Integrált RO + UV Ultrapure Water Systems: tervezés, méretezés és kiválasztás

Két szám dönti el, hogy az integrált RO UV ultratiszta vízrendszer teljesít-e: az RO szakasz által az év legrosszabb takarmányozási hetében eltartható permeátumminőség, valamint az UV-dózis, amelyet a lámpa még az utolsó üzemi napján is lead. Általában egyik szám sem szerepel az idézetben.

Legyen jobb, és a vonat többi része viselkedik. A polírozó gyanta kitart a várt cikluson, az ellenállás 18,2 MΩ·cm, ahelyett, hogy 17 és 18 között sodródna, a TOC pedig a határérték alatt marad extra fertőtlenítés nélkül. Tévedje el őket, és az első évet a tünetek kergetésével tölti: ellenállás, amely minden lámpacsere után lecsökken, a baktériumok száma, amelyek három héttel a melegvizes fertőtlenítés után visszatérnek, és a gyanta, amely az előre jelzett idő fele alatt elfogy.

A takarmányelemzés, nem a névleges kapacitás, határozza meg a membrán területét és az elem típusát.
185 nm UV oxidálja a szerves anyagokat; A 254 nm-es UV szabályozza a mikroorganizmusokat. Különböző módon választják ki és helyezik el őket.
A leszállított UV-dózis a lámpa korától és a kvarchüvely állapotától függ, ezért adja meg az élettartam végi teljesítményt.
A hurokhidraulika eldönti, hogy az ultratiszta víz ultratiszta marad-e, miután elhagyja a csúszófelületet.

Az alábbi szakaszok a döntéseket abban a sorrendben dolgozzák fel, ahogyan azok ténylegesen korlátozzák egymást.

Mit takar az integrált RO UV-csúszás

Az integrált rendszer egy csúszást, egy vezérlőt és egy érvényesítő csomagot jelent. Ez nem egy folyamatlépést jelent. Egy tipikus ultratiszta vonat, amely csapból vagy technológiai vízből fut, így néz ki:

Előkezelés: multimédiás vagy patronos szűrés, aktív szén vagy biszulfit adagolás a klór eltávolításához, lágyítás vagy vízkőoldó, valamint 5 mikronos védőszűrő.
RO fokozat: egyszeres vagy kétmenetes, szakaszközi nyomásfokozó szivattyúval, ahol a helyreállítási célpontok ezt megkövetelik.
Szakaszközi polírozás: EDI, ahol a folyamatos üzem indokolja a tőkeköltséget, vagy vegyes ágyas polírozó az alacsonyabb áramlásokhoz.
UV: 185 nm a TOC oxidációhoz és 254 nm a mikrobiális kontrollhoz, esetenként mindkettő sorba kapcsolva.
Végső polírozás: kevertágyas gyanta, majd 0,22 mikronos vagy ultraszűrő gát.
Elosztó hurok: recirkulációs, fertőtlenítésre kész, és szár nélkül épült.

A szakaszok kölcsönhatásban állnak egymással, ezért az integráció kiérdemli a helyét. Egy 185 nm-es lámpa a szerves szenet CO2-vé és nyomokban szerves savakká alakítja, és ezeket a részeket ioncserével kell eltávolítani, vagy a vezetőképesség növekedését. A polírozó gyanta után elhelyezett 254 nm-es lámpa visszaszennyeződés gátként működik; a gyanta elé helyezett ugyanaz a lámpa csak oxidálószer-terhelést ad rá.

Szemléltető fajlagos energiaigény kWh-ban köbméterenként három ultratiszta konfigurációhoz. Erősítse meg saját szivattyú görbéivel és terhelési profiljával.

A 185 nm és a 254 nm UV nem cserélhető fel

A legtöbb specifikációs hiba abból adódik, hogy az UV-t egyetlen komponensként kezelik egyetlen adaggal. Az ultratiszta vízben használt két hullámhossz különböző feladatokat lát el, és más-más pozícióba tartozik a vonatban.

