Le choix de l'équipement de base du système de réutilisation de l'eau est directement lié à l'efficacité opérationnelle du système, à la qualité de l'eau de sortie et aux avantages économiques. Les pompes, les composants membranaires et les unités de désinfection, en tant que composants clés du système, doivent être sélectionnés en tenant compte de nombreux facteurs tels que l'échelle de traitement, les caractéristiques de la qualité de l'eau, les coûts d'exploitation et les exigences d'entretien.
I. critères de sélection des pompes
1, calcul du débit et de la hauteur
Détermination du débit: le débit de la pompe doit être déterminé en fonction de l'échelle de traitement du système, en prenant généralement 1,1 à 1,2 fois le débit maximal comme base de sélection. La formule de calcul est la suivante: q = P × η / (2,73h), où Q est le débit (m3 / h), P est la puissance de l'arbre (kW), η est l'efficacité (%) de la pompe à eau et H est la hauteur de charge (m).
Calcul de la levée: la levée totale se compose d'une levée statique, d'une levée mobile et d'une perte de pression. élévation statique, la différence d'altitude entre l'axe de sortie de la pompe et la surface de l'eau du bassin d'aspiration; Par course, on entend la pression à laquelle se transforme l'énergie cinétique obtenue par le liquide après son passage dans la pompe; Les pertes de pression comprennent les pertes de frottement du tuyau et les pertes de résistance locales. La formule de calcul de la hauteur totale est: h = H aspiration + H pression - H perte, où H perte est la perte d'énergie par frottement de la ligne, résistance de la vanne.
2. Principe de sélection
- ajustement du débit: le débit nominal de la pompe sélectionnée doit correspondre au débit de conception du système pour éviter le phénomène du « Grand chariot tiré par un cheval»
- marge de levage: le levage total calculé nécessite une marge de sécurité supplémentaire de 10% - 20% pour faire face à l'augmentation maximale de la résistance dans le fonctionnement du système
- Optimisation de l'efficacité: lors du choix de la pompe à eau, vous devez vous assurer que le point de condition de travail tombe près de la zone de rendement élevé de la pompe à eau, garantissant un fonctionnement stable et économique
- adaptabilité des supports: sélection du matériau de la pompe (fonte, acier inoxydable, fluoroplastique, etc.) en fonction des caractéristiques du support de transport (eau propre, eaux usées, liquides corrosifs, etc.)
3, calcul de puissance
Formule de calcul de la puissance de l'arbre: p = ρ × G × Q × H / 1000 η, où ρ est la densité du liquide (kg / m3), G est l'accélération gravitationnelle (9,81 m / s?), Q est le débit (m3 / s), H est la hauteur (m) et η est l'efficacité (%) de la pompe à eau.
II. Normes de sélection des composants de membrane
1, sélection du type de membrane
Membrane d'ultrafiltration: convient pour la phase de prétraitement, la précision de filtration 0002 - 0,1 μm, peut éliminer efficacement la matière organique macromoléculaire, les colloïdes, les bactéries, etc. Le matériau PVDF a une bonne hydrophilie, une résistance à la pollution organique, une résistance aux acides et aux alcalis et d'autres caractéristiques, la pression de fonctionnement est généralement de 1 à 7 bar.
Membrane d'osmose inverse: pour le dessalement en profondeur, la précision de filtration 00001 μm, le taux de dessalement peut atteindre plus de 99%. Le matériau principal est un polyamide aromatique avec une pression de fonctionnement plus élevée, généralement utilisé pour la préparation d'eau pure.
Membrane de nanofiltration: entre l'ultrafiltration et l'osmose inverse, taille des pores 1 - 2 nm, peut éliminer sélectivement les ions bivalents, trivalents et la matière organique de poids moléculaire 200 - 800, taux de dessalement 20% - 98%.
2, paramètres de sélection
- flux membranaire: le flux de conception de la membrane d'ultrafiltration est généralement de 8 à 15 L / (m? ·h), le flux membranaire d'osmose inverse est choisi en fonction de la qualité de l'eau, généralement autour de 17,8 lmh
- taille de la membrane: moins de 4T / h sélectionnez 4040 éléments de membrane, plus de 4T / h sélectionnez 8040 éléments de membrane
- taux de récupération: le taux de récupération du système d'ultrafiltration peut atteindre 88% - 90%, le système d'osmose inverse est déterminé en fonction de la qualité de l'eau d'entrée
- propriétés anti - pollution: Choisissez un film anti - pollution ou un film standard en fonction de la qualité de l'eau d'entrée
3, méthode d'arrangement de membrane
Le système d'osmose inverse adopte généralement un arrangement en série Multi - segments, tel que l'arrangement 28x14 (28 tubes membranaires pour le premier segment, 14 tubes membranaires pour le deuxième segment), à travers des tubes membranaires appropriés et un arrangement en série, formant un débit scientifique, une pression, garantissant une faible consommation d'énergie Z et un équilibre de la quantité d'eau des éléments.
