1. Пристрій і принцип дії мембранних систем зворотного осмосу
2. Принцип дії
3. Примітка

КАТАЛОГ СИСТЕМ ПРОМИСЛОВОГО ЗВОРОТНОГО ОСМОСУ

Процес зворотного осмосу, як спосіб очищення води, використовується з початку 60-х років. Спочатку він застосовувався для опріснення морської води. Сьогодні за принципом зворотного осмосу в світі виробляються сотні тисяч тонн питної води на добу.

Удосконалення технології зробило можливим застосування обратноосмотічеськіх систем в домашніх умовах. На даний момент в світі вже встановлені тисячі таких систем. Отримана зворотним осмосом вода має унікальну ступінь очищення. За своїми властивостями вона близька до талої води стародавніх льодовиків, яка визнається найбільш екологічно чистою і корисною для людини. Інформація про пристрої очищення води на основі мембран зворотного осмосу, пропонованих групою компаній WATER.RU представлена в підрозділі " мембранні системи "Розділу" Продукція ".

Пристрій і принцип дії мембранних систем зворотного осмосу

Демінералізація вихідної води в зворотноосмотичної модулі заснована на принципі зворотного осмосу - відділення демінералізованої води від мінералізованою через тонкопленочную напівпроникну мембрану під тиском вище осмотичного (баромембранного процес), яке для заданих умов і типу застосовуваних мембран становить від 8-12 bar для слабомінералізованих вод до 55 - 60 bar для морської води. При такому тиску через пори синтетичних композитних мембран проходять молекули чистої води і затримуються гідратованих солеобразующіе іони: НСО3-, SO2-, С1, Са2 +, Mg2 +, Na +, K +, Fe2 +, Cu2 + і ряд інших мікроелементів, які мають значно більший розмір.

Слід мати на увазі, що корисна продуктивність модуля (по демінералізованої воді) не дорівнює продуктивності насоса високого тиску, а завжди менше, що в свою чергу залежить від температури і іонного складу вихідної води - в основному від сульфатно-кальцієвого співвідношення і загальної мінералізації.

Установка зворотного осмосу або мембранний модуль складається з:

• патронного або мультипатрони фільтра тонкого очищення (тонкість фільтрації 5 мкм)
• насоса високого тиску
• мембранної групи
• засобів автоматики і регулюючих елементів
• КВП
• пульта управління
• опорної рамної конструкції
• системи промивки мембранних елементів CIP

Конструктивне виконання установки зворотного осмосу визначається якісним складом вихідної води, рівнем загального солевмісту і кількістю мембранних елементів необхідних для отримання необхідної продуктивності установки. За конструктивним виконанням можна виділити три основні групи установок. В основі конструктивного і компоновочного рішення лежить спосіб організації мембранної групи, який, в свою чергу, визначає процентне відношення очищеної води і концентрату.

До першої групи ми відносимо установки малої продуктивності (від 0,1 до 5 куб.м / год).

Основною відмінністю установок цієї групи є те, що один або кілька мембранних елементів встановлені в одному напірному корпусі. Таке рішення дозволяє розробляти і виготовляти прості і не дорогі системи зворотного осмосу. Компонування установок може бути вертикальної, в разі використання одного мембранного елемента або горизонтальної, коли використовується кілька елементів.

До другої групи ми відносимо установки малої та середньої продуктивності і установки для солоноватой води.

Для установок цієї групи характерно те, що кілька мембранних елементів встановлені в два, паралельно підключені напірні корпусу. Таке рішення дозволяє розробляти і виготовляти більш складні системи зворотного осмосу з високим виходом очищеної води. Установки цієї групи здатні працювати на більш солоних водах, включаючи морську. Компонування - горизонтальна. Кількість корпусів в мембранної групі може бути кратне 2.

І, нарешті, найцікавіша і складна, третя група установок високої продуктивності. Особливістю цих установок є те, що концентрат з основної групи подається на додаткову групу мембран, чим досягається високий відсоток виходу чистої води з установки. Таке рішення дозволяє доводити ставлення фільтрату до концентрату до 75%, що в кінцевому підсумку зменшує загальне енергоспоживання установки, скидання в каналізацію і вартість очищеної води. Однак необхідно враховувати, що додаткова група мембранних елементів працює в більш важких умовах, ніж основна, а це змушує вживати додаткових заходів по відновленню або промиванні мембран. В обратноосмотічеськіх системах , Які ми відносимо до третьої групи, реалізується більш складна технологічна схема, апаратна частина і алгоритм управління установкою.

Основу будь-якої зворотноосмотичної установки становить несуча рама. Розробці рам ми приділяємо особливу увагу. Рама не тільки визначає зовнішній вигляд установки. але і забезпечує міцність і жорсткість конструкції і оптимальну компоновку системи, що створює зручність в експлуатації, обслуговуванні та ремонті як всієї системи в цілому, так і окремих її компонентів. Ми проектуємо раму з урахуванням особливостей кожного конкретного об'єкта і виготовляємо на спеціалізованому підприємстві. Ми застосовуємо рами з нержавіючої сталі або верстатного алюмінієвого профілю, рідше, пофарбовані металеві конструкції. Залежно від вимог до виробу рама обов'язково укомплектована регульованими по висоті опорами або, додатково, колісними опорами.

