Підбір обладнання для модульних станцій водоочищення

Цей матеріал – практичний посібник з вибору обладнання для модульних станцій водоочищення: як правильно підбирати насоси, мембрани (RO/UF/NF), передочищення, баки, автоматику та допоміжні вузли. Тут — чек-листи, таблиці відповідностей та рекомендації, які допоможуть інженеру чи менеджеру ухвалити обґрунтоване рішення.

1. Вихідні дані – обов'язковий мінімум перед підбором

Перед тим як підбирати обладнання, потрібно отримати точні дані:

• Лабораторний аналіз вхідної води: TDS, жорсткість (Ca/Mg), залізо, марганець, нітрати, органіка (TOC/COD), каламутність, колоїди, бактерії, хлор, температура.
• Вимоги до вихідної води (норми TDS, бактеріології, специфічні домішки).
• Продуктивність (середня/пікова), режим роботи (24/7, періодично).
• Умови майданчика: тиск у мережі, наявність свердловини, висота всмоктування, температура повітря, електропостачання.
• Обмеження щодо відведення концентрату та місцевих нормативів.

2. Підбір очистки

Мета передочищення — захистити дорогі вузли (мембрани, насоси) та покращити загальну економіку системи.

Типові елементи очистки

• Механічні фільтри (картриджі, 5–50 мкм) — видалення суспензії та піску.
• Піщані/мультимедіа фільтри — для турбулентних/піщаних вод.
• Вугільні фільтри — видалення хлору та органіки (захист RO-мембран).
• Фільтри знезалізнення — Birm, каталізатори, окислювачі + фільтр-очищення.
• Іонообмінні колони — пом'якшення води (зниження жорсткості).

Як обирати передочистку - проста логіка

1. Якщо мутність/TSS > 5 мг/л — використовуйте механічні та/або піщані фільтри.
2. Якщо є хлор — ставте активоване вугілля перед RO.
3. Якщо жорсткість висока — додайте пом'якшення або дозування інгібітора накипу.
4. При високому вмісті заліза/марганцю — знезалізнення до допустимих для мембран рівнів.

3. Мембрани: RO / UF / NF - вибір за завданням

Мембранні технології – серце модульної станції. Вибір залежить від необхідного ступеня очищення та економічних обмежень.

Вибір конкретних мембран

• Визначте потрібний TDS-вихід та допустиму витрату/напір.
• Вибирайте виробника з документованою продуктивністю (продуктивність при X бар, солевміст, ресурс).
• Враховуйте хімічну стійкість та вимоги до pH при CIP.

4. Насоси — як правильно вибрати

Насоси — критичний елемент: від них залежить натиск, стабільність тиску та ресурс мембран.

Ключові параметри насосів

• Q/H — робоча точка (м³/ч і м або бар).
• Потужність (кВт) та ККД.
• NPSH available та NPSH required (щоб уникнути кавітації).
• Матеріал проточної частини - нерж. сталь, чавун, технополімери (залежно від хімскладу води).
• Можливість встановлення VFD (частотного перетворювача) — для регулювання та економії.

Типи насосів за завданням

• Поживні насоси — подача до очистки/RO.
• Високонапірні насоси для RO — багатоступінчасті вертикальні/горизонтальні.
• Підвищувальні/бустерні насоси — для ділянок з низьким вхідним тиском.
• Насоси для дозування — для антискалантів, кислот/лугів.

Таблиця: приклад підбору насоса для RO (спрощено)

5. Баки, ємності та гідроакумуляція

Накопичувальні баки та ресивери забезпечують буфер пермеату/технологічної води та дозволяють оптимізувати роботу насосів.

• Баки пермеату: нержавіючі або ПЕ — обсяг підбирається за споживанням та піковими навантаженнями.
• Ресивери повітря/води: зменшують пульсації та забезпечують стабільну подачу.
• Баки реагентів для CIP та дозування — матеріал та ємність підбираються за хімією.

6. Автоматика, датчики та системи управління

Автоматика забезпечує безпеку, оптимізацію та віддалений контроль.

Мінімальний набір

• PLC з HMI (локальна панель).
• Датчики TDS/EC на вході та виході.
• Датчики тиску до/після мембран на всмоктуванні насоса.
• Поточні датчики та лічильники об'єму.
• Рівні в баках.
• Телеметрія (Modbus/MQTT/REST) ​​для віддаленого моніторингу та логування.

