Rad sistema reverzne osmoze i tretman obraštanja membrane
Tehnologija reverzne osmoze uglavnom koristi razliku pritiska na obje strane membrane kao moć za realizaciju razdvajanja i filtracije membrane. To je vrlo napredna i efikasna tehnologija odvajanja membrane koja štedi energiju.
Osnove i prednosti RO
Membrana reverzne osmoze je osnovna komponenta tehnologije reverzne osmoze. To je vještačka polupropusna membrana sa određenim karakteristikama. Napravljen je od polimernih materijala i simulira biološke polupropusne membranske materijale.
Sistem reverzne osmoze, poznat i kao reverzna osmoza, je operacija membranskog odvajanja koja koristi razliku pritiska kao pokretačku silu za odvajanje rastvarača od vodenih rastvora, a proces je filtriranja nečistoća iz vode. Budući da je suprotan smjeru prirodne infiltracije, naziva se reverzna osmoza.
Tehnički princip je da se primijeni pritisak na jednu stranu membrane pod djelovanjem višeg od osmotskog pritiska rastvora. Kada pritisak premaši svoj osmotski pritisak, rastvarač će prožimati u suprotnom smjeru kako bi odvojio ove supstance od vode. Rastvarač dobijen na strani niskog pritiska membrane naziva se permeat; Koncentrirani rastvor na strani visokog pritiska naziva se koncentrat.
Ako se tehnologija reverzne osmoze koristi za tretiranje morske vode, svježa voda se dobija na strani niskog pritiska membrane, a slana voda se dobija na strani visokog pritiska. Pritisak reverzne osmoze može se koristiti za postizanje svrhe odvajanja, ekstrakcije, pročišćavanja i koncentracije. Reverzna osmoza je tehnologija tretmana vode koja koristi membransko odvajanje, što spada u fizičku metodu unakrsne filtracije. Njegove prednosti su sljedeće: · Na sobnoj temperaturi, oslanjajući se na pritisak vode kao pokretačku snagu, operativni troškovi su niski;
· Nema velike količine otpadnih kiselina i alkalnog ispuštanja, nema zagađenja okoliša;
· Sistem je jednostavan, lak za rukovanje i visoko automatizovan;
· Ima veliki raspon prilagodljivosti kvalitetu sirove vode, a kvalitet otpadnih voda je stabilan;
· Oprema zauzima malu površinu, a opterećenje održavanja je malo.
RO tretman vode osnovni proces
Prvo, jednofazni jednofazni proces liječenja. Nakon što tečnost uđe u membranski modul, čista voda i koncentrirana tečnost se izvlače. U poređenju sa drugim procesima prečišćavanja vode reverznom osmozom, cjelokupni proces ovog procesa je praktičniji i lakši za rukovanje, ali ima visoka ograničenja i ne može zadovoljiti veće zahtjeve kvaliteta vode.
Drugo, jednofazni višefazni proces liječenja. Na osnovu jednostepenog jednostepenog procesa tretmana, tečnost se koncentrira u više koraka. U poređenju sa jednostepenim jednofaznim procesom tretmana, složenost ovog procesa je veća, što može zadovoljiti veće zahtjeve kvaliteta vode i ostvariti recikliranje vodnih resursa.
Treće, dvofazni jednofazni proces liječenja. U slučaju kada je teško ispuniti stvarne zahtjeve za kvalitetom vode koristeći primarnu metodu, može se koristiti sekundarni i jednofazni proces tretmana. U poređenju sa gore navedena dva procesa prve faze, upotreba druge faze jednostepenog procesa tretmana može produžiti vijek trajanja membrane reverzne osmoze i ne zahtijeva previše radne snage, a odgovarajući troškovi tretmana su također smanjeni.
Primjena RO u tretmanu vode
Napredni tretman gradske kanalizacije
U naprednom tretmanu zagađenja urbane vode, tehnologija reverzne osmoze može povećati stopu oporavka kanalizacije i široko se koristi.
