Промышленные системы обратного осмоса
Обратный осмос - это процесс фильтрации воды, при котором исходная вода проходит через полупроницаемую мембрану, удаляя из нее растворенные вещества и частицы, получая в результате "грязную" воду (концентрат) и "чистую" воду (пермеат). Обратный осмос является универсальным и надежным методом очистки воды. Он способен снизить концентрацию различных примесей и компонентов в воде на 96-99%, что делает ее безопасной для питья и промышленных нужд. Более того, благодаря обратному осмосу можно практически полностью избавиться от микроорганизмов и вирусов, обеспечивая высокий уровень гигиены и безопасности.
Промышленный обратный осмос - это применение обратного осмоса в производственных и промышленных масштабах, где требуется очистка больших объемов воды. Промышленный обратный осмос представляет собой современный и эффективный метод очистки воды, который обеспечивает высокую степень очистки и безопасность. Он состоит из мембраны, насоса и фильтров, и является незаменимым инструментом для обеспечения чистой воды в различных сферах деятельности.
Термины и понятия
Исходная вода – вода поступающая на установку обратного осмоса
Пермеат – «чистая» вода
Концентрат – «грязная» вода
Антискалант – это химическое вещество, используемое для предотвращения образования различных отложений на мембранах обратного осмоса. Антискаланты помогают поддерживать оптимальное состояние мембраны и обеспечивают ее долговечность.
Проницаемость или удельная производительность мембраны. Проницаемость мембраны определяет количество очищенной воды, проходящей через единицу времени через единицу площади мембраны. Это важный численный параметр, который влияет на общую производительность системы обратного осмоса.
Измеряется в м3/м2*день, м3/м2*час в метрической системе измерений или в галлон/кв.фут*день (GFD), галлон/кв.фут*час (GFH) в америкаской системе мер и весов.
Селективность мембраны – также играет важную роль в промышленном обратном осмосе. Она определяется как процент растворенного вещества, задержанного мембраной. Благодаря этой характеристике мембраны возможно разделение различных компонентов воды и получение высококачественного пермеата (чистой воды).
История развития метода
Следует отметить, что его развитие данного метода очистки воды началось после Второй мировой войны на основании немецких наработок фирмы Сарториус. С течением времени, этот метод стал широко распространенным и применяется во многих отраслях, где требуется высококачественная и чистая вода. Помимо очистки, промышленный обратный осмос также используется для концентрирования различных растворов и веществ.
Состав оборудования
Установки промышленного обратного осмоса состоят из нескольких ключевых компонентов.
Во-первых, это полупроницаемая мембрана, которая играет главную роль в процессе фильтрации. Мембрана имеет мельчайшие поры, которые позволяют проходить только молекулам воды, исключая вредные примеси. Такая мембрана может удерживать частицы размером всего в несколько нанометров, обеспечивая высокую степень очистки воды.
Второй важный компонент – это насос, который создает необходимое давление для проталкивания воды через мембрану. Давление обратного осмоса может быть достигнуто путем подачи воды под высоким давлением на одну сторону мембраны, тем самым принуждая воду проникать через мельчайшие поры. Это позволяет получать чистую воду на выходе.
Третий компонент – это фильтры и предварительные очистители, которые удаляют крупные примеси и загрязняющие вещества, такие как песок, глина, органические соединения и химические вещества. Это гарантирует более эффективную работу мембраны и предотвращает ее засорение.
Промышленный обратный осмос (RO) представляет собой технологию, при которой вода проходит через полупроницаемую мембрану из более концентрированного раствора в менее концентрированный раствор в обратном для осмоса направлении. Процесс обратим благодаря применению определенного давления.
При прохождении через мембрану, вода пропускается, в то время как растворенные вещества, такие как соли жесткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, малые молекулы и красители, не проникают через нее. Для обеспечения более эффективной работы системы рекомендуется использование предварительных ступеней очистки, включающих механическую очистку и микро-, ультра- или нанофильтрацию, которые удаляют более крупные частицы .
Применение промышленных систем обратного осмоса (RO) разнообразно и охватывает множество отраслей. Они используются в производстве соков и напитков, производстве питьевой воды, медицине, парфюмерии, фармацевтике, производстве целлюлозы и бумаги, опреснении морской воды для различных нужд, а также в теплоэнергетике, микроэлектронике и химической промышленности. Важным аспектом является использование воды с минимальным содержанием растворенных веществ, в частности солей жесткости, железа и оксида кремния, в паровых котлах котельных (ТЭЦ, АЭС).
Принципиальная схема обратного осмоса
1. Каркас, обеспечивающий прочность и устойчивость всей системы.
2. Пусковой шкаф, который контролирует работу оборудования и обеспечивает безопасность операций.
3. Манометры давления на основных линиях, обеспечивающие контроль за давлением в системе и возможность оперативной регулировки.
4. Механический фильтр, предназначенный для удаления механических частиц и сорбента из подачи воды.
5. Корпус для мембран, в котором располагаются мембраны омоса.
6. Центробежный насос высокого давления, обеспечивающий подачу воды под высоким давлением к мембранам и процесс фильтрации.
7. Насос и бак для химической мойки мембран, необходимые для регулярной чистки и поддержания эффективности работы мембран.
8. Станция дозирования антискаланта, предназначенная для предотвращения образования отложений на мембранах.
9. Станция дозирования метабисульфита (поглощение хлора), используемая для удаления хлора из подачи воды и защиты мембран от его воздействия.
10. Бак накопитель пермеата, предназначенный для сбора и хранения обработанной воды, которая прошла через мембраны.
В дополнение к перечисленным выше компонентам, в базовую комплектацию обратного осмоса также входят:
1. Реле для защиты от «сухого хода» насоса, обеспечивающее автоматическое отключение насоса в случае отсутствия подачи воды.
2. Ротаметры на пермеатной и концентратной линии, предназначенные для контроля и измерения расхода обработанной воды и концентрата.
Промышленный обратный осмос - это эффективный и надежный способ очистки воды, который находит применение во многих отраслях промышленности. Дополнительное оборудование, такое как блок контроля солесодержания и температуры, антискаланты, а также мембраны с высокой проницаемостью и селективностью, позволяют достичь оптимальных результатов и обеспечить постоянное качество воды.
Одним из примеров такого оборудования является блок контроля солесодержания и температуры, который позволяет наблюдать и регулировать уровень соли и температуру воды, обрабатываемой системой.
