Техническая характеристика установки МРР 120-21К-01

Показатели	Значение
Производительность по пермеату, м /ч, не менее	10-15
Расход исходной воды, м /ч	32,0
Выход концентрата, м /ч	7,5
Селективность, %, не менее
Поверхность разделения, м
Количество разделителей
Рабочее давление, МПа, не более	5,0
Рабочая температура разделяемой среды, °С	5-35
рН разделяемой среды	4-8
Удельная производительность, м /(м ·с)	27,2·10
Потребляемая мощность, кВт
Масса, кг
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота

Технологическая схема мембранного способа водоподготовки представлена на рис.1-5.

Рис.1-5. Технологическая схема подготовки воды мембранным способом с применением установки обратного осмоса:

1 - сборник для исходной воды; 2 - питающий центробежный насос; 3 - блок глубинных фильтров ФОЖ-2,5-011; 4 - нагнетательный насос Т2-10/63; 5 - блок рулонных обратноосмотических разделителей; 6 - регулирующий дроссель; 7 - ротаметр электромагнитный РЭ-16ЖУЗ; 8 - металлокерамический фильтр; 9 - сборник для моющих растворов; 10 - сборник для раствора кислоты; 11 - дозировочный насос НД-10/100; 12 - накопительный сборник; 13 - регулятор уровня; 14 - центробежный насос АХ-8/30-К-2Т; 15 - манометр; 16 - датчик термометра ТКП-100 ЭК; 17 - датчик рН-метра ДМ-5М-1; 18 - электроконтактный манометр ЭКМ-IV (16 МПа); 19 - электроконтактный манометр ЭКМ-IV (0,8 МПа); 20 - датчик солемера СКМ-Ш; 21 - вентиль аварийного сброса; 22 - сигнализатор уровня СУС-13; - пробоотборники до и после блока глубинных фильтров поэлементно и на линиях пермеата мембранного блока I и II соответственно: - регулирующие вентили; А - воздушники; I - исходная вода; II - выход пермеата; III - выход концентрата; IV - сброс в канализацию; V - концентрат на технические нужды

Исходная вода, подлежащая обработке на мембранной установке, из сборника 1 подается насосом 2 в блок глубинных фильтров 3. Из сборника 10 насосом 11 в поток воды дозируется стабилизирующий раствор. Нагнетательным насосом 4 вода подается в блок мембранных разделителей 5, откуда деминерализованная вода (пермеат) поступает в сборник и используется в технологических целях; концентрат частично возвращается в линию исходной воды, также собирается в сборнике 12 и используется в технических целях.

Установка МРР 120-21К-01 укомплектована блоком промывки мембранных аппаратов.

Под блоком мембранных разделителей 5 расположены сборники 9 для приготовления и хранения моющих средств, которые подаются в разделители 5 насосом 14. После использования моющих растворов их очищают на фильтрах 8 и возвращают в сборники 9.

Контроль за работой установки осуществляется с помощью приборов: электроконтактного манометра, ротаметров, вторичных приборов уровнемера, термометров, солемеров, рН-метра, кнопок пускателей насосов и ламп индикации, установленных на пульте управления установки.

В процессе обработки воды на мембранной установке происходит постепенное накопление осадков труднорастворимых солей и коллоидов на поверхности мембраны, что увеличивает концентрационную поляризацию и ухудшает селективность и проницаемость мембран. Для регенерации мембран предусматривается промывка фильтрующих элементов раствором, в состав которого входят серная кислота башенная (0,7 г/дм ), лимонная техническая кислота (0,3 г/дм ), триполифосфат (0,7 г/дм ), синтанол (0,5 г/дм ), в течение 2-3 ч.

В случае длительной остановки системы мембранной очистки предусмотрена ее консервация с использованием раствора, содержащего сульфат меди и серную кислоту.

Эксплуатация мембранной установки, работа блоков дозирования стабилизирующих растворов, глубинных фильтров осуществляется в соответствии с инструкцией по эксплуатации мембранной системы, разработанной ВНИИ пищевой биотехнологии и НПО напитков и минеральных вод.

Ионообменный способ умягчения воды рассмотрен ниже.

1.7.3.6. Комплексные способы водоподготовки при производстве безалкогольных напитков

Ионообменный способ рекомендуется применять для обработки вод с содержанием солей не более 1,5 г/дм . Способ основан на применении ионитов, обладающих свойствами обменивать входящие в их состав ионы на ионы растворенных в воде солей.

Для подготовки воды применяют синтетические ионообменные смолы, содержащие сульфогруппы, задерживающие катионы путем замены на ионы Н или аминогруппы, способные к обмену анионов на ионы ОН .

