Prevádzka systému reverznej osmózy a ošetrenie membránového znečistenia
Technológia reverznej osmózy využíva hlavne tlakový rozdiel na oboch stranách membrány ako silu na realizáciu separácie a filtrácie membrány. Ide o veľmi pokročilú a efektívnu energeticky úspornú technológiu membránovej separácie.
Základy a výhody RO
Membrána reverznej osmózy je základnou súčasťou technológie reverznej osmózy. Je to umelá polopriepustná membrána s určitými vlastnosťami. Je vyrobený z polymérnych materiálov a simuluje biologické polopriepustné membránové materiály.
Systém reverznej osmózy, tiež známy ako reverzná osmóza, je operácia membránovej separácie, ktorá využíva tlakový rozdiel ako hnaciu silu na oddelenie rozpúšťadiel od vodných roztokov a je to proces filtrovania nečistôt z vody. Pretože je opačný ako smer prirodzenej infiltrácie, nazýva sa reverzná osmóza.
Technickým princípom je pôsobenie tlaku na jednu stranu membrány pôsobením vyššieho ako je osmotický tlak roztoku. Keď tlak prekročí svoj osmotický tlak, rozpúšťadlo prenikne opačným smerom, aby oddelilo tieto látky od vody. Rozpúšťadlo získané na nízkotlakovej strane membrány sa nazýva permeát; Koncentrovaný roztok na vysokotlakovej strane sa nazýva koncentrát.
Ak sa na úpravu morskej vody použije technológia reverznej osmózy, na nízkotlakovej strane membrány sa získa sladká voda a na vysokotlakovej strane soľanka. Tlak reverznej osmózy možno použiť na dosiahnutie účelu separácie, extrakcie, čistenia a koncentrácie. Reverzná osmóza je technológia úpravy vody využívajúca membránovú separáciu, ktorá patrí k fyzikálnej metóde krížovej filtrácie. Jeho výhody sú nasledujúce: · Pri izbovej teplote, spoliehajúc sa na tlak vody ako hnaciu silu, sú prevádzkové náklady nízke;
· Žiadne veľké množstvo odpadových kyselín a zásad, žiadne znečistenie životného prostredia;
· Systém je jednoduchý, ľahko ovládateľný a vysoko automatizovaný;
· Má veľký rozsah prispôsobivosti kvalite surovej vody a kvalita odpadovej vody je stabilná;
· Zariadenie zaberá malú plochu a náročnosť údržby je malá.
Základný proces úpravy vody RO
Po prvé, jednostupňový jednostupňový proces liečby. Po vstupe kvapaliny do membránového modulu sa vytiahne čistá voda a koncentrovaná kvapalina. V porovnaní s inými procesmi úpravy vody s reverznou osmózou je celkový proces tohto procesu pohodlnejší a ľahšie ovládateľný, ale má vysoké obmedzenia a nemôže spĺňať vyššie požiadavky na kvalitu vody.
Druhý, jednostupňový viacstupňový proces ošetrenia. Na základe jednostupňového jednostupňového procesu úpravy sa kvapalina koncentruje vo viacerých krokoch. V porovnaní s jednostupňovým jednostupňovým procesom úpravy je zložitosť tohto procesu vyššia, čo môže spĺňať vyššie požiadavky na kvalitu vody a realizovať recykláciu vodných zdrojov.
Po tretie, dvojstupňový jednostupňový liečebný proces. V prípade, že je ťažké splniť skutočné požiadavky na kvalitu vody pomocou primárnej metódy, je možné použiť sekundárny a jednostupňový proces úpravy. V porovnaní s vyššie uvedenými dvoma procesmi prvého stupňa môže použitie druhého stupňa jednostupňového procesu úpravy predĺžiť životnosť membrány reverznej osmózy a nevyžaduje príliš veľa pracovnej sily a zodpovedajúce náklady na ošetrenie sa tiež znížia.
Aplikácia RO pri úprave vody
Pokročilé čistenie mestských odpadových vôd
Pri pokročilom spracovaní znečistenia mestských vôd môže technológia reverznej osmózy zvýšiť mieru regenerácie odpadových vôd a je široko používaný.
