Технология обратного осмоса - самая чувствительная из известных технологий мембранной фильтрации. Это система, в которой высокое давление применяется для удаления или восстановления из воды растворенных неорганических и органических веществ, которые обычно используются при очистке промышленных сточных вод, чтобы обеспечить возможность повторного использования сточных вод.

Метод обратного осмоса (RO) используется в мире с 1970-х гг. Этот метод, который вначале использовался только для получения питьевой воды из морской воды на кораблях, поскольку был очень дорогим, со временем подешевел и вошел под прилавок в наши дома. С развитием технологий производства мембран стоимость воды, получаемой с помощью ТО, также значительно снизилась.

В процессе обратного осмоса требуется давление, которое обеспечивается насосом. Такая информация, как количество мембран, входящих в установку обратного осмоса, тип мембраны, применяемое давление, коэффициент извлечения, может быть получена только при тщательном анализе характера исходной воды.

В производстве безалкогольных напитков 80-90% продукта составляет вода, и качество воды напрямую влияет на конечный продукт. В этом контексте сырая вода, поступающая на предприятие, должна быть подготовлена до качества, которое можно использовать в производстве. Первое - довести щелочность до приемлемого уровня. Щелочность - это способность воды нейтрализовать кислоту, выраженная в мг/литр CACO3. Второе - уменьшить количество общего количества растворенных веществ (TSM) (мг/литр), особенно хлорита и сульфат-анионов.В случае щелочности и других неорганических веществ вода может быть подготовлена простым фильтрованием песка с обратной промывкой и последующим хлорированием/озонированием. Хотя этот процесс фильтрует воду до 5-10 микрон, песчаный фильтр, микроорганизмы, которые образуются в нем со временем, и большое количество воды, потребляемое при обратной промывке, являются отрицательными аспектами.

В последние годы широкое распространение получило использование мембран для целей фильтрации. Они представляют собой полимерные (пластиковые) или керамические структуры с мелкими порами на них. Помимо твердых частиц, растворенные неорганические и органические вещества, а также крупные

В основном, мембранная фильтрация подразделяется на микрофильтрацию (MF), ультрафильтрацию (NF), нано-фильтрацию (NF) и обратный осмос в зависимости от применяемого повышения давления.

02. Технические термины, используемые в системе обратного осмоса

Ион Природный минерал, который принимает или отдает электроны при растворении в воде. Например, когда поваренная соль (NaCl) растворяется в воде, образуются ионы (Na +) и (Cl -).

Деминерализованный = деионизированный : Для отделения минералов и ионов от воды. "Деионизированная вода" или "деминерализованная вода" - это чистая вода, не содержащая минералов.

Регенерация: Восстановление ионообменных смол до их первоначального состояния с помощью химического процесса, "регенерация".

Проводимость Это способность воды проводить электричество. Наиболее часто используемыми единицами измерения являются "микросименс/см" (S/см) и микрометр. По мере увеличения количества растворенных в воде минералов электропроводность воды увеличивается. Пример: Если в воде содержится только 100 мг/лт соли NaCl и нет других растворенных веществ, проводимость этой воды составляет 212 микросименс/см.

Общее количество растворенного вещества: Это сумма весов растворенных в воде минералов, измеряемая в мг/литр. По мере увеличения количества растворенного вещества в воде, электропроводность воды увеличивается.

Общая жесткость Это сумма соединений кальция (Ca) и магния (Mg), растворенных в воде. В нашей стране твердость выражается в трех различных единицах: мг/лт в CaCO3 (карбонат кальция); французская жесткость (= 10 мг/лт CaCO3); немецкая жесткость (= 17,9 мг/лт CaCO3).

Общая щелочность Способность воды нейтрализовать кислоту. Это сумма ионов CO3, HCO3 и OH в воде. Общая щелочность выражается в мг/лт CaCO3.

pH: Значение pH находится между цифрами 0 и 14. pH = 7 - это числовое значение нейтральной воды. Если pH находится между 0 и 6,5, вода характеризуется как "кислотная", а если pH находится между 8 и 14, вода характеризуется как "основная" или "щелочная".

Растворенный диоксид углерода: Определяет количество растворенного в воде газа CO2 в мг/лт.

Мембрана: Полупроницаемый двумерный биологический орган, называемый "мембраной" у живых существ в природе, "синтетическая мембрана", функционирующая в системе обратного осмоса. Другое название метода обратного осмоса в литературе - "мембранный метод",

03. Причины, способствующие развитию устройства обратного осмоса

Каждый день делаются новые изобретения и получаются патенты. Однако не все эти новые изобретения приживаются на рынке. Важнейшие причины, по которым технология очистки воды обратным осмосом закрепилась на мировом рынке и стремительно развивается:

"КАЧЕСТВО ВОДЫ" приобретает все большее значение в отрасли; Обогащающиеся люди хотят жить и отдыхать в приморских районах, которые не имеют достаточного количества воды, подталкивая природные условия, а города и отели, расположенные на побережье и имеющие ограниченные ресурсы "пресной воды", создают системы ТО для производства питьевой и хозяйственной воды из морской воды. Количество таких систем постоянно растет.

