როგორ გავზომოთ სამრეწველო RO სისტემა

აქ მოცემულია ეტაპობრივი სახელმძღვანელო სამრეწველო RO სისტემის ზომის განსაზღვრასთან დაკავშირებული ძირითადი პარამეტრებისა და გამოთვლების შესახებ.

 

ნაბიჯი 1: განსაზღვრეთ ძირითადი მოთხოვნები („რა“)

1. პროდუქტის წყლის ნაკადის სიჩქარე (Qp): ეს თქვენი ძირითადი მოთხოვნაა. რამდენი გალონი წუთში (GPM) ან კუბური მეტრი საათში (მ²)³/სთ) გჭირდებათ თუ არა გაწმენდილი წყალი უწყვეტად? (მაგ., 100 გ/წთ საწარმოო ქარხნისთვის).
2. პროდუქტის წყლის ხარისხი: განსაზღვრეთ წყალში გახსნილი მყარი ნივთიერებების (TDS) მაქსიმალური დასაშვები მთლიანი კონცენტრაცია ან სპეციფიკური იონები (მაგ., სილიციუმი, ნატრიუმი, ქლორიდები). ეს განსაზღვრავს მარილის საჭირო გამოდევნის პროცენტს.
3. საკვები წყლის წყარო და ანალიზი: ეს არის ყველაზე კრიტიკული მონაცემთა ნაკრები. წყლის ყოვლისმომცველი ანალიზი უდავოა. ძირითადი პარამეტრები:

    ◦TDS, გამტარობა

    ◦შლამის სიმკვრივის ინდექსი (SDI) ან სიმღვრივე (ზომავს დაბინძურების პოტენციალს)

    ◦კონცენტრაციები: კალციუმი, მაგნიუმი (სიმაგრე), ბარიუმი, სტრონციუმი (ქერცლის წარმომქმნელი), სილიციუმი, რკინა, მანგანუმი

    ◦pH, ტემპერატურა

    ◦თავისუფალი ქლორი (მემბრანების დასაცავად ნული უნდა იყოს)

4. ოპერაციული პირობები: საათები დღეში, დღეები კვირაში, საჭირო სისტემის ხელმისაწვდომობა.

 

ნაბიჯი 2: ძირითადი დიზაინის გამოთვლები ("რამდენი")

ზემოთ მოცემული მოთხოვნების გათვალისწინებით, თქვენ უნდა შეასრულოთ შემდეგი გამოთვლები:

1. სისტემის აღდგენის მაჩვენებელი (%R): საკვები წყლის პროცენტული მაჩვენებელი, რომელიც გარდაიქმნება პროდუქტის წყლად.

    ◦ფორმულა: R (%) = (პროდუქტის ნაკადი / საკვების ნაკადი) x 100

    ◦შემზღუდველი ფაქტორი: აღდგენა შეზღუდულია მკვებავი წყლის ნადების წარმოქმნის პოტენციალით. უფრო მაღალი აღდგენა ნიშნავს, რომ კონცენტრატის (გამოყოფილი) ნაკადი უფრო კონცენტრირებული ხდება, რაც მემბრანაზე ნალექის წარმოქმნის რისკს ქმნის. პროგრამული უზრუნველყოფა (მაგალითად, Dow/Chemours-ის ROSA) გამოიყენება მაქსიმალური დასაშვები აღდგენის მოდელირებისთვის, თქვენი წყლის ქიმიის, ანტინადების დოზირებისა და pH-ის რეგულირების საფუძველზე.

2. კონცენტრაციის ფაქტორი (CF): დაკავშირებულია აღდგენასთან.

    ◦ფორმულა: CF = 1 / (1 - R) ან CF = საკვების TDS / კონცენტრატის TDS

    ◦მაგალითი: 75%-იანი აღდგენისას კონცენტრატი 4-ჯერ უფრო კონცენტრირებულია, ვიდრე საკვები ნივთიერება (CF = 1/(1-0.75) = 4).

