Ghid de selecție profesională pentru filtre de securitate în sistemele de tratare cu membrană (II)

Pe baza caracteristicilor de calitate a apei ale diferitelor scenarii de tratare cu membrane, sunt furnizate soluții de selecție țintite, aliniate cu cazurile reale de inginerie din industrie, evitând selecția oarbă.

(I) Tratarea avansată cu membrană a apelor uzate de animale (de exemplu, reutilizarea în RO a apelor uzate de porci)

• Calitatea apei influente: SS=5~10 mg/L, Turbiditate=1~3 NTU, pH=6.5~8,0, Conținut de clorură=1000~3000 mg/L;

• Sistem de membrană: Membrană de osmoză inversă RO (capacitate de producție 10~50 m³/h);

• Schema de selecție:
- Cartuș filtrant: cartuș filtrant PP de 20-inch, suflat prin topire, precizie de filtrare 3μm, debit nominal unic 1,5~2,0 m³/h, cantitatea cartuşului filtrant calculată pe baza debitului;
- Carcasă: carcasă din fibră de sticlă FRP, presiune nominală 1,0 MPa, instalare verticală, admisie inferioară, ieșire superioară, echipată cu manometru diferențial de presiune, orificiu de scurgere și aerisire;
- Supliment: dacă SS influent este mare, adăugați un cartuș de pre-filtru de 10 μm (filtrare în două-etape) pentru a prelungi durata de viață a cartușului de filtrare centrală.

(II) Desulfurare a centralei electrice Tratarea cu membrană concentrată a apelor uzate (concentrația RO)

• Calitatea apei influente: SS=3~8 mg/L, Turbiditate=1~2 NTU, pH=7.5~9,0, Conținut de ioni de clorură=3000~8000 mg/L, Foarte coroziv;

• Sistem cu membrană: Membrană RO de-înaltă presiune (presiune de lucru 0,8~1,2 MPa);

• Schemă de selecție: - Cartuș de filtrare: cartus de filtru plisat PP de 20-inch, precizie de filtrare 3μm, rezistență puternică la coroziune, capacitate mare de reținere a murdăriei; - Carcasă: carcasă din oțel inoxidabil 316L, presiune nominală 1,6 MPa, instalare verticală, echipată cu dispozitiv de prindere a cartușului filtrant pentru a preveni slăbirea cartușului filtrant la presiune ridicată; - Supliment: carcasa trebuie tratată cu măsuri anticorozive, iar diferența de presiune a cartuşului filtrant trebuie verificată în mod regulat și înlocuită în timp util.

(III) Tratarea cu membrană de reutilizare a apelor uzate municipale (sistem cu membrană dublă UF+RO)

• Calitatea apei influente: SS=1~5mg/L, Turbiditate mai mică sau egală cu 1NTU, pH=6.5~8,5, calitate relativ stabilă a apei;

• Sistem membranar: membrana de ultrafiltrare UF (pre-filtru) + membrana de osmoza inversa RO (post-filtru), capacitate de productie 50~100m³/h;

• Schemă de selecție: - Filtru pre-membrană UF: cartuș filtrant suflat de 20-inchi PP topit-, precizie de filtrare 10μm, material carcasă FRP, presiune nominală 0,6MPa; - Prefiltru cu membrană RO-: cartuş de filtru plisat PP de 20 inchi, precizie de filtrare 3 μm, material carcasă FRP, presiune nominală 1,0 MPa, unităţi multiple în paralel; - Supliment: Echipat cu un dispozitiv automat de evacuare a apelor uzate pentru a reduce volumul de muncă de întreținere.

(IV) Tratarea cu membrană a apei potabile (prepararea apei pure RO)

• Calitatea apei influente: SS Mai mică sau egală cu 1 mg/L, Turbiditate Mai mică sau egală cu 0,5 NTU, pH=6.5~7,5, fără metale grele și miros;

• Sistem membranar: membrana de osmoza inversa RO, capacitate de producere a apei 5~20 m³/h;

• Schema de selecție:
- Cartuș de filtrare: cartus de filtru plisat PTFE de 20 inchi, precizie de filtrare 1 μm, fără leșiere, fără miros, îndeplinește standardele pentru apă potabilă;
- Carcasă: carcasă din oțel inoxidabil 304, presiune nominală 1,0 MPa, instalare verticală, etanșare bună pentru a evita poluarea secundară;
- Supliment: înlocuiți în mod regulat cartușele filtrante și spălați filtrul după înlocuire pentru a vă asigura că efluentul respectă standardele.

