Опреснение морских и соленых вод

Нехватка пресной воды – это реальная проблема всей планеты. Миру известны такие пути решения проблемы, как транспортировка айсбергов, переброска стока многоводных рек, опреснение воды, однако они используются далеко не во всех точках планеты. Есть достаточное количество морских, минерализованных и сбросных вод, опреснив которые, можно было бы навсегда забыть о дефиците пресной воды. Для того, чтобы реализовать все возможные программы по восстановлению водных ресурсов планеты, необходимо использовать высокоэффективные технологии опреснения воды. Стоит заметить, что эти технологии должны быть экономичными, чтобы путем опреснения можно было получать недорогую воду, сопоставимую по стоимости с природной пресной водой, и такую же качественную и полезную для человека.

Долгие годы по всему миру проводятся исследования, направленные на поиск лучших путей восстановления водных ресурсов планеты, особенно на опреснение воды.

Опреснение – это удалений солей из воды, подготовка её к технологическому и бытовому потреблению. То есть нужно из жидкости выделить молекулы воды, либо наоборот – вывести из неё ионы соли. Извлекая из раствора молекулы воды, происходит значительная трата энергии, потому что агрегатное состояние раствора изменяется. При извлечении соли из раствора не меняется его агрегатное состояние, однако энерготраты ещё больше. В морской воде содержится примерно 3,5% солей, теоретически не так сложно удалить их, чтобы сделать воду пресной, однако это заблуждение.

Для получения пресной воды используют соленые и солоноватые подземные воды, морские и океанские, а также сточные воды.

Классификация современных установок и систем для опреснения квалифицированы следующим образом:

1. По виду процесса:
   1. со сменой агрегатного состояния раствора (дистилляция, вымораживание, гелиопреснение);
   2. с сохранением текущего агрегатного состояния – это химические, мембранные, экстракционные и биологические технологии (ионный обмен, электролиз, осаждение солей с помощью реагентов; электродиализ, обратный осмос; экстракция, адсорбция; опреснение водорослями, живыми организмами и бактериями)
2. По энергозатратам:
   1. одноцелевые – опреснение, очистка сточных вод;
   2. многоцелевые – выработка энергии, выделение воды, извлечение подобных продуктов.
3. По сфере использования:
   1. промышленность;
   2. сельское хозяйство;
   3. коммунальное опреснение.
4. По структуре технологии:
   1. с одним методом опреснения;
   2. комбинированные, в структуру которых входят несколько методов опреснения одновременно.
   3. одно- или многоступенчатые;
   4. одно- и многорядные;
   5. вертикальные или горизонтальные.

Технологическая схема установки для концентрирования растворов методом обратного осмоса

В этом процессе соленая вода пропускается через систему полупроницаемых мембран. Главное свойство этих мембран заключается в том, что они способны разделить раствор на части и пропустить только молекулы воды. Соль же задерживается, тем самым отделяясь от исходного раствора.

Опреснение называется осмотическим потому, что в процессе наблюдается давление, которое обеспечивает равновесную концентрацию раствора при разности уровней с двух сторон мембраны. Если на концентрированный раствор направить особо высокое давление, своей силой превышающее осмотическое, то молекулы воды направятся к менее концентрированному раствору.

Обратноосмотические установки и системы опреснения универсальны – их используют для обессоливания вод с высоким содержанием минеральных солей, для очистки сбросных и сточных вод. Таким образом, помимо опреснения воды, обратноосмотические установки могут готовить воду для тепловых станций и получать питьевую воду высочайшего качества.

В состав таких установок входят: фильтры, которые очищают воду на первом этапе;

• насосный агрегат, обеспечивающий высокое давление в полупроницаемых мембранах;
• система мембран, которые разделяют опресняемую воду на соленый раствор и чистую воду.

Схема обратноосмотического опреснителя

Обратноосмотическое опреснение не требует больших расходов энергии на организацию и ведение процесса очистки воды. Затраты на тепловую энергию тоже не будут большими.

Установка обратного осмоса

Установка включает в себя:

• Систему дозирования антискаланта
  Система автоматически дозирует входящий продукт. Состоит из:
  • Резервуара объемом 120 л в качестве емкости для раствора
  • Электронного мембранного дозировочного насоса, линии нагнетания и дозирующей форсунки.
• Защитную микронную систему фильтрации, установленную на входе в секцию осмоса
  Характеристики картриджа:
  • Степень фильтрации: 5 мкм.
  • Материал: пищевой полипропилен с низкой пористостью
  Остаточное содержание хлора в выходящей с ситемы воде 0,2-0,5 мг/л
  Количество получаемого фильтрата, по отношению к исходной воде 50%
• Мембраны
  Тип - намотанные в спираль полиамиды с высокой степенью задержания
  Материал - TFC (композит из тонкой пленки)
  Мембраны необходимо менять примерно каждые 3 года
• Вертикальный центробежный многоступенчатый насос высокого давления для создания высокого давления на мембранах
• Электрический шкаф управления с микропроцессором и цифровым дисплеем
  В шкафу предусмотрены все необходимые управляющие, показывающие и приборы контроля за работой установки

Процент обессоливания на выходе 99,5%

Границы поставки оборудования:

гидравлика:

• штуцер для подсоединения резервуара для необработанной (исходной) воды
• штуцер с фланцем для слива концентрированной воды
• штуцер с фланцем для забора фильтрата (обессоленой воды)
• штуцер с фланцем для отвода воды очистки обратным потоком

электрика:

• установка полностью готова к работе, необходимо лишь запитать клеммную коробку панели управления каждого контейнера

Контейнерное исполнение

Назначение установок:

Установки обессоливания воды предназначены для очистки и обессоливания морской воды с целью дальнейшего ее питьевого использования персоналом на морских нефтегазодобывающих платформах.

Решение данной задачи в предлагаемых установках обессоливания воды в значительной мере достигается использованием баромембранной технологии (прежде всего установок обратного осмоса) в сочетании с процессом ультрафиолетового бактериального обеззараживания воды.

В ряде случаев используются иные технологии или их сочетания, комплектация установок обессоливания воды, выбор того или иного процесса очистки. Кроме того принципиальная схема аппаратурного оформления установки обессоливания воды зависит от исходного состава воды и требований, предъявляемых к качеству обессоленной воды Заказчиком.

Технические характеристики установки обессоливания воды:

• Процент удаления солей из воды составляет до 99,5%
• Производительность установок от 2 до 500 м³/сутки (больше - по запросу)

Комплектация установок:

• Дозировочная система против образования окалины с системой предварительной очистки - фильтрации до 5 микрон.
• Резервуар для хранения воды.
• Вертикальный перекачивающий насос для работы + резервный насос.
• Блоки с мембранами.
• Камера ультрафиолетового обеззараживания.
• Необходимая запорно-регулирующая арматура и приборы КИП и А.
• Контейнер для размещения установки.

Конструктивные особенности:

• Материальное исполнение оборудования – нержавеющая сталь.
• Предусмотренный режим работы - полностью автоматический.
• Размещение - внутри контейнера, поставляется единым блоком, на месте остается только произвести все необходимые внешние соединения и запитать.

Необработанная вода хранится в резервуаре, там же происходит ее дезинфекция. Через 30 минут вода подается на двухступенчатый (противопесочный) фильтр (для удаления взвешенных частиц) и фильтр дехлоринации.

Дехлорированная вода подвергается антискалантному дозированию, в целях предотвращения окалины на мембранах обратного осмоса. Затем воду пропускают через систему защитной фильтрации, установленной вверх по потоку системы обратного осмоса, с тонкостью фильтрации до 5 мкм, чтобы удалить возможные твердые частицы, которые могут оказать негативное влияние на работу мембран обратного осмоса. Концентрированная вода, на выходе из установки обратного осмоса, попадает в дренаж, фильтрованная вода хранится в резервуаре для хранения фильтрата, где она дезинфицируется. После этого вода будет доступна для конечного использования.

