Კონტეინერული 120 მ³/დღე რევერსული ოსმოზის სისტემა ბლუბერის გასარწყავად

Მდებარეობა: სასოფლო-სამეურნეო რეგიონი (ავსტრალია)
Წყლის წყარო: მდინარის წყალი (ზედაპირული წყალი)
Გამოყენება: ბლუბერის პლანტაციების რწყავა
Სიმძლავრე: 120 მ³/დღე (5 მ³/საათში, 24 საათიანი ექსპლუატაციის რეჟიმში)

1. პროექტის წინაპირობები და მიზანი

Დიდი მასშტაბის ბლუბერის მეურნეობას სჭირდებოდა საიმედო და მაღალი ხარისხის წყლის წყარო რწყავისთვის. ერთადერთი ხელმისაწვდომი წყლის წყარო იყო მიმდებარე მდინარე. მიუხედავად იმისა, რომ წყალი საკმარისად იყო, მდინარის წყალი ზედაპირული წყლის წყაროების დამახასიათებელი რამდენიმე გამოწვევას წარმოადგენდა:

Მაღალი შეფერებულობა: Მოძრავი ნაკრების კონცენტრაციის ცვალებადობა, განსაკუთრებით წვიმის შემდეგ.
Სეზონური ორგანული ტვირთი: Წყალში მცენარეების, ბაქტერიების და გამომსვლელი მცენარეული მასის არსებობა.
Მიკრობიოლოგიური დაბინძურება: Პათოგენების რისკი, რომელიც შეიძლება მოახდინოს მცენარეების ზიანს ან დაბინძუროს ნაყოფი.
Ცვალებადი სულ გახსნილი ნივთიერებები (TDS): Მიუხედავად იმისა, რომ მისი მნიშვნელობა არ აღემატება მშრალი წყლის მნიშვნელობას, მარილიანობა უნდა შემცირდეს მგრძნობარე მცენარეებისთვის — მაგალითად, ბლუბერის — საჭიროების შესაბამად, რომელიც მგრძნობარეა მაღალი მარილიანობის და კონკრეტული იონების ტოქსიკურობის (მაგალითად, ნატრიუმისა და ქლორიდის) მიმართ. -

Ძირითადი მიზანი იყო მდგრადი, საკუთარი თავისთვის დამოუკიდებელი და ავტომატიზებული წყლის მომზადების სისტემის დიზაინის და გამოყენების შექმნა, რომელიც საიმედოდ გარდაქმნის ცვალებადი ხარისხის მდინარის წყალს მუდმივი ხარისხის, მაღალი ხარისხის სისტემის სისტემის წყლად. სისტემას უნდა ჰქონდეს მცირე ზომები, მარტივი დაყენება და მინიმალური ადგილზე მონიტორინგი.

2. არჩეული ამონახსნი: კონტეინერიზებული RO სისტემა

Ამ მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, 20 ფუტიანი კონტეინერიზებული რევერსული ოსმოზის სისტემა აირჩიეს. ეს მოდულური მიდგომა რამდენიმე უპირატესობას იძლევა: ის წინასწარ შემუშავებულია, საწარმოში გამოცდილია და საიტზე მიდის „ჩართე და მუშაობე“ ერთეულად, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს დაყენების ხანგრძლივობას და სამშენებლო სამუშაოებს. -

Სასუფთავებლის ტრეინი მრავალსტუფიანადაა დიზაინირებული, რათა თითოეული სახის დამაბინძურებლის წინააღმდეგ ბარიერი შეიქმნას, რაც უზრუნველყოფს ქვემოდან მდებარე აღჭურვილობას და უზრუნველყოფს საბოლოო წყლის ხარისხს.

3. პროცესის სადიაგრამო სქემა

Წყლის სასუფთავებლის პროცესი ამ თანმიმდევრობით მიდის:

4. დეტალური სისტემის დიზაინი და კომპონენტები

4.1. წინასასუფთავებლის სტუფია

Ეფექტური წინასასუფთავებლის მნიშვნელობა განსაკუთრებით მაღალია RO მემბრანების სიცოცხლის ხანგრძლივობისა და მათი ეფექტურობის უზრუნველყოფის მიზნით, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ზედაპირული წყლის სასუფთავებლის შესასრულებლად გამოიყენება. -

