WASSERARITHMETISCHE SYSTEME

Abhängig von der Quelle des Wassers und dem Verwendungszweck wird die Entfernung aller Arten von Fremdstoffen im Wasser aus dem Wasser als Wasseraufbereitung bezeichnet und alle zu diesem Zweck verwendeten Geräte werden als Wasseraufbereitungssysteme bezeichnet. Die Wasseraufbereitung wird nach 3 verschiedenen Methoden durchgeführt: physikalisch, chemisch und biologisch.

Physikalischer Behandlungsprozess; Schwebstoffe wie Ton, Sediment, Sand, die das natürliche Erscheinungsbild von Wasser verderben und Trübung verursachen, werden vom Wasser getrennt.

chemischer Behandlungsprozess; Es geht darum, die im Wasser gelösten Ionen auf die gewünschten Werte zu reduzieren oder vollständig aus dem Wasser zu entfernen.

Biologischer Behandlungsprozess; Neutralisation von Mikroorganismen im Wasser durch chemische Desinfektionsmittel oder UV-Systeme (Ultraviolett).

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FILTRATIONSSYSTEME
Filtration ist der Prozess der Trennung der suspendierten Feststoffe im ungelösten Zustand vom Wasser, indem sie gefiltert und chemisch den schlechten Geruch und Geschmack entfernen, der durch die organischen Substanzen im Wasser entsteht, und sie in den natürlichen Zustand des Wassers umgewandelt werden Alle Geräte, die zur Durchführung dieses Prozesses verwendet werden, werden als Filtrationssysteme bezeichnet.

Der natürliche Zustand des Wassers ist farblos (klar), geruchlos und geschmacklos. Wasser, dessen Aussehen trüb und duftend ist, gilt als verschmutztes Wasser. Wenn das Aussehen des Wassers auch gefärbt ist, kann angenommen werden, dass sich unerwünschte organische Substanzen und Schwermetalle im gelösten Zustand im Wasser befinden.

Filtersysteme werden benötigt, um all diese Verunreinigungen aus dem Wasser zu entfernen. Es ist möglich, klassische Filtrationssysteme unter 3 Hauptüberschriften zu sammeln.

Schwerkraftfilter; Dies sind einfache Systeme, die nach dem Absetzbecken oder Tank verwendet werden und nach dem Prinzip der Filterung von Wasser durch ein Filterbett aus verschiedenen Schichten von Filtermineralien mittels der natürlichen Kraft, die durch die Schwerkraft auf das Wasser ausgeübt wird, arbeiten. Ziel ist es, die Filtration, die in der natürlichen Umgebung stattfindet, mit künstlichen Systemen nachzuahmen. Schwerkraftfilter arbeiten mit sehr niedrigen Geschwindigkeiten und ermöglichen die große Entfernung von großkörnigen Schwebstoffen im Wasser.

Multimedia-Filter; An sich sind sie hauptsächlich in 2 Hauptgruppen unterteilt.

Sandfilter (Quarzfilter); Es handelt sich um speziell entwickelte Filtrationssysteme, die auf dem Prinzip der Filterung von Schwebstoffen und der Entfernung gefilterter Schwebstoffe aus den Filterschichten durch Rückspülen (Regeneration) durch Passieren von Wasser mit hohem Druck und einer bestimmten Geschwindigkeit aus den Schichten basieren, die durch das Stapeln von Sand- und Kispartikeln unterschiedlicher Mineralgrößen in einer bestimmten Reihenfolge und Höhe entstehen. Im Allgemeinen werden diese Filterschichten, die in einem Faser-, Stahl- oder Edelstahltank platziert werden, als "Multi-Layer (Multi-Media) Sand Filter Systems" bezeichnet und bilden die erste Filtereinheit aller Wasseraufbereitungssysteme. Sein Hauptzweck besteht darin, bestimmte große (>80 μ) Schwebstoffe im Wasser physisch aus dem Wasser zu filtern und zu trennen.

Aktivkohlefilter; Im Gegensatz zu Sandfiltern ist sein Hauptzweck; Anstatt die Schwebstoffe im Wasser zu filtern, werden sie verwendet, um das im Wasser enthaltene freie Chlor und die Oxidationsmittel zu halten und gleichzeitig die organischen Substanzen und den schlechten Geruch und Geschmack, den sie erzeugen, zu entfernen. Sie sind ein integraler Bestandteil von Wasseraufbereitungssystemen und werden in der Regel vor Enthärtungsanlagen und Umkehrosmose eingesetzt.

grüne Sandfilter; Es handelt sich um eine spezielle und sehr seltene grüne Sandschicht zur Aufbewahrung von Eisen und Mangan, die in Wasser gelöst ist und durch klassische Filtrationsmethoden nicht entfernt werden kann. Die mechanische Filtrationsfähigkeit ist moderat und ihr Hauptzweck besteht darin, in Wasser gelöste Schwermetalle zu halten.