1. táblázat: az ultratiszta vízben használt két hullámhossz eltérő funkciót lát el, ezért az elhelyezést és a dózist külön kell megadni.
Színpad	Fő funkció	Tipikus elhelyezés	Tipikus adag	Vigyázz
185 nm UV	TOC oxidáció	A polírozógyanta vagy EDI előtt	100-200 mJ/cm2, a TOC-cél beállítása	CO2-t és szerves savakat termel, amelyek ioneltávolítást igényelnek
254 nm UV	Mikrobakontroll	A polírozógyanta után, a hurokban	30 mJ/cm2 vagy több a lámpa élettartamának végén	Túl korán helyezve nem véd semmit, ami eléri a használati pontot

A leadott adag a szám, ami számít. A lámpa teljesítménye az élettartam alatt csökken, és a kvarc hüvely vassal, keménységgel és az előkezelésből átvitt szerves anyagokkal szennyeződik. Tervezés az élettartam végi kimenetre szennyeződési ráhagyással, és a kioldó csere a mért teljesítményen, nem pedig a naptáron.

Szemléltető relatív UV-kibocsátás az üzemórákhoz viszonyítva, összehasonlítva a tiszta kvarchüvelyt egy egyenletes szennyeződéssel.

Az RO-fokozat méretezése az UV-lámpa kiválasztása előtt

Az RO szakasz az, ahol a kialakítás vagy rögzítve van, vagy eltörik, mivel a membrán területét később nem lehet beállítani a csúszótalp átépítése nélkül. Öt takarmányparaméter határozza meg a legtöbbet:

Iszapsűrűségi index: 5 alatti a szokásos határérték a szabványos elemeknél, 3 alatt pedig sokkal biztonságosabb határt ad, amikor a permeátum egy ultratiszta hurkot táplál.
Szabad klór: tartsa 0,1 ppm alatt a membrán bemeneténél. A poliamid rétegek gyorsan lebomlanak, amint az oxidálószer áttöri az előkezelést.
Keménység, bárium, stroncium és szilícium-dioxid: ezek határozzák meg a maximális visszanyerést és vízkőoldó adagot, és gyakran a szilícium-dioxid a kötődési korlát.
Hőmérséklet: a permeátum áramlás és a só átvezetése egyaránt eltolódik a hőmérséklettel, ezért adjon meg egy tervezési hőmérsékletet és korrigálja azt.
TOC és vas: ezek befolyásolják mind a szennyeződési arányt, mind a kvarchüvely tisztítási időközét, ami az RO kialakítást az UV-karbantartáshoz köti.

Az általános logikát a hírcsatorna-elemzéstől az elemcsalád- és tömbkonfigurációig ez a megjegyzés ismerteti RO membrán műszaki alapelvek és kiválasztási tényezők .

Az 1000 és 3000 mg/l közötti tartományba eső sós takarmányok esetében, amelyek egy ipari ultratiszta szerelvényt etetnek, egy 8 hüvelykes sós víz elem, például a BW8040400 általános kiindulási pont, ahol az elemszámot a fluxushatárok határozzák meg, nem pedig a permeátum áramlása.

Brakkvíz RO membránelemek BW-8040-400 A Brackish Water Ro Membrane Elements BW-8040-400 különféle vízforrások sótalanítására specializálódott – lefedve a sós vizet, a felszíni vizet, a talajvizet, a... Termék megtekintése →

Tovább javítsa a készvíz specifikációt

A specifikáció számít a felhasználás helyén, nem pedig a csúszónyílásnál. Az alábbiakban felsoroljuk az ultratiszta víz tipikus célpontjait laboratóriumi és gyógyszerészeti használatra. Erősítse meg a pontos határértékeket a gyógyszerkönyvben vagy a termékére vonatkozó szabványban, mert ezek alkalmazásonként eltérőek.

2. táblázat: az ultratiszta víz felhasználási pontjai; kezelje őket tipikus értékként, és ellenőrizze a folyamatot szabályozó szabvány szerint.
Paraméter	Tipikus célpont	Mérési jegyzet
Ellenállás	18,2 MΩ·cm 25 °C-on	Hőmérsékletkompenzációval összhangban mérve
TOC	5 ppb vagy kisebb	Egyes alkalmazások 10 ppb-t fogadnak el
Baktériumok	1 CFU/mL alatt vagy 10 CFU/100 ml alatt	A módszertől és a mintavételi ponttól függ
Szilícium-dioxid	3 ppb alatt, ahol a határ érvényes	Az RO fokozat és a gyanta teljesítmény hajtja

Figyelje meg, mi hiányzik a táblázatból: nincs cél az RO permeátum számára. Az RO fokozat a cél elérésének eszköze, ezért a permeátum specifikációját a felhasználási hely határértékeitől visszafelé kell származtatni, és a kettő között hagyni kell az UV- és a gyantateljesítményre vonatkozó mozgásteret.

