Аспекты проектирования систем ультрафильтрации

Системы ультрафильтрации

Конструкция модулей HYDRAcap® позволяет объединять их в блоки HYDROBLOC. Блок HYDROBLOC выполняет те же функции, что и отдельно взятый модуль HYDRAcap®, но в большем объеме. В HYDROBLOC модули включены по параллельной схеме, т.е. все модули работают в одинаковых условиях (мутность, давление, расход). Несколько HYDROBLOC вместе образуют систему УФ HYDRAcap®. Одним из преимуществ использования конструкции HYDROBLOC является меньшее количество требуемых технологических элементов ( клапанов, расходомеров, датчиков давления, т.д.). В идеале – чем больше HYDROBLOC, тем меньше капитальные затраты на систему. Тем не менее, существуют ограничения по размеру HYDROBLOC. Размер HYDROBLOC не должен превышать требуемого для работы на минимальный расход фильтрата, когда один или несколько блоков HYDROBLOC проходят обратную промывку, если система не имеет достаточно большой емкости для фильтрата. Например, система, состоящая из четырех блоков HYDROBLOC, работала бы с производительностью 75%, если бы один HYDROBLOC проходил обратную промывку или чистку.

Для определения рабочих характеристик HYDRAcap® модулей каждый HYDROBLOC должен быть оснащен следующим минимальным набором контрольно-измерительных приборов для измерения:

Давления исходной воды

Давления концентрата

Давления фильтрата

Расхода фильтрата

Расхода концентрата (поперечная фильтрация).

Кроме того, система фильтрации должна обслуживаться контрольно-измерительными приборами (КИП) для измерения:

Мутности исходной воды

Температуры исходной воды

Общий расход фильтрата

Общая мутность фильтрата

Давление обратной промывки

Расход чистящего раствора

рН чистящего раствора

Температура чистящего раствора.

Показания КИП должны непрерывно анализироваться ПЛК. Трансмембранное давление (ТМД) является важной эксплуатационной характеристикой системы HYDRAcap®. ТМД определяется как разность между средним давлением исходной воды и давлением фильтрата. Увеличение ТМД является показателем отложения твердых веществ на мембране. Это явление так же называют загрязнение или уменьшение потока, но ТМД никогда не должно превышать 2 бара (30 фунт/кв.д.). Не смотря на то, что в значительной степени скорость загрязнения напрямую зависит от качества исходной воды, скорость загрязнения можно частично регулировать.

Проектными параметрами, оказывающими влияние на скорость загрязнения, являются проектная интенсивность потока и режим работы. Интенсивность потока – это объем потока фильтрата через единицу площади поверхности мембраны. Поток обычно измеряется в ГФД (галлоны/(фут2 х день)) или лмч (литры/ (м2 х час)). Превышение критического уровня расхода приведет к более быстрому уменьшению интенсивности потока. Типовые УФ системы HYDRAcap® работают с интенсивностью потока 59 -145 лмч (35 – 85 гфд).

Система HYDRAcap имеет три основных рабочих режима: «прямой поток», «поперечный поток» и «рециркуляция». Если исходная вода имеет переменную мутность или пики мутности, то необходимо автоматическое переключение от «прямого потока» на «поперечный поток» или «рециркуляцию». Несмотря на то, что поперечный поток» или «рециркуляция» затормозят уменьшение интенсивности потока, но при этом увеличатся эксплуатационные расходы и размер насоса. С увеличением поперечного потока повышается энергопотребление и требуется насос большего размера.

Перед модулями HYDRAcap® необходимо устанавливать предфильтры 150 мкм или меньше, что бы предотвратить забивание капилляров.

Предварительное дозирование химических реагентов может продлить стабильную работу системы HYDRAcap®. Непрерывная инжекция свободного хлора (1 – 2 частей /млн. остаточное содержание хлора) или других разрешенных к применению оксидантов до входа в систему HYDRAcap® может быть рекомендовано в случае использования поверхностной исходной воды.

Как показали испытания, непрерывное дозирование хлорного железа (FeCl3) при открытом заборе морской воды и дочищенной воды значительно ухудшает рабочие характеристики. При добавлении хлорного железа стоки после обратной промывки могут иметь значительное содержание железа и сброс таких стоков может вызвать проблему.

Эксплуатация HYDROBLOC

Конструкция блоков HYDROBLOC обеспечивает производство фильтрата, выполнение обратной промывки, проведение чистки и контроля целостности. Ниже приведено краткое описание рабочих режимов HYDROBLOC.

Рабочий цикл.

Как упоминалось в предыдущем разделе, существует два рабочих режима: «прямой поток» и «поперечный поток». Каждый режим имеет свои «за и против». «Прямой поток» является наиболее экономичным режимом, но имеет ограничения по качеству исходной воды. При поперечном потоке ослабляется уменьшение интенсивности потока, но увеличивается энергопотребление и капитальные затраты. В таблице 3 приведены примеры проектных параметров расхода для различных источников исходной воды (городской, колодезной, поверхностной, морской и дочищенной).

Все публикации

Все публикации по ультрафильтрации

Вверх