Технологія зворотного осмосу в основному використовує різницю тиску з обох сторін мембрани як силу для реалізації розділення 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 мембранної сепарації, яка використовує різницю тиску як рушійну силу для відділення розчинників від водних розчинів і є процесом фільтрації домішок з води. Оскільки він протилежний напрямку природної інфільтрації, його називають зворотним осмосом.
Технічний принцип полягає в тому, щоб чинити тиск на одну сторону мембрани під дією більш високого, ніж осмотичний тиск розчину. Коли тиск перевищує його осмотичний тиск, розчинник проникає в протилежному напрямку, щоб відокремити ці речовини від води. Розчинник, отриманий на стороні мембрани низького тиску, називається пермеатом; Концентрований розчин на стороні високого тиску називається концентратом.
Якщо для очищення морської води використовується технологія зворотного осмосу, то прісну воду отримують 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 мембранної сепарації, 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 скидів відпрацьованих кислот і лугів, відсутність забруднення навколишнього середовища;
· Система проста, зручна в управлінні і високоавтоматизована;
· Він має великий діапазон адаптації до якості неочищеної води, а якість стічних вод стабільна;
· Устаткування займає невелику площу, а навантаження на обслуговування невелике.
Основний процес очищення води RO
По-перше, 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 більш зручний і простий в експлуатації, але він має високі обмеження і не може відповідати більш високим вимогам до якості води.
Другий, одноетапний багатоетапний процес лікування. На основі одноетапного процесу очищення рідина концентрується в кілька етапів. У порівнянні з одноступеневим процесом очищення, складність цього процесу вища, що дозволяє задовольнити вищі вимоги до якості води та реалізувати переробку водних ресурсів.
По-третє, двоетапний одноетапний процес лікування. У разі, коли за допомогою первинного методу важко задовольнити фактичні вимоги до якості води, може бути використаний вторинний і одноступінчастий процес очищення. У порівнянні з двома вищезазначеними процесами першого етапу, використання другого етапу одноетапного процесу очищення може продовжити термін служби мембрани зворотного осмосу і не вимагає занадто великої роботи робочої сили, а також знижується вартість відповідної обробки.
Застосування RO в водопідготовці
Розширена очистка міських стічних вод
У передовій обробці міського забруднення води технологія зворотного осмосу може збільшити швидкість відновлення стічних вод і широко застосовується.
Існують відмінності в передових ефектах очищення забруднення води, викликаного мембранами зворотного осмосу з різних матеріалів. Взагалі кажучи, при розширеному очищенні міського забруднення води, після того, як побутові стічні води міських жителів були очищені до стандарту, вимоги до якості очищеної води вищі (наприклад, відновлена вода). У цей час мембрана з порожнистого волокна триацетату целюлози, композитна плівка зі спіральним намотуванням на полівініловий спирт може зіграти 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, кольоровість не вище 1 градуса та пермеат 1 мг/л ~ 2 мг/л. У той же час мембрани зворотного осмосу з цих двох матеріалів мають більший потік води та сильнішу здатність проти забруднення. Очищення промислових стічних вод1) 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, є внутрішнім напірним трубним або рулонним компонентом. Тиск, як правило, стабільний на рівні близько 218 МПа, і ефект чудовий у відновленні іонів важких металів. Серед них робочий тиск пристрою зворотного осмосу на основі трубчастих компонентів внутрішнього тиску стабільний на рівні 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 нафту та плаваючу нафту. Для порівняння, методи очищення розсіювання нафти та плаваючої нафти відносно прості. Покладаючись на механічне розділення, осадження та адсорбцію активованого вугілля, вміст відповідної олії можна значно зменшити. Однак для емульгованої олії вона містить органічні речовини, які можуть відігравати роль поверхнево-активної речовини, а олія, як правило, існує в частинках мікронного розміру, тому вона має надзвичайно високу стабільність, і важко ефективно та швидко реалізувати 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 цьому етапі при очищенні нафтовмісних стічних вод, з огляду на кінцевий ефект очищення та якість 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 висококонцентрованих O/W прядильних стічних вод, а потім деемульгований зразок 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 покращення якості чистої води.
На даному етапі вимоги людей до якості чистої води зростають, а оригінальний метод очищення (додавання антискаланту в солону воду) складно задовольнити реальні вимоги людей, а впровадження технології очищення води зворотним осмосом є неминучим вибором.
Під час операції опріснення солонуватої води за допомогою пристроїв зворотного осмосу необхідно регулярно тестувати індекс SDI, суворо контролювати швидкість відновлення, звертати увагу на різницю тиску між мембранними модулями, вимірювати зміни виробництва 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 контактують з мембраною, що викликано фізико-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 того, що розмір пор мембрани зменшується або закупорюється, що призводить до явища незворотних змін, яке значно зменшує потік мембрани та характеристики розділення.
Мікробне забруднення1) Причини
Під мікробним обростанням розуміється явище, коли мікроорганізми накопичуються на межі розділу 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 (під дією 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 до серйозного виходу системи з ладу.2) Метод боротьби
Біологічне забруднення можна контролювати шляхом безперервної або періодичної дезінфекції води. Слід встановити стерилізаційні та дозуючі пристрої для сирої води, зібраної з поверхні та неглибокого підпілля, 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, 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 накипу мембрани 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 боротьби
Щоб запобігти забрудненню мембранних елементів, спочатку виберіть антискалант зворотного осмосу, що відповідає якості води джерела води системи, і визначте оптимальну кількість дозування. По-друге, посилити моніторинг дозуючої системи, звертати пильну увагу на малопомітні зміни робочих параметрів, вчасно з'ясовувати причини відхилень. Крім того, більшість причин високого вмісту Fe3+ у воді викликані трубопровідною системою. 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 забруднення1) ПричиниЗважені частинки та колоїди є основними речовинами, які забруднюють мембрани зворотного осмосу, а також є основною причиною надмірної кількості стоків 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 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 того, 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 боротьби
При вмісті зважених речовин в сирій воді більше 70 мг/л зазвичай застосовують методи попередньої обробки коагуляції, освітлення і фільтрації; при вмісті зважених речовин у сирій воді менше 70 мг/л зазвичай застосовують метод попередньої обробки коагуляції та фільтрації; Коли
Запобіжні заходи при використанні RO
Під час застосування технології зворотного осмосу в водопідготовці повинна проводитися необхідна фільтрація стічних вод. Фільтрація є основою для технології зворотного осмосу. 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 працездатності напівпроникної мембрани та продовження терміну служби пристрою.
Коли пристрій зворотного осмосу не використовується, на нього впливатимуть стічні води, що обмежують, тим самим розмножуючи мікроорганізми. Тому в період вимкнення пристрою його потрібно мити та дезінфікувати, а температуру в період вимкнення слід добре встановити, щоб забезпечити захист мембрани зворотного осмосу.
Оператори повинні суворо дотримуватися робочих процедур і робочих специфікацій, постійно покращувати 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.
