Выбор подходящего типа водоочистной установки зависит от трех факторов: исходного источника воды, необходимого качества очищенной воды и условий на объекте. Две установки могут иметь одинаковую маркировку, но при этом иметь мало общего в своей конструкции после проведения измерений качества воды. В этом руководстве основные типы установок соотносятся с решаемыми ими задачами, стандартами, определяющими их производительность, и переменными, которые определяют, какой тип подходит для вашего проекта.
Почему тип воды важнее типа растения?
Химический состав исходной воды и требуемое качество получаемой воды определяют тип установки, поэтому присвоение категории до проведения анализа воды часто приводит к неправильной организации системы. Установка, преобразующая речную воду в безопасную питьевую, и установка, очищающая промышленные сточные воды, могут иметь общие технологические процессы — фильтрацию, дезинфекцию, иногда мембраны, — но факторы, определяющие их проектирование, различаются. Одна исходит из риска для здоровья населения и стандартов питьевой воды; другая — из уровня загрязнения, предельных значений сброса и целевых показателей повторного использования.
Наш опыт анализа запросов от импортеров и EPC-подрядчиков показывает, что наиболее распространенной ошибкой, которую можно избежать, является указание категории установки до получения отчета о качестве исходной воды. Когда значения общего содержания растворенных твердых веществ (TDS), жесткости или органической нагрузки на входе предполагаются, а не измеряются, система обычно неправильно настроена — отсутствует этап доочистки, или предварительная обработка не может защитить мембраны ниже по потоку — и этот пробел проявляется на этапе ввода в эксплуатацию, когда установка не проходит приемочные испытания. Мы проверяем данные об исходной воде на соответствие стандартам целевого рынка, прежде чем определять тип установки, поскольку корректировка категории на бумаге обходится гораздо дешевле, чем корректировка на месте. Детальное гидравлическое и технологическое проектирование конкретной установки — расчет размеров труб, характеристики насосов, компоновка мембранного массива — вытекает из этого анализа проекта и находится вне рамок общего обзора типа установки.
Основные типы водоочистных сооружений и их типичное применение.
Водоочистные сооружения подразделяются на несколько категорий в зависимости от типа подаваемой воды и конечного использования, и выбор подходящей категории зависит от того, является ли целью получение питьевой воды, соответствие нормам сброса или обеспечение чистоты, необходимой для технологического процесса. В таблице приведено краткое описание различий между основными типами по параметрам, влияющим на решение о покупке.
| Тип растения | Типичная питательная вода | Главная цель | Ключевые параметры конструкции |
|---|---|---|---|
| Водоочистная станция | Поверхностные или подземные воды | Соответствует стандартам питьевой воды. | Мутность, патогенные микроорганизмы, общее содержание растворенных твердых веществ, специфические загрязняющие вещества |
| Очистные сооружения сточных вод (ОСВ) | Бытовая канализация | Безопасный сброс или повторное использование | БПК, ХПК, Взвешенные твердые частицы, NH₃-N |
| Очистные сооружения промышленных сточных вод (ОСВ) | Промышленные сточные воды | Удалите технологические загрязнения | pH, ХПК, масла и смазки, тяжелые металлы |
| Установка обратного осмоса / опреснения воды | Солоноватая или морская вода | Снизьте содержание растворенных солей. | Содержание растворенных твердых веществ в подаваемом растворе, удельное поглощение растворенного вещества, степень извлечения, обработка рассола. |
| Установка деминерализации (ДМ) | Предварительно отфильтрованная пресная вода | Удалить растворенные минералы | Проводимость, диоксид кремния, удельное сопротивление |
Мы проектируем и изготавливаем оборудование во всех этих категориях, поэтому рассматриваем выбор между ними скорее как этап проверки, а не как выбор из предложенных вариантов.
Очистные сооружения для питьевой воды
Водоочистные сооружения обрабатывают поверхностные или грунтовые воды до уровня, пригодного для питья, а глубина обработки зависит от мутности исходной воды, микробной нагрузки и содержания растворенных веществ. Типичная линия включает коагуляцию, флокуляцию, седиментацию, фильтрацию и дезинфекцию. В случаях, когда источник содержит повышенную соленость или специфические загрязняющие вещества, такие как мышьяк или фторид, добавляются, а не предполагаются мембранные или адсорбционные стадии. водоочистные сооружения Системы муниципального и коммунального водоснабжения настраиваются на основе измеренного профиля исходной воды, а не по фиксированному шаблону.
