Επισκόπηση
- Σε μια εγκατάσταση πόσιμου νερού, η βυθιζόμενη UF αντικαθιστά τον βαθμό διήθησης με στρώματα υλικού(ή την καθίζηση συνδυασμένη με διήθηση).
- Η επισκευή συνήθως γίνεται εντός υπαρχόντων κυψελών διήθησης, λεκάνων καθίζησης ή διαμερισμάτων καθαρού νερού. Αυτό συχνά αποτελεί τη μεγαλύτερη εξοικονόμηση σε οικοδομικές εργασίες σε ένα έργο αναβάθμισης.
- Οι κυρίαρχες κίνδυνοι προέρχονται από το πρώτο νερό: εποχιακές ανθοφορίες φυκιών, συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας και χαμηλής θολότητας, και δοσολογία οξειδωτικών που δεν είναι συμβατή με το υλικό της μεμβράνης – όχι από τις λάσπες.
Γιατί η ζήτηση αφορά ταυτόχρονη αναβάθμιση και επέκταση
Οι νέες εγκαταστάσεις αποτελούν τη μειονότητα των έργων. Η περισσότερη ζήτηση προέρχεται από υπάρχουσες εγκαταστάσεις που δέχονται τρεις πιέσεις: αύξηση της ζήτησης πληθυσμού ή βιομηχανίας πέρα από το αρχικό σχεδιασμό· αυστηρότερα πρότυπα τελικού νερού, όπου το συμβατικό σύστημα συγκράτησης–καθίζησης–διήθησης άμμου–απολύμανσης εξαντλεί το περιθώριο σε θολότητα, μικροοργανισμούς και παραπροϊόντα απολύμανσης· και μια τοποθεσία πλέον περικυκλωμένη από την πόλη, χωρίς άλλη γη για επέκταση.
Οι συμβατικές ταχείες διήθησης βαρύτητας λειτουργούν σε περίπου 5–8 m/h και περιορίζονται από τους κύκλους αναστροφής και την κατανομή του υλικού. Για να αποκτήσετε περισσότερη παραγωγή με το ίδιο χώρο, είτε χτίζετε περισσότερη επιφάνεια διήθησης, είτε αλλάζετε τον μηχανισμό διαχωρισμού. Η βυθιζόμενη UF είναι η δεύτερη επιλογή – και αποτελεί επίσης μια πιο οριστική λύση στον κίνδυνο παθογόνων που αντιπροσωπεύουν τα Cryptosporidium και Giardia.
Τι αλλάζει πραγματικά μια επισκευή βυθιζόμενης UF
Σε μια βυθιζόμενη διάταξη, οι μονάδες μεμβράνης τοποθετούνται απευθείας στο νερό της δεξαμενής. Το περμεάτε παίρνεται με ένα μέτριο κενό ή χαμηλή πίεση, και τα αιωρούμενα στερεά και τα κολλοειδή παραμένουν στη λεκάνη. Το μέγεθος των πόρων είναι συνήθως 0,01–0,02 μm – δύο έως τρεις τάξεις μεγέθους πιο λεπτό από την κλίμακα συλλογής της διήθησης άμμου. Δύο πράγματα ακολουθούν.
Πρώτον, η ακρίβεια της διήθησης αντικαθιστά την εμπειρική εξάρτηση από την κατανομή του υλικού. Η θολότητα του εκροής της διήθησης άμμου διαμορφώνεται από την ποικιλομορφία του πρώτου νερού, την απόδοση της αναστροφής και την κατάσταση του κράτους διήθησης, και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κρίση του χειριστή. Η θολότητα του εκροής της UF μπορεί να διατηρηθεί κάτω από 0,1 NTU για μεγάλο χρονικό διάστημα, με πολύ πιο ασθενή συσχέτιση με τις διακυμάνσεις του πρώτου νερού. Για μια εγκατάσταση όπου η θολότητα είναι ο κύριος παράγοντας ελέγχου, αυτό αποτελεί μια σημαντική αλλαγή στον έλεγχο.
Δεύτερον, ο χώρος δεν αποτελεί πλέον περιορισμό. Οι μονάδες τοποθετούνται σε υπάρχουσες κυψέλες διήθησης ή λεκάνες καθίζησης, μετατρέποντας το οικοδομικό πλαίσιο από νέα κατασκευή σε επισκευή. Σε πυκνοκατοικημένες περιοχές, αυτό συχνά καθορίζει αν ένα έργο θα πραγματοποιηθεί καθόλου.