Система включает в себя:

• Насос исходной воды
• Двухступенчатый противопесочный фильтр
• Фильтр дехлоринации
• Автоматическая система хлорирования
  В систему хлорирования входит: мембранный дозирующий насос, шкаф управления, нижний фильтр, датчик уровня, резервуар из пластика

Установки обессоливания производительностью 2, 4, 8, 10 м³/день

Необходимое количество фильтрующих элементов:

• фильтры для удаления взвешенных твердых частиц:
  • установки 2,4 м³/ч - 1 штука
  • установки 8,10 м³/ч - 1-2 штуки
  Фильтры необходимо менять раз в месяц
• фильтр с активированным углем:
  • установки 2,4,8 м³/ч - 1-2 штуки
  • установки 10 м³/ч - 3 штуки
  Фильтры необходимо менять раз в месяц
• мембраны обратного осмоса:
  • установки 2 м³/ч - 1 штука
  • установки 4,8,10 м³/ч - 2 штуки
  Мембраны необходимо менять примерно каждые 3 года

Коэффициент восстановления (отношение количества получаемого фильтрата к исходному количеству воды)

• установки 2,4,8 м³/ч - 45%
• установки 10 м³/ч - 35%

Чертеж установок обессоливания 2-10 м³/день

Схема установки обессоливания производительностью 10 м³/день:

Установка опреснения морской воды в 20-футовом контейнере арктического исполнения производительностью 40 м3 в сутки

Возможен к поставке широкий спектр опреснительных установок в контейнерном исполнении или смонтированных на полозковом шасси. Системы контейнерного исполнения построены внутри металлических отгрузочных контейнеров, собраны и полностью испытаны перед поставкой без необходимости сборки системы на площадке, прокладки трубопроводов, электропроводки или монтажа компонентов. Контейнер также служит отгрузочным контейнером, поэтому нет необходимости в деревянной упаковке или аренде морских контейнеров для транспортировки системы к месту назначения.

Полная система включает в себя фильтрацию, насосное оборудование, мембраны, электрические средства управления, подачу реагентов и элементы управления. Установки в контейнерном исполнении предназначены для производства до 1000 м3 в сутки питьевой воды из морской воды.

Контейнеры спроектированы для стационарных или мобильных установок внутри или вне помещений.

Характеристики опресненной воды (фильтрата) на выходе из опреснительной установки:

• Соленость: ниже 400 ppm
• Концентрация хлоридов: ниже 100 ppm
• Содержание взвешенных частиц: ниже 5 ppm

Морская вода на мембраны должна подаваться при минимальной температуре 5 ° C. В опреснителе предусмотрен паро-водяной пластинчатый теплообменник с пластинами из титанового сплава для подогрева морской воды паром в зимнее время. Потребление пара с температурой 170°С при давлении 8 атм – около 200 кг в час.

Установка проектировалась для работы в невзрывоопасной зоне.

Расчетная потребляемая электроэнергия при работе системы обратного осмоса составляет 5 кВтч на один м3 опресненной воды.

Процесс предусматривает следующие этапы очистки

• Предварительная обработка подаваемой воды
• Одинарная ступень системы обратного осмоса
• Последующая обработка фильтрата

Морская вода перекачивается центробежным насосом, имеющим следующие характеристики:

• Тип: центробежный
• Материал: нержавеющая сталь для деталей, контактирующих с жидкостью.
• Расход: 3,71 м3 / час
• Напор: 30 м при 3,71 м3 / ч
• Всасывание: заполненный
• Двигатель: 1,5 кВт, 2 полюса

Высокое содержание железа требует применения фильтра для эффективного удаления железа и марганца.Для этой цели будет установлен фильтр для 100% удаления железа и марганца со следующими характеристиками:

- Тип: вертикальный

- Материал: FRP

- Расчетное давление: 4 бар

- Диаметр: 1050 мм

- Высота: 2100 мм

-Фильтруемая среда: песок и пирулозит

Мультисредный фильтр оснащен пневматическими клапанами включения / выключения для работы и обратной промывки.

На входе фильтра удаления железа и марганца установлен магнитный датчик.

Обратная промывка будет выполняться сырой водой через специальный насос обратной промывки. Во время обратной промывки будет произведен останов установки.

Насос обратной промывки будет иметь следующие характеристики:

• • Тип: центробежный
• Материал: нержавеющая сталь для деталей, контактирующих с жидкостью
• Расход: 21 м3 / час
• Напор: 15 м при 21 м3 / ч
• Всасывание: заполненный
• Двигатель: 1,5 кВт, 2 полюса

После фильтра удаления железа и марганца происходит 100% фильтрация воды с помощью одно-картриджного фильтра первой ступени со следующими характеристиками:

• Материал корпуса фильтра: ПП
• Расчетное давление: 6 бар изб.
• Степень фильтрации: 20-5 микрон
• Количество картриджей: 1 (высота 20“)

Коллектор картриджного фильтра оснащен манометрами и датчиками давления. Затем морскую воду дезинфицируют с помощью ультрафиолетового стерилизатора с корпусом из полиэтилена повышенной плотности, местной панелью управления (срок службы ламп>8000 рабочих часов).

В отфильтрованную и дезинфицированную воду затем добавляется противонакипное средство.

Система дозирования противонакипного средства включает:

• Дозирующий резервуар из полиэтилена повышенной плотности емкостью 50 л
• 1 Электромагнитный дозирующий насос
• 1 Датчик низкого уровня для подачи общего сигнала, когда реагенты почти заканчиваются
• 1 Датчик низкого уровня для защиты дозирующего насоса от работы всухую

После добавления противонакипного средства происходит 100% фильтрация воды одно- картриджным фильтром второй ступени со следующими характеристиками:

• Материал корпуса фильтра: ПП
• Расчетное давление: 6 бар изб.
• Степень фильтрации: 10-1 микрон
• Количество картриджей: 1 (высота 20“)

Коллектор картриджного фильтра оснащен манометрами.

После картриджных фильтров предусмотрен бактериальный ингибитор.

Система дозирования бактериального ингибитора (бисульфит натрия) включает:

• Дозирующий резервуар из полиэтилена повышенной плотности емкостью 50 л
• электромагнитный дозирующий насос
• переключатель низкого уровня для защиты дозирующего насоса от работы всухую

Вода, отфильтрованная картриджными фильтрами, готова к подаче в систему обратного осмоса.

Характеристики обратного осмоса следующие:

- Кол-во сосудов, работающих под давлением: 5 (в каждом по 3 элемента)

- Тип сосудов, работающих под давлением: стекловолокно, расчетное давление 7 атм, боковое отверстие.

- Диаметр сосудов: 4 ”

- Кол-во мембран: 15

- Восстановление: 45%

- Расход: 3,71 м3 / час

- Расход фильтрата: 1,67 м3 / час

- Давление подачи: 62,5 бар при 5 ° C

- соленость фильтрата: около 220 ppm при 5 ° C

- H.P. установленная мощность: 11 кВт

- H.P. потребляемая мощность: прибл. 7,7 кВт при температуре морской воды 5 ° C

Насос высокого давления имеет следующие характеристики:

• Тип: аксиально-поршневой
• Материал: дуплексная нержавеющая сталь / супердуплексная нержавеющая сталь для всех частей, находящихся в контакте со средой

Насос высокого давления будет управляться электроприводом с частотной регулировкой (ЧРП) со степенью защиты IP55.

Предусматривается последующая обработка фильтрата с помощью системы дозирования каустической соды для нейтрализации свободного CO2 и затем регулировки pH.

Система дозирования каустической соды включает:

• Дозирующий резервуар из полиэтилена повышенной плотности емкостью 50 л
• 1 электромагнитный дозирующий насос
• 1 переключатель низкого уровня для защиты дозирующего насоса от работы всухую
• 1 измеритель рН

Для мембран потребуется периодическая очистка. Для этого предусмотрена система очистки мембран.

Система очистки мембран состоит из:

• Один бак для промывки / очистки
• Один мембранный насос для очистки / промывки

Промывочный / очистительный бак имеет следующие характеристики:

• Тип: Вертикальный
• Материалы: Полиэтилен повышенной плотности
• Вместимость: 300 л

Насос для очистки / промывки имеет следующие характеристики:

• Тип: центробежный, горизонтальный
• Материалы: AISI 316 (для всех частей, контактирующих с жидкостью)
• Мощность двигателя: 1,5 кВт (без потребления энергии, когда установка находится в производстве)

Когда предусмотрен останов установки обратного осмоса на долгое время, требуется промывка системы. Промывка будет автоматической и будет выполнена с использованием фильтрата низкой солености.

Процедура очистки должна начинаться оператором.

Установки обессоливания воды производительностью 40 и 160 м³/день

Необходимое количество фильтров:

• фильтр для удаления взвешенных твердых частиц - 1 шт.
  Фильтр необходимо менять раз в месяц.
• фильтр для удаления остаточного хлора в воде - 3 шт.
  Фильтры необходимо менять раз в месяц.
• мембраны обратного осмоса:
  • установки 40 м³/ч - 2 штуки.
  • установки 160 м³/ч - 8 штук (2 сосуда по 4 мембраны в каждом).

