Деминерализация (обессоливание) воды с помощью систем обратного осмоса
Системы обратного осмоса (RO) используются для:
- получение питьевой воды из минерализованной (>1000 мг/л) природной (например, из моря);
- получения особо чистой воды (подготовка воды для котлов, фармацевтика, медицина и т.п.);
- деминерализация (концентрирование) стоков (ионообменных фильтров; промышленных; свалок твердых бытовых отходов (только RO-DT) и т.п.).
Существует три способа деминерализации воды: дистилляция; ионный обмен; обратный осмос. Наиболее распространенный в настоящее время тип деминерализации – ионный обмен.
Преимущества обратного осмоса перед ионным обменом:
- удаляет все соли, а не только соли жесткости;
- удаляет растворенные органические вещества;
- не требует большого количества химических реагентов;
- минимальное участие обслуживающего персонала (исключение «человеческого фактора»);
- экологичность, отсутствие большого количества кислотных и щелочных стоков.
Системы обратного осмоса способны задержать до 99,99 % всех органических (микроорга-низмы, целый набор низко- и высокомолекулярных соединений) и неорганических соединений (соли, радионуклиды, тяжелые металлы и т.п.).
Общая схема процесса при обратном осмосе:
Существуют три основных типа систем обратного осмоса, различающихся типом используе-мых мембран: трубчатые; рулонные (RO-SW); диск-трубчатые (RO-DT).
Системы с трубчатыми фильтрационными модулями требуют высокой скорости движения потока исходной воды, а это означает мощные насосы и высокие энергозатраты.
СИСТЕМЫ ОБРАТНОГО ОСМОСА РУЛОННОГО ТИПА (RO-SW):
- требуют высококачественной предподготовки воды (удаление всех взвешенных и ряда растворенных веществ).
- ограничены по минерализации исходной воды (не должна превышать 40 г/л). То есть, эти системы не могут деминерализовать солевые растворы, более концентрированные, чем морская вода).
- мембраны в модулях этих систем выполнены в виде цельных рулонов и при «пробое» весь рулон необходимо заменить.
Производительность: ≥ 0,2 м3/ч/
Образуют два продукта: 46 ÷ 75 % очищенной воды (пермеат) и стоки (концентрат).
СИСТЕМЫ ОБРАТНОГО ОСМОСА ДИСК-ТРУБЧАТОГО ТИПА (RO-DT)
Фирмой Rochem разработан и запатентован новый фильтрационный диск-трубчатый (ДТ) модуль, имеющий простую конструкцию, но, вместе с тем, обладающий высокой эффективностью фильтрации. Это позволяют использовать DT-модули, без замены мембран: при фильтрации морской воды - более 5 лет; водопроводной или артезианской воды - около 10 лет.
Кроме того, при «пробое» одной из мембранных пар производится замена только этой мембранной пары (около 5 % стоимости всей системы), в отличие от осмотических систем рулонного типа, где замене подлежит весь рулон (более 50 % стоимости всей системы).
Преимущества обратноосмотических систем с DT-модулями:
- минимальные требования к предобработке воды;
- низкая энергоемкость (не более 0,8 кВт на 1 м3 получаемой воды);
- могут деминерализовать концентрированные солевые растворы с минерализацией > 50 г/л.;
- более высокая степень очистки получаемой воды (пермеата);
- лучшая «отмываемость» мембран, длительные интервалы между химическими очистками;
- более долгий срок их службы, ремонтопригодность (разборность!!!).