Технология

Ультрафильтрация - это баромембранный процесс, заключающийся в том, что жидкость под давлением "продавливается" через полупроницаемую перегородку определенного размера отверстий (пор), который лежит в пределах от 5 нм до 0,05-0,1 мкм. В процессе фильтрации внутренняя часть мембраны засоряется и требует промывки. Автоматическую очистку мембран осуществляет блок управления.

Действуя по заложенному алгоритму, открывая или закрывая определенные клапаны системы водоподготовки, блок управления изменяет направление потока воды, а при необходимости возможно включение промывочного насоса, насоса-дозатора и других устройств. В процессе промывки все загрязнения сбрасываются в дренажную линию.

Расчет ультрафильтрации

Рекомендуем доверить расчет системы ультрафильтрации специалистам, т.к. при самостоятельном подборе оборудования мы не гарантируем эффективность работы установки.

При подборе оборудования необходимы параметры исходной воды, а именно величина взвешенных веществ, мутность, ХПК, pH, перманганатная окисляемость.

Мутность
В сочетании с данными о размере частиц ВВ и количестве ВВ мутность дает первое указание на содержание коллоидных веществ минерального или органического происхождения. Таким образом,  понятие мутности противоположно понятию прозрачности. Мутность определяется либо величиной ограничения видимости определенного объекта [ платиновая проволока, диск Секки (Secchi)], либо измерением света, рассеянного на 90° по отношению к падающему свету в приборах, называемых турбидиметрами (мутнометрами),  которые оттарированы с помощью контрольных опалесцентных суспензий (формазинов). Результаты этих измерений выражаются в NTU (от англ. nephelometric turbidity unit – нефелометрическая единица мутности), NFU (от англ. nephelometric formazine unit - нефелометрическая единица по формазину) или FAU (от. англ. Formazine attenuation unit – эта единица мутности принята в ЕЭС) в зависимости от условий проведения анализа.ъ

Взвешенные вещества
Количество ВВ характеризует содержание в воде всех взвешенных частиц, размер которых позволяет задержать их фильтром определенной пористости или собрать их в виде осадка при помощи центрифугирования. Нет универсального соотношения между мутностью и содержанием ВВ, но такая корреляция может быть установлена эмпирически для каждого типа воды.

Цветность
Цветность воды после ее фильтрации вызвана чаще всего присутствием растворенных или коллоидных ОВ. Обычно нет связи между цветностью и концентрацией ОВ. Цветность измеряется путем сравнения с платинокобальтовым раствором, концентрация которого, обычно в миллиграммах на литр (мг/л), называется также градусом Хазена, или градусом платиново-кобальтовой шкалы, и является единицей измерения цветности.

Объемная концентрация
Она представляет собой массу растворенного или рассеянного вещества в некотором объеме воды и выражается  обычно в миллиграммах на литр (мг/л), в граммах на кубический метр (г/м3), в граммах на литр (г/л) и др.

Нормальность
Раствор считается нормальным (N), если он содержит один грамм - эквивалент вещества в литре раствора. Используют и производные растворы разных нормальностей (10N, 1N, 0,1N и т.д.).
В общем виде, когда объем V1 раствора с нормальностью N1 действует на другой раствор с нормальностью N2, объем V2 определяется из соотношения
N1∙V1= N2∙V2

Перманганатная окисляемость
Перманганатная окисляемость определяет содержание в воде всех веществ, которые могут быть окислены с помощью перманганата калия KMnO4 ,в первую очередь, это касается ОВ, иногда окисляются и минеральные восстановители. Этот показатель применяется прежде всего для характеристики природных и питьевых вод. Существуют различные (по температуре, по величине рН реакционной среды, по времени контакта) методики определения перманганатной окисляемости, которые дают различные результаты. Термин «перманганатная окисляемость» принят во Франции, в других странах этот параметр иногда называют потребность в перманганации и даже ХПК, и его не следует путать с параметром, приведенным ниже.

Химическая потребность воды в кислороде (ХПК)
Величина ХПК используется прежде всего для оценки сточных вод и определяется общим потреблением кислорода водой в горячем состоянии при окислении ее дихроматом калия. В этих условиях окисляется большая часть органических соединений и окисляемых минеральных восстановителей.

В таблице приведены рекомендуемые пределы по основным показателям.

Рекомендуемые пределы

		inge MB 0.9		inge MB 1.5
Параметр	Единица	Типично	Максимум** (кратковременно)	Типично	Максимум** (кратковременно)
Мутность	NTU	< 50	< 100	< 200	< 400
Взвешенные вещества	мг/л	< 50	< 150	< 300	< 500
Величина частиц	микрон	< 300	< 300	< 300	< 300
Растворённый орган. углерод	мг/л	< 10	< 20	< 20	< 40
ХПК	мг/л	< 50	< 100	< 100	< 200
Нефтепродукты	мг/л	0	< 2	< 0	< 2
pH постоянно		3 - 10		3 - 10
pH для промывки	CEB / CIP	2.3 / 12.0	1.0 / 13.0	2.3 / 12.0	1.0 / 13.0
Свободный хлор – постоянно ***	мг/л	0	< 0.2	0	< 0.2
Свободный хлор– CEB	мг/л	20 @ pH 12.0	50 @ pH 13.0	20 @ pH 12.0	50 @ pH 13.0
Свободный хлор – CIP	мг/л	100 @ pH 12.0	200 @ pH 13.0	100 @ pH 12.0	200 @ pH 13.0
Температура	°C	1 – 40 °C		1 – 40 °C

* Выше указанные параметры представляют собой общую рекомендацию.
** Свяжитесь со специалистами INGE если параметр превышает пределы.
*** Шоковое хлорирование рекомендуется.

Типичные параметры

Параметры	Артезианская вода	Поверхностная вода /Морская вода	Сточная вода
Удельный расход при фильтровании	70 – 140 л/м²ч	60 – 90 л/м²ч	50 – 75 л/м²ч
Удельный расход при обратной промывке	230 – 250 л/м²ч	230 – 250 л/м²ч	230 – 250 л/м²ч
Время фильтрации	40 – 180 мин	30 – 90 мин	25 – 60 мин
Время обратной промывки	20 – 60 сек	30 – 60 сек	30 – 70 сек
КПД	94 – 99 %	90 – 98 %	85 – 94 %
CEB (хим. промывка)	1 / день - 2 / месяц	2 / день - 1 / неделя	3 / день - 3 / неделя
CIP (усил. хим. промывка)	нет	по необходимости	по необходимости
Коагуляция	нет	по необходимости	да
Давление фильтрации:	~ 0.1 – 0.6 бар
Давление обратной промывки:	~ 0.7 – 2.5 бар
Энергопотребление:	~ 0.02 – 0.04 кВтч/м³
Капитальные затраты – только система УФ:	1,200 – 1,400 Евро/м³/ч (вкл. модули, стойка, трубы, клапаны, управление)

Дополнительная информация в разделах Конструкция ультрафильтрации, Принцип работы установок, Компоновка систем.