מפעל אוסמוזה הפוכה תעשייתי: כללים, הוראות התקנה, מסננים ועיקרון הפעולה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

מפעלי אוסמוזה הפוכה תעשייתיים מאופיינים בדרגה גבוהה של טיהור מים ועלויות תפעול נמוכות. המרכיב העיקרי של מודול העבודה הוא גוש ממברנות שדרכו מועבר נוזל. הלחץ העודף שנוצר תורם לתהליך של אוסמוזה הפוכה – זרימת "ממס" (מים טהורים) דרך הממברנה. בניגוד להתפלה כימית מסורתית, טכנולוגיה זו ידידותית יותר לסביבה, מכיוון שהיא אינה מצריכה שימוש בריאגנטים אגרסיביים.

Destination

מפעלי אוסמוזה הפוכה תעשייתיים משמשים לטיהור מים ממלחים מינרליים לצורך שימוש נוסף בהם למטרות תעשייתיות, מסחריות וביתיות. טכנולוגיה זו מבטיחה מאוד, שכן היא מאפשרת להסיר חלקיקים קטנים מאוד מהנוזל - עד 0.0001 מיקרון (מלחי סידן ומגנזיום המשפיעים על קשיות המים, סולפטים, חנקות, מולקולות צבע).

טיהור מים בשיטה זו משמש באזורים כגון:

• הפחתת כמות המלחים במים המופקים מעל פני הקרקע המקומיים (מעיינות, נהרות, אגמים) וממקורות תת-קרקעיים;
• התפלת מי ים (מליחים);
• הכנת פתרונות לתהליכים טכנולוגיים;
• טיפול במים של בתי דוודים ומפעלי דוודים;
• גמר טיפול בשפכים במעגל מים סגור;
• חיטוי מים למטרות רפואיות;
• תעשיית המזון - בירור, ייצוב וריכוז מיצים, משקאות קלים ויינות.

לרוב, מפעלי אוסמוזה הפוכה תעשייתיים הם חלק ממערכות טיהור דו-שלביות. בשלב הראשון, הנוזל עובר סינון מכני, המסלק חלקיקים גדולים יותר.

מהות הטכנולוגיה

עקרון הפעולה של מפעל האוסמוזה ההפוכה הוא שהנוזל המיועד לטהר מועבר דרך ממברנות חצי חדירה הלוכדות מולקולות באופן מלא או חלקי. עם אוסמוזה ישירה, מים זורמים לכיוון התמיסה. אם תפעיל לחץ בהרכב הראשון מעל ערך שיווי המשקל (אוסמוטי), אז המים ינועו בכיוון ההפוך. זה מבטיח את הסלקטיביות של הניקוי.

רמת הלחץ הנדרשת בהתקנת מסנן האוסמוזה ההפוכה תלויה בריכוז המלחים (ככל שהוא גבוה יותר, הלחץ גבוה יותר). אז, עם מינרליזציה של 20-30 גרם/ליטר, זה 5-10 MPa. ציוד ניקוי יכול להשתמש בלחץ משלומערכות אספקת מים תעשייתיות או לחץ בינוני מוגבר (שימוש במשאבות). סוג הממברנה משפיע על מידת הטוהר של המים. כאשר היא נסתמת, המערכת מאבדת את האפקטיביות שלה, ולכן יש צורך לבצע תחזוקה של יחידה זו בזמן.

Package

המרכיבים העיקריים של מפעלי אוסמוזה הפוכה תעשייתיים הם:

• בסיס (מעמד);
• מסנן מוגדר מראש (ציוד לטיפול במים);
• יחידות ממברנה (מספרן נקבע על סמך הביצועים של יחידה אחת וההתקנה כולה);
• משאבות בלחץ גבוה כדי לספק את הלחץ ההפרש הדרוש;
• צנרת עם מכשור ושסתומים;
• יחידת שטיפה לניקוי ממברנות;
• ארון בקרה חשמלי ובקרים.

יחידות מודרניות בעיצוב מודולרי, המאפשרות הרכבה סופית באתר עם מפרטים נבחרים שניתן לשנות במידת הצורך. היחידה העיקרית היא מכלי לחץ עם ממברנות אוסמוזה הפוכה. בנוסף, התקנת מערכת אוסמוזה הפוכה יכולה להיות מצוידת בסוגי הציוד הבאים:

• מערכת לטיפול במים לפני טיפול אוסמוטי;
• קיבולת של נוזל טהור או מקורי;
• מערכת שיגור.

הציוד עשוי לכלול גם מערכת לעיכובמשקעים של מלחים (קרבונטים, סולפטים ופוספטים) על גבי ממברנות, הכוללות משאבת מינון לאספקת ריאגנטים, חיישני מפלס, שסתומים וצינורות. התקנת משאבת האוסמוזה ההפוכה מתבצעת בנפרד. הוא מותקן על מיכל המגיב באמצעות תושבת, ולאחר מכן מרכיבים את קו צריכת המגיב וחיישן המפלס במיכל. ציוד טכנולוגי זה מאפשר לך להאריך את חיי הממברנות ולהפחית את עלויות התחזוקה. נוגד אבנית (מעכב שיקוע) מוסף למים בריכוז של 2-5 מ ג/ליטר.

