Tehnologia de osmoză inversă utilizează în principal diferența de presiune pe ambele părți ale membranei ca putere de realizare a separării și filtrării membranei. Este o tehnologie foarte avansată și eficientă de separare a membranelor de economisire a energiei.
Fundamentele și avantajele RO
Membrana de osmoză inversă este componenta de bază a tehnologiei de osmoză inversă. Este o membrană artificială semipermeabilă cu anumite caracteristici. Este fabricat din materiale polimerice și simulează materiale biologice cu membrană semipermeabilă.
Sistemul de osmoză inversă, cunoscut și sub numele de osmoză inversă, este o operație de separare a membranei care utilizează diferența de presiune ca forță motrice pentru a separa solvenții de soluțiile apoase și este un proces de filtrare a impurităților din apă. Deoarece este opusă direcției de infiltrare naturală, se numește osmoză inversă.
Principiul tehnic este de a aplica presiune pe o parte a membranei sub acțiunea unei presiuni osmotice mai mari decât presiunea osmotică a soluției. Când presiunea depășește presiunea osmotică, solventul va pătrunde în direcția opusă pentru a separa aceste substanțe de apă. Solventul obținut pe partea de joasă presiune a membranei se numește permeat; Soluția concentrată pe partea de înaltă presiune se numește concentrat.
Dacă tehnologia de osmoză inversă este utilizată pentru tratarea apei de mare, se obține apă dulce pe partea de joasă presiune a membranei, iar saramura se obține pe partea de înaltă presiune. Presiunea de osmoză inversă poate fi utilizată pentru a atinge scopul separării, extracției, purificării și concentrării.
Osmoza inversă este o tehnologie de tratare a apei care utilizează separarea membranei, care aparține metodei fizice de filtrare cu flux încrucișat. Avantajele sale sunt următoarele:· La temperatura camerei, bazându-se pe presiunea apei ca forță motrice, costul de funcționare este scăzut;
· Nu există cantități mari de deșeuri acide și scurgeri alcaline, fără poluare a mediului;
· Sistemul este simplu, ușor de operat și foarte automatizat;
· Are o gamă largă de adaptabilitate la calitatea apei brute, iar calitatea apei efluente este stabilă;
· Echipamentul ocupă o suprafață mică, iar volumul de muncă de întreținere este mic.
Procesul de bază de tratare a apei RO
În primul rând, procesul de tratament într-o singură etapă. După ce lichidul intră în modulul membranei, apa pură și lichidul concentrat sunt extrase. În comparație cu alte procese de tratare a apei cu osmoză inversă, procesul general al acestui proces este mai convenabil și mai ușor de operat, dar are limitări ridicate și nu poate îndeplini cerințe mai ridicate de calitate a apei.
În al doilea rând, procesul de tratament în mai multe etape. Pe baza procesului de tratare într-o singură etapă, lichidul este concentrat în mai multe etape. În comparație cu procesul de tratare într-o singură etapă, complexitatea acestui proces este mai mare, ceea ce poate îndeplini cerințele superioare de calitate a apei și poate realiza reciclarea resurselor de apă.
În al treilea rând, procesul de tratament în două etape într-o singură etapă. În cazul în care este dificil să se îndeplinească cerințele reale de calitate a apei utilizând metoda primară, se poate utiliza procesul de tratare secundar și într-o singură etapă. În comparație cu cele două procese din prima etapă de mai sus, utilizarea procesului de tratare într-o singură etapă în a doua etapă poate prelungi durata de aplicare a membranei de osmoză inversă și nu necesită prea multă forță de muncă, iar costul corespunzător al tratamentului este, de asemenea, redus.
Aplicarea RO în tratarea apei
Tratarea avansată a apelor uzate urbane
În tratamentul avansat al poluării apelor urbane, tehnologia de osmoză inversă poate crește rata de recuperare a apelor uzate și este utilizată pe scară largă.
Există diferențe în efectele avansate de tratare a poluării apei produse de membranele de osmoză inversă din diferite materiale. În general, în tratarea avansată a poluării apelor urbane, după ce apele uzate menajere ale locuitorilor din mediul urban au fost tratate conform standardului, cerințele pentru calitatea apei tratate sunt mai mari (cum ar fi apa recuperată). În acest moment, celuloză triacetat membrană din fibre goale, Spiral-înfășurat polivinil alcool compozit film poate juca un efect mai bun.
