Przegląd

  • W instalacji wody pitnej zatopiona UF zastępuje krok filtracji na podłożu granulowanym (lub osadzanie plus filtracja).Modernizacja zwykle odbywa się wewnątrz istniejących komór filtracyjnych, basenów osadzania lub komor czystej wody. To często największa jednorazowa oszczędność w pracach budowlanych w projekcie modernizacyjnym.
  • Dominujące ryzyka pochodzą od
  • wody surowej : sezonowe zakwity alg, niskie temperatury i niską mętność, oraz dozowanie oksydantów niekompatybilnych z materiałem membrany – nie od osadu.Dlaczego zapotrzebowanie dotyczy jednocześnie modernizacji i rozbudowy

Nowo budowane instalacje stanowią mniejszość projektów. Większość zapotrzebowania pochodzi od istniejących instalacji pod trzema presjami: wzrost zapotrzebowania ludności czy przemysłu przekraczający pierwotny projekt; wzmocnienie standardów wody końcowej, gdzie konwencjonalny proces koagulacji–osadzania–filtracji piaskowej–dezynfekcji nie ma już marginesu co do mętności, mikroorganizmów i produktów ubocznych dezynfekcji; oraz lokalizacja otoczona przez miasto, bez wolnej ziemi do rozbudowy.

Konwencjonalne szybkie filtry grawitacyjne pracują z prędkością około 5–8 m/h i są ograniczone cyklami płukania i gradacją podłoża. Aby uzyskać większą wydajność przy tej samej powierzchni, albo buduje się więcej powierzchni filtracyjnej, albo zmienia się mechanizm separacji. Zatopiona UF to druga opcja – i jest również bardziej definitywnym rozwiązaniem na ryzyko patogenów takich jak Cryptosporidium i Giardia.

Co naprawdę zmienia modernizacja z zatopioną UF

W konfiguracji zatopionej moduły membranowe znajdują się bezpośrednio w wodzie zbiornika. Permeat jest odprowadzany pod niewielkim podciśnieniem lub niskim ciśnieniem, a ciała stałe i koloidy pozostają w basenie. Rozmiar porów wynosi zwykle 0,01–0,02 μm – dwa do trzech rzędów wielkości dokładniejszy niż skala odsączania w filtracji piaskowej. Wynikają z tego dwie rzeczy.

Zatopiona membranowa filtracja UF

Submerged UF membrane filtration
Po pierwsze, precyzja filtracji zastępuje empiryczną zależność od gradacji podłoża.

Mętność wypływu z filtra piaskowego zależy od zmiennosci wody surowej, efektywności płukania i stanu warstwy filtracyjnej, i mocno opiera się na ocenie operatora. Mętność wypływu z UF może być utrzymywana poniżej 0,1 NTU przez dłuższy czas, z dużo słabszą zależnością od fluktuacji wody surowej. Dla instalacji, w której mętność jest kluczowym parametrem regulacyjnym, to znacząca zmiana w możliwości kontroli. Po drugie, powierzchnia zabudowy przestaje być ograniczeniem.

Moduły umieszczane są w istniejących komorach filtracyjnych lub basenach osadzania, przekształcając zakres prac budowlanych z nowobudowy na modernizację. W gęsto zaludnionych obszarach miejskich to często decyduje o tym, czy projekt w ogóle zostanie zrealizowany. Woda surowa i permeat UF

Raw water and UF permeate
Ryzyka projektowe w modernizacji membran UF w instalacjach wody pitnej

Ryzyko

Dlaczego to ważne Jak je rozwiązać na etapie projektowania Sezonowe zakwity alg
Algi i ich ekstracelularne substancje organiczne tworzą gęstą warstwę, której rutynowe płukanie nie może odzyskać Wybierz strumień na miesiąc szczytowych alg, a nie średniej rocznej jakości wody, i dopuść margines dostosowania w koagulacji i pre-oksydacji Niska temperatura, niska mętność
Spadek temperatury wody zwiększa lepkość i TMP przy danym strumieniu, więc zimowa wydajność może być niższa Ustaw projektowy strumień przy najniższej rocznej temperaturze wody i oblicz powierzchnię membran z tego wyjścia Kompatybilność oksydantów
Przedawkowanie przedchloryzacji, permanganianu czy ozonu przyspiesza starzenie PVDF Poproś dostawcę membran o dopuszczalne narażenie na oksydanty (ppm·h) i ustal z tego górny limit dozowania Płukanie i obsługa koncentratu
Powrót wody z płukania i przeniesienie mętności zwiększają obciążenie etapu koagulacji, tworząc pętlę Zbuduj bilans powrotu wody z płukania, zdecyduj, czy wraca ona przed koagulację, i sprawdź zdolność do obsługi osadu Integralność membran
Permeat trafia bezpośrednio do konsumentów – pojedyncze naruszenie to incydent jakości wody, bez buforu dezynfekcji w dalszym ciągu jak w oczyszczalni ścieków Online pomiar mętności i liczenie cząstek, plus okresowe testy spadku ciśnienia Interfejs przedoczyszczania
Wydajność koagulacji determinuje stopień zanieczyszczenia, a istniejące baseny flokulacji mogą nie pasować do nowego zadania Przejrzyj typ koagulantów i punkty dozowania; jeśli potrzeba, zmodyfikuj etapy mieszania i flokulacji Projektowy strumień: gdzie ukrywa się margines

Projekty modernizacyjne są zwykle proponowane przy agresywnym strumieniu projektowym, ponieważ wyższy strumień oznacza mniej modułów i niższy koszt całkowity. Narażenie w instalacji wody pitnej jest bardziej skupione niż w oczyszczalni ścieków: jeśli niska zimowa temperatura i zakwit alg się pokryją, wydajność spada natychmiast – a strona klienta nie ma żadnego buforu.

Obrończym podejściem jest wybór projektowego strumienia przy najniższej przewidywanej temperaturze wody i najwyższej zawartości alg, oraz określenie wynikowej powierzchni membran.

Lista kontrolna dla modernizacji

Prześlij informacje o istniejących komorach filtracyjnych lub basenach osadzania: rzeczywiste wymiary, poziomy, wolną powierzchnię i stan konstrukcyjny.

  1. Przejrzyj koagulację i przedoczyszczanie, aby potwierdzić, że mogą spełnić wymagania membran co do mętności i obciążenia organicznego.
  2. Podaj dane o najniższej temperaturze wody w ciągu roku i o maksymalnym obciążeniu alg.
  3. Jasno określ drogi odzysku wody z płukania oraz sposoby usuwania skoncentrowanej wody i osadu.
  4. Przedstaw raport o jakości wody surowej.
  5. Kolejny krok

Jeśli oceniasz modernizację lub rozbudowę istniejącej instalacji wody pitnej, prześlij nam wymiary basenu, aktualny przepływ, charakterystykę wody surowej i docelowy standard wody końcowej, a my zaproponujemy wymaganą powierzchnię i konfigurację membran.

– Nollet

– Nollet