EN
Суды тұздан тазарту алдын ала өңдеу — бұл сіздің тұздан тазарту жүйесі сенімді жұмыс істей ме немесе ерте уақытта істен шыға ма, оның негізгі анықтаушысы болып табылатын маңызды негізгі қадам. Кері осмос мембранасы немесе жылулық тұздан тазарту технологиясы еріген тұздар мен ластанған заттарды тиімді тазартуға қабілетті болу үшін, қалыпты суға алдын ала белгілі дайындық кезеңдерінен өтуі тиіс. Бұл дайындық процестері қымбат мембраналық модульдерді қорғайды, ластану жылдамдығын төмендетеді және тұрақты тұщы су өндіруді қамтамасыз етеді. Тұздан тазарту үшін суға алдын ала өңдеудің не екендігін түсіну — тұздан тазарту инфрақұрылымын ұстауға жауапты операторлар, инженерлер мен қондырғы басқарушылары үшін өте маңызды.
Келетін су сапасы — теңіз суынан, тұзды су көздерінен немесе беткі су қоймаларынан болса да — географиялық орналасуға, маусымға және көздің сипаттамаларына байланысты өте көп айырылады. Суды тұздан тазартудың алдын-ала өңдеуі осы айнымалыларды бөлшектерді алып тастау, рН-ты реттеу, шкала түзетін минералдарды бақылау және биологиялық ластануларды жою арқылы стандарттауға мүмкіндік береді. Суды тұздан тазартудың дұрыс алдын-ала өңдеусіз кері осмос мембраналары сағаттар ішінде шөгінділерді жинақтайды, олар ағыс жылдамдығын төмендетеді және өндірістің жоспарын бұзатын, сонымен қатар жұмыс шығындарын көтеретін қымбат тазарту немесе ауыстыру циклдарын талап етеді.
Суды тұздан тазартудың алдын-ала өңдеуі кезінде тұнба заттарын алып тастау
Механикалық сүзгілеу және бөлшек бөлу
Қалыпты судағы ілініп тұрған бөлшектер — құм, саз, балдырлар және органикалық қалдықтар — оның алдында алынып тасталуы керек суды тұздан тазарту алдын ала өңдеу мембраналық кезеңдерге жетеді. Көпкомпонентті құм сүзгілер мен патронды сүзгілер — бұл су тұздылығын алып тастау үшін қолданылатын өнеркәсіптік стандарттық алдын ала өңдеу жабдықтары, олар сүзгі дәрежесіне қарай 5–20 микроннан асатын бөлшектерді ұстайды. Бұл механикалық кедергілер мембрананың тез тұзақтануын болдырмауға және қымбат кері осмос элементтерінің жұмыс істеу мерзімін ұзартуға көмектеседі. Операторлар әдетте су тұздылығын алып тастау үшін алдын ала өңдеу жүйелерін бір-біріне тізбектелген бірнеше сүзгілеу кезеңдерімен жобалайды: груб сүзгілер негізгі бөлшек алып тастауға, ал жіңішке сүзгілер суды мембрана үшін қабылданатын тазалық деңгейіне дейін тазартады.
Тұзды су айдау қолданыстары үшін су алу көздерінде табиғи түрде бейтарап заттар, микробтар және планктондық заттар концентрациясы жоғары болады, сондықтан су айдау алдында қатты тазарту қажет. Толық су айдау алдындағы дайындау процесінде механикалық сүзгілерден бұрын көбінесе тұндырғыштар мен тұндыру ыдыстары орнатылады; бұл сүзгі ортасына түсуіне дейін ең ауыр бөлшектерді гравитациялық тұндыру арқылы бөлуге мүмкіндік береді. Бұл кезеңдік тәсіл сүзгілердің қызмет көрсету жиілігін азайтады және сүзгілердің уақытынан бұрын толуын болдырмайды — бұл су айдау алдындағы дайындау талаптары ең қатаң болатын жоғары шаңды орталардағы кеңінен таралған операциялық қиындық.
