Pabrik reverse osmosis industri: aturan, petunjuk pemasangan, filter, dan prinsip operasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Pabrik reverse osmosis industri dicirikan oleh tingkat pemurnian air yang tinggi dan biaya pengoperasian yang rendah. Elemen utama dari modul kerja adalah blok membran yang dilalui cairan. Tekanan berlebih yang tercipta berkontribusi pada proses reverse osmosis - aliran "pelarut" (air murni) melalui membran. Tidak seperti desalinasi kimia tradisional, teknologi ini lebih ramah lingkungan, karena tidak memerlukan penggunaan reagen yang agresif.

Tujuan

Industri reverse osmosis tanaman digunakan untuk memurnikan air dari garam mineral untuk tujuan penggunaan lebih lanjut dalam keperluan industri, komersial dan domestik. Teknologi ini sangat menjanjikan, karena memungkinkan Anda untuk menghilangkan partikel yang sangat kecil dari cairan - hingga 0,0001 mikron (garam kalsium dan magnesium yang mempengaruhi kesadahan air, sulfat, nitrat, molekul pewarna).

Pemurnian air dengan metode ini digunakan dibidang-bidang seperti:

• mengurangi jumlah garam di perairan yang diambil dari sumber lokal di atas permukaan tanah (mata air, sungai, danau) dan bawah tanah;
• desalinasi air laut (payau);
• persiapan solusi untuk proses teknologi;
• pengolahan air rumah boiler dan pabrik boiler;
• menyelesaikan pengolahan air limbah di sirkuit air tertutup;
• desinfeksi air untuk keperluan medis;
• industri makanan - klarifikasi, stabilisasi dan konsentrasi jus, minuman ringan dan anggur.

Paling sering, pabrik reverse osmosis industri adalah bagian dari sistem pemurnian dua tahap. Pada tahap pertama, cairan mengalami filtrasi mekanis, yang menghilangkan partikel yang lebih besar.

Inti dari teknologi

Prinsip pengoperasian pabrik reverse osmosis adalah cairan yang akan dimurnikan dilewatkan melalui membran semi-permeabel yang sepenuhnya atau sebagian menjebak molekul. Dengan osmosis langsung, air mengalir menuju larutan. Jika Anda menerapkan tekanan pada komposisi pertama di atas nilai kesetimbangan (osmotik), maka air akan bergerak ke arah yang berlawanan. Ini memastikan selektivitas pembersihan.

Tingkat tekanan yang diperlukan dalam pemasangan filter osmosis balik tergantung pada konsentrasi garam (semakin tinggi, semakin tinggi tekanan). Jadi, dengan mineralisasi 20-30 g/l adalah 5-10 MPa. Peralatan pembersih dapat menggunakan tekanannya sendirisistem pasokan air industri atau peningkatan tekanan sedang (penggunaan pompa). Jenis membran mempengaruhi tingkat kemurnian air. Ketika tersumbat, sistem kehilangan efektivitasnya, sehingga perlu untuk melakukan perawatan unit ini tepat waktu.

Paket

Komponen utama pabrik reverse osmosis industri adalah:

• dasar (berdiri);
• filter halus (peralatan pengolahan air);
• unit membran (jumlahnya ditentukan berdasarkan kinerja satu unit dan seluruh instalasi secara keseluruhan);
• pompa tekanan tinggi untuk memberikan tekanan diferensial yang diperlukan;
• pipa dengan instrumentasi dan katup;
• unit pembilasan untuk pembersihan membran;
• kabinet kontrol listrik dan pengontrol.

Unit modern memiliki desain modular, memungkinkan perakitan akhir di lokasi dengan spesifikasi tertentu yang dapat dimodifikasi jika diperlukan. Unit utamanya adalah bejana tekan dengan membran reverse osmosis. Selain itu, pemasangan sistem reverse osmosis dapat dilengkapi dengan jenis peralatan berikut:

• sistem pengolahan air sebelum pengolahan osmotik;
• kapasitas cairan murni atau asli;
• sistem pengiriman.

Peralatan mungkin juga termasuk sistem penghambatanendapan garam (karbonat, sulfat, dan fosfat) pada membran, yang mencakup pompa dosis untuk suplai reagen, sensor level, katup, dan tabung. Pemasangan pompa reverse osmosis dilakukan secara terpisah. Itu dipasang pada tangki reagen menggunakan braket, setelah itu saluran masuk reagen dan sensor level di tangki dipasang. Peralatan teknologi ini memungkinkan Anda untuk memperpanjang umur membran dan mengurangi biaya perawatan. Antiscalant (penghambat sedimentasi) ditambahkan ke air pada konsentrasi 2-5 mg/l.