Საწყისი წყლის შემოღება და ხელოვნური ფილტრაცია: Მდინარის წყალი ამოიღება და დასაყრელ აუზში ან ხელოვნური ფილტრში (მაგ., 200 მიკრონი) გადაეცემა, რათა დიდი ნარჩენები, ქვიშა და მძიმე თიხა მოიშოროს.
Მრავალკომპონენტიანი ფილტრაცია (MMF): Შემდეგ წყალი გადადის მულტიმედიური ფილტრით. ეს წნევის ჭურჭელი შეიცავს გრადუსირებული მედია, როგორიცაა ანთრაციტი, ქვიშა და გრანეტი. ეს ფენა აშორებს ფართო სპექტრს დაქვეითებული მყარი ნივთიერებების და კოლოიდული ნივთიერებებისგან, რომლებიც იწვევენ ქრუნვას, მნიშვნელოვნად ამცირებს Silt Density Index (SDI). -
Ულტრაფილტრაცია (UF): RO-ს წინ, როგორც პოლირირების ეტაპი, გამოიყენება UF მემბრანის სისტემა (პორის ზომა ~0,02 მკნ). UF მოქმედებს აბსოლუტური ბარიერად პრაქტიკულად ყველა დაკიდებული მყარი ნივთიერების, კოლოიდების, ბაქტერიებისა და ვირუსების უმეტესობისთვის. ეს ნაბიჯი გადამწყვეტია RO მემბრანების დაცვისთვის დაფუჭებისა და ბიოლოგიური ფუჭებისგან.

4.2. საპირისპირო ოსმოზის ეტაპი

RO საკვები ავზში: Ფილტრირებული წყალი ინახება შუალედურ ავზში, რათა უზრუნველყოს RO სისტემის მუდმივი მიწოდება.
5 მკნ კარტრიჯის ფილტრი: RO მემბრანების წინ, საბოლოო უსაფრთხოების ფილტრი იჭერს ყველა ნაწილაკს, რომელიც შეიძლება გათავისუფლდეს წინამდებარე პროცესებიდან, როგორიცაა გატეხილი ფილტრული საშუალებები ან მილის მასალა. -
Მაღალი წნევის ტუმბო: Მრავალსტუფიანი ცენტრიფუგული პომპა, რომელიც ჩვეულებრივ შესრულებულია ნეიროსაწინააღმდეგო ფოლადისგან და აწყობს საკვები წყლის წნევას საჭიროების შესაბამად.
Რევერსული ოსმოზის მემბრანები: Სისტემის გული. მოწყობილობა აღჭურვილია სპირალურად გახვეული, თინფილმის კომპოზიტური პოლიამიდის მემბრანებით, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მშრალი წყლის გასასუფთავებლად. ეს მემბრანები არეკლავენ გახსნილი მარილების 99%-მდე, მათ შორის ნატრიუმისა და ქლორიდის იონებს, ასევე სხვა გახსნილ სოლიდებსა და ორგანულ მოლეკულებს. -
Ქიმიკატების დოზირება: Შედეგიანობის გასაუმჯობესებლად ავტომატიზებული დოზირების სისტემები ინტეგრირებულია:
- Ანტიშკალანტი: RO-ს წინ შეყვანილი ანტიშკალანტი თავისდათავის არ აძლევს მემბრანის ზედაპირზე მცირე ხსნადი მარილების (მაგალითად, კალციუმის კარბონატის ან კალციუმის სულფატის) გამოყოფას. --
- Ადგილზე სუფთავების (CIP) სისტემა: Ინტეგრირებული CIP ერთეული საშუალებას აძლევს მემბრანების პერიოდულად ქიმიკატებით სუფთავებას მოახდინოს დაბინძურებლების მოსაშორებლად და შედეგიანობის აღსადგენად სისტემის დაშენების გარეშე.

4.3. კონტროლი და მონიტორინგი

Სისტემას აკონტროლებს Პროგრამირებადი ლოგიკური კონტროლერი (PLC) ადამიან-მანქანა შორის ინტერფეისი (HMI) ტაჩსკრინით. ეს ავტომატიზირებს ყველა ფუნქციას, მათ შორის:

Გაშვებისა და გამორთვის თანმიმდევრობა.
Მრავალკომპონენტიანი და UF ფილტრების უკუგაწმენდა.
Ძირევადი პარამეტრების მონიტორინგი: სიმკვრივე (საკვები, პერმეატი, კონცენტრატი), წნევა, ელექტროგამტარობა (საკვები, პერმეატი), pH და ტემპერატურა.

Დაშორებული მონიტორინგის შესაძლებლობები (მაგ., 4G/SCADA-ს მეშვეობით) საშუალებას აძლევს ოპერატორებს სისტემის მდგომარეობის შემოწმებას და მობილურ მოწყობილობებზე შეტყობინებების მიღებას, რაც უზრუნველყოფს ნებისმიერი პრობლემის სწრაფ რეაგირებას.