Iii. Critères de sélection des dispositifs de désinfection
1, comparaison des méthodes de désinfection
| Mode de désinfection | Dose utilisée | Temps de contact | Avantages | Inconvénients |
| Désinfection UV
| 10-40mJ/cm² | 10 à 15seconde
| Pas de sous - produits, désinfection rapide et faible empreinte | Grande influence de la qualité de l'eau, tube de lampe à remplacer régulièrement, aucune capacité de désinfection continue |
| Désinfection au dioxyde de chlore
| 0,5-2mg/L | 10 à 20minute
| Bon effet de désinfection, moins de sous - produits, pas affecté par l'azote ammoniacal | Équipement complexe, coût d'exploitation élevé, facile à exploser nécessite une préparation sur site |
| Désinfection à l'ozone
| 2-5mg/L | 5 à 10minute
| Effet désinfectant très fort, dégradation simultanée de la matière organique, pas de chlore résiduel | Équipement coûteux, coût d'exploitation élevé, gaz d'échappement à traiter |
| Désinfection au chlore
| 10 mg/L | 10 à 30minute
| Prix bon marché, forte stérilisation, capacité de désinfection continue | Production de sous - produits de désinfection, inefficace contre certains virus |
2. Principe de sélection
Désinfection UV: convient aux eaux usées réutilisées, scénarios de normes d'émission strictes, doit assurer la qualité de l'eau ss inférieure à 30mg / L, la turbidité répond aux exigences de pénétration. La puissance du tube UV est choisie en fonction de la quantité d'eau traitée, comme un tube UV de 200w / CM peut assurer l'efficacité de la désinfection.
Désinfection au dioxyde de chlore: idéal pour les usines d'eau à moyenne et grande échelle, les scénarios sensibles aux sous - produits. Il est nécessaire de disposer d'un dispositif d'injection automatique, le point d'injection étant fixé sur la ligne principale à une distance supérieure à 15 minutes du point de prélèvement d'eau de l'utilisateur principal.
Désinfection au chlore: convient aux grandes usines d'eau, faible coût d'exploitation et opération facile. Doit être équipé d'un dispositif d'alarme de fuite, alarme lorsque la concentration de chlore gazeux ≥ 0,5 ppm.
3. Programme conjoint de désinfection
Pour les systèmes de réutilisation d'eau moyenne, la désinfection ex situ combinée de la lumière ultraviolette et du dioxyde de chlore est recommandée. L'installation d'un stérilisateur UV au début du réseau de canalisations pour la désinfection à usage unique (dose d'irradiation de 40 à 80 MJ / cm2) et l'injection de dioxyde de chlore (dose d'injection de 0,5 à 2 mg / l) aux nœuds critiques de la transmission d'eau peuvent à la fois améliorer la capacité de stérilisation et réduire la quantité d'agents chimiques injectés.
Iv. Recommandations intégrées
1. Processus de sélection
- analyse de la qualité de l'eau: clarification des caractéristiques de qualité de l'eau brute et des exigences de qualité de l'eau réutilisée
- détermination de l'échelle de traitement: détermination de la capacité de traitement de l'équipement en fonction du volume de traitement quotidien moyen et du coefficient de pointe
- choix du processus: combinaison des caractéristiques de la qualité de l'eau et de l'utilisation de réutilisation pour sélectionner la technologie de séparation des membranes et la méthode de désinfection
- configuration de l'équipement: configurez la pompe, l'ensemble membranaire et l'unité de désinfection correspondants en fonction du processus de traitement
- vérification de la performance: vérifiez la plausibilité du choix de l'équipement par la courbe de performance, assurez - vous que le point de condition tombe dans la zone de rendement élevé
2. Considérations économiques
- investissement en équipement: privilégier des équipements techniquement matures et stables en fonctionnement, en évitant la sur - configuration
- coûts d'exploitation: prise en compte de facteurs tels que la consommation d'énergie, la consommation de produits pharmaceutiques, le cycle de remplacement des consommables, etc.
- coûts de maintenance: Choisissez un équipement avec un entretien facile et un approvisionnement suffisant en pièces de rechange, ce qui réduit la difficulté de maintenance
- durée de vie: la durée de vie des composants de membrane doit être ≥ 5 ans, l'équipement de type pompe doit avoir une bonne résistance à la corrosion
3. Sécurité et protection de l'environnement
- protection de sécurité: l'équipement de désinfection doit être équipé de dispositifs de protection de sécurité, tels que le générateur de dioxyde de chlore nécessite une conception antidéflagrante
- exigences environnementales: choisissez des équipements à faible consommation d'énergie et à faible bruit, conformes aux normes environnementales
- Automation Control: adopte un système de contrôle automatisé pour réaliser la surveillance en temps réel et la régulation automatique de l'état de fonctionnement de l'équipement
Grâce à une sélection scientifique et rationnelle de l'équipement, le système de réutilisation de l'eau moyenne peut atteindre un fonctionnement efficace et stable, la qualité de l'eau de sortie répond aux normes de réutilisation, tout en réduisant les coûts d'exploitation et en améliorant les avantages économiques et environnementaux.