Nanoszűrés a gyakorlatban a berendezés artézi víz

Igor V. Prigun,
Chief technológus a "Ecodar-L"

Kivéve, ahol egzotikus esetekben a fő forrásai a víz Magyarországon a felszíni vizek (folyók, tavak, és így tovább. N.), és artézi víztartó rétegek. Így, ellentétben a települési ivóvízellátás, ipari vízkezelés gyakorlat alkalmazása a leggyakoribb az artézi víz. Ez annak köszönhető, hogy több tényező, r. H. Szabad függetlenül a helyét a vállalati, összehasonlító könnyű bevitelét, hiánya szezonális változások a víz kémiai és hasonlók. D.

Leggyakrabban túl a technológiailag megengedett értékek artézi vizet sleduyuschiepokazateli kémiai összetétele:

Ami a vastalanító és demanganation, akkor ezek a folyamatok jól ismertek, és dolgozott a számtalan produkció mind Magyarországon, mind külföldön. Jelenleg számos olyan hatékony módszerek mély reaktáns és katalitikus oxidációja oldott vas és mangán, majd retenciós flokkulálódik oxidok ezen anyagok, ez azonban különösen nehéz problémát nem.

A másik dolog - a kiigazítás keménység, lúgosság és sótartalma forrás víz - az úgynevezett .. „Kondicionáló”. Reagens (lime szóda) lágyító számos oka a kezelés artézi víz hatástalan, ezért közepéig 80-as években a huszadik század szinte az egyetlen lehetséges módszer az ipari vízkezelés, ioncserélő volt biztosított. Ebben a folyamatban, a nyers vizet ágyon átszűrjük az ioncserélő anyag, így van egy kölcsönös jelen levő ionok forrás vízben, az aktív csoportokat a ionok szerinti anyag a mindenkori sor szelektivitást.

A legtöbb tömeges alkalmazás található megvalósítási módja ioncserélő nátrium-Kationizáció on erősen savas ioncserélő gyanták - ún .. "Classic lágyító". Számos szelektivitása Az ilyen típusú gyantákat a következők:

lítium <Натрий <Калий≈Аммоний <Магний <Цинк <Кальций <Стронций <Барий

A szülő formája a kationcserélő gyantát telített nátrium-ionokat, amelyek szerint bizonyos szelektivitást váltotta szereplő rétegben, amely átmegy annak víz keménységet okozó ionok. Miután ernyők ioncserélő kapacitása regenerált anyagot - mossuk tömény konyhasó-oldattal, amely beindítja fordított folyamat és visszaállítja a ioncserélő tulajdonságait.

A fő probléma az, a regenerációs ioncserélő gyanták és a kapcsolódó reagens fogyasztás. Például, a költségek a só regenerálására a kationcserélő gyantát egy liter nátrium-kationizáció van 110-150 g Tekintettel modern munka cserélő kapacitása erősen savas kationcserélő anyagok, ami azt jelenti, hogy például az, amikor a vízfogyasztás: 1000 m3 / nap, és csökken merevségi értékeket 10 mEq / l és 5 mEq / l, sófogyasztásra lesz 550-750 kg / nap. Tehát szükség van, hogy gondoskodjon a feltételeket a készítmény egy telített oldat, ellátja az tartályok visszahúzzuk vysokosolenyh mosóvíz és egyéb problémák megoldásához. Abban az esetben, hidrogén-Kationizáció helyzetet tovább nehezíti, hogy a működési költségeket hozzá kell adni az összes reagens kémiai termelési problémák - szükség van a tárolási és kezelési agresszív anyagokat szervezeti rendszerek semlegesítésére savas szennyvíz, stb stb Még ha ez lehetséges, hogy megoldja a problémát a szennyvízkibocsátás, az értéke a működési költségek is kiderülhet, hogy a társaság lenne gazdaságilag nem kivitelezhető. Természetesen, növekvő sótartalmú víz kezdeti valószínűségének ilyen eredmény növekszik.

A modern technológiák alternatívájaként az ioncserélő membrán sómentesítő az eljárások, amelyekben a nyers vizet vezetünk át nyomás alatt speciális félig permeábilis membránnal, amely egy adott szelektivitást anyagok jelen a vízben. Ebben az esetben a nyers víz van osztva két áramra - a permeátum (tisztított) és koncentrátumot (mosogató).

1. táblázat Összehasonlító jellemzői baromembrane vízkezelő módszerek.