5. სისტემის ეფექტურობა და წყლის ხარისხი

Პარამეტრი	Საწყისი მდინარის წყალი (ტიპური)	Წინასწარი მომზადების შემდეგ (UF)	Საბოლოო RO პერმეატი	Საზრდოობის მიზნის გარეშე წყლის მიწოდება ცხენის მუხის მოსავლისთვის
Ჭაობიანობა (NTU)	10 – 50	< 0.1	< 0.1	< 1.0
SDI (ნაკრების სიმკვრივის ინდექსი)	> 6 (მაღალი)	< 3	< 1	< 3
Გახსნილი მყარი ნივთიერებები (ppm)	300 – 800	300 – 800	< 30 – 50	< 100 - 200
Ბაქტერიები და ვირუსები	Ახლა	> 99.99% მოცილება	> 99.99% მოცილება	Უპატოეგენური
Ნატრიუმი (Na+)	Ცვლადი	Ცვლადი	> 95% უარყოფითი პასუხი	Დაბალი (კრიტიკული ხილისთვის)
Ჟანგბადი (Cl-)	Ცვლადი	Ცვლადი	> 95% უარყოფითი პასუხი	Დაბალი (კრიტიკული ხილისთვის)

Სისტემა აღწევს დაახლოებით 60-70%, რომელიც აწარმოებს 5 მ3/სთ მაღალი ხარისხის პერმეატს. მიღებული წყალი პრაქტიკულად თავისუფალია დაკიდებული მყარი ნივთიერებებისგან, აქვს ძალიან დაბალი მიკრობული რაოდენობა და აქვს მუდმივად დაბალი მარილიანობის დონე. ეს წყალი იდეალურია ისეთი მგრძნობიარე კულტურებისთვის, როგორიცაა ბლუბერი, რადგან ის ამცირებს მარილის დამწვრობის რისკს, ხელს უწყობს ჯანსაღი ფესვების განვითარებას და საშუალებას იძლევა ზუსტად აკონტროლოს ფერგაცია (საძილეების გამოყენება მორწყვის სისტემის

6. ძირითადი უპირატესობები კლიენტისთვის

Სარგებლობის გარანტირებული მდგომარეობა: Ზიანის მომტანე მარილებისა და პათოგენების ამოღებით სისტემა პირდაპირ წვლილს შეაქვეყნებს მოსავლის გაზრდასა და ხილის ხარისხის გაუმჯობესებაში.
Ექსპლუატაციური დამოუკიდებლობა: Ფერმა აღარ არის დამოკიდებული არასტაბილურ წვიმაზე ან საერთო, შესაძლოა დაბინძურებულ სიმართლებზე.
Მონტაჟის მოსახერხებლობა: Კონტეინერული დიზაინი ნიშნავს, რომ სისტემა მიწოდების შემდეგ რამდენიმე დღეშივე მოქმედებაში შევიდა, ხოლო საიტის მომზადება მინიმალური იყო.
Ავტომატიზებული და დაბალი მოვლის სჭირდება: Ავტომატური უკუგაწმენდა და CIP ციკლები, ასევე დაშორებული მონიტორინგი, ამცირებს მუდმივი საერთო მომსახურების საჭიროებას.
Მატრიცულობა: Მოდულური სტრუქტურა საშუალებას აძლევს ფერმის გაფართოების ან წყლის მოთხოვნილების გაზრდის შემთხვევაში დამატებითი ერთეულების მარტივად დამატებას.

7. დასკვნა

120 მ³/დღე მოცულობის კონტეინერული რევერსული ოსმოზის სისტემის გაშვება ფერმის წყლის პრობლემების მოსაგვარებლად მიაწოდა მძლავრი და მდგრადი ამოხსნა. სისტემა ცვალებად და შესაძლოა მზიანი მდინარის წყაროს სტაბილურ, მაღალი ხარისხის სარევენდე წყლად გარდაქმნით სასოფლო-სამეურნეო საქმიანობის რისკებს შეამცირა და მაღალი ღირებულების ბლუბერის მოსაყვანად საუკეთესო პირობები შექმნა. ეს შემთხვევის ანალიზი აჩვენებს მრავალკომპონენტიანი ფილტრაციის, ულტრაფილტრაციის და რევერსული ოსმოზის ეფექტურ კომბინაციას მობილურ, კონტეინერულ ფორმატში სასოფლო-სამეურნეო საჭიროებების მოსაკეთებლად.