Посібник з технічної оцінки системи зворотного осмосу

I. Проектні креслення та проектні розрахунки

1. Оформлення креслень

Зовнішній вигляд пристрою

Блок-схема процесу очищення води

рамкова діаграма

Схема прокладання трубопроводу

Схема електричного управління

2. Проектний розрахунок

1. облік водовіддачі

Потужність цього обладнання для виробництва води підтверджено шляхом симуляційних розрахунків із використанням спеціального програмного забезпечення для моделювання якості очищення води. Базові параметри включають TDS сирої води 1000 ppm і температуру води 25°C в екстремальних умовах експлуатації з моделюванням коливань якості води в межах±20% обмеження, де TDS сирої води може досягати до 1200 ppm. У системі використовуються чотири мембрани зворотного осмосу низького тиску Huitong ULP31-4040 у поєднанні зі спеціальними насосними агрегатами відповідної потужності. І продуктивність окремої мембрани, і загальна конфігурація параметрів потоку повністю відповідають вимогам проектування системи. Програмне моделювання демонструє стабільний вихід чистої води 1,0 м³/год, з ефективністю опріснення мембранного модуля понад 99,5% і рівнями TDS нижче 10 ppm за екстремальних умов. Обладнання забезпечує стандартизовану потужність виробництва води, кваліфіковану якість стоків і оптимальне робоче навантаження без ризику недовиробництва або перевантаження, повністю задовольняючи вимоги до номінального попиту на воду, одночасно адаптуючись до різних сценаріїв суворої якості води.

2. облік тиску

У системі водопостачання використовуються два спеціалізованих насоси: модель New Territories BWI4-4 як насос сирої води та модель PLD2-11 як насос високого тиску. Параметри насосних агрегатів точно відповідають вимогам експлуатації, забезпечуючи стабільний тиск і витрату води при підтримці тиску обладнання в безпечному діапазоні 0,6-0,8 МПа. Ця конфігурація усуває ризики перевантаження та дефіциту водопостачання, забезпечуючи тривалу безперервну роботу без компромісу в продуктивності.

3. облік коефіцієнта відновлення

За замовчуванням заводські налаштування швидкість відновлення налаштована на 50%, із співвідношенням потужності очищення води до скиду стічних вод 1:1, що відповідає робочому навантаженню обладнання. Попередньо встановлена ​​на заводі швидкість відновлення системи забезпечує стабільну підтримку проектних параметрів, збалансовуючи ефективність виробництва води та термін служби компонентів мембрани.

4. Облік відповідності аксесуарів

Система попередньої обробки використовує два 20-дюймові поліпропіленові бавовняні фільтрувальні картриджі, з’єднані послідовно, у парі зі спеціальними фільтруючими картриджами, що забезпечує точність фільтрації 5μм. Ця конфігурація ефективно перехоплює осад і великі тверді домішки у воді, захищаючи розташовані нижче елементи мембрани зворотнього осмосу. Основні трубопроводи всієї системи та пов’язані з ними клапани відповідають стандартизованій специфікації DN20, без зменшення або розширення діаметра труби для забезпечення стабільних умов потоку води. Усі компоненти точно узгоджені за специфікаціями та бездоганно інтегровані, що забезпечує безперебійну роботу без збоїв.

II. Вибір обладнання та компонентів системи

1. Насос сирої води

Модель марки: New Territories BWI 4-4

Основні параметри: Витрата 4 м³/год, напір 30 м, потужність 0,75 кВт, напруга 220 В

Висновок верифікації: Тиск води на вході є стабільним, з достатньою подачею води, щоб задовольнити вимоги передньої подачі води.

Параметри продуктивності первинного водяного насоса та крива продуктивності насоса високого тиску    

Параметри продуктивності первинного водяного насоса та крива продуктивності насоса високого тиску

2. Насос високого тиску

Модель марки: PLD2-11

Основні параметри: сумісний з напругою 220 В, вихідна потужність 1,8 кВт, напір 102 м

Висновок перевірки: Стабільний вихід тиску відповідає експлуатаційним вимогам мембранного модуля, без перевантаження під час роботи.

3. Фільтр-пляшка попередньої обробки

Брендова модель: 20-дюймова стандартна синя пляшка

Основні параметри: сумісний із 20-дюймовим поліпропіленовим бавовняним фільтруючим картриджем, який має міцну герметичність і надійну стійкість до тиску.

Висновок перевірки: картридж фільтра надійно встановлено без ризику протікання або збою фільтрації, його легко розібрати та замінити. Конструкція компактна і міцна.

