Промышленные системы фильтрации воды. Обратный осмос.⁠⁠

Здравствуйте уважаемые читатели! Спасибо Вам за проявленный интерес к вопросам водоподготовки и очистки воды.

В данной обзорной статье, будем рассматривать, что такое Обратный осмос, Мембраны промышленного обратного осмоса и их виды, виды загрязнений обратноосмотических мембран, как очищаются обратноосмотические мембраны.

Хочу предупредить, что статья обзорная и не будет подробного переписывания из книг и статей.

Содержание

Часть 1. - Что такое промышленный обратный осмос и из чего он состоит.

Часть 2.- Мембраны промышленного обратного осмоса и их виды.

Часть 3.- Виды загрязнений обратноосмотических мембран.

Часть 4.- Как очищаются обратноосмотические мембраны.

Список используемой литературы.

Часть 1. Что такое промышленный обратный осмос и из чего он состоит.

Предыстория промышленного обратного осмоса

После Второй мировой войны американцы, используя немецкие наработки (наработки от 1927 года немецкой фирмы Сарториус «Sartorius»), наладили производство ацетат целлюлозных и нитроцеллюлозных мембран. В начале 1970-х годов появились первые промышленные обратно осмотические системы, о них знали и в СССР, например книга Москва: Стройиздат,1978 год Ясминов А.А. Орлов А.К., Карелин Ф.И., Рапопорт Я.Д. «Обработка воды обратным осмосом и ультрафильтрацией» или еще одна книга Москва: Химия,1978 год Дытнерский Ю.И. «Обратный осмос и ультрафильтрация». Так началась эпоха промышленного обратного осмоса. Сейчас промышленный обратный осмос ассоциируется как универсальный и надежный методов очистки воды, который позволяет снизить концентрацию находящихся в воде компонентов на 96-99% и практически на 100% избавиться от микроорганизмов и вирусов.

Промышленный обратный осмос (RO)

Промышленный обратный осмос (RO reverse osmosis), является технологией, в которой, при определённом давлении, вода проходит через полупроницаемую мембрану из более концентрированного раствора в менее концентрированный раствор, то есть в обратном для осмоса направлении (рисунок 1).

При этом мембрана пропускает растворитель, но не пропускает растворённые в нём вещества таки как соли жёсткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, малые молекулы, красители. Для более эффективной работы рекомендуется применение предварительных ступеней очистки (механическая очистка и микро-, ультра- или нанофильтрация), удаляющих более крупные частицы (рисунок 2.)

Промышленные системы обратного осмоса (RO reverse osmosis) используются в самых различных областях:

Производство соков и напитков, производство питьевой воды, используется также в медицинской сфере, в парфюмерии, фармацевтике, при производстве целлюлозы и бумаги, опреснение морской воды для различных нужд, а также в теплоэнергетике, микроэлектронике и химической промышленности. Вода, используемая в паровых котлах на котельных (ТЭЦ, АЭС), должна содержать в себе минимальное количество растворенных веществ, в частности солей жесткости, железа и окиси кремния.

Основные элементы промышленного обратного осмоса (RO)

Принципиальная схема

1.- Каркас нержавеющей стали

2.- пусковой шкаф

3.- манометры давления на основных линях,

4.- 5-микронный механический фильтр

5.- Корпус для мембран (на рисунке их 3 шт.)

6. - центробежный насос высокого давления

7.- Насос и бак для химической мойки мембран

8.- Станция дозирования антискаланта

9.-Станция дозирования метабисульфита (поглощение хлора)

10.- Бак накопитель пермеата.

Так в Базовую комплектацию по мимо перечисленного выше еще входит

11.- реле для защиты от «сухого хода» насоса;

12.- ротаметры на пермеатной и концентратной линии

Дополнительное оборудование:

Можно поставить практически все, например Блок контроля солесодержания и температуры.

Основные термины и понятия промышленного обратного осмоса (RO)

Исходная вода – вода поступающая на установку обратного осмоса

Пермеат – «чистая» вода

Концентрат - «грязная» вода

Антискалант – это химический реагент, предназначенный для предотвращения отложений различной природы на мембранах обратного осмоса.

Проницаемость или Удельная производительность мембраны - количество очищенной воды, проходящей в единицу времени через единицу площади мембраны. Иными словами это количество пермеата, которое может произвести 1 кв. м. поверхности мембраны за сутки или за час. Единицы измерения: м3/м2*день, м3/м2*час (метрическая система); галлон/кв.фут*день (GFD), галлон/кв.фут*час (GFH) (англо-америкаская система).

Селективность - определяется как процент растворенного вещества, задержанного мембраной или это способность мембраны иметь различную проницаемость по отношению к различным компонентам разделяемой смеси.

Часть 2. Мембраны промышленного обратного осмоса

Продолжение следует….