I dette modul vil du høre om, at partikelfjernelse er et meget vigtigt trin ved genanvendelse af vand og forekommer i næsten alle vandgenanvendelsesapplikationer.

Vi vil vise, hvordan dette kan gøres på en smart måde ved hjælp af ultrafiltrering og ved at tilføje intelligens til vandgenanvendelsesanlægget. Kernen i en vandgenanvendelsesproces er ultrafiltrerings- enheden til partikelfjernelse. Den membranteknologi, der bruges ved ultrafiltrering, er defineret med en porestørrelse mellem 0,01 og 0,1 mikrometer. Det sikrer, at alle opslæmmede partikler og bakterier fjernes.

Afhængigt af niveauet eller blandingen af organisk og uorganisk indhold i spildevand kan man tilføje andre behandlingstrin efter behov på føde- og filtreringssiden. Vandet kan så gå ind i næste stadie af genanvendelsesprocessen.

Fødesiden og tilbageskylningssiden på ultrafiltreringsenheden

Filtreringscyklussen starter med, at det forbehandlede vand pumpes gennem ultrafiltrerings-membranerne. Ultrafiltreringsanlæggene kører for det meste i filtreringstilstand under drift. For at filtreringsmembranen skal fungere optimalt, skal flowet være konstant. Dette kan opnås ved hjælp af en hastighedsreguleret pumpe.

På et tidspunkt vil det være nødvendigt at foretage en tilbageskylning for at rengøre membranen, urenheder og tilsmudsninger vil blokere dens porer, og transmembranens tryk (TMP) vil stige. Tilbageskylningscyklussen bruges til rengøring af membranen – normalt ved at pumpe det ultrafiltrerede vand i den modsatte retning af filtreringsflowet for at skylle alle forurenende stoffer af membranen.

Da denne proces ofte udføres på basis af tid-i-produktion eller batch (fx efter en fast mængde filtreret væske), kan den være ineffektiv, da rengøring udføres på faste tidspunkter, og også når der ikke er behov for det ved at bruge værdifuldt vand, der allerede er filtreret.

Kemisk forstærket tilbageskylning øger rengøringseffektiviteten ved tilsætning af kemikalier, som fx klor eller en syre- eller basisopløsning til tilbageskylningsflowet afhængigt af det forurenende stof. Dette kræver præcisionsdosering – ikke kun af hensyn til processens effektivitet, men også for at sænke kemikalieforbruget.

Med intelligent styring får du høj effektivitet i tilbageskylningsprocessen. Luftudskylningscyklussen bruges til at løsne partikler, der er aflejret på ydersiden af membranens overflade. Uanset hvad årsagen er til, at du har besluttet dig for at tilføje et vandgenanvendelsesanlæg til dine industrielle processer, skal du overveje de samlede omkostninger ved anlægget. Ud over ultrafiltreringsprocesserne på føde- og tilbageskylningssiden og omkostningerne til energi omfatter de samlede udgifter også udgifter til kemikalier, forbrugsvarer, arbejdstid, afskrivninger og nedetid.

Optimeringsmuligheder gennem en smartere og mere intelligent tilgang til ultra- filtreringsbaserede genanvendelsesanlæg

• Eksempelvis omfatter en intelligent løsning på fødesiden i et ultrafiltreringsanlæg sensorer for tryk, flow og en række kemiske parametre
• På tilbageskylningssiden er der også sensorer, der overvåger tryk, flow og de kemiske parametre
• Intelligente pumper har indbygget overvågning og fejlforudsigelse, en flowmåler og trykovervågning
• Fjernforbindelse til PLC-, cloud- og IoT-løsninger giver adgang til datavisualiseringer og forebyggende vedligeholdelse

Desuden arbejder Grundfos på en "digital tvilling" til den kritiske proces, som kører på en IoT-platform. Det betyder, at du får automatisk adaptiv kontrol med flokkulering, kalkdannelse, forurening, filtrering, tilbageskylning og rengøring.

Fordele ved Grundfos iSOLUTIONS

Lad os opsummere fordelene ved vores intelligente tilgang, som vi kalder Grundfos iSOLUTIONS, ved at præsentere følgende scenarier:

Reduktion af kemikalieforbruget

• Digitale doseringspumper sikrer præcis dosering, besparelser på kemikalieforbruget og optimal brug af kemikalier
• Intelligent brug af flokkuleringsmiddel reducerer mængden af produceret slam, samtidig med at det optimerer filtreringsanlæggets ydeevne
• Når der er risiko for kalkdannelse og forurening, er det muligt at implementere en intelligent tilbageskylning. Det optimerer mængden af kemikalier og vand der anvendes under rensningsprocessen

Omkostningsbesparelser på ressourcer

• Du opnår besparelser på vand-, energi- og kemikalieforbruget
• Den kemisk forlængede tilbageskylning opfylder anlæggets krav
• Det optimerede anlæg giver bedre kontrol over kemikaliebeholdningen, da anlægget kan afgive bestillinger til ERP-systemerne ved behov
• procesoptimering
• Den optimerede styring af intervallet mellem filtrering og tilbageskylning sparer vand og energi og forlænger levetiden for ultrafiltreringsmembranen, så anlæggets samlede effektivitet øges
• Uanset hvilke ændringer der er i råvandets kvalitet, vil den intelligens, der er indbygget i dit anlæg, tilpasse sig for at optimere betingelserne og ydeevnen

Opsummering

• En ultrafiltreringsenhed udgør kernen i et vandgenanvendelsesanlæg
• Ved at optimere anlægget på ultrafiltreringsenhedens føde- og tilbageskylningsside kan man opnå besparelser på de samlede ejeromkostninger
• Med et intelligent anlæg kan du øge effektiviten og reducere omkostningerne til flokkulering, kalkdannelse, forurening,
  filtrering, tilbageskylning og rengøring