Արդյունաբերական հակադարձ osmosis կայան. կանոններ, տեղադրման հրահանգներ, ֆիլտրեր և շահագործման սկզբունքը

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Արդյունաբերական հակադարձ osmosis կայանները բնութագրվում են ջրի մաքրման բարձր աստիճանով և ցածր գործառնական ծախսերով: Աշխատանքային մոդուլի հիմնական տարրը թաղանթների բլոկն է, որի միջով անցնում է հեղուկը: Ստեղծված ավելցուկային ճնշումը նպաստում է հակադարձ օսմոսի գործընթացին՝ «լուծիչի» (մաքուր ջրի) հոսքը թաղանթով։ Ի տարբերություն ավանդական քիմիական աղազերծման՝ այս տեխնոլոգիան ավելի էկոլոգիապես մաքուր է, քանի որ այն չի պահանջում ագրեսիվ ռեակտիվների օգտագործում։

Նպատակակետ

Արդյունաբերական հակադարձ օսմոզային կայանները օգտագործվում են հանքային աղերից ջուրը մաքրելու համար՝ արդյունաբերական, առևտրային և կենցաղային նպատակներով դրա հետագա օգտագործման նպատակով: Այս տեխնոլոգիան շատ խոստումնալից է, քանի որ թույլ է տալիս հեղուկից հեռացնել շատ փոքր մասնիկներ՝ մինչև 0,0001 մկմ (կալցիումի և մագնեզիումի աղեր, որոնք ազդում են ջրի կարծրության, սուլֆատների, նիտրատների, ներկերի մոլեկուլների վրա):

Այս մեթոդով ջրի մաքրումն օգտագործվում էոլորտներ, ինչպիսիք են՝

• նվազեցնել աղերի քանակությունը տեղական վերգետնյա (աղբյուրներ, գետեր, լճեր) և ստորգետնյա աղբյուրներից արդյունահանվող ջրերում;
• ծովի (աղի) ջրի աղազերծում;
• տեխնոլոգիական գործընթացների լուծումների պատրաստում;
• կաթսայատան և կաթսայատների ջրի մաքրում;
• ավարտել կեղտաջրերի մաքրումը փակ ջրային շղթայում;
• ջրի ախտահանում բժշկական նպատակներով;
• սննդի արդյունաբերություն - հյութերի, զովացուցիչ ըմպելիքների և գինիների պարզաբանում, կայունացում և խտացում։

Ամենից հաճախ արդյունաբերական հակադարձ osmosis կայանները երկաստիճան մաքրման համակարգերի մաս են կազմում: Առաջին փուլում հեղուկը ենթարկվում է մեխանիկական զտման, որը հեռացնում է ավելի մեծ մասնիկները։

Տեխնոլոգիայի էությունը

Հակադարձ osmosis գործարանի աշխատանքի սկզբունքն այն է, որ մաքրման ենթակա հեղուկն անցնում է կիսաթափանցիկ թաղանթների միջով, որոնք ամբողջությամբ կամ մասնակիորեն փակում են մոլեկուլները: Ուղիղ օսմոզով ջուրը հոսում է դեպի լուծույթ։ Եթե առաջին բաղադրության մեջ ճնշում գործադրեք հավասարակշռության (օսմոտիկ) արժեքից բարձր, ապա ջուրը կշարժվի հակառակ ուղղությամբ: Սա ապահովում է մաքրման ընտրողականությունը։

Հակադարձ osmosis ֆիլտրի տեղադրման ճնշման մակարդակը կախված է աղերի կոնցենտրացիայից (որքան այն բարձր է, այնքան բարձր է ճնշումը): Այսպիսով, 20-30 գ/լ հանքայնացման դեպքում այն կազմում է 5-10 ՄՊա։ Մաքրման սարքավորումները կարող են օգտագործել իրենց ճնշումըարդյունաբերական ջրամատակարարման համակարգեր կամ բարձրացված միջին ճնշում (պոմպերի օգտագործում): Մեմբրանի տեսակը ազդում է ջրի մաքրության աստիճանի վրա։ Երբ այն խցանվում է, համակարգը կորցնում է իր արդյունավետությունը, ուստի անհրաժեշտ է ժամանակին իրականացնել այս ագրեգատի սպասարկումը։

Փաթեթ

Արդյունաբերական հակադարձ osmosis կայանների հիմնական բաղադրիչներն են՝

• հիմք (կայան);
• նախնական ֆիլտր (ջրի մաքրման սարքավորում);
• մեմբրանի միավորներ (դրանց թիվը որոշվում է մեկ միավորի և ամբողջ տեղադրման աշխատանքի հիման վրա);
• բարձր ճնշման պոմպեր՝ անհրաժեշտ դիֆերենցիալ ճնշում ապահովելու համար;
• խողովակաշար գործիքավորումով և փականներով;
• լվացքի միավոր թաղանթների մաքրման համար;
• էլեկտրական կառավարման պահարան և կարգավորիչներ.

