راهنمای انتخاب حرفه ای برای فیلترهای امنیتی در سیستم های درمان غشایی (II)

بر اساس ویژگی‌های کیفیت آب سناریوهای مختلف تصفیه غشایی، راه‌حل‌های انتخاب هدفمند ارائه می‌شوند که با موارد مهندسی صنعت واقعی همسو می‌شوند و از انتخاب کور اجتناب می‌کنند.

(I) تصفیه غشایی پیشرفته فاضلاب دام (به عنوان مثال، استفاده مجدد RO از فاضلاب خوک)

• کیفیت آب ورودی: SS=5~10 mg/L، کدورت=1~3 NTU، pH=6.5~8.0، محتوای کلرید=1000~3000 mg/L.

• سیستم غشایی: غشاء اسمز معکوس RO (ظرفیت تولید 10~50 m³/h).

• طرح انتخاب:
- کارتریج فیلتر: کارتریج PP مذاب 20 اینچ، دقت فیلتر 3μm، نرخ جریان تک نامی 1.5~2.0 m³/h، مقدار کارتریج فیلتر بر اساس سرعت جریان محاسبه شده است.
- محفظه: محفظه فایبرگلاس FRP، درجه فشار 1.0 مگاپاسکال، نصب عمودی، ورودی پایین، خروجی بالا، مجهز به گیج فشار دیفرانسیل، درگاه تخلیه، و دریچه خروجی.
- مکمل: اگر SS ورودی بالا است، برای افزایش عمر کارتریج فیلتر هسته، یک کارتریج پیش-فیلتر 10 میکرومتری (دو-فیلتراسیون) اضافه کنید.

(II) تصفیه غشایی کنسانتره فاضلاب گوگرد زدایی نیروگاه (غلظت RO)

• کیفیت آب ورودی: SS=3~8 mg/L، کدورت=1~2 NTU، pH=7.5~9.0، محتوای یون کلرید=3000~8000 mg/L، بسیار خورنده.

• سیستم غشایی: غشای RO با فشار بالا (فشار عملیاتی 0.8 تا 1.2 مگاپاسکال).

• طرح انتخاب: - کارتریج فیلتر: کارتریج فیلتر پلیسه دار 20 اینچی-PP، دقت فیلتراسیون 3μm، مقاومت در برابر خوردگی قوی، ظرفیت نگهداری کثیفی بالا. - محفظه: محفظه فولادی ضد زنگ 316 لیتری، درجه فشار 1.6 مگاپاسکال، نصب عمودی، مجهز به دستگاه بستن کارتریج فیلتر برای جلوگیری از شل شدن کارتریج فیلتر تحت فشار بالا. - مکمل: محفظه باید با اقدامات ضد خوردگی درمان شود و دیفرانسیل فشار کارتریج فیلتر به طور منظم بررسی و به موقع تعویض شود.

(III) تصفیه غشایی استفاده مجدد از فاضلاب شهری (سیستم غشایی دوگانه UF+RO)

• کیفیت آب ورودی: SS{0}}~5mg/L، کدورت کمتر یا مساوی با 1NTU، pH=6.5~8.5، کیفیت آب نسبتاً پایدار.

• سیستم غشایی: غشای اولترافیلتراسیون UF (پیش{0}فیلتر) + غشای اسمز معکوس RO (پس از{2}}فیلتر)، ظرفیت تولید 50~100m³/h.

• طرح انتخاب: - قبل از غشاء UF-فیلتر: 20-مذاب PP 20 اینچی-کارتریج فیلتر دمیده، دقت فیلتراسیون 10μm، مواد پوسته FRP، درجه فشار 0.6MPa. - پیش فیلتر غشاء RO-: کارتریج فیلتر پلیسه دار 20 اینچی PP، دقت فیلتراسیون 3μm، مواد پوسته FRP، درجه فشار 1.0MPa، چندین واحد به صورت موازی. - مکمل: مجهز به دستگاه تخلیه اتوماتیک فاضلاب جهت کاهش حجم کار تعمیر و نگهداری.

(IV) درمان غشایی آب آشامیدنی (RO Pure Water Preparation)

• کیفیت آب ورودی: SS کمتر یا مساوی 1 میلی گرم در لیتر، کدورت کمتر یا مساوی 0.5 NTU، pH=6.5~7.5، عاری از فلزات سنگین و بو.

• سیستم غشایی: غشای اسمز معکوس RO، ظرفیت تولید آب 5~20 m³/h.

