Priročnik za tehnično ocenjevanje sistema reverzne osmoze

I. Projektne risbe in konstrukcijski izračuni

1. Oblikovalske risbe

Zunanji pogled naprave

Diagram poteka postopka čiščenja vode

okvirni diagram

Diagram napeljave cevovoda

Diagram električnega krmilnega kroga

2. Projektni izračun

1. obračun vode

Zmogljivost proizvodnje vode te opreme je bila potrjena s simulacijskimi izračuni z uporabo specializirane programske opreme za modeliranje kakovosti čiščenja vode. Osnovni parametri vključujejo TDS surove vode 1000 ppm in temperaturo vode 25°C v ekstremnih pogojih delovanja, s simuliranimi nihanji kakovosti vode znotraj±20-odstotne meje, kjer TDS surove vode lahko doseže do 1200 ppm. Sistem uporablja štiri nizkotlačne reverzno osmozne membrane Huitong ULP31-4040, povezane z namenskimi črpalnimi enotami z ustreznimi specifikacijami moči. Tako posamezna zmogljivost membrane kot skupne konfiguracije parametrov pretoka so popolnoma v skladu z zahtevami zasnove sistema. Programske simulacije kažejo stabilen izpust čiste vode 1,0 m³/h, z učinkovitostjo razsoljevanja membranskega modula, ki presega 99,5 %, in ravnmi TDS pod 10 ppm v ekstremnih pogojih. Oprema dosega standardizirano proizvodno zmogljivost vode, kvalificirano kakovost odplak in optimalno obratovalno obremenitev brez tveganja premajhne proizvodnje ali preobremenitve, pri čemer v celoti izpolnjuje zahteve za nazivno porabo vode, medtem ko se prilagaja različnim scenarijem ostre kakovosti vode.

2. obračun tlaka

Sistem oskrbe z vodo uporablja dve specializirani črpalki: model New Territories BWI4-4 kot črpalko za surovo vodo in model PLD2-11 kot visokotlačno črpalko. Parametri črpalnih agregatov natančno izpolnjujejo operativne zahteve, zagotavljajo stabilen vodni tlak in pretok, hkrati pa ohranjajo tlak opreme v varnem območju 0,6–0,8 MPa. Ta konfiguracija odpravlja tveganja preobremenitve in pomanjkanja oskrbe z vodo ter omogoča dolgoročno neprekinjeno delovanje brez kompromisov pri delovanju.

3. obračunavanje stopnje izterjave

Po privzetih tovarniških nastavitvah je stopnja obnovitve konfigurirana na 50 %, z razmerjem med količino prečiščene vode in izpustom odpadne vode 1:1, ki je usklajeno z delovno obremenitvijo opreme. Tovarniško prednastavljena stopnja obnovitve sistema zagotavlja stabilno vzdrževanje konstrukcijskih parametrov, medtem ko uravnava učinkovitost proizvodnje vode in življenjsko dobo membranskih komponent.

4. Dodatno ujemanje računovodstvo

Sistem za predobdelavo uporablja dva 20-palčna PP bombažna filtrska vložka, povezana zaporedno, povezana z namenskimi filtrirnimi vložki, ki dosegajo natančnost filtracije 5μm. Ta konfiguracija učinkovito prestreže usedline in velike delce nečistoč v vodi ter ščiti spodnje membranske elemente za reverzno osmozo. Glavni cevovodi celotnega sistema in pripadajoči ventili so v skladu s standardizirano specifikacijo DN20, brez zmanjšanja ali razširitve premera cevi, da se zagotovijo stabilni pogoji pretoka vode. Vse komponente so natančno usklajene po specifikacijah in brezhibno integrirane, kar zagotavlja gladko delovanje brez motenj.

II. Izbira opreme in komponent sistema

1. Črpalka za surovo vodo

Model znamke: New Territories BWI 4-4

Ključni parametri: Pretok 4 m³/h, višina 30 m, moč 0,75 kW, napetost 220 V

Zaključek preverjanja: Tlak vstopne vode je stabilen, z zadostno oskrbo z vodo za izpolnjevanje zahtev za prenos vode na sprednji strani.

