Việc lựa chọn thiết bị cốt lõi của hệ thống tái sử dụng nước Trung Quốc liên quan trực tiếp đến hiệu quả hoạt động của hệ thống, chất lượng nước đầu ra và lợi ích kinh tế. Máy bơm, cụm màng và thiết bị khử trùng là những thành phần quan trọng của hệ thống, việc lựa chọn chúng đòi hỏi phải xem xét toàn diện các yếu tố đa diện như quy mô xử lý, đặc điểm chất lượng nước, chi phí vận hành và yêu cầu bảo trì.
I. Tiêu chuẩn lựa chọn máy bơm
1, Lưu lượng và tính toán nâng
Lưu lượng được xác định: Lưu lượng của máy bơm phải được xác định theo quy mô xử lý của hệ thống, thường lấy 1,1-1,2 lần lưu lượng tối đa làm cơ sở lựa chọn. Công thức tính toán là: Q=P × η/(2,73H), trong đó Q là dòng chảy (m3/h), P là công suất trục (kW), η là hiệu suất bơm (%) và H là đầu (m).
Tính toán đầu: Tổng đầu bao gồm đầu tĩnh, đầu động và tổn thất áp suất. Đầu tĩnh đề cập đến sự khác biệt về độ cao giữa đường trung tâm đầu ra của bơm và mặt nước của bể hấp thụ; Đầu động đề cập đến áp suất được chuyển đổi thành động năng thu được sau khi chất lỏng đi qua bơm; Mất áp suất bao gồm mất ma sát đường ống và mất lực cản cục bộ. Công thức tính toán tổng đầu là: H=H hút+H áp suất - h mất mát, trong đó h mất mát là tổn thất năng lượng của ma sát đường ống, lực cản van.
2, Nguyên tắc lựa chọn
- Lưu lượng phù hợp: Lưu lượng định mức của máy bơm được chọn phải phù hợp với lưu lượng thiết kế hệ thống, tránh hiện tượng'xe đẩy ngựa lớn'
- Biên độ đầu: Tổng biên độ đầu được tính toán cần tăng biên độ an toàn 10% -20% để đáp ứng với sự gia tăng lực cản tối đa trong hoạt động của hệ thống.
- Tối ưu hóa hiệu quả: Khi chọn máy bơm, cần đảm bảo điểm điều kiện làm việc nằm gần khu vực hiệu quả cao của máy bơm, đảm bảo hoạt động ổn định và kinh tế
- Khả năng thích ứng của phương tiện truyền thông: chọn vật liệu bơm tương ứng (gang, thép không gỉ, fluoroplastic, v.v.) theo đặc tính của phương tiện truyền tải (như nước sạch, nước thải, chất lỏng ăn mòn)
3, Tính toán công suất
Công thức tính công suất trục: P=ρ × g × Q × H/1000 η, trong đó ρ là mật độ chất lỏng (kg/m3), g là gia tốc trọng lực (9,81 m/s?), Q là dòng chảy (m3/s), H là đầu (m) và η là hiệu suất bơm (%).
II. Tiêu chuẩn lựa chọn cho các thành phần màng
1, Lựa chọn loại màng
Màng siêu lọc: thích hợp cho giai đoạn tiền xử lý, độ chính xác lọc 0,002-0,1μm, có thể loại bỏ hiệu quả các chất hữu cơ phân tử lớn, keo, vi khuẩn, v.v. Vật liệu PVDF có tính ưa nước tốt, chống ô nhiễm hữu cơ, chống axit và kiềm. Áp suất vận hành nói chung là 1-7bar.
Màng thẩm thấu ngược: được sử dụng để khử muối sâu, độ chính xác lọc 0,0001 μm, tỷ lệ khử muối có thể đạt hơn 99%. Vật liệu chính là polyamide thơm, áp suất vận hành cao hơn và thường được sử dụng để chuẩn bị nước tinh khiết.
Màng lọc Na: giữa siêu lọc và thẩm thấu ngược, khẩu độ 1-2nm, có thể chọn lọc loại bỏ các chất hữu cơ hóa trị hai, ion hóa trị ba và trọng lượng phân tử 200-800, tỷ lệ khử muối 20% -98%.
2, Tham số lựa chọn
- Thông lượng màng: Thông lượng thiết kế màng siêu lọc thường là 8-15L/(m?· h), thông lượng màng thẩm thấu ngược được lựa chọn theo chất lượng nước, thường là khoảng 17,8LMH
- Kích thước màng: Sản lượng nước nhỏ hơn 4T/H chọn yếu tố màng 4040, lớn hơn 4T/H chọn yếu tố màng 8040
- Tỷ lệ thu hồi: tỷ lệ thu hồi của hệ thống siêu lọc có thể đạt 88% -90%, hệ thống thẩm thấu ngược được xác định theo chất lượng nước đầu vào
- Hiệu suất chống ô nhiễm: Chọn màng chống ô nhiễm hoặc màng tiêu chuẩn theo chất lượng nước đầu vào
3, cách sắp xếp màng
Hệ thống thẩm thấu ngược thường sử dụng nhiều phần sắp xếp trong loạt, chẳng hạn như sắp xếp 28 × 14 (28 ống màng trong phần đầu tiên, 14 ống màng trong phần thứ hai), thông qua các ống màng thích hợp và sắp xếp trong loạt, tạo thành dòng chảy khoa học, áp suất, đảm bảo tiêu thụ điện năng thấp Z và cân bằng nước của các thành phần.