Бұлыңғырлық стандарттары мен өлшеуі
Суқұрғытудың алдын-ала дайындалуының сәттілігі тұмандылықтың төмендеуі арқылы өлшенеді, ол нефелометриялық тұмандылық бірліктері (NTU) арқылы көрсетіледі. Көптеген кері осмос жүйелерінің техникалық сипаттамалары суқұрғытудың алдын-ала дайындалуы жеткілікті деп есептелу үшін кіріс судың тұмандылығы 1,0 NTU-дан төмен болуын талап етеді. Көптеген операторлар қауіпсіздік шегін қамтамасыз ету үшін және судың келуіндегі ауытқуларды ескеру үшін тағы да қаталырақ суқұрғытудың алдын-ала дайындалу көрсеткіштерін — жиі 0,5 NTU немесе одан төмен — ұстайды. Суқұрғытудың алдын-ала дайындалу кезеңдері бойынша нақты уақытта тұмандылықты бақылау сүзгілердің тесілуін жедел анықтауға мүмкіндік береді, ол мембраналарға зиян келтірілmedейін техникалық қызмет көрсету бригадаларының араласуын қамтамасыз етеді.
Химиялық шарттау — суқұрғытудың негізгі алдын-ала дайындалуы
pH реттеуі және қабыршақтануды бақылау
Суда суын тазарту алдындағы дайындыққа биологиялық өсу мен минералдың жүйенің ішінде шөгуін болдырмау үшін pH-ты тұрақтандыру кіреді. Суды тазарту алдындағы дайындықта қолданылатын стандартты әдіс — қышқылдану, яғни күкірт қышқылын немесе көміртегі диоксидін қосу; бұл әдіс кальций карбонаты, кремний оксиді және магний гидроксидінің сүзгіштік бетіне шөгуін болдырады. Суды тазарту алдындағы дайындық үшін қажетті pH мәні су көзінің құрамына байланысты өзгереді, бірақ теңіз суы үшін әдетте 6,0–7,0 аралығында, ал тұзды су көздері үшін — 5,5–6,5 аралығында болады. Суды тазарту алдындағы дайындықта pH мәнін дұрыс таңдамаған операторлар сүзгіштердің тез шаңға ұшырауына, қысым айырымының көтерілуіне және өндірістің жоспарын бұзатын авариялық тазарту циклдеріне ұшырайды.
Антишықтық қоспаларын дозалау — су тұздылығын жоюдың алдын-ала дайындауының тағы бір химиялық бағыты. Бұл полифосфат немесе полимерлік қосылыстар еківалентті иондарды хелаттау арқылы кристаллдардың пайда болуын басады, сондықтан шамалы асықанықты ерітінділер шөгінді түзбей, сынаптар арқылы өте алады. Антишықтық химиялық заттармен дұрыс су тұздылығын жоюдың алдын-ала дайындауы мембраналардың жұмыс істеу уақытын ұзартады және ағынды қалпына келтіру үшін қажет болатын химиялық тазартулардың жиілігін азайтады. Антишықтық қоспаларын аз дозалау су тұздылығын жоюдың алдын-ала дайындауында болуы мүмкін шықтың зиянын тудырады, ал артық дозалау жұмыс істеу шығындарын көтереді және полимердің шөгуі арқылы мембрананың ластануына әкелуі мүмкін.
Окисляторларды бақылау және биологиялық ластануды болдырмау
Су айдау алдындағы өңдеу кезінде қалдық хлор мен тотығу құралдарын, яғни қала суында немесе су алу нүктелерінде мақсатты түрде қосылған заттарды жою керек. Хлорды су айдау алдындағы өңдеу кезінде белсендірілген көмір сүзгісі арқылы немесе натрий бисульфитпен дехлорлау арқылы жоюға болады, себебі полимид кері осмос мембраналарын тіпті із қалдырмайтын хлор концентрациясы да бұзып жібереді. Теңіз суын айдау кезінде су айдау алдындағы өңдеу әдетте биопленка түзілуін бақылау үшін су алу құбырлары мен алдын-ала сүзгіш құрылғыларында натрий гипохлориті немесе басқа ресми рұқсат етілген тотығу құралдарын қосуды қамтиды. Дегенмен, барлық тотығу құралдарының қалдықтары мембраналарға түспейтіндей етіп су айдау алдындағы өңдеу кезінде көмір сүзгілері арқылы немесе химиялық қысқарту сатылары арқылы жойылуы керек; бұл су алу нүктесіндегі дезинфекция мен мембраналарды қорғау арасында ұстап тұруға болатын ұсақ қауіпсіздік тепе-теңдігін құрады.
