Професионално ръководство за избор на защитни филтри в системи за мембранна обработка (II)

Въз основа на характеристиките на качеството на водата на различни сценарии за мембранно третиране, се предоставят целенасочени решения за подбор, съобразени с действителните индустриални инженерни случаи, като се избягва сляпата селекция.

(I) Разширено мембранно третиране на отпадъчни води от добитък (напр. повторно използване на отпадъчни води от свине)

• Влиятелно качество на водата: SS=5~10 mg/L, мътност=1~3 NTU, pH=6.5~8.0, съдържание на хлорид=1000~3000 mg/L;

• Мембранна система: RO мембрана за обратна осмоза (Производствен капацитет 10~50 m³/h);

• Схема за избор:
- Филтърна касета: 20-инчов PP разтопен филтърна касета, точност на филтриране 3 μm, единичен номинален дебит 1,5~2,0 m³/h, количеството филтърна касета, изчислено въз основа на дебита;
- Корпус: корпус от фибростъкло FRP, номинално налягане 1,0 MPa, вертикална инсталация, долен вход, горен изход, оборудван с диференциален манометър, дренажен порт и вентилационен отвор;
- Допълнение: Ако входящият SS е висок, добавете 10 μm пред-филтърна касета (дву-етапна филтрация), за да удължите живота на основната филтърна касета.

(II) Мембранно третиране на концентрат за десулфуриране на електроцентрали (концентрация на RO)

• Влиятелно качество на водата: SS=3~8 mg/L, Мътност=1~2 NTU, pH=7.5~9.0, Съдържание на хлоридни йони=3000~8000 mg/L, Силно корозивен;

• Мембранна система: RO мембрана с високо{0}}налягане (работно налягане 0,8~1,2 MPa);

• Схема за избор: - Филтърна касета: 20--инчова PP нагъната филтърна касета, точност на филтриране 3 μm, силна устойчивост на корозия, висок капацитет за задържане на мръсотия; - Корпус: Корпус от неръждаема стомана 316L, номинално налягане 1,6 MPa, вертикален монтаж, оборудван със затягащо устройство за филтърна касета за предотвратяване на разхлабване на филтърната касета под високо налягане; - Допълнение: Корпусът трябва да се третира с антикорозионни мерки, а разликата в налягането на филтърния патрон трябва да се проверява редовно и да се подменя своевременно.

(III) Мембранно третиране за повторно използване на общински отпадъчни води (UF+RO двойна мембранна система)

• Влиятелно качество на водата: SS=1~5mg/L, мътност по-малка или равна на 1NTU, pH=6.5~8,5, относително стабилно качество на водата;

• Мембранна система: UF ултрафилтрационна мембрана (пред-филтър) + RO мембрана за обратна осмоза (пост-филтър), производствен капацитет 50~100m³/h;

• Схема за избор: - UF мембранен пред{1}}филтър: 20-инчов PP разтопен-филтърен патрон, точност на филтриране 10 μm, материал на обвивката от FRP, номинално налягане 0,6MPa; - RO мембранен пред{11}}филтър: 20-инчов PP нагънат филтърен патрон, точност на филтриране 3 μm, материал на корпуса от FRP, номинално налягане 1,0 MPa, няколко паралелни модула; - Допълнение: Оборудван с устройство за автоматично изпускане на отпадъчни води за намаляване на натоварването по поддръжката.

(IV) Обработка на мембрана за питейна вода (Подготовка на чиста вода RO)

• Влиятелно качество на водата: SS По-малко или равно на 1 mg/L, Мътност По-малко или равно на 0,5 NTU, pH=6.5~7,5, без тежки метали и мирис;

• Мембранна система: RO мембрана за обратна осмоза, капацитет за производство на вода 5~20 m³/h;

• Схема за избор:
- Филтърен патрон: 20-инчов PTFE нагънат филтърен патрон, точност на филтриране 1 μm, без излугване, без миризма, отговаря на стандартите за питейна вода;
- Корпус: корпус от неръждаема стомана 304, номинално налягане 1,0 MPa, вертикален монтаж, добро уплътнение за избягване на вторично замърсяване;
- Допълнение: Сменяйте редовно филтърните патрони и промивайте филтъра след смяна, за да сте сигурни, че отпадъчните води отговарят на стандартите.

(I) Практически предпазни мерки (осигуряване на ефективен подбор и избягване на оперативни повреди)

Цикъл на смяна на филтърната касета: Въз основа на разликата в налягането, филтърната касета трябва да се смени, когато разликата в налягането достигне 0,1~0,15MPa. Работата с прекомерна разлика в налягането е строго забранена (в противен случай ще възникне повреда на филтърния патрон и замърсяване, навлизащо в мембранната система). При нормално качество на водата цикълът на смяна на PP melt-blown филтърни патрони е 7~15 дни, а за нагънатите филтърни патрони е 15~30 дни.

Изисквания за инсталиране: Защитният филтър трябва да се монтира преди помпата за високо-налягане, на разстояние, по-голямо от или равно на 1 m от помпата за високо-налягане, за да се избегне въздействието на водата под високо-налягане върху филтърния патрон. Осигурете добро уплътнение по време на монтажа, за да предотвратите изтичане на вода и въздух. Вентилационният отвор трябва да се вентилира редовно, за да се предотврати запушването на въздуха, водещо до неравномерно филтриране.

Координация на предварителната обработка: Ефектът на филтриране на защитния филтър зависи от предварителната обработка. Необходимо е да се гарантира, че SS на отпадъчните води след филтриране с кварцов пясък и коагулационна седиментация е по-малко или равно на 5 mg/L; в противен случай ще настъпи често запушване на филтърния патрон, което ще увеличи разходите за поддръжка. Поддръжка и управление: Редовно почиствайте корпуса на филтъра, за да премахнете замърсяванията, отложени по вътрешната стена; резервните филтърни патрони трябва да бъдат запечатани и съхранявани, за да се избегне влага и замърсяване; филтърните патрони от различни материали не трябва да се смесват, за да се избегнат конфликти на материалите, които могат да доведат до излугване.