Очистные сооружения сточных вод (ОСВ)
Очистные сооружения обрабатывают бытовые сточные воды из жилых домов и коммерческих зданий, а требуемое качество сточных вод определяет, насколько тщательно должна проводиться очистка. Большинство очистных сооружений работают в таком режиме. первичная очистка, вторичная биологическая обработка и третичная стадия доочистки.Выбор метода повторного использования — орошение или поверхностный сброс — меняет структуру третичной системы очистки сточных вод в большей степени, чем размер установки.
Очистные сооружения для сточных и промышленных вод (ОСВ/ОСВ)
Очистные сооружения обрабатывают промышленные сточные воды, состав загрязняющих веществ в которых резко различается в зависимости от отрасли, поэтому два очистных сооружения для разных секторов редко используют одну и ту же технологическую схему. Для химических, фармацевтических и текстильных потоков требуются специфические этапы — физико-химическая предварительная обработка, нейтрализация или осаждение тяжелых металлов — перед любым биологическим этапом. Проектирование определяется уровнем загрязнения, а не маркировкой очистных сооружений.
Установки обратного осмоса и опреснения морской воды
Установки обратного осмоса пропускают подаваемую воду через полупроницаемую мембрану под давлением для снижения содержания растворенных солей, а соленость подаваемой воды определяет тип мембран, класс давления насоса и предварительную обработку. Системы на морской воде работают при гораздо более высоком давлении, чем системы на солоноватой воде, хотя рабочие показатели являются ориентировочными до подтверждения по результатам анализа подаваемой воды. Предварительная обработка для защиты мембран зависит от потенциала загрязнения, измеряемого как SDI и содержание взвешенных твердых частиц. Мы строим Опреснительные установки обратного осмоса Размеры определяются соленостью и количеством загрязнений на входе, а не только номинальной производительностью.
Деминерализация (ДМ) и высокочистые установки
Установки деминерализации удаляют растворенные минералы для получения воды высокой чистоты, а целевая проводимость определяет, будет ли использоваться ионный обмен, обратный осмос, смешанный фильтр или электродиализ. Деминерализованная вода используется для питания котлов высокого давления, в производстве электроники и других технологических процессах, где минералы вызывают образование накипи или дефекты. Спецификация чистоты — указываемая как проводимость или удельное сопротивление, а не как «чистая вода» — определяет конфигурацию.
Типы установок, определяемые базовой технологией или формой монтажа.
Некоторые очистные сооружения получают названия, исходя из используемой технологии или способа подачи воды, а не из типа подаваемой воды, и выбор зависит от целевого загрязняющего вещества и особенностей участка. Ультрафильтрация (УФ) Подходит для предварительной или окончательной обработки взвешенных твердых частиц и снижения микробной активности; УФ-обработка подходит для дезинфекции без использования химикатов; ионный обмен подходит для удаления жесткости и минеральных примесей; а активный ил, МБР, СБР или варианты МББР подходят для биологической очистки в зависимости от занимаемой площади, нагрузки и целевых показателей очистки сточных вод. По форме установки, установки на салазках, контейнерные и комплектные установки подходят для ограниченных площадок или быстрого развертывания, в то время как сборные установки подходят для больших стационарных мощностей.
Стандарты и целевые показатели качества продукции по типам предприятий
Стандарт качества, которому должна соответствовать установка, определяет критерии ее приемки, и этот стандарт зависит от того, предназначена ли вода для питья, сброса, повторного использования или технологических процессов. В приведенных ниже ссылках указаны семейства стандартов, которые обычно применяются; конкретные ограничения зависят от рынка сбыта и местных правил.