Мембраны необходимо менять примерно каждые 3 года

Коэффициент восстановления - 38%

Схема установки обессоливания производительностью 40 м³/день:

Схема установки обессоливания производительностью 160 м³/день:

Система обратного осмоса производительностью 300 м³/день

Необходимое количество фильтров:

• фильтр для удаления взвешенных твердых частиц - 3 шт.
  Фильтр необходимо менять раз в месяц.
• фильтр для удаления остаточного хлора в воде - 3 шт.
  Фильтры необходимо менять раз в месяц.
• мембраны обратного осмоса - 24 штуки (4 сосуда по 6 мембран в каждом).
  Мембраны необходимо менять примерно каждые 3 года

Коэффициент восстановления - 50%

Система опреснения воды, производительностью 500 м³/сутки

1. Описание процесса

Морская вода будет закачиваться напрямую в 50 м³ резервуар (не вкл. в объем поставки), затем бустерным насосом подаваться в многослойный очищающий фильтр в фильтр с активированным углём, а затем в секцию защитной микрофильтрации и в секцию осмоса. В установке также имеется станция химической очистки, необходимая для фильтрации промывочной воды при проведении процесса обратного осмоса.

Фильтрат (конечный продукт) должен храниться в резервуаре 500 м³ (не вкл. в поставку) и затем направляться на использование насосом (не вкл. в поставку). Концентрат будет подаваться на слив самотеком.

Система предварительной очистки смонтирована в стандартном 40" контейнере (вкл. в объем поставки) для морской перевозки. Секции защитной микрофильтрации и обратного осмоса смонтированы в другом 40" контейнере (вкл. в объем поставки) для морской перевозки.

2. Система предварительной очистки

Дозирующая система хлоринации

Электронный пропорциональный дозирующий насос с датчиком уровня и расходомером с импульсным датчиком для дозирования хлора подходит для систем с разной подачей. Корпус находится на резервуаре.

В поставку входит:

• мембранный дозирующий насос
• панель управления
• трубы всаса и нагнетания
• фитинг инжекторной трубы
• нижний фильтр
• датчик уровня
• контрольная лампа для минимального уровня продукта
• резервуар для хранения продукта из полиэтилена

Все материалы, контактирующие с водой, пригодны для питьевой воды.

Мембранный насос

Резервуар в качестве контейнера раствора

Материал – полиэтилен, объем 500 л

Подающая насосная система обратного осмоса

Горизонтальный центробежный насос смонтирован на раме в комплекте с панелью управления

Двухступенчатый фильтр

Многослойный очищающий фильтр для удаления взвешенных твердых частиц, присутствующих в воде. Все материалы, контактирующие с водой, пригодны для питьевой воды.

Передняя панель и запчасти:

Фильтр оборудован панелью управления на передней части для распределения потока при работе и разными ступенями промывки и оснащен:

• трубами и фитингами
• датчиками давления для определения потерь давлений, держателями датчиков и элементами отбора проб.

Фильтры с активированным углем

Многослойный фильтр дехлорирования для удаления остаточного хлора в воде.

Все материалы, контактирующие с водой, пригодны для питьевой воды.

Передняя панель и запчасти:

Фильтр оборудован панелью управления на передней части для распределения потока при работе и разными ступенями промывки и оснащен:

• трубами и фитингами
• датчиками давления для определения потерь давлений, держателями датчиков и элементами отбора проб.

3. Установка обратного осмоса

Антискалантная система дозирования

Антискалантный дозирующий насос с резервуаром 250 л в сборе со ступенчатым поплавковым реле на всасе, линией нагнетания и дозирующей форсункой.

Система автоматически дозирует продукт поточным образом и состоит из:

• резервуара 250 л в качестве контейнера для раствора – 1 шт
• электронного мембранного дозирующего насоса – 1 шт

Производительность 10 л/ч при давлении 10 бар

Защитная микронная система фильтрации, установленная на входе в отсек осмоса

Система оснащена датчиками давления из нерж. стали на входе и на выходе для контроля наполнения глицерином, патрубками дренажа и сапуна для снижения давления перед заменой фильтрующих элементов и мелкими запчастями для исправной работы.

Необработанная вода

Конечная вода (фильтрат)

Концентрат

Рабочее давление

Восстановление

Мембраны

Сосуды

Станция химической очистки

Установлена на отдельной раме, включает следующие основные компоненты:

Автоматическая система промывки

Система используется для автоматического наполнения резервуара (с целью промывки) и промывки мембран фильтратом при каждом закрытии. Это предохраняет мембраны от чрезмерных солевых остатков. Время и период флюсования устанавливаются во время пуска системы.

Трубопровод высокого и низкого давления

Основной насос высокого давления для создания высокого давления в мембранах

Измерители расхода

3 шт. магнитных турбинных системы с визуализацией на дисплее

Электрическая панель управления с микропроцессором с цифровым дисплеем

4.1.1 Система дозирующего хлорирования:

Системы опреснения воды производительностью 2000 м³/сутки

Технические характеристики установки

Габаритные размеры и веса

Энергопотребление

Необходимые условия по подаче морской воды к установке

Техническое описание и состав

Установка состоит из двух 40 футовых морских контейнеров.

В состав обоих контейнеров входят:

• Стены из гофрированной стали, деревянные полы на стальных перекладинах;
• Контейнер является прочным и универсальным средством перемещения установки. Гофрированный лист изготовлен из коррозионностойкой стали по стандарту ISO;
• Двойные двери в торце контейнера позволяют осуществлять надежное запирание и защиту установки от посторонних лиц.
• Габариты контейнера ДхШхВ - 12200х2500х2900 мм
• Толщина полов - 28 мм

Контейнер №1. Предварительная фильтрация

В корпусе контейнера выведены следующие патрубки:

Автоматический осветлительный вертикальный фильтр

• Служит для удаления крупных частиц песка, около 50 микрон, которые являются основными загрязнителями морской воды. Фильтрация служит для предотвращения быстрого засорения микрометрических фильтров;
• В состав установки входят: семь параллельных фильтров, 6 из которых в работе и 1 в режиме ожидания (отмывание).
  Процесс фильтрации заключается в подаче морской воды в количестве 185 м³/ч при давлении 4 бара. Скорость прохождения воды при этом составляет 30 м/ч. Время контакта воды с фильтром 2 мин.
• Размер корпуса фильтра: Диаметр 1095мм, высота 2100мм.
• Загрузка фильтра состоит из: щебня, тяжелого песка, мелкого песка, антрацита, а также различных видов силикатного песка. Последний слой из антрацита для снижения содержание органического веществ;
• Рабочее давление - 6 бар
• Температурный диапазон - от 1 до 43 °C
• Напряжение питания - 230В/50 Гц
• Рабочее напряжение составляет 12В переменного тока
• Корпус фильтра, изготовлен из полиамида 6 (не армированный стекловолокном пластик)

Специальные свойства полиамида:

• Автоматическая система промывки состоит из клапана контроля, который включает в себя электрический регулятор для обоих циклов: нормального цикла (обычный режим фильтра) и цикла обратной промывки.

Фильтр 25 мкм

• Центробежные фильтры для предварительной фильтрации, оснащенные нижним сливным клапаном для очистки. Это первый фильтр на входе в установку, который позволяет чистить воду от загрязнений размером более чем 25 микрон;
• В состав фильтров входит: Два соединённых параллельно корпуса, каждый фильтр будет обеспечивать расход 92 м³/ч. Входные и выходные фитинги каждого фильтра имеют размер DN80;
• Материал фильтрующего элемента изготовлен из высококачественного синтетического материала, который прекрасно подходят для пищевых продуктов и питьевой воды.
• Установленные в корпусе лопасти преобразуют поток жидкости в центробежный, при этом частицы крупнее 25 мкм отбрасываются в нижнюю чашу фильтра.
• Преимущества:
  • Высокая и постоянная скорость потока с низким перепадом давления;
  • Центробежная предварительная фильтрация с циклональным эффектом;
  • Легкость и быстрота обслуживания и очистки;
  • Возможность постоянного визуального контроля фильтра;

Кассетные фильтры 5 мкм

Конструкция фильтра рассчитана на давление 6 бар. Фильтры изготовлены из ПВХ, в том числе внутренние части, за исключением пружин, которые изготовлены из металла.

