Delovanje sistema reverzne osmoze in obdelava membranskega obraščanja

Dobrodošli, da nas kontaktirate WhatsApp
15. decembra 2022

Delovanje sistema reverzne osmoze in obdelava membranskega obraščanja


Tehnologija reverzne osmoze v glavnem uporablja razliko tlaka na obeh straneh membrane kot moč za uresničitev ločevanja in filtracije membrane. Gre za zelo napredno in učinkovito energetsko varčno tehnologijo membranskega ločevanja.
Osnove in prednosti RO

Membrana reverzne osmoze je osrednja komponenta tehnologije reverzne osmoze. Je umetna polprepustna membrana z določenimi značilnostmi. Izdelan je iz polimernih materialov in simulira biološke polprepustne membranske materiale.

Sistem reverzne osmoze, znan tudi kot reverzna osmoza, je operacija membranskega ločevanja, ki uporablja razliko tlaka kot gonilno silo za ločevanje topil od vodnih raztopin in je proces filtriranja nečistoč iz vode. Ker je nasprotna smeri naravne infiltracije, se imenuje reverzna osmoza.

Tehnično načelo je, da se na eno stran membrane izvaja pritisk pod vplivom, ki je višji od osmotskega tlaka raztopine. Ko tlak preseže osmotski tlak, bo topilo prodrelo v nasprotni smeri, da loči te snovi od vode. Topilo, pridobljeno na nizkotlačni strani membrane, se imenuje permeat; Koncentrirana raztopina na visokotlačni strani se imenuje koncentrat.

Če se za obdelavo morske vode uporablja tehnologija reverzne osmoze, se na nizkotlačni strani membrane pridobi sveža voda, na visokotlačni strani pa slanica. Tlak reverzne osmoze se lahko uporablja za doseganje namena ločevanja, ekstrakcije, čiščenja in koncentracije.
Reverzna osmoza je tehnologija čiščenja vode z uporabo membranske separacije, ki spada v fizikalno metodo filtracije s prečnim tokom. Njegove prednosti so naslednje:
· Pri sobni temperaturi, ki se zanaša na pritisk vode kot gonilno silo, so obratovalni stroški nizki;

· Brez velike količine odpadnih kislin in alkalij, brez onesnaževanja okolja;

· Sistem je preprost, enostaven za upravljanje in visoko avtomatiziran;

· Ima velik razpon prilagodljivosti kakovosti surove vode, kakovost odpadne vode pa je stabilna;

· Oprema zavzema majhno površino, vzdrževalna obremenitev pa je majhna.

 
Osnovni postopek čiščenja vode RO
Prvič, enostopenjski enostopenjski postopek zdravljenja. Ko tekočina vstopi v membranski modul, se izvleče čista voda in koncentrirana tekočina. V primerjavi z drugimi postopki čiščenja vode z reverzno osmozo je celoten proces tega postopka bolj priročen in enostaven za uporabo, vendar ima visoke omejitve in ne more izpolnjevati višjih zahtev glede kakovosti vode.

Drugi, enostopenjski večstopenjski postopek zdravljenja. Na podlagi enostopenjskega enostopenjskega postopka obdelave se tekočina koncentrira v več korakih. V primerjavi z enostopenjskim enostopenjskim postopkom obdelave je kompleksnost tega procesa večja, kar lahko izpolni višje zahteve glede kakovosti vode in uresniči recikliranje vodnih virov.

Tretjič, dvostopenjski enostopenjski postopek zdravljenja. V primeru, da je težko izpolniti dejanske zahteve glede kakovosti vode z uporabo primarne metode, se lahko uporabi sekundarni in enostopenjski postopek čiščenja. V primerjavi z zgornjima dvema procesoma prve stopnje lahko uporaba druge stopnje enostopenjskega postopka obdelave podaljša življenjsko dobo membrane reverzne osmoze in ne zahteva preveč delovne sile, zmanjšajo pa se tudi ustrezni stroški obdelave.