Postoje razlike u naprednim efektima tretmana zagađenja vode proizvedenim membranama reverzne osmoze različitih materijala. Općenito govoreći, u naprednom tretmanu zagađenja urbane vode, nakon što je kućna kanalizacija gradskih stanovnika tretirana do standarda, zahtjevi za kvalitet tretirane vode su veći (kao što je obnovljena voda). U ovom trenutku, celulozni triacetat šuplja vlaknasta membrana, spiralno namotani polivinil alkoholni kompozitni film može imati bolji učinak.
U poređenju sa membranama reverzne osmoze napravljenim od drugih materijala, membrane reverzne osmoze gore navedena dva materijala imaju stopu zadržavanja od 100% za fekalne koliformne bakterije, hromatičnost ne veća od 1 stepena, i permeat od 1 mg/L~2mg/L. U isto vrijeme, membrane reverzne osmoze ova dva materijala imaju veći protok vode i jaču sposobnost protiv zagađenja.
Industrijski tretman otpadnih voda
1) Suočavanje s ionima teških metala
Primjena tehnologije reverzne osmoze za prečišćavanje vode u industrijskom tretmanu otpadnih voda ima vrlo dobar efekat, koji je u skladu sa ukupnim principom dizajna industrijske ekonomije i racionalnosti, i može smanjiti potrošnju energije, operativne troškove i poteškoće u radu i upravljanju.
Uređaj za reverznu osmozu koji se koristi za industrijski tretman otpadnih voda je općenito unutrašnja cijev pod pritiskom ili komponenta tipa rolne. Pritisak je općenito stabilan na oko 218 MPa, a efekat je odličan u oporavku iona teških metala. Među njima, radni pritisak uređaja za reverznu osmozu zasnovanog na cjevastim komponentama unutrašnjeg pritiska je stabilan na 217MPa. U ovom trenutku, stopa iskorištenja nikla je iznad 99%, a stopa odvajanja nikla je u rasponu od 97,12% ~ 97,17%.
2) Tretman zauljenih otpadnih voda
Općenito govoreći, ulje u zauljenim otpadnim vodama uglavnom postoji u tri oblika, uključujući emulgirano ulje, raspršeno ulje i plutajuće ulje. Za usporedbu, metode tretmana raspršivanja nafte i plutajuće nafte su relativno jednostavne. Nakon oslanjanja na mehaničko odvajanje, taloženje i adsorpciju aktivnog ugljena, sadržaj odgovarajućeg ulja može se znatno smanjiti. Međutim, za emulgirano ulje, ono sadrži organsku materiju, koja može igrati ulogu surfaktanta, a ulje općenito postoji u česticama veličine mikrona, tako da ima izuzetno visoku stabilnost i teško je efikasno i brzo ostvariti odvajanje vode i ulja.
Uz podršku tehnologije reverzne osmoze za prečišćavanje vode, koncentracija i odvajanje se mogu postići bez uništavanja emulzije, a zatim se koncentrirana tečnost spaljuje, a permeat se reciklira ili ispušta.
U ovoj fazi, u tretmanu zauljenih otpadnih voda, zbog razmatranja konačnog efekta tretmana i kvaliteta otpadnih voda, tehnologija reverzne osmoze za prečišćavanje vode se općenito koristi u kombinaciji sa drugim metodama tretmana. Naprimjer, samopripremljeni DEMUL-B1 se koristi kao deemulgator za deemulgaciju visoke koncentracije O/W otpadnih voda, a zatim se deemulgirani uzorak vode dalje tretira sa OSMONICS-ovom SE membranom za reverznu osmozu. Rezultati pokazuju da stopa uklanjanja KPK dostiže 99,96%, a sadržaj ulja je gotovo nedetektan u pročišćenoj vodi nakon tretmana "demulzifikacija-reverzna osmoza".
Desalinirana bočata voda
U procesu desalinizacije bočate vode, Uvođenjem tehnologije prečišćavanja vode reverzne osmoze, može efikasno suzbiti neorganske ione soli kao što su ioni magnezija i ioni kalcija sadržani u slanoj vodi. i ostvariti poboljšanje kvaliteta čiste vode.
