Reversās osmozes sistēmas darbība un membrānas piesārņojuma apstrāde
Reversās osmozes tehnoloģija galvenokārt izmanto spiediena starpību abās membrānas pusēs kā spēku, lai realizētu membrānas atdalīšanu un filtrēšanu. Tā ir ļoti progresīva un efektīva enerģijas taupīšanas membrānas atdalīšanas tehnoloģija.
RO pamati un priekšrocības
Reversās osmozes membrāna ir reversās osmozes tehnoloģijas galvenā sastāvdaļa. Tā ir mākslīga daļēji caurlaidīga membrāna ar noteiktām īpašībām. Tas ir izgatavots no polimēru materiāliem un simulē bioloģiskos puscaurlaidīgus membrānas materiālus.
Reversās osmozes sistēma, kas pazīstama arī kā reversā osmoze, ir membrānas atdalīšanas operācija, kas izmanto spiediena starpību kā dzinējspēku, lai atdalītu šķīdinātājus no ūdens šķīdumiem, un ir piemaisījumu filtrēšanas process no ūdens. Tā kā tas ir pretējs dabiskās infiltrācijas virzienam, to sauc par reverso osmozi.
Tehniskais princips ir izdarīt spiedienu uz vienu membrānas pusi, iedarbojoties augstākā par šķīduma osmotisko spiedienu. Kad spiediens pārsniedz osmotisko spiedienu, šķīdinātājs caurvijas pretējā virzienā, lai atdalītu šīs vielas no ūdens. Šķīdinātāju, kas iegūts membrānas zema spiediena pusē, sauc par permeātu; Koncentrēto šķīdumu augstspiediena pusē sauc par koncentrātu.
Ja jūras ūdens attīrīšanai izmanto reversās osmozes tehnoloģiju, membrānas zema spiediena pusē iegūst saldūdeni, un augstspiediena pusē iegūst sālījumu. Reversās osmozes spiedienu var izmantot, lai sasniegtu atdalīšanas, ekstrakcijas, attīrīšanas un koncentrēšanās mērķi. Reversā osmoze ir ūdens attīrīšanas tehnoloģija, izmantojot membrānas atdalīšanu, kas pieder pie šķērsplūsmas filtrēšanas fizikālās metodes. Tās priekšrocības ir šādas: · Istabas temperatūrā, paļaujoties uz ūdens spiedienu kā dzinējspēku, ekspluatācijas izmaksas ir zemas;
· Nav liela daudzuma skābes un sārmu noplūdes, nav piesārņojuma videi;
· Sistēma ir vienkārša, viegli lietojama un ļoti automatizēta;
· Tam ir liels pielāgošanās diapazons neapstrādāta ūdens kvalitātei, un notekūdeņu ūdens kvalitāte ir stabila;
· Iekārta aizņem nelielu platību, un apkopes darba slodze ir neliela.
RO ūdens attīrīšanas pamatprocess
Pirmkārt, viena posma viena posma ārstēšanas process. Pēc tam, kad šķidrums nonāk membrānas modulī, izvelk tīru ūdeni un koncentrētu šķidrumu. Salīdzinot ar citiem reversās osmozes ūdens attīrīšanas procesiem, šī procesa kopējais process ir ērtāk un vieglāk lietojams, taču tam ir augsti ierobežojumi un tas nevar atbilst augstākām ūdens kvalitātes prasībām.
Otrkārt, vienpakāpju daudzpakāpju ārstēšanas process. Balstoties uz viena posma viena posma apstrādes procesu, šķidrums tiek koncentrēts vairākos posmos. Salīdzinot ar vienpakāpes vienpakāpes attīrīšanas procesu, šī procesa sarežģītība ir lielāka, kas var atbilst augstākām ūdens kvalitātes prasībām un realizēt ūdens resursu pārstrādi.
Trešais, divpakāpju viena posma ārstēšanas process. Gadījumā, ja ir grūti izpildīt faktiskās ūdens kvalitātes prasības, izmantojot primāro metodi, var izmantot sekundāro un vienposma attīrīšanas procesu. Salīdzinot ar iepriekš minētajiem diviem pirmā posma procesiem, otrā posma viena posma apstrādes procesa izmantošana var pagarināt reversās osmozes membrānas lietošanas laiku un neprasa pārāk daudz darbaspēka darbību, kā arī samazinās atbilstošās ārstēšanas izmaksas.
RO pielietojums ūdens attīrīšanā
Uzlabota pilsētas notekūdeņu attīrīšana
Uzlabotā pilsētas ūdens piesārņojuma attīrīšanā reversās osmozes tehnoloģija var palielināt notekūdeņu reģenerācijas līmeni un tiek plaši izmantots.
