Сегодня промышленные установки обратного осмоса ставят многие предприятия промышленности. В основу метода легло природное явление. Он относиться к мембранному методу удаления загрязнений. Обратноосмотический способ способен полностью решить вопросы очистки во многих областях жизнедеятельности человека. Примером служит промышленная система обратного осмоса фильтрации воды для котлов, различных технологий, пищевого назначения и удаление солей в морской воде. Иногда промышленные системы называют мембранными опреснителями воды. В процессе обработки жидкость полностью обессоливается обратноосмотическим способом.
Использование мембраны
В обратноосмотических системах используется мембрана с пористой структурой. Ее изготавливают из тонкого слоя пленки композиционного материала с множеством пор. Их пространство должно пропускать только молекулы воды, а примеси задерживать. Обычно в промышленных установках используют диаметр пор 0,0001 микрон. Что бы начался процесс очистки, необходимо обеспечить осмотическое давление – сила подачи воды на поверхность мембраны, что бы водные молекулы могли пройти по порам. Скорость очистки воды прямо пропорциональна осмотическому давлению, температурному диапазону воды и концентрации солей. Так в низконапорном осмосе обеспечивают давление от 6 атм, а в высоконапорном – от 15 атм. Сильно соленые воды, к примеру морская, требует рабочего осмотического давления от 45 до 80 атм.
В системе обратного осмоса воду разделяют на два потока:
- пермеат или фильтрат – вода, прошедшая фильтрация;
- рассол или концентрат – вода, которая идет в дренажные системы или дополнительно обрабатывается.
Применение промышленных систем
Промышленные установки выбирают исходя из условий работы. Дополнительно учитывают производительность системы, что бы обеспечить очистку сего объема подаваемой воды. Лучше воспользоваться консультацией специалистов в индивидуальном порядке.
Обращают внимание на количество мембран, производительности насоса, степенью управления, контрольно-измерительными приборами и другие необходимые параметры конструкции. Главная задача – получить требуемый пермеат и его постоянную выработку для определенного типа объекта.
Комплекс учитывает исходный и требуемы состав воды. Например, вода химической отрасли предварительно подергается механической и ионной очистки, а сельскохозяйственной – механическая фильтрация, аэробное окисление и умягчение воды.
Промышленая установка обратного осмосу
Установку монтируют на стене или в защищенном от пыли шкафу. Дополнительно могут установить УФ дезинфектор и емкости для сбора воды.
Устройство установки обратного осмоса
Значимыми в промышленности являются двухкаскадные фильтры для обратного осмоса. Очищаемая жидкость подается на первую мембрану. Далее фильтрат отправляют во второй мембранный блок. Вода на выходе полностью обессолена или глубоко опресненная. Она используется в электронике и химической промышленности на некоторых этапах.
При разработке установки очистки обратного осмоса в промышленных целях придерживаются следующих правил:
- первоочередная подготовка воды и конструкция обратноосмотической системы устанавливается для определенного химического состава воды, требований к очищенной воде и условий работы;
- система очистки воды обратного осмоса должна полностью покрывать нужды производства;
- все материалы и комплектующие должны иметь сертификат на использования в пищевой промышленности;
- максимально использовать энергосберегающие технологии;
- автоматическое управление должно производиться по трем критериям: временная циклограмма, объем очищенной воды, ручное управление;
- во время работы должны контролироваться давление, температура воды, время работы, солевой состав, значение рН и другие параметры;
- предусматривают регулирование концентрации микроэлементов в отфильтрованной воде, а так же блокировка при нарушениях в работе или качестве воды;
- паспортное значение производительности должно быть на протяжении всего срока эксплуатации при любой температуре;
- в технической эксплуатации должно быть подробно описаны установка и запуск системы, ее обслуживание в целом и отдельных частей.
В основе установке обратного осмоса лежит несущая рама. Она не только оказывает влияние на внешний вид системы, но и необходима для обеспечения жесткости и прочности. Правильная компоновка системы облегчит монтаж, использование и обслуживание всего оборудования. Обычно раму можно регулировать по высоте и передвигать на колесах.
На раму устанавливают центробежный насос с несколькими ступенями, электромагнитный клапан, реле давления и обратный клапан для промывки мембраны. Впереди рамы монтируют ротаметр, манометр, шкаф управления и регулируемый вентиль.
На трубопроводе подаваемой воды в следующей последовательности устанавливают механический фильтр, электромагнитный клапан, реле защиты и обратный клапан.
На выходе воды трубопровод оснащен предохранительным клапаном и кондуктометром.
Установки обратного осмоса промышленного назначения полностью укомплектованы и монтируются напрямую в водопровод.
Виды промышленных установок
Существует 3 варианта конструкций. Построение мембранной группы зависит от отношения полученной воды к концентрату.
Первый вид включает малопроизводительные установки – до 5 кубических метро в час. Все мембранные элементы в этом виде монтированы в одном напорном корпусе. Так лостигается максимальная простота и дешевизна. При одной мембране установку делают вертикальной, при нескольких – горизонтальной.
Второй вид состоит из систем средней производительности. Все мембранные элементы распределены по двум параллельным корпусам. Сложность системы обосновывается большим выходом. Она может очищать морские воды. Компонуют установки горизонтально с четным числом корпусов.
Самым сложным видом является третий, который обладает большой производительностью. Он отличается подачей концентрата на дополнительные мембраны, что бы обеспечить максимально допустимый выход отфильтрованной воды (до 75%), энергосбережение, выбросы в канализацию и себестоимость полученной воды. Дополнительные мембраны переносят большую нагрузку, так как концентрат содержит больше примесей. Что бы обеспечить равномерную работу, предусматривают очистку или регенерацию дополнительных мембран. Эта группа имеет управляется сложное управление и аппаратным обеспечением.
Принцип работы промышленного осмоса
Удаление солей из воды происходит благодаря принципу обратного осмоса. Соленая вода прокачивается через полупроницаемую тонкую мембрану под воздействием определенного давления. Оно необходимо для прохождения молекул воды и задержание солевые ионы и микроэлементы.
Производительность мембранной системы не равняется производительности насоса, а намного ниже. На нее влияет температура и концентрация примесей.
Достоинства промышленной установки обратного осмоса
Если на производстве используются сложные технологии или дорогое оборудование, то метод обратного осмоса достаточно актуален.
Как упоминалось выше, систему возможно дополнить УФ лампой, минерализатором и другими нужными устройствами.
Жидкость очищается на 99% и не причинит вред ни человеческому организму, ни сложному производству.
Недостатки обратноосмотической системы
Установка бессильна перед газообразной формой хлора и некоторой органикой. Благодаря меньшим молекулам гербициды, хлор и другие вещества свободно проходят через поры мембраны.
Сегодня поднимается вопрос о вреде использования в пищу деминерализованной воды.
На выходе объем пермеанта составляет только треть всего объема подаваемой жидкости.