Су айдау алдындағы өңдеудегі жетілдірілген бөліну технологиялары
Ультрафильтрация мен микротұнбаға қосылу
Заманауи суқұйықты тұзсыздандыру алдын-ала өңдеу жүйелері барлық дәстүрлі картриджтік сүзгілерге қарағанда микроннан кіші бөлшектерді алып тастау мен коллоидтарды жоғары деңгейде жойып отыратын ультрасүзгілеу немесе микросүзгілеу мембраналық сатыларын барынша көп қолданады. Бұл мембраналық суқұйықты тұзсыздандыру алдын-ала өңдеу технологиялары еріген органикалық көміртегіні азайтады, бактериялар мен вирустарды тиімді жояды және көзіндегі су сапасының өзгеруіне қарамастан тұрақты шығыс суының сапасын қамтамасыз етеді. Ультрасүзгілеуге негізделген суқұйықты тұзсыздандыру алдын-ала өңдеу әдетте 3-тен төмен болатын саздылық тығыздығы индексі (SDI) мәндерін береді, ол операторларға кері осмос жүйелерін мембраналардың ластану қаупінсіз жоғары қайтарымдылықпен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Мембраналық суқұйықты тұзсыздандыру алдын-ала өңдеуге жұмсалатын бастапқы инвестициялар қиын жағдайларда мембраналық элементтердің қызмет ету мерзімін ұзарту мен химиялық тазартудың жиілігін азайту арқылы өтеледі.
Дәстүрлі және жетілдірілген су тұзсыздандыру алдын-ала өңдеу технологияларын таңдау көзіндегі су сапасына, өндіріс көлеміне және экономикалық шектеулерге байланысты. Тұмандылығы төмен тұзды асты суы үшін тек негізгі су тұзсыздандыру алдын-ала өңдеу сүзгілеуі жеткілікті болуы мүмкін, ал айтарлықтай ауытқитын беткі су немесе теңіз суы әдетте мембраналық су тұзсыздандыру алдын-ала өңдеу сатыларына инвестициялауды қажет етеді. Интеграцияланған жүйелер көпкомпонентті сүзгілеуді (бастапқы бөлшектерді алып тастау үшін) микросүзгілеумен (жоғары сапалы тазарту үшін) біріктіреді; бұл әртүрлі жұмыс жағдайларында құны мен тиімділігін тепе-теңдікке келтіретін су тұзсыздандыру алдын-ала өңдеуінің ең жақсы практикасын көрсетеді.
Бақылау және саздылық тығыздығы индексін сынау
Сызықтық тығыздық индексі (SDI) сынағы — суды тұздан тазартудың алдын-ала өңдеуін растау үшін қабылданған сапа көрсеткіші. Бұл 15 минуттық зертханалық әдіс алдын-ала өңделген судағы коллоидтар мен суспензияланған бөлшектердің мөлшерін анықтайды, ол операторларға суды тұздан тазартудың алдын-ала өңдеу кезеңдерінің жеткілікті деңгейде жұмыс істеп тұрғанын растауға көмектеседі. Көптеген кері осмос өндірушілері SDI-ның максималды мәндерін көрсетеді — әдетте 5,0 немесе одан төмен, ал жоғары сапалы жүйелер үшін SDI 3,0-дан төмен болатын суды тұздан тазартудың алдын-ала өңдеуі қажет. Суды тұздан тазартудың алдын-ала өңдеу процесінің барлық кезеңінде SDI-ны редовы бақылау сүзгілердің өнімділігі төмендегенін ерте уақытта анықтайды, ол мембраналардың ластануы пайда болғанға дейін жөндеу жұмыстарын жоспарлауға мүмкіндік береді.