Parametri delovanja primarne vodne črpalke in krivulja delovanja visokotlačne črpalke    

Parametri delovanja primarne vodne črpalke in krivulja delovanja visokotlačne črpalke

2. Visokotlačna črpalka

Model znamke: PLD2-11

Ključni parametri: Združljivost z napetostjo 220 V, izhodna moč 1,8 kW in višina 102 m

Zaključek preverjanja: Stabilen izhodni tlak izpolnjuje operativne zahteve membranskega modula, brez preobremenitve med delovanjem.

3. Steklenička s filtrom za predhodno obdelavo

Model znamke: 20-palčna standardna modra steklenica

Ključni parametri: Združljiv z 20-palčnim PP bombažnim filtrirnim vložkom, ki ima močno tesnjenje in zanesljivo odpornost na pritisk.

Zaključek preverjanja: Filtrirni vložek je varno nameščen brez nevarnosti puščanja ali okvare filtracije ter omogoča enostavno razstavljanje in zamenjavo. Struktura je kompaktna in trpežna.

4. Pred-PP bombažni filtrirni element

Model znamke: 20-palčni PP bombažni filtrirni vložek

Ključni parametri: količina 2 enoti, natančnost filtracije 5μm

Zaključek preverjanja: Učinkovito filtrira mulj, rjo in velike delce nečistoč iz vode ter ščiti spodnje elemente RO membrane.

5. Elektromagnetni ventil za dovod vode

Model znamke: Splošni elektromagnetni ventil 220 V

Ključni parametri: premer napajanja DN20,220 V, material ohišja ventila nerjaveče jeklo

Prednosti materiala in ugotovitve preverjanja: Telo ventila je izdelano iz nerjavečega jekla, ki se ponaša z izjemno kemično stabilnostjo in odpornostjo proti koroziji pri čiščenju vode. Dolgoročno kroženje vode ne kaže tvorbe rje ali obarjanja nečistoč, kar zagotavlja, da ni onesnaženja kakovosti odplak. Z vrhunsko zmogljivostjo tesnjenja in odzivno funkcijo vklopa in izklopa je optimiziran za pogoje dovoda čiste vode. Vgrajena nizkotlačna stikala omogočajo samodejni izklop ob pomanjkanju vode, kar učinkovito preprečuje delovanje črpalke v prostem teku. Popolnoma združljiva velikost izvrtine z glavnimi cevovodi zagotavlja gladek pretok vode.

6. Elektromagnetni ventil za izpiranje (odpadne vode).

Model znamke: Splošni elektromagnetni ventil 220 V

Ključni parametri: premer napajanja DN20,220 V, material ohišja ventila baker

Prednosti materiala in zaključek preverjanja: Telo ventila je izdelano iz odebeljenega bakrenega materiala, ki kaže visoko mehansko trdnost, odpornost na pritisk in odpornost na udarce. Izkazuje odlično odpornost proti obrabi zaradi nečistoč v odpadni vodi in je združljiv s pogoji izpiranja z visokim pretokom za membranske module. Zasnova zmanjšuje tveganje zamašitve, zagotavlja podaljšano življenjsko dobo in zagotavlja hitre odzivne zmožnosti vklopa in izklopa. Natančno izvaja samodejne ukaze za izpiranje za čiščenje površin membrane in odložitev umazanije na membrani. Ventil ohranja skladne specifikacije premera in neoviran pretok.

7. Nizkonapetostno stikalo

Model znamke: BD-A3

Ključni parametri: normalno odprta zaščita pred izklopom zaradi pomanjkanja vode, delovni tlak 0,02 MPa, ponastavitveni tlak 0,03 MPa, občutljivost sprožilca

Zaključek preverjanja: Natančno spremljajte vhodni tlak surove vode, nemudoma zaustavite sistem v primeru pomanjkanja vode ali prenizkega tlaka, da preprečite prosti tek in izgorevanje črpalke ter izpolnite zahteve sistema za zaščito pred nizkim tlakom.

8. Visokonapetostno stikalo

Model znamke: BD-A30

Ključni parametri: normalno zaprta visokonapetostna zaščita pred preobremenitvijo, delovni tlak 1,5 MPa, ponastavitveni tlak 0,8 MPa, z natančnim pragom tlaka

Zaključek preverjanja: spremljanje visokega tlaka v cevovodu v realnem času; takojšnja zaustavitev, ko tlak preseže mejo, da se prepreči pretrganje cevi, poškodbe komponent membrane in odpoved opreme zaradi preobremenitve, kar zagotavlja splošno varnost delovanja.

