Водоподготовка для промышленности » Ультрафильтрация

Ультрафильтрация

УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ АЛЬТСОФТ UF

Системы ультрафильтрации Альтсофт UF предназначены для предварительной подготовки воды в основном из поверхностных водоисточников перед установками обратного осмоса и ионообменными установками, а также используется для очистки от взвешенных, коллоидных, микробиологических и органических соединений

1. Назначение системы Альтсофт UF
Ультрафильтрационная установка Альтсофт UF предназначена для предварительной подготовки воды в основном из поверхностных водоисточников перед установками обратного осмоса и ионообменными установками, а также используется для очистки от взвешенных, коллойдных, микробиологических и органических соединений. Применение ультрафильтрационных установок позволяет максимально снизить дозу коагулянта и его количество в стоках, а также спроектировать такую систему водоподготовки, которую практически не придется перенастраивать или доукомплектовывать дополнительным оборудованием при колебаниях качественного и количественного состава исходной воды.

2. Ультрафильтрационные мембранные модули
Половолоконные мембранные модули Dizzer XL компании Inge (Германия), XIGA/Aquaflex компании Norit (Нидерланды), HYDRAcap/HYDRAcapLD компании Hydranautics (Германия) применяются для очистки поверхностных, грунтовых и муниципальных вод. Преимуществом установок на основе данных элементов является максимальная компактность, а также минимальные затраты электроэнергии на выработку 1 м³ очищенной воды.
Плоскорамные и трубчатые мембранные модули производства таких компаний как: Zenon, Memcor и др. менее эффективны для обработки воды хозяйственно-питьевого назначения, а также для предочистки воды перед установками обратного осмоса и ионного обмена из-за высоких капитальных и эксплуатационных затрат или вследствие сложности производства таких модулей. Данные элементы обычно используются в установках для очистки сточных вод и специализированных производств.
В установках Альтсофт UF применяются половолоконные мембранные модули, которые получили широкое распространение в сфере подготовки воды хозяйственно-питьевого назначения.

3. Принцип работы Альтсофт UF
Ультрафильтрация является частью мембранных процессов, то есть процесс фильтрации идет под действием градиента давления. Исходный поток воды проходит через мембранный модуль с образованием потока пермеата благодаря трансмембранному давлению. В установке Альтсофт UF применяется наиболее эффективная на сегодняшний день организация процесса фильтрования — «Тупиковый режим» («Dead-End»), которая характеризуется меньшими эксплуатационными затратами (меньше энергии требуется для насоса) и более высокой величиной выхода очищенной воды. В данном режиме все количество исходной воды проходит через мембрану.

Установка ультрафильтрации имеет следующие режимы работы:
— фильтрование;
— обратная промывка;
— химически усиленная промывка.
Режим фильтрации происходит в тупиковом режиме, то есть во время фильтрации загрязнения накапливаются на поверхности мембранного волокна. Фильтроцикл зависит от качества источника водоснабжения и колеблется от 20 до 60 мин.
За режимом фильтрации следует режим обратной промывки. Обратная промывка продолжается около 50-60 сек, в течение которых обратным током очищенной воды производится смыв загрязнений с поверхности мембран.
Повысить эффективность обратной промывки позволяет дозирование коагулянта в поток исходной воды. Дело в том, что коагуляция в режиме фильтрации позволяет кроме улучшения качества осветленной воды (очистка от органических соединений, цветности, мутности) также создать на поверхности мембраны рыхлый слой скоагулированных органических соединений, которые легко удаляются обратным током воды.
В результате неизбежного процесса адсорбции характеристики ультрафильтрационной установки после обратной промывки полностью не восстанавливаются. Поэтому периодически возникает необходимость в использовании другого типа промывки — химически усиленной промывки.
Химически усиленная промывка производится с периодичностью от 2 раз в сутки до 1 раза в неделю в зависимости от качества очищаемой воды. В среднем частота этих промывок 1 раз в сутки. Химусиленная промывка способствует удалению адсорбировавшихся органических и неорганических соединений, которые невозможно удалить при обычной водной обратной промывке. Химически усиленная промывка делится на две части: промывка со щелочным и дезинфицирующим раствором при рН=11-12, а также промывка с кислотным раствором при рН=2-3. Все растворы для химпромывки готовятся путем дозирования реагента в поток промывочной воды. После завершения дозирования модули замачиваются в растворе в течение 10-20 мин. Процесс замачивания завершается обязательной отмывкой от моющего раствора. После чего блок УФ модулей может быть включен в режим фильтрации.
При щелочной промывке, как правило, используются смесь гидроксида натрия и гипохлорита натрия. Такое сочетание реагентов позволяет эффективно удалять биопленки с поверхности мембранных модулей. Для кислотной промывки может применяться серная или соляная кислота. Кислота эффективно растворяет неорганические карботантые соединения с поверхности ультрафильтрационной мембраны.