În comparație cu membranele de osmoză inversă realizate din alte materiale, membranele de osmoză inversă ale celor două materiale de mai sus au o rată de retenție de 100% pentru bacteriile coliforme fecale, o cromaticitate de cel mult 1 grad și un permeabil de 1 mg / L ~ 2mg / L. În același timp, membranele de osmoză inversă ale acestor două materiale au un flux mai mare de apă și o capacitate anti-poluare mai puternică. Tratarea apelor uzate industriale1) Tratarea ionilor de metale grele
Aplicarea tehnologiei de tratare a apei cu osmoză inversă la tratarea apelor uzate industriale are un efect foarte bun, care este în conformitate cu principiul general de proiectare al economiei și raționalității industriale și poate reduce consumul de energie, costurile de operare și dificultățile de operare și gestionare. Dispozitivul de osmoză inversă utilizat pentru tratarea apelor uzate industriale este, în general, un tub de presiune internă sau o componentă de tip rolă. Presiunea este în general stabilă la aproximativ 218MPa, iar efectul este excelent în recuperarea ionilor de metale grele. Dintre acestea, presiunea de funcționare a dispozitivului de osmoză inversă bazată pe componente tubulare cu presiune internă este stabilă la 217MPa. În acest moment, rata de recuperare a nichelului este de peste 99%, iar rata de separare a nichelului este în intervalul 97,12% ~ 97,17%.2) Tratarea apelor uzate uleioase
În general, petrolul din apele uzate uleioase există în principal în trei forme, inclusiv ulei emulsionat, ulei dispersat și ulei plutitor. În comparație, metodele de tratare a dispersării petrolului și a petrolului plutitor sunt relativ simple. După ce se bazează pe separarea mecanică, precipitarea și adsorbția cărbunelui activ, conținutul uleiului corespunzător poate fi redus foarte mult. Cu toate acestea, pentru uleiul emulsionat, acesta conține materie organică, care poate juca rolul de agent tensioactiv, iar uleiul există în general în particule de dimensiuni micronice, deci are o stabilitate extrem de ridicată și este dificil să se realizeze eficient și rapid separarea apă-ulei. Cu ajutorul tehnologiei de tratare a apei cu osmoză inversă, concentrarea și separarea pot fi obținute fără a distruge emulsia, iar apoi lichidul concentrat este incinerat, iar permeabilul este reciclat sau evacuat.
În acest stadiu, în tratarea apelor uzate uleioase, datorită luării în considerare a efectului final de tratare și a calității efluentului, tehnologia de tratare a apei cu osmoză inversă este utilizată în general în combinație cu alte metode de tratare. De exemplu, DEMUL-B1 auto-preparat este utilizat ca demulgator pentru a demulsiona apa uzată de filare O/W cu concentrație ridicată, iar apoi proba de apă demulsificată este tratată în continuare cu membrana de osmoză inversă SE de la OSMONICS. Rezultatele arată că rata de îndepărtare a CCO atinge 99,96%, iar conținutul de ulei este aproape nedetectabil în apa purificată după tratamentul cu "demulsificare-osmoză inversă". Apă salmastră desalinizată
În procesul de desalinizare a apei salmastre, prin introducerea tehnologiei de tratare a apei cu osmoză inversă, aceasta poate suprima în mod eficient ionii de sare anorganici, cum ar fi ionii de magneziu și ionii de calciu conținuți în apa sărată și poate realiza îmbunătățirea calității apei pure.
În acest stadiu, cerințele oamenilor pentru calitatea apei pure cresc, iar metoda originală de tratare (adăugarea de antiscalant în apa sărată) este dificil de îndeplinit cerințele reale ale oamenilor, iar introducerea tehnologiei de tratare a apei cu osmoză inversă este o alegere inevitabilă.
În operațiunea de desalinizare a apei salmastre folosind dispozitive de osmoză inversă, este necesar să se testeze în mod regulat indicele SDI, să se controleze strict rata de recuperare, să se acorde atenție diferenței de presiune dintre modulele membranei și să se măsoare modificările producției de apă și rata de desalinizare în timp real. În practică, rata de desalinizare a dispozitivului de osmoză inversă este stabilă peste 96%, iar calitatea apei după desalinizare respectă standardul de apă potabilă menajeră.
Cum să faceți față murdăririi membranei RO
Depunerile membranare se referă la particulele, particulele coloidale sau macromoleculele dizolvate din lichidul de alimentare în contact cu membrana, care este cauzată de interacțiunile fizice și chimice cu membrana sau de polarizarea concentrației, astfel încât concentrația anumitor substanțe dizolvate pe suprafața membranei depășește solubilitatea și acțiunea mecanică a acesteia. Adsorbția și depunerea pe suprafața membranei sau în porii membranei determină ca dimensiunea porilor membranei să devină mai mică sau înfundată, rezultând un fenomen de schimbare ireversibilă care reduce semnificativ caracteristicile fluxului și separării membranei.
Contaminare microbiană1) Cauze
Depunerile microbiene se referă la fenomenul pe care microorganismele îl acumulează pe interfața membrană-apă, afectând astfel performanța sistemului.
Aceste microorganisme folosesc membrana de osmoză inversă ca purtător, se bazează pe substanțele nutritive din secțiunea de apă concentrată a osmozei inverse pentru a se reproduce și a crește și formează un strat de biofilm pe suprafața membranei de osmoză inversă, rezultând o creștere rapidă a diferenței de presiune dintre apa de intrare și ieșire a sistemului de osmoză inversă. declin rapid în timp ce contaminează apa produsului.