Uporaba RO pri čiščenju vode
Napredno čiščenje komunalnih odplak

Pri naprednem čiščenju onesnaževanja vode v mestih lahko tehnologija reverzne osmoze povečati stopnjo predelave odplak in se pogosto uporablja.

Obstajajo razlike v naprednih učinkih čiščenja onesnaževanja vode, ki ga povzročajo membrane reverzne osmoze različnih materialov. Na splošno so pri naprednem čiščenju onesnaževanja mestne vode po čiščenju gospodinjskih odplak mestnih prebivalcev višje zahteve za kakovost očiščene vode (npr. predelana voda). V tem času celulozna triacetatna membrana iz votlih vlaken, spiralno navita polivinilalkoholna kompozitna folija lahko ima boljši učinek.

V primerjavi z membranami z reverzno osmozo, izdelanimi iz drugih materialov, imajo membrane reverzne osmoze zgornjih dveh materialov stopnjo zadrževanja 100% za fekalne koliformne bakterije, kromatičnost ne višja od 1 stopinje in permeat 1 mg / L ~ 2 mg / L. Hkrati imajo membrane reverzne osmoze teh dveh materialov večji vodni tok in močnejšo sposobnost proti onesnaževanju.

Čiščenje industrijske odpadne vode

1) Ravnanje z ioni težkih kovin

Uporaba tehnologije čiščenja vode z reverzno osmozo pri čiščenju industrijskih odpadnih voda ima zelo dober učinek, ki je v skladu s splošnim načelom zasnove industrijske ekonomije in racionalnosti, in lahko zmanjša porabo energije, obratovalne stroške ter težave pri delovanju in upravljanju.

Naprava za reverzno osmozo, ki se uporablja za čiščenje industrijske odpadne vode, je na splošno notranja tlačna cev ali komponenta tipa valjka. Tlak je na splošno stabilen pri približno 218 MPa, učinek pa je odličen pri obnavljanju ionov težkih kovin. Med njimi je delovni tlak naprave za reverzno osmozo, ki temelji na cevnih komponentah notranjega tlaka, stabilen pri 217 MPa. V tem času je stopnja predelave niklja nad 99%, stopnja ločevanja niklja pa je v razponu od 97, 12% ~ 97, 17%.

2) Čiščenje oljne odpadne vode

Na splošno olje v oljni odpadni vodi v glavnem obstaja v treh oblikah, vključno z emulgiranim oljem, razpršenim oljem in plavajočim oljem. Za primerjavo, metode obdelave razprševanja olja in plavajočega olja so razmeroma preproste. Po zanašanju na mehansko ločevanje, obarjanje in adsorpcijo aktivnega oglja se lahko vsebnost ustreznega olja močno zmanjša. Vendar pa za emulgirano olje vsebuje organske snovi, ki lahko igrajo vlogo površinsko aktivne snovi, olje pa na splošno obstaja v mikronskih delcih, zato ima izjemno visoko stabilnost in je težko učinkovito in hitro uresničiti ločevanje vode in olja.

S podporo tehnologije čiščenja vode z reverzno osmozo je mogoče doseči koncentracijo in ločevanje brez uničenja emulzije, nato pa se koncentrirana tekočina sežge, permeat pa se reciklira ali izprazni.

Na tej stopnji se pri čiščenju oljne odpadne vode zaradi upoštevanja končnega učinka čiščenja in kakovosti odpadnih voda na splošno uporablja tehnologija čiščenja vode z reverzno osmozo v kombinaciji z drugimi metodami čiščenja. Na primer, samopripravljeni DEMUL-B1 se uporablja kot deemulgator za deemulgacijo odpadne vode z visoko koncentracijo O/W, nato pa se deemulgirani vzorec vode nadalje obdela z membrano za reverzno osmozo SE podjetja OSMONICS. Rezultati kažejo, da hitrost odstranjevanja KPK doseže 99,96%, vsebnost olja pa je v prečiščeni vodi po obdelavi "deemulgacija-reverzna osmoza" skoraj nezaznavna.

