info@medfilter.ru

Установки серии УВОИ-«МФ»-1812 для получения «Воды очищенной» по ФС 2.2.020.15

Серийно выпускаемые «НПК Медиана-фильтр» обратноосмотические установки (например, серии ДВС-М по ТУ № 3697-003-46824383-2004) предназначены для очистки вод из подземных и поверхностных источников посредством обессоливания или корректировки солевого состава [129]. Они применяются для снабжения водой заданного качества энергетических и промышленных предприятий, объектов хозяйственно-питьевого водоснабжения.

НПК "Медиана-фильтр" представляет современные системы очистки воды и водоподготовки:

Лабораторные установки

Засыпные фильтры

Промышленные системы

Мобильные системы

Системы водоподготовки серии ДВС-М на восьмидюймовых мембранных элементах относятся к напорным установкам обратного осмоса с горизонтальными напорными корпусами. Совокупность корпусов образует напорный блок водоподготовительной установки, расположенный на металлической раме. Штуцера каждого мембранного корпуса присоединены к соответствующим коллекторам: исходной воды, фильтрата или концентрата. Для контроля целостности мембранных обратноосмотических элементов на каждом корпусе с его обеих сторон расположены два пробоотборника фильтрата.

Исходная вода направляется повышающим насосом через коллектор внутрь каждого корпуса. Давление воды в мембранном блоке поддерживается регулируемыми дросселями, а контроль давления, расходов воды и качества фильтрата на выходе из обратноосмотической установки осуществляется соответствующими средствами КИП. Управление установками возможно в ручном или автоматическом режимах.

Автоматизация работы установок водоподготовки обеспечивается промышленным контроллером в следующих технологических режимах:

• режим подготовки к производству;
• режим производства чистой воды;
• режим ожидания;
• режим химической мойки обратноосмотического мембранного блока.

Материалы. Рама мембранного обратноосмотического блока изготавливается из нержавеющей или покрытой антикоррозийными составами стали. Высоконапорные трубопроводы и запорно-регулирующая арматура установок изготавливается из нержавеющей стали. Низконапорные трубопроводы и коллекторы изготавливаются из поливинилхлорида. По специальному заказу могут быть использованы другие материалы.

Комплектность поставки. Все оборудование устанавливается на общей раме; у крупногабаритных водоподготовительных установок большой производительности отдельные узлы могут размещаться на индивидуальных рамах. Точное количество, состав и габаритные размеры отдельных узлов определяются при проектировании с учетом конкретных условий эксплуатации.

Типовая поузловая комплектация обратноосмотической установки:

• блок микрофильтрации;
• насосная станция;
• мембранный блок;
• средства КИП и А;
• станция химической мойки;
• обвязка из трубопроводов с арматурой.

Дополнительное оборудование:

• станция дозирования ингибитора солеотложения;
• станция дозирования метабисульфита натрия;
• станция дозирования биоцида;
• насосная станция между каскадами/ступенями;
• станция определения коллоидного индекса КИ 15 ( SDI ),

Состав блока автоматического управления (тип контроллера, наличие верхнего уровня, количество передаваемых сигналов и т.д.) определяется по согласованию с Заказчиком. Выбор дополнительного оборудования водоподготовки определяется при проектировании.

Технические характеристики одного из типовых рядов обратноосмотических установок серии «ДВС-М» представлены в табл. 5.12.

5.12. Технические характеристики обратноосмотических установок серии ДВС-М

Внешний вид и габаритные размеры установки обратного осмоса типа ДВС-М/150-8- 54 производительностью 50 м 3 /ч приведены на рис. 5.17.

Рассмотрим подробнее состав и устройство простейшей серийной обессоливающей установки типа ДВС-М/150-4, (рис. 5.18). Установка водоподготовки представляет собой раму из нержавеющей стали на которой размещены микрофильтры Ф1, Ф2, насос высокого давления Н1 , блок обратноосмотических мембран, ротаметры F 1, F 2, F 3, щит управления, регулирующие вентили и клапаны.