Existujú rozdiely v pokročilých účinkoch čistenia znečistenia vody spôsobeného membránami reverznej osmózy z rôznych materiálov. Všeobecne povedané, pri pokročilom čistení znečistenia mestských vôd sú po vyčistení odpadových vôd obyvateľov miest vyššie požiadavky na kvalitu upravenej vody (napríklad regenerovaná voda). V tejto chvíli celulózová triacetátová membrána z dutých vlákien, špirálovo vinutá polyvinylalkoholová kompozitná fólia môže hrať lepší účinok.
V porovnaní s membránami s reverznou osmózou vyrobenými z iných materiálov majú membrány reverznej osmózy vyššie uvedených dvoch materiálov retenčnú mieru 100 % pre fekálne koliformné baktérie, chromatičnost nie vyššia ako 1 stupeň a permeát 1 mg/l ~ 2 mg/l. Membrány reverznej osmózy týchto dvoch materiálov majú zároveň vyšší tok vody a silnejšiu schopnosť proti znečisteniu.
Čistenie priemyselných odpadových vôd
1) Zaobchádzanie s iónmi ťažkých kovov
Aplikácia technológie úpravy vody s reverznou osmózou na čistenie priemyselných odpadových vôd má veľmi dobrý účinok, ktorý je v súlade s celkovým princípom dizajnu priemyselnej ekonomiky a racionality a môže znížiť spotrebu energie, prevádzkové náklady a ťažkosti s prevádzkou a riadením.
Zariadenie na reverznú osmózu používané na čistenie priemyselných odpadových vôd je vo všeobecnosti vnútorná tlaková trubica alebo valcový komponent. Tlak je vo všeobecnosti stabilný pri približne 218 MPa a účinok je vynikajúci pri regenerácii iónov ťažkých kovov. Medzi nimi je prevádzkový tlak zariadenia na reverznú osmózu na báze vnútorných tlakových rúrkových komponentov stabilný pri 217 MPa. V súčasnosti je miera výťažnosti niklu vyššia ako 99 % a miera separácie niklu je v rozmedzí 97,12 % ~ 97,17 %.
2) Čistenie olejových odpadových vôd
Všeobecne povedané, olej v olejových odpadových vodách existuje hlavne v troch formách, vrátane emulgovaného oleja, dispergovaného oleja a plávajúceho oleja. Na porovnanie, metódy spracovania dispergácie oleja a plávajúceho oleja sú pomerne jednoduché. Po spoliehaní sa na mechanickú separáciu, zrážanie a adsorpciu aktívneho uhlia je možné obsah zodpovedajúceho oleja výrazne znížiť. Pre emulgovaný olej však obsahuje organickú hmotu, ktorá môže hrať úlohu povrchovo aktívnej látky, a olej vo všeobecnosti existuje v časticiach veľkosti mikrónov, takže má extrémne vysokú stabilitu a je ťažké efektívne a rýchlo realizovať separáciu vody a oleja.
S podporou technológie úpravy vody s reverznou osmózou je možné dosiahnuť koncentráciu a separáciu bez zničenia emulzie a potom sa koncentrovaná kvapalina spáli a permeát sa recykluje alebo vypustí.
V tejto fáze sa pri čistení ropných odpadových vôd z dôvodu zohľadnenia konečného účinku čistenia a kvality odpadových vôd vo všeobecnosti používa technológia úpravy vody s reverznou osmózou v kombinácii s inými metódami čistenia. Napríklad vlastnoručne pripravený DEMUL-B1 sa používa ako deemulgátor na deemulgáciu vysokokoncentračných odpadových vôd s povrchovou úpravou O/W a potom sa deemulgovaná vzorka vody ďalej upraví membránou SE reverznej osmózy spoločnosti OSMONICS. Výsledky ukazujú, že rýchlosť odstraňovania CHSK dosahuje 99,96 % a obsah oleja je v vyčistenej vode po ošetrení "deemulgačno-reverznou osmózou" takmer nezistiteľný.
Odsolená brakická voda
V procese odsoľovania brakickej vody, zavedením technológie úpravy vody s reverznou osmózou dokáže účinne potlačiť anorganické ióny solí, ako sú ióny horčíka a vápnika obsiahnuté v slanej vode, a realizovať zlepšenie kvality čistej vody.
