W wielu dziedzinach gospodarki, między innymi w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym, elektronicznym, energetycznym i spożywczym wykorzystywana jest woda zdemineralizowana, o wysokim stopniu czystości. Wodę taka można otrzymać w procesie odwróconej osmozy (RO – reverse osmosis). W ostatnim czasie urządzenia RO znajdują również zastosowanie na ujęciach wody pitnej do obniżania zasolenia wód (głównie twardości i siarczanów) lub usuwania azotanów.
Proces RO polega na oddzieleniu wody od rozpuszczonych w niej substancji, bez stosowania jakichkolwiek środków chemicznych. W procesie odwróconej osmozy, wstępnie oczyszczona woda tłoczona jest pod ciśnieniem na membranę półprzepuszczalną. Permeat (cząstki wody czystej) odprowadzany jest do wylotu urządzenia, natomiast koncentrat w postaci jonów, koloidów i bakterii odprowadzany jest do kanalizacji.
Woda na membranę musi być podawana pod wysokim ciśnieniem, aby umożliwić przeciśnięcie się cząstek wody przez oczka membrany. Dlatego właśnie w skład urządzenia przeprowadzającego proces odwróconej osmozy wchodzi pompa wysokociśnieniowa.
Wymagania dla pomp stosowanych w urządzeniach do odwróconej osmozy
Dla wód średnio zasolonych ciśnienie podawane na membranę powinno mieścić się w zakresie 8 – 26 bar. Istnieje zależność między ciśnieniem osmotycznym, jakie jest wymagane, aby cząstki wody przecisnęły się przez pory membrany, a koncentracją soli w wodzie. Zależność ta przedstawiona jest w tabeli:
|
Sole |
Stężenie [%] |
Przybliżone ciśnienie osmotyczne [psi / bar] |
| Chlorek sodu (NaCl) |
0,5 1,0 3,5 |
55 / 3,8 125 / 8,6 410 / 28,3 |
| Siarczan sodu (Na2SO4) |
2 5 10 |
110 / 7,6 304 / 21,0 568 / 39,2 |
| Chlorek wapnia (CaCl2) |
1 3,5 |
90 / 6,2 308 / 21,2 |
| Siarczan miedzi (CuSO4) |
2 5 10 |
57 / 3,9 115 / 7,9 231 / 15,9 |
Materiały konstrukcyjne pomp stosowanych w urządzeniach do odwróconej osmozyNależy używać tylko pomp, których elementy, mające kontakt z cieczą, są wykonane ze stali nierdzewnej (lub lepszych materiałów) lub polimerów. Stal nierdzewna zapewnia odporność na korozje i wysoką wytrzymałość na zużycie. Odradzamy stosowanie pomp z innych materiałów. Choć przynoszą one oszczędności na początkowym etapie inwestycji, przekłada się to na żywotność pompy oraz sprawność działania stacji odwróconej osmozy.Rodzaje pomp stosowanych w urządzeniach do odwróconej osmozy.
W urządzeniach RO najczęściej wykorzystuje się następujące rodzaje pomp:
- odśrodkowe wielostopniowe,
- odśrodkowe jednostopniowe,
- tłokowe.
Wybór typu pompy zależy od zastosowanego typu membrany.
|
Rodzaj pompy |
Ciśnienie |
Przepływ |
| Wielostopniowa odśrodkowa | Występuje tu maksymalne ciśnienie, przy którym przepływ wynosi 0. Ciśnienie może się zmieniać od Pmax prawie do 0. Typowe Pmax < 10 bar. | Przepływ może się zmieniać od zera do dużych wartości. Granica jest ustalana przez maksymalną moc silnika, otwór wlotowy i wylotowy. |
| Jednostopniowa odśrodkowa | Występuje tu maksymalne ciśnienie, przy którym przepływ wynosi 0. Ciśnienie może się zmieniać od Pmax prawie do 0. Typowe Pmax < 26 bar, ale może wynosić nawet 70 bar. | Przepływ może się zmieniać od zera do zaprojektowanej wartości maksymalnej. Charakterystyczny zakres przepływu zawiera się między Qmax a jedną trzecia tej wartości.
Qmax jest ustalany przez maksymalną moc silnika i wewnętrzne ograniczenia pomp. |
| Tłokowa | Ciśnienie jest nieograniczone. Granica jest ustalana przez silnik oraz wytrzymałość materiałową obudowy pompy i instalacji. | Przepływ jest prawie stały. |
W urządzeniach RO stosowanych do uzdatniania wody pitnej, a także w wielu innych stacjach oczyszczających wodę na cele technologiczne, najszersze zastosowanie znalazły pompy odśrodkowe, wielostopniowe.
Nasza firma jest dystrybutorem czołowych europejskich marek pomp, takich jak Grundfos, Ebara, czy Hydroo. Zachęcamy do kontaktu z naszymi technologami, którzy pomogą dobrać odpowiednią pompę do potrzeb każdego inwestora.