Atvirkštinio osmoso (RO) membranos labiausiai bijo ne vandens kietumo, o kietųjų dalelių ir koloidų. Jei aktyvintos anglies filtro nuotekose yra smulkaus smėlio, anglies dulkių ar rūdžių gabalėlių, jie gali patekti į aukšto slėgio siurblį ir RO membraną – gali subraižyti membranos paviršių arba, sunkesniais atvejais, pažeisti aukšto slėgio siurblio sparnuotės ratą.
Tikslus filtras yra paskutinis „saugumo“ filtravimo etapas prieš RO membraną. Naudodamas mikronų nominalo filtro elementą, jis fiksuoja visas kietąsias daleles, kurios galėjo apeiti priešpriešinę įrangą. Daugelyje sistemų, nors pagrindinė įranga yra kruopščiai parenkama, tikslus filtras dažnai pasirenkamas atsitiktinai – tai klaida, kuri žymiai sutrumpina RO membranos tarnavimo laiką.
Šiame straipsnyje išsamiai apžvelgiami tikslūs filtrai: jų funkcija sistemoje, kaip pasirinkti tinkamą filtro elementą, kaip nustatyti filtravimo tikslumą ir kaip valdyti keitimo ciklus. Jame taip pat yra praktiškas, paruoštas naudojimui dydžio ir pasirinkimo pavyzdys.
01 Kokį vaidmenį išgryninto vandens sistemose atlieka tikslūs filtrai?
Tikslus filtras (dažnai vadinamas „apsauginiu filtru“) įrengiamas už aktyvintos anglies filtrų arba vandens minkštiklių ir prieš RO aukšto slėgio siurblį. Pagrindinė jo užduotis yra sulaikyti kietąsias daleles, koloidus ir šiukšles, kurios viršija filtro mikronų reitingą, taip apsaugant RO membraną ir aukšto slėgio siurblį.
Trumpai tariant, jo funkcija yra veikti kaip paskutinė apsauga, naudojant mikronų nominalo filtro elementą, užtikrinantį, kad kiekviename vandens laše, patenkančiame į RO sistemą, nebūtų kietųjų dalelių.
Paplitusi klaidinga nuomonė, kad tikslus filtras tik „įtempia“ vandenį. Tiesą sakant, jis yra vienintelis „fizinis perėmimo barjeras“ prieš RO membraną. Filtro elemento tikslumas, medžiaga ir keitimo valdymas tiesiogiai lemia membraną pasiekiančio vandens kokybę; Pasirinkus netinkamą tikslumo įvertinimą arba reguliariai nekeičiant filtro elemento, membrana vis tiek bus pažeidžiama dėl kietųjų dalelių.
Vanduo patenka į korpusą, praeina per išorinį filtro elemento paviršių ir teka į centrinę šerdį. Kietosios dalelės sulaikomos ant filtro elemento paviršiaus, o iš centrinės šerdies viršaus išeina švarus vanduo. Kai filtro elementas pasiekia talpą, jis visiškai pakeičiamas – jo negalima atkurti naudojant atgalinį plovimą.
02 Šeši pagrindiniai dizaino parametrai tiksliam pasirinkimui
Tikslaus filtro projektavimo parametrai visų pirma yra skirti „filtravimo tikslumui“ ir „pralaidumui“ (srauto pajėgumui). Filtro elementų specifikacijos, korpuso matmenys ir keitimo intervalai nustatomi pagal šiuos parametrus:
I. Filtravimo koeficientas (tikslumas): saugiam filtravimui prieš RO (atvirkštinio osmoso) sistemą paprastai pasirenkamas 5 μm įvertinimas; 1 μm įvertinimas naudojamas, kai reikalingas didesnis tikslumas. Didesnis tikslumas lemia didesnį srauto pasipriešinimą, todėl būtina išlaikyti pusiausvyrą tarp membranos apsaugos ir darbinio slėgio skirtumo.
II. Filtro elemento medžiaga: polipropileno (PP) lydalo pūtimo filtro elementai pasižymi aukštu kainos ir našumo santykiu ir yra tinkami standartiniam išankstiniam apdorojimui. Plisuoti filtro elementai užtikrina didesnį nešvarumų sulaikymą ir didesnį srautą, todėl jie idealiai tinka naudoti dideliu srautu arba ilgalaikiams darbo ciklams.
III. Srautas ir filtro elementų skaičius: vieno 10 colių filtro elemento vardinis srautas paprastai yra 1–2 m³/h (atsižvelgiant į filtravimo laipsnį). Bendras reikalingas srautas, padalytas iš vieno elemento srauto galios, lemia reikalingų elementų skaičių; šis skaičius turėtų būti suapvalintas, kad būtų įtraukta saugos riba.
