Установки ультрафильтрации воды

Разновидности ультрафильтрационных установок

В зависимости от целевого назначения и производительности установки ультрафильтрации воды классифицируются на:

 

• бытовые. Подходят для применения в квартирах и домах для доочистки  воды. Поставляем и устанавливаем бытовые ультрафильтрационные установки только в комплексе с системой водоподготовки.
• коммерческие (производительность: от 2,5 до 10 м³/час). Идеально решение для малого и среднего бизнеса.
• промышленные (производительность: от 10 до 600 м³/час). Находят широкое применение для осветления и дезинфекции подземных и поверхностных вод, а также в качестве ступени механической очистки сточных вод.

 

Особенности ультрафильтрации воды

Ультрафильтрация - это эффективная современная технология мембранной механической очистки воды, занимающее промежуточное звено между микрофильтрацией и нанофильтрацией. Установки ультрафильтрации воды - отличная альтернатива традиционным технологиям водоподготовки, а именно засыпным фильтрам механической очистки.

 

Существенным недостатком таких систем является дороговизна ультрафильтрационных модулей, которая компенсируется значительными преимуществами перед засыпными фильтрами:

• эффективность очистки по взвешенным веществам. Засыпные механические фильтра позволяют получать фильтрат с содержанием взвешенных веществ до 1,5 мг/л, в то время как ультрафильтрационные установки доводят этот показатель до 0,5 мг/л благодаря малым размерам пор мембран (0,1 -0,01 микрон);
• дезинфекция воды, заключающаяся в высокой степени очистки от бактерий и вирусов до 99,99%;
• сокращение монтажных площадей за счет компактных габаритов установки, а значит и снижение затрат на капитальное строительство;
• снижение затрат на химические реагенты;
• простота обслуживания;
• полностью автоматизированная работа установки.

 

Конструктивные особенности

Основным элементом ультрафильтрационных установок UF-WZ является фильтрующий модуль, состоящий из корпуса с размещенным внутри мембранным элементом и блока автоматической промывки.

 

Различают следующие типы ультрафильтрационных мембран:

1. Рулонные. Применяются для доочистки воды и фильтрации растворов с мутностью обрабатываемой воды до 0,5 мг/л.
2. Трубчатые и половолоконные. Применяются для осветления поверхностных, подземных и сточных вод мутностью до 40 г/л. Наибольшую популярность в схемах получения питьевой воды получили половолоконные ультрафильтрационные модули.

 

В установках ультрафильтрации воды UF-WZ мы используем мембранные модули Pentair Water, SUEZ Water (США), INGE AG (Германия), Hydranautics (Япония), Raifil, Novospring, HORIMEM/MORUI (Китай).

 

Особые требования

При расчете и подборе ультрафильтрационной установки помимо общей производительности важно также учитывать следующее:

1. Наличие качественной предподготовки воды.  Контролируемые показатели качества исходной воды, подаваемой на установку:

• Взвешенные вещества, мутность (решения: отстойники с тонкослойными модулями, коагуляция, фильтры грубой очистки воды).

• Нефтепродукты (решения: остаивание, коагуляция, флотация, хлорирование, озонирование и др.).
• Перманганатная окисляемость/ХПК (решения: станция дозирования окислителя).
• Хлор (решения: станция дозирования бисульфита натрия).

2. Размер загрязняющих примесей должен составлять не более 500 микрон. 

3. Температура очищаемой воды. Данный показатель оказывает прямое влияние на производительность системы.

4. Требования, предъявляемые к качеству фильтрата.

 

Установки ультрафильтрации UF-WZ не изменяют минеральный состав и pH очищаемой воды. Следует также отметить, что технология очистки воды с помощью ультрафильтрации позволяет удалять лишь высокомолекулярные органические соединения.

 

В случае, если требуется снизить общее содержание органических веществ и/или жесткость обрабатываемой воды, последующей ступенью после ультрафильтрации может служить нанофильтрация. Такое решение позволит получить идеально чистую техническую воду, в случае остутствия в воде нитратов - питьевую. С целью корректировки солевого состава (деминерализации) воды используют системы обратного осмоса.

 

Принцип действия ультрафильтрационных установок

Как и в случае с традиционными методами осветления воды, перед ее подачей на ультрафильтрационные модули рекомендуется дозирование коагулянта (на основе железа или алюминия) с целью объединения взвешенных примесей в так называемые "хлопья", которые легко удаляются с поверхности мембран в процессе их обратной промывки. Такое решение особенно эффективно для очистки воды с поверхностных источников и осветления сточных вод при высокой мутности и цветности.

Исходная вода под давлением 2-4 бара через ротаметр подается на модули ультрафильтрации, как правило, внутрь мембран, а фильтрат отводится снаружи (режим "in-out").