На рамі змонтовані: багатоступінчастий відцентровий насос, мембранна група, 5 мкм мультипатрони фільтр, запірний електромагнітний клапан, реле тиску і зворотний клапан система промивання мембран. На передній панелі рами розміщені ротаметри чистої води і концентрату, манометри вимірювання тиску вхідної води і робочого тиску, регулювальний вентиль зміни робочого тиску в лінії концентрату і шафа управління установкою. На трубопроводі в лінії вхідний води перед насосом послідовно змонтовані: фільтр тонкого очищення 5 мкм, електромагнітний нормально-закритий клапан, реле захисту насоса «по сухому ходу» і зворотний клапан.

На трубопроводі в лінії демінералізованої води встановлений запобіжний клапан, що забезпечує аварійне скидання води при тиску в лінії демінералізованої води вище 3 bar і датчик кондуктометра - вимірювача питомої електропровідності знесоленої води.

Проточні частини насоса виконані з нерж.сталі, проточні частини клапана і реле тиску виконані з латуні, монтаж трубопроводів виконаний з поліпропілену, арматура і фітинги виконані з нерж.сталі, латуні і бронзи.

Обратноосмотічеській модуль повністю агрегатирован і підключається в складі установки водопідготовки до трубопроводів вихідної води, демінералізованої води і зливу в каналізацію. Пульт управління модуля підключається до лінії 3-х фазного змінного струму 380 В / 50 Гц.

Принцип дії

осмос

Явище осмосу лежить в основі обміну речовин всіх живих організмів. Завдяки йому в кожну живу клітину надходять поживні речовини і, навпаки, виводяться шлаки.

Явище осмосу спостерігається, коли два соляних розчину з різними концентраціями розділені напівпроникною мембраною.

Ця мембрана пропускає молекули і іони певного розміру, але служить бар'єром для речовин з молекулами більшого розміру. Таким чином, молекули води здатні проникати через мембрану, а молекули розчинених у воді солей - ні.

Якщо по різні боки напівпроникною мембрани знаходяться солесодержащие розчини з різною концентрацією, молекули води будуть переміщатися через мембрану з слабо концентрованого розчину в більш концентрований, викликаючи в останньому підвищення рівня рідини. Через явища осмосу процес проникнення води через мембрану спостерігається навіть в тому випадку, коли обидва розчини знаходяться під однаковим зовнішнім тиском.

Різниця в висоті рівнів двох розчинів різної концентрації пропорційна силі, під дією якої вода проходить через мембрану. Ця сила називається "осмотичним тиском".

У разі, коли на розчин з більшою концентрацією впливає зовнішній тиск, що перевищує осмотичний, молекули води почнуть рухатися через напівпроникну мембрану в зворотному напрямку, тобто з більш концентрованого розчину в менш концентрований.

Цей процес називається "зворотним осмосом". За цим принципом і працюють всі мембрани зворотного осмосу.

В процесі зворотного осмосу вода і розчинені в ній речовини розділяються на молекулярному рівні, при цьому з одного боку мембрани накопичується практично ідеально чиста вода, а всі забруднення залишаються по іншу її сторону. Таким чином, зворотний осмос забезпечує набагато вищий ступінь очищення, чим більшість традиційних методів фільтрації, заснованих на фільтрації механічних частинок і адсорбції ряду речовин за допомогою активованого вугілля.

Примітка

У системах зворотного осмосу побутового призначення тиск вхідної води на мембрану відповідає тиску води в трубопроводі. У разі, якщо тиск зростає, потік води через мембрану також зростає.

На практиці, мембрана в повному обсязі затримує розчинені у воді речовини. Вони проникають через мембрану, але в дуже малих кількостях. Тому очищена вода все-таки містить незначну кількість розчинених речовин. Важливо, що підвищення тиску на вході не призводить до зростання вмісту солей у воді після мембрани. Навпаки, більший тиск води не тільки збільшує продуктивність мембрани, але і покращує якість очищення. Іншими словами, чим вище тиск води на мембрані, тим більше чистої води кращої якості можна отримати.

В процесі очищення води концентрація солей з боку входу зростає, через що мембрана може засмітитися і перестати працювати. Для запобігання цьому уздовж мембрани створюється примусовий потік води, що змиває "розсіл" в дренаж.

Ефективність процесу зворотного осмосу по відношенню до різних домішок і розчинених речовин залежить від ряду факторів. Тиск, температура, рівень рН, матеріал, з якого виготовлена ​​мембрана, і хімічний склад вхідної води, впливають на ефективність роботи систем зворотного осмосу.

Неорганічні речовини дуже добре відділяються зворотноосмотичної мембраною. Залежно від типу застосовуваної мембрани (ацетатцеллюлозное або тонкоплівкова композитна) ступінь очищення становить по більшості неорганічних елементів 85% -98%.

Мембрана зворотного осмосу також видаляє з води і органічні речовини. Органічні речовини з молекулярною вагою понад 100-200 видаляються повністю; а з меншим - можуть проникати через мембрану в незначних кількостях. Великий розмір вірусів і бактерій практично виключає вірогідність їх проникнення через мембрану.

У той же час, мембрана пропускає розчинені у воді кисень і інші гази, що визначають її смак. В результаті, на виході системи зворотного осмосу виходить свіжа, смачна, настільки чиста вода, що вона, строго кажучи, навіть не вимагає кип'ятіння.

Детальніше ознайомитися з системами зворотного осмосу ви можете тут .