סכמות מומלצות

ישנן מספר אפשרויות פריסה עבור מפעלי אוסמוזה הפוכה תעשייתיים, הנבחרות בהתאם למאפיינים של מי המקור:

1. טיפול במים מינרליים המגיעים מהבאר: מסנן גס (CSF) - יחידת אוסמוזה הפוכה (ROO).
2. טיהור מים עם תכולה גבוהה של ברזל, תרחיפים, צבע גבוה: CSF - מסנני מילוי מכני (באמצעות שכבת עומס מסננים) - מסנני טיהור ספיגה - UOO.
3. טיפול במים במינרליזציה גבוהה: CSF - סינון אולטרה (ריכוך מים) - מסנני טיהור ספיגה - UOO.

תכונות עיקריות

התקנות משתנות בכמה דרכים מרכזיות:

• טוהר הזרימה דרך הממברנה (80-99, 8%).
• גודל הנקבוביות של הממברנה האוסמטית (אין צורך בממברנות עדינות במיוחד כדי להסיר חלקיקים אורגניים כבדים).
• ביצועים.

סוגי ממברנהמודולים

הסוגים העיקריים הבאים של ממברנות נבדלים לפי מיקום ומראה:

• צינורית. הממברנה ממוקמת לאורך המשטח הגלילי הפנימי של הצינור, זרימת המים המטוהרים יוצאת דרך החורים הצדדיים, וחלקיקים מרחפים מתיישבים. קוטר הצינורות הוא לרוב בטווח של 4-25 מ"מ, הם ממוקמים בדיור במקביל או בסדרה. היתרונות של תכנית כזו הם קצב זרימה גבוה (עד 6 מ"ש), אין צורך בסינון עדין ראשוני ותחזוקה קלה. החסרונות כוללים מימדים גדולים ועלויות עיבוד גבוהות.
• סיבים. משתמשים בסיבים חלולים בקוטר של 0.6-2 מ"מ. מים יכולים לזרום גם בפנים וגם בחוץ. בדגמים מסוימים, הסיבים מקובעים עם רשת בד. מודולי ממברנה אלו עומדים בלחץ חיצוני ופנימי וניתן לשטוף אותם באופן קבוע. מערכות סיבים משמשות בעיקר לסינון אולטרה שכן החורים נסתמים בחלקיקים גדולים.
• צלחת. הממברנות מקובעות בצלחת מחזיק, והמודול עצמו הוא קסטה עם סט של מסגרות מלבניות. הם קלים להרכבה ולניקוי, אך התצורה המפותלת והמורכבת של הבלוק גורמת לירידות לחץ ומפחיתה את אמינות הציוד.
• ספירלה. הממברנות והמקלטים של מים מטוהרים (מחלחלים) עטופים במספר שכבות סביב צינור הקולט המרכזי. מודולים כאלה הם הכי קומפקטיים מבחינתבהשוואה לסוגים אחרים, אבל רגיש מאוד לזיהום.

ממברנות שטוחות עשויות לרוב מסרטי תאית אצטט או פוליאמיד.

עקרון הפעולה

עקרון העבודה של מפעל אוסמוזה הפוכה תעשייתי הוא כדלקמן:

1. ניקוי מוקדם במסננים מראש.
2. המים מסופקים באמצעות משאבת לחץ גבוה למודול הממברנה, שם הם מחולקים ל-2 זרמים - נוזל מטוהר ותרכיז במליחות גבוהה.
3. יציאה של מים מטוהרים מיחידת האוסמוזה ההפוכה, מדידת זרימתם, איסוףם במיכל.
4. הזרמת התרכיז לביוב או הפנייתו לכניסת המשאבה (מחזור טיפול חוזר).

במקרה של עלייה לא מקובלת בלחץ האחורי, מופעל ממסר, שמכבה את ההתקנה. אותו הדבר קורה כאשר מיכל איסוף המים המטופלים (מתג מפלס) מתמלא. שטיפת ממברנה מתחילה אוטומטית.

הכנת מים

טכנולוגיית ממברנת אוסמוזה הפוכה מניחה היעדר כמעט מוחלט של זיהומים מכניים בנוזל המקור. טיהור מים תעשייתי במקרה זה אינו יעיל, שכן חלקיקים זרים נכנסים אליו בעת הובלת מים דרך צינורות. לכן, מערכת האוסמוזה ההפוכה חייבת לכלול מסננים מקדימים בכניסה ליחידת הממברנה.

ציוד כזה מיוצר בדרך כלל באוניברסליעיצוב ומורכב מ-3 סוגי מסננים לפחות: מסננים גסים ועדינים, וכן לאיסוף חומרים אורגניים (מסנני ספיגה). אפשרויות נוספות הן מערכות אולטרה סינון, סילוק ברזל ומערכות בירור. אי שימוש ביחידה זו גורם לממברנות הפועלות להיסתם במהירות, מה שמפחית את היעילות של תהליך האוסמוזה ההפוכה.

התקנה והפעלה

לפי הוראות ההתקנה, יש להתקין אוסמוזה הפוכה בתוך הבית. יחידות אלו אינן מיועדות לשימוש חיצוני.

עבודת ההתקנה מתבצעת בסדר הבא:

• התקנת מערכת ריאגנט;
• חיבור צינורות לאספקת מים גולמיים וקבלת מים מטופלים;
• תכנות הבקר (הגדרת הערך המרבי המותר של מוליכות חשמלית, טמפרטורת המים, משך שטיפת הממברנות לפני מחזור העבודה, מרווח הזמן בין ניקוים ופרמטרים אחרים);
• בדיקת הפעולה במצב ידני (פתיחת אספקת המים במקור, הברזים ליציאת הנוזל והרכז המטוהרים, הפעלת משאבת הלחץ הגבוה);
• העבר את היחידה למצב אוטומטי.