Өнеркәсіптік кері осмос қондырғысы: ережелер, орнату нұсқаулары, сүзгілер және жұмыс принципі

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Өнеркәсіптік кері осмос қондырғылары суды тазартудың жоғары дәрежесімен және төмен пайдалану шығындарымен сипатталады. Жұмыс модулінің негізгі элементі - сұйықтық өтетін мембраналар блогы. Құрылған артық қысым кері осмос процесіне ықпал етеді - мембрана арқылы «еріткіш» (таза су) ағыны. Дәстүрлі химиялық тұщыландырудан айырмашылығы, бұл технология агрессивті реагенттерді пайдалануды қажет етпейтіндіктен, қоршаған ортаға зиянсыз.

Баратын жер

Өнеркәсіптік кері осмос қондырғылары суды одан әрі өндірістік, коммерциялық және тұрмыстық мақсаттарда пайдалану мақсатында минералды тұздардан тазарту үшін қолданылады. Бұл технология өте перспективалы, өйткені ол сұйықтықтан өте ұсақ бөлшектерді – 0,0001 микронға дейін (судың кермектігіне әсер ететін кальций мен магний тұздары, сульфаттар, нитраттар, бояу молекулалары) шығаруға мүмкіндік береді.

Суды осы әдіспен тазарту қолданыладысияқты аймақтар:

• жергілікті жер үсті (бұлақтар, өзендер, көлдер) және жер асты көздерінен алынатын сулардағы тұздар мөлшерін азайту;
• теңіз (тұщы) суды тұщыландыру;
• технологиялық процестер үшін шешімдерді дайындау;
• қазандықтар мен қазандық қондырғыларының су тазарту;
• тұйық су тізбегіндегі ағынды суларды тазартуды аяқтау;
• медициналық мақсаттағы суды дезинфекциялау;
• тамақ өнеркәсібі - шырындарды, алкогольсіз сусындар мен шараптарды тазарту, тұрақтандыру және концентрациялау.

Көбінесе өндірістік кері осмос қондырғылары екі сатылы тазарту жүйелерінің бөлігі болып табылады. Бірінші кезеңде сұйықтық механикалық фильтрациядан өтеді, ол үлкенірек бөлшектерді кетіреді.

Технологияның мәні

Кері осмос қондырғысының жұмыс істеу принципі мынада: тазартылатын сұйықтық молекулаларды толық немесе ішінара ұстайтын жартылай өткізгіш мембраналар арқылы өтеді. Тікелей осмоспен су ерітіндіге қарай ағады. Егер сіз бірінші құрамда тепе-теңдік (осмостық) мәннен жоғары қысым жасасаңыз, онда су қарама-қарсы бағытта қозғалады. Бұл тазалаудың таңдаулылығын қамтамасыз етеді.

Кері осмос сүзгісін орнатудағы қажетті қысым деңгейі тұздардың концентрациясына байланысты (ол неғұрлым жоғары болса, қысым соғұрлым жоғары болады). Сонымен, 20-30 г/л минералданған кезде ол 5-10 МПа болады. Тазалау жабдығы өз қысымын пайдалана аладыөнеркәсіптік сумен жабдықтау жүйелері немесе орташа қысымның жоғарылауы (сорғыларды пайдалану). Мембрананың түрі судың тазалық дәрежесіне әсер етеді. Ол бітеліп қалса, жүйе өзінің тиімділігін жоғалтады, сондықтан бұл құрылғыға уақытында техникалық қызмет көрсету қажет.

Пакет

Өнеркәсіптік кері осмос қондырғыларының негізгі компоненттері:

• негіз (стенд);
• таза сүзгі (су тазарту жабдығы);
• мембраналық қондырғылар (олардың саны бір блоктың және тұтастай алғанда бүкіл қондырғының өнімділігіне байланысты анықталады);
• қажетті дифференциалды қысымды қамтамасыз ету үшін жоғары қысымды сорғылар;
• өлшеуіш құралдары мен клапандары бар құбырлар;
• мембрананы тазалауға арналған шаю құрылғысы;
• электрлік басқару шкафы және контроллер.

Заманауи қондырғылардың дизайны модульдік болып табылады, олар қажет болған жағдайда өзгертуге болатын таңдалған сипаттамалармен сайтта түпкілікті құрастыруға мүмкіндік береді. Негізгі блок - кері осмос мембранасы бар қысымды ыдыстар. Сонымен қатар, кері осмос жүйесін орнату жабдықтың келесі түрлерімен жабдықталуы мүмкін:

• суды осмостық өңдеуге дейін тазарту жүйесі;
• таза немесе бастапқы сұйықтықтың сыйымдылығы;
• диспетчерлік жүйе.

Жабдық тежеуге арналған жүйені де қамтуы мүмкінмембраналардағы тұздардың (карбонаттар, сульфаттар және фосфаттар) шөгінділері, оның құрамына реагент беруге арналған мөлшерлеуші сорғы, деңгей датчигі, клапандар мен түтіктер кіреді. Кері осмос сорғысын орнату бөлек жүзеге асырылады. Ол кронштейннің көмегімен реагент цистернасына орнатылады, одан кейін реагентті қабылдау желісі мен резервуардағы деңгей сенсоры орнатылады. Бұл технологиялық жабдық мембраналардың қызмет ету мерзімін ұзартуға және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтуға мүмкіндік береді. Суға 2-5 мг/л концентрацияда антискалантты (шөгу ингибиторы) қосады.

