sivureikien kautta ja suspendoituneet hiukkaset laskeutuvat. Putkien halkaisija on useimmiten välillä 4-25 mm, ne sijoitetaan koteloon rinnakkain tai sarjaan. Tällaisen järjestelmän etuja ovat suuri virtausnopeus (jopa 6 m/s), esihienosuodatuksen välttämättömyys ja helppo huolto. Haittoja ovat suuret mitat ja korkeat käsittelykustannukset.
• Kuitu. Käytetään onttoja kuituja, joiden halkaisija on 0,6-2 mm. Vesi voi virrata sekä sisällä että ulkona. Joissakin malleissa kuidut on kiinnitetty kangasverkolla. Nämä kalvomoduulit kestävät ulkoista ja sisäistä painetta ja ne voidaan huuhdella säännöllisesti. Kuitujärjestelmiä käytetään pääasiassa ultrasuodatukseen, koska reiät tukkeutuvat suurista hiukkasista.
• Latti. Kalvot on kiinnitetty pidikelevyyn, ja itse moduuli on kasetti, jossa on sarja suorakaiteen muotoisia kehyksiä. Ne on helppo koota ja puhdistaa, mutta lohkon mutkainen ja monimutkainen kokoonpano johtaa paineen laskuun ja heikentää laitteiston luotettavuutta.
• Spiraali. Puhdistetun veden (permeaatin) kalvot ja säiliöt on kääritty useisiin kerroksiin keskuskeräimen ympärille. Tällaiset moduulit ovat kompakteimpiaverrattuna muihin tyyppeihin, mutta erittäin herkkä kontaminaatiolle.

Litteät kalvot valmistetaan useimmiten selluloosa-asetaatti- tai polyamidikalvoista.

Toimintaperiaate

Teollisen käänteisosmoosilaitoksen toimintaperiaate on seuraava:

1. Esipuhdistus esisuodattimissa.
2. Vesi syötetään korkeapainepumpulla kalvomoduuliin, jossa se jaetaan 2 virtaan - puhdistettu neste ja tiiviste, jolla on korkea suolapitoisuus.
3. Puhdastetun veden poisto käänteisosmoosiyksiköstä, sen virtauksen mittaaminen ja sen kerääminen säiliöön.
4. Konsentraatin tyhjennys viemäriin tai ohjaaminen pumpun sisääntuloon (toistuva käsittelyn kierrätys).

Jos vastapaine kasvaa ei-hyväksyttävästi, rele aktivoituu, joka katkaisee asennuksen. Sama tapahtuu, kun puhdistetun veden keräyssäiliö (tasokytkin) on täytetty. Kalvon huuhtelu alkaa automaattisesti.

Veden valmistus

Käänteisosmoosikalvoteknologia olettaa, että lähdenesteessä ei ole mekaanisia epäpuhtauksia lähes kokonaan. Teollinen vedenpuhdistus on tässä tapauksessa tehotonta, koska siihen pääsee vieraita hiukkasia kuljetettaessa vettä putkistojen läpi. Siksi käänteisosmoosijärjestelmässä on oltava esisuodattimet kalvoyksikön sisääntulossa.

Tällaiset laitteet valmistetaan yleensä yleiskäyttöönSuunniteltu ja koostuu vähintään 3 suodattimesta: karkea- ja hienosuodatin sekä orgaanisten aineiden keräämiseen (sorptiosuodattimet). Muita vaihtoehtoja ovat ultrasuodatus-, raudanpoisto- ja selkeytysjärjestelmät. Jos tätä yksikköä ei käytetä, työkalvot tukkeutuvat nopeasti, mikä heikentää käänteisosmoosiprosessin tehokkuutta.

Asennus ja käyttöönotto

Asennusohjeiden mukaan käänteisosmoosi on asennettava sisätiloihin. Näitä yksiköitä ei ole suunniteltu ulkokäyttöön.

Asennustyöt suoritetaan seuraavassa järjestyksessä:

• reagenssijärjestelmän asennus;
• putkistojen liittäminen raakaveden toimittamiseen ja puhdistetun veden vastaanottamiseen;
• ohjaimen ohjelmointi (sähkönjohtavuuden suurimman sallitun arvon asettaminen, veden lämpötila, kalvojen pesun kesto ennen työjaksoa, puhdistuksen välinen aika ja muut parametrit);
• Toiminnan tarkistaminen manuaalisessa tilassa (lähdevesilähteen avaaminen, puhdistetun nesteen ja tiivisteen poistoaukon hanat, korkeapainepumpun käynnistäminen);
• siirrä laite automaattiseen tilaan.