Жиі қойылатын сұрақтар
Егер суды тұздан тазартудың алдын-ала өңдеуі жеткіліксіз болса, не болады?
Су азайту алдын-ала өңдеуі жеткіліксіз болса, тұнба заттар, коллоидтар және қабыршақ түзетін минералдар кері осмос мембраналарына жетеді, нәтижесінде күрт ластану, ағыс қарқынының төмендеуі және бірнеше күн немесе апта ішінде мембрананың зақымдануы пайда болады. Су азайту алдын-ала өңдеуі нашар болған жағдайда операторлар жиі авариялық тазарту циклдарын, мембраналарды ерте ауыстыруды және сумен қамтамасыз ету жүйесінің жоспарланбаған тоқтатылуын бастан кешіреді, бұл таза сумен қамтамасыз етуді бұзады және жалпы жұмыс шығындарын қатты көтереді. Сонымен қатар, су азайту алдын-ала өңдеуінде биоцидті өңдеу немесе микробтық бақылау өткізілмесе, биологиялық ластану жылдамдайды, оның нәтижесінде биопленка жиналады, бұл мембрананың сіңіру қабілетін төмендетеді және химиялық тазартудан кейін де су сапасын нашарлатады.
Су азайту алдын-ала өңдеу сүзгілерін қанша уақытта бір рет ауыстыру керек?
Су құрамын тазартудың алдын-ала сүзгіштік өңдеуіндегі сүзгіштің ауыстырылу жиілігі су көзінің сапасына, ағыс жылдамдығына және сүзгіштің конструкциялық сипаттамаларына байланысты. Су құрамын тазартудың алдын-ала сүзгіштік өңдеу жүйелеріндегі патронды сүзгіштер әдетте теңіз суының қалыпты жағдайларында 3–6 айда бір рет ауыстырылады, ал көптеген ластанған көздерде оны одан да жиі ауыстыру қажет болады. Су құрамын тазартудың алдын-ала сүзгіштік өңдеуінің қызмет көрсету мерзімін анықтаудың практикалық әдісі — сүзгіштің дифференциалды қысымын бақылау, яғни сүзгіш арқылы қысымның төмендеуі. Дифференциалды қысым өндірушінің белгілеген шектеріне жеткен кезде су құрамын тазартудың алдын-ала сүзгіштік өңдеу патрондарын ауыстыру қажет, себебі бұл су құрамын тазартудың алдын-ала сүзгіштік өңдеуінің тиімділігін сақтауға және су құрамын тазартудың алдын-ала сүзгіштік өңдеуінің өткізуін болдырмауға көмектеседі.
Табиғи су көздері су құрамын тазартудың алдын-ала сүзгіштік өңдеу кезеңдерін өткізе ала ма?
Сенімді тұзды су азайту жүйесі терең су қоймалары немесе қалалық сулардың алдын-ала тазартылуы сияқты салыстырмалы таза көздер үшін де су тұздылығын азайтудың алдын-ала дайындық кезеңдерін қауіпсіз жоюға қабілетті емес. Тұзды су азайту алдын-ала дайындығының интенсивтілігі тұмандылығы төмен су көздері үшін азайтылуы мүмкін, бірақ мембраналарды қорғау үшін бөлшектерді сүзу, pH-ты реттеу және тұздануға қарсы реагенттерді қосу сияқты негізгі процестер әлі де қажет. Кейбір объектілер таза су қоймалары үшін ықшамдалған тұзды су азайту алдын-ала дайындығын — бір сатылы картриджді сүзу мен химиялық өңдеуді — қолданады, бірақ осындай аз ғана жүйелер де мембраналардың ерте шығып қалуын болдырмауға және жүйенің тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз етуге қажетті тұзды су азайту алдын-ала дайындығын қамтамасыз етеді.