Meghibásodási módok, amelyek az első évben jelentkeznek

Kvarchüvely szennyeződés: vas vagy keménység átvitel lerakódik a hüvelyen, és csökkenti az UV-áteresztést, így a teljesítmény jóval azelőtt csökken, hogy a lámpa elérné a névleges órát.
A polírozógyanta után elhelyezett 185 nm-es UV: az oxidált szerves anyagoknak nincs hova menniük, és a vezetőképesség csökkenés helyett nő.
Elhalt lábak és kis sebességű ágak: a baktériumok pangó szakaszokban szaporodnak még folyamatos UV hatására is, mert az UV a vízre hat, nem a biofilmre.
A membrán határain túli fertőtlenítés: az ismételt melegvíz- vagy vegyi ciklusok lerövidítik az elemek élettartamát, ha a membránok és a hurok nem azonos hőmérséklet- és pH-körhöz vannak meghatározva.
Óra alapú lámpacsere: a lámpák cseréje fix 8000 óránként, a mért teljesítmény figyelmen kívül hagyása mellett vagy elpazarolja a lámpákat, vagy aluldózisban hagyja a hurkot.
A gyanta kimerülése UV-problémaként értelmezhető: a növekvő TOC és a csökkenő ellenállás hasonlónak tűnik a trenddiagramon, de eltérő okai vannak.

E meghibásodási módok közül kettő membránoldali. A magas szervesanyag-, vas- vagy biológiai aktivitású takarmányokon egy szabványos elem gyorsan elszennyeződik, és a tisztítási intervallum összeomlik. Egy szennyeződésálló elem, mint például a BW8040400FR, amelynek felületét úgy módosították, hogy ellenálljon a szerves és biológiai kötődésének, előre láthatóan tartja a tisztítási intervallumot, és megvédi az UV-fokozatot az átterjedéstől.

Fouling Resistant RO Membrane Elements BW-8040-400FR

Elszennyeződésálló RO membránelemek BW-8040-400FR Az FR sorozatú szennyeződésálló membránok általában alkalmasak 10000 ppm alatti TDS-t tartalmazó komplex vízforrások kezelésére. Főleg pu... Termék megtekintése →

Elemek kiválasztása egy ultrapure vonat RO szakaszához

Az ultratiszta sorozaton belül a membrán kiválasztása kevésbé a maximális kilökődésről, sokkal inkább a stabilitásról szól. Három szempont dominál.

Elemtípus: sós víz elemek a mérsékelt sótartalom érdekében, szennyeződésálló változatok, ahol szerves anyagok vagy vas vannak jelen, és nanoszűrés az RO előtt, ahol a keménység vagy a speciális szerves anyagok szelektív eltávolítása szükséges.
Nyomásosztály: az ultraalacsony nyomású elemek levágják a szivattyú energiáját, és a folyamatosan üzemelő üzemben valós a megtakarítás, de az elemnek továbbra is meg kell felelnie a tervezési hőmérsékleten szükséges fluxusnak és selejtnek.
Elemszám és fluxus: az elemenkénti alacsonyabb fluxus lassabb szennyeződést és hosszabb tisztítási intervallumot jelent, ami nagyobb membránfelülettel fizetendő.

Egy ultraalacsony nyomású elem, mint például az ULP8040400, olyan helyekre illeszkedik, ahol a takarmány sótartalma mérsékelt, és az energia gondot okoz, feltéve, hogy a tömb konzervatív fluxusra van kialakítva, hogy a szennyeződés ne törölje el az energianyereséget.