В ионообменных фильтрах используются ионообменные смолы КУ-1, КУ-2, КУ-2-8 Ч С и др., представляющие собой сульфокатиониты и сульфоугли, содержащие сульфогруппы, карбонильные группы, способные к обмену катионов.

Обработка воды на ионообменных фильтрах включает следующие стадии:

фильтрование воды через подготовленный фильтр до насыщения обменной рабочей емкости ионита;

взрыхление ионита восходящим потоком раствора промывной воды;

регенерация ионита;

отмывка от ионита, солей жесткости и избытка регенерационных растворов.

Ионообменный фильтр представляет собой вертикальный резервуар высотой 3,2-3,6 м, диаметром от 1 до 3 м. Фильтр снабжен дренажным устройством, на которое насыпается трехслойная подстилка из кварцевого песка высотой 400 мм (с различными размерами зерен в каждом слое). На кварцевый песок насыпают ионит слоем 1,5-2 м, оставляя свободным 35% объема с учетом расширения ионита при взрыхлении и равномерного распределения умягченной воды по сечению фильтра. Рабочее давление в фильтре составляет 0,6 МПа.

Для обработки воды ионообменным способом используется ионообменная установка производительностью 10-12 м /ч, разработанная Харьковским КБ НПО НМВ.

Технологическая схема процесса, включающая основной и вспомогательные процессы обработки воды, представлена на рис.1-6.

Рис.1-6. Технологическая схема подготовки воды ионообменным способом

Основной процесс обработки воды включает в себя умягчение, хлорирование, фильтрование, вспомогательный процесс - взрыхление и промывку фильтрационных материалов, приготовление регенерационного раствора, регенерацию катионита, промывку фильтров, приготовление растворов, хлорагента, обработку активного угля паром.

При проведении основного процесса водоподготовки исходная вода насосом 1 подается в Н-катионитовый фильтр 2 (один из них резервный), в котором происходит ее умягчение. Затем вода поступает в контактный резервуар 8, где подвергается обработке хлорагентом NaCIO.

Внесение хлорагента осуществляется дозировочным агрегатом 7 из аппарата 6 из расчета 10 мг активного хлора на 1 дм воды.

В угольном фильтре 9 происходит дехлорирование обрабатываемой воды. После этого вода проходит через фильтр-ловушку 10, где задерживаются частицы угля, а затем поступает на фильтр тонкой очистки 11. Обработанная вода накапливается в сборнике 12, снабженном электронным сигнализатором уровня. При отсутствии расхода воды и заполнении сборника автоматически отключаются насос 1 и дозировочный агрегат 7. Включение этих аппаратов осуществляется автоматически при опорожнении сборника 12. Контактный резервуар 8 оснащен реле протока. При отсутствии подачи воды в резервуар агрегат 7 дозирования хлорагента отключается.

Вспомогательный процесс заключается в следующем. Периодически осуществляется взрыхление фильтрующих материалов в фильтрах 2 и 9 умягченной водой, подаваемой снизу, и сбросом промывной воды в канализацию.

Патронный фильтр 11 промывается обратным током умягченной воды. Из фильтра-ловушки 10 спуск воды производится через вентиль.

Через каждые 2 смены работы установки проводится регенерация катионита 1,5%-ным раствором серной кислоты. Необходимое количество раствора серной кислоты готовится в регенерационном сборнике 4. Для этой цели сборник соединяется с вакуум-насосом 5, который по резиновому шлангу из мерной емкости подает концентрированную серную кислоту. Кислота разбавляется водой и размешивается насосом 3. Регенерационный раствор подается в Н-катионитовый фильтр 2 насосом 3. После регенерации катионит отмывается умягченной водой. Промывку катионита заканчивают по достижении рН промывной воды 5,0-5,5.

Хлорагент приготавливают следующим образом. Гипохлорид натрия с концентрацией активного хлора 170-190 г/дм разбавляется водой до концентрации активного хлора 55 г/дм и перемешивается сжатым воздухом в аппарате 6, вместимость которого рассчитана на двухсменную работу установки.

Для дезинфекции угля периодически производится его обработка паром под давлением 0,01-0,03 МПа. Подача пара в угольный фильтр 9 осуществляется снизу.

При реагентном способе вода умягчается, хлорируется, дехлорируется и осветляется.

Кроме снижения жесткости происходит дезинфекция воды, уменьшение содержания находящихся в ней красящих, вкусо- и запахообразующих веществ.

На рис.1-7 представлена технологическая схема обработки воды реагентным способом.

