Требования к качеству воды,
предназначенной для очистки на обратноосмотических системах.


Каталог установок промышленного осмоса



Чертежи и технические характеристики установок обратного осмоса


  • индекс Ланжелье и бета-индекс должны иметь положительное значение;
  • SDI-индекс не более 5;
  • содержание растворенного железа - не более 0,1 мг/л;
  • малорастворимые соли (кальция, магния, стронция) в концентрациях, не вызывающих их отложение на обратноосмотических мембранах;
  • содержание нефтепродуктов - отсутствие;
  • содержание твердых взвесей размером более 5 мкм - не более 0,56 г/м3;
  • общее солесодержание до 45 г/л;
  • свободный хлор или другие сильные окислители (озон, перманганат калия и пр.) - до 0,1 мг/л для композиционных полиамидных мембран и менее 0,6–1,0 мг/л для ацетатцеллюлозных мембран;
  • микробиологические загрязнения должны отсутствовать;
  • диапазон рабочих температур 5–45 °С;
  • рН исходной воды должен находиться в пределах 3,5–7,2 для ацетатцеллюлозных мембран и 2,5–11,0 – для полиамидных.

В реальных условиях для доведения показателей воды, подаваемой на мембранные системы обратного осмосадо требуемого качества необходима система предварительной очистки. Технология и аппаратная реализация системы предварительной очистки или водоподготовки, а значит и объем первоначальных капитальных вложений в оборудование напрямую зависит от степени загрязнения и химического состава исходной воды. Крайне важно иметь достоверный химический анализ пробы исходной воды, которая будет подаваться на систему обратного осмоса. Эксплуатация мембранных систем обратного осмоса без предварительной водоподготовки практически не возможна.

Если у Вас нет развернутого химического анализа исходной воды, закажите его у нас. В случае последующего заказа системы обратного осмоса или другого оборудования стоимость анализа будет зачтена.


Система предварительной очистки исходной воды для систем обратного осмоса

Состав системы предварительной подготовки исходной воды, подаваемой на мембранные установки обратного осмоса определяется количеством загрязнений и химическим составом этой воды. Вопрос этот очень не простой и решается в каждом конкретном случае индивидуально. Система предварительной подготовки должна обеспечивать удаление твердых механических частиц и взвесей фильтрами грубой очистки , удаление железа, марганца, солей жесткости, органических соединений, в том и числе дехлорирование воды. В ряде случаев используются окислительные реагенты, коагулянты и флокулянты с последующим удалением продуктов окисления на фильтрах засыпного типа. Широко применяются ионообменные технологии и специальные ингибиторы отложения минеральных солей на поверхность мембран – антискалянты или ингибиторы солеотложений. В целях противобактериологической обработки питающей, а также очищенной воды используется стерилизация ультрафиолетовым излучением. В последнее время в мировой практике новым направлением в организации предварительной подготовки питательной воды, подаваемой на системы обратного осмоса, является технология ультрафильтрации воды. Технология ультрафильтрации предназначена для обработки сильно загрязненных поверхностных вод и муниципальных стоков. Системы ультрафильтрации строятся на основе мембран из капиллярных волокон, изготовленных из модифицированного гидрофильного полиэфирсульфона. Новейшая технология ультрафильтрации обеспечивает значительное снижение мутности, индекса плотности ила (SDI), содержания железа, 100-% удаление коллоидных частиц, уменьшение концентрации вирусов и улучшение потребительских свойств воды. Отличительной особенностью ультрафильтрационных мембран является их стойкость к воздействию оксидантов (окислителей), что незаменимо при обработке «сложных» вод.

Сильные окислители – активный хлор, озон и др. оказывают разрушающее действие на структуру разделительного и поддерживающих слоев обратноосмотической мембраны. Это приводит к необратимому снижению ее селективности и механической прочности. Удаление свободного хлора производится на фильтре засыпного типа с активированным углем. С этой же целью иногда применяется дозирование в воду сильного восстановителя, например, метабисульфита натрия.

Широко применяется подкисление питающей воды. Доза кислоты (HCL), подбирается с таким расчетом, чтобы индекс Ланжелье, характеризующий степень насыщенности раствора карбонатом кальция, был отрицательным даже в концентрате установки обратного осмоса. В зависимости от состава исходной воды количество дозируемой кислоты может меняться от 5 до 200 мг/л. Количество введенной кислоты не должно уменьшить рН исходной воды ниже допустимого предела для применяемых мембран. Подкисление приводит к понижению рН как исходной воды, так и пермеата. Для многих процессов высокая кислотность обессоленной воды является препятствием к ее использованию.

Принцип действия мембранной установки обратного осмоса: разделение поступающей воды на чистую воду и солевой концентрат. В условиях, когда солевой раствор пересыщен по малорастворимым солям кальция и магния, использование антискалянтов (ингибиторов солеотложений) позволяет стабилизировать соли жесткости в растворе, предотвратив их выпадение на поверхность мембран. При этом ингибитор через мембрану не проникает и сбрасывается в дренаж вместе с солевым концентратом. Применение реагентов- ингибиторов солеотложений не заменяет предварительной подготовки воды для установки обратного осмоса, но в некоторых случаях позволяет исключить из схемы предварительной подготовки установку умягчения, что значительно снижает стоимость проекта в целом. Использование ингибитора в 2 – 4 раза увеличивает интервал между промывками мембранного контура. Дозирование препарата осуществляется автоматическим дозирующим устройством, обеспечивающим однородное смешение препарата с питающей водой и равномерную подачу ингибитора в зону фильтрации. При необходимости реагент можно разбавлять обессоленной водой (пермеатом). Применение ингибиторов не является панацеей. Они имеют ограниченную область применения по концентрации малорастворимых солей. Так, их не рекомендуется применять при содержании железа в воде более 1 мг/л, SiO2 – более 150 мг/л, CaSO4 – более 8 г/л и т. п.

Для примера приведем типовую схему мембранной системы обратного осмоса с предварительной подготовкой питающей воды.


Состав системы обратного осмоса:
  1. Фильтр грубой механической очистки;
  2. Фильтр каталитический для удаления железа с автоматическим блоком управления;
  3. Фильтр ионообменный (умягчитель) с автоматическим управлением непрерывного действия для удаления солей жесткости;
  4. Фильтр угольный для дехлорирования и удаления органики;
  5. Пропорциональная дозирующая система для подачи антискалянта – ингибитора отложения минеральных солей на поверхность мембан;
  6. Мембранная установка обратного осмоса;
  7. Фильтр ФСД для глубокого обессоливания;
  8. Емкость для накопления и хранения очищенной воды;
  9. Насос подачи очищенной воды из емкости к потребителям;


Принцип действия системы предварительной подготовки питательной воды.

Исходная питательная вода подается по давлением 2,5 – 6 бар на модуль предварительной подготовки воды и последовательно проходит через фильтр грубой очистки 1 на котором удаляются крупные твердые частицы с размерами более 50 – 100 мкм, осветлительный или каталитический фильтр 2 для снижения мутности и удаления железа, ионообменный фильтр 3 с регенерацией раствором соли NaCl для удаления солей жесткости и угольный фильтр 4 для дехлорирования и улучшения органолептических показателей.

Фильтры 2,3 и 4 выполнены на базе армированных баллонов и укомплектованы электромеханическими блоками управления, реализующими различные алгоритмы фильтрации и восстановления (регенерации) фильтрующих сред. В каждом баллоне с центральным стояком находится фильтрующая среда – сорбент, ионообменная смола или активированный уголь с гравийной подложкой. Через входной порт вода поступает на фильтрующий слой загрузки или ионообменной смолы. Фильтрация или реакция ионного обмена активизируется во время прохождения воды с растворенными солями через загрузку сверху вниз. Внутри баллона находится центральный стояк, имеющий щелевой водозаборник в нижней части фильтра. Отфильтрованная или умягченная вода подается через центральный стояк обратно, на верх, к выходному порту блока управления. Промывка обратным током или регенерация ионообменной смолы проводится раствором соли NaCl в соответствии с программой блока управления. Исходным сырьем для приготовления раствора служит специальная таблетированная соль для водоумягчителей.

После фильтров, перед системой обратного осмоса, установлена пропорциональная дозирующая система с импульсным расходомером для подачи ингибитора отложения минеральных солей.

Все компоненты блока предварительной подготовки являются конструктивно законченными единицами.

После предварительной очистки вода поступает на мембранную установку обратного осмоса – обратноосмотический модуль. Обратноосмотический модуль обеспечивает снижение электропроводности воды на 95 –99% от исходного уровня в зависимости от типа применяемых мембран. Однако в ряде случаев требуется более глубокая степень деминерализации. С этой целью после первой ступени обессоливания – ступени обратного осмоса широко используются специальные ионообменные фильтры со смесью катионита в Н-форме и анионита в ОН-форме (фильтры смешанного действия ФСД), установки электродиализа или, реже, еще одна ступень обратного осмоса. Для контроля степени обессоливания в мембранных установках обратного осмоса применяются современные средства измерения и контроля параметров: электропроводности входной и обессоленной воды, температуры, давлений и а также измерение потоков фильтрата и концентрата.

Для сбора очищенной воды установка комплектуется дополнительной накопительной емкостью и насосом подачи воды из емкости. В емкости монтируется один датчик уровня, обеспечивающий отключение насоса высокого давления системы обратного осмоса при заполнении ее до верхнего уровня, и второй датчик, отключающий насос подачи очищенной воды из емкости при понижении уровня воды в емкости.

Мембранная установка обратного осмоса укомплектована пультом управления и контроля параметров.


А так различные варианты систем предварительной подготовки воды для установок обратного осмоса выглядят на реальных объектах:





При проектировании предварительной системы подготовки питательной воды необходимо учитывать рекомендации научных и надзорных органов. Так, например, ГНУ ВНИИ пищевой биотехнологии для использования воды, очищенной методом обратного осмоса, в процессах производства пищевых продуктов (соков, водки и т. п.) рекомендует использовать в качестве предварительной очистки только умягчение воды на основе ионообменной технологии. Это объясняется возможным попаданием в очищенную воду следов комплексона (ингибитора солеотложений), которые могут ухудшить органолептические показатели воды и качество конечной продукции. Следует также учитывать, что для многих пищевых процессов необходима вода с определенным солевым составом, который получают путем смешения в необходимом соотношении вод, очищенных на установках умягчения и обратного осмоса, или путем коррекции химического состава очищенной воды дозированием минеральных питьевых добавок.

Вверх