Mtambo wa reverse osmosis wa viwandani: sheria, maagizo ya usakinishaji, vichungi na kanuni ya uendeshaji

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Mitambo ya kiviwanda ya reverse osmosis ina sifa ya kiwango cha juu cha kusafisha maji na gharama ya chini ya uendeshaji. Kipengele kikuu cha moduli ya kufanya kazi ni kizuizi cha membrane ambayo maji hupitishwa. Shinikizo la ziada linaloundwa huchangia mchakato wa reverse osmosis - mtiririko wa "solvent" (maji safi) kupitia membrane. Tofauti na uondoaji chumvi wa kemikali asilia, teknolojia hii ni rafiki kwa mazingira zaidi, kwani haihitaji matumizi ya vitendanishi vikali.

Lengwa

Mimea ya viwandani ya reverse osmosis hutumika kusafisha maji kutoka kwa chumvi ya madini kwa madhumuni ya matumizi yake zaidi katika madhumuni ya viwanda, biashara na nyumbani. Teknolojia hii inaahidi sana, kwani hukuruhusu kuondoa chembe ndogo sana kutoka kwa kioevu - hadi mikroni 0.0001 (chumvi ya kalsiamu na magnesiamu ambayo huathiri ugumu wa maji, sulfati, nitrati, molekuli za rangi).

Kusafisha maji kwa njia hii hutumika katikamaeneo kama vile:

• kupunguza kiasi cha chumvi katika maji yanayotolewa kutoka juu ya ardhi ya ndani (chemchemi, mito, maziwa) na vyanzo vya chini ya ardhi;
• kuondoa chumvi kwenye maji ya bahari (brackish);
• maandalizi ya suluhu kwa michakato ya kiteknolojia;
• usafishaji wa maji wa nyumba za boiler na mitambo ya boiler;
• kumaliza matibabu ya maji machafu kwenye saketi iliyofungwa ya maji;
• kusafisha maji kwa madhumuni ya matibabu;
• sekta ya chakula - ufafanuzi, uimarishaji na mkusanyiko wa juisi, vinywaji baridi na mvinyo.

Mara nyingi, mimea ya viwandani ya reverse osmosis ni sehemu ya mifumo ya hatua mbili ya utakaso. Katika hatua ya kwanza, kioevu hupitia mchujo wa mitambo, ambayo huondoa chembe kubwa zaidi.

Kiini cha teknolojia

Kanuni ya utendakazi wa mtambo wa reverse osmosis ni kwamba kimiminika kitakachosafishwa hupitishwa kupitia utando unaoweza kupenyeza nusu-penyeza ambao hunasa molekuli kabisa au kwa kiasi. Kwa osmosis moja kwa moja, maji hutiririka kuelekea suluhisho. Ikiwa unatumia shinikizo katika utungaji wa kwanza juu ya thamani ya usawa (osmotic), basi maji yatakwenda kinyume chake. Hii inahakikisha uteuzi wa kusafisha.

Kiwango cha shinikizo kinachohitajika katika usakinishaji wa chujio cha nyuma cha osmosis hutegemea msongamano wa chumvi (kadiri inavyokuwa juu, ndivyo shinikizo linavyoongezeka). Kwa hiyo, pamoja na mineralization ya 20-30 g / l, ni 5-10 MPa. Vifaa vya kusafisha vinaweza kutumia shinikizo lake mwenyewemifumo ya usambazaji wa maji ya viwandani au kuongezeka kwa shinikizo la kati (matumizi ya pampu). Aina ya membrane huathiri kiwango cha usafi wa maji. Inapoziba, mfumo hupoteza utendakazi wake, kwa hivyo ni muhimu kufanya matengenezo ya kitengo hiki kwa wakati.

Kifurushi

Vipengele vikuu vya mimea ya viwandani ya reverse osmosis ni:

• msingi (stand);
• chujio safi (vifaa vya kutibu maji);
• vizio vya utando (idadi yake imebainishwa kulingana na utendakazi wa kitengo kimoja na usakinishaji mzima kwa ujumla);
• pampu za shinikizo la juu ili kutoa shinikizo la kutofautisha linalohitajika;
• upigaji bomba wenye ala na vali;
• kipimo cha kusafisha kwa utando;
• kabati na vidhibiti vya umeme.