9. RO membranski element

Model znamke: Huitong ULP31-4040 membrana za reverzno osmozo

Ključni parametri: količina 4 enote, stopnja razsoljevanja≥99,5 %

Zaključek preverjanja: Kapaciteta proizvodnje vode ustreza standardom, s stabilnim izpustom 1,0 m³/h prečiščene vode, ki v celoti izpolnjuje zahteve nazivne oskrbe z vodo. Delovanje je stabilno in zanesljivo.

Opombe o oceni kakovosti vode: Izbira membranskega elementa je temeljila na osnovni liniji 1000 ppm skupnih raztopljenih trdnih snovi (TDS) v surovi vodi v ekstremnih delovnih pogojih, kar je simuliralo scenarij 20-odstotnega nihanja kakovosti vode. Ko TDS surove vode naraste na 1200 ppm, sistem vzdržuje ravni TDS v iztoku pod 10 ppm z izkoriščanjem visoke učinkovitosti razsoljevanja štirih membran za reverzno osmozo Huitong ULP31-4040, ki v celoti izpolnjuje zahteve čiščenja vode z ustrezno redundanco združljivosti kakovosti.

Kakovost odpadne vode opreme pri simuliranih dotočnih pogojih s TDS=1000

Kakovost odpadne vode opreme pri simuliranih dotočnih pogojih s TDS=1200

10. Membranska lupina

Model znamke: 4040 namensko ohišje za film

Ključni parametri: nazivna nazivna napetost≤1,6 MPa, združljiv z RO membrano modela 4040

Zaključek preverjanja: Nosilnost tlaka je zadostna, močno presega delovni tlak sistema, zagotavlja obratovalno varnost brez skritih tveganj in odpravlja tveganja puščanja, poškodbe ali zloma lupine.

11. Okvir iz nerjavečega jekla

Model znamke: Custom

Ključni parametri: Odebeljen material, odporen proti rji, s stabilno nosilnostjo

Zaključek preverjanja: Nosilec je robusten, oprema je stabilno nameščena in vzdržljiva z minimalno nagnjenostjo k deformacijam.

12. Priključki za cevovode (vključno s filtrirnimi steklenicami in cevovodi elektromagnetnih ventilov)

Model znamke: PVC cev Huaya

Ključne specifikacije: velikost DN20, material PVC, odporen proti koroziji, združljiv s celotno opremo

Zaključek preverjanja: Tesnjenje je tesno, pretok vode je neoviran, združljiv z velikostjo izvrtine ventila, odporen proti koroziji in staranju, brez opaženega puščanja.

13. Elektronski nadzorni sistem (vključno z inteligentno nadzorno ploščo)

Model znamke: Intelligent Electronic Control Box + Intelligent Control Panel

Ključni parametri: napetost 220 V, opremljen z več zaščitami, vključno z visoko/nizko napetostjo, nizkim nivojem vode in preobremenitvijo; podpira samodejno/ročno dvojno preklapljanje, ki vključuje zagon/ustavitev z enim dotikom, samodejno izpiranje, prikaz stanja in alarm za napako. Poraba energije plošče je približno 0,05kW.

Zaključek preverjanja: Integriran s popolnoma avtomatiziranim inteligentnim krmiljenjem in opremljen z rezervnimi možnostmi ročnega krmiljenja lahko preklopi na ročno delovanje v sili v primeru okvare samodejnega načina brez prekinitve oskrbe z vodo; Ponaša se s celovito zaščito, ne zahteva pogostega ročnega nadzora, omogoča dolgoročno stabilno delovanje ter ponuja enostavno upravljanje in vzdrževanje.

Splošni zaključek preverjanja

Vse komponente tega paketa opreme so posebej zasnovane za doseganje 1,0 m³/h zahteve glede zmogljivosti proizvodnje vode, ki vključuje združljivost parametrov in standardizirane specifikacije. Glavni cevovodi in jedrni ventili uporabljajo premer DN20 za odpravo morebitnih težav, povezanih z zmanjšanjem ali razširitvijo premera. Vsak dodatek je bil podvržen specializirani kalibraciji, ki zagotavlja skladnost z operativnimi parametri, vključno s pretokom, tlakom, hitrostjo in tlačno odpornostjo. Sistem, opremljen z obsežnimi zaščitnimi mehanizmi, dokazuje prilagodljivost različnim pogojem delovanja, od običajne do kakovosti vode z visoko slanostjo in nihajočimi količinami vode. Z dolgoročnim stabilnim delovanjem in ničelnim tveganjem okvare v celoti izpolnjuje tako operativne zahteve kot regulativne standarde vrednotenja.