Patronenfilter; Im Vergleich zu Schwerkraft- und Multimedia-Filtern handelt es sich um Filter, die verwendet werden, um die kleineren (1-50μ) Schwebstoffe in Wasser vom Wasser zu trennen. Der Kartuschenkörper kann je nach Einsatzgebiet in Kunststoff oder Stahl hergestellt werden. Als Filtermaterial werden Putrex-, Nylon- oder Stahlfilter verwendet. Putrex-Filter sind für den einmaligen Gebrauch konzipiert und müssen durch einen neuen ersetzt werden, wenn der Filter die Sättigung erreicht. Die Filtrationsfähigkeit ist besser als bei Nylon- und Stahlpatronenfiltern. Nylon- und Stahlpatronenfilter können gereinigt und mehr als einmal durch Waschen verwendet werden, wenn sie verstopft sind.

ERWEICHUNGSSYSTEME
Systeme, die Calcium- und Magnesiumionen, die in Wasser gelöst sind und allgemein als "Wasserhärte" bezeichnet werden, von Wasser trennen, basierend auf dem Prinzip des Ionenaustauschs durch ein katalytisches Harz, werden als Enthärtungssysteme bezeichnet. Es ist mit Harznatriumionen (Na) im Erweichungstank beladen. Beim Durchlassen von Rohwasser durch Harz werden das im Wasser enthaltene Kalzium (Ca) und Magnesium (Mg) durch das Natrium (Na)-Ion auf dem Harz ersetzt, wodurch die härtebildenden Ionen vom Wasser getrennt werden. Im Falle einer Erschöpfung der Natrium (Na) -Ionen auf dem Harz, die als Sättigung des Harzes bezeichnet wird, wird das Harz mit einer Kochsalzlösung gewaschen, wobei die Calcium- (Ca) und Magnesium (Mg) -Ionen freigesetzt und erneut mit Natrium (Na) -Ionen geladen werden. Dieser Prozess wird als Harzerneuerung oder -regeneration bezeichnet. Enthärtungssysteme mit sehr geringer mechanischer Filtrasonfähigkeit sind vollautomatisch, abhängig vom Härtegrad des Wassers, ohne dass die Wassermenge, die durch das Harz fließt, oder ein menschliches Eingreifen zu einem bestimmten Zeitpunkt erforderlich ist. Wasserreiniger

Erweichungssysteme sollten bei der Auswahl nach den folgenden Kriterien ausgewählt werden.
Harzhöhe; Um die optimale Effizienz im Betrieb zu erreichen, sollten die Tankhöhe und dementsprechend die Harzhöhe sowie die Quellrate des Harzes beim Rückspülen sehr sorgfältig berechnet werden. Andernfalls kann es beim Rückspülen des Systems zu Harzlecks kommen, weshalb die Wasserhärte nicht ausreichend entfernt werden kann. Wasserreiniger

Bestimmung der Zeit zwischen zwei Regenerationen; Die wichtigsten Faktoren bei der Bestimmung der Regenerationszeit sind die Art des Harzes, die Härte des Rohwassers, der zu erhaltende Weichwasserdurchfluss, der Tankdurchmesser und dementsprechend die Durchflussrate des Wassers, das über das Harz strömt. Nach all diesen Werten sollte das Design gemacht und das am besten geeignete Enthärtungssystem ausgewählt werden. In allgemeinen Anwendungen sollten Erweichungssysteme unter der Annahme entworfen werden, dass jedes Erweichungssystem mindestens einmal täglich eine Regeneration (maximal 3 Mal) durchführt. Dieser Prozess kann nicht mehr als 3 Mal am Tag stattfinden. Wie oft am Tag dieser Prozess stattfinden sollte, hängt in der Regel von der Qualität des Rohwassers und den anfänglichen Investitionskosten ab. Wenn also die falsche Wahl getroffen wird, sinkt entweder die Qualität und Quantität des Produktwassers oder die anfänglichen Investitionskosten sind unnötig gestiegen.