03.01. Улучшение качества воды для промышленных нужд

"Техника ионообменной смолы" была разработана много лет назад для улучшения химического качества воды, то есть для удаления из воды растворенных в ней минералов. Благодаря этой технике была обеспечена не только промышленность, но и развитие старых судов, работающих с паровыми котлами высокого давления. Сегодня метод обратного осмоса (RO) предпочтителен вместо ионообменника из смолы во многих областях применения, поскольку RO более экономичен и более экологичен по сравнению с системами из смолы.

Принцип работы ионообменных смол :

Устройства, которые мы называем "умягчителями воды" и которые сегодня есть на каждом промышленном предприятии, также являются "ионообменниками". Эти устройства также содержат ионообменную смолу. Эти смолы, регенерируемые поваренной солью, т.е. "NaCl", забирают из воды ионы кальция (Ca) и магния (Mg), которые называются жесткостью, и вместо них отдают воде ион натрия (Na), содержащийся в соли NaCl. В результате жесткость в воде удаляется, но содержание натрия в воде увеличивается, то есть вода не очищается, минеральный состав воды не изменяется, а проводимость воды не изменяется, а даже немного увеличивается.

Деминерализовать воду можно с помощью устройств, называемых "деминерализованными" или "деионизированными", которые по внешнему виду похожи на устройства для умягчения воды, но содержат внутри другие смолы. В этой технике используются два совершенно разных типа "ионообменных" смол. С помощью "Катионной смолы" заряженные ионы (+) в воде удаляются и заменяются ионами (H+) в кислоте (HCl). "Анионная смола" удаляет (-) заряженные ионы из воды и заменяет их на ионы (OH-) в каустике (NaOH). В конце этого процесса, поскольку заряженные ионы (H+) и (OH-) в воде соединяются между собой и образуют H2O, т.е. молекулу ВОДЫ, вода очищается от минералов и становится чистой.

Системы, работающие с ионообменными смолами, все еще используются, но имеют некоторые эксплуатационные проблемы:

Из-за длительного времени регенерации для непрерывного получения чистой воды необходимо использовать по два бака со смолой (резервирование). Кроме того, система оснащена емкостями большого объема для кислоты и каустика, необходимых при регенерации этих смол. В дополнение к этим резервуарам требуется еще один большой резервуар для сбора сточных вод, образующихся в процессе регенерации. В этом резервуаре происходит нейтрализация pH сточных вод, собранных в этом резервуаре, после чего вода сбрасывается. По этим причинам система деминерализации смолы очень громоздка и занимает много места. Например, поскольку на кораблях не хватает места, судостроительные организации предпочитают системы TO, которые занимают меньше места, вместо систем из смолы.

После каждой регенерации смол качество производственной воды может ухудшаться в течение определенного периода времени. Это слабое место систем со смолой.

Для регенерации смол используется большое количество кислот и каустика. Самая большая эксплуатационная проблема возникает при работе с этими химикатами. Потому что эти два химических вещества очень вредны для человека и окружающей среды. Закупка этих двух химикатов, контроль их качества во время закупки, их хранение, риск ожогов кожи, вызванных попаданием брызг на операторов (мне обожгло руку кислотой во время управления дозировочным насосом) приносит множество проблем в работе.

Экологические вопросы: Во время регенерации смол образуются тонны кислой и едкой воды. Эту воду невозможно отправить в канализацию или даже на очистные сооружения. Эти воды сначала должны быть собраны в резервуаре для выравнивания рН, где они нейтрализуются по рН, а затем отправляются на очистные сооружения. Это делает систему громоздкой, занимает много места и увеличивает стоимость производства чистой воды. Кроме того, эксплуатация резервуара для нейтрализации рН включает в себя системы дозирования и автоматики, которые также представляют риск ожогов кожи для оператора во время технического обслуживания.

В странах, где трудовое законодательство и правила охраны труда работают хорошо, страховые риски рабочих мест, где используются кислоты и каустики, высоки, и такие рабочие места платят больше страховых взносов страховым компаниям.

В связи с вышеуказанными эксплуатационными проблемами, устройство обратного осмоса (RO) после его изобретения стало предпочтительным в промышленных странах, особенно в США. Конечно, цены на устройства TO были высокими, когда они только были изобретены. Поэтому вышеперечисленные эксплуатационные проблемы, которые сегодня кажутся негативными, рассматривались как "управляемые" проблемы по сравнению с высокой ценой ТО. Однако с 1990 года устройства ТО стали дешевле, а стоимость воды, полученной с помощью ТО, значительно снизилась благодаря развитию мембранных технологий (стоимость тонны воды, полученной с помощью ТО из скважинной воды, содержащей не более 2000 мг/литр растворенных минералов, составляет порядка 0,20 - 0,30 USD). Текущие цены и эксплуатационные расходы на устройства TO очень низкие, поэтому TO предпочтительнее систем из смолы, которые имеют эксплуатационные риски и трудности в эксплуатации.