Режим работы: 2 фильтра работают параллельно, расход по 100 м³/ч через фильтр

Система дозирования антискаланта

• Оборудование для дозирования состоит из мембранного дозирующего насоса, бутылки для антискаланта и 1000 литровой полиэтиленовой емкости-мешалки для смешивания воды и химического вещества;
• Дозирование должно осуществляться постоянно в поступающую воду. Это продукт одобрен для производства воды и потребления человеком. Он имеет нулевое влияние на уровень общего органического углерода.

Бак для морской воды после фильтрации

• Бак установлен на верхней части контейнера

• Бак покрыт специальным составом, который обеспечивает устойчивость к воздействию химических и погодной коррозии.

Насос для промывки фильтров

• Горизонтальные, многоступенчатые, не самовсасывающие, центробежные насосы с осевым всасыванием и радиальным нагнетанием, не требующие смазки.
• Компактное устройство имеет механическое уплотнение вала
• Насос и двигатель смонтированы на общей опорной раме и все контактирующие с перекачиваемой жидкостью части насоса выполнены из нержавеющей стали 316.

Характеристики:

Контейнер №2. Блок обратного осмоса

В корпусе контейнера выведены следующие патрубки:

Система высокого давления (3 параллельно соединенных насоса)

• В установке будет смонтировано три идентичных насоса высокого давления соединенных параллельно, производительностью 30 м³/ч и давлением 65 бар каждый;
• Насосы выбраны осевого поршневого типа, которые обеспечивают очень легкую и компактную конструкцию
• Насос имеет встроенный клапан промывки, что позволяет соленой воде проходить через насос, когда насос не работает;
• Все части насосов обеспечивают долгой службы при постоянно высокой эффективности и минимальном обслуживании.
• Электрический двигатель: 1500 об/мин, мощностью 75кВт.

Бак для воды и промывка мембран

• Бак из стеклопластика объемом 6 м³, установленный на верхней части контейнера.
• Бак покрыт специальным составом, который обеспечивает устойчивость к воздействию химических и погодной коррозии.
• Промывка чистой водой предназначена для удаления биологических загрязнений, которые могут образоваться на мембране в состоянии застоя. Ежедневный запуск системы поможет предотвратить этот рост. Промывка пресной водой может быть полезна, когда опреснитель работает в течение коротких промежутков времени. Промывка может быть исключена, если опреснитель работает длительные промежутки времени. Важно отметить, что промывка пресной водой не заменяет бактерицидной обработки. Бактерицидная обработка является лучшим способом предотвращения роста бактерий.
• Мембраны автоматически промываются пресной водой каждый раз, когда опреснитель останавливается, что позволяет производить полную очистку мембран и, следовательно, обеспечить постоянную более высокую производительность и значительную экономию на эксплуатационных расходах.
• Время промывки может продолжаться в течение короткого периода, менее чем 5 минут. Это гарантирует, что все соли отложенные на поверхности мембран будут смыты пресной воды, а затем удалены.

Насос для промывки мембран

• Вертикальный, многоступенчатый, не самовсасывающий, центробежный насос для установки в трубопроводных системах на фундаменте, не требующий смазки;
• Компактное устройство имеет механическое уплотнение вала;
• Материальное исполнение: все части соприкасающиеся со средой изготовлены из нержавеющей стали 316 (корпус, рабочие колеса, диффузор и вал).

Характеристики:

Энергосберегающее устройство (ЭУ)

• ЭУ состоит из изобарического обменника, поршневого насоса высокого давления и электрического двигателя.
• Все части включены в ЭУ предназначены для обеспечения длительного срока службы с постоянной высокой эффективностью и минимальным обслуживанием.
• Это один из самых компактных и легких устройств рекуперации энергии на рынке.
• Отсутствие дорогих высокого давления механического уплотнения.
• Все части устройства изготовлены из высококачественных коррозионно-стойких материалов, например супер-дуплекс.

Мембраны обратного осмоса

• Полиамидные мембраны состоят из тонкой пленки со спиральным плетением. Это новейшая технология на данный момент. Спиральные мембраны с винтовой внешней оберткой из стекловолокна.
• Высокая степень опреснения для солоноватых вод. Эффективность извлечения соли минимум 98,6%.
• Мембраны рассчитаны на продолжительный срок службы

Корпуса для мембран

• Корпуса изготовлены с использованием эпоксидной смолы и укреплены стекловолокном, так как это сочетание дает лучшие механические условия.
• Нет металлических вставок внутри корпуса, которые в суровых условиях морской воды могут быть подвержены коррозии.
• Уникальная Заглушка - упорное кольцо является частью Заглушка и установлены с обеих сторон, поддерживает мембраны плотно все время и снижает риск порчи уплотнительного кольца.

Устройство измерения электропроводности пресной воды

• Устройство установлено на панели управления, а их зонды будут установлены в трубах морской воды и пресной воды, для контроля качества добываемой воды на выходе из оборудования.
• Устройство имеет множество точек, для управления двумя реле: Одно мгновенное реле и другое реле задержки (с программированием времени задержки). Реле задержки может быть использовано в качестве сигнального реле; сигнализация может быть активирована нажатием кнопки установки.

Цифровой расходомер

• Корпус датчика:
• Высокая химическая стойкость
• Сигнализация при отсутствии воды в трубах.
• Диапазон выше 50:1.
• Выходной сигнал 4-20 мА.
• Дисплей:
• Отсутствие внешнего источника питания.
• Долговечные 3,6В литиевые батареи.
• Два канала: для мгновенной скорости потока и общей скорости.
• Нет потери информации, когда батарея будет заменена.

Хлор и рH кондиционирование пресной воды

• Хлор необходим, чтобы сделать воду питьевой. Станция автоматического управления имеет полную регулировку и измерение рН, свободного хлора и температуры. Полное автоматическое управление и само-регулировку.
• рН должен быть увеличен, чтобы соответствовать требуемому значению 7,5-8. Повышение рН имеет следующие преимущества:
• Уменьшает эффект от коррозии и ржавчины на нержавеющих трубах.
• Увеличивает остаточную жесткость пресной воды.
• Делает возможным право кондиционирования рН.
• Делает обратный осмос получаемой воды лучше в конце процесса.

Система химической очистки мембран обратного осмоса

Система предназначена для продления жизни мембранам.

Система включает в себя:

• Технологический насос из нержавеющей стали, центробежного типа, для подачи химического раствора.
• 20 мкм кассетный фильтр и 1000 литровый бак пресной воды;
• гибкие шланги.

Состав контейнеров

Объем поставки:

• Система предварительной фильтрации в сборе (контейнер №1);
• Система обратного осмоса в сборе (контейнер №2).

Мобильная система опреснения морской воды производительностью 2000 м³/день, размещенная в двух контейнерах

Общее кол-во растворенных частиц: 35000 мг/л
Мутность воды: до 20 НЕФ
Масло и смазка: до 1.5 мг/л
Температуры окр. среды: от 5°C до 40°C, преобладающая температура 18°C
Требуемое количество и качество воды: 2000 м³/день с учетом всех параметров для использования питьевой воды.
Мы предлагаем систему обработки, состоящую из 2-х модулей, которая будет работать параллельно на базе конфигурации 2x50% и периферийном оборудовании, а именно:

• реминерализация за счет впрыскивания раствора бикарбоната натрия и хлорида кальция.
• последующее хлорирование за счет впрыскивания гипохлорита натрия.

Комплексная установка монтирована в 40 футовом контейнере в комплекте с контролем температуры. Открывает возможности для быстрого процесса установки и простой эксплуатации. Предлагает решение для обессоливания морской воды при низком потреблении энергии и реагентов.

Мобильная установка спроектирована для работы при широком диапазоне параметров по морской воде:

• Мутность до 20 НЕФ
• Общее кол-во растворенных частиц до 42,000 ppm
• Температура воды: от 5°C до 40°C.
• Масла и жиры: до 1.5 ppm

Для того, чтобы получить обессоливание с параметрами выше данного диапазона требуется дополнительная предварительная обработка.