U ovoj fazi, zahtjevi ljudi za kvalitetom čiste vode se povećavaju, a originalna metoda tretmana (dodavanje antiskalanta u slanu vodu) je teško zadovoljiti stvarne zahtjeve ljudi, a uvođenje tehnologije za prečišćavanje vode reverznom osmozom je neizbježan izbor.
U operaciji desalinizacije bočate vode pomoću uređaja za reverznu osmozu, potrebno je redovno testirati SDI indeks, strogo kontrolirati stopu oporavka, obratiti pažnju na razliku pritiska između membranskih modula i mjeriti promjene u proizvodnji vode i stopi desalinizacije u realnom vremenu. U praksi, stopa desalinizacije uređaja za reverznu osmozu je stabilna iznad 96%, a kvalitet vode nakon desalinizacije zadovoljava standard kućne pitke vode.
Kako se nositi sa obraštanjem RO membrane Obraštanje membrane se odnosi na čestice, koloidne čestice ili otopljene makromolekule u tekućini u kontaktu sa membranom, što je uzrokovano fizičkim i hemijskim interakcijama sa membranom ili polarizacijom koncentracije, tako da koncentracija određenih rastvorenih tvari na površini membrane premašuje njenu rastvorljivost i mehaničko djelovanje. Adsorpcija i taloženje na površini membrane ili u membranskim porama uzrokuju da veličina membranskih pora postane manja ili začepljena, što rezultira nepovratnim fenomenom promjena koje značajno smanjuju membranski tok i karakteristike razdvajanja.
Mikrobna kontaminacija
1) Uzroci
Mikrobno obraštanje odnosi se na fenomen da se mikroorganizmi akumuliraju na granici membrana-voda, čime se utiče na performanse sistema.
Ovi mikroorganizmi koriste membranu reverzne osmoze kao nosač, oslanjaju se na hranjive tvari u koncentriranom vodenom dijelu reverzne osmoze za reprodukciju i rast, te formiraju sloj biofilma na površini membrane reverzne osmoze, što rezultira brzim povećanjem razlike u pritisku između ulazne i izlazne vode sistema reverzne osmoze. brzi pad dok kontaminira vodu proizvoda.
Biofilm sastavljen od mikroorganizama može direktno (djelovanjem enzima) ili indirektno (djelovanjem lokalnog pH ili redukcijskog potencijala) razgraditi membranske polimere ili druge komponente jedinice reverzne osmoze, što rezultira skraćenim vijekom trajanja membrane, oštećenjem integriteta strukture membrane, pa čak i uzrokom velikog kvara sistema.
2) Metoda kontrole
Biološka kontaminacija može se kontrolirati kontinuiranom ili povremenom dezinfekcijom utjecajne vode. Uređaji za sterilizaciju i doziranje trebaju biti instalirani za sirovu vodu prikupljenu sa površine i plitko pod zemljom, a fungicide na bazi hlora treba dodati. Doziranje se općenito zasniva na sadržaju rezidualnog hlora u > od 1 mg/L.
Hemijsko zagađenje
1) Uzroci
Uobičajeno hemijsko zagađenje je taloženje karbonatnog kamenca u membranskom elementu, od kojih su većina pogrešan rad, nesavršen sistem doziranja inhibitora skale, prekid doziranja inhibitora kamenca tokom rada, itd. Ako se ne otkrije na vrijeme, radni pritisak će se povećati, razlika u pritisku će se povećati, a stopa proizvodnje vode će se smanjiti u roku od nekoliko dana. Ako odabrani inhibitor kamenca ne odgovara kvalitetu vode ili je doza nedovoljna, fenomen skaliranja membrane u elementu, lagano obraštanje u membranskom elementu može vratiti svoju funkciju hemijskim čišćenjem, a u teškim slučajevima, to će također uzrokovati odbacivanje nekih ozbiljno zagađenih membranskih elemenata.