(I) Precauții practice (asigurarea selecției eficiente și evitarea eșecurilor operaționale)

Ciclul de înlocuire a cartuşului filtrant: Pe baza diferenţei de presiune, cartuşul filtrant trebuie înlocuit când diferenţa de presiune atinge 0,1~0,15MPa. Funcționarea cu diferența de presiune excesivă este strict interzisă (în caz contrar, se va produce deteriorarea cartuşului de filtrare și impurităţile care pătrund în sistemul membranar). La calitatea normală a apei, ciclul de înlocuire pentru cartușele de filtru suflate cu PP topit-este de 7 ~ 15 zile, iar pentru cartușele de filtrare plisate, este de 15 ~ 30 de zile.

Cerințe de instalare: filtrul de securitate trebuie instalat înaintea pompei de-înaltă presiune, la o distanță mai mare sau egală cu 1 m de pompa de-înaltă presiune, pentru a evita impactul apei de-înaltă presiune asupra cartuşului filtrului. Asigurați o etanșare bună în timpul instalării pentru a preveni scurgerile de apă și aer. Orificiul de ventilație trebuie ventilat în mod regulat pentru a preveni blocarea aerului care să conducă la filtrarea neuniformă.

Coordonarea pretratării: Efectul de filtrare al filtrului de securitate depinde de pretratarea. Este necesar să se asigure că efluentul SS după filtrarea cu nisip de cuarț și sedimentarea prin coagulare este mai mic sau egal cu 5 mg/L; în caz contrar, se va produce înfundarea frecventă a cartuşului filtrant, crescând costurile de întreţinere. Întreținere și management: Curățați regulat carcasa filtrului pentru a îndepărta impuritățile depuse pe peretele interior; cartușele filtrante de rezervă trebuie sigilate și depozitate pentru a evita umezeala și contaminarea; cartușele filtrante din materiale diferite nu trebuie amestecate pentru a evita conflictele materiale care pot duce la leșiere.

(II) Concepții greșite comune (Greșeli frecvente în industrie, evitarea riscurilor de selecție)

• Concepție greșită 1: căutarea orbește de cartușe de filtrare de-înaltă precizie. Consecințe: Cartușele filtrante sunt predispuse la înfundare, crescând frecvența de înlocuire și costurile de întreținere; Abordare corectă: selectați cartușe pe baza dimensiunii porilor sistemului de membrană, urmând principiul „potrivire adecvată, nu urmăriți orbește precizia ridicată”.

• Concepție greșită 2: Materialul cartuşului filtrant este incompatibil cu calitatea apei. Consecințe: coroziunea și deteriorarea cartusului filtrant, impuritățile care pătrund în sistemul de membrane, ducând la zgârieturi și înfundare a membranei; Abordarea corectă: selectați materiale pentru cartușe filtrante rezistente la coroziune-pe baza pH-ului și conținutului de ioni de clorură al influentului (de exemplu, utilizați cartușe de filtrare din oțel inoxidabil 316L pentru niveluri ridicate de ioni de clor).

• Concepție greșită 3: calculele cantității de cartuș filtrant nu includ o marjă de siguranță. Consecințe: Când debitul fluctuează, sarcina elementului filtrant devine prea mare, reducând eficiența filtrării. Practică corectă: Calculați numărul de elemente de filtrare pe baza de 1,2 ori debitul proiectat și rezervați elementele de filtrare de rezervă.

• Concepție greșită 4: Presiunea nominală a carcasei este mai mică decât presiunea de funcționare a sistemului cu membrană. Consecință: Scurgerile de suprapresiune ale carcasei reprezintă un pericol pentru siguranță. Practică corectă: Presiunea nominală a carcasei trebuie să fie mai mare sau egală cu 1,25 ori presiunea de operare a sistemului cu membrană.