4. Попередній-оброблений поліпропіленовий бавовняний фільтруючий елемент

Модель бренду: 20-дюймовий поліпропіленовий бавовняний фільтр-картридж

Основні параметри: кількість 2 одиниці, точність фільтрації 5μm

Висновок перевірки: Ефективно відфільтровує мул, іржу та великі тверді домішки з води, захищаючи розташовані нижче елементи RO мембрани.

5. Електромагнітний клапан подачі води

Бренд моделі: Електромагнітний клапан General 220V

Основні параметри: Діаметр джерела живлення DN20,220 В, Матеріал корпусу клапана нержавіюча сталь

Переваги матеріалу та результати перевірки: Корпус клапана виготовлено з нержавіючої сталі, яка має виняткову хімічну стабільність і стійкість до корозії, що виникає під час очищення води. Довготривала циркуляція води не демонструє утворення іржі або випадіння домішок, що гарантує відсутність забруднення якості стоків. Завдяки чудовим характеристикам ущільнення та швидкодіючим функціям увімкнення-вимкнення він оптимізований для умов забору чистої води. Вбудовані реле низького тиску забезпечують автоматичне відключення під час нестачі води, ефективно запобігаючи холостому ходу насоса. Повністю сумісний розмір отвору з магістральними трубопроводами забезпечує плавний потік води.

6. Електромагнітний клапан промивки (стічної води).

Бренд моделі: Електромагнітний клапан General 220V

Основні параметри: Діаметр джерела живлення DN20,220 В, матеріал корпусу клапана мідь

Переваги матеріалу та висновок перевірки: Корпус клапана виготовлено з потовщеного мідного матеріалу, що демонструє високу механічну міцність, стійкість до тиску та ударостійкість. Він демонструє чудову стійкість до зношування, викликаного забрудненнями стічної води, і сумісний з умовами промивання високого потоку для мембранних модулів. Конструкція мінімізує ризики засмічення, забезпечує тривалий термін служби та забезпечує швидку реакцію ввімкнення та вимкнення. Він точно виконує команди автоматичного промивання, щоб очистити поверхні мембрани та затримати забруднення мембрани. Клапан відповідає специфікаціям діаметра та забезпечує безперешкодний потік.

7. Низьковольтний вимикач

Модель бренду: BD-A3

Основні параметри: нормально відкритий захист від нестачі води, тиск дії 0,02 МПа, тиск скидання 0,03 МПа, чутливість тригера

Висновок верифікації: Ретельно контролюйте вхідний тиск сирої води, негайно вимикайте систему у разі нестачі води або надмірно низького тиску, щоб запобігти холостому ходу насоса та перегоранню, і відповідайте вимогам захисту системи від низького тиску.

8. Вимикач високої напруги

Бренд моделі: BD-A30

Основні параметри: нормально замкнутий захист від перевантаження високої напруги, тиск дії 1,5 МПа, тиск скидання 0,8 МПа, з точним порогом тиску

Висновок верифікації: Моніторинг високого тиску в трубопроводі в режимі реального часу; негайне відключення, коли тиск перевищує межу, щоб запобігти розриву труби, пошкодженню компонентів мембрани та виходу обладнання з ладу через перевантаження, забезпечуючи загальну безпеку експлуатації.

9. RO мембранний елемент

Модель бренду: мембрана зворотного осмосу Huitong ULP31-4040

Основні параметри: Кількість 4 шт., Швидкість опріснення≥99,5%

Висновок верифікації: Потужність видобутку води відповідає нормам зі стабільною продуктивністю 1,0 м³/год очищеної води, що повністю задовольняє нормативні потреби у водопостачанні. Робота стабільна і надійна.

Примітки щодо оцінки якості води. Вибір мембранного елемента ґрунтувався на базовому рівні 1000 частин на мільйон загальних розчинених твердих речовин (TDS) у сирій воді за екстремальних умов експлуатації, імітуючи сценарій коливань якості води на 20%. Коли TDS сирої води підвищується до 1200 ppm, система підтримує рівень TDS у стічних водах нижче 10 ppm, використовуючи високу ефективність опріснення чотирьох зворотньоосмотичних мембран Huitong ULP31-4040, повністю задовольняючи вимоги до очищення води з належним резервуванням сумісності з якістю.

Якість стічної води обладнання в імітованих умовах впливу з TDS=1000

Якість стічної води обладнання за імітованих умов впливу з TDS=1200

10. Мембранна оболонка

Модель марки: 4040 спеціальний корпус для плівки

Основні параметри: Номінальна напруга≤1,6 МПа, сумісний з RO мембраною моделі 4040

Висновок перевірки: пропускна здатність є достатньою, значно перевищує робочий тиск системи, забезпечуючи безпеку експлуатації без прихованих ризиків та усуваючи ризики витоку, пошкодження або розриву оболонки.