| Тип растения | Стандартные семейства для подтверждения | Параметры, которыми они управляют |
|---|---|---|
| Питьевая вода | Стандарты качества питьевой воды ВОЗ, стандарты качества питьевой воды Агентства по охране окружающей среды США, Директива ЕС о питьевой воде, местные нормы и правила для питьевой воды. | Мутность, патогенные микроорганизмы, общее содержание растворенных твердых веществ, нитраты, мышьяк, остаточное дезинфицирующее средство. |
| STP | Местные ограничения на сброс/повторное использование сточных вод | БПК, ХПК, ВВ, NH₃-N, TN, TP, колиформные бактерии |
| ETP / промышленность | Ограничения на сброс сточных вод в данном секторе, местные разрешения, руководящие принципы EPA по сбросу сточных вод (США) | pH, ХПК, нефть и жиры, тяжелые металлы, токсичные органические вещества |
| Обратный осмос / опреснение | Правила для питьевой воды, технологического процесса или повторного использования, а также правила для рассола. | Содержание растворенных твердых веществ в подаваемом и готовом сырье, степень извлечения, сброс рассола. |
| ДМ / высокая чистота | ASTM D1193, ISO 3696 или спецификация котла/технологического процесса. | Проводимость, удельное сопротивление, диоксид кремния, натрий, общий органический углерод |
Перед подтверждением конфигурации мы проверяем соответствие применимым стандартам целевого рынка, поскольку приемочные испытания проводятся в соответствии с этим стандартом, а не с категорией оборудования.
Как подобрать источник воды для нужного типа растений
Подбор типа установки для конкретного проекта зависит от небольшого набора параметров, касающихся источника воды и местоположения, и пропуск любого из них является причиной большинства проблем с несоответствием систем. Параметры, указанные ниже, определяют категорию до того, как будет определен размер оборудования.
- TDS / проводимость: Для пресной, солоноватой и морской воды требуются разные классы давления мембран, а высокие значения TDS указывают на необходимость обратного осмоса или деминерализации.
- Мутность / SDI: Необходимо оценить качество подаваемого в систему обратного осмоса раствора на предмет содержания растворенных твердых частиц (SDI) и количества взвешенных твердых частиц. перед выбором мембраны.
- Твердость / содержание кремнезема: Высокие значения ограничивают возможность восстановления и могут потребовать смягчения или применения противонакипных средств.
- ТРЕСКА / ОК: Органическая нагрузка определяет объем биологического резервуара и потребность в аэрации в очистных сооружениях сточных вод и очистных сооружениях сточных вод.
- Масла и смазки / тяжелые металлы: Для обработки промышленных потоков перед биологической очисткой может потребоваться флотация растворенным воздухом (DAF), осаждение или нейтрализация.
- Выходная проводимость / удельное сопротивление: Для применений, требующих высокой степени чистоты, необходимо указывать числовое целевое значение, а не просто «чистая вода».
В сравнении с этими переменными, источник воды обычно указывает на одну из категорий.
| Состояние исходной воды | Вероятный тип растения | Почему |
|---|---|---|
| Речная/озерная вода с мутностью и патогенами | Водоочистная станция | Взвешенные твердые частицы и микробный риск являются доминирующими факторами. |
| Бытовая канализация | очистные сооружения с биологической очисткой | Органическая нагрузка является основным фактором, определяющим проектирование. |
| Сточные воды текстильной/химической/фармацевтической промышленности | ETP, физико-химический + биологический | Загрязняющие вещества различаются в зависимости от технологического процесса. |
| Солоноватая колодезная вода | Установка BWRO | Основная проблема — растворенные соли. |
| морская вода | Опреснительная установка SWRO | Высокая соленость требует обратного осмоса под высоким давлением. |
| Вода для подачи в котлы / вода для технологических процессов в электронике | ДМ или РО + смешанный слой/ЭДИ | Требуется низкая проводимость и контроль содержания кремнезема. |
Перед тем как рекомендовать тот или иной тип оборудования, мы сравниваем эти переменные с вашим отчетом о состоянии воды. Для подготовки запроса необходимы следующие данные: анализ исходной воды; требуемый стандарт качества очищенной воды; расход воды в м³/ч и м³/сутки; пиковый расход и часы работы; напряжение, частота и доступная мощность на объекте; площадь и форма установки; а также условия сброса или утилизации рассола.