Предлагаемая нами установка включает в себя новейшую технологию по обработке воды, которая характеризуется высокой производительностью при минимальной стоимости. Имеет следующие особенности:

• Система предварительной обработки с дисковым фильтром (DF) с ультрафильтрационными (UF) мембранами обеспечивает бесперебойную постоянную работу, при качестве неочищенной воды до 20 НЕФ.
• Соляной раствор обратного осмоса для промывки UF мембранами повышает улавливание и минимизирует промывочное оборудование.
• Мембраны обратного осмоса с большой интенсивностью потока и низким энергопотреблением последнего поколения – Обеспечивают снижение рабочего давления и тем самым экономят энергопотребление.
• Прямая подачи от ультрафильтрации до обратного осмоса (RO) – Исключает необходимость использования промежуточного бака, картриджного фильтра и насоса низкого давления, экономит эксплуатационные расходы и площадь.
• Высокопроизводительный поршневой насос высокого давления и технологичное устройство регенерации энергии (ERD) – Экономит до 60% расходов на электроэнергию по сравнению с установками без какого-либо ERD.
• Низкое потребление хим. регентов – Благодаря использованию эффекта биоцидов от перепада осмотического давления в обратной промывке (BW) и химически повышенной обратной промывке (CEB) ультрафильтрации.
• Вариативность работы – Все насосы оснащены частотно-регулируемым приводом (VFD), что дает широкий рабочий диапазон.
• Полностью автоматическая система с высокой эксплуатационной готовностью и низким ТО - до 99% готовности.

Качество воды до очистки

Предполагается что исходная вода – это типичная морская вода с общим количеством растворенных частиц (TDS) 35,000 ppm. Мы рассматриваем технические характеристики морской воды с 36,000 ppm TDS, только в случае, если есть небольшое варьирование основных параметров морской воды.

Качество обработанной воды

Обессоленная вода будет иметь менее чем TDS 375 мг/л даже при самой неблагоприятной температуре (40°C) для работающей системы при 50% улавливания.

Для работы при стандартной температуре от 09°C до 24°C для оборудования будет использоваться комбинация мембран. Для работы при более низких или более высоких температурах для оборудования следует использовать только определенные мембраны или комбинации мембран. После обработки реминерализация при всех температурах полученная вода будет иметь: TDS около 400 ppm, общая жесткость примерно 65 ppm и щелочность примерно до 60 ppm.

Стадии обработки

Установка очистки морской воды включает в себя следующие системы для осуществления всех стадий процесса:

• Система с дисковым фильтром – Для удержания взвешенных частиц до 130 микрон.
• Система ультрафильтрации (UF) – Для полного удержания взвешенных частиц, обеспечивается мутность 0,2 НЕФ и индекс плотности осадка менее чем 2,5, что дает эффективную защиту для мембран обратного осмоса.
• Система ультрафильтрации обратной промывки – Промывка осуществляется при использовании соляного раствора для обратного осмоса. Применение этой технологии повышает общий показатель улавливания системы и экономит энергозатраты.
• Элементы UF работают при использовании фильтрата обратного осмоса, такая технология дает достаточное сокращение используемых химических реагентов (NaOCl и HCl). Химическая очистка проходит автоматически один раз в 24 ч с целью предотвращения нежелательного биологического загрязнения на мембранах UF.
• Система дозирования антиоксиданта: Для предотвращения окисления мембран обратного осмоса.
• Система дозирования со шкалой для ингибитора: Для предотвращения накопления соли (окалины) в мембранах обратного осмоса.
• Дозирующая система высокого давления – Насос высокого давления для мембран обратного осмоса работает в комбинированной системе, состоящей из поршневого насоса и устройства регенерации энергии с теплообменником изобарического давления, соединенным с бустерным насосом.
• Система обратного осмоса – Состоит из ёмкостей давления и мембран для интенсивного потока / ультра низкого давления.
• СИП – Промывка осуществляется автоматически, каждый раз система обратного осмоса останавливается на более чем 15 мин.
  Мембраны обратного осмоса (RO) и ультрафильтрации (UF) для СИП должны заменяться дважды в год при нормальной эксплуатации.
• Система придания воде питьевых качеств - Как указано выше, обессоленная вода используется для питья, мобильная установка может быть оснащен опционально дозированием Na₂Co₃ или кальцитовыми фильтрами для восстановления жёсткости до нужного уровня, а также регулирования уровня pH и дозирования гипохлорит натрия (NaOCl) для предотвращения образования повторного биологического загрязнения питьевой воды.

Спецификация оборудования

Предварительная обработка. Дисковые фильтры (DF)

Осуществляют грубую фильтрацию до мембран UF, система дисковой фильтрации захватывает и удерживает большое количество твердых частиц, особенно органических твердых частиц и водорослей. Мутная вода просачивается через фильтр, осадок задерживается на внешней стенке и внутренних канавках нескольких сжатых дисков. Во время автоматического цикла очистки, на блоке дисков уменьшается давление, в то время как ряд патрубков, направляющие потоки воды, находятся при высоком давлении между дисками, прокручиваются и промываются. В конце цикла обратной промывки блок дисков снова сжимается, и система возвращается к циклу фильтрации. Система полностью автоматическая, самоочищающаяся, стойка к коррозии, проста в эксплуатации и обслуживании. Фильтр обеспечивает фильтрацию до 130 микрон.

Устройство продолжает обеспечивать необходимый поток фильтрованной воды для подачи ультрафильтрации даже во время операций с обратной промывкой.

Ультрафильтрация (UF)

Мембраны UF используются для удаления мелких частиц. Эта технология используются в очистке воды, и также является предварительной обработкой до подачи в мембраны обратного осмоса. Совмещены с многокомпонентными фильтрами, технология ультрафильтрации имеет преимущества за свою уникальную способность устранять микроорганизмы из воды. Поры мембраны достаточно малы (около 20 нм). Сам процесс безопасен и прост в эксплуатации. Система ультрафильтрации спроектирована для полностью автоматического управления. ПЛК контролирует различные режимы процесса фильтрации: фильтрация, обратная промывка и химически повышенная обратная промывка (CEB).

Система обратной промывки ультрафильтрации

Система использует солевой раствор из обратного осмоса для осуществления обратной промывки ультрафильтрации, с прямой подачей при использовании остаточного давления в потоке солевого раствора, таким образом, нет необходимости использовать насос для этой цели, тем самым будут снижены затраты по потреблению электроэнергия.

Система химически повышенной обратной промывки (CEB)

Автоматическая ультра фильтрационная химически повышенная обратная промывка необходима для предотвращения образования биопленки и отложений на поверхности мембран. Система использует водный фильтрат обратного осмоса и имеет две химически – дозирующие системы для растворов 35% HCl и 10% NaOCl. Каждая дозирующая система состоит из:

• Дозирующий насос
• Бак объемом 100 л изготовлен из HDPE
• Защита от разлива
• Антисифонные клапаны

Система обратного осмоса (RO)

Дозирование ингибитора против образования твердых отложений/окалины и антиоксиданта

Каждая дозирующая система состоит из:

• Дозирующий насос
• Бак объемом 100 л изготовленный из HDPE
• Защита от разлива
• Антисифонные клапаны

Подающий насос высокого давления системы обратного осмоса

Поршневой насос высокого давления с электродвигателем мощностью 105 кВт, может работать с производительностью до 43 м³/ч и давлением до 69 бар. Все контактирующие со средой детали сделаны из нержавеющей супердуплексной стали, подходящей для применения на море.

Устройство регенерации энергии

Устройство регенерации энергии (ERD) по технологии изобарной камеры повышает КПД по энергии обратноосмотической морской воды до максимума с помощью восстановления остаточного давления (энергии), содержащегося в отходах солевого раствора, и передающем его в обратноосмотическую питательную воду. Солевой раствор собирается и направляется напрямую в устройство ERD, и его давление при механической транспортировке частично передается питательной входящей через входное отверстие воде.

Мобильная установка оснащена системой восстановления энергии, которая является является теплообменником, работающим под давлением, он объединен с бустерным насосом и электродвигателем мощностью 15кВт. Все детали проточной части изготовлены из нержавеющей супер дуплексной стали, подходящей для применения на море.

Мембраны обратного осмоса.

Мембраны обратного осмоса используются для удаления растворенных частиц в морской воде во время механического процесса, который дает обратное направление давлению и компенсирует осмотическое давление морской воды при прохождении воды через мембраны, в то время как соли задерживаются. Всего 48 шт. 8” тонких пленочных мембран из полиамида.

Оболочка мембран (сосуды высокого давления)

Мобильная установка сконструирована с 8 сосудами под давлением для 6 элементов с много портовой системой, которая устраняет необходимость во внутреннем соединении. Сосуды высокого давления спроектированы для работы под давлением свыше 1000 фунтов/дюйм² (70 бар).

