Endüstriyel ters ozmoz tesisi: kurallar, kurulum talimatları, filtreler ve çalışma prensibi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Endüstriyel ters ozmoz tesisleri, yüksek derecede su arıtma ve düşük işletme maliyetleri ile karakterize edilir. Çalışma modülünün ana elemanı, içinden sıvının geçtiği bir zar bloğudur. Oluşan aşırı basınç, ters ozmoz sürecine katkıda bulunur - zardan "çözücü" (saf su) akışı. Geleneksel kimyasal tuzdan arındırmanın aksine, bu teknoloji agresif reaktiflerin kullanılmasını gerektirmediğinden daha çevre dostudur.

Hedef

Endüstriyel ters ozmoz tesisleri, endüstriyel, ticari ve evsel amaçlarla daha fazla kullanım amacıyla suyu mineral tuzlardan arındırmak için kullanılır. Bu teknoloji, sıvıdan 0,0001 mikrona kadar (su sertliğini etkileyen kalsiyum ve magnezyum tuzları, sülfatlar, nitratlar, boya molekülleri) çok küçük parçacıkları temizlemenize izin verdiği için çok umut vericidir.

Bu yöntemle su arıtma kullanılıralanlar:

• Yerel yer üstü (kaynaklar, nehirler, göller) ve yer altı kaynaklarından çıkarılan sulardaki tuz miktarının az altılması;
• deniz (acı) suyun tuzdan arındırılması;
• teknolojik süreçler için çözümlerin hazırlanması;
• kazan dairelerinin ve kazan tesislerinin su arıtımı;
• kapalı bir su devresinde atık su arıtmasının tamamlanması;
• tıbbi amaçlı suyun dezenfeksiyonu;
• gıda endüstrisi - meyve suları, alkolsüz içecekler ve şarapların arıtılması, stabilizasyonu ve konsantrasyonu.

Çoğu zaman, endüstriyel ters ozmoz tesisleri iki aşamalı arıtma sistemlerinin bir parçasıdır. İlk aşamada sıvı, daha büyük parçacıkları uzaklaştıran mekanik filtrasyona tabi tutulur.

Teknolojinin özü

Ters ozmoz tesisinin çalışma prensibi, saflaştırılacak sıvının molekülleri tamamen veya kısmen tutan yarı geçirgen zarlardan geçirilmesidir. Doğrudan ozmoz ile su çözeltiye doğru akar. İlk bileşime denge (ozmotik) değerinin üzerinde basınç uygularsanız, su ters yönde hareket edecektir. Bu, temizlemenin seçiciliğini sağlar.

Ters ozmoz filtresi kurulumunda gerekli basınç seviyesi, tuz konsantrasyonuna bağlıdır (ne kadar yüksekse, basınç da o kadar yüksek olur). Yani 20-30 g/l mineralizasyon ile 5-10 MPa'dır. Temizlik ekipmanı kendi basıncını kullanabilirendüstriyel su tedarik sistemleri veya artan orta basınç (pompa kullanımı). Membranın tipi suyun saflık derecesini etkiler. Tıkandığında sistem etkinliğini kaybeder, bu nedenle bu ünitenin bakımlarının zamanında yapılması gerekir.

Paket

Endüstriyel ters ozmoz tesislerinin ana bileşenleri:

• taban (stand);
• prefine filtre (su arıtma ekipmanı);
• membran üniteleri (sayıları bir ünitenin performansına ve bir bütün olarak kurulumun tamamına göre belirlenir);
• gerekli fark basıncını sağlamak için yüksek basınç pompaları;
• enstrümantasyon ve valflerle borulama;
• membran temizliği için yıkama ünitesi;
• elektrik kontrol kabini ve kontrolörleri.

Modern ünitelerin tasarımı modüler olup, gerektiğinde değiştirilebilen seçili özelliklerle sahada son montaja izin verir. Ana ünite, ters ozmoz membranlı basınçlı kaplardır. Ek olarak, bir ters ozmoz sisteminin kurulumu aşağıdaki ekipman türleri ile donatılabilir:

• osmotik arıtma öncesi su arıtma sistemi;
• saf veya orijinal sıvı kapasitesi;
• sevk sistemi.

Ekipman ayrıca inhibisyon için bir sistem içerebilirreaktif beslemesi için bir dozlama pompası, seviye sensörleri, valfler ve tüpler içeren membranlar üzerinde tuz birikintileri (karbonatlar, sülfatlar ve fosfatlar). Ters ozmoz pompasının montajı ayrı olarak gerçekleştirilir. Reaktif tankına bir braket kullanılarak monte edilir, ardından reaktif giriş hattı ve tanktaki seviye sensörü monte edilir. Bu teknolojik ekipman, membranların ömrünü uzatmanıza ve bakım maliyetlerini düşürmenize olanak tanır. Antiskalant (sedimantasyon inhibitörü) suya 2-5 mg/l konsantrasyonda eklenir.