Рис.1-7. Технологическая схема подготовки воды реагентным способом

Установка состоит из накопительно-реакционной емкости 1, песочного 2 и угольного 3 фильтров, фильтра тонкой очистки 4 с дозировочными насосами для реагентов: кальция гидрооксида, сульфата железа и гипохлорида натрия.

В качестве фильтра тонкой очистки используются фильтр-прессы, заправленные фильтр-картоном, свечные фильтры или специальные полировочные фильтры.

Исходная вода через расходомер насосом подается в верхнюю часть реакционного танка.

По вертикальной трубе, находящейся в центре емкости, вода поступает в нижнюю часть реакционного танка, куда подаются реагенты: кальция гидроксид, сульфат железа и гипохлорид натрия. Реагенты интенсивно перемешиваются с водой и вступают в химические реакции с солями жесткости обрабатываемой воды.

Под действием свободного хлора происходит удаление из воды органических веществ.

Образующиеся труднорастворимые соединения оседают на дно танка, а очищенная вода поднимается в его верхнюю часть и с помощью насоса подается последовательно в песочный и угольный фильтры.

Дозировочные насосы должны включаться при подаче воды в реакционный танк и отключаться при закрытии клапана подачи воды. Во время работы установки мешалка известковой емкости должна быть постоянно включена. Мешалки двух других реагентных емкостей служат только для растворения реактивов.

Кальция гидроксид представляет собой суспензию гашеной извести (гидрата окиси кальция) в воде. Отбор кальция гидроксида на заводе-изготовителе, перекачивание из транспортной тары в резервуар для хранения и в емкость для приготовления рабочего раствора должны производиться при перемешивании во избежание расслоения суспензии.

Дозировку кальция гидроксида производят в зависимости от карбонатной жесткости воды и содержания Са(ОН) в кальции гидроксиде. Пример расчета расхода кальция гидроксида приведен в приложении 7.

В качестве осветляющего агента применяют сульфат железа (II). Механизм осветления поясняется следующими химическими реакциями:

FeSO +Са(НСО ) =CaSO +Fe(OH) +СО

4Fe(OH) +O +2Н О=4Fe(OH)

Образующая гидроокись железа (II) окисляется под воздействием кислорода в гидроокись железа (III) и оседает на дно реакционного танка в виде хлопьев, которые увлекают за собой образующиеся частицы СаСО и органических веществ, что способствует более полному и быстрому осветлению воды. Кислород, участвующий в реакции, высвобождается при разложении хлорирующего агента.

Доза сульфата железа, используемого для осветления воды, должна составлять 32-70 г/м воды.

Обеззараживание воды достигается внесением в нее веществ, выделяющих свободный хлор. С этой целью используют гипохлорид натрия, содержащий 150 г активного хлора в 1 дм .

Содержание свободного хлора в гипохлориде натрия определяют при помощи сравнительного хлориметра Тейлора или по ГОСТ 18190-72.

Учитывая, что содержание свободного хлора в гипохлориде составляет примерно 150 г в 1 дм , готовят раствор, содержащий 8 мг в 1 дм .

150000 мг - 1000 см ,

8 мг -

см³.

Микропипеткой отбирают 0,053 см раствора гипохлорида и доводят в мерной колбе на 1000 см до метки дистиллированной водой. Полученный раствор проверяют на содержание активного хлора при помощи хлориметpa Тейлора. Если содержание хлора меньше или больше 8 мг/дм , то разведение соответственно изменяют и проводят пересчет на содержание свободного хлора в исходном растворе гипохлорида.

Дозирующий насос и концентрация рабочего раствора устанавливаются таким образом, чтобы добавляемое количество гипохлорида натрия соответствовало 6-8 мг свободного хлора в 1 дм воды.

Пример расчета расхода гипохлорида натрия приведен в приложении 8.

1.7.4. Контроль процесса водоподготовки

Контроль технологического процесса подготовки воды включает контроль качества исходной воды, реагентов и обработанной воды.

Контроль качества исходной воды производится в соответствии с ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая. Методы анализа" не реже 1 раза в месяц лабораторией завода или органами Госсанэпиднадзора.

Для проверки качества воды в реакционном танке и для контроля правильности дозировки реагентов в исходную воду пользуются величиной 2 . Определение значения 2 приведено в приложении 9.

Величина 2 должна иметь значение от +0,2 до +0,7, а значение не должно быть более 5. В случае несоответствия этих величин указанным значениям состав воды корректируют в соответствии с табл.1-1.

Таблица 1-1

Поиск по сайту: