Дозирование ингибитора в установке получения обессоленной воды
Защита мембран обратного осмоса с применением дозирующих насосов АКЛИРУМ VP01008
На объекте электронной промышленности в Калуге реализован узел дозирования ингибитора солеотложений Аминат К в составе установки получения обессоленной воды.
Задача узла — предотвращение образования труднорастворимых минеральных отложений на поверхности обратноосмотических мембран.
Расход исходной воды перед установкой обратного осмоса составляет около 26 м³/ч. Для повышения надёжности узел дозирования выполнен по схеме один рабочий + один резервный насос АКЛИРУМ VP01008.
Исходная схема водоподготовки
фильтры обезжелезивания с загрузкой МЖФ → дозирование ингибитора Аминат К → установка обратного осмоса.
После обезжелезивания непосредственно перед установкой обратного осмоса в поток дозируется ингибитор солеотложений Аминат К. Назначение реагента — препятствовать образованию минеральных отложений в концентратном тракте и на поверхности обратноосмотических мембран при увеличении концентрации солей в процессе мембранного разделения.
Состав основного оборудования
| Узел | Оборудование | Назначение |
|---|---|---|
| Обезжелезивание | фильтры с загрузкой МЖФ | удаление соединений железа |
| Дозирование ингибитора | 2 × АКЛИРУМ VP01008, рабочий/резервный | подача раствора Аминат К |
| Реагентное хозяйство | расходная ёмкость 60 л | приготовление и хранение рабочего раствора ингибитора |
| Обратный осмос | установка производительностью 18 м³/ч | основное обессоливание воды |
| Мембраны обратного осмоса | KeenSen BW-8040-2, 21 шт. | мембранное разделение |
Задача проекта
Для защиты мембран требовалось:
- обеспечить постоянное дозирование ингибитора в поток питательной воды;
- поддерживать дозу Аминат К около 5 мг/л;
- обеспечить стабильную подачу реагента при расходе воды 26 м³/ч;
- подобрать насос с удобным рабочим диапазоном регулирования;
- обеспечить резервирование дозирующего оборудования;
- создать достаточный запас рабочего раствора реагента.
Расчёт расхода ингибитора
Расчётная доза товарного ингибитора Аминат К составляет 5 мг/л. При расходе исходной воды 26 м³/ч необходимая массовая подача реагента составляет 130 г/ч.
При плотности товарного Амината К около 1,265 кг/л объёмный расход реагента составляет приблизительно 0,10 л/ч. Таким образом, для обработки потока воды 26 м³/ч требуется около 100–105 мл товарного Амината К в час.
Выбор дозирующего насоса
Для подачи ингибитора выбраны два дозирующих насоса АКЛИРУМ VP01008 производительностью до 1,08 л/ч. Насосы установлены по схеме: 1 рабочий + 1 резервный.
При непосредственном дозировании товарного Амината К требуемая подача около 0,10 л/ч составляет приблизительно 10% максимальной производительности VP01008. Технически такой режим возможен, однако для более удобной и стабильной настройки дозирования целесообразно использовать рабочий раствор меньшей концентрации.
Приготовление рабочего раствора
Для данного узла рационально разбавлять товарный Аминат К очищенной водой — пермеатом установки обратного осмоса. Рекомендуемый для данной схемы вариант: 1 часть Амината К + 3 части пермеата.
При таком разбавлении расход рабочего раствора составит около 0,41 л/ч. Насос VP01008 при этом работает примерно на 38% максимальной производительности, что обеспечивает удобный диапазон регулирования и позволяет точнее корректировать фактическую дозу реагента при пусконаладке.
Использование пермеата для приготовления рабочего раствора исключает внесение в реагентный бак дополнительного количества солей жёсткости и других примесей исходной воды.
Запас реагента
При дозировании товарного Амината К без разбавления запаса товарного реагента объёмом 60 л теоретически достаточно примерно на 580 часов, или около 24 суток непрерывной работы.
При приготовлении рабочего раствора из одной части Аминат К и трёх частей пермеата в бак объёмом 60 л загружается около 15 л товарного реагента и около 45 л пермеата. Расход готового рабочего раствора составляет около 0,41 л/ч. Одной заправки хватает примерно на 145 часов, или около 6 суток непрерывной работы.
Резервирование узла дозирования
Для объекта электронной промышленности узел дозирования выполнен с резервированием: 2 × АКЛИРУМ VP01008 — один рабочий, один резервный. Такое решение позволяет сохранить подачу ингибитора при техническом обслуживании или неисправности основного насоса.
Установка обратного осмоса
Производительность установки по очищенной воде составляет 18 м³/ч при расходе питательной воды около 26 м³/ч. В мембранном блоке установлена 21 мембрана KeenSen BW-8040-2.
Проводимость очищенной воды после обратного осмоса составляет около 3 мкСм/см.
Результат
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Расход исходной воды | около 26 м³/ч |
| Доза Аминат К | 5 мг/л |
| Расход товарного ингибитора | около 0,10 л/ч |
| Дозирующие насосы | 2 × АКЛИРУМ VP01008 |
| Схема насосов | 1 рабочий + 1 резервный |
| Рабочее разбавление | 1 часть Аминат К + 3 части пермеата |
| Расход рабочего раствора | около 0,41 л/ч |
| Объём расходного бака | 60 л |
| Запас рабочего раствора | около 6 суток |
| Производительность обратного осмоса | 18 м³/ч |
| Мембраны | 21 × KeenSen BW-8040-2 |
| Проводимость после обратного осмоса | около 3 мкСм/см |
Практическое значение решения
При относительно небольшом расходе товарного реагента использование разбавленного рабочего раствора позволяет вывести насос VP01008 в более удобный диапазон производительности и повысить точность настройки дозирования.
Схема рабочий/резервный насос обеспечивает дополнительную надёжность узла и позволяет проводить обслуживание одного дозатора без длительного прекращения подачи ингибитора. В сочетании с предварительным обезжелезиванием дозирование Амината К обеспечивает необходимые условия для стабильной эксплуатации мембранного блока и снижает риск образования минеральных отложений на мембранах.
