ულტრაფილტრაცია მდინარის წყალზე: როგორ უძლებს მემბრანა წყალდიდობას

მთის მდინარე წლის უმეტეს ნაწილში გამჭვირვალე წყალს იძლევა და მასზე ულტრაფილტრაცია მშვიდად მუშაობს. პრობლემები ძლიერი წვიმის შემდეგ ან თოვლის დნობისას იწყება: სიმღვრივე რამდენიმე საათში ათეულჯერ იზრდება, მემბრანაზე წნევა მატულობს, წარმადობა კი სწორედ მაშინ ეცემა, როცა წყალი ყველაზე მეტად არის საჭირო. ამის თავიდან ასაცილებლად დანადგარის რეჟიმს ითვლიან არა საშუალო წყალზე, არამედ წლის ყველაზე ცუდ კვირაზე.

რატომ აყენებენ ულტრაფილტრაციას ზედაპირულ წყალზე

ულტრაფილტრაცია არის მემბრანული გაყოფა მიკრონის მეასედების რიგის ფორებით. მემბრანა აკავებს შეწონილ ნაწილაკებს, კოლოიდებს, ბაქტერიებს და ვირუსების უმეტესობას, მიუხედავად იმისა, რამდენად მღვრიე წყალი მოვიდა. მარცვლოვანი ფილტრი სხვაგვარად მუშაობს: ის ნაწილაკებს ჩატვირთვის სისქეში აკავებს, და სიმღვრივის მკვეთრი ნახტომისას შეწონილი ნაწილაკების ნაწილი გადის. კარტრიჯი ყველაფერს აკავებს, მაგრამ მდინარის წყალზე საათებში იჭედება და დაუსრულებელ სახარჯ მასალად იქცევა.

ამიტომ მდინარისთვის, წყალსაცავისთვის ან ღია წყალმიმღებისთვის ულტრაფილტრაციას ხშირად ძირითად ბარიერად ირჩევენ. მისი ფილტრატის ხარისხი სტაბილურია. არასტაბილურია სხვა სიდიდეები — წნევა, რეცხვების სიხშირე და წარმადობა. სწორედ მათი კონტროლი არის საჭირო, როცა მდინარე იცვლება.

გახსნილ ნივთიერებებს მემბრანა არ აკავებს. მარილები, სიხისტე, გახსნილი რკინა და ფერიანობის უმეტესი ნაწილი მასში გადის. თუ ისინი ხელს უშლის, საჭიროა სხვა საფეხურები, ხოლო სად გადის საზღვარი უკუოსმოსთან, განხილულია სტატიაში ულტრაფილტრაცია უკუოსმოსის წინააღმდეგ.

რა ემართება მემბრანას სიმღვრივის ნახტომისას

დანადგარი ციკლებით მუშაობს. რამდენიმე ათეული წუთი მიმდინარეობს ფილტრაცია, შემდეგ ფილტრატით მოკლე უკურეცხვა მემბრანის ზედაპირიდან დაგროვილ ფენას ჩამორეცხავს. მემბრანის მდგომარეობის მაჩვენებელია ტრანსმემბრანული წნევა (წნევათა სხვაობა მემბრანამდე და მის შემდეგ). სანამ ყოველი რეცხვის შემდეგ ის საწყის მნიშვნელობას უბრუნდება, დაბინძურება შექცევადია და მემბრანა წესრიგშია.

წყალდიდობისას ზედაპირული ფენა უფრო სწრაფად იზრდება, ვიდრე ციკლი არის გათვლილი. ფილტრაციის ბოლოს წნევა უფრო ციცაბოდ იზრდება, რეცხვა ფენას ბოლომდე ვერ აშორებს, და ყოველი მომდევნო ციკლი ოდნავ უფრო მაღალი წერტილიდან იწყება. ეს დაბინძურების შეუქცევადი ნაწილია. მას მხოლოდ ქიმიური რეცხვა აშორებს, და თუ ისიც ვერ აბრუნებს წნევას, მემბრანა რესურსს კარგავს.

სიმღვრივე ერთადერთი მიზეზი არ არის. მდინარის წყალს მოაქვს გახსნილი ორგანიკა და წვრილი კოლოიდები, რომლებიც ფორებში აღწევს და წყლით ცუდად ირეცხება. ზაფხულში მათ ბიოლოგიური აპკი ემატება, მისი ნიშნები და ბრძოლის გზები აღწერილია სტატიაში მემბრანების ბიოდაბინძურება.

მარაგს შერჩევისას დებენ

შერჩევის მთავარი პარამეტრია კუთრი ნაკადი, ანუ ფლაქსი: რამდენი ლიტრი ფილტრატი გადის მემბრანის ერთ კვადრატულ მეტრში საათში. კარგი მიწისქვეშა წყლისთვის ფლაქსი შეიძლება მაღალი ავიღოთ. წყალდიდობიანი მდინარის წყლისთვის მას შესამჩნევად დაბალს იღებენ, რაც ნიშნავს, რომ იმავე ხარჯზე მეტი მემბრანის ფართობია საჭირო. ეს სიმღვრივის მთავარი მარაგია და მისი შემდეგ შეძენა შეუძლებელია: მზა ჩარჩოში მოდულების დამატება, როგორც წესი, უფრო რთულია, ვიდრე თავიდანვე უფრო დიდი დანადგარის არჩევა.

მეორე მარაგი — ფილტრატის მოცულობა რეცხვისთვის. უკურეცხვა უკვე გაწმენდილი წყლის ნაწილს ხარჯავს, ჩვეულებრივ წარმოების რამდენიმე პროცენტს. წყალდიდობისას რეცხვები უფრო ხშირია და ეს წილი იზრდება. ფილტრატის ავზმა და სარეცხმა ტუმბომ უნდა გაუძლოს გახშირებულ რეჟიმს.