Biofilmul compus din microorganisme poate direct (prin acțiunea enzimelor) sau indirect (prin acțiunea pH-ului local sau a potențialului de reducere) să degradeze polimerii membranari sau alte componente ale unității de osmoză inversă, ducând la scurtarea duratei de viață a membranei, deteriorarea integrității structurii membranei și chiar la defectarea majoră a sistemului.2) Metoda de control
Contaminarea biologică poate fi controlată prin dezinfectarea continuă sau intermitentă a apei influente. Trebuie instalate dispozitive de sterilizare și dozare pentru apa brută colectată de la suprafață și subterană superficială și trebuie adăugate fungicide pe bază de clor. Dozajul se bazează, în general, pe conținutul rezidual de clor al influentului > 1mg / L. Poluarea chimică 1) cauze
Poluarea chimică obișnuită este depunerea de calcar de carbonat în elementul membranar, dintre care majoritatea sunt funcționarea greșită, sistemul imperfect de dozare a inhibitorilor de scară, întreruperea dozării inhibitorilor de scară în timpul funcționării etc. Dacă nu este descoperită la timp, presiunea de funcționare va crește, diferența de presiune va crește, iar rata de producție a apei va scădea în câteva zile. Dacă inhibitorul de calcar selectat nu corespunde calității apei sau doza este insuficientă, fenomenul de scalare a membranei în element, murdărirea ușoară în elementul membrană își poate restabili funcția prin curățarea chimică și, în cazuri grave, va provoca, de asemenea, casarea unor elemente membranare grav poluate.2) Metoda de control
Pentru a preveni murdărirea elementelor membranei, selectați mai întâi antiscalantul cu osmoză inversă adecvat pentru calitatea apei din sursa de apă a sistemului și determinați cantitatea optimă de dozare. În al doilea rând, consolidați monitorizarea sistemului de dozare, acordați o atenție deosebită modificărilor subtile ale parametrilor de funcționare și aflați motivele anomaliilor în timp. În plus, majoritatea motivelor pentru conținutul ridicat de Fe3+ din apă sunt cauzate de sistemul de conducte. Prin urmare, conductele de sistem, inclusiv conductele sursă de apă, utilizează conducte din plastic căptușite cu oțel cât mai mult posibil pentru a reduce conținutul de Fe3+. Pulberile în suspensie și poluarea coloidală1) CauzeParticulele în suspensie și coloizii sunt principalele substanțe care afectează membranele de osmoză inversă și sunt, de asemenea, principala cauză a SDI excesiv de efluent (indicele densității nămolului).
Datorită diferitelor surse și regiuni de apă, compoziția particulelor suspendate și a coloizilor este, de asemenea, destul de diferită. În general, principalele componente ale apelor de suprafață nepoluate și ale apelor subterane de mică adâncime sunt: bacteriile, argila, siliciul coloidal, oxizii de fier, produsele de acid humic și floculanții și coagulanții excesivi artificial (cum ar fi sărurile de fier) din sistemul de pretratare, sărurile de aluminiu etc.) etc.
În plus, combinația de polimeri încărcați pozitiv în apa brută și antiscalanți încărcați negativ în sistemele de osmoză inversă pentru a forma precipitate este, de asemenea, una dintre cauzele acestui tip de poluare.2) Metoda de control
Atunci când conținutul de solide în suspensie în apă brută este mai mare de 70 mg / L, se utilizează de obicei metodele de pretratare a coagulării, limpezirii și filtrării; atunci când conținutul de solide în suspensie în apă brută este mai mic de 70 mg / l, se utilizează de obicei metoda de pretratare a coagulării și filtrării; Când
Precauții la utilizarea RO
În timpul aplicării tehnologiei de osmoză inversă în tratarea apei, trebuie efectuată filtrarea necesară a apelor uzate. Filtrarea este baza pentru ca tehnologia de osmoză inversă să joace un rol. Procesul de filtrare trebuie să fie strict controlat pentru a preveni pătrunderea impurităților în sistemul de osmoză inversă în apă, astfel încât să protejeze membrana și echipamentul permeabil, să crească producția de apă și să reducă posibilitatea coroziunii.
Dispozitivul de osmoză inversă trebuie spălat în mod regulat, în special pentru a curăța scara, pentru a menține performanța bună a membranei semipermeabile și pentru a prelungi durata de viață a dispozitivului.
Atunci când dispozitivul de osmoză inversă nu este utilizat, acesta va fi afectat de canalizarea limitativă, reproducând astfel microorganisme. Prin urmare, în timpul perioadei de oprire a dispozitivului, acesta trebuie spălat și dezinfectat, iar temperatura în timpul perioadei de oprire trebuie setată bine pentru a asigura Protejați membrana de osmoză inversă.
Operatorii trebuie să respecte cu strictețe procedurile de operare și specificațiile de operare, să își îmbunătățească continuu calitatea profesională și să verifice cu atenție dispozitivul înainte de utilizare pentru a evita deteriorarea dispozitivului din cauza greșelilor operatorului, să se asigure că dispozitivul poate funcționa normal și să efectueze lucrări de tratare a apelor uzate fără probleme.