Κινδύνοι σχεδιασμού στην επισκευή μεμβρανών UF σε εγκαταστάσεις πόσιμου νερού
| Κίνδυνος | Γιατί έχει σημασία | Πώς να τον αντιμετωπίσετε στο στάδιο σχεδιασμού |
| Εποχιακές ανθοφορίες φυκιών | Τα φυκιά και τα εξωκυτταρικά οργανικά τους σχηματίζουν μια πυκνή στρώση που η συνηθισμένη αναστροφή δεν μπορεί να ανακτήσει | Επιλέξτε ροή στον κορυφαίο μήνα με φυκιά, όχι στον ετήσιο μέσο όρο ποιότητας νερού, και επιτρέψτε περιθώριο προσαρμογής στη συγκράτηση και την προ-οξείδωση |
| Χαμηλή θερμοκρασία, χαμηλή θολότητα | Η πτώση της θερμοκρασίας του νερού αυξάνει την ιξώδεια και την TMP σε μια δεδομένη ροή, οπότε η χειμερινή παραγωγή μπορεί να είναι χαμηλότερη | ορίστε τη σχεδιαστική ροή στη χαμηλότερη ετήσια θερμοκρασία νερού και υπολογίστε αντίστροφα την επιφάνεια της μεμβράνης από αυτήν |
| Συμβατότητα οξειδωτικών | Η υπερδοσολογία προ-χλωρίωσης, περμαγγανικού ή όζοντος επιταχύνει τη γήρανση του PVDF | Ζητήστε από τον προμηθευτή της μεμβράνης την επιτρεπόμενη έκθεση σε οξειδωτικά (ppm·h) και ορίστε από αυτήν το ανώτατο όριο δοσολογίας |
| Αναστροφή και διαχείριση συμπυκνωμένου | Η επιστροφή της αναστροφής και η μεταφορά θολότητας αυξάνουν το φορτίο στο στάδιο συγκράτησης, δημιουργώντας έναν βρόχο | Φτιάξτε ισορροπία επιστροφής αναστροφής, αποφασίστε αν επιστρέφει προς την αρχή της συγκράτησης και ελέγξτε την ικανότητα διαχείρισης λάσπης |
| Ακεραιότητα της μεμβράνης | Το περμεάτε πηγαίνει απευθείας στους καταναλωτές – μια μόνο παραβίαση είναι ένα περιστατικό ποιότητας νερού, χωρίς περιστοιχία απολύμανσης προς τα κάτω όπως σε μια εγκατάσταση απορροών | Θολότητα και μέτρηση σωματιδίων σε πραγματικό χρόνο, συν περιοδικές δοκιμές πτώσης πίεσης |
| Διεπαφή προεπεξεργασίας | Η απόδοση συγκράτησης καθορίζει τον ρυθμό βρωμιάς, και οι υπάρχουσες λεκάνες συγκράτησης μπορεί να μην ταιριάζουν στο νέο καθήκον | Επανεξετάστε τον τύπο συγκράτησης και τα σημεία δοσολογίας· τροποποιήστε τα στάδια ανάμειξης και συγκράτησης αν χρειάζεται |
Σχεδιαστική ροή: όπου κρύβεται το περιθώριο
Τα έργα επισκευής τείνουν να προτείνονται με μια απαιτητική σχεδιαστική ροή, επειδή μια υψηλότερη ροή σημαίνει λιγότερες μονάδες και χαμηλότερο συνολικό κόστος. Η έκθεση σε μια εγκατάσταση πόσιμου νερού είναι πιο συγκεντρωμένη από ό,τι σε μια εγκατάσταση απορροών: αν συνδυαστούν χαμηλή χειμερινή θερμοκρασία και ανθοφορία φυκιών, η παραγωγή μειώνεται αμέσως – και η πλευρά του πελάτη δεν έχει περιθώριο.
Η αμυντική προσέγγιση είναι να επιλέξετε σχεδιαστική ροή στη χαμηλότερη προβλεπόμενη θερμοκρασία νερού και στο υψηλότερο φορτίο φυκιών, και να αναφέρετε την προκύπτουσα επιφάνεια μεμβράνης.
Ένας κατάλογος ελέγχου για επισκευές
- Εξετάστε τις υπάρχουσες κυψέλες διήθησης ή λεκάνες καθίζησης: πραγματικές διαστάσεις, επίπεδα, ελεύθερο πλάτος και δομική κατάσταση.
- Επανεξετάστε τη συγκράτηση και την προεπεξεργασία για να βεβαιωθείτε ότι μπορούν να ανταποκριθούν στη θολότητα και το οργανικό φορτίο που απαιτούν οι μεμβράνες.
- Παρέχετε δεδομένα για τη χαμηλότερη θερμοκρασία νερού καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και το υψηλότερο φορτίο φυκιών.
- Ορίστε ξεκάθαρα τις διαδρομές ανάκτησης του νερού αναστροφής και τις διαδρομές απόρριψης του συμπυκνωμένου νερού και των λάσπεων.
- Παρέχετε την έκθεση ποιότητας του πρώτου νερού.
Επόμενο βήμα
Αν αξιολογείτε μια αναβάθμιση ή επέκταση μιας υπάρχουσας εγκατάστασης πόσιμου νερού, στείλτε μας τις διαστάσεις των λεκάνων, την τρέχουσα ροή, τα χαρακτηριστικά του πρώτου νερού και το στόχο της ποιότητας τελικού νερού, και θα προτείνουμε την απαιτούμενη επιφάνεια και διάταξη των μεμβρανών.
– Nollet