Традиционным методом решения данной задачи является применение технологической схемы водоподготовки, представленной на рисунке 1.1 а). На рисунке 1.1 б) можно увидеть, как выглядит альтернативное решение с использованием «интегрированных мембранных технологий».
Ультрафильтрация обеспечивает предподготовку поверхностной воды перед ее дальнейшей деминерализацией. При использовании ультрафильтрации воды, заменяющей стадии известкования с коагуляцией и осветлительного фильтрования, резко сокращается потребление реагентов, потребление воды на собственные нужды составляет менее 10 % (зачастую - лежит в пределах 2-5 %), а в фильтрате отсутствуют взвеси и коллоиды.
Приведенные данные позволяют оценить экономическую эффективность от применения ультрафильтрации воды в сравнении с традиционной предподготовкой.
Использование технологии обратного осмоса (или нанофильтрации в комбинации с обратным осмосом) для целей деминерализации воды также дает ряд преимуществ перед схемой традиционного двухступенчатого параллельноточного ионирования:
- во-первых, применение мембранных технологий не сопровождается расходом большого количества реагентов (кислот и щелочей) на регенерацию;
- во-вторых, исключается образование высокоминерализованных сточных вод, вызванных сбросом избытков реагентов при регенерациях;
- в-третьих, достигается значительно более высокая, чем при ионном обмене, степень удаления из обрабатываемой воды органических соединений (в том числе неполярных) и коллоидной кремневки;
- в-четвертых, отсутствует необходимость нейтрализации сбрасываемых сточных вод.
Таким образом, эксплуатационные затраты при использовании мембранных методов водоподготовки оказываются существенно ниже, чем в случае применения традиционной технологии ионирования. Следует отметить, что многие положительные и отрицательные качества этих процессов зависят от солесодержания обрабатываемого раствора.
Заметим, что в условиях обессоливающие установки, принцип действия которых основан на применении процесса термодистилляции, вряд ли смогут конкурировать по показателю эксплуатационных затрат с ИМТ для обработки воды с солесодержанием до 2 г/л. Себестоимость обессоленной воды, полученной термодистилляционным методом, составит не менее 30 руб./м3, даже если принять, что тепловые потери при этом будут находиться на теоретически минимальном уровне, а себестоимость 1 Гкал равняется 200 руб.
Наконец, электродеионизация воды, являясь безреагентной и бессточной мембранной технологией водоподготовки, обеспечивает остаточную электропроводимость деминерализованной воды на уровне 0,08 мкСм/см. Очевидно, что и эксплуатационные затраты на электродеионизацию будут ниже, чем для ФСД. Правда, следует отметить, что стабильность показателей работы установки электродеионизации воды зависит от того, насколько хорошо функционирует система обратного осмоса: в случае возникновения сбоев в работе последней неизбежным следствием будет снижение эффективности процесса электродеионизации воды.
С учетом данного обстоятельства вместо электродеионизации (для случаев, когда требуется обеспечить высочайшую степень надежности работы технологической схемы обессоливания воды) можно применить Н-ОН-ионирование или ФСД.
Если вариант с ФСД предпочтительнее по показателям экономии реагентов при регенерации, то Н-ОН-ионирование - по соображениям простоты автоматизации и удобства в эксплуатации.
Рассматривая задачу умягчения воды, стоит упомянуть схему, в которой нанофильтрация сопровождается доумягчением на натрий-катионитных фильтрах.
Благодаря способности нанофильтрационных мембран хорошо задерживать поливалентные ионы нанофильтрация с успехом применяется для решения задач по умягчению воды. Если из-за высокого значения жесткости исходной воды нанофильтрация не обеспечивается требуемая степень умягчения воды, фильтрат направляется на натрий-катионитные фильтры для доумягчения. Причем эти фильтры функционируют как в режиме противоточной регенерации, так и в параллельноточном режиме, если частота регенераций натрий-катионитных фильтров невысока (например, менее двух раз в месяц).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.