Vipimo vya kisasa ni vya muundo wa moduli, vinavyoruhusu mkusanyiko wa mwisho kwenye tovuti ulio na vipimo vilivyochaguliwa ambavyo vinaweza kurekebishwa ikihitajika. Kitengo kuu ni vyombo vya shinikizo vilivyo na utando wa reverse osmosis. Zaidi ya hayo, usakinishaji wa mfumo wa reverse osmosis unaweza kuwa na vifaa vya aina zifuatazo:

• mfumo wa matibabu ya maji kabla ya matibabu ya osmotic;
• uwezo wa kioevu safi au asili;
• mfumo wa kutuma.

Kifaa kinaweza pia kujumuisha mfumo wa kuzuiaamana za chumvi (carbonates, sulfates na phosphates) kwenye membrane, ambayo ni pamoja na pampu ya dosing kwa usambazaji wa reagent, sensorer ngazi, valves na zilizopo. Ufungaji wa pampu ya reverse osmosis hufanyika tofauti. Imewekwa kwenye tank ya reagent kwa kutumia bracket, baada ya hapo mstari wa ulaji wa reagent na sensor ya ngazi katika tank ni vyema. Vifaa hivi vya kiteknolojia vinakuwezesha kupanua maisha ya utando na kupunguza gharama za matengenezo. Antiscaant (sedimentation inhibitor) huongezwa kwa maji kwa mkusanyiko wa 2-5 mg/l.

Mitindo inayopendekezwa

Kuna chaguo kadhaa za mpangilio wa mimea ya viwandani ya reverse osmosis, ambayo huchaguliwa kulingana na sifa za chanzo cha maji:

1. Matibabu ya maji yenye madini yanayotoka kisimani: chujio chafu (CSF) - kitengo cha reverse osmosis (ROO).
2. Kusafisha maji kwa kiwango cha juu cha chuma, kusimamishwa, rangi ya juu: CSF - vichujio vya mitambo vya kujaza nyuma (kupitia safu ya mzigo wa chujio) - vichujio vya utakaso - UOO.
3. Utibabu wa juu wa maji yenye madini: CSF - uchujaji wa maji (kulainisha maji) - vichujio vya kusafisha mseto - UOO.

Sifa Muhimu

Usakinishaji hutofautiana kwa njia kadhaa muhimu:

• Usafi wa mtiririko kupitia utando (80-99, 8%).
• Ukubwa wa tundu la utando wa osmotiki (hakuna utando laini wa ziada unaohitajika ili kuondoa chembe hai nzito).
• Utendaji.

Aina za utandomoduli

Aina kuu zifuatazo za utando hutofautishwa na eneo na mwonekano:

• Tubular. Utando iko kando ya uso wa ndani wa silinda ya bomba, mtiririko wa maji yaliyotakaswa hutoka kupitia mashimo ya upande, na chembe zilizosimamishwa hukaa chini. Kipenyo cha zilizopo ni mara nyingi katika aina mbalimbali za 4-25 mm, zimewekwa katika nyumba kwa sambamba au mfululizo. Faida za mpango huo ni kiwango cha juu cha mtiririko (hadi 6 m / s), hakuna haja ya filtration ya awali ya faini, na matengenezo rahisi. Hasara ni pamoja na vipimo vikubwa na gharama kubwa za usindikaji.
• Fiber. Fiber mashimo yenye kipenyo cha 0.6-2 mm hutumiwa. Maji yanaweza kutiririka ndani na nje. Katika baadhi ya mifano, nyuzi zimewekwa na mesh ya kitambaa. Modules hizi za membrane hustahimili shinikizo la nje na la ndani na zinaweza kurudishwa mara kwa mara. Mifumo ya Nyuzinyuzi hutumika hasa kwa kuchujwa kwa wingi kwani mashimo huziba kwa chembe kubwa.
• Sahani. Utando umewekwa kwenye sahani ya mmiliki, na moduli yenyewe ni kanda yenye seti ya muafaka wa mstatili. Ni rahisi kukusanyika na kusafisha, lakini usanidi wa taabu na ngumu wa kizuizi husababisha kushuka kwa shinikizo na kupunguza kutegemewa kwa kifaa.
• Spiral. Utando na wapokeaji wa maji yaliyotakaswa (permeate) wamefungwa katika tabaka kadhaa karibu na tube ya kati ya mtoza. Moduli kama hizo ndizo zenye kompakt zaidi katika suala laikilinganishwa na aina nyingine, lakini ni nyeti sana kwa uchafuzi.