СИП

Установка промывки и локальной очистки для глубокой периодической очистки обратноосмотических и ультрафильтрационных мембран включает:

• Емкость объемом 2500 л изготовлена из полипропилена в комплекте с нагревателем мощностью в 25 кВт
• Центробежный насос с электродвигателем мощностью 15 кВт и частотно-регулируемым электроприводом
• Дисковый фильтр в 20 микрон

Аналитика

Аналитические КИП и позволяют удаленным трансмиттерам контролировать поток, давление, кислотность, pH, электропроводимость и температуру на всех необходимых точках.

Управление

Функционирование системы, за исключением установки промывки и локальной очистки, осуществляется автоматически и управляется ПЛК, оснащенной удаленным блоком передачи данных.

• ПЛК
• Панельный компьютер с сенсорным экраном 22"
• Специальное программное обеспечение

Панель управления и электрический шкаф созданы в соответствии со стандартами ЕС или США, включают все необходимое оборудование и зависят от места назначения оборудования: на стальных листах, с электростатическим окрашиванием в 1,5 мм, с уплотнением и защитой. Оборудование управления и дисплеи расположены на передней панели. Все регуляторы процесса соединены с панелью управления. Устанавливаемые на месте клеммные коробки и устройства, монтируемые вне контейнера, соединены с панелями системы управления/ПЛК с помощью быстроразъёмных соединений для простой установки на месте. Все устройства защиты и блокировки присоединены к панели управления (тепловая магнитная защита электродвигателей, «сухой» режим для защиты насосов и т.д.).

Трубопровод

Все трубы высокого давления и клапаны изготовлены из материала, подходящего для использования на море и в соответствии с лучшими инжиниринговыми технологиями. Все трубы и клапаны низкого давления изготовлены из прочного удовлетворяющего требованиям пластика, такого как поливинилхлорид/полиэтилен высокой плотности (PVC / HDPE.).

Контейнер

Система установлена внутри 40" контейнера, покрытого звукоизоляционным материалом и оснащенного воздушным кондиционером.

Система реминерализации

Реминерализация должна быть произведена в обессоленной воде с целью вытеснения части кальция и магния, удаляемого во время процесса обессоливания обратного осмоса, и проведения стабилизации pH, улучшая, таким образом, вкус воды. Продукты, рекомендованные к дозированию: дигидрат хлористого кальция (CaCl₂*2H₂O), бикарбонат натрия (NaHCO₃) и гидроксид натрия (NaOH).  

Система дозирования, предназначенная для подачи 10,4 л/ч 50% раствора CaCl₂*2H₂O; 102,4 л/ч 5% раствора NaHCO₃; и 3,2 л/ч 50% раствора NaOH при максимально потоке фильтрата 84 м³/ч, производимым двумя мобильными установками.

Система реминерализации состоит из следующих компонентов:

• Один дозирующий насос для 50% раствора CaCl₂*2H₂O.
• Один дозирующий насос для 5% раствора NaHCO₃.
• Один дозирующий насос для NaOH 50% раствора.
• Баки объемом 250 и 1000 л из PE с защитой от разлива
• Датчик снижения расхода
• Датчик снижения уровня
• Антисифонные клапаны
• Насос для смешивания растворов

Также необходим бак в 10 литров (не включено в данное предложение).

Дозирующая система хлорирования

Хлорирование должно быть проведено в обессоленной воде с целью предотвращения повторного загрязнения микроорганизмами. Рекомендуемая дозировка – 10 мг/л раствора гипохлорита натрия (NaOCl) при концентрации 10% на литр обессоленной воды, что будет гарантировать уровень остаточного хлора свыше 0,5 мг/л в течение периода хранения и распределения.

Система дозировки, предназначенная для введения 0,724 л/ч раствора при максимальном потоке фильтрата 84 м³/ч, производимого двумя установками:

Дозирующая система хлорирования, комплектация:

• Два дозирующих насоса (один основной, второй резервный)
• Датчик снижения расхода
• Бак объемом 150 л изготовлен из PE
• Датчик снижения уровня
• Защита от разлива
• Антисифонные клапаны

• Все оборудование, что указано выше
• Руководство по эксплуатации с инструкциями, нормативными требованиями и схемами/эскизами.

• Снабжение электроэнергией главной панели управления MMC 380/440В, 50 Гц
• Плоская площадка с бетонным фундаментом или опорная плита для установки контейнера
• Система подачи морской воды и насосная система
• Сбор и удаление водных отходов (концентрат ультрафильтрации и обратного осмоса)
• Хранение полученной обессоленной воды (фильтрат)
• Стационарный телефон/интернет для передачи данных, если требуется удаленная работа или мониторинг
• Химикаты для работы системы, в том числе для пуско-наладки и первого наполнения
• Трубы и опора трубопровода вне контейнеров
• Подводка электроэнергии к установке

Электроэнергия:

Наряду со всеми эксплуатационными расходами расходы на электроэнергию самые высокие для любой установки обессоливания морской воды. Благодаря инновационному исполнению, использованию высокоэффективного насосного оборудования и высокотехничному устройству регенерации энергии, установка потребляет всего 2.41 кВтч на 1 м³ чистой воды.

Химические реагенты:

Потребление хим. реагентов варьируется в зависимости от местных условий, но в любом случае система будет потреблять более 360 кг гипохлорит натрия (NaOCl), 40 кг соляной кислоты (HCl), 340 кг метабисульфита натрия и 340 кг ингибитора отложений (антискалант(AS)) в месяц, при работе на максимальной производительности. 

Расходные материалы:

В нормальных условиях эксплуатации и ТО ультрафильтрационные мембраны имеют примерный срок службы 7 лет, а мембраны обратного осмоса 4 года.

Мобильная система опреснения морской воды производительность 2000 м³/день состоящая из четырех 40-футовых контейнеров

Предложенная установка состоит из нескольких составных частей, монтированных на скид. Данная конструкция обеспечивает простую и легкую установку на место эксплуатации.

1. Данные проекта

1.1. Производительность

Система опреснения спроектирован для работы с чистым фильтратом с ежедневной производительностью 2000 м³/день.
Так как система состоит из 2 линий, каждая линия имеет производительность 1.000 м³/день.

• Общая производительность системы: 2 х1000 м³/день
• Количество линий: 2

1.2. Качество неочищенной воды

• Обозначение: морская вода
• Соленость: макс 35000 мг/л

1.3. Очищенная вода

Качество очищенной воды будет соответствовать последним требованиям стандарта ВОЗ, предъявленных к питьевой воде. Следующий уровень будет соблюдаться:

Общее содержание растворённых веществ очищенной воды: менее 400 мг/л

1.4. Границы проектирования

• Гидравлика: фланцевые соединения на внешней стене контейнера
• Электрика: главный переключатель и входные сигналы, размещенные на одиночной электрической панели одиночной салазки, где установлены все компоненты.

1.5. Примененные стандарты

Система спроектирована с использованием следующих стандартов и компонентов

Все компоненты отвечают стандартам и законодательству ЕС и подходят для воды, используемой человеком.

Примечание: все оборудование и компоненты будут Европейского происхождения либо происхождения США.

2. Описание поставки

Система будет установлена в четырех 40 футовых стандартных контейнерах повышенной вместимости.
Ниже даны главные характеристики основного оборудования каждой отдельной линии, составляющих целую установку.
Количество линий: 2

2.1. Система предварительной обработки

2.1.1 Система с кислотой

Система дозирования кислоты, с емкостью объемом 250 л, устройством на всасе со ступенчатым поплавковым переключателем, напорная линия и дозирующий впрыскиватель.

Система автоматически дозирует поступление продукции, состоит из:

• Одна емкость объемом 250 л в качестве контейнера раствора
• Одна электрическая мешалка (та же мешалка, что и в установке для хлорирования воды)
• Один электронный мембранный дозирующий насос
• Производительность: 10 л/ч при 10 бар

2.1.2. Аналоговый ОВП / измерительные приборы рН

Аналоговый прибор для контроля и измерения рН, обеспечивающее надежное и точное измерение.