Absorptionskoeffizient des zu verwendenden Harzes; Es gibt viele kommerzielle Harze, die in Wasseraufbereitungssystemen verwendet werden. Wichtig ist, die Bedürfnisse des Enthärtungssystems erfüllen zu können und ein Harz zu wählen, das das Wasser vollständig enthärten kann. Eine Einsparung des Harztyps unter Berücksichtigung kommerzieller Bedenken führt zu einem ineffizienten Betrieb des Systems und dann zu unerwünschten Negativen wie Kalk- / Sedimentbildung. Insbesondere in industriellen Anwendungen sind Kalkbildung, Schäden und Kosten, die für die Beseitigung aufgewendet werden müssen, hundertmal höher als die anfänglichen Investitionskosten von Harz. Daher sollten die anfänglichen Investitionskosten nicht vermieden werden, und ein Enthärtungssystem sollte durch Auswahl eines Harzes mit einem hohen Absorptionskoeffizienten, der für Rohwasser geeignet ist, entworfen werden.

Betriebssystem; Enthärtungsanlagen können in drei verschiedenen Anwendungsformen betrieben werden, die Single, Dublex (Tandem) und Triplex genannt werden, abhängig von der Rohwasserhärte und dem erforderlichen Produktwasserfluss. Einzelenthärtungssysteme sind Systeme, die für niedrige Durchflussraten und relativ weniger harte Gewässer verwendet werden, und sind Enthärtungssysteme, die während der Regeneration kein Produktwasser produzieren und intermittierend arbeiten.

Duplex-Enthärtungssysteme (Tandem) sind, wie der Name schon sagt, Systeme, die durch die Art und Weise entstehen, wie zwei einzelne Enthärtungssysteme parallel geschaltet werden. Sie werden in Gewässern mit hohem Fließbedarf und hohem Härtewert eingesetzt. Das System ist so konzipiert, dass es am Fließkanal Wasser produziert, das ständig benötigt wird, und eine der Enthärtungseinheiten funktioniert, während die andere den Regenerationsprozess abschließt und in einer Stand-by-Position wartet. Wenn das Harz des Arbeitsenthärtungssystems die Sättigung erreicht, wird die Ruhezustandseinheit aktiviert und die Regeneration der anderen Einheit durchgeführt. Dieser Prozess wird vollautomatisch volumetrisch gesteuert und es ist kein menschliches Eingreifen erforderlich. Der Durchflussmesser am Ausgang des Systems bestimmt, welcher Enthärtungstank aktiviert wird, indem er die Produktwassermenge misst, und dieser Prozess wird sequenziell fortgesetzt. Der wichtigste Punkt dabei ist, die maximale Wassermenge, die jedes Enthärtungssystem durchlaufen kann, in Abhängigkeit von der Rohwasserhärte entsprechend dem Harzabsorptionskoeffizienten genau zu berechnen und für die Automatisierung zu definieren. Dieser in der Systemautomatisierung definierte Wert wird vom Durchflussmesser gemessen und sendet ein Signal an die automatische Ventilgruppe, den ersten Tank so stark in Betrieb zu nehmen wie den eingegebenen Wert. Wenn der berechnete maximale Durchfluss erreicht ist, sendet der Durchflussmesser ein zweites Signal, so dass der zweite Enthärtungstank aktiviert werden kann, während der erste Enthärtungstank regeneriert und in einer bereiten Position belassen wird. Dieser Vorgang wird wiederholt, solange Wasser nacheinander durch das System fließt, was zu ununterbrochenem weichem Wasser führt.

Triplex-Systeme (Triple Softening Systems) eignen sich auch für Arbeiten in sehr hohen und sehr harten Wässern für die kontinuierliche Wasserproduktion, wie z. B. Duplex-Systeme (Tandem). Es gibt 3 Enthärtungssysteme im System, die unabhängig voneinander und parallel arbeiten. Sie werden auch als vollautomatische Volumetrie gesteuert, wie z.B. Duplex (Tandem) -Systeme. Das System arbeitet in Form von 2 + 1, dh basierend auf dem Prinzip, eine von ihnen zu regenerieren und zu überwintern, während zwei Einheiten in Betrieb sind, und dieser Prozess wird für jedes Erweichungssystem jeweils wiederholt.