Примечание
1) На настоящий момент не существует теории оптимизации работы ультрафильтрационной системы очистки воды с учетом эффективности гидравлических промывок и постепенного падения ее производительности с течением времени. Нет возможности предсказать оптимальную дозу коагулянта, определить, какие промывки будут наиболее эффективны и при каких концентрациях реагентов. Подбор реагентов для эксплуатации установки осуществляется во время пуско-наладочных испытаний или предварительных пилотных испытаний.
2) Мы рекомендуем перед проектными работами произвести пилотные испытания, которые позволят подобрать оптимальную дозу коагулянта, концентрации реагентов при промывках, величину оптимального фильтроцикла. Испытания проводятся в период худшего качества воды в водоеме (в паводковый период).

Ультрафильтрационная установка партнеров компании Альт Групп — фирмы Norit (Германия), поставщика корпусов и мембранных элементов.

4. Устройство Альтсофт UF
4.1 Работа системы:
Система подключается к линии исходной воды, линии отвода пермеата, линии дренажа. В комплекте с системой может поставляться внешний блок реагентной промывки, включающий в себя: промывной бак, промывной насос, приборы контроля, арматуру и трубопроводы.
Система может работать как полностью в автоматическом, так и в ручном режимах. В автоматическом режиме включение и отключение режима фильтрации контролируется датчиком уровня, установленным в накопительной емкости чистой воды. При повышении трансмембранного давления выше максимального значения, а также при истечении времени предустановленного фильтроцикла системы, фильтрование прекращается, и система переходит в режим обратной промывки и/или в режим химически усиленной промывки. При прохождении определенного числа химически усиленных промывок проводится тест на целостность волокон в мембранных модулях. Это необходимое условие в случае работы установки для получения воды хозяйственно-питьевого назначения; данное условие гарантирует отсутствие микробиологических загрязнений в очищенной воде.

4.2. Основные элементы ультрафильтрационной системы:
Установка расположена на единой раме, с регулированием по высоте. На нижней части рамы расположены виброгасящие точки опоры.
Для работы установки не требуется специальной подготовки полов, достаточно иметь твердую ровную поверхность. Рама имеет антикоррозионное покрытие.
В установке Альтсофт UF использованы комплектующие ведущих мировых производителей (Дания, Нидерланды, Германия, США, Япония), хорошо зарекомендовавших себя на рынке.
Установка Альтсофт UF, имеющая в своем составе один или несколько блоков, состоит из:
4.2.1. системы предварительной подготовки воды, включающей в себя дисковые/сетчатые самопромывные фильтры, задерживающие примеси дисперсностью более 300 мкм;
4.2.2. ультрафильтрационных мембранных элементов или блоков ультрафильтрационных мембранных элементов
4.2.3. насосы подачи воды/насосы обратной промывки с частотным регулированием;
4.2.4. запорной арматуры из ПВХ и нержавеющей стали.
4.2.5. трубопроводной арматуры и фитингов из ПВХ. Трубопроводы и фитинги имеют Санитарно-эпидемиологическое заключение.
4.2.6. системы автоматизации:
— программируемый логический контроллер (PLC).
— сенсорная цветная панель оператора или автоматизированное рабочее место с возможностью визуального контроля на экране персонального компьютера.
4.2.7. системы аналитических датчиков сбора данных: расходомеры, датчики рН, окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), мутности, давления и температуры воды.
По желанию Заказчика система может быть доукомплектована дополнительными модулями для возможности интеграции системы в существующую сеть по протоколам связи, таким как: Ethernet, Modbus RTU, Profibus DP и др., с визуализацией всех данных.

5. Основные преимущества Альсофт UF:
5.1 работа установки происходит в автоматическом режиме с выводом всех необходимых показателей. В штатном режиме участие оператора в работе системы не требуется. Участие оператора требуется только во внештатных ситуациях и для заливки реагентов в баки-мерники.

6. Области применения:
— подготовка питьевой воды;
— предварительная подготовка воды для обратноосмотических и ионообменных установок.

7. Технические характеристики Альтсофт UF:
Подбор ультрафильтрационных установок осуществляется по запросу в соответствии с анализом воды и требованиям к очищенной воде, а также суточной и номинальной производительностями.