Подбор оборудования для модульных станций водоочистки

Этот материал — практическое руководство по выбору оборудования для модульных станций водоочистки: как правильно подбирать насосы, мембраны (RO/UF/NF), предочистку, баки, автоматику и вспомогательные узлы. Здесь — чек-листы, таблицы соответствий и рекомендации, которые помогут инженеру или менеджеру принять обоснованное решение.

1. Исходные данные — обязательный минимум перед подбором

Перед тем как подбирать оборудование, нужно получить точные данные:

• Лабораторный анализ входной воды: TDS, жёсткость (Ca/Mg), железо, марганец, нитраты, органика (TOC/COD), мутность, коллоиды, бактерии, хлор, температура.
• Требования к выходной воде (нормы TDS, бактериологии, специфические примеси).
• Производительность (средняя/пиковая), режим работы (24/7, периодически).
• Условия площадки: давление в сети, наличие скважины, высота всасывания, температура воздуха, электроснабжение.
• Ограничения по отводу концентрата и местным нормативам.

2. Подбор предочистки

Цель предочистки — защитить дорогие узлы (мембраны, насосы) и улучшить общую экономику системы.

Типовые элементы предочистки

• Механические фильтры (картриджи, 5–50 мкм) — удаление взвесей и песка.
• Песчаные/мультимедиа фильтры — для турбулентных/песчаных вод.
• Угольные фильтры — удаление хлора и органики (защита RO-мембран).
• Фильтры обезжелезивания — Birm, катализаторы, окислители + фильтр-очистка.
• Ионообменные колонны — умягчение воды (снижение жёсткости).

Как выбирать предочистку — простая логика

1. Если мутность/TSS > 5 мг/л — используйте механические и/или песчаные фильтры.
2. Если есть хлор — ставьте активированный уголь перед RO.
3. Если жёсткость высока — добавьте смягчение или дозирование ингибитора накипи.
4. При высоком содержании железа/марганца — обезжелезивание до допустимых для мембран уровней.

3. Мембраны: RO / UF / NF — выбор по задаче

Мембранные технологии — сердце модульной станции. Выбор зависит от требуемой степени очистки и экономических ограничений.

Выбор конкретных мембран

• Определите требуемый TDS-выход и допустимый расход/напор.
• Выбирайте производителя с документированной производительностью (производительность при X бар, солесодержание, ресурс).
• Учитывайте химст стойкость и требования к pH при CIP.

4. Насосы — как выбрать правильно

Насосы — критичный элемент: от них зависят напор, стабильность давления и ресурс мембран.

Ключевые параметры насосов

• Q/H — рабочая точка (м³/ч и м или бар).
• Мощность (кВт) и КПД.
• NPSH available и NPSH required (во избежание кавитации).
• Материал проточной части — нерж. сталь, чугун, технополимеры (в зависимости от химсостава воды).
• Возможность установки VFD (частотного преобразователя) — для регулирования и экономии.

Типы насосов по задаче

• Питательные насосы — подача до предочистки/RO.
• Высоконапорные насосы для RO — многоступенчатые вертикальные/горизонтальные.
• Повысительные/бустерные насосы — для участков с низким входным давлением.
• Дозирующие насосы — для антискалантов, кислот/щелочей.

Таблица: пример подбора насоса для RO (упрощённо)

5. Баки, ёмкости и гидроаккумуляция

Накопительные баки и ресиверы обеспечивают буфер пермеата/технологической воды и позволяют оптимизировать работу насосов.

• Баки пермеата: нержавеющие или ПЭ — объём подбирается по потреблению и пиковым нагрузкам.
• Ресиверы воздуха/воды: уменьшают пульсации и обеспечивают стабильную подачу.
• Баки реагентов для CIP и дозирования — материал и ёмкость подбираются по химии.

6. Автоматика, датчики и системы управления

Автоматика обеспечивает безопасность, оптимизацию и удалённый контроль.

Минимальный набор

• PLC с HMI (локальная панель).
• Датчики TDS/EC на входе и выходе.
• Датчики давления до/после мембран, на всасывании насоса.
• Поточные датчики и счётчики объёма.
• Уровни в баках.
• Телеметрия (Modbus/MQTT/REST) для удалённого мониторинга и логирования.