Pastāv atšķirības starp ūdens piesārņojuma progresīvo attīrīšanas efektu, ko rada dažādu materiālu reversās osmozes membrānas. Vispārīgi runājot, uzlabotā pilsētas ūdens piesārņojuma attīrīšanā pēc tam, kad pilsētas iedzīvotāju sadzīves notekūdeņi ir attīrīti atbilstoši standartam, prasības attīrītā ūdens kvalitātei ir augstākas (piemēram, pārgūts ūdens). Šajā laikā celulozes triacetāta dobās šķiedras membrāna, spirālveida apvīta polivinilspirta kompozīta plēve var spēlēt labāku efektu.
Salīdzinot ar reversās osmozes membrānām, kas izgatavotas no citiem materiāliem, iepriekš minēto divu materiālu reversās osmozes membrānām ir aiztures ātrums 100% fekāliju koliformu baktērijām, hromatiskums nav augstāks par 1 grādu un permeāts 1mg/L~2mg/L;. Tajā pašā laikā šo divu materiālu reversās osmozes membrānām ir lielāka ūdens plūsma un spēcīgāka pretpiesārņojuma spēja.
Rūpniecisko notekūdeņu attīrīšana
1) Darbs ar smago metālu joniem
Reversās osmozes ūdens attīrīšanas tehnoloģijas piemērošanai rūpnieciskajā notekūdeņu attīrīšanā ir ļoti labs efekts, kas atbilst vispārējam rūpnieciskās ekonomikas un racionalitātes dizaina principam, kā arī var samazināt enerģijas patēriņu, ekspluatācijas izmaksas un ekspluatācijas un apsaimniekošanas grūtības.
Reversās osmozes ierīce, ko izmanto rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanai, parasti ir iekšējā spiediena caurule vai ruļļa tipa sastāvdaļa. Spiediens parasti ir stabils aptuveni 218 MPa, un efekts ir lielisks smago metālu jonu atgūšanā. Starp tiem reversās osmozes ierīces darba spiediens, kas balstīts uz iekšējā spiediena cauruļveida komponentiem, ir stabils 217MPa. Šobrīd niķeļa atgūšanas līmenis ir virs 99%, un niķeļa atdalīšanas ātrums ir robežās no 97.12% ~ 97.17%.
2) Naftas notekūdeņu attīrīšana
Vispārīgi runājot, eļļa eļļas notekūdeņos galvenokārt pastāv trīs veidos, ieskaitot emulģētu eļļu, izkliedētu eļļu un peldošo eļļu. Salīdzinājumam, naftas un peldošās naftas izkliedēšanas apstrādes metodes ir salīdzinoši vienkāršas. Paļaujoties uz mehānisko atdalīšanu, nokrišņiem un aktīvās ogles adsorbciju, attiecīgās eļļas saturu var ievērojami samazināt. Tomēr emulģētai eļļai tas satur organiskas vielas, kas var spēlēt virsmaktīvās vielas lomu, un eļļa parasti pastāv mikronu lieluma daļiņās, tāpēc tai ir ārkārtīgi augsta stabilitāte, un ir grūti efektīvi un ātri realizēt ūdens-eļļas atdalīšanu.
Ar reversās osmozes ūdens attīrīšanas tehnoloģijas atbalstu var panākt koncentrāciju un atdalīšanu, neiznīcinot emulsiju, un pēc tam koncentrētais šķidrums tiek sadedzināts, un permeāts tiek pārstrādāts vai izvadīts.
Šajā posmā eļļainu notekūdeņu attīrīšanā, ņemot vērā galīgo attīrīšanas efektu un notekūdeņu kvalitāti, reversās osmozes ūdens attīrīšanas tehnoloģija parasti tiek izmantota kombinācijā ar citām attīrīšanas metodēm. Piemēram, pašsagatavots DEMUL-B1 tiek izmantots kā demulgators, lai demulgētu augstas koncentrācijas O / W vērpšanas apdares notekūdeņus, un pēc tam demulģētais ūdens paraugs tiek tālāk apstrādāts ar OSMONICS SE reversās osmozes membrānu. Rezultāti liecina, ka COD noņemšanas ātrums sasniedz 99,96% un eļļas saturs ir gandrīz nenosakāms attīrītajā ūdenī pēc "demulsifikācijas-reversās osmozes" apstrādes.
