Tillförlitliga och effektiva tillämpningar av ultrafiltrering

Av Marco Witte, Application Manager Water Treatment, Grundfos Germany E-post: mwitte@grundfos.com

I många vattenbehandlingsapplikationer är borttagning av partiklar avgörande för att kunna tillhandahålla rent vatten för senare användning. En anläggning för ultrafiltrering avlägsnar effektivt partiklar ned till en storlek på 0,01 µm, som bakterier, suspenderade fasta ämnen etc. Tryckintervallet vid ultrafiltrering är 1–10 bar. Storleken på anläggningar för ultrafiltrering kan variera från småskaliga system, t.ex. vattenförsörjning i avlägsna områden med bara ett fåtal konsumenter, upp till stora industriområden med processvatten och vattenförsörjning för tusentals människor.

Stora utmaningar i ultrafiltreringstillämpningar kan vara:

Förändrade färskvattenegenskaper (t.ex. ökad grumlighet etc.)

Förändrad efterfrågan på rent vatten

Dessa utmaningar måste hanteras och lösas på ett modernt, tillförlitligt och smidigt sätt.

Med en komplett vattenbehandlingslösning från Grundfos uppnår man flera fördelar:

Alla komponenter ”pratar samma språk”

Förändringar i flödet kan enkelt anpassas med hjälp av pumpsystemet

Enklare konstruktion

Intelligent och tillförlitlig dosering vid förbehandling och kemisk backspolning/rengöring

Energibesparingar

Minskad mängd kemikalier

Låt oss ta en titt på fördelarna mer i detalj:

Intelligent tryckstegringspump*:

1. Varierbart flöde, stabilt tryck:

En intelligent tryckstegringspump kan kompensera för variationer i vattenförsörjningen i ett ultrafiltreringssystem. Stora variationer kan uppstå trots att dessa är ”fastflödesenheter”. Årstidsvariationer, processfluktuationer, eller till och med begränsad vattenförsörjning, kan orsaka variationer. Rätt val av frekvensomformare till en pump kan bidra till att styra flödet utan att slösa energi, t.ex. med hjälp av en strypventil. Dessutom kan en frekvensomformare möjliggöra enkel styrning med konstant tryck i ditt membransystem, oavsett förändringar i inlopps- eller utloppstryck (variabilitet).

2. Spara energi:

Slutanvändare använder ofta en strypventil för att minska flödet i en pump med fast varvtal. Detta slösar stora mängder energi och mycket pengar, vilket är ett problem som förvärras när pumparna överdimensioneras vid konstruktion. Dessutom minskar strypventiler pumpens verkningsgrad, så att inte bara blir förbrukningen högre, effektiviteten minskar även. Med en frekvensomformare kan du ställa in exakt flöde och tryck, och därmed spara stora mängder energi och få en bättre verkningsgrad.

3. Membranslitage:

Dessutom kan en effektiv tryckstegringspump mildra flödet vid start och stopp. Detta eliminerar de stora vattenkrafter som under vissa omständigheter kan öka slitaget på membran i ett system.

4. Försämring av membran:

Alla membran blir så småningom förorenade och kräver rengöring, och allteftersom membranen sätts igen, ökar tryckbehovet för att rena vattnet med samma flödeshastighet. Utan en frekvensomformare kommer ett system med en pump med fast varvtal att börja leverera mindre än det nominella flödet. En frekvensomformare och pump kan enkelt kompensera för tryckförändringar, och göra det möjligt för slutanvändarna att förlänga rengöringsintervallerna utan förluster i produktionsflödet. Detta förutsatt att man inte överskrider kraven på vattenkvalitet.

5. Planera för framtiden:

Rätt val av frekvensomformare till en pump kan hjälpa dig att planera för framtida förbättringar av systemet. Detta kan vara förändringar av trender, nya membran för lägre tryck eller förändringar i processflödet. Denna flexibilitet kommer att göra eftermonteringar billigare i framtiden, så att du kan dra nytta av nya gröna och effektivare lösningar. 

6. Tänk integration:

Nyare pumpar omfattar integrerade frekvensomformare där enheten är optimerad för, monterad på, och arbetar tillsammans med pumpmotorn. Detta kan hjälpa till att minska motorns storlek, optimera prestanda och säkerställa att pumpen är skyddad. Leta också efter en frekvensomformare som är konstruerad för pumpar. Många frekvensomformare på marknaden är generiska för att passa en rad olika motorbehov. En frekvensomformare konstruerad för pumpar kan göra installation och inställning enklare, samt öka effektiviteten.

Grundfos pumpserie CR/CRE tillgodoser alla nämnda krav. Flerstegs centrifugalpumpar i CR-serien kan anpassas för och tillämpas i nästan alla industriella vattenbehandlingslösningar tack vare den modulära konstruktionen.

Kemisk dosering i förbehandling och backspolning:

1. Exakt dosering:

Grundfos digitala doseringspumpar kan leverera önskade kemikalier i mycket exakta mängder. Om vi tittar på diagrammet nedan kan man se ett nästan kontinuerligt doseringsflöde som möjliggörs av motortekniken i stegmotorn, även vid små volymer. Flödet styrs av en integrerad flödesmätare som ger återkoppling om aktuellt flöde i jämförelse med börvärdet.

2. Enkel dosering:

Dessutom omfattar serien SMART Digital modulära pumpar för enkel systemintegrering. Den tydliga menystrukturen och klartextmenyn ger information om status för pumpen och förenklar de systemansvarigas dagliga arbete. Kommunikation med den här pumpen är inte längre en utmaning vid systemintegration. Genom att ansluta via e-boxen kan man kommunicera på många olika sätt med det övergripande programmerbara styrsystemet.

Bild 1: Flödesövervakningsprincip och doseringsflödesdiagram

Exemplet illustrerar sortimentet av intelligenta pumplösningar för en effektiv och pålitlig filtreringsprocess.

Källor:

*Harland Pond: Lösningar med frekvensomformare för variabelt varvtal vid membranfiltrering