III. Tiêu chuẩn lựa chọn thiết bị khử trùng
1, So sánh phương pháp khử trùng
| Phương pháp khử trùng | Sử dụng liều lượng | Thời gian liên lạc | Ưu điểm | Nhược điểm |
| Khử trùng UV
| 10-40mJ / cm² | 10-15giây
| Không có sản phẩm phụ, khử trùng nhanh, dấu chân nhỏ | Chịu ảnh hưởng lớn của chất lượng nước, đèn cần được thay thế thường xuyên, không có khả năng khử trùng liên tục |
| Khử trùng clo2
| 0,5-2mg / L | 10-20phút
| Hiệu quả khử trùng tốt, ít sản phẩm phụ, không bị ảnh hưởng bởi nitơ amoniac | Thiết bị phức tạp, chi phí vận hành cao, dễ nổ cần chuẩn bị tại chỗ |
| Khử trùng ozone
| 2-5mg / L | 5-10phút
| Hiệu quả khử trùng rất mạnh, đồng thời làm suy giảm chất hữu cơ, không có clo dư | Thiết bị đắt tiền, chi phí vận hành cao, khí thải cần được xử lý |
| Khử trùng clo
| 10 mg / L | 10-30phút
| Giá rẻ, mạnh mẽ khử trùng, khả năng khử trùng liên tục | Sản xuất các sản phẩm phụ khử trùng, không hiệu quả đối với một số virus |
2, Nguyên tắc lựa chọn
Khử trùng tia cực tím: thích hợp cho nước thải tái sử dụng, các kịch bản tiêu chuẩn xả nghiêm ngặt, cần đảm bảo chất lượng nước SS dưới 30mg/L, độ đục đáp ứng yêu cầu thâm nhập. Công suất ống UV được lựa chọn theo lượng nước xử lý, chẳng hạn như ống UV 200W/cm có thể đảm bảo hiệu quả khử trùng.
Chlorine Dioxide khử trùng: thích hợp cho các nhà máy nước quy mô vừa và lớn, các tình huống nhạy cảm với các sản phẩm phụ. Cần trang bị thiết bị đầu tư tự động, điểm đầu tư được đặt trên đường dây chính cách điểm lấy nước của người dùng chính hơn 15 phút.
Khử trùng clo: thích hợp cho các nhà máy nước lớn, chi phí vận hành thấp và hoạt động đơn giản. Cần trang bị thiết bị báo rò rỉ, báo động khi nồng độ clo ≥0,5ppm.
3. Chương trình khử trùng chung
Đối với hệ thống phục hồi nước trung bình, nên sử dụng khử trùng kết hợp với ánh sáng cực tím và clo dioxide. Việc lắp đặt thiết bị khử trùng tia cực tím ở đầu của mạng lưới đường ống để khử trùng một lần (liều chiếu xạ 40-80mJ/cm2), và việc bổ sung clo dioxide (liều bổ sung 0,5-2mg/L) vào các nút quan trọng của việc truyền nước có thể cải thiện khả năng khử trùng cũng như giảm liều lượng tác nhân hóa học.
Đề xuất lựa chọn tổng hợp
1, Quy trình lựa chọn
- Phân tích chất lượng nước: Xác định đặc tính chất lượng nước thô và yêu cầu chất lượng nước tái sử dụng
- Xác định quy mô xử lý: xác định khả năng xử lý thiết bị dựa trên khối lượng xử lý trung bình hàng ngày và hệ số đỉnh
- Lựa chọn quy trình: kết hợp đặc điểm chất lượng nước và sử dụng lại để lựa chọn công nghệ tách màng và phương pháp khử trùng
- Cấu hình thiết bị: cấu hình máy bơm tương ứng, lắp ráp màng và thiết bị khử trùng theo quy trình xử lý
- Xác minh hiệu suất: Xác minh tính hợp lý của việc lựa chọn thiết bị thông qua đường cong hiệu suất, đảm bảo điểm điều kiện làm việc rơi vào vùng hiệu quả cao
2, Cân nhắc kinh tế
- Đầu tư thiết bị: Ưu tiên lựa chọn thiết bị có công nghệ trưởng thành, vận hành ổn định, tránh cấu hình quá mức
- Chi phí vận hành: xem xét các yếu tố như tiêu thụ năng lượng, tiêu thụ tác nhân, chu kỳ thay thế vật tư tiêu hao, v.v.
- Chi phí bảo trì: Chọn thiết bị bảo trì thuận tiện và cung cấp đầy đủ phụ tùng thay thế, giảm khó khăn bảo trì
- Tuổi thọ: Tuổi thọ của các thành phần màng phải ≥5 năm, thiết bị bơm phải có khả năng chống ăn mòn tốt
3, An toàn và bảo vệ môi trường
- Bảo vệ an toàn: Thiết bị khử trùng cần được trang bị thiết bị bảo vệ an toàn, chẳng hạn như máy phát điện clo dioxide cần thiết kế chống cháy nổ
- Yêu cầu bảo vệ môi trường: Chọn thiết bị tiêu thụ năng lượng thấp, tiếng ồn thấp, phù hợp với tiêu chuẩn bảo vệ môi trường
- Điều khiển tự động: áp dụng hệ thống điều khiển tự động để thực hiện giám sát thời gian thực và điều chỉnh tự động trạng thái hoạt động của thiết bị
Thông qua lựa chọn thiết bị khoa học và hợp lý, hệ thống phục hồi nước trung bình có thể đạt được hoạt động hiệu quả và ổn định. Chất lượng nước đầu ra đáp ứng các tiêu chuẩn phục hồi, đồng thời giảm chi phí vận hành và cải thiện lợi ích kinh tế và môi trường.