3. მიწოდების ნაკადის მოთხოვნა (Qf):

    ◦ფორმულა: Qf = Qp / R

    ◦მაგალითი: თუ გჭირდებათ პროდუქტის 100 GPM (Qp) 75%-იანი აღდგენის (R) კოეფიციენტით, დაგჭირდებათ შემდეგი ნაკადი: 100 / 0.75 = 133.3 GPM.

4. კონცენტრირება (უარყოფა) ნაკადი (Qc):

    ◦ფორმულა: Qc = Qf - Qp

    ◦მაგალითი: 133.3 - 100 = 33.3 GPM.

5. მემბრანული მასივის დიზაინი:

    ◦სამრეწველო სისტემები აგებულია „მასივების“ სახით (მაგ., 2:1, 3:2:1 მასივი), რათა შენარჩუნდეს მემბრანის ზედაპირზე ადეკვატური ჯვარედინი ნაკადის სიჩქარე, რაც მინიმუმამდე ამცირებს დაბინძურებას.

    ◦წნევის ჭურჭლების (კორპუსების) და მემბრანების რაოდენობა განისაზღვრება საჭირო მიწოდების ნაკადით და მწარმოებლის მიერ ნაკადის სპეციფიკაციებით.

6. ნაკადი (მგპ/ფტ)² ან LMH): პერმეიტის ნაკადის სიჩქარე მემბრანის ერთეულ ფართობზე.

    ◦მემბრანის საჭირო მთლიანი ფართობის ფორმულა: ფართობი = Qp / ნაკადი

    ◦ნაკადის მითითებები: შერჩეულია მკვებავი წყლის ხარისხის მიხედვით (დაბინძურების შესამცირებლად დაბალი ნაკადი დაბალი ხარისხის წყლისთვის).

        ▪RO პერმეატი (მე-2 გავლა): 20-30 GFD

        ▪ჭის წყალი: 12-18 GFD

        ▪ზედაპირული წყალი: 8-14 GFD

        ▪ჩამდინარე წყლები: 7-12 GFD

 

ნაბიჯი 3: წინასწარი დამუშავებისა და დამუშავების შემდგომი ზომების განსაზღვრა („დამხმარე სისტემა“)

RO-ს დამოუკიდებლად მუშაობა არ შეუძლია. მისი ზომა განსაზღვრავს ყველა დამხმარე აღჭურვილობის ზომას.

1. წინასწარი დამუშავება (აუცილებლად უნდა იყოს შემუშავებული მკვებავი წყლის ანალიზის საფუძველზე):

    ◦მულტიმედიური ფილტრი: შეწონილი მყარი ნაწილაკების მოსაშორებლად. ზომავს მიწოდების ნაკადისთვის (Qf) 5-10 GPM/ft ტიპიური მომსახურების ნაკადის სიჩქარით.².

    ◦დამარბილებელი ან ნადების საწინააღმდეგო ინექცია: ნადების წარმოქმნის კონტროლისთვის. დამარბილებელი ზომავს მიწოდების ნაკადის (Qf) და სიმტკიცის დატვირთვას.

    ◦ნახშირბადის ფილტრი ან ნატრიუმის ბისულფიტის ინექცია: ქლორის მოსაშორებლად. ზომა Qf-ისთვის.

    ◦კარტრიჯის ფილტრი (5µ უსაფრთხოების ფილტრები): ზომა Qf-სთვის.

2. მაღალი წნევის ტუმბოს შერჩევა:

    ◦კონცენტრირებული საკვების ოსმოსური წნევისა და სისტემის წნევის დანაკარგების დასაძლევად, Qf უნდა მიწოდებული იყოს საჭირო წნევით.

    ◦მლაშე წყლისთვის წნევა, როგორც წესი, 150-300 psi-ს შორის მერყეობს, ხოლო ზღვის წყლისთვის - 800-1200 psi-ს.

3. მკურნალობის შემდგომი პერიოდი:

    ◦დეგაზიფიკატორი ან მემბრანული კონტაქტორი: CO-ს მოსაშორებლად₂ თუ pH დარეგულირებული იყო.

