Робота системи зворотного осмосу та обробка мембранних забруднень

Ласкаво просимо до нас у WhatsApp
15 Гру 2022

Робота системи зворотного осмосу та обробка мембранних забруднень


Технологія зворотного осмосу в основному використовує різницю тиску з обох сторін мембрани як енергію для реалізації поділу та фільтрації мембрани. Це дуже просунута та ефективна енергозберігаюча технологія мембранної сепарації.
Основи та переваги RO

Мембрана зворотного осмосу є основним компонентом технології зворотного осмосу. Це штучна напівпроникна мембрана з певними характеристиками. Він виготовлений з полімерних матеріалів і імітує біологічні напівпроникні мембранні матеріали.

Система зворотного осмосу, також відома як зворотний осмос, — це операція мембранного розділення, яка використовує різницю тиску як рушійну силу для відділення розчинників від водних розчинів і є процесом фільтрації домішок із води. Оскільки він протилежний напрямку природної інфільтрації, його називають зворотним осмосом.

Технічний принцип полягає в додатку тиску на одну зі сторін мембрани під дією більш високого, ніж осмотичний тиск розчину. Коли тиск перевищує його осмотичний тиск, розчинник буде проникати в протилежному напрямку, щоб відокремити ці речовини від води. Розчинник, отриманий на стороні низького тиску мембрани, називається пермеатом; Концентрований розчин на стороні високого тиску називається концентратом.

Якщо для очищення морської води використовується технологія зворотного осмосу, то прісна вода виходить на стороні низького тиску мембрани, а розсіл - на стороні високого тиску. Тиск зворотного осмосу може бути використаний для досягнення мети розділення, екстракції, очищення та концентрації.
Зворотний осмос – це технологія очищення води за допомогою мембранного розділення, яка відноситься до фізичного методу перехресно-потокової фільтрації. Його переваги полягають у наступному:
· При кімнатній температурі, покладаючись на тиск води як рушійну силу, експлуатаційні витрати низькі;

· Відсутність великої кількості скидання відпрацьованих кислот і лугів, відсутність забруднення навколишнього середовища;

· Система проста, зручна в управлінні і високоавтоматизована;

· Він має великий діапазон адаптації до якості сирої води, а якість стічної води стабільна;

· Устаткування займає невелику площу, а навантаження на обслуговування невелике.

 
Основний процес очищення води RO
Перший, одноетапний одноетапний процес лікування. Після того, як рідина потрапляє в мембранний модуль, чиста вода і концентрована рідина витягуються назовні. У порівнянні з іншими процесами очищення води зворотним осмосом, загальний процес цього процесу є більш зручним і простим в експлуатації, але він має високі обмеження і не може відповідати більш високим вимогам до якості води.

Другий, одноетапний багатоетапний процес лікування. Виходячи з одноетапного процесу очищення, рідина концентрується в кілька етапів. У порівнянні з одноступеневим процесом очищення, складність цього процесу вища, що може задовольнити вищі вимоги до якості води та реалізувати переробку водних ресурсів.

Третій, двоетапний одноетапний процес лікування. У разі, коли за допомогою первинного методу важко задовольнити фактичні вимоги до якості води, може використовуватися вторинний і одноступеневий процес очищення. У порівнянні з двома вищезазначеними процесами першого етапу, використання другого етапу одноетапного процесу очищення може продовжити термін служби застосування мембрани зворотного осмосу і не вимагає занадто великої роботи робочої сили, а також знижується відповідна вартість очищення.

Застосування RO в водопідготовці
Передове очищення міських стічних вод

При передовій обробці міських забруднень води технологія зворотного осмосу може підвищують швидкість відновлення стічних вод і широко застосовуються.

Існують відмінності в передових ефектах очищення забруднення води, викликаного мембранами зворотного осмосу з різних матеріалів. Взагалі кажучи, при розширеному очищенні забруднення міської води, після того, як побутові стічні води міських жителів були очищені до стандарту, вимоги до якості очищеної води є вищими (наприклад, до відновленої води). У цей час мембрана порожнистого волокна триацетату, композитна плівка з полівінілового спирту зі спіраллю може відігравати кращий ефект.

У порівнянні з мембранами зворотного осмосу, виготовленими з інших матеріалів, мембрани зворотного осмосу з двох вищезазначених матеріалів мають коефіцієнт утримання 100% для фекальних коліформних бактерій, хроматичність не вище 1 градуса та пермеат 1 мг/л ~ 2 мг/л. У той же час мембрани зворотного осмосу з цих двох матеріалів мають більш високий потік води і більш сильну здатність проти забруднення.

Очищення промислових стічних вод

1) Робота з іонами важких металів

Застосування технології очищення води зворотним осмосом для очищення промислових стічних вод має дуже хороший ефект, який відповідає загальному принципу проектування промислової економії та раціональності, і може зменшити споживання енергії, експлуатаційні витрати та складність експлуатації та управління.