Desolinirana somornica

V procesu razsoljevanja somornice, z uvedbo tehnologije za obdelavo vode z reverzno osmozo lahko učinkovito zavira anorganske solne ione, kot so magnezijevi ioni in kalcijevi ioni, ki jih vsebuje slana voda, in uresničiti izboljšanje kakovosti čiste vode.

Na tej stopnji se zahteve ljudi po kakovosti čiste vode povečujejo, prvotna metoda obdelave (dodajanje antiskalanta slani vodi) pa je težko izpolniti dejanske zahteve ljudi, uvedba tehnologije za čiščenje vode z reverzno osmozo pa je neizogibna izbira.

Pri razsoljevanju somornice z napravami za reverzno osmozo, potrebno je redno preizkušati indeks SDI, strogo nadzorovati stopnjo izterjave, paziti na razliko v tlaku med membranskimi moduli in meriti spremembe v proizvodnji vode in hitrosti razsoljevanja v realnem času. V praksi je stopnja razsoljevanja naprave za reverzno osmozo stabilna nad 96%, kakovost vode po razsoljevanju pa ustreza standardu za pitno vodo v gospodinjstvu.

 
Kako ravnati z obraščanjem RO membrane
Obraščanje membrane se nanaša na delce, koloidne delce ali makromolekule topne raztopine v dovodni tekočini v stiku z membrano, ki jo povzročajo fizikalne in kemijske interakcije z membrano ali polarizacija koncentracije, tako da koncentracija nekaterih topnih snovi na površini membrane presega njeno topnost in mehansko delovanje. Adsorpcija in odlaganje na površini membrane ali v membranskih porah povzročita, da se velikost membranskih por zmanjša ali zamaši, kar povzroči nepopravljiv pojav spremembe, ki znatno zmanjša membranski tok in značilnosti ločevanja.
 
Mikrobna kontaminacija

1) Vzroki

Mikrobno obraščanje se nanaša na pojav, da se mikroorganizmi kopičijo na vmesniku membrana-voda, kar vpliva na delovanje sistema.

Ti mikroorganizmi uporabljajo membrano reverzne osmoze kot nosilec, se zanašajo na hranila v koncentriranem vodnem delu reverzne osmoze za razmnoževanje in rast ter tvorijo plast biofilma na površini membrane reverzne osmoze, kar povzroči hitro povečanje razlike v tlaku med vstopno in izstopno vodo sistema reverzne osmoze. hiter upad ob onesnaževanju vode izdelka.

Biofilm, sestavljen iz mikroorganizmov, lahko neposredno (z delovanjem encimov) ali posredno (z delovanjem lokalnega pH ali redukcijskega potenciala) razgradi membranske polimere ali druge komponente enote reverzne osmoze, kar povzroči skrajšanje življenjske dobe membrane, poškodbe celovitosti strukture membrane in celo povzroči večjo okvaro sistema.

2) Metoda nadzora

Biološko kontaminacijo je mogoče nadzorovati z neprekinjeno ali občasno dezinfekcijo vtokne vode. Za surovo vodo, zbrano s površine in plitvo pod zemljo, je treba namestiti naprave za sterilizacijo in doziranje, dodati pa je treba tudi fungicide na osnovi klora. Odmerek na splošno temelji na vsebnosti preostalega klora v vtoku > 1 mg / L.

Kemično onesnaževanje

1) Vzroki

Običajno kemično onesnaženje je odlaganje karbonatnega kamna v membranskem elementu, od katerih je večina napačno delovanje, nepopoln sistem za doziranje inhibitorjev lestvice, prekinitev doziranja inhibitorja vodnega kamna med delovanjem itd. Če se ne odkrije pravočasno, se bo obratovalni tlak povečal, razlika v tlaku se bo povečala in stopnja proizvodnje vode se bo zmanjšala v nekaj dneh. Če izbrani zaviralec lestvice ne ustreza kakovosti vode ali je odmerek nezadosten, lahko membranski fenomen skaliranja v elementu, rahlo obraščanje v membranskem elementu obnovi njegovo funkcijo s kemičnim čiščenjem, v hujših primerih pa bo povzročil tudi odpravo nekaterih resno onesnaženih membranskih elementov.