მესამე მარაგი — ადგილი ქიმიისთვის. ქიმიურად გაძლიერებული რეცხვა (უკურეცხვა ტუტის, მჟავას ან ჟანგვის დამატებით) წყალდიდობისას უფრო ხშირად არის საჭირო. თუ დოზირების კვანძი იშვიათ რეცხვებზეა გათვლილი, ის ვიწრო ადგილად იქცევა.

ცალკე ითვალისწინებენ ტემპერატურას. ცივი წყალი უფრო ბლანტია და იმავე წნევაზე მემბრანაში ნაკლები გადის: ზამთარში, ნულთან ახლოს წყლის ტემპერატურისას, ერთი და იმავე დანადგარის წარმადობა ზაფხულზე შესამჩნევად დაბალია. მთაში თოვლის დნობა ერთდროულად ემთხვევა ცივ წყალს და მაღალ სიმღვრივეს, ამიტომ გაზაფხულის წყალდიდობა ულტრაფილტრაციისთვის, როგორც წესი, ზაფხულის თავსხმაზე მძიმეა. გაანგარიშებას ატარებენ წყლის მინიმალური ტემპერატურით და არა საშუალოთი.

წინასწარი გაწმენდა და ჩაშენებული კოაგულაცია

ულტრაფილტრაციის წინ თითქმის ყოველთვის დგას წვრილი გაწმენდის ბადისებრი ან დისკური ფილტრი: ის მოდულებს იცავს ქვიშისგან, ფოთლებისა და ბასრი ნაწილაკებისგან, რომლებიც ბოჭკოებს აზიანებს. ეს სავალდებულო კვანძია და არა ოფცია.

თუ წყალდიდობის სიმღვრივე ზომიერია, ეხმარება კოაგულაცია უშუალოდ მემბრანის წინ. კოაგულანტის მცირე დოზა წვრილ კოლოიდებს მიკროფანტელებად აერთიანებს. ფანტელები მემბრანაზე ფხვიერ ფენას ქმნის, რომელიც უკურეცხვით უკეთ ირეცხება, ხოლო გახსნილი ორგანიკა ნაკლები გადის. სალექარი ამ დროს საჭირო არ არის, მაგრამ დოზა უნდა იცვლებოდეს მდინარის ხარისხთან ერთად. ამისთვის საჭირო მოწყობილობა — განყოფილებაში დოზირების სადგურები.

თუ თავსხმის შემდეგ მდინარეს თიხა სიმღვრივის ასობით ერთეულით მოაქვს, მემბრანის წინ მხოლოდ კოაგულაცია საკმარისი არ არის. მაშინ შეწონილი ნაწილაკების ძირითად მასას გაწმენდის ცალკე საფეხურით აშორებენ. როგორ ავირჩიოთ ლამელურ სალექარსა და ფლოტაციას შორის, განხილულია სტატიაში მღვრიე მდინარის წყალი: ლამელური სალექარი თუ DAF ფლოტატორი.

როგორ გავიგოთ, რომ რეჟიმი სწორად არის არჩეული

რეჟიმს რამდენიმე შესადარებელი მაჩვენებლით ამოწმებენ. მათი შედარება მოსახერხებელია ჩვეულებრივ დღეს და წყალდიდობისას.

ბოლო სტრიქონი მნიშვნელოვანია სასმელი წყლისთვის. ულტრაფილტრაცია იცავს მხოლოდ მაშინ, როცა ბოჭკოები მთელია. მთლიანობის ტესტს (წნევის ქვეშ ჰაერის მიწოდება და მისი გაჟონვის კონტროლი მემბრანაში) დანადგარის რეგლამენტით ატარებენ. ულტრაფილტრაციის შემდეგ მაინც დგამენ გაუვნებლობას: ის იცავს სამარაგო ავზსა და ქსელს, სადაც წყალი დგას და შეიძლება მეორადად დაბინძურდეს. დანადგარები — განყოფილებაში ულტრაიისფერი გაუვნებლობა.

სარეცხი წყალიც სადმე უნდა წავიდეს. ეს არის ხარჯის რამდენიმე პროცენტი კონცენტრირებული შეწონილი ნაწილაკებით, ქიმიური რეცხვის შემდეგ კი — რეაგენტების ნარჩენებით. მის არინებას წინასწარ ფიქრობენ: სად ჩაიშვას, საჭიროა თუ არა ნეიტრალიზაცია და დაყოვნება.

რა არის შემდეგ

შეაგროვეთ მონაცემები მდინარეზე ერთი წლის განმავლობაში და არა ერთი სინჯით. საჭიროა სიმღვრივე და შეწონილი ნივთიერებები ჩვეულებრივ დღეს და ძლიერი წვიმის შემდეგ, ფერიანობა, პერმანგანატული ჟანგვადობა, pH, წყლის ტემპერატურა ზამთარში და ზაფხულში. აღნიშნეთ, წელიწადში რამდენ დღეს არის წყალი მღვრიე და რამდენად სწრაფად იწმინდება თავსხმის შემდეგ. რა შევუკვეთოთ ლაბორატორიაში, აღწერილია სტატიაში წყლის ანალიზი.

შემდეგ განსაზღვრეთ ხარჯი საათში და დღე-ღამეში, პიკური მოხმარება და სამარაგო ავზის მოცულობა: სუფთა წყლის მარაგი საშუალებას იძლევა წყალდიდობა მემბრანის გადატვირთვის გარეშე გადაიტანოთ. ამ მონაცემებით გახსენით განყოფილება ულტრაფილტრაცია და შეარჩიეთ დანადგარი შემცირებული ფლაქსით, მემბრანის ფართობის მარაგით წლის ყველაზე ცუდი კვირისთვის.