• طرح انتخاب:
- کارتریج فیلتر: کارتریج فیلتر پلیسه دار 20 اینچی PTFE، دقت فیلتر 1 میکرومتر، بدون شستشو، بدون بو، مطابق با استانداردهای آب آشامیدنی.
- محفظه: محفظه فولادی ضد زنگ 304، درجه فشار 1.0 مگاپاسکال، نصب عمودی، آب بندی خوب برای جلوگیری از آلودگی ثانویه.
- مکمل: کارتریج های فیلتر را به طور منظم تعویض کنید و پس از تعویض فیلتر را شستشو دهید تا اطمینان حاصل شود که پساب از استانداردها مطابقت دارد.

(I) اقدامات احتیاطی عملی (اطمینان از انتخاب موثر و اجتناب از شکست های عملیاتی)

چرخه تعویض کارتریج فیلتر: بر اساس اختلاف فشار، زمانی که اختلاف فشار به 0.1 ~ 0.15MPa رسید، کارتریج فیلتر باید تعویض شود. عملکرد با اختلاف فشار بیش از حد اکیداً ممنوع است (در غیر این صورت آسیب کارتریج فیلتر و ناخالصی های وارد شده به سیستم غشایی رخ می دهد). در کیفیت آب معمولی، چرخه تعویض برای کارتریج‌های فیلتر مذاب PP 7 تا 15 روز و برای کارتریج‌های فیلتر پلیسه‌دار 15 تا 30 روز است.

الزامات نصب: فیلتر امنیتی باید قبل از-پمپ فشار قوی، در فاصله بیشتر یا مساوی 1 متر از پمپ فشار قوی نصب شود تا از تأثیر-آب با فشار زیاد بر روی کارتریج فیلتر جلوگیری شود. برای جلوگیری از نشت آب و هوا در هنگام نصب از آب بندی خوب اطمینان حاصل کنید. دریچه باید به طور مرتب هواگیری شود تا از انسداد هوا که منجر به فیلتراسیون ناهموار می شود جلوگیری شود.

هماهنگی پیش تصفیه: اثر فیلتراسیون فیلتر امنیتی به پیش تصفیه بستگی دارد. لازم است اطمینان حاصل شود که SS پساب پس از فیلتراسیون ماسه کوارتز و رسوب انعقادی کمتر یا مساوی 5 میلی گرم در لیتر باشد. در غیر این صورت، گرفتگی مکرر کارتریج فیلتر رخ می دهد و هزینه های نگهداری را افزایش می دهد. نگهداری و مدیریت: به طور منظم محفظه فیلتر را تمیز کنید تا ناخالصی های رسوب شده روی دیواره داخلی را پاک کنید. کارتریج های فیلتر یدکی باید مهر و موم شده و ذخیره شوند تا از رطوبت و آلودگی جلوگیری شود. کارتریج های فیلتر از مواد مختلف نباید با هم مخلوط شوند تا از درگیری مواد که ممکن است منجر به شستشو شود جلوگیری شود.

(II) باورهای غلط رایج (اشتباهات رایج صنعت، اجتناب از خطرات انتخاب)

• تصور اشتباه 1: دنبال کردن کورکورانه کارتریج های فیلتر با دقت بالا. عواقب: کارتریج های فیلتر مستعد گرفتگی، افزایش فرکانس تعویض و هزینه های نگهداری هستند. رویکرد صحیح: کارتریج ها را بر اساس اندازه منافذ سیستم غشا انتخاب کنید، با پیروی از اصل "تناسب مناسب، کورکورانه به دنبال دقت بالا نباشید".

• تصور اشتباه 2: مواد کارتریج فیلتر با کیفیت آب ناسازگار است. عواقب: خوردگی و آسیب کارتریج فیلتر، ورود ناخالصی ها به سیستم غشا، منجر به خراش و گرفتگی غشاء می شود. رویکرد صحیح: مواد کارتریج فیلتر مقاوم در برابر خوردگی{2} را بر اساس pH و محتوای یون کلرید ورودی انتخاب کنید (به عنوان مثال، از کارتریج های فیلتر فولاد ضد زنگ 316L برای سطوح بالای یون کلرید استفاده کنید).

• تصور اشتباه 3: محاسبات مقدار کارتریج فیلتر شامل حاشیه ایمنی نمی شود. پیامدها: هنگامی که جریان نوسان می کند، بار عنصر فیلتر بسیار زیاد می شود و راندمان فیلتراسیون را کاهش می دهد. تمرین صحیح: تعداد عناصر فیلتر را بر اساس 1.2 برابر سرعت جریان طراحی محاسبه کنید و عناصر فیلتر یدکی را ذخیره کنید.

• تصور غلط 4: رتبه فشار محفظه کمتر از فشار عملکرد سیستم غشایی است. نتیجه: نشت بیش از حد فشار محفظه باعث ایجاد خطر ایمنی می شود. تمرین صحیح: رتبه فشار محفظه باید بزرگتر یا مساوی 1.25 برابر فشار عملکرد سیستم غشاء باشد.

