کارخانه اسمز معکوس صنعتی: قوانین، دستورالعمل‌های نصب، فیلترها و اصل عملکرد

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

کارخانه های اسمز معکوس صنعتی با درجه بالایی از تصفیه آب و هزینه های عملیاتی پایین مشخص می شوند. عنصر اصلی ماژول کار یک بلوک غشا است که مایع از آن عبور می کند. فشار اضافی ایجاد شده به فرآیند اسمز معکوس کمک می کند - جریان "حلال" (آب خالص) از طریق غشاء. برخلاف نمک زدایی شیمیایی سنتی، این فناوری سازگارتر با محیط زیست است، زیرا نیازی به استفاده از معرف های تهاجمی ندارد.

مقصد

کارخانه های اسمز معکوس صنعتی برای تصفیه آب از نمک های معدنی به منظور استفاده بیشتر در مصارف صنعتی، تجاری و خانگی استفاده می شود. این فناوری بسیار امیدوارکننده است، زیرا به شما امکان می‌دهد تا ذرات بسیار کوچک را از مایع حذف کنید - تا 0.0001 میکرون (نمک‌های کلسیم و منیزیم که بر سختی آب، سولفات‌ها، نیترات‌ها، مولکول‌های رنگ تأثیر می‌گذارند).

تصفیه آب با این روش درزمینه هایی مانند:

• کاهش میزان املاح موجود در آبهای استخراج شده از منابع محلی روی زمین (چشمه ها، رودخانه ها، دریاچه ها) و منابع زیرزمینی؛
• شیرین سازی آب دریا (شیر شور)؛
• آماده سازی راه حل برای فرآیندهای فناوری؛
• آب تصفیه خانه های دیگ بخار و دیگ بخار؛
• تکمیل تصفیه فاضلاب در مدار آب بسته؛
• ضد عفونی آب برای اهداف پزشکی؛
• صنایع غذایی - شفاف سازی، تثبیت و غلظت آب میوه ها، نوشابه ها و شراب ها.

اغلب، کارخانه‌های اسمز معکوس صنعتی بخشی از سیستم‌های تصفیه دو مرحله‌ای هستند. در مرحله اول، مایع تحت فیلتراسیون مکانیکی قرار می گیرد که ذرات بزرگتر را حذف می کند.

جوهر فناوری

اصل کار دستگاه اسمز معکوس این است که مایعی که باید تصفیه شود از غشاهای نیمه تراوا عبور می کند که به طور کامل یا جزئی مولکول ها را به دام می اندازد. با اسمز مستقیم، آب به سمت محلول جریان می یابد. اگر فشار را در ترکیب اول بالاتر از مقدار تعادل (اسمزی) اعمال کنید، آب در جهت مخالف حرکت می کند. این انتخابی بودن تمیز کردن را تضمین می کند.

سطح فشار مورد نیاز در نصب فیلتر اسمز معکوس به غلظت نمک ها بستگی دارد (هرچه بیشتر باشد فشار بیشتر می شود). بنابراین، با کانی سازی 20-30 گرم در لیتر، 5-10 مگاپاسکال است. تجهیزات تمیز کردن می توانند از فشار خود استفاده کنندسیستم های تامین آب صنعتی یا افزایش فشار متوسط (استفاده از پمپ). نوع غشاء بر درجه خلوص آب تأثیر می گذارد. هنگامی که دستگاه مسدود می شود، سیستم کارایی خود را از دست می دهد، بنابراین لازم است تعمیر و نگهداری این واحد به موقع انجام شود.

بسته

اجزای اصلی کارخانه های اسمز معکوس صنعتی عبارتند از:

• پایه (پایه);
• فیلتر پیشین (تجهیزات تصفیه آب)؛
• واحدهای غشایی (تعداد آنها بر اساس عملکرد یک واحد و کل نصب به طور کلی تعیین می شود)؛
• پمپ های فشار قوی برای تامین فشار دیفرانسیل لازم؛
• لوله با ابزار دقیق و شیرآلات؛
• واحد شستشو برای تمیز کردن غشاء؛
• کابینت کنترل الکتریکی و کنترلرها.

واحدهای مدرن از نظر طراحی مدولار هستند و امکان مونتاژ نهایی در محل با مشخصات انتخاب شده را فراهم می کنند که در صورت نیاز می توان آنها را اصلاح کرد. واحد اصلی مخازن تحت فشار با غشاهای اسمز معکوس است. علاوه بر این، نصب یک سیستم اسمز معکوس می تواند با انواع تجهیزات زیر مجهز شود:

• سیستم تصفیه آب قبل از تصفیه اسمزی؛
• ظرفیت مایع خالص یا اصلی؛
• سیستم اعزام.

این تجهیزات ممکن است شامل یک سیستم بازداری نیز باشدرسوب نمک ها (کربنات ها، سولفات ها و فسفات ها) روی غشاها، که شامل یک پمپ دوز برای تامین معرف، سنسورهای سطح، دریچه ها و لوله ها است. نصب پمپ اسمز معکوس به صورت جداگانه انجام می شود. با استفاده از براکت بر روی مخزن معرف نصب می شود و پس از آن خط ورودی معرف و سنسور سطح در مخزن نصب می شود. این تجهیزات تکنولوژیکی به شما امکان می دهد عمر غشاها را افزایش داده و هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش دهید. آنتی اسکالانت (مهار کننده رسوب) با غلظت 2-5 میلی گرم در لیتر به آب اضافه می شود.