Рекомендації з автоматики

1. Реалізуйте аварійні зупинки при перевищенні тиску/зниженні тиску або TDS.
2. Заплануйте режими промивання та CIP з автоматичними таймерами або за показаннями датчиків.
3. Логуйте параметри для аналізу трендів та прогнозування обслуговування.

7. Допоміжне обладнання та аксесуари

• Фільтри тонкого очищення (постфільтри).
• УФ-знезараження та/або озонування.
• Картриджі мінералізації та полірування смаку.
• Клапани безпеки, редукційні та зворотні клапани.
• Лічильники води та калібрувальні комплекти.

8. Контроль якості комплектуючих: чек-лист перед замовленням

1. Відповідність матеріалам (AISI 304/316 для нержавіючої сталі, PE/PP для баків при контакті з питною водою).
2. Сертифікація компонентів (харчовий клас, санітарні сертифікати, декларації відповідності).
3. Робочі характеристики: Q/H насосів, продуктивність мембран при X бар, ресурс фільтрів.
4. Гарантії та умови обслуговування у постачальника.
5. Доступність запасних частин та строків постачання.

9. Таблиця порівняння постачальників (шаблон)

10. Економіка вибору: вартість компонентів та вплив на OPEX

При виборі орієнтуйтеся не тільки на ціну CAPEX, але йа вплив вибраних компонентів на OPEX:

• Енергоефективні насоси та VFD знижують енерговитрати.
• Якісні мембрани з великим ресурсом зменшують частоту заміни.
• Хороше передочищення збільшує ресурс дорогих вузлів та знижує OPEX.

11. Практичні приклади вибору обладнання

Приклад A — побутова контейнерна станція 1 м³/год

• Перечистка: картриджі 5 µm + вугільний картридж.
• Насос: вертикальна багатоступінчаста помпа 1.1 кВт з VFD.
• RO: 1×4040 мембрана (або 2× для резервування), корпус із нерж. сталі.
• Бак пермеату: PE 500 л, УФ 40–60 mJ/cm².

Приклад B – комерційна станція 10 м³/год

• Перечистка: піщаний фільтр + вугілля + пом'якшення.
• Насоси: 2 × багатоступінчасті насоси з VFD, конфігурація N+1.
• RO: 4–6 модулів 8040 у паралелі з центральним колектором.
• Автоматика: PLC + SCADA, TDS-датчики вхід/вихід, телеметрія.

12. Документи та специфікації, які потрібно вимагати у виробника

• Таблиці продуктивності (performance sheets) насосів та мембран.
• Протоколи випробувань FAT та зразок SAT.
• Сертифікати матеріалів (food-grade, WRAS, NSF, якщо застосовно).
• Інструкції з встановлення та регламенти ТО.
• Список запасних частин, що рекомендуються, та їх артикули.

13. Поради щодо інтеграції та монтажу

• Плануйте доступ до сервісних робіт: простір для заміни мембран та картриджів.
• Закладайте зручні точки для вимірювальних приладів та відбирання проб.
• Передбачте систему скидання та утилізації концентрату з урахуванням локальних вимог.
• Перевіряйте відповідність матеріалів у проточній частині з хімічним складом води.

14. Часті помилки під час підбору обладнання

• Вибір насосів «за паспортом» без урахування реальних втрат у системі призводить до неправильної роботи RO.
• Відсутність резервування ключових насосів та модулів.
• Економія на очистці — підвищені витрати на заміну мембран.
• Неправильний вибір матеріалів для агресивної води (корозія, забруднення).

15. Висновок та чек-лист швидких дій

Підбір обладнання — інженерне завдання, яке потребує даних та обліку багатьох факторів. Ось короткий чек-лист перед замовленням:

1. Мати актуальний аналіз вхідної води.
2. Визначити точну продуктивність та вимоги до якості пермеату.
3. Зробити гідравлічний розрахунок (Q/H, NPSH).
4. Вибрати передочистку, мембрани та насоси відповідно до завдання.
5. Запитати у постачальника специфікації, FAT/SAT та список запасних частин.

Потрібна допомога з підбором під конкретний об'єкт? Надішліть аналіз вхідної води та необхідну продуктивність — підготуємо техніко-комерційну пропозицію з підбором та специфікацією комплектуючих.

Замовити підбір обладнання Stanko Waterteach