Skema yang disarankan

Ada beberapa opsi tata letak untuk pabrik reverse osmosis industri, yang dipilih tergantung pada sifat sumber air:

1. Perlakuan air mineral yang berasal dari sumur: filter kasar (CSF) - unit reverse osmosis (ROO).
2. Pemurnian air dengan kandungan besi tinggi, suspensi, warna tinggi: CSF - filter pengurukan mekanis (melalui lapisan beban filter) - filter pemurnian serapan - UOO.
3. Pengolahan air mineralisasi tinggi: CSF - ultrafiltrasi (pelunakan air) - filter pemurnian penyerapan - UOO.

Fitur Utama

Instalasi bervariasi dalam beberapa cara utama:

• Kemurnian aliran melalui membran (80-99, 8%).
• Ukuran pori membran osmotik (tidak diperlukan membran ekstra halus untuk menghilangkan partikel organik berat).
• Kinerja.

Jenis membranmodul

Jenis membran utama berikut dibedakan berdasarkan lokasi dan penampilannya:

• Tubular. Membran terletak di sepanjang permukaan silinder bagian dalam pipa, aliran air murni keluar melalui lubang samping, dan partikel tersuspensi mengendap. Diameter tabung paling sering dalam kisaran 4-25 mm, mereka ditempatkan di rumah secara paralel atau seri. Keuntungan dari skema tersebut adalah laju aliran yang tinggi (hingga 6 m/s), tidak perlu penyaringan awal yang halus, dan perawatan yang mudah. Kerugiannya termasuk dimensi yang besar dan biaya pemrosesan yang tinggi.
• Serat. Serat berongga dengan diameter 0,6-2 mm digunakan. Air dapat mengalir baik di dalam maupun di luar. Dalam beberapa model, serat diperbaiki dengan jaring kain. Modul membran ini tahan terhadap tekanan eksternal dan internal dan dapat di-backflush secara teratur. Sistem serat terutama digunakan untuk ultrafiltrasi karena lubang menjadi tersumbat oleh partikel besar.
• Piring. Selaput dipasang di pelat dudukan, dan modul itu sendiri adalah kaset dengan satu set bingkai persegi panjang. Mereka mudah dipasang dan dibersihkan, tetapi konfigurasi blok yang berliku-liku dan rumit menghasilkan penurunan tekanan dan mengurangi keandalan peralatan.
• Spiral. Selaput dan penerima air murni (permeat) dibungkus beberapa lapisan di sekitar tabung kolektor pusat. Modul semacam itu adalah yang paling ringkas dalam haldibandingkan dengan jenis lain, tetapi sangat sensitif terhadap kontaminasi.

Membran datar paling sering dibuat dari selulosa asetat atau film poliamida.

Prinsip operasi

Prinsip kerja pabrik reverse osmosis industri adalah sebagai berikut:

1. Pra-pembersihan di pra-filter.
2. Air disuplai oleh pompa bertekanan tinggi ke modul membran, di mana ia dibagi menjadi 2 aliran - cairan murni dan konsentrat dengan salinitas tinggi.
3. Keluar air murni dari unit reverse osmosis, ukur alirannya, kumpulkan dalam wadah.
4. Pembuangan konsentrat ke saluran pembuangan atau mengarahkannya ke saluran masuk pompa (pengolahan daur ulang berulang).

Dalam kasus peningkatan tekanan balik yang tidak dapat diterima, relai diaktifkan, yang mematikan instalasi. Hal yang sama terjadi ketika tangki pengumpul air yang diolah (saklar level) diisi. Pembilasan membran dimulai secara otomatis.

Persiapan air

Teknologi membran reverse osmosis mengasumsikan hampir tidak adanya pengotor mekanis dalam cairan sumber. Pemurnian air industri dalam hal ini tidak efisien, karena partikel asing masuk ke dalamnya saat mengangkut air melalui pipa. Oleh karena itu, sistem reverse osmosis harus menyertakan pra-filter pada saluran masuk ke unit membran.

Peralatan seperti itu biasanya dibuat secara universaldesain dan terdiri dari setidaknya 3 jenis filter: filter kasar dan halus, serta untuk mengumpulkan zat organik (filter sorpsi). Opsi tambahan adalah sistem ultrafiltrasi, penghilangan besi, dan klarifikasi. Kegagalan penggunaan unit ini menyebabkan membran kerja cepat tersumbat sehingga mengurangi efisiensi proses reverse osmosis.

Instalasi dan commissioning

Menurut petunjuk pemasangan, osmosis balik harus dipasang di dalam ruangan. Unit ini tidak dirancang untuk penggunaan di luar ruangan.

Pekerjaan instalasi dilakukan dengan urutan sebagai berikut:

• instalasi sistem reagen;
• sambungan pipa untuk memasok air baku dan menerima air olahan;
• memprogram pengontrol (mengatur nilai konduktivitas listrik maksimum yang diizinkan, suhu air, durasi pencucian membran sebelum siklus kerja, interval waktu antara pembersihan dan parameter lainnya);
• Memeriksa operasi dalam mode manual (membuka sumber pasokan air, keran untuk outlet cairan murni dan konsentrat, menyalakan pompa tekanan tinggi);
• transfer unit ke mode otomatis.