04. Система обратного осмоса

Типы систем обратного осмоса: бытовые, промышленные и подкапотные

Доступно.

Системы обратного осмоса, используемые при низком расходе

Модели обратного осмоса с низким расходом воды для домашних хозяйств или предприятий с низкой потребностью в воде

они подходят. Эти системы обратного осмоса имеют производительность очистки от 40 л/ч до 500 л/ч.

Промышленные системы обратного осмоса

Системы обратного осмоса с высокой пропускной способностью производятся для предприятий большой мощности, гостиниц и всех типов организаций с высокой потребностью в воде. Эти системы обратного осмоса имеют производительность очистки от 850 л/ч и до желаемого расхода.

Системы обратного осмоса под столом

04.01. Принцип работы системы обратного осмоса

Принцип работы процесса обратного осмоса осуществляется благодаря мембранам на устройстве. Вода проходит через поры мембран под высоким давлением. Во время этого процесса молекулы воды и некоторые неорганические молекулы могут проходить через эти поры, в то время как большинство веществ в воде не могут пройти через эти поры и выходят в виде концентрированной воды. Этот процесс позволяет получить гораздо лучшее качество воды при требуемой производительности по сравнению с другими системами фильтрации. С развитием технологий стало возможным производство полностью автоматических устройств обратного осмоса, и устройства обратного осмоса заняли первое место в профессиональной очистке благодаря производству высококачественной воды с требуемой скоростью потока.

Поскольку скорость потока воды на выходе обратного осмоса будет очень низкой, ее необходимо хранить. Шасси устройств обратного осмоса изготовлено из нержавеющей стали. Все необходимое для работы оборудование находится на нем.

Осмос играет очень важную роль в жизни живых существ в природе. Трудно понять обратный осмос, не зная принципа осмоса. Осмос (переход) прекрасно работает во многих местах в природе, например, корни растений берут воду из почвы, берут и отдают жидкость из крови для питания клеток организма, отделение крови от мочи в почках. При использовании OZMOZ вода в почве открывает мембрану на корне растения и попадает в воду, которая является более соленой. Однако давление воды в почве меньше, чем давление воды в корнях высокого дерева. Несмотря на это, менее минерализованная вода в почве попадает в корень дерева даже на высоте 100 метров, и таким образом дерево получает необходимую ему воду и минералы и продолжает свою жизнь. Это природное явление доказывает, что менее минерализованная вода имеет давление по сравнению с более минерализованной. Благодаря этому осмотическому давлению, возникающему из-за разницы в солености (минерализации) вод, вода под одинаковым атмосферным давлением легко проходит через мембрану (т.е. перепонку), разделяющую живые организмы или клетки. В этом природном явлении закон соединения сосудов не действует между водами, разделенными мембраной.

С помощью устройств обратного осмоса (RO) можно получить хорошую воду из очень плохой и соленой воды, обратив вспять это природное явление. Как показано на схеме, если мы разделим контейнер на две части полупроницаемой мембраной TO, если мы поместим морскую воду с одной стороны и чистую воду с другой стороны, нам нужно будет приложить давление на сторону морской воды, чтобы предотвратить переход чистой воды на сторону морской воды. Устройства, изготовленные по этой технологии, называемой обратным осмосом, используются во многих местах в мире и в нашей стране, от электростанций до предприятий по окраске текстиля, от производства безалкогольных напитков до производства питьевой воды.

Функционирование устройства TO аналогично функционированию почек у людей и животных. Почка отделяет вредные вещества от крови и выводит их из организма в виде мочи с небольшим количеством воды. Устройство TO также отделяет минералы от воды и нуждается в небольшом количестве воды для их выведения. Если воды недостаточно для удаления минералов, в ТО образуются камни, как и в почках.

04.02. Мембрана обратного осмоса

В системы обратного осмоса, основанные на мембранной фильтрации, подается поток под давлением параллельно поверхности мембраны. Часть этого потока стремится пройти через мембрану. Частицы и растворенные минералы, которые не могут пройти через мембрану, оставляют после себя концентрированный раствор. Концентрированный раствор течет параллельно поверхности мембраны. Таким образом, предотвращается накопление растворенных минералов и частиц на мембране.

Мембраны обратного осмоса действуют как барьер против всех растворенных солей, неорганических молекул и органических молекул с молекулярной массой более 100. Молекулы воды, т.е. молекулы, которые могут свободно проходить через мембрану, образуют очищенный производственный поток. Эффективность систем обратного осмоса по отделению молекул воды от растворенных солей составляет 95

Вы можете поделиться

Добавить комментарий

Ваш электронный почтовый ящик не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Информационный бюллетень
Пользоваться скидками