Технические данные

• Диапазон: 0 – 14,00 рН; 0 – 1000 мВ
• Дисплей: 7 сегментов LED
• Контроль: аналоговый
• Калибровка: ручная
• Рабочая температура среды: 0 – 50 °C; 0% до 95%
• Заданный режим ВКЛ/ВЫКЛ: два
• Входное сопротивление: более 10¹² Ом
• Выход ВКЛ/ВЫКЛ: 2 Выходное напряжение
• Выход (выработка) регистрирующего устройства: указать при заказа 0 – 20 мА или 4 – 20 мА (макс 500 Ом)
• Сигнализация: сигнал о макс. значении дозирования / беспотенциальный контактный реле (плавкий предохранитель)
• Резервный: входной контакт
• Задержка: программируемый «отложенный» старт
• Макс активная нагрузка: 5А 220 В переменного тока
• Электроснабжение: 24, 115, 230 В переменного тока (уточнить при заказе) 50/60 Гц
• Потребление энергии: среднее 10 Вт
• Предохранитель: защита измерительного прибора, выпуска и сигнализации
• Гальваническая изоляция: по требованию
• Материал корпуса: ABS IP65
• Монтаж: на стене
• Габариты: 225х225х125 мм
• Нетто вес: 1,2 кг
• Температурная компенсация: авто: NTC 10 кОм; ручная: 0–100°СM

2.1.3. Многослойный фильтр

• Кол-во фильтров: 4 х 25%
• Материал конструкции: полиамид
• Расчетная производительность: 52 м³/ч
• Диаметр: 1200 мм
• Общая длина навеса: 2110 мм
• Наполнение многослойной конструкции: песок + антрацит
• Средняя высота: 1550 мм
• Защита от коррозии (внутренняя): РЕ для пищевого стандарта
• Давление испытания: 10 бар (изб.)
• Рабочая температура: 35°С
• Тип клапана (вход/выход): многофункциональный автоматический клапан

3. Обратный осмос

3.1. Дозирующая система противонакипного средства

Дозирующий насос противонакипного средства с емкостью объемом 1000 л, устройством на всасе со ступенчатым поплавковым переключателем, напорная линия и дозирующий впрыскиватель.
Ниже даны главные характеристики основного оборудования каждой отдельной линии, составляющих целую установку.

• Одна емкость объемом 1000 л в качестве контейнера раствора
• Один электронный мембранный дозирующий насос
  Производительность: 20 л/ч при 5 бар

3.2. Предохранительная микронная фильтрующая система, установленная на входе в секцию осмоса

Кол-во: 1 шт
Техническое описание:
Фильтрующие емкости, выполнены для очистки (обессоливания) морской воды при помощи обратного осмоса. Эти фильтры также подходят и химически сопоставимы с химикатами, нормально используемыми в очистке мембран обратного осмоса.

Стойкость к коррозии:

Емкости изготовлены из полиэфирного стеклопластика и имеют футеровку из обогащенной смолы. Все внутренние части изготовлены из неметаллических материалов или из высококачественных материалов.
Металлические уплотняющие изделия – из нержавеющей стали. В емкости нет частей из углеродистой стали с покрытием или из алюминия.
Характерные особенности:
Легкое удаление фильтрующих картриджей на емкостях больше размером. Корзина просто вынимается со всеми картриджными фильтрами. Затем устанавливается новая предварительно заполненная корзина с чистыми картриджными фильтрами.
Стандартные соединения на больших емкостях включают отдельный дренаж, способный переработать (пропустить) полный поток емкости.
Положение соединительных фланцев на входе и выходе можно изменить в соответствии с требованиями заказчика.
Нижний фильтр не пропускает большие объекты попадающих вниз емкости в трубопроводы.
Стандартное расчетное рабочее давление – 6 бар при 21 °C. Имеются также более высокие значения на емкостях поменьше.

• Количество картриджей: 40 шт.
• Длина одного картриджа: 40“
• Макс производительность: 120 м³/ч

Система оснащена манометрами из нержавеющей стали на входе и выходе с глицериновым наполнителем, дренажными трубами и патрубками сапуна для дегерметизации перед заменой фильтровальных устройств или более мелких компонентов для надлежащего функционирования.

3.3. Неочищенная вода

• Необходимый поток сырой воды: 100 м³/ч
• Необходимое давление для сырой воды: мин 3 бар
• Соленость сырой воды: макс 35.000 ppm

3.4. Пермеат (фильтрат)

• Поток: 42 м³/ч
• Соленость: макс 400 ppm
• Давление обработанной воды: 1 бар

3.5. Концентрат

• Поток: 58 м³/ч

3.6. Рабочее давление

• 62 бар (макс 70 бар)

3.7. Коэффициент регенерации

• 45%

3.8. Мембраны:

• Количество: 84 шт.
• Тип мембран: спирально-навитые, полиамидные, с высокой сопротивляемостью
• Материал: тонкоплёночный композитный

3.9. Емкости

• Количество: 14 шт. с 6 мембранами
• Диаметр емкости: 8“
• Тип закрывания: трехсегментный
• Материал: PRFV 1000 PSI

3.10. Станция химической очистки

Станция монтирована на отдельном скиде и включает в себя следующие основные компоненты:

Емкость хранения очищающего средства:

• Количество: 1 шт.
• Материал: РР
• Емкость: 5 м³
• Конфигурация: вертикальный цилиндрический

Промывочный насос:

Эксплуатационные данные:

• Тип: центробежный многоступенчатый
• Материал: SS 316 L

Предохранительная микронная фильтрующая система

Описание системы – см. п.3.2

• Количество: 1 шт.

• Количество картриджей: 15 шт.
• Длина одного картриджа: 40“
• Степень фильтрации: 5 микрон

3.11. Автоматическая промывающая система

Система для автоматического заполнения очищающей емкости и полоскания мембран фильтратом при каждом выключении установки.
Это защищает мембраны от большого количества соляного осадка. Время и продолжительность промывки задается на фазе запуска системы.

3.12. Линия высокого и низкого давления

• материал линии высокого давления: дуплексная нержавеющая сталь
• материал клапанов линии высокого давления: AISI 904 L/Duplex
• материал линии низкого давления: пластик DN16 высокой стойкости
• материал клапанов линии низкого давления пластик DN16 высокой стойкости

3.13. Главный насос высокого давления для герметизации мембран

Мембранная насосная система высокого давления оснащена системой сохранения энергии из супер дуплекса.

Состоит из:

• Один главный насос высокого давления
• Один вспомогательный насос
• Одна система сохранения энергии

Система герметизации высокого давления, технические свойства:

Главный насос высокого давления

• Количество ступеней: 11
• Поток: 120 м³/ч
• Давление на входе: 2.0 бар
• Давление на выходе: 34,2 бар
• Температура подачи: 25 °C
• Подача TDS (полностью растворимые твёрдые вещества): 35,000
• Эффективность: 83,2%
• Число оборотов: 2919
• Поглощенная мощность: 136.0 кВт

Данные двигателя

• Производитель: Teco или эквивалент
• Номинальная мощность: 450 л.с – 380В/ 50Гц / 3ф
• Коэффициент характера нагрузки: 1.10
• Эффективность: 95.3%
• Рама: 5011А
• Оболочка: TEFC
• Мощность: 144,7 кВт

Данные привода

• Тип: VFD
• Оболочка: IP
• Электроэнергия: 149,2 кВт

Материал:

• Вал дуплекс: нерж. сталь 2205 кованая
• Вход и выход: дуплекс нерж. сталь 2205
• Подшипники ступеней: неметаллические
• Адаптер двигателя: алюминиевый сплав (анодированный)
• Муфта двигателя: сталь, никелированная (тип с гибким диском)
• Защита муфты: нерж. Сталь 316
• Лапы, регулирующие уровень: сталь (покрытие порошком)
• Основа двигателя: сталь (окрашенная)
• Механическое уплотнение: поверхности кремень / графит
• Дроссельный ниппель и дренажная труба: дуплех нерж. сталь 2205
• Рабочие колеса и корпус диффузора: дуплех нерж. сталь 2205

Данные бустера

• Подача потока: 120 м³/ч
• Поток соляного раствора: 78 м³/ч
• Давление мембраны: 62.0 бар
• Давление соляного раствора: 600 бар
• Выходное давление соляного раствора: 1.0 бар
• Подача: температура 25 °C
• Подача: TDS (полностью растворимые твёрдые вещества) 35000
• Kvo: 11.45; Kvc: 10.37 (значения Kv приблизительные)

Материал:

• Корпус: болты нерж. сталь 316
• Подшипники: неметаллические
• О-кольцо: Buna N
• Лапы:
• Корпус: Дуплекс 2507
• Торцевая заглушка: Дуплекс 2507
• Ротор: Дуплекс 2507 или = (прутковая заготовка)
• Шток клапана: Дуплекс 2507

Регулирование давления соляного раствора

НРВ заменяет регулирующий клапан соляного раствора, который обычно используется для регулирования потока соляного раствора. НРВ включает в себя интегрированный регулирующий клапан соляного раствора, который может настраивать поток и давление соляного раствора в рамках примерного диапазона, указанного ниже. Cvo является нижним пределом (открытый), Cvc верхним пределом (закрытый). Если используется центробежный питающий насос высокого давления, понадобится также устройства регулирования потоком и давлением, например дроссельный клапан или привод с частотным преобразователем на подающем насосе.