В процессе эксплуатации по мере загрязнения ультрафильтрационных мембран происходит снижение производительности и увеличение перепада давления на входе и выходе установки UF. Системой предусматривается автоматическая промывка ультрафильтрационных модулей исходной и очищенной водой открытием/закрытием запорно-регулирующей арматуры. Первым делом осуществляется прямая промывка исходной водой, при которой она направляется в мембранные модули аналогично режиму фильтрации и далее отводится в дренажную линию. После проводится обратная промывка мембран очищенной водой с помощью дополнительного насоса в направлении обратном режиму фильтрации и также сбрасывается в дренаж. 

Кроме того, в процессе эксплуатации установки УФВ в порах мембран накапливаются органические и неорганические соединения, которые невозможно удалить обратной промывкой воды. Поэтому в режим обратной регенерации включается стадия усиленной химической промывки (CEB-мойка), которая осуществляется с определенной частотой в зависимости от качества исходной воды (от 2 раз в сутки до 1 раза в неделю).

 

Варианты проведения усиленной химической промывки

 

Вариант 1:

• промывка раствором гипохлорита натрия;
• промывка щелочным раствором с рН равным 11-12;
• промывка кислотным раствором с рН равным 2-2,5.

 

Вариант 2:

• промывка смешенным раствором гипохлорита натрия и щелочью с рН равным 11-12;
• промывка кислотным раствором с рН равным 2-2,5.

 

Моющие химические реагенты дозируются в поток исходной воды, фильтруются через ультрафильтрационные мембраны в режиме "out-in" (снаружи-внутрь) и замачиваются. Время выдержки раствора составляет 10-60 минут, после чего проводится отмывка модулей от химреагентов.

 

Обратная регенерация гипохлоритом натрия и щелочным раствором эффективно удаляет биопленки с поверхности мембран, кислотная регенерация - неорганические карбонаты и гидроксиды металлов.

Для надежной работы установки ультрафильтрации и сохранения срока службы мембранных элементов рекомендуется периодическая химическая очистка модулей ультрафильтрации (CIP-мойка) от трудноудаляемых загрязнений и отложений. Частота проведения CIP-моек - 1-4 раза в год. Отличие от CEB-мойки завключается в наличии специального бака и требованию к качеству фильтрата для приготовления моющих растворов. В случае, если в системе водоподготовки используется обратный осмос, рекомендуется отбирать пермеат от установки УОО для приготовления моющих растворов. Как минимум, вода должна быть питьевого качества.

 

Химическая очистка модулей ультрафильтрации производится сначала щелочным раствором с дезинфицирующим эффектом (рекомендуется использовать гипохлорит натрия), потом кислотным в следующей последовательности:

• прокачивание моющего раствора по циркуляционному контуру "бак-модуль-бак" в режиме "Прямая промывка" в течении 60 минут;
• прокачивание моющего раствора по циркуляционному контуру "бак-модуль-бак" в режиме "Фильтрация" в течении 60 минут;
• замачивание мембран в моющем растворе;
• прямая промывка водой мембранных модулей со сбросом в дренаж;
• отмывка мембранных модулей водой в режиме "Фильтрация" со сбросом в дренаж.

 

Комплектность коммерческих и промышленных установок ультрафильтрации UF-WZ

В стандартную комплектацию UF входят:

 

• мембранный блок, состоящий из ультрафильтрационных модулей в напорных корпусах;
• шкаф управления с контроллером;
• КИП (расходомеры фильтрата и потока воды при обратной промывки, манометры, датчики давления/температуры/уровня);
• запорно-регулирующая и защитная арматура;
• трубопроводы и фитинги;
• каркасная рама;
• паспорт;
• инструкция по эксплуатации;
• сертификаты.

 

В расширенную комплектацию UF входят:

• станция дозирования коагулянта/окислителей;
• насос подачи исходной воды;
• насос промывки;
• емкость промывочной воды;
• фильтр грубой механической очистки воды;
• блок усиленной химической промывки (CEB-мойка);
• станция химической очистки (CIP-мойка);
• сенсорная панель оператора (HMI) с мнемосхемой управления установкой;
• диспетчеризация по протоколам ModBus TCP или BACnet.

 

Гарантия на установки ультрафильтрации воды UF-WZ составляет 12 месяцев со дня сдачи их в эксплуатацию.

 

Прочая информация

Установки ультрафильтрации воды могут поставляться как отдельно, так и в составе установки водоподготовки. Компания "WATER ZKO" предоставляет полный комплекс услуг по расчету и подбору, поставке, монтажу, запуску и сервисному обслуживанию установок UF.

 

Срок службы ультрафильтрационных мембран устанавливается производителем и в среднем составляет от 2 до 4 лет при правильной эксплуатации установки. Это касается соблюдения требований к качеству подаваемой воды, дозирования коагулянта/окислителей, а также своевременного проведения CEB и СIP-моек.