IV. Korpuso medžiaga ir jungtys: Korpusai paprastai gaminami iš 304 nerūdijančio plieno (arba 316 l, jei liečiasi su cheminiais tirpalais). Sujungimams paprastai naudojami flanšai arba sanitariniai spaustukai, kurių projektinis slėgis paprastai viršija 0,6 MPa.
V. Slėgio skirtumo stebėjimas: darbinio slėgio skirtumas yra pagrindinis filtro elemento keitimo indikatorius. Pradinis slėgio skirtumas paprastai yra 0,01–0,03 MPa; elementai turėtų būti pakeisti, kai skirtumas pasiekia 0,1 MPa arba kai pastebimas reikšmingas išleidimo srauto sumažėjimas.
VI. Temperatūros ir terpės suderinamumas: PP filtrų elementų veikimo temperatūros riba paprastai yra 60 laipsnių. Filtrų medžiagos turi būti parenkamos atsižvelgiant į proceso skysčio rūgštingumą arba šarmingumą; Negalima naudoti nesuderinamų medžiagų.
03 Filtro elementai: perėmimo pajėgumą lemiantys veiksniai
Filtro elementas yra pagrindinis tikslaus filtro komponentas. Pasirinkus netinkamą elementą filtras tampa nenaudingas ir netgi gali atsirasti antrinis užteršimas.
Saugiam filtravimui prieš RO sistemą rekomenduojami PP lydalo pučiami arba PP klostuoti filtro elementai, kurių filtravimo koeficientas yra 5 μm (arba 1 μm, jei vandens kokybė labai svyruoja). Filtro elemento šerdis turi būti pagaminta iš PP arba nerūdijančio plieno, o galinio dangtelio sandarinimo žiedai – iš EPDM arba silikono.
Filtrų elementai turi būti montuojami vertikaliai. O žiedai turi būti sutepti silikoniniu tepalu ir tvirtai pritvirtinti, kad būtų išvengta apėjimo. Sumontavus kiekvieną elementą turi būti atlikta sandarinimo patikra, siekiant užtikrinti, kad nefiltruotas vanduo nepatektų į filtrą ir nepatektų į paskesnę sistemą. Prieš pradėdami eksploatuoti naują filtro kasetę, praplaukite ją išvalytu vandeniu, kol nuotekos taps skaidrios, ir patikrinkite, ar pradinis slėgio skirtumas yra normalaus diapazono ribose. Filtrų kasetės yra eksploatacinės medžiagos; Po valymo jų negalima naudoti pakartotinai, o pasibaigus jų eksploatavimo laikui, juos reikia pakeisti.
04 Viso atrankos ir dydžio skaičiavimo pavyzdys
Naudojant farmacijos įmonei skirtą išvalyto vandens sistemą, kurios projektinis debitas yra 10 m³/h ir reikalingas 5 μm filtravimo tikslumas, šiame pavyzdyje parodytas visas tikslaus filtro skaičiavimo procesas. Skaitytojai, norėdami atlikti skaičiavimą, gali pakeisti savo srauto greičio vertes.
1 veiksmas: nustatykite filtravimo tikslumą. Apsaugos filtrui prieš atvirkštinio osmoso (RO) sistemą standartinis 5 μm įvertinimas; jei tiekiamojo vandens drumstumas labai svyruoja, tai gali būti sugriežtinta iki 1 μm.
2 veiksmas: apskaičiuokite filtrų kasečių skaičių. Darant prielaidą, kad vienos 10 colių 5 μm kasetės vardinis srautas yra 1,5 m³/h, reikalingas skaičius yra 10 ÷ 1,5 ≈ 6,7. Suapvalinkite iki 8 kasečių (kad būtų saugos ribos).
3 veiksmas: pasirinkite filtro korpusą. 8 kasetėms (10 colių dydžio) pasirinkite 20 colių dviejų eilių korpusą arba dviejų blokų 10 colių korpusą. Korpusas turi būti pagamintas iš 304 nerūdijančio plieno ir su DN50 flanšinėmis įėjimo/išleidimo jungtimis.
4 veiksmas: patikrinkite srauto greitį. Apskaičiuokite bendrą filtravimo plotą (8 kasetės × efektyvus plotas vienoje kasetėje) ir įsitikinkite, kad veikimo srautas neviršija vardinio diapazono. Numatomas slėgio skirtumas yra 0,02–0,04 MPa.