2) Metoda kontrole
Da bi se spriječilo obraštanje u membranskim elementima, prvo odaberite antiskalant reverzne osmoze pogodan za kvalitet vode u sistemskom izvoru vode i odredite optimalnu količinu doziranja. Drugo, ojačati praćenje sistema doziranja, obratiti pažnju na suptilne promjene u radnim parametrima i na vrijeme otkriti razloge za abnormalnosti. Osim toga, većina razloga za visok sadržaj Fe3+ u vodi je uzrokovana sistemom cjevovoda. Stoga, sistemski cjevovodi, uključujući cjevovode za izvore vode, koriste plastične cjevovode obložene čelikom što je više moguće kako bi se smanjio sadržaj Fe3+.
Suspendirane čestice i koloidno zagađenje
1) Uzroci
Suspendirane čestice i koloidi su glavne supstance koje zagađuju membrane reverzne osmoze, a također su i glavni uzrok prekomjerne efluentne SDI (indeks gustoće mulja).
Zbog različitih izvora vode i regija, sastav suspendiranih čestica i koloida je također prilično različit. Općenito, glavne komponente nezagađenih površinskih voda i plitkih podzemnih voda su: bakterije, glina, koloidni silicij, oksidi željeza, proizvodi huminske kiseline i umjetno prekomjerni flokulanti i koagulanti (kao što su soli željeza) u sistemu za prethodnu obradu, soli aluminija, itd.) itd.
Osim toga Kombinacija pozitivno nabijenih polimera u sirovoj vodi i negativno nabijenih antiskalanata u sistemima reverzne osmoze za formiranje taloga je također jedan od uzroka ove vrste zagađenja.
2) Metoda kontrole
Kada je sadržaj suspendiranih čvrstih materija u sirovoj vodi veći od 70 mg/L, metode prethodnog tretmana koagulacija, bistrenje i filtracija obično se koriste; kada je sadržaj suspendiranih čvrstih tvari u sirovoj vodi manji od 70 mg/L, metoda prethodnog tretmana Koagulacija i filtracija obično se koristi; Kad <10mg/L, the pretreatment method of direktna filtracija obično se koristi.
Osim toga Mikrofiltracija ili ultrafiltracija je efikasan metod za membranski tretman zamućenja i nerastvorene organske materije koja se pojavila nedavno. Može ukloniti sve suspendirane čvrste tvari, bakterije, većinu koloida i nerastvorene organske materije. To je idealan proces predtretmana za sisteme reverzne osmoze. .
Mjere opreza pri korištenju RO
Tokom primjene tehnologije reverzne osmoze u tretmanu vode, potrebno je izvršiti neophodnu filtraciju kanalizacije. Filtracija je osnova za tehnologiju reverzne osmoze koja igra ulogu. Proces filtracije mora biti strogo kontrolisan kako bi se spriječilo da nečistoće uđu u sistem reverzne osmoze u vodi, kako bi se zaštitila propusna membrana i oprema, povećao izlaz vode i smanjila mogućnost korozije.
Uređaj za reverznu osmozu treba redovno ispirati, posebno za čišćenje kamenca, održavanje dobrih performansi polupropusne membrane i produžavanje vijeka trajanja uređaja.
Kada uređaj za reverznu osmozu nije u upotrebi, na njega će utjecati ograničavajuća kanalizacija, čime se uzgajaju mikroorganizmi. Stoga, tokom perioda gašenja uređaja, potrebno ga je oprati i dezinficirati, a temperatura tokom perioda isključivanja treba biti dobro podešena kako bi se osiguralo da zaštitite membranu reverzne osmoze.
Operateri bi se trebali striktno pridržavati operativnih procedura i operativnih specifikacija, kontinuirano poboljšavati svoj profesionalni kvalitet i pažljivo provjeravati uređaj prije upotrebe kako bi se izbjeglo oštećenje uređaja zbog grešaka operatera, osigurati da uređaj može normalno raditi i glatko obavljati radove na prečišćavanju otpadnih voda.