2) Metoda nadzora

Da bi preprečili obraščanje v membranskih elementih, najprej izberite antiskalant za reverzno osmozo, ki je primeren za kakovost vode v sistemskem vodnem viru, in določite optimalno količino doziranja. Drugič, okrepite spremljanje odmernega sistema, bodite pozorni na subtilne spremembe obratovalnih parametrov in pravočasno ugotovite razloge za nepravilnosti. Poleg tega večino razlogov za visoko vsebnost Fe3+ v vodi povzroča cevovodni sistem. Zato sistemski cevovodi, vključno s cevovodi za vodni vir, uporabljajo jeklene plastične cevovode, kolikor je mogoče, da zmanjšajo vsebnost Fe3+.

Suspendirani delci in koloidno onesnaževanje

1) Vzroki

Suspendirani delci in koloidi so glavne snovi, ki onesnažujejo membrane reverzne osmoze, in so tudi glavni vzrok prekomerne odpadne vode SDI (indeks gostote blata).

Zaradi različnih vodnih virov in regij je sestava suspendiranih delcev in koloidov prav tako precej drugačna. Na splošno so glavne sestavine neonesnažene površinske vode in plitve podtalnice: bakterije, glina, koloidni silicij, železovi oksidi, huminske kisline in umetno prekomerni flokulanti in koagulanti (kot so železove soli) v sistemu predobdelave, aluminijeve soli itd.) itd.

Še več Kombinacija pozitivno nabitih polimerov v surovi vodi in negativno nabitih antiskalantov v sistemih reverzne osmoze za nastanek oborin je tudi eden od vzrokov za to vrsto onesnaževanja.

2) Metoda nadzora

Kadar je vsebnost neraztopljenih trdnih snovi v surovi vodi večja od 70 mg/l, se metode predobdelave koagulacija, bistrenje in filtracija se običajno uporabljajo; kadar je vsebnost neraztopljenih trdnih snovi v surovi vodi manjša od 70 mg/l, se metoda predobdelave koagulacija in filtracija se običajno uporablja; Ko <10mg/L, the pretreatment method of Neposredna filtracija se običajno uporablja.

Še več Mikrofiltracija ali ultrafiltracija je učinkovita metoda za membransko obdelavo motnosti in neraztopljenih organskih snovi, ki so se pojavile v zadnjem času. Lahko odstrani vse suspendirane trdne snovi, bakterije, večino koloidov in neraztopljene organske snovi. Je idealen postopek predobdelave za sisteme reverzne osmoze. .

 
Previdnostni ukrepi pri uporabi RO

Med uporabo tehnologije reverzne osmoze pri čiščenju vode je treba izvesti potrebno filtracijo odplak. Filtracija je osnova za tehnologijo reverzne osmoze. Postopek filtracije je treba strogo nadzorovati, da se prepreči vstop nečistoč v sistem reverzne osmoze v vodi, da se zaščiti prepustna membrana in oprema, poveča izhod vode in zmanjša možnost korozije.

Napravo za reverzno osmozo je treba redno izpirati, zlasti za čiščenje lestvice, ohranjanje dobre zmogljivosti polprepustne membrane in podaljšanje življenjske dobe naprave.

Če naprava za reverzno osmozo ni v uporabi, bo nanjo vplivala omejevalna kanalizacija in s tem gojila mikroorganizme. Zato jo je treba med zaustavitvijo naprave oprati in razkužiti, temperaturo v času zaustavitve pa je treba dobro nastaviti, da se zagotovi Zaščitite membrano reverzne osmoze.

Upravljavci morajo strogo upoštevati operativne postopke in operativne specifikacije, nenehno izboljševati svojo strokovno kakovost in skrbno preveriti napravo pred uporabo, da se izognejo poškodbam naprave zaradi napak upravljavca, zagotovijo, da naprava lahko normalno deluje in nemoteno opravljajo čiščenje odplak.

Zastavite svoja vprašanja