Önerilen şemalar

Endüstriyel ters ozmoz tesisleri için kaynak suyunun özelliklerine bağlı olarak seçilen çeşitli yerleşim seçenekleri vardır:

1. Kuyudan gelen mineralli suyun arıtılması: kaba filtre (BOS) - ters ozmoz ünitesi (ROO).
2. Yüksek demir içeriği, süspansiyonlar, yüksek renk içeren suyun saflaştırılması: BOS - mekanik geri doldurma filtreleri (bir filtre yükü katmanı aracılığıyla) - sorpsiyon arıtma filtreleri - UOO.
3. Yüksek mineralizasyonlu su arıtma: BOS - ultrafiltrasyon (su yumuşatma) - sorpsiyon arıtma filtreleri - UOO.

Temel Özellikler

Kurulumlar birkaç temel yolla farklılık gösterir:

• Membrandan geçen akışın saflığı (80-99, %8).
• Ozmotik zarın gözenek boyutu (ağır organik partikülleri uzaklaştırmak için ekstra ince zar gerekmez).
• Performans.

Zar türlerimodüller

Aşağıdaki ana membran türleri, konum ve görünüm açısından ayırt edilir:

• Tübüler. Membran borunun iç silindirik yüzeyi boyunca yer alır, arıtılmış suyun akışı yan deliklerden çıkar ve asılı parçacıklar çöker. Tüplerin çapı çoğunlukla 4-25 mm aralığındadır, muhafazaya paralel veya seri olarak yerleştirilirler. Böyle bir şemanın avantajları, yüksek akış hızı (6 m/s'ye kadar), ön ince filtrelemeye gerek olmaması ve kolay bakımdır. Dezavantajları arasında büyük boyutlar ve yüksek işlem maliyetleri yer alır.
• Fiber. 0,6-2 mm çapında içi boş lifler kullanılır. Su hem içeride hem de dışarıda akabilir. Bazı modellerde, lifler bir kumaş ağ ile sabitlenir. Bu membran modülleri, dış ve iç basınca dayanır ve düzenli olarak geri yıkanabilir. Delikler büyük partiküllerle tıkandığından, fiber sistemler esas olarak ultrafiltrasyon için kullanılır.
• Plaka. Membranlar bir tutucu plakaya sabitlenmiştir ve modülün kendisi bir dizi dikdörtgen çerçeveli bir kasettir. Montajı ve temizliği kolaydır, ancak bloğun dolambaçlı ve karmaşık konfigürasyonu basınç düşüşlerine neden olur ve ekipmanın güvenilirliğini az altır.
• Spiral. Arıtılmış suyun (geçirgen) zarları ve alıcıları, merkezi toplayıcı borunun etrafına birkaç katman halinde sarılır. Bu tür modüller, aşağıdakiler açısından en kompakt olanlardır.diğer türlerle karşılaştırıldığında, ancak kontaminasyona karşı çok hassastır.

Düz membranlar çoğunlukla selüloz asetat veya poliamid filmlerden yapılır.

Çalışma prensibi

Endüstriyel ters ozmoz tesisinin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir:

1. Ön filtrelerde ön temizleme.
2. Su, 2 akışa bölündüğü membran modülüne yüksek basınçlı bir pompa tarafından sağlanır - saflaştırılmış sıvı ve yüksek tuzluluğa sahip konsantre.
3. Arıtılmış suyun ters ozmoz ünitesinden çıkışı, akışını ölçerek bir kapta toplar.
4. Konsantrenin kanalizasyona boş altılması veya pompa girişine yönlendirilmesi (tekrarlanan arıtma geri dönüşümü).

Karşı basınçta kabul edilemez bir artış olması durumunda, kurulumu kapatan bir röle etkinleştirilir. Aynısı, arıtılmış su toplama tankı (seviye ş alteri) doldurulduğunda da olur. Membran sifonu otomatik olarak başlar.

Su hazırlama

Ters ozmoz membran teknolojisi, kaynak sıvıda neredeyse tamamen mekanik kirlilik olmadığını varsayar. Bu durumda endüstriyel su arıtma verimsizdir, çünkü suyu boru hatlarından taşırken yabancı parçacıklar içine girer. Bu nedenle, ters ozmoz sistemi, membran ünitesine girişte ön filtreler içermelidir.

Bu tür ekipmanlar genellikle evrensel birtasarım ve en az 3 tip filtreden oluşur: kaba ve ince filtreler ve ayrıca organik maddelerin toplanması için (sorpsiyon filtreleri). Ek seçenekler ultrafiltrasyon, demir giderme ve arıtma sistemleridir. Bu ünitenin kullanılmaması, çalışan membranların hızla tıkanmasına neden olarak ters ozmoz işleminin verimini düşürür.

Kurulum ve devreye alma

Kurulum talimatlarına göre ters osmoz iç mekanlara kurulmalıdır. Bu üniteler dış mekan kullanımı için tasarlanmamıştır.

Kurulum işi aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:

• reaktif sistem kurulumu;
• Ham su temini ve arıtılmış su alımı için boru hatlarının bağlanması;
• kontrolörün programlanması (izin verilen maksimum elektrik iletkenliği değerinin, su sıcaklığının, çalışma döngüsünden önce membranların yıkanma süresinin, bunların temizlenmesi ve diğer parametreler arasındaki zaman aralığının ayarlanması);
• Manuel modda çalışmanın kontrol edilmesi (kaynak su kaynağının açılması, arıtılmış sıvı ve konsantrenin çıkışı için musluklar, yüksek basınç pompasını açma);
• üniteyi otomatik moda aktarın.