Деминерализация воды основана на удалении всех катионов и анионов, которые появились из растворенных в ней солей. Это может быть сделано посредством: обратного осмоса; ионный обмен; электродеионизация.
Выбор метода зависит от общего содержания соли и потребностей в воде. Полное удаление воды практически от всех растворимых веществ гарантируется только методом ионного обмена.
Деминерализация воды обратным осмосом
Обратный осмос относится к мембранным процессам, которые позволяют удалять содержащиеся в нем коллоидные и водорастворимые загрязнения (0,1 - 0,001 мкм). Процесс основан на наличии осмоса, который заключается в переходе растворителя (воды) через полупроницаемую мембрану, то есть проницаемый растворитель и удерживает растворенные вещества (соли). Движущая сила процесса осмоса: разница концентраций растворенных солей в растворах, разделенных мембранами. Повышение концентрации раствора, соответствующее высокому внешнему давлению, вызовет приливы, противоположные естественному. Этот процесс называется обратным осмосом. В результате обратного осмоса вода практически обессоливается. Газообразные компоненты воды, такие как кислород или диоксид углерода, проходят через мембрану. Основным элементом любого устройства обратного осмоса является модуль, состоящий из одной или нескольких мембран.
Насос высокого давления непрерывно подает воду в кожух, где расположена полупроницаемая мембрана. Поток воды на входе делится на два потока: пермеатный (с низким содержанием соли) и концентрированный (концентрированные соли). Клапанный концентрат предназначен для регулирования соотношения этих потоков, а также для поддержания давления на мембрану. Пермеат накапливается в резервуаре для пермеата и служит месту назначения.
Основные понятия, относящиеся к технологии обратного осмоса
Это значение составляет от 50 до 80%. Возврат 75% означает, что поток пермеата составляет 75% от количества воды на входе, что указывает почти в 4 раза большую концентрацию солей в концентрате по сравнению с водой на входе.
TDS (Total Dissolved Solids): степень содержания соли в воде, определяет количество растворенных солей в воде. Он оказывает решающее влияние на давление.
SDI (индекс плотности бурового раствора) - коллоидный индекс; Коэффициент, который необходимо учитывать при проектировании системы обратного осмоса, определяет количество загрязнений на мембране. Его значение должно быть <3.
Измерение SDI осуществляется благодаря специальному устройству, с помощью которого степень применения мембранных суспензионных фильтров фильтруется с показателем фильтрации 0,45 мкм при постоянном давлении 2,07 бар.
где:
T0 - основное время [сек.], Необходимое в начале теста для фильтрации (с использованием мембранного фильтра) 500 мл воды (например, 20 сек);
T15 - это время, необходимое для повторной фильтрации 500 мл тестовой воды через 15 минут. работа мембранного фильтра (например, 40 сек).
Вода, используемая для устройства деминерализации воды обратным осмосом, обычно требует предварительной обработки; необходимо устранить все вещества, которые могут мешать или останавливать мембраны, блокируя их. Воду следует смягчить, удалить железо, марганец, масло и свободный хлор, индекс аколоида SDI не должен превышать 3.
Типовая технология должна включать следующие процессы: механическая фильтрация; удаление железа, марганца, свободного хлора (фильтрация активированным углем); смягчение; защитная фильтрация; Обратный осмос.
Для правильного выбора техники и оборудования необходим полный анализ поступающей воды.
Система обратного осмоса должна работать в непрерывном режиме; если срабатывает периодически, нужно время от времени включать (не реже одного раза в день не менее 20 минут). В противном случае потребуется продезинфицировать мембраны.
Как правило, мембраны требуют очистки, если:
- повышенное содержание солей в пермеате более чем на 15%;
- необходимо увеличить давление воды на входе более чем на 20%;
- снижение гидравлической производительности более чем на 5% при заданной температуре воды;
- на мембранах появились отложения.