11. Рама з нержавіючої сталі

Модель бренду: Custom

Основні параметри: Стійкий до іржі потовщений матеріал зі стабільною несучою здатністю

Висновок перевірки: Опора є міцною, обладнання стабільно розташоване та довговічне з мінімальною тенденцією до деформації.

12. Трубопровідна арматура (включаючи пляшки з фільтрами та трубопроводи електромагнітних клапанів)

Бренд моделі: ПВХ труба Huaya

Основні характеристики: розмір DN20, матеріал ПВХ, стійкий до корозії, сумісний з повним обладнанням

Висновок перевірки: ущільнення є герметичним, потік води безперешкодний, сумісний з розміром отвору клапана, стійкий до корозії та старіння, витоків не спостерігається.

13. Електронна система управління (включаючи інтелектуальну панель управління)

Модель бренду: інтелектуальний електронний блок керування + інтелектуальна панель керування

Основні параметри: напруга 220 В, оснащений кількома захистами, включаючи високу/низьку напругу, низький рівень води та перевантаження; підтримує автоматичне/ручне дворежимне перемикання, включаючи пуск/зупинку одним дотиком, автоматичне промивання, відображення стану та сигналізацію про несправність. Споживана потужність панелі становить приблизно 0,05 кВт.

Висновок перевірки: інтегрований з повністю автоматизованим інтелектуальним керуванням і оснащений резервними опціями ручного керування, він може перемикатися на ручний аварійний режим у разі збою автоматичного режиму без припинення подачі води; характеризується комплексним захистом, не потребує частого ручного контролю, забезпечує тривалу стабільну роботу та пропонує прості експлуатацію та обслуговування.

Загальний висновок перевірки

Усі компоненти цього набору обладнання спеціально розроблені для досягнення 1,0 м³Вимоги до потужності виробництва води/год, що включає сумісність параметрів і стандартизовані специфікації. Для усунення потенційних проблем, пов’язаних зі зменшенням або розширенням діаметра, у магістральних трубопроводах і керновій арматурі використовуються діаметри DN20. Кожен аксесуар пройшов спеціалізоване калібрування, що забезпечує відповідність робочим параметрам, включаючи швидкість потоку, тиск, швидкість і опір тиску. Оснащена комплексними захисними механізмами, система демонструє адаптивність до різних умов експлуатації, починаючи від звичайної до високої мінералізації якості води та коливаючих обсягів води. Завдяки довгостроковій стабільній роботі та нульовому ризику збою, він повністю задовольняє як експлуатаційні вимоги, так і нормативні стандарти оцінки.

Цей набір обладнання має точно узгоджені специфікації компонентів і оптимізовані параметри з трубопроводами DN20 і клапанами ідентичних розмірів, що забезпечує повну сумісність системи. Здатний витримувати різноманітні робочі умови, включаючи стандартне виробництво води, сиру воду з високою мінералізацією (TDS 1000ppm), коливання потоку потоку та роботу з повним навантаженням, він повністю відповідає 1,0 м³/год потреба у виробництві води. Завдяки стабільній продуктивності та надійній роботі система розроблена для тривалого використання та готова до негайного розгортання.

4. Пристрій має помірне енергоспоживання та низьке енергоспоживання, що робить його придатним для тривалого використання в приміщенні.

5. Усі компоненти є стандартними розвиненими моделями, доступними на ринку, з трубопроводами та клапанами DN20, що відповідають загальногалузевим специфікаціям. Система пропонує зручне післяпродажне обслуговування, легку закупівлю витратних матеріалів і низьку вартість заміни.

III. Технічний паспорт і технічні характеристики

Основні параметри повної машини

Номінальний вихід води: 1,0 м³/год Номінальна напруга: 220 В/50 Гц Нормальний робочий тиск: 0,6-0,8 МПа Швидкість відновлення системи: 50% (масСпіввідношення води до стічних вод 1:1) Загальна одинична потужність: 2,6 кВт Ефективність опріснення:≥99,5% Діаметр основного трубопроводу та арматури: DN20

Таблиця технічних параметрів

V. Проектні припущення та основні міркування щодо дизайну

1. Умови гіпотези проектування

1. Джерело живильної води: здатний витримувати суворі умови сирої води, зазвичай витримуючи рівні TDS 300-500 ppm і навіть до 1500 ppm в екстремальних умовах. Система, розроблена для рівнів TDS до 1000 ppm, дозволяє±20% коливання TDS з піковими значеннями, що досягають 1200 ppm, зберігаючи стабільну відповідність. Він вміщує надмірну кількість осаду/завислих речовин, значно підвищену каламутність води, високу жорсткість води та незначні коливання (≤20%) щодо швидкості потоку, якості або каламутності. Система працює без сильного хімічного забруднення, сильної кислотної/лужної корозії або значних масляних домішок, не потребуючи додаткового вдосконаленого обладнання для попередньої обробки та володіючи можливостями самоналаштування буферизації.