Пристрій зворотного осмосу, який використовується для очищення промислових стічних вод, як правило, являє собою внутрішню напірну трубку або компонент рулонного типу. Тиск, як правило, стабільний і становить близько 218 МПа, і чудовий ефект при відновленні іонів важких металів. Серед них робочий тиск пристрою зворотного осмосу на основі трубчастих компонентів внутрішнього тиску стабільний і становить 217 МПа. У цей час швидкість відновлення нікелю перевищує 99%, а швидкість відділення нікелю знаходиться в діапазоні 97,12% ~ 97,17%.

2) Очищення нафтовмісних стічних вод

Взагалі кажучи, нафта в нафтовмісних стічних водах в основному існує в трьох формах, включаючи емульговану нафту, дисперсну олію та плаваючу нафту. Для порівняння, методи обробки диспергування нафти та плаваючої нафти є відносно простими. Покладаючись на механічне розділення, опади та адсорбцію активованого вугілля, вміст відповідного масла може бути значно знижений. Однак для емульгованої олії вона містить органічну речовину, яка може відігравати роль поверхнево-активної речовини, а олія взагалі існує у вигляді частинок мікронного розміру, тому вона має надзвичайно високу стабільність, і важко ефективно та швидко здійснити водно-масляне розділення.

За підтримки технології очищення води зворотним осмосом можна досягти концентрації та розділення без руйнування емульсії, а потім концентрована рідина спалюється, а пермеат переробляється або скидається.

На даному етапі при очищенні нафтовмісних стічних вод, у зв'язку з урахуванням кінцевого ефекту очищення і якості стоків, технологія очищення води зворотним осмосом, як правило, використовується в поєднанні з іншими методами очищення. Наприклад, самостійно приготований DEMUL-B1 використовується як деемульгатор для деемульгування стічних вод високої концентрації O/W, а потім зразок деемульгованої води додатково обробляється мембраною зворотного осмосу SE від OSMONICS. Результати показують, що швидкість видалення ХСК досягає 99,96%, а вміст олії в очищеній воді майже не визначається після обробки «деемульгування-зворотний осмос».

Опріснена солонувата вода

У процесі опріснення солонуватої води, Впроваджуючи технологію очищення води зворотним осмосом, він може ефективно пригнічувати неорганічні іони солі, такі як іони магнію та іони кальцію, що містяться в солоній воді, і реалізувати підвищення якості чистої води.

На даному етапі вимоги людей до якості чистої води зростають, а оригінальний метод очищення (додавання антискаланту в солону воду) важко задовольнити реальні вимоги людей, а впровадження технології очищення води зворотним осмосом є неминучим вибором.

В операції опріснення солонуватої води за допомогою пристроїв зворотного осмосу, необхідно регулярно тестувати індекс SDI, строго контролювати швидкість відновлення, звертати увагу на різницю тиску між мембранними модулями, вимірювати зміни у виробництві води та швидкості опріснення в режимі реального часу. На практиці швидкість опріснення пристрою зворотного осмосу стабільна вище 96%, а якість води після опріснення відповідає побутовому стандарту питної води.

 
Як боротися з забрудненням мембрани зворотного осмосу
Забруднення мембрани відноситься до частинок, колоїдних частинок або макромолекул розчиненої речовини в рідині, що подається, що контактує з мембраною, що викликається фізичною та хімічною взаємодією з мембраною або поляризацією концентрації таким чином, що концентрація певних розчинених речовин на поверхні мембрани перевищує її розчинність і механічну дію. Адсорбція та осадження на поверхні мембрани або в порах мембрани призводять до зменшення або засмічення розміру пор мембрани, що призводить до явища незворотних змін, яке значно зменшує потік мембрани та характеристики розділення.
 
Мікробне забруднення

1) Причини

Мікробне забруднення відноситься до явища, коли мікроорганізми накопичуються на межі мембрана - вода, тим самим впливаючи на продуктивність системи.

Ці мікроорганізми використовують мембрану зворотного осмосу як носій, покладаються на поживні речовини в концентрованій частині води зворотного осмосу для розмноження та росту, а також утворюють шар біоплівки на поверхні мембрани зворотного осмосу, що призводить до швидкого збільшення різниці тиску між вхідною та вихідною водою системи зворотного осмосу. швидке зниження при забрудненні продукту водою.

Біоплівка, що складається з мікроорганізмів, може прямо (через дію ферментів) або опосередковано (через дію локального рН або відновного потенціалу) руйнувати мембранні полімери або інші компоненти установки зворотного осмосу, що призводить до скорочення терміну служби мембрани, пошкодження цілісності мембранної структури і навіть викликає серйозний збій системи.