Ta komplet opreme vsebuje natančno usklajene specifikacije komponent in optimizirane parametre, s cevovodi in ventili DN20 enakih dimenzij, ki zagotavljajo popolno združljivost sistema. Zmožen je obvladovati različne delovne pogoje, vključno s standardno proizvodnjo vode, surovo vodo z visoko slanostjo (TDS 1000 ppm), nihajočim vtočnim pretokom in delovanjem pri polni obremenitvi, v celoti ustreza 1,0 m³/h potrebe po proizvodnji vode. S stabilnim delovanjem in zanesljivim delovanjem je sistem zasnovan za dolgoročno uporabo in pripravljen za takojšnjo uporabo.

4. Napravo odlikuje zmerna poraba energije in nizka poraba energije, zaradi česar je primerna za dolgotrajno uporabo v zaprtih prostorih.

5. Vse komponente so standardni zreli modeli, ki so na voljo na trgu, s cevovodi in ventili DN20, ki ustrezajo specifikacijam za celotno industrijo. Sistem ponuja priročno poprodajno vzdrževanje, enostavno nabavo potrošnega materiala in nizke stroške zamenjave.

III. Tehnični list in tehnične specifikacije

Osnovni parametri celotnega stroja

Nazivna pretočnost vode: 1,0 m³/h Nazivna napetost: 220 V/50 Hz Normalni delovni tlak: 0,6-0,8 MPa Hitrost obnovitve sistema: 50 % (wrazmerje med vodo in odpadno vodo 1:1) Skupna moč enote: 2,6 kW Učinkovitost razsoljevanja:≥99,5 % Premer glavnega cevovoda in jedrnega ventila: DN20

Tabela tehničnih parametrov

V. Predpostavke o zasnovi in ​​ključni premisleki o zasnovi

1. Pogoji načrtovalske hipoteze

1. Vir napajalne vode: zmožen vzdržati težke pogoje surove vode, običajno prenaša ravni TDS 300–500 ppm in celo do 1500 ppm v ekstremnih pogojih. Sistem je zasnovan za ravni TDS do 1000 ppm, kar omogoča±20-odstotno nihanje TDS z najvišjimi vrednostmi, ki dosežejo 1200 ppm, medtem ko ohranja stabilno skladnost. Sprejema prekomerne usedline/raztopljene trdne snovi, znatno povečano motnost dotoka, visoko trdoto vode in manjša nihanja (≤20 %) pri pretoku, kakovosti ali motnosti. Sistem deluje brez resne kemične kontaminacije, močne kislinske/alkalne korozije ali večjih oljnih nečistoč, ne zahteva dodatne napredne opreme za predobdelavo in ima samoprilagodljive zmožnosti medpomnjenja.

2. Delovno okolje: Združljivo s težkimi pogoji na terenu. Opremo je mogoče namestiti v polodprtih notranjih prostorih z zmernim prezračevanjem in rahlo vlažnostjo, ki prenašajo velika temperaturna nihanja 3-45°C. Lahko prenese manjšo izpostavljenost prahu in rahle motnje vibracij. Za mesto ni potrebno visoko standardno utrjevanje, stabilna postavitev pa je dosegljiva tudi na rahlo neravnih površinah. Oprema je odporna na kratkotrajno izpostavljenost vlagi, brez izpostavljenosti neposredni sončni svetlobi ali zmrzovanju, in lahko prenese potopitev v vodo brez kopičenja.

3. Pogoji napajanja: Združljivo z težkimi okolji napajanja, priključen na enofazno stanovanjsko električno omrežje 220 V/50 Hz. Omogoča znatna nihanja napetosti znotraj±15 %, sposoben prenesti začasno nestabilnost napetosti, manjše izpade električnega toka, izklop in nezadostno obremenitev voda. Pogoji ozemljitve na splošno omogočajo normalno delovanje, zaradi česar je primeren za oddaljena mesta s slabimi pogoji napajanja.