3.14. КИП

Расходомеры:

5 шт. для

• Необработанной воды
• Фильтрата (пермеата)
• Для воды, выдавливающей соляной раствор
• СИП

Датчик давления и мембранный переключатель

• Мембрана входная
• Мембрана выходная
• Мембранный переключатель для дифференциального давления
• Датчик низкого давления на всасывании насоса высокого давления
• Датчик высокого давления на мембране потоке обратного осмоса и фильтрата

Качество необработанной воды:

• ЕС-метр
• рН-метр
• Измерение хлора

Качество фильтрата (пермеата)

• ЕС-метр

Манометры

С глицериновым наполнителем.

Система также оснащена:

• датчиком низкого давления на входе в сектор осмоса;
• переключателем высокого давления;
• датчиком высокого давления на выходе насоса высокого давления;
• датчиком высокого давления на фильтрате;
• поворотной заслонкой с приводом одинарного действия на входе в сектор осмоса;
• обратным клапаном из нержавеющей стали;
• обратными клапанами PVC;
• соленоидными клапана PVC с приводом двойного действия на линии пермеата и т.д.

3.14.1 Система дозирования хлорирующего вещества

• мембранный дозирующий насос
• панель управления
• трубы на стороне всасывания и подачи
• соединения для впрыскиваний
• нижний фильтр
• световая индикация минимального уровня
• пробы для хранения
• емкость для продукта для раствора

Характеристики насоса

• мощность: постоянная регулирующая от 0 до 9 л/ч
• одиночное впрыскивание: 1,3 с
• максимальное противодавление: 10 бар
• макс высота всасывания: 1,5 м
• напряжение: 220 В переменного тока
• средний электрический сигнал: 15 – 24 Вт (230 В)
• Класс защиты: IP 65

Характеристики емкости:

• Объем: 500 л
• Тип: вертикальный цилиндрический
• Материал: РЕ

3.15. Система контроля

Система контроля состоит из главного ПЛК, установленного в центральной станции управления. Количество входов-выходов следующее:

• Пункт вход-выход для контроля и регулирования подачи воды/предварительной обработки
• Пункт вход-выход для каждой линии осмоса (контроль и регулирование)
• Пункт вход-выход дополнительной обработки (контроль и регулирование)
• Модуль вход-выход для станции очистки.

3.16. Электрическая панель управления с микропроцессором с цифровым дисплеем:

• Материал: пластина с покрытием
• Класс защиты: IP 55
• Открытие: дверь со специальным ключом
• Корпус фронтиспис: электрический рубильник напряжения 0/1

Сначала речь пойдет о термическом опреснении. Исходную воду, которую нужно обессолить, нагревают до температуры, превышающей температуру кипения при существующей концентрации солей. Свободные молекулы воды преодолевают внутримолекулярное притяжение и выходят в аккумулирующее пространство. Это происходит потому, что молекулы заряжаются энергией теплового и колебательного движения. Однако раствор не становится абсолютно чистым – в нём остаются сольвенты, которым не хватило энергии для преодоления поверхностного натяжения. В качестве фильтра в таком виде опреснения выступает поверхность испарения, именно она пропускает молекулы воды в аккумулирующее пространство, а ионы растворенных солей удерживает.

Метод дистилляции воды – это опреснение, проводимое следующим образом: паровая фаза проходит через массу исходного раствора, не растворяя соли, затем при охлаждении оставляет воду в виде дистиллята. Для термической дистилляции подойдут простые установки, где выпаривание происходит путем погружения специальных нагревающих поверхностей в большой объем солесодержащей воды.

Схема установки поверхностного типа

Конструкция таких фильтров проста, однако велики затраты теплоэнергии на выпаривание. На смену простым дистилляционным установкам приходят устройства мгновенного закипания. В камеру испарения поступает вода, предварительно нагретая до температуры кипения, превышающей температуру кипения камеры. В камере испарения происходит образование вторичного пара, а рассол постепенно перемещается по следующим камерам установки, давление в которых становится всё ниже и ниже.

Этот метод является наиболее эффективным, ведь при неограниченных объемах воды на выходе энергозатраты сводятся к минимуму.

Схема установки мгновенного вскипания

Среди методов термической дистилляции можно выделить также и пленочный режим. На вертикальных или горизонтальных поверхностях нагревания образуется особая тонкая пленка, в которой в дальнейшем выпаривается вода. Вертикально-пленочный режим подразумевает поступление воды через специальные насадки, которые вставляются в каждую трубку аппарата и образуют щель для прохода потока воды. Таким образом, вода двигается по нагревающей поверхности с тонкой пленкой.

При горизонтально-пленочном режиме трубы теплообменника, расположенные горизонтально, омываются пленкой воды, которая создается специальным оросителем.

Вышеописанный способ образования пара даёт возможность снизить температурный напор нагревательной поверхности, тем самым опреснительная установка становится более совершенной. Опресняя воду таким способом, можно использовать вторичный пар, не затрачивать большой объем энергии на нагревание исходной воды.

Метод гелиопреснения – это разновидность дистилляции воды, отличная от традиционной лишь тем, что вместо обычных нагревательных поверхностей для воды тут задействованы специальные стеклянные теплообменные элементы, свою энергию получающие от солнечного света.

Далее рассмотрен противоположный нагреванию метод опреснения воды – вымораживание. Для вымораживания используется как природный, так и искусственный холод. Раствор делится на две фазы: игольчатые кристаллы пресного льда, которые образуются в процессе медленного замерзания, и масса рассола. Пресные кристаллы отделяются от соленого раствора, очищаются и плавятся, принося тем самым чистую от солей воду.

Во время образования и отделения кристаллов от соленого раствора не затрачивается много энергии, отчего процесс кажется достаточно экономичным, однако для того, чтобы спрессовать, отмыть и расплавить пресные кристаллы, нужно задействовать дополнительную энергию, что приведет к значительным затратам. Стоит отметить, что структура установки и процесс вымораживания достаточно сложны.

Говоря об электродиализе, стоит отметить, что он относится к блоку химического опреснения воды. В таком процессе задействованы селективные ионообменные мембраны. Ионы растворенной в воде соли перемещаются в рамках электрического поля, которое образуется в воде при помощи электродов, погруженных в неё. Дальше можно наблюдать четко направленное движение: катионы движутся в направлении катодов, а анионы – чётко к анодам. В процессе диссоциации воды выделяются ионы водорода. Мембраны, задействованные в установке, пропускают или только положительно, или только отрицательно заряженные ионы (катионы и анионы соответственно). Таким образом, содержание катионов и анионов в основной камере с опресняемой водой значительно уменьшается, и вода очищается от солей.

Свойство мембран пропускать либо катионы, либо анионы называется селективностью. Именно на селективности и основывается метод электродиализа.

Как и метод обратноосмотического опреснения, электродиализ не способен очищать воду высокой степени минерализации. Производительность метода не достигает внушительных показателей, а энергозатраты, напротив, ощутимы. Такой способ эффективен в производстве щелочей и кислот.

Из вышеизложенного материала можно сделать вывод о том, что все современные методы опреснения воды имеют как преимущества, так и значительные недостатки. Поэтому идеальный метод, очевидно, до сих пор не найден. Однако не стоит полностью отказываться от существующих методов, нужно искать пути для их усовершенствования. Снижение энергозатрат, привлечение альтернативных источников энергии, модернизация элементов установок – вот что может помочь в борьбе за пресную воду. Все методы обессоливания стоит рассматривать в комплексе, так как для различных ситуаций наиболее подходящими могут стать разные методы.

Изучение и разработка новых и постоянное совершенствование уже существующих методов опреснения воды помогут избавиться от проблемы дефицита воды на планете.

В мире сегодня работает огромное количество опреснительных установок разного типа, выработка которых превышает 20·10⁶ м³ в сутки. Это говорит о том, что изученные методы дают результат, а со временем затраты на них могут снизиться, а производительность увеличиться, что приведет к наиболее эффективному результату.

Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым системам обратного осмоса и установкам обессоливания.