2) Метод управління

Біологічне забруднення можна контролювати шляхом безперервного або періодичного знезараження води, що протікає. Для сирої води, зібраної з поверхні і неглибокого підпілля, слід встановити стерилізаційні і дозуючі пристрої, а також додати фунгіциди на основі хлору. Дозування, як правило, ґрунтується на залишковому вмісті хлору в > 1 мг/л.

Хімічне забруднення

1) Причини

Поширеним хімічним забрудненням є відкладення карбонатного накипу в мембранному елементі, більшість з яких є неправильною роботою, недосконалою системою дозування інгібітора накипу, переривання дозування інгібітора накипу під час роботи тощо. Якщо його вчасно не виявити, то робочий тиск збільшиться, різниця тисків збільшиться, а швидкість вироблення води знизиться протягом декількох днів. Якщо обраний інгібітор накипу не відповідає якості води або дозування недостатнє, явище мембранного накипу в елементі, легке забруднення мембранного елемента може відновити його функцію за допомогою хімічного очищення, а у важких випадках це також призведе до утилізації деяких серйозно забруднених мембранних елементів.

2) Метод управління

Щоб запобігти забрудненню мембранних елементів, спочатку виберіть антискалант зворотного осмосу, що підходить за якістю води джерела води системи, і визначте оптимальну кількість дозування. По-друге, посилити контроль за системою дозування, звертати пильну увагу на ледь помітні зміни робочих параметрів, вчасно з'ясовувати причини відхилень від норми. Крім того, більшість причин високого вмісту Fe3+ у воді викликані системою трубопроводів. Тому в системних трубопроводах, включаючи трубопроводи джерел води, використовуються пластикові трубопроводи, облицьовані сталлю, наскільки це можливо, щоб зменшити вміст Fe3+.

Зважені тверді частинки та колоїдне забруднення

1) Причини

Зважені частинки і колоїди є основними речовинами, які забруднюють мембрани зворотного осмосу, а також є основною причиною надмірного викиду SDI (індекс щільності мулу).

У зв'язку з різними джерелами води і регіонами склад зважених частинок і колоїдів також досить різний. Як правило, основними компонентами незабруднених поверхневих вод і мілководних підземних вод є: бактерії, глина, колоїдний кремній, оксиди заліза, продукти гумінових кислот, а також штучно надмірні флокулянти і коагулянти (наприклад, солі заліза) в системі попереднього очищення , солі алюмінію та ін.) Тощо.

Крім цього Поєднання позитивно заряджених полімерів в сирій воді і негативно заряджених антискалантів в системах зворотного осмосу з утворенням осадів також є однією з причин цього виду забруднення.

2) Метод управління

При вмісті зважених речовин у сирій воді понад 70 мг/л, методи попередньої обробки Коагуляція, освітлення та фільтрація зазвичай використовуються; при вмісті зважених речовин у сирій воді менше 70 мг/л, метод попередньої обробки Коагуляція та фільтрація зазвичай використовується; Коли <10mg/L, the pretreatment method of Пряма фільтрація зазвичай використовується.

Крім цього Мікрофільтрація або ультрафільтрація є ефективним методом мембранної обробки каламутних і нерозчинених органічних речовин, що з'явилися останнім часом. Він може видалити всі зважені речовини, бактерії, більшість колоїдів і нерозчинені органічні речовини. Це ідеальний процес попередньої обробки для систем зворотного осмосу. .

 
Запобіжні заходи при використанні RO

Під час застосування технології зворотного осмосу в водопідготовці повинна бути проведена необхідна фільтрація стічних вод. Фільтрація є основою для того, щоб технологія зворотного осмосу відіграла свою роль. Процес фільтрації повинен суворо контролюватися, щоб запобігти потраплянню домішок у систему зворотного осмосу у воду, щоб захистити проникну мембрану та обладнання, збільшити вихід води та зменшити можливість корозії.

Пристрій зворотного осмосу слід регулярно промивати, особливо для очищення від накипу, підтримки хорошої роботи напівпроникної мембрани та продовження терміну служби пристрою.

Коли пристрій зворотного осмосу не використовується, на нього будуть впливати стічні води, що обмежуються, тим самим розмножуючи мікроорганізми. Тому в період відключення пристрою його потрібно мити і дезінфікувати, а температуру в період відключення слід добре виставити, щоб забезпечити захист мембрани зворотного осмосу.

Оператори повинні суворо дотримуватися процедур експлуатації та експлуатаційних специфікацій, постійно вдосконалювати свої професійні якості та ретельно перевіряти пристрій перед використанням, щоб уникнути пошкодження пристрою через помилки оператора, переконатися, що пристрій може працювати нормально та безперебійно виконувати роботи з очищення стічних вод.

Задайте свої запитання