• Concepție greșită 5: Neglijarea drenării și aerisirea filtrului de securitate. Consecință: Se acumulează impurități și blocajele de aer duc la filtrarea neuniformă și supraîncărcarea unor elemente de filtrare. Practică corectă: goliți și aerisiti în mod regulat filtrul pentru a asigura funcționarea normală.

Cazul 1: Sistem de reciclare RO a apelor uzate de la fermă de porci la scară mare-(capacitate de producție 30 m³/h)

• Calitatea apei influente: SS=8mg/L, Turbiditate=2NTU, pH=7.0~7,5, Conținut de ioni de clorură=2000mg/L;

• Schema de selecție: Filtrul de securitate folosește carcasă FRP (φ400mm, presiune nominală 1.0MPa), instalare verticală, intrare inferioară, ieșire superioară; elementul de filtrare folosește element de filtru suflat în PP de 20-inch (precizie de filtrare 3μm), debit nominal de un singur element 1,5 m³/h, cantitate calculată de element de filtrare=30÷1,5×1.2=24 elemente, selecția efectivă a 24 de elemente; echipat cu manometru diferenţial, orificiu de evacuare şi orificiu de evacuare.

• Rezultate operaționale: ciclul de înlocuire a cartuşului filtrant este de 10-12 zile; presiunea diferențială este stabilă la 0,05-0,08 MPa; Funcționarea membranei RO este stabilă, ciclul de curățare extins la 3 luni, nu au apărut zgârieturi sau probleme de înfundare a membranei, iar apa produsă îndeplinește standardele de reutilizare.

Cazul 2: Sistemul de concentrare RO Concentrat de desulfurare a apelor uzate din centrala electrica (capacitate de productie 40 m³/h)

• Calitatea apei influente: SS=6 mg/L, Turbiditate=1.5 NTU, pH=8.0~8,5, Conținut de ioni de clorură=6000 mg/L;

• Schema de selecție: Filtrul de securitate folosește carcasă din oțel inoxidabil 316L (φ500mm, presiune nominală 1,6 MPa), instalare verticală; cartușul filtrant utilizează cartușe de filtrare plisate PP de 20 inch (precizie de filtrare 3μm), debitul nominal de un singur cartuș 2,0 m³/h, număr calculat de cartușe filtrante=40 ÷ 2,0 × 1.2=24 cartușe, selecția efectivă a 24 de cartușe; echipat cu dispozitiv de presare a cartușului filtrant și dispozitiv automat de retur.

• Rezultate operaționale: ciclul de înlocuire a cartuşului filtrant este de 15-20 de zile; presiunea diferențială este stabilă la 0,06-0,09 MPa; Presiunea de funcționare a membranei RO este stabilă, concentrația de concentrat îndeplinește standardele și nu s-au observat coroziuni sau zgârieturi ale membranei.

Logica de bază pentru selectarea unui filtru de securitate pentru tratarea membranei este „adecvarea la sistemul de membrană, adecvarea la calitatea apei influente și adecvarea la condițiile de operare”. Nu este nevoie să urmăriți configurații-de înaltă calitate; accentul ar trebui să fie pe „potrivirea precisă, stabilitatea și fiabilitatea și operarea și întreținerea convenabile”.

Selectarea ar trebui să urmeze trei pași de bază: În primul rând, clarificați calitatea apei influente, parametrii sistemului de membrană și condițiile de funcționare; apoi, determinați cartușul filtrant (precizie, material, specificații), carcasă (material, presiune nominală, structură) și specificațiile (numărul de cartușe filtrante, diametrul filtrului); în cele din urmă, optimizați selecția în funcție de scenariul specific, evitând capcanele comune.

Selecția corectă nu numai că protejează eficient elementele membranei și prelungește durata de viață a membranei, dar reduce și costurile de operare și întreținere și asigură funcționarea stabilă a sistemului cu membrane. Este un pas crucial în implementarea cu succes a proiectelor de tratare cu membrane și necesită ajustări flexibile bazate pe condițiile inginerești reale, evitând aplicarea orbește a soluțiilor standard.