Ժամանակակից ագրեգատները ունեն մոդուլային դիզայն, ինչը թույլ է տալիս վերջնական հավաքել տեղում՝ ընտրված բնութագրերով, որոնք անհրաժեշտության դեպքում կարող են փոփոխվել: Հիմնական միավորը հակադարձ osmosis թաղանթներով ճնշման անոթներն են: Բացի այդ, հակադարձ osmosis համակարգի տեղադրումը կարող է համալրվել հետևյալ տեսակի սարքավորումներով.

• ջրի մաքրման համակարգ օսմոտիկ բուժումից առաջ;
• մաքուր կամ օրիգինալ հեղուկի հզորություն;
• դիսպետչերական համակարգ։

Սարքավորումը կարող է ներառել նաև արգելակման համակարգթաղանթների վրա աղերի (կարբոնատներ, սուլֆատներ և ֆոսֆատներ) կուտակումներ, որոնք ներառում են ռեագենտների մատակարարման դոզավորման պոմպ, մակարդակի սենսորներ, փականներ և խողովակներ: Հակադարձ osmosis պոմպի տեղադրումն իրականացվում է առանձին: Այն ամրացվում է ռեագենտի բաքի վրա՝ օգտագործելով բրա, որից հետո տեղադրվում են ռեագենտի ընդունման գիծը և տանկի մակարդակի սենսորը: Այս տեխնոլոգիական սարքավորումը թույլ է տալիս երկարացնել մեմբրանների կյանքը և նվազեցնել պահպանման ծախսերը: Հակասկալանտ (նստվածքի արգելակիչ) ավելացվում է ջրի մեջ 2-5 մգ/լ կոնցենտրացիայով։

Առաջարկվող սխեմաներ

Արդյունաբերական հակադարձ օսմոզով կայանների դասավորության մի քանի տարբերակներ կան, որոնք ընտրվում են՝ կախված աղբյուրի ջրի հատկություններից:

1. Հանքայինացված ջրի մաքրում, որը գալիս է ջրհորից. կոպիտ ֆիլտր (CSF) - հակադարձ osmosis միավոր (ROO):
2. Երկաթի բարձր պարունակությամբ ջրի մաքրում, կախոցներ, բարձր գույն. CSF - մեխանիկական լցոնման զտիչներ (ֆիլտրի բեռնվածքի շերտի միջոցով) - սորբցիոն մաքրման ֆիլտրեր - UOO:
3. Բարձր հանքայնացման ջրի մաքրում. CSF - ուլտրաֆիլտրացիա (ջրի փափկեցում) - սորբցիոն մաքրման զտիչներ - UOO:

Հիմնական հատկանիշներ

Տեղադրումները տարբերվում են մի քանի հիմնական ձևերով.

• Մեմբրանի միջով հոսքի մաքրությունը (80-99, 8%)։
• Օսմոտիկ մեմբրանի ծակոտիների չափը (ծանր օրգանական մասնիկները հեռացնելու համար լրացուցիչ նուրբ թաղանթներ չեն պահանջվում):
• Կատարում.

Մեմբրանի տեսակներըմոդուլներ

Մեմբրանի հետևյալ հիմնական տեսակները տարբերվում են ըստ տեղակայման և տեսքի.

• Խողովակային. Մեմբրանը գտնվում է խողովակի ներքին գլանաձև մակերևույթի երկայնքով, մաքրված ջրի հոսքը դուրս է գալիս կողային անցքերից, և կախված մասնիկները նստում են: Խողովակների տրամագիծը առավել հաճախ 4-25 մմ միջակայքում է, դրանք տեղադրվում են պատյանում զուգահեռ կամ հաջորդաբար: Նման սխեմայի առավելություններն են հոսքի բարձր արագությունը (մինչև 6 մ/վ), նախնական նուրբ զտման կարիք չկա և հեշտ սպասարկում: Թերությունները ներառում են մեծ չափսեր և վերամշակման բարձր ծախսեր։
• մանրաթել. Օգտագործվում են 0,6-2 մմ տրամագծով խոռոչ մանրաթելեր։ Ջուրը կարող է հոսել ինչպես ներսից, այնպես էլ դրսից: Որոշ մոդելներում մանրաթելերը ամրացվում են գործվածքների ցանցով: Այս թաղանթային մոդուլները դիմակայում են արտաքին և ներքին ճնշմանը և կարող են պարբերաբար ողողվել: Մանրաթելային համակարգերը հիմնականում օգտագործվում են ուլտրաֆիլտրացիայի համար, քանի որ անցքերը խցանվում են խոշոր մասնիկներով:
• Ափսե. Թաղանթները ամրացված են պահող ափսեի մեջ, իսկ մոդուլն ինքնին իրենից ներկայացնում է ձայներիզ՝ ուղղանկյուն շրջանակների հավաքածուով: Դրանք հեշտ են հավաքվում և մաքրվում, սակայն բլոկի ոլորապտույտ և բարդ կազմաձևը հանգեցնում է ճնշման անկման և նվազեցնում սարքավորումների հուսալիությունը:
• պարույր. Մաքրված ջրի թաղանթները և ընդունիչները (թափանցիկ) մի քանի շերտերով փաթաթված են կենտրոնական կոլեկտորային խողովակի շուրջ: Նման մոդուլները ամենակոմպակտն են առումովհամեմատած այլ տեսակների հետ, բայց շատ զգայուն է աղտոտման նկատմամբ:

Տափակ թաղանթները ամենից հաճախ պատրաստվում են ցելյուլոզացետատից կամ պոլիամիդային թաղանթներից:

Գործողության սկզբունք

Արդյունաբերական հակադարձ օսմոզային կայանի աշխատանքի սկզբունքը հետևյալն է.

1. Նախապես մաքրում նախնական զտիչներում։
2. Ջուրը մատակարարվում է բարձր ճնշման պոմպի միջոցով թաղանթային մոդուլին, որտեղ այն բաժանվում է 2 հոսքի՝ մաքրված հեղուկ և խտանյութ՝ բարձր աղիությամբ:
3. Մաքրված ջրի դուրս գալը հակադարձ օսմոսի միավորից, չափելով դրա հոսքը, հավաքելով այն տարայի մեջ:
4. Խտանյութի արտանետում կոյուղի կամ ուղղում դեպի պոմպի մուտքը (կրկնվող բուժման վերամշակում):

Հակադարձ ճնշման անընդունելի բարձրացման դեպքում միանում է ռելե, որն անջատում է տեղադրումը։ Նույնը տեղի է ունենում, երբ մաքրված ջրի հավաքման բաքը (մակարդակի անջատիչը) լցված է: Մեմբրանի լվացումն ինքնաբերաբար սկսվում է:

Ջրի պատրաստում

Հակադարձ osmosis մեմբրանի տեխնոլոգիան ենթադրում է աղբյուրի հեղուկում մեխանիկական կեղտերի գրեթե լիակատար բացակայություն: Արդյունաբերական ջրի մաքրումն այս դեպքում անարդյունավետ է, քանի որ խողովակաշարերով ջուր տեղափոխելիս դրա մեջ են մտնում օտար մասնիկներ։ Հետևաբար, հակադարձ օսմոզային համակարգը պետք է ներառի նախնական զտիչներ թաղանթային միավորի մուտքի մոտ:

Նման սարքավորումները սովորաբար պատրաստվում են ունիվերսալդիզայնը և բաղկացած է առնվազն 3 տեսակի զտիչներից՝ կոպիտ և նուրբ ֆիլտրերից, ինչպես նաև օրգանական նյութեր հավաքելու համար (սորբցիոն ֆիլտրեր): Լրացուցիչ տարբերակներն են ուլտրաֆիլտրացիան, երկաթի հեռացման և պարզաբանման համակարգերը: Այս միավորը չօգտագործելը հանգեցնում է աշխատանքային թաղանթների արագ խցանմանը, ինչը նվազեցնում է հակադարձ osmosis գործընթացի արդյունավետությունը:

Տեղադրում և գործարկում

Համաձայն տեղադրման հրահանգների, հակադարձ օսմոզը պետք է տեղադրվի ներսում: Այս միավորները նախատեսված չեն բացօթյա օգտագործման համար:

Տեղադրման աշխատանքներն իրականացվում են հետևյալ հաջորդականությամբ՝

• ռեակտիվ համակարգի տեղադրում;
• խողովակաշարերի միացում՝ հումքի ջրի մատակարարման և մաքրված ջրի ընդունման համար;
• կարգավորիչի ծրագրավորում (էլեկտրական հաղորդունակության առավելագույն թույլատրելի արժեքի սահմանում, ջրի ջերմաստիճան, աշխատանքային ցիկլից առաջ թաղանթների լվացման տևողությունը, դրանց մաքրման և այլ պարամետրերի միջև ընկած ժամանակահատվածը);
• Ստուգում է աշխատանքը ձեռքով ռեժիմում (բացելով աղբյուրի ջրամատակարարումը, մաքրված հեղուկի և խտանյութի ելքի ծորակները, միացնելով բարձր ճնշման պոմպը);
• փոխանցել միավորը ավտոմատ ռեժիմի: