Thiết kế xử lý

Thiết kế hệ thống thẩm thấu ngược, từ nước ngầm thô đến nước uống thành phẩm

Cơ sở này sử dụng thẩm thấu ngược, một loại màng lọc, để loại bỏ chất gây ô nhiễm hòa tan từ nước ngầm. Hệ thống được lên kế hoạch làm hai giai đoạn, bắt đầu với 2,25 triệu gallon mỗi ngày và mở rộng lên 4,5 MGD, với tỷ lệ thu hồi nước là 87%.

Cách thức hoạt động của thẩm thấu ngược

Thẩm thấu ngược đẩy nước qua màng bán thấm ở áp suất cao. Màng Nó cho phép các phân tử nước đi qua và giữ lại muối, khoáng chất và các chất ô nhiễm hòa tan khác. Quá trình này tạo ra hai dòng: nước thấm sạch (87% lượng đầu vào) và nước muối đậm đặc (13% lượng đầu vào).

RO được chọn vì nó đồng thời loại bỏ tất cả các chất gây ô nhiễm có liên quan, bao gồm TDS, nitrat, perchlorate và PFAS. Các công nghệ cụ thể hơn khác chỉ tác động lên các chất gây ô nhiễm cụ thể.

Quy trình xử lý

Theo dòng nước từ giếng tới vòi. Nhấn vào bất kỳ bước nào để xem điều gì xảy ra ở giai đoạn đó.

thấm Phục hồi tổng hợp 87%

Nhấn vào bất kỳ bước nào để biết thêm thông tin

Các số liệu thiết kế chính

4,5 MGD Tổng công suất thấm
87% Tỷ lệ thu hồi nước
6 lần trượt Bộ RO (hoàn thành công việc)
15 mg/L Thấm mục tiêu TDS

Chiến lược giai đoạn

Giai đoạn 1

Xây dựng ban đầu

  • 2,25 MGD công suất thấm
  • 1 giếng sản xuất mới
  • 3 dàn RO + 1 dự phòng
  • Tất cả các bể có kích thước cho cả hai giai đoạn
Giai đoạn 2

Mở rộng

  • Thêm 2,25 MGD (tổng cộng 4,5 MGD)
  • Giếng khai thác thứ 2
  • Tổng cộng 6 thiết bị RO
  • Liều lượng NaOH để kiểm soát ăn mòn

Việc thực hiện theo từng giai đoạn làm giảm khoản đầu tư ban đầu và phù hợp với công việc với nguồn vốn sẵn có và sự tăng trưởng của nhu cầu.

Thiết bị RO và màng lọc

Đơn vị RO

Các tổ hợp tích hợp đầy đủ với máy bơm áp suất cao, bình màng và thiết bị đo đạc. Mỗi đơn vị có thể được cách ly để bảo trì mà không cần ngừng sản xuất, và toàn bộ được vận hành thông qua SCADA tập trung.

Unidad skid de ósmosis inversa Pure Aqua TW-900K-18780
Bộ RO Pure Aqua TW-900K-18780

Màng

Thủy lực ESPA2-LD MAX

Được chọn vì tính thấm cao hơn với mức thu hồi dự kiến là 87%, cho phép áp suất nhiệt độ làm việc thấp hơn và tiêu thụ năng lượng thấp hơn so với màng tiêu chuẩn.

Elemento de membrana de ósmosis inversa en espiral Hydranautics ESPA2 MAX, de alto rendimiento energético
Phần tử màng thủy lực ESPA2-LD MAX

Cấu hình: sắp xếp hai giai đoạn; chất cô đặc từ giai đoạn 1 chuyển sang giai đoạn 2 với một máy bơm tăng áp ở giữa chúng.

Tiền xử lý

Nước giếng thô phải được điều hòa trước khi đến màng. Các mô hình ban đầu Họ đã chỉ ra những nguy cơ bị bám bẩn và đóng cặn để giải quyết ba bước tiền xử lý:

1
]

Điều chỉnh PH

Axit sulfuric làm giảm độ pH của thức ăn từ 7,7 xuống 7,1, làm giảm khả năng đóng cặn canxi cacbonat trong màng.

2

Chống co giãn

Một chất ức chế cáu cặn (Vitec 5100) được thêm vào nước cấp để ngăn chặn sự lắng đọng khoáng chất trên bề mặt màng.

3

Lọc hộp mực

Bộ lọc hộp mực 5 micron loại bỏ chất rắn lơ lửng, bảo vệ màng và kéo dài tuổi thọ hoạt động của chúng.

Carcasa de filtro de cartuchos Pure Aqua CS8-4 para pretratamiento
Vỏ hộp mực Pure Aqua CS8-4

Xử lý sau và trộn

Nước thấm RO có độ pH rất thấp (~5,4) và có tính ăn mòn cao. Trước khi vào mạng lưới phân phối, Hai bước điều hòa giúp ổn định nước:

Trộn

Nước RO thấm vào được trộn với nước đã qua xử lý của Anita B. Smith trong thùng chứa tiếp xúc để đạt được sự cân bằng khoáng chất ổn định. Ở giai đoạn 1 hỗn hợp là đủ; Ở giai đoạn 2, nó được thêm vào liều natri hydroxit để tăng độ kiềm.

Khử clo

Natri hypochlorite khử trùng nước hỗn hợp và duy trì clo dư trên toàn mạng lưới phân phối.

Bể tiếp xúc

Một bể thép có bu lông dung tích 400.000 gallon đóng vai trò vừa là thùng trộn vừa là thùng liên hệ để khử trùng. Hệ thống trộn Tideflex loại bỏ vùng chết bằng cách sử dụng nguồn thủy lực sẵn có mà không cần thêm nguồn điện.

Bể tiếp xúc cung cấp giá trị CT là 77 mg·min/L, cao hơn mức yêu cầu của EPA để vô hiệu hóa Giardia (3-log) và virus (4-log).

Vệ sinh tại chỗ (CIP)

Một hệ thống làm sạch tập trung rửa sạch các bình màng bằng dung dịch hóa học mà không cần loại bỏ chúng khỏi các đơn vị. CIP được lên lịch khi đáp ứng bất kỳ điều kiện nào sau đây:

  • Tốc độ dòng thấm thông thường giảm 10–15%
  • Tăng 10–15% áp suất chênh lệch chuẩn hóa
  • Sự gia tăng đáng kể lượng muối đi qua