Mérete eltávolított részecskék A O (10 -4 mikron)

Szuszpendált szilárd anyagok, mikroorganizmusok, szerves oldott anyagok, 90-95% oldott szervetlen anyagok

Spectrum baromembrane vízkezelő módszerek meglehetősen változatos, de csak nanoszűrés és a fordított ozmózis alkalmasak, hogy csökkentsék a merevség, lúgosságot és TDS (lásd. 1. táblázat). Tény, hogy a jelenlegi fejlődési szakaszában a membrán technológiákhoz közötti határ nanoszűrés és a fordított ozmózis szétválasztása gyakorlatilag eltűnt. A modern megértését nanoszűrés - egy alacsony nyomású fordított ozmózis elválasztási eljárás, végzett membrán sejtjeiben csökkent, különös tekintettel az egyértékű ionok (nátrium, kálium, ammónium, klorid) szelektivitást. Például a az extrakció foka vízből a kalcium-klorid mennyisége a nanoszűrés rendszerek 75-85% Nátrium-klorid - 50-65% (attól függően, hogy a gyártó és alkalmazási feltételek), míg ezek az értékek a fordított ozmózis során a 98,0 - 99,8%. De általában a hardver tervezése Nanoszűrés és fordított ozmózis szinte azonos.

Membrán sótalanítás rendelkezik számos előnnyel képest ioncserélő módszerekkel, beleértve a mennyiségének csökkenését alkalmazott reagensek 20 vagy több alkalommal, az elutasítás a sav-lúg vállalkozások, a biztonság a szennyvíz, jelentős csökkenése elfoglalt teret - mindez vezet az alacsonyabb működési költségek 70% -kal, vagy még több. De, sajnos, a tőke költsége egy ilyen rendszer sokkal nagyobb, ami növeli a megtérülési idő, így a választás a két módszer kell, hogy vezérelje a gazdasági célszerűség. Általában, amikor az eredeti sótartalma vízben kevesebb, mint 200 mg / l ioncserélő módszereknek az az előnye, 200 és 600 mg / l szükséges egy külön műszaki-gazdasági számítás, és amikor az eredeti sótartalma vízben több, mint 600 mg / L jelentése a külön előnye a membrán technológia. Másrészt, a légkondicionáló általában nem szükséges enyhén sós vízben, ezért nem meglepő, hogy a népszerűsége és elterjedése membrán módszerek ipari vízkezelés növekszik.

Jelentős részét a költségek a membrán sótalanító rendszerek közvetlenül fel membrán elemek, az élet, amely korlátozott, így szükség van a költségek csökkentése, hogy vigyázni egy adott készítményben a nyersvíz - eltávolítjuk a szuszpendált szilárd anyagok, a vas, az erős oxidálószerekkel, és ásványi olaj. adagolt speciális anyagok csökkentésére lerakódások képződését aránya vízben - inhibitorok. Idővel azonban a felületi membránok szennyezett üledék tartalmazza a víz keménysége sók, a maradék vas, szilícium vegyületek és szerves anyagok. A membrán tisztítására elemek végzik gyenge kémiai tisztító oldatok citromsav, trinátrium-foszfát, és mások. Reagensei. Ez az eljárás lehetővé teszi, hogy a lerakódások eltávolítását a membrán felületén, de nem biztonságos az a polimer anyag, amelyből készült, ami egy fokozatos romlása teljesítményét. A normál működés során a frekvencia kémiai tisztítás folyamatos működéséhez növények nem haladhatja meg évente hatszor, rendszerint biztosítja az élettartamot membrán elemek legalább 3 év. Ez nem mindig elérhető a fordított ozmózis sótalanító a víz nagy merevségű, és ebben az esetben célszerű használni nanoszûrés.

Talán a legfontosabb pozitív tulajdonsága nanoszűrőmembránon elemek - az a képesség, hogy működik a vizek nagy a merevsége. Ez lehetővé teszi, hogy miközben a kíméletes kezelés gyakorisága kémiai mosási a membrán elemek, nagy mértékben egyszerűsíti a pre-szakaszban a vízkezelés. Abban az időben, a stabil és folyamatos működéséhez fordított ozmózis elem rendkívül kívánatos, hogy tartsák be az értékeket a kezeletlen víz keménysége nem nagyobb, mint 4,0-5,0 mEq / l, a gyakorlat segítségével nanoszűrés telepítés sikeresen működik több éve a vízen a nagysága merevség 15 mEq / l, és a fenti.

A tapasztalatok szerint a dolgozó különböző fogyasztók számára, ha tisztítás vizet egy keménységi értéke 10,0 mEq / l nanoszűrés előnyös, és gyakran az egyetlen lehetséges módszer. 2. táblázat mutat példát egy tipikus víztisztító eredményeként, ahol az optimális tisztítási eljárás nanoszűrés. A klasszikus módszer a lágyító nátrium-kationizáció ebben az esetben nem volt alkalmazható t. K. Ez a módszer nem oldja meg a problémát, hogy csökkentsék a sótartalom, míg lágyító értékre merevsége 7,0 mekv / l vízben túllépése normatív paraméterek nátrium. Továbbá, a rendszer volt szerelve egy bypass vonal, amely lehetővé teszi, hogy a permeátum keverést a nyersvíz, állítsa be a merevsége kezelt ivóvíz belül a szabályokat - 1,5-2,0 mekv / l 6,5-7,0 mekv / l. Amellett, hogy csökkenti a fogyasztást a reagensek, az ilyen kiviteli alak lehetővé teszi, hogy kiválassza az optimális üzemmódban a maximális vízfogyasztás.