Рекомендации по автоматике

1. Реализуйте аварийные остановы при превышении давления/понижении давления или TDS.
2. Запланируйте режимы промывки и CIP с автоматическими таймерами или по показаниям датчиков.
3. Логируйте параметры для анализа трендов и прогнозирования обслуживания.

7. Вспомогательное оборудование и аксессуары

• Фильтры тонкой очистки (постфильтры).
• УФ-обеззараживание и/или озонирование.
• Картриджи минерализации и полировки вкуса.
• Клапаны безопасности, редукционные и обратные клапаны.
• Счётчики воды и калибровочные комплекты.

8. Контроль качества комплектующих: чек-лист перед заказом

1. Соответствие материалам (AISI 304/316 для нержавейки, PE/PP для баков при контакте с питьевой водой).
2. Сертификация компонентов (пищевой класс, санитарные сертификаты, декларации соответствия).
3. Рабочие характеристики: Q/H насосов, производительность мембран при X бар, ресурс фильтров.
4. Гарантии и условия сервисного обслуживания у поставщика.
5. Доступность запасных частей и сроков поставки.

9. Таблица сравнения поставщиков (шаблон)

10. Экономика выбора: стоимость компонентов и влияние на OPEX

При выборе ориентируйтесь не только на цену CAPEX, но и на влияние выбранных компонентов на OPEX:

• Энергоэффективные насосы и VFD снижают энергозатраты.
• Качественные мембраны с большим ресурсом уменьшают частоту замены.
• Хорошая предочистка увеличивает ресурс дорогих узлов и снижает OPEX.

11. Практические примеры выбора оборудования

Пример A — бытовая контейнерная станция 1 м³/ч

• Предочистка: картриджи 5 µm + угольный картридж.
• Насос: вертикальная многоступенчатая помпа 1.1 кВт с VFD.
• RO: 1×4040 мембрана (или 2× для резервирования), корпус из нерж. стали.
• Бак пермеата: PE 500 л, УФ 40–60 mJ/cm².

Пример B — коммерческая станция 10 м³/ч

• Предочистка: песчаный фильтр + уголь + смягчение.
• Насосы: 2 × многоступенчатые насосы с VFD, конфигурация N+1.
• RO: 4–6 модулей 8040 в параллели с центральным коллектором.
• Автоматика: PLC + SCADA, TDS-датчики вход/выход, телеметрия.

12. Документы и спецификации, которые нужно запрашивать у производителя

• Таблицы производительности (performance sheets) насосов и мембран.
• Протоколы испытаний FAT и образец SAT.
• Сертификаты материалов (food-grade, WRAS, NSF, если применимо).
• Инструкции по установке и регламенты ТО.
• Список рекомендуемых запасных частей и их артикулы.

13. Советы по интеграции и монтажу

• Планируйте доступ для сервисных работ: пространство для замены мембран и картриджей.
• Закладывайте удобные точки для измерительных приборов и отбора проб.
• Предусмотрите систему сброса и утилизации концентрата с учётом локальных требований.
• Проверяйте соответствие материалов в проточной части с химическим составом воды.

14. Частые ошибки при подборе оборудования

• Выбор насосов «по паспорту» без учёта реальных потерь в системе — приводит к неправильной работе RO.
• Отсутствие резервирования ключевых насосов и модулей.
• Экономия на предочистке — повышенные расходы на замену мембран.
• Неправильный выбор материалов для агрессивной воды (коррозия, загрязнения).

15. Заключение и чек-лист быстрых действий

Подбор оборудования — инженерная задача, требующая данных и учёта многих факторов. Вот краткий чек-лист перед заказом:

1. Иметь актуальный анализ входной воды.
2. Определить точную производительность и требования к качеству пермеата.
3. Сделать гидравлический расчёт (Q/H, NPSH).
4. Выбрать предочистку, мембраны и насосы согласно задаче.
5. Запросить у поставщика спецификации, FAT/SAT и список запасных частей.

Нужна помощь с подбором под конкретный объект? Пришлите анализ входной воды и требуемую производительность — подготовим технико-коммерческое предложение с подбором и спецификацией комплектующих.

Заказать подбор оборудования Stanko Waterteach