Бортовой журнал BSE

Живая вода

Перед нами была поставлена важная задача: разработать систему фильтрации воды, чтобы обеспечить непрерывное поступление питьевой воды на остров. Это без преувеличения непростая миссия, но мы любим сложные ребусы. Позвольте рассказать вам, как мы подошли к этому проекту.
Для начала, поговорим о конфигурации фильтрации. Наша система предназначена для преобразования сырой морской воды в чистую, питьевую воду. Этот процесс состоит из нескольких этапов, каждый из которых выполняет определенную функцию. Морская вода из океана первым делом проходит цикл фильтрации осадков, а затем хранится в установленном "океанском" резервуаре. Далее она проходит через этап ультрафильтрации (УФ), после чего хранится в резервуаре для УФ-фильтрованной воды. Наконец, вода проходит через этап обратного осмоса (ОО) и хранится в резервуаре для общего хранения воды. Для поддержания желаемого значения pH у нас установлена система регулирования pH внутри циркуляционного контура.

Резервность является ключевым аспектом нашей разработки. Все этапы процесса фильтрации, кроме системы регулирования pH, установлены в параллельной конфигурации. Это гарантирует, что даже если один из этапов столкнется с проблемой, система сможет продолжить работу, используя резервные мощности.
Теперь рассмотрим основные компоненты системы фильтрации. У нас есть система забора морской воды, которая состоит из насосной установки с двумя насосами Pentair. Эти насосы забирают воду из созданной у берега скважины, обеспечивая подачу более чистой морской воды в систему. Систему насосов управляет специальная панель управления, позволяющая выбирать автоматический, ручной или выключенный режимы работы. В автоматическом режиме насосы контролируются на основе сигналов уровня из резервуара морской воды. Мы также реализовали защиту от перегрузки двигателя для обеспечения безопасности насосов.

Морская вода проходит через систему фильтрации осадков, которая состоит из двух параллельно соединенных фильтров с наполнителем из песка. Автоматические головки обратного промывания включены для начала обратного промывания при падении давления, указывающего на засорение фильтра, или в соответствии с циклом времени.
Для хранения воды после этапа фильтрации осадков нами была предусмотрена система резервуаров для морской воды. Эта конфигурация включает в себя два резервуара на 10 000 литров, оборудованные запорными клапанами для наполнения, сливными клапанами, переливами и двухуровневыми датчиками уровня. Одна система датчиков использует погружной датчик давления, а другая использует магнитные поплавки для обнаружения высоких и низких уровней воды. Эти сигналы уровня критически важны как для защиты, так и для операционных целей в различных системах на протяжении всего процесса фильтрации.

Из резервуаров для морской воды вода перекачивается в резервуар для фильтрованной воды. Аналогично морским резервуарам, этот резервуар также оборудован запорными клапанами для наполнения, сливными клапанами, переливами и двухуровневыми датчиками уровня. Системы датчиков уровня выполняют ту же функцию, что и в морских резервуарах.
Этап обратного осмоса является ключевой частью системы. Он включает насос для подачи воды в обратный осмос, защитный этап фильтрации, высоконапорный насос, мембраны для обратного осмоса и систему промывки. Насос для подачи воды забирает воду из резервуара для фильтрованной воды и проходит через два ступенчатых картриджных фильтра перед подачей на высоконапорный насос. Мы контролируем давление, чтобы оно оставалось выше 2 бар с помощью датчика давления. Высоконапорный насос подает мембраны для обратного осмоса водой в конфигурации кросс-поточного фильтрации, обеспечивая поток проникающей воды, свободной от примесей. Для поддержания оптимальной производительности мы периодически промываем мембраны чистой водой и антиналетным агентом. Активация системы промывки контролируется в зависимости от эффективного времени работы высоконапорного насоса для обратного осмоса.

Для облегчения процесса промывки у нас есть отдельная система промывки обратного осмоса. Она включает в себя резервуар для чистой воды, насос для промывки, соленоидные клапаны и дозирующие насосы. Система разработана для обеспечения эффективной промывки при минимизации потерь воды.
На протяжении всего процесса фильтрации мы внедрили различные панели управления, которые настроены для обеспечения надёжной связи между датчиками и подсистемами. Эти панели позволяют нам эффективно контролировать и управлять системой фильтрации. Мы также включили ручные опции управления, чтобы оператор мог инициировать определенные действия, сохраняя необходимые защитные функции.

Разработка этой системы фильтрации морской воды была сложной, но чрезвычайно интересной задачей. Мы уверены, что наш проект обеспечит остров надежным источником питьевой воды на долгие годы.