5 veiksmas: nustatykite pakeitimo grafiką. Atsižvelgiant į vandens kokybę ir slėgio skirtumą, kasetes paprastai reikia keisti kas 1–3 mėnesius; įtraukite tai į savo atsarginių dalių pirkimo planą.
Ši darbo eiga – „Tikslumas → Kiekis → Korpusas → Srauto greičio tikrinimas → Pakeitimo ciklas“ – taikoma pasirenkant daugumą apsaugos filtrų, naudojamų prieš RO sistemas.
05 Pagrindiniai kasdienio naudojimo ir priežiūros punktai
Tikslios filtrų priežiūros esmė yra užtikrinti, kad kasetės išliktų veiksmingos sulaikant daleles, veiktų kontroliuojamomis slėgio skirtumo ribomis ir būtų keičiamos pagal grafiką. Rekomenduojama tokia valdymo tvarka:
Kasdien: užrašykite įėjimo ir išleidimo slėgius, slėgio skirtumą ir srautą. Patikrinkite korpusą, ar nėra nuotėkio. Jei slėgio skirtumas smarkiai padidėja, nedelsdami ištirkite priežastį. Įprastinė priežiūra: kas savaitę stebėkite slėgio skirtumo tendencijas; kas mėnesį apžiūrėkite filtro elementų paviršius, ar jie neužteršti, kad įvertintumėte, ar keitimo ciklas yra tinkamas.
Keitimas: Pakeiskite visus filtro elementus, kai slėgio skirtumas pasiekia 0,1 MPa, jei srautas smarkiai sumažėja arba po 3 mėnesių veikimo. Keisdami elementus, išvalykite korpuso vidų.
Sistemos išjungimas: trumpalaikiam išjungimui filtro elementus laikykite panardintus į išgrynintą vandenį. Jei norite išjungti ilgą laiką, ištuštinkite korpusą ir leiskite jam visiškai išdžiūti, kad išvengtumėte mikrobų dauginimosi ant filtro elementų.
06 Dažni gedimai ir trikčių šalinimas
Greitas slėgio skirtumo padidėjimas: dažniausiai atsiranda dėl prastų išankstinio apdorojimo rezultatų (pvz., anglies dalelių nuotėkis arba dervos išbėgimas iš minkštiklio). Pirmiausia patikrinkite komponentus prieš srovę, tada pakeiskite filtro elementus.
Kietosios dalelės nuotekose: paprastai dėl pažeistų filtro elementų, sugedusių O žiedo sandariklių arba atidaryto aplinkkelio vožtuvo. Patikrinkite kiekvieną filtro elementą ir užsandarinkite atskirai.
Nepakankamas srautas: dažnai sukelia užsikimšę filtro elementai arba korpuse įstrigęs oras. Pirmiausia išleiskite orą, tada nustatykite, ar reikia pakeisti filtro elementus.
Korpuso nuotėkis: dažniausiai dėl pasenusių sandarinimo žiedų arba atsilaisvinusių flanšų varžtų. Pakeiskite sandarinimo žiedus ir priveržkite varžtus nurodytu sukimo momentu.
Trikčių šalinimo metu vadovaukitės tokia seka: pirmiausia patikrinkite vandens kokybę prieš srovę (ar nėra anglies dalelių, dervos ar rūdžių), tada įvertinkite filtro elementų būklę (pažeidimus, užsikimšimą ar sandariklio vientisumą) ir galiausiai patikrinkite montavimo detales (aplenkimo vožtuvo būsena ir ventiliacija).
07 Trys kriterijai įrangos inžinieriams
Vertindami tikslią filtrų sistemą, nepasikliaukite vien korpuso dydžiu ar prekės ženklu; vietoj to naudokite šiuos tris kriterijus:
1. Filtravimo tikslumas: įsitikinkite, kad filtro elemento įvertinimas atitinka RO membranos reikalavimus, medžiaga yra suderinama su vandens kokybe ir elementų skaičius yra pakankamas reikalingam srautui.
2. Slėgio skirtumas: patvirtinkite, kad yra manometras, aiškiai apibrėžtos pakeitimo slenksčiai ir užpildykite slėgio skirtumo rodmenų įrašus.
3. Eksploatacijos valdymas: patikrinkite, ar laikomasi keitimo grafiko, atsarginių filtrų elementų yra sandėlyje, o montavimo ir keitimo įrašai yra atsekami.
Visų trijų kriterijų įvykdymas užtikrina, kad tikslus filtras veiksmingai tarnaus kaip paskutinė gynybos linija nuo kietųjų dalelių prieš RO membraną.