Габаритные размеры

Рис. 5.17. Обратноосмотическая установка серии ДВС-М/150-8-54

Рис. 5.18. Гидравлическая схема обратноосмотической установки ДВС-М/150-4

Технические характеристики установки обессоливания воды обратным осмосом:

• марка – ДВС-М/150-4;
• режим работы – автоматический с выключением при снижении давления питающей воды или повышении давления на выходе установки;
• производительность: номинальная – 0,7 м3/ч при 10 ° С; максимальная – до 1,25 м3/ч при 25 ° С;
• габариты, мм: ш х д х в – 750х800х1800;
• регенерация мембран обратного осмоса в ручном режиме при повышении перепада давления, снижении производительности или снижении качества фильтрата;
• масса установки – 180 кг ;
• рабочее давление на мембранном блоке – 10–12 атм;
• максимально допустимое давление для обратноосмотических мембранных элементов – 18 атм;
• максимально допустимый перепад давлений (на один мембранный элемент) – не более 1 атм;
• рабочий диапазон рН – 2–11;
• диапазон рН при химической мойке и санировании (30 мин) – 1–13;
• установленная мощность – 2,2 кВт;
• степень обессоливания входной воды – 98 %.

Работа обратноосмотической установки

В состав обратноосмотической установки ДВС-М/150-4 входят: блок микрофильтрации, мембранный блок, блок управления работой водоподготовительной установки и контроля качества воды, блок химической мойки и регенерации, контрольно-измерительные приборы, запорно-регулирующая арматура (рис. 5.18).

Предварительно подготовленная вода, соответствующая требованиям к воде для установок обратного осмоса, подается на блок предварительной очистки , состоящий из фильтров Ф1 с рейтингом 20 мкм и Ф2 с рейтингом 5 мкм и удаляющий из воды взвешенные нерастворимые частицы размером более 5 мкм. Степень загрязнения фильтрэлементов определяется по перепаду давления на манометрах Р1 и Р2.

Далее вода поступает на повышающий насос Н1 . Под давлением около 10–12 атм или 14–16 атм (в зависимости от типа установленных мембран), создаваемым насосом Н1, вода проходит через обратноосмотический мембранный блок, где происходит разделение потока исходной воды на фильтрат и концентрат.

В данной конструкции используются от 1 до 4 мембранных элементов типа BW 30 типоразмера 4040, размещенных в индивидуальных мембранных корпусах из нержавеющей стали. Мембранные модули включены параллельно по фильтрату и последовательно – по концентрату – т.е. концентрат с первого модуля поступает на второй (рис. 5.18), где из него дополнительно извлекается чистая вода, затем на третий и четвертый. Это дает возможность существенно сократить расход подготовленной исходной воды и объем сбрасываемого концентрата. Так, при одинаковом давлении воды на входе в мембранный блок поток концентрата по отношению к потоку фильтрата приблизительно составит:

Концентрат частично направляется на вход насоса по петле рециркуляции, а остальная его часть сливается в дренаж (канализацию).

Рециркуляция концентрата, расход которого регулируется дросселем Др2, позволяет дополнительно сократить потребность в исходной воде при незначительном ухудшении качества очищенной воды. В этом случае расход концентрата от объема фильтрата составляет:

Установка рабочего режима производится дросселем концентрата Др1, которым регулируется рабочее давление на обратноосмотическом мембранном блоке.

Очень важным для обеспечения максимальной продолжительности эксплуатации обратноосмотических элементов является наличие так называемой фазы гидравлической промывки мембранного блока, проводимой перед началом производства чистой воды, и периодически – в течение рабочего режима очистки, с интервалом в 1 ч. Быстрая гидравлическая промывка осуществляется путем открытия клапана К2, расположенного параллельно дросселю Др1. Вследствие этого резко возрастает поток воды через мембранный блок в цепи концентрата и падает рабочее давление на мембранах обратного осмоса. Длительность гидравлической промывки составляет 10–50 сек.