Umkehrosmose (Osmose)
Faktoren, die den Ertrag beeinflussen;
Die mit RO erreichte Wasserqualität hängt von vielen Faktoren wie Membrantyp, Betriebsdruck, pH-Wert, Sardelleneigenschaften und Temperatur ab. 2-wertige Ionen wie Ca, Mg und Sulfat werden im Allgemeinen effektiver entfernt als einwertige Ionen wie Na und Cl. Einige Substanzen, wie Borat, werden durch den pH-Wert erheblich beeinflusst.

Druck;
Betriebsdruck in ROs; Sie hängt von der Gesamtmenge der gelösten Feststoffe im Speisewasser und der gewünschten Filtrationsdruckeffizienz ab. TDS entscheidet über den osmotischen Druck des Systems. 100 mg/lt TDS entsprechen 1 psi. Die Zuführung muss größer sein als die Summe des Filterdrucks mit der Differenz des osmotischen Drucks. Deshalb erfordert die Meerwasseraufbereitung einen viel höheren Druck als Salzwasser. Darüber hinaus verbessert die Erhöhung der Druckdifferenz die Filterqualität. Während der Salzdurchgang konstant ist, wird der Wasserdruck erhöht und Wasser von höherer Qualität erhalten.

Dies ist nicht wahr, auch wenn angenommen wird, dass durch die Erhöhung des RO-Systemdrucks so viel Wasser wie gewünscht erhalten werden kann. Membranhersteller entwerfen nach maximalem Durchfluss, täglichem Wasserdurchfluss und Oberfläche. Dies liegt an der Tatsache, dass Mineralien neben der Membran hergestellt werden, die als Konzentrationspolarisation bekannt sind. Darüber hinaus werden die Membranen im Laufe der Zeit durch Druck komprimiert. Buddha verlangsamt die Diffusion von Wasser, das durch ihn hindurchfließt, und die Produktionsrate (Durchflussrate) nimmt ab.

Die Temperatur;
Die Erhöhung der Temperatur des Speisewassers erhöht den Filterdurchfluss, hat aber keinen Einfluss auf die Qualität der Filterung. Abhängig von der Selektivität der Membranstruktur kann dieser Wärmeeffekt 1,5-2% pro 1 Fahrenheit betragen. Eine Erhöhung der Temperatur ist nur unterhalb des speziellen Betriebsmaximums der Membran von Vorteil. Bei Temperaturen darüber wird die Membran beschädigt.

Prozentsatz der Rückgewinnung ;
Der Prozentsatz der Verbesserung, bei dem die Membran arbeitet, wirkt sich direkt auf die Filtrationsqualität aus. Die Eliminierung von nichtionischen Verbindungen wie organischen Stoffen, Pyrogenen (Feuer), Zellen, Viren und Bakterien ist der Filtrationsprozess. In Fällen, in denen die Konzentration von Bakterien sehr hoch ist, können sie auch im Filterstrom gefunden werden. Wenn die Membran durch die Poren geht, wird angenommen, dass dies passieren kann, obwohl es nicht sicher ist, dass sie sich hier niedergelassen haben. Daher sollte eine bakteriologische Behandlung vor der Ro durchgeführt werden.

Faktoren, die die Lebensdauer der Membran beeinflussen;
Um die Designleistung aufzudecken, sollten Faktoren berücksichtigt werden, die die Filterqualität und die betriebliche Effizienz reduzieren. Abbau ist eine Abnahme der Produktion, die durch anorganische, organische oder mikrobiologische Fortpflanzung verursacht wird. Oder der Abstieg könnte eine Abnahme der Wasserqualität aufgrund irreversibler Schäden an der Membranoberfläche bedeuten.

Anorganische Kontamination;
Die häufigsten anorganischen Kontaminationsprobleme können durch eine geeignete Vorbehandlung beseitigt werden.

Suspendierte Feststoffe;
Die typische Filtrationsanforderung beträgt 25 Mikrometer oder weniger, abhängig von der maximalen Größe von 5 Mikron in der perforierten Übergangsmembran und der Vorschubrate in spiralumwickelten Membranen. Unschärfe wird normalerweise als kleiner als 1 NTU angesehen.

Bicarbonat-Alkalinit;
Alles Wasser enthält Calciumbicarbonat und kann sich in eine Form von Calciumcarbonat verwandeln, oder im letzten Stadium kann es Sediment bilden und die Membran verstopfen. Um dieses Problem zu vermeiden; Das Speisewasser wird entweder enthärtet oder mit Säure behandelt, um den pH-Wert zu senken und die Ausfällung von Calciumcarbonat zu verhindern. Im Allgemeinen verwendet es pH-Kontrolle in kleinen Ro-Einheiten, Erweichung von kleinen Ro-Einheiten, großen Einheiten. Wenn die Membran mit Calciumcarbonat verstopft ist, kann sie durch Waschen mit Säure gereinigt werden. Zubereitete Säurewaschgeräte werden im Allgemeinen mit Zitronensäure oder Phosphorsäure hergestellt.