◦შერეული ფენის გასაპრიალებელი (CEDI/EDI): ულტრამაღალი სისუფთავის წყლისთვის. ზომა Qp-სთვის.

 

ნაბიჯი 4: სისტემის განლაგება და ეტაპობრივი დაგეგმვა

• ერთჯერადი გავლა ორმაგი (ორი) გავლის წინააღმდეგ: ერთი გავლა შეიძლება საკმარისი იყოს. თუ საჭიროა ძალიან დაბალი TDS (მაგ., მაღალი წნევის ქვაბებისთვის, ნახევარგამტარებისთვის), პირველი გავლის შედეგად მიღებული პერმეიტა მეორე RO სისტემისთვის მიეწოდება.
• კონცენტრატის ეტაპები: საერთო აღდგენის გასაზრდელად, მემბრანების პირველი ბანკიდან კონცენტრატი მეორე ბანკში გადადის. ეს არის „2:1 მასივის“ კონცეფცია.

რეზიუმე: ზომის საკონტროლო სია

პარამეტრის სიმბოლო, როგორ განისაზღვრება

 

პროდუქტის ნაკადის ხარისხის შეფასების კრიტერიუმები საბოლოო მომხმარებლის პროცესის მოთხოვნა

მკვებავი წყლის ანალიზი - ლაბორატორიული ტესტი. დიზაინის საფუძველი.

სისტემის აღდგენის R შეზღუდულია მასშტაბირების პოტენციალით (პროგრამული უზრუნველყოფის მოდელირების გზით)

საკვების ნაკადი Qf Qp / R

კონცენტრატის ნაკადი Qc Qf - Qp

ნაკადის სიჩქარე J, წყაროს წყლის ხარისხის მიხედვით (სახელმძღვანელო მითითებები)

მემბრანის ფართობი Am Qp / J

მემბრანების რაოდენობა N Am / ფართობი თითო მემბრანაზე (მაგ., 400 ფუტი²)

წნევის ჭურჭლების რაოდენობა - N / (მემბრანები თითო ჭურჭელში, როგორც წესი, 6-7)

მასივი, მაგ., 4:2:1 შექმნილია ნაკადისა და სიჩქარის დასაბალანსებლად

მაღალი წნევის ტუმბო - უნდა მიაწოდოს Qf საჭირო წნევით

კრიტიკული გაფრთხილება და რეკომენდაცია

• არ გადააჭარბოთ. მცირე ზომის წინასწარი დამუშავება ან ზედმეტად ამბიციური აღდგენის მაჩვენებელი გამოიწვევს მემბრანის სწრაფ დაბინძურებას ან ნადების წარმოქმნას, რაც გამოიწვევს ქრონიკულ შეფერხებას და მაღალ საოპერაციო ხარჯებს.
• გამოიყენეთ პროფესიონალური პროგრამული უზრუნველყოფა. მემბრანების მწარმოებლები (DuPont, Hydranautics, LG) გვთავაზობენ უფასო დიზაინის პროგრამულ უზრუნველყოფას (მაგ., ROSA, IMSDesign), რომელიც ახდენს წყლის ქიმიას, აღდგენას, ნაკადსა და მასშტაბირებას შორის ყველა ურთიერთქმედების მოდელირებას.
• კონსულტაციისთვის მიმართეთ ექსპერტს. ნებისმიერი რეალური სამრეწველო გამოყენებისთვის (> 50 GPM), სტანდარტული პრაქტიკაა წყლის გამწმენდი სისტემების ინჟინრის ან ინტეგრატორის ჩართვა. ისინი ჩაატარებენ პილოტურ ტესტირებას რეალურ მკვებავ წყალზე, რაც ოქროს სტანდარტია დიზაინის რისკების შემცირებისა და ოპტიმალური ზომის უზრუნველყოფისთვის. HID არის პროფესიონალური RO მემბრანების და RO სისტემების მწარმოებელი. პროფესიონალური გადაწყვეტის ან შემოთავაზებისთვის მიმართეთ HID-ს.