4. Delovanje in vzdrževanje: Zasnovan za scenarije obsežnega delovanja in vzdrževanja, omogoča kratkoročno zanemarjanje vzdrževanja opreme, neuspeh pri izvajanju pravočasnih pregledov cevovoda in zapoznelo zamenjavo potrošnega materiala. Tudi z manjšo zamašitvijo filtra ali rahlim nastankom vodnega kamna v cevovodu lahko oprema kljub okvaram še naprej stabilno deluje, pri čemer ni potrebno strokovno tehnično osebje na kraju samem in le osnovne operativne spretnosti navadnega osebja.

5. Namestitev na lokaciji: Mesto namestitve mora rezervirati dovolj prostora za vzdrževanje in inšpekcijo, zagotavljati nemoteno povezavo cevovodov za oskrbo z vodo in odvodnjavanje ter izpolnjevati zahteve glede običajne drenaže, da se izpolnijo osnovni pogoji na lokaciji za namestitev opreme, zagon ter poznejše delovanje in vzdrževanje.

Dodatek k specifikaciji osnovne tehnologije

1. Oprema ima modularno zasnovo s kompaktno strukturo, zavzame minimalen prostor in olajša transport, namestitev in zagon brez zahtevnih infrastrukturnih sprememb.

2. Podpira neprekinjeno stabilno delovanje 24/7 v popolnoma avtomatiziranem načinu brez ročnega nadzora. Sistem samodejno sproži alarme in sproži zaščito pred zaustavitvijo ob zaznavi napake.

3. Združljiv je s konvencionalno vodo iz pipe, podtalnico in drugimi vodnimi viri, kar dokazuje močno prilagodljivost kakovosti surove vode. Sistem za predobdelavo lahko učinkovito ublaži nihanja kakovosti vode.

2. Ključni vidiki oblikovanja

1. Ujemanje zmogljivosti proizvodnje vode: Zasnovano z nazivnim neto pretokom vode 1,0 m³/h so izbrane štiri membrane za reverzno osmozo Huitong ULP31-4040, povezane s črpalkami, ki se ujemajo z ustreznim pretokom in višino, kar zagotavlja stabilno proizvodnjo vode med delovanjem pri polni obremenitvi, da zadosti dnevnim potrebam po vodi brez težav s pomanjkanjem vode ali nezadostnim izhodom.

2. Varnostna zaščita pri delovanju: strogo nadzorujte delovni tlak sistema v varnem območju 0,6–0,8 MPa, opremljen z visokotlačnimi stikali, nizkotlačnimi stikali, elektromagnetnimi ventili za vstopno vodo in elektromagnetnimi ventili za izpiranje, da dosežete večstopenjsko zaščito, vključno z zaustavitvijo zaradi pomanjkanja vode, zaustavitvijo zaradi visokotlačne preobremenitve in zaščito pred prostim tekom, s čimer preprečite pokanje cevi, izgorevanje črpalke, in poškodbe opreme zaradi preobremenitve.

3. Združljivost osnovnih komponent: vsi dodatki imajo standardizirane specifikacije in natančno ujemanje dimenzij. Sistem uporablja proti koroziji odporne cevi DN20 Huaya PVC, povezane z ustreznimi dovodnimi elektromagnetnimi ventili in splakovalnimi elektromagnetnimi ventili, skupaj z zrelimi komponentami, vključno s 20-palčnimi prozornimi filtrirnimi vložki in posebnimi membranskimi ohišji. Sistemi cevi in ​​ventilov ohranjajo enotne premere za brezhibno integracijo, kar zagotavlja nepredušno tesnjenje brez puščanja, težav s filtracijo ali neučinkovitosti povezave. Sposobnost delovanja v različnih pogojih—od standardne kakovosti vode do okolij z visoko slanostjo z ravnmi TDS do 1000 ppm in nihajočimi parametri vode—sistem zagotavlja nemoteno delovanje v vseh delovnih pogojih.