V tejto fáze sa požiadavky ľudí na kvalitu čistej vody zvyšujú a pôvodná metóda úpravy (pridanie antiscalantu do slanej vody) je ťažké splniť skutočné požiadavky ľudí a zavedenie technológie úpravy vody s reverznou osmózou je nevyhnutnou voľbou.
Pri odsoľovaní brakickej vody pomocou zariadení na reverznú osmózu, je potrebné pravidelne testovať index SDI, prísne kontrolovať mieru výťažnosti, venovať pozornosť tlakovému rozdielu medzi membránovými modulmi a merať zmeny v produkcii vody a rýchlosti odsoľovania v reálnom čase. V praxi je rýchlosť odsoľovania zariadenia na reverznú osmózu stabilná nad 96% a kvalita vody po odsoľovaní spĺňa normu pre pitnú vodu pre domácnosť.
Ako sa vysporiadať so znečistením membrány RO Znečistenie membrány sa vzťahuje na častice, koloidné častice alebo rozpustené makromolekuly v vstupnej kvapaline v kontakte s membránou, čo je spôsobené fyzikálnymi a chemickými interakciami s membránou alebo polarizáciou koncentrácie tak, že koncentrácia určitých rozpustených látok na povrchu membrány presahuje jej rozpustnosť a mechanické pôsobenie. Adsorpcia a usadzovanie na povrchu membrány alebo v póroch membrány spôsobuje, že veľkosť pórov membrány sa zmenšuje alebo upcháva, čo vedie k nezvratnému javu zmeny, ktorý významne znižuje tok membrány a separačné charakteristiky.
Mikrobiálna kontaminácia
1) Príčiny
Mikrobiálne znečistenie sa vzťahuje na jav, že mikroorganizmy sa hromadia na rozhraní membrána-voda, čím ovplyvňujú výkon systému.
Tieto mikroorganizmy používajú membránu reverznej osmózy ako nosič, spoliehajú sa na živiny v koncentrovanej vodnej časti reverznej osmózy pri reverzii a raste a vytvárajú vrstvu biofilmu na povrchu membrány reverznej osmózy, čo vedie k rýchlemu zvýšeniu tlakového rozdielu medzi vstupnou a výstupnou vodou systému reverznej osmózy. rýchly pokles pri kontaminácii vody produktu.
Biofilm zložený z mikroorganizmov môže priamo (pôsobením enzýmov) alebo nepriamo (pôsobením lokálneho pH alebo redukčného potenciálu) degradovať membránové polyméry alebo iné zložky jednotky reverznej osmózy, čo má za následok skrátenie životnosti membrány, poškodenie integrity membránovej štruktúry a dokonca spôsobiť veľké zlyhanie systému.
2) Metóda kontroly
Biologickú kontamináciu je možné kontrolovať nepretržitou alebo prerušovanou dezinfekciou prítokovej vody. Pre surovú vodu zozbieranú z povrchu a plytkého podzemia by sa mali inštalovať sterilizačné a dávkovacie zariadenia a mali by sa pridať fungicídy na báze chlóru. Dávkovanie je vo všeobecnosti založené na obsahu zvyškového chlóru v prítokovej > 1 mg/l.
Chemické znečistenie
1) Príčiny
Bežným chemickým znečistením je usadzovanie uhličitanového vodného kameňa v membránovom prvku, z ktorých väčšina je nesprávna činnosť, nedokonalý systém dávkovania inhibítora vodného kameňa, prerušenie dávkovania inhibítora vodného kameňa počas prevádzky atď. Ak sa neobjaví včas, prevádzkový tlak sa zvýši, tlakový rozdiel sa zvýši a rýchlosť výroby vody sa v priebehu niekoľkých dní zníži. Ak zvolený inhibítor vodného kameňa nezodpovedá kvalite vody alebo je dávkovanie nedostatočné, membrána Fenomén vodného kameňa v prvku, ľahké znečistenie membránového prvku môže obnoviť jeho funkciu chemickým čistením a v závažných prípadoch tiež spôsobí zošrotovanie niektorých vážne znečistených membránových prvkov.