طرحهای توصیه شده

چندین گزینه چیدمان برای کارخانه های اسمز معکوس صنعتی وجود دارد که بسته به خواص آب منبع انتخاب می شوند:

1. تصفیه آب معدنی حاصل از چاه: فیلتر درشت (CSF) - واحد اسمز معکوس (ROO).
2. تصفیه آب با محتوای بالای آهن، سوسپانسیون، رنگ بالا: CSF - فیلترهای پس‌پر مکانیکی (از طریق یک لایه بار فیلتر) - فیلترهای تصفیه جذب - UOO.
3. تصفیه آب با کانی‌زایی بالا: CSF - اولترافیلتراسیون (نرم‌سازی آب) - فیلترهای تصفیه جذب - UOO.

ویژگی های کلیدی

نصب ها به چند روش کلیدی متفاوت است:

• خلوص جریان از طریق غشا (80-99، 8٪).
• اندازه منافذ غشای اسمزی (برای حذف ذرات آلی سنگین نیازی به غشاء ریز اضافی نیست).
• عملکرد.

انواع غشاماژول

انواع اصلی غشاهای زیر از نظر مکان و ظاهر متمایز می شوند:

• لوله ای. غشاء در امتداد سطح استوانه ای داخلی لوله قرار دارد، جریان آب تصفیه شده از سوراخ های جانبی خارج می شود و ذرات معلق ته نشین می شوند. قطر لوله ها اغلب در محدوده 4-25 میلی متر است، آنها به صورت موازی یا سری در محفظه قرار می گیرند. مزایای چنین طرحی سرعت جریان بالا (تا 6 متر بر ثانیه)، عدم نیاز به فیلتراسیون اولیه اولیه و تعمیر و نگهداری آسان است. معایب شامل ابعاد بزرگ و هزینه های پردازش بالا است.
• فیبر. الیاف توخالی با قطر 0.6-2 میلی متر استفاده می شود. آب می تواند هم در داخل و هم در خارج جریان داشته باشد. در برخی از مدل ها الیاف با توری پارچه ای ثابت می شوند. این ماژول‌های غشایی فشار خارجی و داخلی را تحمل می‌کنند و می‌توان آنها را به طور منظم شستشو داد. سیستم های فیبر عمدتاً برای اولترافیلتراسیون استفاده می شوند زیرا سوراخ ها با ذرات بزرگ مسدود می شوند.
• بشقاب. غشاها در یک صفحه نگهدارنده ثابت می شوند و خود ماژول یک کاست با مجموعه ای از قاب های مستطیلی است. مونتاژ و تمیز کردن آنها آسان است، اما پیکربندی پیچیده و پیچیده بلوک باعث کاهش فشار و کاهش قابلیت اطمینان تجهیزات می شود.
• مارپیچ. غشاها و گیرنده های آب تصفیه شده (تراوا) در چندین لایه در اطراف لوله جمع کننده مرکزی پیچیده می شوند. چنین ماژول هایی از نظر جمع و جورترین هستنددر مقایسه با انواع دیگر، اما به آلودگی بسیار حساس است.

غشاهای مسطح اغلب از لایه های استات سلولز یا پلی آمید ساخته می شوند.

اصل عملیات

اصل کار کارخانه اسمز معکوس صنعتی به شرح زیر است:

1. پیش تمیز کردن در پیش فیلترها.
2. آب توسط یک پمپ فشار بالا به ماژول غشایی می رسد، جایی که به 2 جریان تقسیم می شود - مایع خالص شده و کنسانتره با شوری بالا.
3. خروج آب تصفیه شده از واحد اسمز معکوس، اندازه گیری جریان آن، جمع آوری آن در ظرف.
4. تخلیه کنسانتره به فاضلاب یا هدایت آن به ورودی پمپ (بازیافت تصفیه مکرر).

در صورت افزایش غیرقابل قبول فشار برگشتی، رله ای فعال می شود که نصب را خاموش می کند. هنگامی که مخزن جمع آوری آب تصفیه شده (کلید سوئیچ) پر شود همین اتفاق می افتد. شستشوی غشاء به طور خودکار شروع می شود.

آماده سازی آب

فناوری غشای اسمز معکوس عدم وجود تقریباً کامل ناخالصی های مکانیکی در مایع منبع را فرض می کند. تصفیه آب صنعتی در این مورد ناکارآمد است، زیرا ذرات خارجی هنگام انتقال آب از طریق خطوط لوله وارد آن می شوند. بنابراین، سیستم اسمز معکوس باید دارای فیلترهای اولیه در ورودی به واحد غشا باشد.

چنین تجهیزاتی معمولاً به صورت جهانی ساخته می شوندطراحی و از حداقل 3 نوع فیلتر تشکیل شده است: فیلترهای درشت و ریز و همچنین برای جمع آوری مواد آلی (فیلترهای جذب). گزینه های اضافی عبارتند از اولترافیلتراسیون، حذف آهن و سیستم های شفاف سازی. عدم استفاده از این واحد باعث مسدود شدن سریع غشاهای کار می شود و کارایی فرآیند اسمز معکوس را کاهش می دهد.

نصب و راه اندازی

طبق دستورالعمل نصب، اسمز معکوس باید در داخل خانه نصب شود. این واحدها برای استفاده در فضای باز طراحی نشده اند.

کار نصب به ترتیب زیر انجام می شود:

• نصب سیستم معرف؛
• اتصال خطوط لوله برای تامین آب خام و دریافت آب تصفیه شده؛
• برنامه نویسی کنترلر (تنظیم حداکثر مقدار مجاز هدایت الکتریکی، دمای آب، مدت زمان شستشوی غشاها قبل از چرخه کاری، فاصله زمانی بین تمیز کردن آنها و سایر پارامترها)؛
• بررسی عملکرد در حالت دستی (باز کردن منبع آب منبع، شیرهای خروجی مایع تصفیه شده و کنسانتره، روشن کردن پمپ فشار بالا)؛
• دستگاه را به حالت خودکار منتقل کنید.