31.7. Технологические расчеты мембранных систем
Технологические расчеты мембранной установки позволяют определить режим эксплуатации установки с учетом выполнения всех мероприятий по предотвращению осадкообразования на мембранах.
Для обратноосмотических систем расчетом необходимо определить:
– дозы реагентов, дозируемых в исходную воду, г/ч, расход в сутки, в месяц, в год;
– время фильтроцикла (время работы до промывки), ч;
– режим промывки, время, расход моющих реагентов;
– параметры контура промывки: объем бака, параметры насоса.
Доза жидкого ингибитора (ИОМС или аминат К) составляет 10 мл на 1 м3 исходной воды. Плотность – 1,1 кг/дм3, концентрации – 25%. Часовой, суточный и годовой расходы определяются по формуле
Несмотря на дозирование ингибитора, образование осадка CaCO3 всегда имеет место, что вызывает неуклонное снижение производительности установки. Во избежание нежелательных последствий накопления и влияния кристаллических осадков карбоната кальция следует регулярно проводить профилактические мероприятия, состоящие в химических промывках мембранных элементов специальными реагентами, растворяющими отложения.
Выбор времени работы мембранных системы до их остановки на промывку производится на основании опыта эксплуатации систем. Определение протяженности фильтроцикла производится по данным табл. 31.2.
Пользуясь данными таблицы, определяют продолжительность фильтроцикла – периода непрерывной работы (в часах), T по истечении которого установку необходимо остановить для проведения химической регенерации. Количество регенерации в год может быть определено как
где 7500 – количество рабочих часов в год для систем с круглосуточной работой.
Регенерация производится для растворения отложений. В частности, для удаления карбоната кальция и одновременно гидроокиси железа используются комплексообразующие реагенты, например лимонная кислота и Трилон Б.
В среднем для отмывки от отложений одного аппарата модели 8040 (длина 1 м, диаметр 0,2) используется 3 кг моющей композиции. Для растворения отложений используется водный раствор с концентрацией 2%, или 2 кг/100 л.
Моющий раствор готовится в баке промывки, насосом подается в аппараты (во входной патрубок аппаратов), проходит последовательно через выходные патрубки концентрата, выводится из аппаратов и возвращается в бак. В процессе циркуляции моющего раствора кальциевые отложения растворяются и концентрация кальция в моющем растворе постоянно растет. Скорость растворения отложений зависит от скорости транзитного расхода в аппаратах и концентрации кальция в моющем растворе.
Для определения объема моющего бака можно использовать формулу
Промывку проводят 3–4 раза в течение 30–60 мин для каждого цикла.
Общее количество моющей композиции для промывки всей установки определяют, умножив общее количество мембранных элементов на 3 (в кг), а годовое потребление моющей композиции – умножив это количество на N (число регенераций в год).
31.1. Теоретические основы процесса
31.3. Мембраны для обратного осмоса
31.4. Типы мембранных аппаратов и их конструкций
31.5. Разработка технологических схем предварительно
обработки воды перед обратноосмотическими
установками
31.6. Конструирование установок обратного осмоса
31.7. Технологические расчеты мембранных систем
31.8. Современные технологические схемы мембранных
установок