• تصور اشتباه 5: بی توجهی به زهکشی و هواگیری فیلتر امنیتی. نتیجه: ناخالصی ها انباشته شده و انسداد هوا منجر به فیلتراسیون ناهموار و اضافه بار برخی از عناصر فیلتر می شود. تمرین صحیح: برای اطمینان از عملکرد طبیعی، فیلتر را به طور منظم تخلیه و تخلیه کنید.

مورد 1:-سیستم بازیافت RO فاضلاب مزرعه خوک بزرگ (ظرفیت تولید 30 m³/h)

• کیفیت آب ورودی: SS=8mg/L، کدورت=2NTU، pH=7.0~7.5، محتوای یون کلرید=2000mg/L.

• طرح انتخاب: فیلتر امنیتی از محفظه FRP (φ400mm، درجه فشار 1.0MPa)، نصب عمودی، ورودی پایین، خروجی بالا استفاده می کند. عنصر فیلتر از عنصر فیلتر 20{3}}اینچ PP (دقت فیلتراسیون 3μm)، جریان نامی تک عنصری 1.5m³/h، مقدار عنصر فیلتر محاسبه‌شده=30÷1.5×1.2=24 عناصر، انتخاب واقعی 24 عنصر استفاده می‌کند. مجهز به گیج فشار دیفرانسیل، خروجی تخلیه و خروجی هواکش.

• نتایج عملیاتی: چرخه تعویض کارتریج فیلتر 10-12 روز است. فشار دیفرانسیل در 0.05-0.08 مگاپاسکال پایدار است. عملکرد غشاء RO پایدار است، چرخه تمیز کردن تا 3 ماه تمدید شده است، هیچ خراش یا گرفتگی غشا رخ نداده است، و آب تولید شده مطابق با استانداردهای استفاده مجدد است.

مورد 2: سیستم غلظت RO کنسانتره فاضلاب گوگرد زدایی نیروگاه (ظرفیت تولید 40 m³/h)

• کیفیت آب ورودی: SS{0}} mg/L، کدورت=1.5 NTU، pH=8.0~8.5، محتوای یون کلرید=6000 mg/L.

• طرح انتخاب: فیلتر امنیتی از محفظه فولادی ضد زنگ 316 لیتری (φ500 میلی متر، درجه فشار 1.6 مگاپاسکال)، نصب عمودی استفاده می کند. کارتریج فیلتر از کارتریج های PP پلیسه دار 20 اینچی (دقت فیلتر 3μm)، نرخ جریان نامی تک کارتریج 2.0 m³/h، تعداد محاسبه شده کارتریج فیلتر=40 ÷ 2.0 × 1.2=24 کارتریج، انتخاب واقعی 24 کارتریج استفاده می کند. مجهز به دستگاه پرس کارتریج فیلتر و دستگاه جریان برگشت خودکار.

• نتایج عملیاتی: چرخه تعویض کارتریج فیلتر 15-20 روز است. فشار دیفرانسیل در 0.06-0.09 مگاپاسکال پایدار است. فشار عملکرد غشا RO پایدار است، غلظت کنسانتره مطابق با استانداردها است و هیچ خوردگی یا خراش غشایی مشاهده نشد.

منطق اصلی برای انتخاب فیلتر امنیتی تصفیه غشایی "مناسب بودن با سیستم غشایی، مناسب بودن با کیفیت آب ورودی و تناسب با شرایط عملیاتی" است. نیازی به دنبال کردن تنظیمات-بالا نیست. تمرکز باید روی "تطبیق دقیق، ثبات و قابلیت اطمینان، و بهره برداری و نگهداری راحت" باشد.

انتخاب باید سه مرحله اصلی را دنبال کند: اول، کیفیت آب ورودی، پارامترهای سیستم غشایی و شرایط عملیاتی را مشخص کنید. سپس، کارتریج فیلتر (دقت، مواد، مشخصات)، محفظه (مواد، درجه فشار، ساختار)، و مشخصات (تعداد کارتریج فیلتر، قطر فیلتر) را تعیین کنید. در نهایت، انتخاب را بر اساس سناریوی خاص بهینه کنید و از دام های رایج اجتناب کنید.

انتخاب مناسب نه تنها به طور موثر از عناصر غشا محافظت می کند و عمر غشا را افزایش می دهد، بلکه هزینه های عملیاتی و نگهداری را کاهش می دهد و عملکرد سیستم غشاء را با ثبات تضمین می کند. این یک گام مهم در اجرای موفقیت آمیز پروژه های تصفیه غشایی است و نیاز به تنظیمات انعطاف پذیر بر اساس شرایط مهندسی واقعی، اجتناب از اعمال کورکورانه راه حل های استاندارد دارد.