Ultra-low Pressure RO Membrane Elements ULP-8040-400

Ultra-alacsony nyomású RO membránelemek ULP-8040-400 Az ULP-8040-400 alacsony nyomású sótalanító fordított ozmózisos membránelem egy poliamid kompozit membrán felszíni és talajvíz számára, amely a... Termék megtekintése →

A membrán csak a fele az ellátási kérdésnek. Az elemek közötti konzisztencia, a membránlapok rendelkezésre állása speciális formátumokhoz, valamint az ugyanazon specifikáció évekkel későbbi reprodukálhatósága mind számít, amikor egy üzemet validálnak. A gyártósor az elemek mögött hosszú távú ellátási kötelezettségvállalás előtt érdemes felülvizsgálni.

Hová megy a pénz a rendszer életében

A tőkeköltség a történet kisebb része. Tíz év során a fogyóeszközök, az energia és az érvényesítési idő uralja az ultratiszta víz költségét. Az alábbi felosztás szemléletes; az arányok a takarmány minőségével változnak, és azzal, hogy az RO fokozat mekkora terhelést vesz le.

membránok 30%
Energia 26%
UV lámpák és hüvelyek 18%
polírozó gyanta 16%
Szerviz és érvényesítés 10%

Szemléltető tíz éves működési költségmegosztás egy közepes méretű ultratiszta rendszer esetében; pótolja saját karbantartási nyilvántartását a költségvetés elkészítése előtt.

Az ebből a felosztásból következő tervezési szempontok: a 8000-12000 órás lámpacsere-intervallum jellemző az alacsony nyomású lámpákra, a membránok általában két-négy évig működnek a tisztítás gyakoriságától függően, és a polírozógyanta 12-24 hónap alatt kimerülhet, ha az RO fokozat a tervezettnél nagyobb szerves terhelésen megy keresztül. Az RO szakasz megfelelő méretezése a legolcsóbb módja a diagram minden elemének kiterjesztésének.

Gyakran Ismételt Kérdések

Egyetlen UV-lámpa képes kezelni a TOC oxidációt és a mikrobiális kontrollt is?

Nem jól. Egy 185 nm-es lámpa 254 nm-es kibocsátást bocsát ki, de a mikrobiális kontrollhoz szükséges dózis és elhelyezés eltér a TOC oxidációjához szükségestől. Ha mindkét határérték számít, használjon két lámpát az 1. táblázatban leírt helyzetekben.

Szükségem van dupla áteresztő RO-ra egy ultratiszta hurokhoz?

A takarmány minőségétől függ. Ha az egymenetes permeátum stabil marad, és az EDI vagy a polírozógyanta elbírja a terhelést, a második lépés költséget jelent anélkül, hogy sokat tenne. Ha a betáplálási TDS vagy TOC ingadozik, a második lépés gyakran olcsóbb, mint az extra polírozási kapacitás és az ezzel járó fertőtlenítési gyakoriság.

Milyen gyakran kell cserélni az UV lámpákat?

Cserélje ki mért teljesítményre, nem fix ütemezésre. Az alacsony nyomású lámpákat általában 8000-12 000 óra üzemidőre értékelik, de a hüvely elszennyeződése jóval előtte felére csökkentheti a hatékony teljesítményt. Figyelje az adagot és tisztítsa meg a hüvelyeket a membrántisztítással megegyező ütemezés szerint.

Az UV helyettesítheti a hurok kémiai fertőtlenítését?

Nem. Az UV szabályozza a mikroorganizmusokat a lámpán áthaladó vízben. Az elhalt lábakban, a szeleptestekben és az alacsony áramlású ágakban lévő biofilm nem elérhető, így az időszakos fertőtlenítés a hurok kialakításának része marad.

Az integrált RO UV ultratiszta vízrendszer döntések láncolata, amely a takarmányelemzéssel kezdődik és a felhasználási hely specifikációjával ér véget. Először rögzítse a kész víz célpontjait, az RO fokozatot a legrosszabb takarmányozási hétre méretezze az átlagos helyett, helyezze el az egyes UV-hullámhosszakat olyan helyre, ahol a kémiája befejeződik, és figyelje a leadott dózist a lámpa üzemórái helyett. Ez a négy választás határozza meg az első évben tapasztalt stabilitás nagy részét, és a költségek nagy részét, amelyet a következő tíz évben viselni fog.