Распространенные ошибки при выборе водоочистной установки
Большинство ошибок в технических условиях связаны с выбором категории оборудования до определения характеристик воды, и каждая из них проявляется позже как неудачная приемка или нарушение требований соответствия. Приведенные ниже закономерности повторяются в различных запросах:
- Выбор метода обратного осмоса до проверки индекса SDI и жесткости мембраны может привести к ее быстрому загрязнению.
- При различиях в профилях загрязнения следует рассматривать STP и ETP как взаимозаменяемые понятия.
- Запрос на «деионизированную воду» без указания целевого значения проводимости или удельного сопротивления.
- Расчет размеров исходя из суточного объема без учета пикового потока.
- Применение принципов анализа питьевой воды к промышленным сточным водам.
- Контроль за утилизацией рассола или осадка до тех пор, пока не будет утверждена планировка.
Мы предотвращаем это, проверяя данные о подаваемой воде и целевые показатели приемки перед выпуском спецификации, чтобы конфигурация соответствовала тому количеству воды, которое фактически будет получать установка.
Заключение
Выбор типа водоочистных сооружений сводится к трем вопросам: что содержится в исходной воде, какого качества должна достигать очищенная вода и какие параметры допускает площадка. Названия категорий — питьевая вода, очистные сооружения, установки обратного осмоса, деминерализованная вода — являются сокращенными обозначениями комбинаций этих ответов и соответствуют стандартам и параметрам, а не служат самостоятельной отправной точкой.
На практике, после проведения измерений качества воды, определяются те установки, которые прошли приемочные испытания и соответствуют требованиям. производители оборудования для фильтрации воды Имея собственную инженерную команду, мы рассматриваем каждый запрос с учетом условий водоснабжения, стандартов электроснабжения объекта и требований целевого рынка, и ряд проектных решений по-прежнему зависит от переменных на уровне проекта, которые можно подтвердить только с помощью отчета о состоянии водоснабжения.
Если вы занимаетесь разработкой системы, наиболее полезным следующим шагом будет отправка результатов анализа исходной воды и требований к ее применению — расходу, целевому качеству и условиям на объекте. Наша инженерная команда изучит данные и подтвердит, какой тип и конфигурация установки подходят для вашего проекта.
FAQ
Наиболее часто выделяют четыре группы: водоочистные сооружения, очистные сооружения для сточных вод, очистные сооружения для промышленных сточных вод и установки опреснения или деминерализации. Группировка отражает тип используемой воды и конечное потребление, а не фиксированный отраслевой список.
Водоочистная станция (ВОС) производит пригодную для использования или питьевую воду из сырого источника, в то время как очистные сооружения сточных вод (ОСВ), очистные сооружения подземных вод (ОСНВ) и очистные сооружения сточных вод (ОССВ) очищают использованную воду — ОСВ относятся к общей категории сточных вод, ОСН обрабатывают бытовые сточные воды, а ОСС — промышленные стоки. Подача воды разделяет их.
Очистные сооружения для сточных вод обрабатывают промышленные сточные воды с различным уровнем химического загрязнения, в то время как очистные сооружения для бытовых сточных вод обрабатывают преимущественно органические сточные воды. Разница между ними заключается в источнике и составе загрязняющих веществ, а не в размере очистных сооружений.
Установка деминерализации (ДМ) и установка обратного осмоса (ОО) — это не одно и то же, хотя они и частично совпадают: ДМ направлена на почти полное удаление минеральных примесей с использованием ионного обмена, ОО или обоих методов, тогда как ОО — это мембранный процесс, который снижает содержание растворенных солей, но сам по себе может не обеспечить чистоту, сравнимую с ДМ. Выбор метода определяется целевым показателем проводимости.
Морская вода обрабатывается установками обратного осмоса для опреснения, рассчитанными на высокую соленость и высокое рабочее давление. Размеры мембранного массива и предварительной обработки подбираются с учетом конкретной солености и потенциального загрязнения водозабора.
Для расчета необходимого размера установки требуется анализ исходной воды, требуемый стандарт качества очищенной воды, расход и пиковый расход, электрические условия на площадке, доступная площадь застройки, а также способ сброса или утилизации рассола. Мы используем именно этот набор данных для подтверждения типа и конфигурации установки.