Ұсынылатын схемалар

Өнеркәсіптік кері осмос қондырғылары үшін бірнеше орналасу опциялары бар, олар бастапқы судың қасиеттеріне байланысты таңдалады:

1. Ұңғымадан түсетін минералданған суды өңдеу: дөрекі сүзгі (CSF) - кері осмос қондырғысы (ROO).
2. Құрамында темірі жоғары, суспензиялары, түсі жоғары суды тазарту: CSF - механикалық толтыру сүзгілері (сүзгі жүктемесі қабаты арқылы) - сорбциялық тазарту сүзгілері - UOO.
3. Минералдануы жоғары суды өңдеу: CSF - ультрафильтрация (суды жұмсарту) - сорбциялық тазарту сүзгілері - UOO.

Негізгі мүмкіндіктер

Орнатулар бірнеше негізгі жолмен өзгереді:

• Мембрана арқылы өтетін ағынның тазалығы (80-99, 8%).
• Осмотикалық мембрананың кеуек өлшемі (ауыр органикалық бөлшектерді кетіру үшін қосымша жұқа мембраналар қажет емес).
• Өнімділік.

Мембрананың түрлерімодульдер

Мембрананың келесі негізгі түрлері орналасуы мен сыртқы түрі бойынша ерекшеленеді:

• Түтік тәрізді. Мембрана құбырдың ішкі цилиндрлік бетінің бойымен орналасқан, тазартылған судың ағыны бүйірлік тесіктер арқылы шығады және ілулі бөлшектер шөгеді. Түтіктердің диаметрі көбінесе 4-25 мм диапазонында болады, олар корпусқа параллель немесе дәйекті түрде орналастырылады. Мұндай схеманың артықшылығы - жоғары ағын жылдамдығы (6 м/с дейін), алдын ала ұсақ сүзгілеудің қажеті жоқ, техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығы. Кемшіліктерге үлкен өлшемдер мен жоғары өңдеу шығындары жатады.
• Талшық. Диаметрі 0,6-2 мм қуыс талшықтар қолданылады. Су ішке де, сыртқа да ағып кетуі мүмкін. Кейбір үлгілерде талшықтар мата торымен бекітіледі. Бұл мембраналық модульдер сыртқы және ішкі қысымға төтеп береді және оларды үнемі кері жууға болады. Талшықты жүйелер негізінен ультрафильтрация үшін пайдаланылады, өйткені тесіктер үлкен бөлшектермен бітеліп қалады.
• Табақ. Мембраналар ұстағыш пластинада бекітілген, ал модульдің өзі тікбұрышты жақтаулар жиынтығы бар кассета болып табылады. Оларды жинау және тазалау оңай, бірақ блоктың бұралған және күрделі конфигурациясы қысымның төмендеуіне әкеледі және жабдықтың сенімділігін төмендетеді.
• Спираль. Тазартылған судың мембраналары мен қабылдағыштары (пермеат) орталық коллекторлық түтіктің айналасына бірнеше қабаттармен оралған. Мұндай модульдер тұрғысынан ең жинақы болып табыладыбасқа түрлерімен салыстырғанда, бірақ ластануға өте сезімтал.

Тегіс мембраналар көбінесе целлюлоза ацетаты немесе полиамидті пленкалардан жасалады.

Жұмыс принципі

Өнеркәсіптік кері осмос қондырғысының жұмыс принципі келесідей:

1. Алдын ала сүзгілерде алдын ала тазалау.
2. Су жоғары қысымды сорғы арқылы мембраналық модульге жеткізіледі, онда ол 2 ағынға бөлінеді - тазартылған сұйықтық және жоғары тұздылығы бар концентрат.
3. Тазартылған суды кері осмос қондырғысынан шығару, оның шығынын өлшеу, оны ыдысқа жинау.
4. Концентратты кәрізге жіберу немесе оны сорғының кірісіне бағыттау (қайта өңдеуді қайта өңдеу).

Артқы қысымның рұқсат етілмейтін жоғарылауы жағдайында орнатуды өшіретін реле іске қосылады. Тазартылған суды жинауға арналған резервуар (деңгей қосқышы) толтырылған кезде де солай болады. Мембрананы тазалау автоматты түрде басталады.

Су дайындау

Кері осмос мембранасының технологиясы бастапқы сұйықтықта механикалық қоспалардың толық дерлік жоқтығын болжайды. Бұл жағдайда өнеркәсіптік суды тазарту тиімсіз, өйткені құбырлар арқылы суды тасымалдау кезінде оған бөгде бөлшектер түседі. Сондықтан кері осмос жүйесі мембраналық блоктың кірісінде алдын ала сүзгілерді қамтуы керек.

Мұндай жабдық әдетте әмбебапта жасаладыконструкциясы және сүзгілердің кемінде 3 түрінен тұрады: ірі және жұқа сүзгілер, сондай-ақ органикалық заттарды жинауға арналған (сорбциялық сүзгілер). Қосымша опциялар - ультрафильтрация, темірді кетіру және тазарту жүйелері. Бұл құрылғыны пайдаланбау жұмыс мембраналарының тез бітелуіне әкеледі, бұл кері осмос процесінің тиімділігін төмендетеді.

Орнату және іске қосу

Орнату нұсқауларына сәйкес кері осмосты үй ішінде орнату керек. Бұл құрылғылар сыртта пайдалануға арналмаған.

Орнату жұмыстары келесі ретпен жүзеге асырылады:

• реагент жүйесін орнату;
• шикі суды жеткізу және тазартылған суды қабылдау үшін құбырларды қосу;
• контроллерді бағдарламалау (электр өткізгіштіктің максималды рұқсат етілген мәнін, су температурасын, жұмыс циклі алдында мембраналарды жуу ұзақтығын, оларды тазалау және басқа параметрлер арасындағы уақыт аралығын орнату);
• Қол режимінде жұмысты тексеру (көз суын, тазартылған сұйықтық пен концентратты шығаруға арналған шүмектерді ашу, жоғары қысымды сорғыны қосу);
• құрылғыны автоматты режимге ауыстырыңыз.