Модернизация водоподготовительных установок на основе промышленных установок обратного осмоса
Принцип обратного осмоса применим в различных отраслях промышленности. Он подходит для подготовки рабочих жидкостей на атомных электростанциях. Очищенной в данных установках водой можно заполнять циркуляционные контуры. Также с помощью фильтрата могут восполняться потери пара и необходимого для работы котлов турбинного конденсата.
Применение водоподготовительного оборудования, основанного на технологии обратного осмоса, сопровождается некоторыми трудностями. Главной проблемой является постепенное снижение производительности, обуславливаемое накоплением на поверхности мембраны различных отложений. Сравнение качественных показателей фильтрата в установках обратного осмоса и обессоливающих системах ионного обмена демонстрирует высокие характеристики работы обратноосмотического оборудования на первой ступени. Однако фильтрат второй ступени уступает по качеству результату действия ионообменных аппаратов.
Скорость формирования кристаллических отложений в мембранных установках можно прогнозировать, используя специальную методику. Ее применение позволяет рассчитать, каким образом будет меняться производительность мембранного оборудования с течением времени. Расчеты в данной методике основываются на учете качественных параметрах исходной жидкости и применяемых режимов работы.
В настоящее время актуальна проблема снижения расходов воды на собственные потребности предприятия. Реализовать данную задачу может помочь нанофильтрация раствора перед его очисткой в обратноосмотическом аппарате. Это снизит нагрузку на мембранный элемент до 80-90%, что обеспечит существенную экономию воды. Также рекомендуется оснащать водоподготовительное оборудование мембраной с открытым каналом. Присутствие данного элемента снизит вероятность формирования застойных участков, замедлит скорость оседания примесей и обеспечит высокий выход отфильтрованной воды.
Согласно проведенным наблюдениям, селективные характеристики мембран, изготовленных из полиамида, обуславливаются их поверхностным зарядом. Показатели полярности и величины заряда определяются числом рН. Так, отрицательный заряд присущ мембранам, рН жидкости в которых близок к 7. Отсутствием поверхностного заряда отличается изоэлектрическая точка мембраны. При повышении рН жидкости в поверхностном участке мембраны растет показатель плотности карбоксильных групп и увеличивается селективное действие установки в отношении органических соединений, кремниевых и борных примесей.
Снизить затраты на обессоливание воды и одновременно с этим сократить водопотребление позволит применение интегрированного мембранного оборудования, сочетающего в себе также технологии ионного обмена. Кроме того, аппараты, использующие методику противоточной регенерации, выполняют функцию сохранения экологии. Их использование поможет уменьшить количество солей в сточных водах, сбрасываемых в окружающую среду.