Фильтрат, т.е. обессоленная вода, поступает в накопительную емкость. Его качество контролируется по показаниям датчика электропроводности Q Е1. При несоответствии качества заданному, контроллер включает режим промывки мембран обратного осмоса.

При необходимости внеочередную гидравлическую промывку можно провести вручную, полностью открыв дроссель концентрата Др1.

Блок автоматического управления работой установки и контроля качества воды.

Блок управления реализован на электронном программируемом контроллере, который позволяет максимально автоматизировать процесс получения очищенной воды. Блок включает встроенные кондуктометры, к нему подсоединены датчики давления, сухого хода, температуры и исполнительные электромагнитные клапаны.

На экране монитора контроллера отображаются величины значе ний электропроводности, температуры, состояние насосов, клапанов и т.д. Также по сообщениям в бегущей строке (в автоматическом режиме работы) можно судить о фазе работы установки и наличию аварийных ситуаций.

Блок химической мойки и регенерации

В процессе эксплуатации мембраны обратного осмоса забиваются отложениями солей жесткости, коагулировавшими коллоидами и органическими соединениями, что влечет за собой снижение производительности и ухудшение качества получаемого фильтрата. Для устранения этих отрицательных явлений периодически производится химическая мойка обратноосмотических мембран. Для ее проведения в се промышленные установки комплектуются стационарным модулем промывки. Он содержит емкость, насос, подогреватель, микрофильтр и систему запорных кранов, комплект дополнительных шлангов для подключения блока мойки к мембранному блоку (рис. 5.19–5.21).

Рис. 5.19. Упрощенная схема блока химической мойки для обратноосмотических установок

Применяются разные виды кислотных растворов (все они используются при температуре 40–45 °С):

• для удаления с поверхности мембран минеральных загрязнений (СаСО3 , CaSO4 , BaSO4 ). рН рабочего раствора 2,2–2,3. Эффективность отмывки контролируется по динамике изменения рН моющего раствора. Отмывка считается завершенной, когда рН моющего раствора стабилизируется, но при этом не будет превышать 3,4.
• для удаления с поверхности обратноосмотических мембран минеральных загрязнений, содержащих соединения железа. рН рабочего раствора 2,2–2,3. Отмывка считается завершенной, когда рН моющего раствора не будет превышать 3.
• для удаления с поверхности мембран минеральных загрязнений, включающих соединения железа на основе фосфорорганических кислот. рН рабочего раствора 1,6–1,7. Отмывка считается завершенной, когда рН моющего раствора не будет превышать 3,0.

Рис. 5.20. Блок химической мойки обратноосмотических мембранных элементов для установок серии ДВС-М/150-8-6-(18)

Щелочной раствор, содержащий неорганические комплексообразователи, используется для удаления с поверхности мембран обратного осмоса илистых, биологических и органических загрязнений. рН рабочего раствора 12,2–12,5. Отмывка считается завершенной, когда рН будет превышать 10,5.

Щелочной раствор с исходным рН 11,0–11,25 используется для удаления загрязнений, включающих соединения кремния. Отмывка считается завершенной, когда рН моющего раствора стабилизируется, но при этом будет превышать 10.

Рис. 5.21. Блок химической мойки для промышленных обратноосмотических установок серии ДВС-М/150-8-54

Как правило, цикл обработки моющим составом состоит из нескольких операций, включающих: нагревание раствора, циркуляционную промывку раствором реагента в течение 20–30 мин, выдержку обратноосмотических мембранных элементов в моющем растворе от 20 мин до нескольких часов, его дополнительную рециркуляцию в течение 15–20 мин и отмывку водоподготовительной установки от остатков раствора очищенной водой . Такой цикл проводится для каждого из применяемых химических агентов.