2. Робоче середовище: сумісний із суворими польовими умовами. Обладнання можна встановлювати в напіввідкритих закритих приміщеннях з помірною вентиляцією та невеликою вологістю, витримуючи значні коливання температури 3-45°C. Він може витримувати незначний вплив пилу та незначну вібрацію. Не вимагає високого стандарту зміцнення на місці, і стабільне розміщення досягається навіть на трохи нерівних поверхнях. Обладнання стійке до короткочасного впливу вологи, без впливу прямих сонячних променів або умов замерзання, і може витримувати занурення у воду без накопичення.

3. Умови живлення: сумісний із суворими умовами електропостачання, підключений до однофазної побутової електромережі 220 В/50 Гц. Допускає значні коливання напруги всередині±15%, здатний витримувати тимчасову нестабільність напруги, незначні відключення електроенергії, відключення та недостатнє навантаження на лінію. Умови заземлення зазвичай дозволяють нормальну роботу, що робить його придатним для віддалених об’єктів із поганими умовами електропостачання.

4. Експлуатація та технічне обслуговування: розроблено для тривалих сценаріїв експлуатації та технічного обслуговування, воно допускає короткострокове нехтування техобслуговуванням обладнання, непроведення своєчасних перевірок трубопроводу та затримку заміни витратних матеріалів. Навіть при незначному засміченні фільтра або невеликому утворенні накипу на трубопроводі обладнання може продовжувати стабільну роботу, незважаючи на несправності, не вимагаючи професійного технічного персоналу на місці та лише базових навичок експлуатації від звичайного персоналу.

5. Встановлення на місці: місце встановлення має зарезервувати достатній простір для технічного обслуговування та огляду, забезпечити безперебійне підключення трубопроводів водопостачання та дренажу, а також відповідати стандартним вимогам до дренажу для виконання основних умов на місці встановлення обладнання, введення в експлуатацію та подальшої експлуатації та обслуговування.

Доповнення до специфікації основної технології

1. Обладнання має модульну конструкцію з компактною структурою, займає мінімальний простір і полегшує транспортування, установку та введення в експлуатацію без необхідності складних модифікацій інфраструктури.

2. Підтримує 24/7 безперервну стабільну роботу в повністю автоматизованому режимі без ручного моніторингу. Система автоматично запускає тривоги та ініціює захист від вимкнення після виявлення несправності.

3. Він сумісний зі звичайною водопровідною водою, ґрунтовою водою та іншими джерелами води, демонструючи сильну адаптивність до якості сирої води. Система попередньої обробки може ефективно буферизувати коливання якості води.

2. Основні міркування щодо дизайну

1. Відповідність продуктивності води: розроблено з номінальною чистою витратою води 1,0 м³/год, обрано чотири зворотньоосмотичні мембрани Huitong ULP31-4040 у поєднанні з насосами, що відповідають відповідному витраті та напору, забезпечуючи стабільне виробництво води під час роботи з повним навантаженням, щоб задовольнити щоденну потребу у воді без проблем з дефіцитом води або недостатньою продуктивністю.

2. Захист операційної безпеки: суворо контролюйте робочий тиск системи в межах безпечного діапазону 0,6-0,8 МПа, оснащений реле високого тиску, реле низького тиску, електромагнітними клапанами впускної води та електромагнітними клапанами промивання для досягнення багаторівневого захисту, включаючи зупинку через нестачу води, зупинку через перевантаження високого тиску та захист від холостого ходу, тим самим запобігаючи розривам труб, перегоранню насоса, і пошкодження обладнання від перевантаження.