Atsāļots iesāļūdens
Iesāļotā ūdens atsāļošanas procesā, ieviešot reversās osmozes ūdens attīrīšanas tehnoloģiju, tā var efektīvi nomākt neorganiskos sāls jonus, piemēram, magnija jonus un kalcija jonus, kas atrodas sālsūdenī, un realizēt tīra ūdens kvalitātes uzlabošanu.
Šajā posmā cilvēku prasības tīra ūdens kvalitātei palielinās, un sākotnējā apstrādes metode (pretskalantu pievienošana sālsūdenim) ir grūti apmierināt cilvēku faktiskās prasības, un reversās osmozes ūdens attīrīšanas tehnoloģijas ieviešana ir neizbēgama izvēle.
Iesāļotā ūdens atsāļošanas darbībā, izmantojot reversās osmozes ierīces, ir nepieciešams regulāri pārbaudīt SDI indeksu, stingri kontrolēt atgūšanas ātrumu, pievērst uzmanību spiediena starpībai starp membrānas moduļiem un izmērīt ūdens ražošanas un atsāļošanas ātruma izmaiņas reāllaikā. Praksē reversās osmozes ierīces atsāļošanas ātrums ir stabils virs 96%, un ūdens kvalitāte pēc atsāļošanas atbilst mājsaimniecības dzeramā ūdens standartam.
Kā tikt galā ar RO membrānas piesārņošanu Membrānas piesārņojums attiecas uz daļiņām, koloidālām daļiņām vai izšķīdušo makromolekulu barības šķidrumā, kas saskaras ar membrānu, ko izraisa fizikālā un ķīmiskā mijiedarbība ar membrānu vai koncentrācijas polarizācija, lai noteiktu izšķīdināto vielu koncentrācija uz membrānas virsmas pārsniegtu tās šķīdību un mehānisko iedarbību. Adsorbcija un nogulsnēšanās uz membrānas virsmas vai membrānas porās izraisa membrānas poru izmēru mazāku vai aizsērējušu, kā rezultātā rodas neatgriezeniska izmaiņu parādība, kas ievērojami samazina membrānas plūsmu un atdalīšanas īpašības.
Mikrobu piesārņojums
1) Cēloņi
Mikrobu piesārņojums attiecas uz parādību, ka mikroorganismi uzkrājas membrānas un ūdens saskarnē, tādējādi ietekmējot sistēmas darbību.
Šie mikroorganismi izmanto reversās osmozes membrānu kā nesēju, paļaujas uz barības vielām reversās osmozes koncentrētā ūdens sekcijā, lai vairotos un augtu, un veido bioplēves slāni uz reversās osmozes membrānas virsmas, kā rezultātā strauji palielinās spiediena starpība starp reversās osmozes sistēmas ieplūdes un izplūdes ūdeni. strauja samazināšanās, piesārņojot produkta ūdeni.
Bioplēve, kas sastāv no mikroorganismiem, var tieši (ar fermentu iedarbību) vai netieši (ar vietējā pH vai reducēšanas potenciāla iedarbību) noārdīt membrānas polimērus vai citus reversās osmozes vienības komponentus, kā rezultātā tiek saīsināts membrānas kalpošanas laiks, bojāta membrānas struktūras integritāte un pat izraisīt lielu sistēmas kļūmi.
2) Kontroles metode
Bioloģisko piesārņojumu var kontrolēt ar nepārtrauktu vai periodisku ieplūdes ūdens dezinfekciju. Neapstrādātam ūdenim, kas savākts no virsmas un sekls pazemes, jāuzstāda sterilizācijas un dozēšanas ierīces, kā arī jāpievieno fungicīdi uz hlora bāzes. Deva parasti ir balstīta uz atlikušo hlora saturu ieplūdes > 1 mg/l.
Ķīmiskais piesārņojums
1) Cēloņi
Kopējais ķīmiskais piesārņojums ir karbonāta skalas nogulsnēšanās membrānas elementā, no kuriem lielākā daļa ir nepareiza darbība, nepilnīga mēroga inhibitoru dozēšanas sistēma, skalas inhibitoru dozēšanas pārtraukšana darbības laikā utt. Ja tas netiks atklāts laikā, darba spiediens palielināsies, spiediena starpība palielināsies, un ūdens ražošanas ātrums samazināsies dažu dienu laikā. Ja izvēlētais mēroga inhibitors neatbilst ūdens kvalitātei vai deva ir nepietiekama, membrāna Mērogošanas parādība elementā, gaismas piesārņojums membrānas elementā var atjaunot tā funkciju, izmantojot ķīmisku tīrīšanu, un smagos gadījumos tas izraisīs arī dažu nopietni piesārņotu membrānas elementu noņemšanu metāllūžņos.
