Działanie systemu odwróconej osmozy i oczyszczanie membrany

Zapraszamy do kontaktu z nami WhatsApp
15 grudzień 2022

Działanie systemu odwróconej osmozy i oczyszczanie membrany


Technologia odwróconej osmozy wykorzystuje głównie różnicę ciśnień po obu stronach membrany jako moc do realizacji separacji i filtracji membrany. Jest to bardzo zaawansowana i skuteczna energooszczędna technologia separacji membranowej.
Podstawy i zalety RO

Membrana odwróconej osmozy jest podstawowym elementem technologii odwróconej osmozy. Jest to sztuczna membrana półprzepuszczalna o określonych właściwościach. Wykonany jest z materiałów polimerowych i symuluje biologiczne półprzepuszczalne materiały membranowe.

System odwróconej osmozy, znany również jako odwrócona osmoza, to operacja separacji membranowej, która wykorzystuje różnicę ciśnień jako siłę napędową do oddzielania rozpuszczalników od roztworów wodnych i jest procesem filtrowania zanieczyszczeń z wody. Ponieważ jest przeciwny do kierunku naturalnej infiltracji, nazywa się to odwróconą osmozą.

Zasada techniczna polega na przyłożeniu ciśnienia po jednej stronie membrany pod wpływem ciśnienia wyższego niż osmotyczne roztworu. Gdy ciśnienie przekroczy ciśnienie osmotyczne, rozpuszczalnik przeniknie w przeciwnym kierunku, aby oddzielić te substancje od wody. Rozpuszczalnik otrzymany po stronie niskiego ciśnienia membrany nazywany jest permeatem; Stężony roztwór po stronie wysokiego ciśnienia nazywa się koncentratem.

Jeśli do uzdatniania wody morskiej stosuje się technologię odwróconej osmozy, słodką wodę uzyskuje się po stronie niskiego ciśnienia membrany, a solankę po stronie wysokiego ciśnienia. Ciśnienie odwróconej osmozy może być wykorzystane do osiągnięcia celu separacji, ekstrakcji, oczyszczania i zagęszczania.
Odwrócona osmoza to technologia uzdatniania wody wykorzystująca separację membranową, która należy do fizycznej metody filtracji krzyżowej. Jego zalety są następujące:
· W temperaturze pokojowej, opierając się na ciśnieniu wody jako sile napędowej, koszt eksploatacji jest niski;

· Brak dużej ilości zrzutów kwasów odpadowych i zasad, brak zanieczyszczenia środowiska;

· System jest prosty, łatwy w obsłudze i wysoce zautomatyzowany;

· Ma duży zakres zdolności adaptacji do jakości wody surowej, a jakość ścieków jest stabilna;

· Sprzęt zajmuje niewielką powierzchnię, a nakład pracy związany z konserwacją jest niewielki.

 
Podstawowy proces uzdatniania wody RO
Pierwszy, jednoetapowy, jednoetapowy proces leczenia. Po dostaniu się cieczy do modułu membranowego wyciągana jest czysta woda i stężona ciecz. W porównaniu z innymi procesami uzdatniania wody metodą odwróconej osmozy, cały proces tego procesu jest wygodniejszy i łatwiejszy w obsłudze, ale ma duże ograniczenia i nie może spełnić wyższych wymagań dotyczących jakości wody.

Drugi, jednoetapowy, wieloetapowy proces leczenia. W oparciu o jednoetapowy, jednoetapowy proces oczyszczania, ciecz jest zagęszczana w wielu etapach. W porównaniu z jednoetapowym jednoetapowym procesem uzdatniania, złożoność tego procesu jest wyższa, co może spełnić wyższe wymagania dotyczące jakości wody i zrealizować recykling zasobów wodnych.

Trzeci, dwuetapowy, jednoetapowy proces leczenia. W przypadku, gdy trudno jest spełnić rzeczywiste wymagania dotyczące jakości wody przy użyciu metody pierwotnej, można zastosować wtórny i jednoetapowy proces uzdatniania. W porównaniu z powyższymi dwoma procesami pierwszego etapu, zastosowanie jednoetapowego procesu oczyszczania drugiego etapu może przedłużyć żywotność membrany odwróconej osmozy i nie wymaga zbyt dużej siły roboczej, a także zmniejsza się odpowiedni koszt leczenia.

Zastosowanie RO w uzdatnianiu wody
Zaawansowane oczyszczanie ścieków komunalnych

W zaawansowanym leczeniu zanieczyszczenia wody miejskiej technologia odwróconej osmozy może zwiększyć wskaźnik odzysku ścieków i jest szeroko stosowany.

Istnieją różnice w zaawansowanych efektach oczyszczania zanieczyszczenia wody wytwarzanego przez membrany odwróconej osmozy z różnych materiałów. Ogólnie rzecz biorąc, w zaawansowanym oczyszczaniu zanieczyszczeń wody miejskiej, po oczyszczeniu ścieków bytowych mieszkańców miast zgodnie z normą, wymagania dotyczące jakości uzdatnionej wody są wyższe (np. woda odzyskana). W tej chwili membrana z trioctanu celulozy, spiralnie zwijana folia kompozytowa z polialkoholu winylowego może odgrywać lepszy efekt.

W porównaniu z membranami odwróconej osmozy wykonanymi z innych materiałów, membrany odwróconej osmozy z powyższych dwóch materiałów mają współczynnik retencji wynoszący 100% dla bakterii z grupy coli w kale, chromatyczność nie wyższa niż 1 stopień i przenikanie 1 mg / L ~ 2 mg / L. Jednocześnie membrany odwróconej osmozy z tych dwóch materiałów mają wyższy strumień wody i silniejszą zdolność przeciwdziałania zanieczyszczeniom.

Oczyszczanie ścieków przemysłowych

1) Radzenie sobie z jonami metali ciężkich

Zastosowanie technologii uzdatniania wody metodą odwróconej osmozy do oczyszczania ścieków przemysłowych daje bardzo dobry efekt, który jest zgodny z ogólną zasadą projektowania gospodarki przemysłowej i racjonalności, a także może zmniejszyć zużycie energii, koszty operacyjne oraz trudności w obsłudze i zarządzaniu.

Urządzenie do odwróconej osmozy stosowane do oczyszczania ścieków przemysłowych jest na ogół wewnętrzną rurą ciśnieniową lub elementem rolkowym. Ciśnienie jest na ogół stabilne i wynosi około 218 MPa, a efekt jest doskonały w odzyskiwaniu jonów metali ciężkich. Wśród nich ciśnienie robocze urządzenia do odwróconej osmozy opartego na wewnętrznych ciśnieniowych elementach rurowych jest stabilne i wynosi 217 MPa. W tej chwili wskaźnik odzysku niklu wynosi powyżej 99%, a stopień separacji niklu mieści się w zakresie 97,12% ~ 97,17%.

2) Oczyszczanie ścieków zaolejonych

Ogólnie rzecz biorąc, olej w ściekach zaolejonych występuje głównie w trzech formach, w tym oleju zemulgowanego, oleju rozproszonego i oleju pływającego. Dla porównania, metody leczenia oleju dyspergującego i oleju pływającego są stosunkowo proste. Po zastosowaniu mechanicznej separacji, wytrącania i adsorpcji węgla aktywnego, zawartość odpowiedniego oleju może zostać znacznie zmniejszona. Jednak w przypadku oleju emulgowanego zawiera on materię organiczną, która może pełnić rolę środka powierzchniowo czynnego, a olej na ogół występuje w cząstkach o wielkości mikronów, dzięki czemu ma wyjątkowo wysoką stabilność i trudno jest skutecznie i szybko przeprowadzić separację woda-olej.

Dzięki wsparciu technologii uzdatniania wody metodą odwróconej osmozy można osiągnąć zagęszczenie i separację bez niszczenia emulsji, a następnie skoncentrowaną ciecz spala się, a permeat jest poddawany recyklingowi lub odprowadzany.

Na tym etapie, w oczyszczaniu ścieków zaolejonych, ze względu na uwzględnienie końcowego efektu oczyszczania i jakości ścieków, technologia uzdatniania wody metodą odwróconej osmozy jest zwykle stosowana w połączeniu z innymi metodami oczyszczania. Na przykład, samodzielnie przygotowany DEMUL-B1 jest używany jako deemulgator do demulgowania ścieków o wysokim stężeniu O/W wirujących, a następnie zdemulgowana próbka wody jest dalej oczyszczana membraną odwróconej osmozy SE firmy OSMONICS. Wyniki pokazują, że szybkość usuwania ChZT sięga 99,96%, a zawartość oleju jest prawie niewykrywalna w oczyszczonej wodzie po zabiegu "demulgacji i odwróconej osmozy".

Odsolona woda słonawa

W procesie odsalania wody słonawej, wprowadzając technologię uzdatniania wody metodą odwróconej osmozy, może skutecznie tłumić jony soli nieorganicznej, takie jak jony magnezu i jony wapnia zawarte w słonej wodzie, i zrealizuj poprawę jakości czystej wody.

Na tym etapie rosną wymagania ludzi dotyczące jakości czystej wody, a pierwotna metoda uzdatniania (dodawanie antyskalantu do słonej wody) jest trudna do zaspokojenia rzeczywistych wymagań ludzi, a wprowadzenie technologii uzdatniania wody metodą odwróconej osmozy jest nieuniknionym wyborem.

W operacji odsalania wody słonawej przy użyciu urządzeń do odwróconej osmozy, konieczne jest regularne testowanie wskaźnika SDI, ścisła kontrola współczynnika odzysku, zwracanie uwagi na różnicę ciśnień między modułami membranowymi oraz mierzenie zmian w produkcji wody i szybkości odsalania w czasie rzeczywistym. W praktyce szybkość odsalania urządzenia do odwróconej osmozy jest stabilna powyżej 96%, a jakość wody po odsalaniu spełnia normę wody pitnej w gospodarstwie domowym.

 
Jak radzić sobie z zanieczyszczeniem membrany RO
Zanieczyszczenie membrany odnosi się do cząstek, cząstek koloidalnych lub makrocząsteczek substancji rozpuszczonej w cieczy zasilającej w kontakcie z membraną, co jest spowodowane fizycznymi i chemicznymi interakcjami z membraną lub polaryzacją stężenia, tak że stężenie niektórych substancji rozpuszczonych na powierzchni membrany przekracza jej rozpuszczalność i działanie mechaniczne. Adsorpcja i osadzanie się na powierzchni membrany lub w porach membrany powoduje, że wielkość porów membrany staje się mniejsza lub zatkana, co powoduje nieodwracalne zjawisko zmiany, które znacznie zmniejsza strumień membrany i charakterystykę separacji.
 
Zanieczyszczenie mikrobiologiczne

1) Przyczyny

Zanieczyszczenie mikrobiologiczne odnosi się do zjawiska polegającego na tym, że mikroorganizmy gromadzą się na granicy faz membrana-woda, wpływając w ten sposób na działanie systemu.

Mikroorganizmy te wykorzystują membranę odwróconej osmozy jako nośnik, polegają na składnikach odżywczych w skoncentrowanej sekcji wodnej odwróconej osmozy w celu rozmnażania i wzrostu oraz tworzą warstwę biofilmu na powierzchni membrany odwróconej osmozy, co powoduje szybki wzrost różnicy ciśnień między wodą wlotową i wylotową systemu odwróconej osmozy. szybki spadek przy jednoczesnym zanieczyszczeniu wody produktu.

Biofilm złożony z mikroorganizmów może bezpośrednio (poprzez działanie enzymów) lub pośrednio (poprzez działanie lokalnego pH lub potencjału redukcyjnego) rozkładać polimery membranowe lub inne elementy jednostki odwróconej osmozy, powodując skrócenie żywotności membrany, uszkodzenie integralności struktury membrany, a nawet spowodować poważną awarię systemu.

2) Metoda kontroli

Skażenie biologiczne można kontrolować poprzez ciągłą lub okresową dezynfekcję wody dopływającej. Do wody surowej zbieranej z powierzchni i płytkiego pod ziemią należy zainstalować urządzenia sterylizujące i dozujące, a także dodać fungicydy na bazie chloru. Dozowanie jest ogólnie oparte na zawartości chloru resztkowego w dopływie > 1 mg/l.

Zanieczyszczenie chemiczne

1) Przyczyny

Powszechnym zanieczyszczeniem chemicznym jest osadzanie się kamienia węglowego w elemencie membrany, z których większość to nieprawidłowe działanie, niedoskonały system dozowania inhibitora kamienia, przerwanie dozowania inhibitora kamienia podczas pracy itp. Jeśli nie zostanie wykryty na czas, ciśnienie robocze wzrośnie, różnica ciśnień wzrośnie, a tempo produkcji wody zmniejszy się w ciągu kilku dni. Jeśli wybrany inhibitor kamienia nie odpowiada jakości wody lub dozowanie jest niewystarczające, zjawisko osadzania się kamienia membranowego w elemencie, lekkie zanieczyszczenie elementu membranowego może przywrócić jego funkcję poprzez czyszczenie chemiczne, a w ciężkich przypadkach spowoduje również złomowanie niektórych poważnie zanieczyszczonych elementów membrany.

2) Metoda kontroli

Aby zapobiec zanieczyszczeniu elementów membrany, należy najpierw wybrać antyskalant do odwróconej osmozy odpowiedni do jakości wody w źródle wody w systemie i określić optymalną ilość dozowania. Po drugie, wzmocnij monitorowanie systemu dozowania, zwróć szczególną uwagę na subtelne zmiany parametrów pracy i na czas poznaj przyczyny nieprawidłowości. Ponadto większość przyczyn wysokiej zawartości Fe3+ w wodzie jest spowodowana systemem rurociągów. Dlatego rurociągi systemowe, w tym rurociągi ze źródłem wody, w jak największym stopniu wykorzystują rurociągi z tworzywa sztucznego wyłożone stalą, aby zmniejszyć zawartość Fe3+.

Pył zawieszony i zanieczyszczenia koloidalne

1) Przyczyny

Zawieszone cząstki i koloidy są głównymi substancjami, które zanieczyszczają membrany odwróconej osmozy, a także są główną przyczyną nadmiernych ścieków SDI (wskaźnik gęstości osadu).

Ze względu na różne źródła wody i regiony, skład zawieszonych cząstek i koloidów jest również zupełnie inny. Ogólnie rzecz biorąc, głównymi składnikami niezanieczyszczonych wód powierzchniowych i płytkich wód gruntowych są: bakterie, glina, krzem koloidalny, tlenki żelaza, produkty kwasu humusowego oraz sztucznie nadmierne flokulanty i koagulanty (takie jak sole żelaza) w systemie obróbki wstępnej, sole glinu itp.) itd.

W dodatku Połączenie dodatnio naładowanych polimerów w wodzie surowej i ujemnie naładowanych antyskalantów w systemach odwróconej osmozy w celu wytrącenia się jest również jedną z przyczyn tego typu zanieczyszczeń.

2) Metoda kontroli

Gdy zawartość zawieszonych ciał stałych w wodzie surowej przekracza 70 mg / l, metody obróbki wstępnej Koagulacja, klarowanie i filtracja są zwykle używane; gdy zawartość zawiesiny ciał stałych w wodzie surowej jest mniejsza niż 70 mg / l, metoda obróbki wstępnej Koagulacja i filtracja jest zwykle używany; Kiedy <10mg/L, the pretreatment method of Filtracja bezpośrednia jest zwykle używany.

W dodatku Mikrofiltracja lub ultrafiltracja to skuteczna metoda membranowego oczyszczania zmętnienia i nierozpuszczonej materii organicznej, która pojawiła się niedawno. Może usunąć wszystkie zawieszone ciała stałe, bakterie, większość koloidów i nierozpuszczoną materię organiczną. Jest to idealny proces obróbki wstępnej dla systemów odwróconej osmozy. .

 
Środki ostrożności podczas korzystania z RO

Podczas stosowania technologii odwróconej osmozy w uzdatnianiu wody należy przeprowadzić niezbędną filtrację ścieków. Filtracja jest podstawą technologii odwróconej osmozy, która może odgrywać pewną rolę. Proces filtracji musi być ściśle kontrolowany, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do systemu odwróconej osmozy do wody, aby chronić przepuszczalną membranę i sprzęt, zwiększyć wydajność wody i zmniejszyć możliwość korozji.

Urządzenie do odwróconej osmozy powinno być regularnie przepłukiwane, szczególnie w celu oczyszczenia kamienia, utrzymania dobrej wydajności membrany półprzepuszczalnej i przedłużenia żywotności urządzenia.

Gdy urządzenie do odwróconej osmozy nie jest używane, będzie miało wpływ na ścieki ograniczające, rozmnażając w ten sposób mikroorganizmy. Dlatego w okresie wyłączenia urządzenia należy je umyć i zdezynfekować, a temperatura w okresie wyłączenia powinna być dobrze ustawiona, aby zapewnić ochronę membrany odwróconej osmozy.

Operatorzy powinni ściśle przestrzegać procedur operacyjnych i specyfikacji operacyjnych, stale poprawiać ich profesjonalną jakość i dokładnie sprawdzać urządzenie przed użyciem, aby uniknąć uszkodzenia urządzenia z powodu błędów operatora, upewnić się, że urządzenie może działać normalnie i płynnie przeprowadzać oczyszczanie ścieków.

Zadawaj pytania