Calciumsulfat;
Calciumsulfat kommt in Wasser in begrenzter Auflösung vor. Wenn es sich in Wasser befindet, durchläuft das Speisewasser den Salzwasserabschnitt mit Filterung, seine Konzentration steigt und verstopft die Membran und bildet eine Ablagerung. Das Futterwasser wird mit Antisykalantien oder durch die Vorenthärtungseinheit behandelt. Mit Calciumsulfat verstopfte Membranen können gereinigt werden, indem sie mit Säure behandelt werden. Die Entfernung von Calciumsulfat mit Säure ist schwieriger als Calciumcarbonat.

Eisen, Mangan, Silikat und kolloidales Material;
Wenn gelöstes Eisen im Wasser mit Luft in Berührung kommt, oxidiert oder fällt es so aus, dass Eisenhydroxid und/oder Eisenoxid gebildet werden. Dies ist eine gallertartige Ausfällung und verstopft die Membran. Wenn die Eisenmenge zwischen 0,05 – 0,5 mg/lt liegt, sollte sie im Vordergrund entfernt werden. Eisenverstopfungen können auf Korrosionsprodukte zurückzuführen sein. Probleme, die durch Mangan, Silikat, Aluminium und kolloidale Substanzen verursacht werden, sind die gleichen wie Eisen.

organische Kontamination;
Wenn die Membran durch organische Substanzen verstopft ist, kann sie mit Reinigungsmittel oder Natronlauge gereinigt werden. TFC-Membranen gelten als leicht zu reinigen, da sie eine größere pH-Toleranz aufweisen als Zellulosemembranen.

Mikrobiologische Kontamination;
Celluloseacetat-Membranen fördern die mikrobiologische Vermehrung, während polyamidartige Membranen dies nicht tun. Beide können mit mikrobiologischen Kontaminationsproblemen konfrontiert sein. Celluloseacetatmembranen werden durch Chlorierung des Speisewassers von dieser Kontamination ferngehalten. Polyamidmembranen können die oxidativen Eigenschaften von Chlor nicht tolerieren. Chloriertes Speisewasser muss vor dem Eintritt in das System aufbereitet werden.

Oxidation;
Es ist in erster Linie mit TFC-Membranen verwandt und wird in Betracht gezogen, wenn eine Beständigkeit gegen Chlor besteht. Allerdings hat nicht jedes Oxid die gleiche Wirkung. Wenn die Membran übermäßig oxidierenden Chemikalien ausgesetzt ist, kollabiert das System und es treten inakzeptable Salzübergänge auf.

Hydrolyse;
Es betrifft Zellulosemembranen und weist Parallelen zur Oxidation von TFCs auf. Auf die gleiche Weise kann das System durch Hydrolyse beschädigt werden und es kommt zu einer übermäßigen Salzpassage. Dies ist ein irreversibler Schaden, wie bei der Oxidation. Je höher der pH-Wert des Wassers ist, das die Membran zuführt, desto schneller findet die Hydrolyse statt. Im Allgemeinen ist der pH-Wert auf 8 – 8,5 begrenzt.

Polarisation;
Die Membran enthält zwei stagnierende Lösungen nebeneinander, deren Mineralstoffkonzentration sehr unterschiedlich ist. Diese Konzentration wird als Polarisation bezeichnet und vom Membranhersteller mit dem maximalen Filtrationsfluss für den Membrantyp reguliert. Die Membranfiltration tritt auf, je länger die Polarisation anhält.

Entwässerungsanschluss;
Das RO-System stellt die potenzielle Transitverbindung zwischen dem Speise- und Entwässerungswasser dar, und daher sollte der entsprechende Entwässerungsanschluss so hergestellt werden, dass der Durchgang krankheitserregender Bakterien in die Wasserversorgungsleitung verhindert wird.

Baustoffe;
Die Module arbeiten mit 200 psig und sind komplett aus Kunststoff gefertigt. Die Temperaturgrenzen des Kunststoffmaterials überschreiten die Temperaturgrenzen der Membran. Bei der Untersuchung von 400 psig und höher bestehen einige Abschnitte aus 304 Edelstahl, Bronze oder Messing.

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