2) Kontroles metode
Lai novērstu netīrumu membrānas elementos, vispirms izvēlieties reversās osmozes antiskalantu, kas piemērots sistēmas ūdens avota ūdens kvalitātei, un nosakiet optimālo dozēšanas daudzumu. Otrkārt, stipriniet dozēšanas sistēmas uzraudzību, pievērsiet īpašu uzmanību smalkajām darbības parametru izmaiņām un savlaicīgi noskaidrojiet novirzes iemeslus. Turklāt lielāko daļu augstā Fe3+ satura iemeslu ūdenī izraisa cauruļvadu sistēma. Tāpēc sistēmas cauruļvadi, ieskaitot ūdens avotu cauruļvadus, pēc iespējas vairāk izmanto tērauda oderētus plastmasas cauruļvadus, lai samazinātu Fe3+ saturu.
Suspendētās daļiņas un koloidālais piesārņojums
1) Cēloņi
Suspendētās daļiņas un koloīdi ir galvenās vielas, kas piesārņo reversās osmozes membrānas, kā arī ir galvenais pārmērīgu notekūdeņu SDI (dūņu blīvuma indekss) cēlonis.
Dažādu ūdens avotu un reģionu dēļ suspendēto daļiņu un koloīdu sastāvs ir arī diezgan atšķirīgs. Parasti nepiesārņotu virszemes ūdeņu un seklu gruntsūdeņu galvenās sastāvdaļas ir: baktērijas, māls, koloidālais silīcijs, dzelzs oksīdi, humīnskābes produkti un mākslīgi pārmērīgi flokulanti un koagulanti (piemēram, dzelzs sāļi) pirmapstrādes sistēmā , alumīnija sāļi utt.) Uc.
Turklāt Pozitīvi lādētu polimēru kombinācija neapstrādātā ūdenī un negatīvi uzlādēta antiskalantu kombinācija reversās osmozes sistēmās, lai veidotu nogulsnes, ir arī viens no šāda veida piesārņojuma cēloņiem.
2) Kontroles metode
Ja suspendēto cieto vielu saturs neapstrādātūdenī ir lielāks par 70 mg/l, pirmapstrādes metodes koagulācija, dzidrināšana un filtrēšana parasti tiek izmantoti; ja suspendēto cietvielu saturs neapstrādātūdenī ir mazāks par 70 mg/l, pirmapstrādes metode koagulācija un filtrēšana parasti tiek izmantots; Kad <10mg/L, the pretreatment method of tiešā filtrēšana parasti tiek izmantots.
Turklāt Mikrofiltrācija vai ultrafiltrācija ir efektīva nesen parādījusies duļķainības un neizšķīdušo organisko vielu membrānas apstrādes metode. Tas var noņemt visas suspendētās cietās vielas, baktērijas, lielāko daļu koloīdu un neizšķīdušās organiskās vielas. Tas ir ideāls priekšapstrādes process reversās osmozes sistēmām. .
Piesardzības pasākumi, lietojot RO
Izmantojot reversās osmozes tehnoloģiju ūdens attīrīšanā, jāveic nepieciešamā notekūdeņu filtrēšana. Filtrēšana ir pamats reversās osmozes tehnoloģijai. Filtrēšanas process ir stingri jākontrolē, lai novērstu piemaisījumu iekļūšanu ūdenī reversās osmozes sistēmā, lai aizsargātu caurlaidīgo membrānu un aprīkojumu, palielinātu ūdens izplūdi un samazinātu korozijas iespēju.
Reversās osmozes ierīce regulāri jāizskalo, it īpaši, lai notīrītu skalu, saglabātu labu puscaurlaidīgās membrānas darbību un pagarinātu ierīces kalpošanas laiku.
Ja reversās osmozes ierīce netiek izmantota, to ietekmēs notekūdeņi, tādējādi audzējot mikroorganismus. Tāpēc ierīces izslēgšanas periodā tā ir jāmazgā un jādezinficē, un temperatūra izslēgšanas periodā ir labi jāiestata, lai nodrošinātu Aizsargājiet reversās osmozes membrānu.
Operatoriem ir stingri jāievēro ekspluatācijas procedūras un ekspluatācijas specifikācijas, pastāvīgi jāuzlabo to profesionālā kvalitāte un pirms lietošanas rūpīgi jāpārbauda ierīce, lai izvairītos no ierīces bojājumiem operatora kļūdu dēļ, nodrošinātu, ka ierīce var normāli darboties, un nevainojami veikt notekūdeņu attīrīšanas darbus.