Tando bapa mara nyingi hutengenezwa kutokana na asetate ya selulosi au filamu za polyamide.

Kanuni ya uendeshaji

Kanuni ya kazi ya mtambo wa reverse osmosis wa viwanda ni kama ifuatavyo:

1. Kusafisha mapema katika vichujio vya awali.
2. Maji hutolewa na pampu yenye shinikizo la juu kwa moduli ya utando, ambapo imegawanywa katika mikondo 2 - kioevu kilichosafishwa na kujilimbikiza kwa chumvi nyingi.
3. Ondoka kwa maji yaliyotakaswa kutoka kwa kitengo cha osmosis ya nyuma, kupima mtiririko wake, na kuyakusanya kwenye chombo.
4. Utiririshaji wa makinikia kwenye mfereji wa maji machafu au kuuelekeza kwenye pampu ya kuingilia (usafishaji unaorudiwa wa matibabu).

Iwapo ongezeko lisilokubalika la shinikizo la nyuma, relay inawashwa, ambayo huzima usakinishaji. Vile vile hutokea wakati tank ya kukusanya maji ya kutibiwa (kubadili ngazi) imejaa. Usafishaji wa membrane huanza kiotomatiki.

Maandalizi ya maji

Teknolojia ya utando wa nyuma wa osmosis huchukua kukosekana kabisa kwa uchafu wa kimitambo katika kioevu chanzo. Utakaso wa maji ya viwanda katika kesi hii haifai, kwani chembe za kigeni huingia ndani yake wakati wa kusafirisha maji kupitia mabomba. Kwa hivyo, mfumo wa reverse osmosis lazima ujumuishe vichujio vya awali kwenye ingizo la kitengo cha utando.

Kifaa kama hiki kwa kawaida hutengenezwa kwa ulimwengu wotekubuni na lina angalau aina 3 za filters: filters coarse na faini, pamoja na kukusanya vitu hai (sorption filters). Chaguzi za ziada ni ultrafiltration, kuondolewa kwa chuma na mifumo ya ufafanuzi. Kukosa kutumia kitengo hiki husababisha tando zinazofanya kazi kuziba haraka, hivyo basi kupunguza ufanisi wa mchakato wa reverse osmosis.

Usakinishaji na uanzishaji

Kulingana na maagizo ya usakinishaji, reverse osmosis lazima kusakinishwa ndani ya nyumba. Vizio hivi hazijaundwa kwa matumizi ya nje.

Kazi ya usakinishaji inafanywa kwa mpangilio ufuatao:

• usakinishaji wa mfumo wa kitendanishi;
• uunganishaji wa mabomba ya kusambaza maji ghafi na kupokea maji yaliyosafishwa;
• kupanga kidhibiti (kuweka kiwango cha juu kinachokubalika cha thamani ya upitishaji umeme, halijoto ya maji, muda wa kuosha tando kabla ya mzunguko wa kazi, muda kati ya kusafisha na vigezo vingine);
• Kuangalia utendakazi katika modi ya mwongozo (kufungua chanzo cha maji, bomba za pato la kioevu kilichosafishwa na kukazia, kuwasha pampu ya shinikizo la juu);
• hamisha kitengo kwa hali ya kiotomatiki.