2. táblázat Teljesítmény nanoszûrés telepítés vonal házi vízellátó társaság, átjárja a termelékenység 14,0 m3 / óra, üzemi nyomás 9 bar.

3. táblázat Teljesítmény nanoszûrés telepítés előkészítése sor töltővíz. Permeátum 4,0 m3 / h, az üzemi nyomás 7 bar.

A termék (ek hozzákeverjük)

Összesen keménység, mEq / l

Egy másik használata nanoszűrés - rendszerekben termelő ultratiszta víz első lépésként tisztítás előtt fordított ozmózis sótalanító nagymértékben szelektív. Ilyen rendszereket használnak a gyógyászatban, nehéz erő, mikroelektronika, vegyi üzemek, stb

Ha nanoszûrés számos egyedi jellemzője, hogy kell figyelembe venni, mind a tervezési és karbantartási ezek a növények. A legfontosabb dolog - ez egy rendkívül nagy merevséggel és sótartalmú koncentrátum. Például, a fenti példában (tabl.№2) túltelített koncentrátum kalcium-szulfát egy olyan szintre, 147% a oldhatósági határa az anyag normál körülmények között. Ennek megfelelően, számos intézkedést, hogy megakadályozzák a veszteség a kalcium-karbonát és kalcium-szulfát csapadék a koncentrátum traktusban, beleértve a biztosítása egy meglehetősen nagy áramlási sebességek (nem kevesebb, mint 2,5 m / sec), a hiánya a stagnáló területek, és néhány esetben - és további reagens vagy mágneses kezelést. Továbbá, a megnövekedett igények korrózióállőságára - csövek, szerelvények, szelepek és egyéb elemek a telepítés Nanoszűrés lehetséges lépést meg kell rozsdamentes acélból vagy műanyagból.

Egy másik pont vonható le ugyanazokat a funkciókat - ez teljesen elfogadhatatlan kizsákmányolása Nanoszűrés rendszerek gátlása nélkül a kezdeti víz. A helyes választás az inhibitor típusától és annak adagolási is nagyon fontos. Ha a klasszikus fordított ozmózis rendszerek, egy rövid megszakítást az ellátási az inhibitor nem volt jelentős hatása a működését a telepítés, amikor a nanoszűrés történni éles sót lerakódások felületén a membrán elemek. végül oda vezet, hogy a teljes utazások. Ugyanakkor, mivel a végén a gátlási lehetetlensége további felhasználása lehet, hogy csak néhány óra, és teljes mértékben helyreállítani a teljesítmény nem mindig lehetséges.

Harmadszor, meg kell, hogy fordítsanak különös figyelmet a megelőzés a mikrobiológiai szennyeződés a felszíni membrán elemek. A fordított ozmózis rendszerek az erre a célra általánosan használt, mielőtt UV fertőtlenítést a forrás vizet. A feldolgozás a víz nagy merevségű, ez a módszer nem elég alkalmazni gyors szennyeződése a felület burkolatok UV elemek keménységet okozó sók odavezetett, hogy a gyakori mosás, amely maga után vonja további problémákat működését. Némi javulás nyújthat a használata UV fertőtlenítő eszközök kavitáció (ultrahangos) blokk, de csak akkor, ha a nyers víz elegendően biztonságos és mikrobiológiailag dekontamináló funkció főként profilaktikus. Ha a nyers víz egy markáns mikrobiológiai szennyeződést, ez erősen ajánlott fertőtlenítő reagenst (bevezetése nátrium-hipoklorit, ozonizálása, stb), majd felesleg eltávolítása antiszeptikus szert (például aktív szén, vagy a bevezetése redukálószerek, például nátrium-hidrogén-szulfit). Ez megnehezíti a működését, de ez egy szükséges intézkedés, mivel fertőtlenítési folyamat membrán elemek bonyolult és fáradságos pontosságát különben lehetséges visszafordíthatatlan pusztulását a munkafelület a membránok.

Jelenleg nanoszûrés technológiák már megpróbált magabiztosan görcsös az ipari vízkezelő vonalai „nagy testvér” - a módszer a fordított ozmózis sótalanító. A széles Megfelelő membrán elemek, felhalmozódott jelentős tapasztalattal rendelkezik a tervezési, gyártása és üzemeltetése valós nanoszűrés rendszerek. És bár természetesen nanoszűrés - nem csodaszer minden bajok, de feladatát ellátja a „kiváló”.