0
{ProductName} добавлена в сравнение Нажмите на иконку, чтобы перейти
Перейти в сравнение
0

Ультрафильтрация или традиционная технология очистки воды – сравнительный анализ

Традиционная схема очистки для подготовки питьевой воды

Исходная вода содержит в себе различные примеси, которые необходимо удалять перед ее использованием в питьевом водоснабжении. В качестве первой ступени очистки воды в таком случае традиционно используют отстойники разных видов. При этом для удаления коллоидных примесей в отстойники добавляют специальный реагент – коагулянт, который вызывает сцепление коллоидных частиц во флоккулы с последующим выделением их из воды.

Вода, прошедшая коагуляцию, может содержать в себе частицы не успевших сформироваться хлопьев. Поэтому ей необходима дальнейшая фильтрация. Традиционно такую воду прогоняют через механические фильтры с разной степенью (одно или двухслойные) и типом загрузки.

Ультрафильтрация

Это технология мембранной очистки воды, когда жидкость проходит через имеющие множество пор мембраны, собранные в определенном модуле. Размеры мембран сопоставимы с размером удаляемых примесей, поэтому большинство примесей осаждается на мембранах. Ультрафильтрация очищает воду не только от коллоидных и взвешенных веществ, а также от бактерий и вирусов (log показывает степень удаления бактерий и вирусов).

При использовании ультрафильтрационной очистки, так же как и для традиционной обработки, в поток обрабатываемой воды дозируется коагулянт, доза которого в 3-5 раз меньше дозы коагулянта, используемого при коагуляции в осветлителе или напорной коагуляции.

Когда производительность мембранного модуля падает, проводится обратная промывка, после которой восстанавливаются исходные характеристики работы мембраны. При сильных загрязнениях проводится химическая промывка с добавлением реагентов.

Факт 1. Выбор способа очистки определяется технико-экономическими показателями

В расчет берутся капитальные затраты, затраты, определяющие эффективность работы установок (качество очищенной воды), и затраты на обслуживание установок.

Эффективность очистки (традиционная технология/ ультрафильтрация)

Высокая/ Высокая Умеренная/ Высокая Умеренная/ Высокая Отсутствие/ Отсутствие Ухудшение/ Отсутствие
  • ОМЧ
  • Коли-индекс
  • Сальмонеллы
  • Яйца гельминтов
  • Цисты лямблий
  • Ооцисты криптоспоридий
  • Цветность
  • Мутность
  • Окисляемость
  • Железо
  • Марганец
  • Нефтепродукты
  • СПАВ
  • Вирусы
  • Колифаги
  • Клостридии (сульфитредуцирующие)
  • Тяжелые металлы
  • Радионуклиды
  • Алюминий
  • Солевой состав
  • Азотсодержащие соединения
  • Показатели коррозионной активности
  • Тригалометаны и другие галогенсодержащие углеводороды
  • Формальдегид
  • Мутагенная активность

Из таблицы видно, что эффективность очистки воды с помощью ультрафильтрации значительно выше традиционной технологии. Это достигается более тонкой фильтрацией на установках ультрафильтрации – 0,01-0,03 мкм, тогда как стандартная тонкость фильтрации на песчаных фильтрах составляет 100 мкм, а теоретически получаемая – 10 мкм.

Факт 2. Значительно меньшее использование коагулянта в ультрафильтрации по сравнению с традиционной технологией

Обратимся к таблице 2, в которой представлена информация по некоторым физическим и химическим параметрам речной воды и показателям, достигнутым после очистки 2-мя способами.

Параметр Исходная вода Традиционная технология Ультрафильтрация
Мутность, мг/л 2,7-4,2 0-031 0
Окисляемость, мгО2/л 12,8-16,4 3,6-4,0 3,7-4,0
Цветность, град 140-180 10 8
Доза коагулянта по Al2O3, мг/л - 21-36 6-12

Из таблицы видно, что при достижении почти одинаковых значений представленных показателей доза используемого при ультрафильтрации коагулянта ниже в 2-3 раза.

Факт 3. Высокая заводская готовность установок ультрафильтрации

Установки ультрафильтрации поставляются в полной заводской готовности, что существенно снижает объем строительных работ (и затрат, соответственно).

На Рис. 1 – проект примерно одинаковой производительности около 24 000 м³/сут на механических фильтрах и ультрафильтрации.

Площадь, занимаемая установкой ультрафильтрации, в 4 раза меньше по сравнению с площадью, занимаемой механическими фильтрами и горизонтальным отстойником.

Примерные габариты традиционной установки: механические фильтры 18x42 м + осветлители 18x54 м.

Общая площадь 1730 м². Примерные габариты ультрафильтрации 9x42 м. Общая площадь 380 м².

Факт 4. При новом строительстве капитальные затраты на традиционную двухступенчатую установку чуть превышают затраты на ультрафильтрацию

По стоимости оборудования многочисленные расчеты для промышленных установок показали, что при новом строительстве и использовании комплектующих и степени автоматизации одного класса, капитальные затраты на традиционную двухступенчатую установку чуть превышают затраты на ультрафильтрацию.

В таблице 3 сведены все затраты на установку осветления по традиционной технологии и ультрафильтрации в натуральных показателях. Из таблицы видно, что ультрафильтрация экономически более целесообразна для эксплуатации. Данное положение подтверждалось неоднократными технико-экономическими расчетами практически для всех промышленных объектов.

Наименование Традиционная технология Ультрафильтрация
Капитальные затраты, условные ед. 1 ≤1
Эксплуатационные затраты    
Коагулянт, г/куб.м 30-90 10-30
Флокулянт, г/куб.м 1-5 0
Кислота, г/куб.м 0 0,5
Щелочь, г/куб.м 0 0,5
Эл.эн., кВт/куб.м 0,08 0,10
Вода, % 5-10 5-10

Подытожим, установки ультрафильтрации выгоднее традиционного оборудования (отстойников и механических фильтров), потому что:

  • эффективнее очищают воду
  • занимают гораздо меньшую площадь
  • требуют меньших затрат на капитальное строительство и меньших затрат на реагенты

К минусам использования установок ультрафильтрации можно отнести необходимость грамотного инжиниринга и эксплуатации и потребность в дополнительных реагентах для химических промывок, поэтому выбирать компанию-поставщика ультрафильтрационного оборудования нужно, ориентируясь на подтвержденный положительный опыт реализации проектов с ультрафильтрацией.

Получить консультацию инженера:

Нажимая кнопку “Отправить” вы соглашаетесь с условиями обработки персональных данных

Оставить заявку

Нажимая кнопку “Отправить” вы соглашаетесь с условиями обработки персональных данных