(II) Често срещани погрешни схващания (често срещани грешки в индустрията, избягване на рисковете при избора)

• Погрешно схващане 1: Сляпо преследване на високо-прецизни филтърни патрони. Последици: Филтърните патрони са склонни към запушване, което увеличава честотата на смяна и разходите за поддръжка; Правилен подход: Изберете патрони въз основа на размера на порите на мембранната система, следвайки принципа „подходящо прилягане, не преследвайте сляпо висока прецизност“.

• Погрешно схващане 2: Материалът на филтърния патрон е несъвместим с качеството на водата. Последици: Корозия и повреда на филтърния патрон, навлизане на примеси в мембранната система, което води до надраскване и запушване на мембраната; Правилен подход: Изберете устойчиви на корозия-материали за филтърни патрони въз основа на pH и съдържанието на хлоридни йони във входящия поток (напр. използвайте филтърни патрони от неръждаема стомана 316L за високи нива на хлоридни йони).

• Погрешно схващане 3: Изчисленията на количеството филтърни патрони не включват граница на безопасност. Последици: Когато потокът варира, натоварването на филтърния елемент става твърде високо, което намалява ефективността на филтриране. Правилна практика: Изчислете броя на филтърните елементи въз основа на 1,2 пъти проектния дебит и запазете резервни филтърни елементи.

• Погрешно схващане 4: Номиналното налягане на корпуса е по-ниско от работното налягане на мембранната система. Последствие: Изтичането на свръхналягане от корпуса представлява опасност за безопасността. Правилна практика: Номиналното налягане на корпуса трябва да бъде по-голямо или равно на 1,25 пъти работното налягане на мембранната система.

• Погрешно схващане 5: Пренебрегване на дренажа и обезвъздушаването на защитния филтър. Последица: Натрупването на примеси и въздушните запушвания водят до неравномерно филтриране и претоварване на някои филтърни елементи. Правилна практика: Редовно източвайте и обезвъздушавайте филтъра, за да осигурите нормална работа.

Случай 1: Голяма{1}}система за рециклиране на отпадъчни води в свинеферма (производствен капацитет 30 m³/h)

• Влиятелно качество на водата: SS=8mg/L, Мътност=2NTU, pH=7.0~7,5, Съдържание на хлоридни йони=2000mg/L;

• Схема за избор: Филтърът за сигурност използва FRP корпус (φ400 mm, номинално налягане 1,0 MPa), вертикална инсталация, долен вход, горен изход; филтърният елемент използва 20-инчов PP разтопен филтърен елемент (точност на филтриране 3μm), номинален поток на един елемент 1,5m³/h, изчислено количество филтърни елементи=30÷1,5×1.2=24 елементи, действителен избор от 24 елемента; оборудвани с манометър за диференциално налягане, дренажен и вентилационен отвор.

• Оперативни резултати: Цикълът на смяна на филтърния патрон е 10-12 дни; диференциалното налягане е стабилно при 0,05-0,08 MPa; Работата на RO мембраната е стабилна, цикълът на почистване е удължен до 3 месеца, няма драскотини по мембраната или проблеми със запушване, а произведената вода отговаря на стандартите за повторна употреба.

Случай 2: Система за концентриране на RO за десулфуризация на отпадъчни води от електроцентрала (Производствен капацитет 40 m³/h)

• Влиятелно качество на водата: SS=6 mg/L, Мътност=1.5 NTU, pH=8.0~8,5, Съдържание на хлоридни йони=6000 mg/L;

• Схема за избор: Филтърът за сигурност използва корпус от неръждаема стомана 316L (φ500 mm, номинално налягане 1,6 MPa), вертикална инсталация; филтърната касета използва 20-инчови PP нагънати филтърни касети (точност на филтриране 3 μm), номинален дебит на единична касета 2,0 m³/h, изчислен брой филтърни касети=40 ÷ 2,0 × 1.2=24 касети, действителен избор от 24 касети; оборудван с устройство за пресоване на филтърния патрон и автоматично устройство за обратен поток.

• Оперативни резултати: Цикълът на смяна на филтърния патрон е 15-20 дни; диференциалното налягане е стабилно при 0,06-0,09 MPa; Работното налягане на RO мембраната е стабилно, концентрацията на концентрата отговаря на стандартите и не са наблюдавани корозия на мембраната или драскотини.

Основната логика за избор на защитен филтър за мембранно третиране е „пригодност за мембранната система, пригодност за качеството на входящата вода и пригодност за работни условия“. Няма нужда да търсите конфигурации от висок-клас; фокусът трябва да бъде върху "прецизно съвпадение, стабилност и надеждност и удобна работа и поддръжка".

Изборът трябва да следва три основни стъпки: Първо, изяснете качеството на входящата вода, параметрите на мембранната система и работните условия; след това определете филтърната касета (прецизност, материал, спецификации), корпуса (материал, номинално налягане, структура) и спецификациите (брой филтърни касети, диаметър на филтъра); накрая, оптимизирайте селекцията въз основа на конкретния сценарий, като избягвате често срещаните клопки.

Правилният избор не само ефективно защитава мембранните елементи и удължава живота на мембраната, но също така намалява разходите за експлоатация и поддръжка и гарантира стабилна работа на мембранната система. Това е решаваща стъпка в успешното изпълнение на проекти за мембранно третиране и изисква гъвкави корекции въз основа на действителните инженерни условия, като се избягва сляпото прилагане на стандартни решения.