4. Upravljanje življenjske dobe opreme: Nastavite razumno 50-odstotno stopnjo obnovitve sistema, dosežete natančen in stabilen nadzor s specifikacijami DN20, uravnotežite količino proizvodnje vode z obrabo komponent membrane in uporabite dvostopenjsko predobdelavo PP bombaža za prestrezanje nečistoč. To zmanjša onesnaženje in obrabo površine membrane, upočasni staranje jedrnih komponent, podaljša življenjsko dobo RO membran in celotnega sistema ter zniža stroške delovanja in vzdrževanja.

5. Dolgoročno stabilno delovanje: zasnovan z dvojnimi načini popolnoma samodejnega delovanja in ročnega stanja pripravljenosti, podpira 24-urno neprekinjeno neprekinjeno delovanje. Sistem, opremljen s funkcijo samodejnega izpiranja, doseže časovno razporejeno površinsko čiščenje membrane z visokim pretokom prek splakovalnih elektromagnetnih ventilov, ki je združljiv z dolgotrajnimi neprekinjenimi delovnimi pogoji brez potrebe po pogostem ročnem nadzoru.

6. Prilagodljivost na globalni lokaciji: oprema ima modularno integrirano zasnovo s kompaktno strukturo in majhnim odtisom, kar omogoča namestitev v notranjih prostorih po vsem svetu. Zahteva minimalne pogoje namestitve in odpravlja potrebo po zapletenih spremembah infrastrukture, hkrati pa ponuja udoben transport, odpravljanje napak in razstavljanje.

7. Skladnost s čiščenjem kakovosti vode: s stopnjo razsoljevanja≥99,5 %, kot je projektni cilj, sistem zagotavlja ravni TDS v odpadnih vodah≤10 ppm z globokim filtriranjem soli, težkih kovin, mikroorganizmov in koloidnih nečistoč, s čimer se doseže čistost vode, ki ustreza zahtevam dnevne uporabe.

8. Priročnost delovanja: izbor standardnih dodatkov in potrošnega materiala zagotavlja združljivost s specifikacijami cevovodov in ventilov DN20 v celotni industriji, kar olajša nabavo in zamenjavo. Preprosti postopki zamenjave filtrirnih vložkov in membranskih elementov odpravljajo potrebo po specializiranem tehničnem osebju, s čimer se zmanjša kasnejša zapletenost vzdrževanja in operativni stroški.

9. Energijsko učinkovito delovanje: Optimizirano razmerje moči s skupno močjo enote 2,6 kW, z zmerno porabo energije in nizko porabo energije, zaradi česar je primeren za uporabo v notranjih prostorih.

10. Nadzor delovanja in vzdrževanja potrošnega materiala: Določite cikel zamenjave za osnovni potrošni material. PP bombažne filtrirne elemente pred obdelavo je treba zamenjati vsakih 3–6 mesecev, pri čemer je določen interval zamenjave prilagodljivo prilagojen glede na motnost surove vode in vsebnost nečistoč. Običajna življenjska doba RO membranskih elementov je 1-3 leta, kar zahteva pravočasno zamenjavo po izteku, da se zagotovi učinkovitost čiščenja vode in kakovost odplak opreme.

11. Merila za zamenjavo membranskega modula: Membranski modul RO je treba zamenjati takoj, ko se pojavi kateri koli od naslednjih pogojev, da preprečite motnje v delovanju opreme in neskladnost s kakovostjo dotočne vode zaradi staranja ali poškodbe membrane:

(1) Delovni tlak sistema se poveča za več kot 15 % v primerjavi z začetnim običajnim delovnim tlakom;

(2) stopnja pretoka vode opreme se zmanjša za več kot 10 % v primerjavi z začetno stopnjo obratovalnega pretoka;

(3) Prevodnost proizvedene vode še naprej narašča, kar ima za posledico zmanjšanje stopnje razsoljevanja membranskih elementov za več kot 5 %;

(4) Membranski element je kumulativno deloval 1-3 leta, s precejšnjim poslabšanjem delovanja, stopnjo razsoljevanja pod 95 %, proizvodnjo vode pa zmanjšano za več kot 30 %;

(5) Membranski elementi kažejo poškodbe ali težave s puščanjem, ki jih ni mogoče popraviti z vzdrževanjem;

(6) Kakovost odpadne vode sistema vedno ne izpolnjuje standardov. Po preiskavi možnih vzrokov, kot so postopki predobdelave, cevovodni sistemi in črpalne enote, je bilo potrjeno, da je bila napaka pripisana okvari membranskega elementa.