2) Metóda kontroly
Aby ste predišli znečisteniu membránových prvkov, najskôr vyberte antiscalant proti reverznej osmóze vhodný pre kvalitu vody v systémovom vodnom zdroji a určte optimálne dávkovacie množstvo. Po druhé, posilnite monitorovanie dávkovacieho systému, venujte veľkú pozornosť jemným zmenám prevádzkových parametrov a včas zistite príčiny abnormalít. Okrem toho je väčšina dôvodov vysokého obsahu Fe3+ vo vode spôsobená potrubným systémom. Preto systémové potrubia, vrátane potrubí s vodnými zdrojmi, používajú plastové potrubia s oceľovou výstelkou, aby sa znížil obsah Fe3+.
Suspendované tuhé častice a koloidné znečistenie
1) Príčiny
Suspendované častice a koloidy sú hlavnými látkami, ktoré znečisťujú membrány reverznej osmózy, a sú tiež hlavnou príčinou nadmerného odtoku SDI (index hustoty kalu).
Vzhľadom na rôzne vodné zdroje a regióny je zloženie suspendovaných častíc a koloidov tiež dosť odlišné. Vo všeobecnosti sú hlavnými zložkami neznečistených povrchových vôd a plytkých podzemných vôd: baktérie, íl, koloidný kremík, oxidy železa, produkty kyseliny humínovej a umelo nadmerné flokulanty a koagulanty (ako sú soli železa) v systéme predúpravy, soli hliníka atď.) atď.
Okrem toho Kombinácia kladne nabitých polymérov v surovej vode a záporne nabitých antiscalantov v systémoch reverznej osmózy za vzniku zrazenín je tiež jednou z príčin tohto typu znečistenia.
2) Metóda kontroly
Ak je obsah nerozpustných látok v surovej vode vyšší ako 70 mg/l, metódy predbežnej úpravy koagulacia, čírenie a filtrácia zvyčajne sa používajú; ak je obsah nerozpustných látok v surovej vode nižší ako 70 mg/l, metóda predbežnej úpravy koagulácia a filtrácia zvyčajne sa používa; Kedy <10mg/L, the pretreatment method of Priama filtrácia sa zvyčajne používa.
Okrem toho Mikrofiltrácia alebo ultrafiltrácia je účinná metóda na membránové ošetrenie zákalu a nerozpustených organických látok, ktoré sa objavili nedávno. Dokáže odstrániť všetky nerozpustné látky, baktérie, väčšinu koloidov a nerozpustené organické látky. Je to ideálny proces predbežnej úpravy pre systémy reverznej osmózy. .
Preventívne opatrenia pri používaní RO
Pri aplikácii technológie reverznej osmózy pri úprave vody by sa mala vykonať potrebná filtrácia odpadových vôd. Filtrácia je základom pre technológiu reverznej osmózy. Proces filtrácie musí byť prísne kontrolovaný, aby sa zabránilo vniknutiu nečistôt do systému reverznej osmózy vo vode, aby sa chránila priepustná membrána a zariadenie, zvýšil sa výkon vody a znížila sa možnosť korózie.
Zariadenie na reverznú osmózu by sa malo pravidelne preplachovať, najmä na čistenie vodného kameňa, udržanie dobrého výkonu polopriepustnej membrány a predĺženie životnosti zariadenia.
Ak sa zariadenie na reverznú osmózu nepoužíva, bude ovplyvnené uzatvárajúcou odpadovou vodou, čím sa množia mikroorganizmy. Preto je potrebné zariadenie počas doby vypnutia umyť a dezinfikovať a teplotu počas doby vypnutia by mala byť dobre nastavená, aby sa zabezpečilo Chráňte membránu reverznej osmózy.
Operátori by mali prísne dodržiavať prevádzkové postupy a prevádzkové špecifikácie, neustále zlepšovať svoju profesionálnu kvalitu a pred použitím starostlivo skontrolovať zariadenie, aby nedošlo k poškodeniu zariadenia v dôsledku chýb obsluhy, zabezpečiť, aby zariadenie fungovalo normálne, a hladko vykonávať čistenie odpadových vôd.