3. Сумісність основних компонентів: усі аксесуари мають стандартизовані характеристики та точну відповідність розмірів. У системі використовуються стійкі до корозії ПВХ труби DN20 Huaya в поєднанні з відповідними впускними електромагнітними клапанами та промивними електромагнітними клапанами, а також розроблені компоненти, включаючи 20-дюймові прозорі фільтрувальні картриджі та спеціалізовані мембранні корпуси. Системи трубопроводів і клапанів мають однакові діаметри для безшовної інтеграції, забезпечуючи герметичне ущільнення без витоку, проблем з фільтрацією або неефективного з’єднання. Здатний працювати в різних умовах—від стандартної якості води до середовищ з високою солоністю з рівнями TDS до 1000 ppm і коливаннями параметрів води—система гарантує безперебійну роботу в будь-яких умовах роботи.

4. Управління терміном служби обладнання: встановіть розумну 50% швидкість відновлення системи, досягніть точного та стабільного контролю за специфікаціями DN20, збалансуйте обсяг виробництва води з зносом компонентів мембрани та використовуйте двоступеневу попередню обробку поліпропіленової бавовни для перехоплення домішок. Це зменшує забруднення поверхні мембрани та знос, затримує старіння основних компонентів, подовжує термін служби RO мембран і всієї системи, а також знижує витрати на експлуатацію та обслуговування.

5. Довгострокова стабільна робота: розроблений з двома режимами повністю автоматичної роботи та ручного режиму очікування, він підтримує 24-годинну безперервну роботу. Оснащена функцією автоматичного промивання, система забезпечує очищення поверхні мембрани з високим потоком часу за допомогою промивних електромагнітних клапанів, що сумісно з умовами тривалої безперервної роботи без необхідності частого ручного контролю.

6. Глобальна адаптованість на місці: обладнання має модульну інтегровану конструкцію з компактною структурою та невеликою площею, що дозволяє встановлювати його у закритих приміщеннях по всьому світу. Він вимагає мінімальних умов встановлення та усуває потребу в складних модифікаціях інфраструктури, водночас пропонуючи зручне транспортування, налагодження та демонтаж.

7. Відповідність якості очищення води: зі швидкістю опріснення≥99,5% як проектна ціль, система забезпечує рівень TDS у стоках≤10 ppm шляхом глибокої фільтрації солей, важких металів, мікроорганізмів і колоїдних домішок, досягаючи чистоти води, яка відповідає щоденним вимогам використання.

8. Зручність експлуатації: вибір стандартних аксесуарів і витратних матеріалів забезпечує сумісність із загальногалузевими специфікаціями трубопроводів і клапанів DN20, полегшуючи закупівлю та заміну. Прості процедури заміни фільтруючих картриджів і мембранних елементів усувають потребу в спеціалізованому технічному персоналі, тим самим зменшуючи складність подальшого обслуговування та експлуатаційні витрати.

9. Енергоефективна робота: оптимізоване співвідношення потужності із загальною одиничною потужністю 2,6 кВт, що забезпечує помірне енергоспоживання та низьке споживання енергії, що робить його придатним для використання в приміщенні.

10. Контроль роботи та технічного обслуговування витратних матеріалів: вкажіть цикл заміни основних витратних матеріалів. Бавовняні фільтрувальні елементи попереднього очищення PP слід замінювати кожні 3-6 місяців, причому конкретний інтервал заміни можна гнучко регулювати на основі каламутності сирої води та вмісту домішок. Типовий термін служби RO мембранних елементів становить 1-3 роки, що вимагає своєчасної заміни після закінчення терміну експлуатації для забезпечення ефективності очищення води та якості стоків обладнання.

11. Критерії заміни мембранного модуля: Мембранний модуль зворотного осмосу слід замінити негайно, коли виникає будь-яка з наступних умов, щоб запобігти перебоям у роботі обладнання та невідповідності якості води, спричиненій старінням або пошкодженням мембрани:

(1) Робочий тиск системи збільшується більш ніж на 15% порівняно з початковим нормальним робочим тиском;

(2) Витрата води обладнанням зменшується більш ніж на 10% порівняно з початковою робочою витратою;

(3) Провідність видобутої води продовжує зростати, що призводить до зниження більш ніж на 5% швидкості опріснення мембранних елементів;

(4) Мембранний елемент був у сукупній експлуатації протягом 1-3 років, зі значним погіршенням продуктивності, швидкістю опріснення нижче 95%, а виробництво води зменшилося більш ніж на 30%;

(5) Елементи мембрани мають пошкодження або проблеми з витоком, які неможливо відремонтувати за допомогою технічного обслуговування;

(6) Якість стічних вод системи постійно не відповідає стандартам. Після дослідження потенційних причин, таких як процеси попередньої обробки, системи трубопроводів і насосні агрегати, було підтверджено, що несправність була пов’язана з несправністю мембранного елемента.