Operasi sistem osmosis terbalik dan rawatan fouling membran
Teknologi osmosis songsang terutamanya menggunakan perbezaan tekanan pada kedua-dua belah membran sebagai kuasa untuk merealisasikan pemisahan dan penapisan membran. Ia adalah teknologi pemisahan membran penjimatan tenaga yang sangat maju dan berkesan.
Asas dan Kelebihan RO
Membran osmosis terbalik adalah komponen teras teknologi osmosis terbalik. Ia adalah membran separa telap tiruan dengan ciri-ciri tertentu. Ia diperbuat daripada bahan polimer dan mensimulasikan bahan membran separa telap biologi.
Sistem osmosis songsang, juga dikenali sebagai osmosis songsang, adalah operasi pemisahan membran yang menggunakan perbezaan tekanan sebagai daya penggerak untuk memisahkan pelarut daripada larutan berair, dan merupakan proses penapisan kekotoran dari air. Kerana ia bertentangan dengan arah penyusupan semulajadi, ia dipanggil osmosis terbalik.
Prinsip teknikal adalah untuk memohon tekanan ke satu sisi membran di bawah tindakan yang lebih tinggi daripada tekanan osmosis larutan. Apabila tekanan melebihi tekanan osmosisnya, pelarut akan meresap ke arah yang bertentangan untuk memisahkan bahan-bahan ini dari air. Pelarut yang diperolehi pada bahagian tekanan rendah membran dipanggil meresap; Penyelesaian pekat pada bahagian tekanan tinggi dipanggil pekat.
Jika teknologi osmosis songsang digunakan untuk merawat air laut, air tawar diperolehi pada bahagian tekanan rendah membran, dan air garam diperolehi di bahagian tekanan tinggi. Tekanan osmosis terbalik boleh digunakan untuk mencapai tujuan pemisahan, pengekstrakan, pembersihan dan tumpuan. Osmosis songsang adalah teknologi rawatan air menggunakan pemisahan membran, yang tergolong dalam kaedah fizikal penapisan aliran silang. Kelebihannya adalah seperti berikut: · Pada suhu bilik, bergantung kepada tekanan air sebagai penggerak, kos operasi adalah rendah;
· Tiada sejumlah besar pelepasan asid sisa dan alkali, tiada pencemaran kepada alam sekitar;
· Sistem ini mudah, mudah dikendalikan dan sangat automatik;
· Ia mempunyai julat penyesuaian yang besar terhadap kualiti air mentah, dan kualiti air efluen stabil;
· Peralatan menduduki kawasan kecil, dan beban kerja penyelenggaraan kecil.
Proses asas rawatan air RO
Pertama, proses rawatan satu peringkat satu. Selepas cecair memasuki modul membran, air tulen dan cecair pekat dikeluarkan. Berbanding dengan proses rawatan air osmosis terbalik yang lain, proses keseluruhan proses ini lebih mudah dan mudah dikendalikan, tetapi ia mempunyai batasan yang tinggi dan tidak dapat memenuhi keperluan kualiti air yang lebih tinggi.
Kedua, proses rawatan pelbagai peringkat satu. Berdasarkan proses rawatan satu peringkat satu, cecair tertumpu dalam pelbagai langkah. Berbanding dengan proses rawatan satu peringkat satu, kerumitan proses ini lebih tinggi, yang dapat memenuhi keperluan kualiti air yang lebih tinggi dan merealisasikan kitar semula sumber air.
Ketiga, proses rawatan dua peringkat satu. Dalam kes di mana sukar untuk memenuhi keperluan kualiti air sebenar menggunakan kaedah utama, proses rawatan sekunder dan satu peringkat boleh digunakan. Berbanding dengan dua proses peringkat pertama di atas, penggunaan proses rawatan peringkat satu peringkat kedua boleh memanjangkan hayat permohonan membran osmosis terbalik, dan tidak memerlukan terlalu banyak operasi tenaga kerja, dan kos rawatan yang sepadan juga dikurangkan.
Penggunaan RO dalam rawatan air
Rawatan lanjutan kumbahan bandar
Dalam rawatan canggih pencemaran air bandar, teknologi osmosis terbalik bolehmeningkatkan kadar pemulihan kumbahan dan digunakan secara meluas.
Terdapat perbezaan dalam kesan rawatan lanjutan pencemaran air yang dihasilkan oleh membran osmosis terbalik dari bahan yang berbeza. Secara umumnya, dalam rawatan lanjutan pencemaran air bandar, selepas kumbahan domestik penduduk bandar telah dirawat sehingga standard, keperluan untuk kualiti air terawat lebih tinggi (seperti air tebus guna). Pada masa ini,selulosa triacetate membran gentian berongga, filem komposit alkohol polivinil luka lingkaran boleh memainkan kesan yang lebih baik.
Berbanding dengan membran osmosis songsang yang diperbuat daripada bahan lain, membran osmosis terbalik daripada dua bahan di atas mempunyai kadar pengekalan100% untuk bakteria koliform tahi, kromatik tidak lebih tinggi daripada 1 darjah, dan meresap 1mg / L ~ 2mg / L. Pada masa yang sama, membran osmosis terbalik kedua-dua bahan ini mempunyai fluks air yang lebih tinggi dan keupayaan anti-pencemaran yang lebih kuat.
Rawatan Air Sisa Industri
1) Berurusan dengan ion logam berat
Memohon teknologi rawatan air osmosis terbalik untuk rawatan air sisa industri mempunyai kesan yang sangat baik, yang selaras dengan prinsip reka bentuk keseluruhan ekonomi perindustrian dan rasional, dan dapat mengurangkan penggunaan tenaga, kos operasi dan kesukaran dalam operasi dan pengurusan.
Peranti osmosis terbalik yang digunakan untuk rawatan air sisa industri biasanya merupakan komponen tiub tekanan dalaman atau roll-type. Tekanan secara amnya stabil pada kira-kira 218MPa, dan kesannya sangat baik dalam pemulihan ion logam berat.Antaranya, tekanan operasi peranti osmosis terbalik berdasarkan komponen tiub tekanan dalaman stabil pada 217MPa. Pada masa ini, kadar pemulihan nikel melebihi 99%, dan kadar pemisahan nikel berada dalam lingkungan 97.12% ~ 97.17%.
2) Rawatan air sisa berminyak
Secara umumnya, minyak dalam air sisa berminyak terutamanya wujud dalam tiga bentuk, termasuk minyak yang dimulsi, minyak tersebar, dan minyak terapung. Sebagai perbandingan, kaedah rawatan penyebaran minyak dan minyak terapung agak mudah. Selepas bergantung kepada pemisahan mekanikal, pemendakan, dan penjerapan karbon diaktifkan, kandungan minyak yang sepadan dapat dikurangkan. Walau bagaimanapun, untuk minyak emulsi, ia mengandungi bahan organik, yang boleh memainkan peranan surfaktan, dan minyak umumnya wujud dalam zarah bersaiz mikron, jadi ia mempunyai kestabilan yang sangat tinggi, dan sukar untuk merealisasikan pemisahan minyak air dengan berkesan dan cepat.
Dengan sokongan teknologi rawatan air osmosis terbalik, kepekatan dan pemisahan boleh dicapai tanpa memusnahkan emulsi, dan kemudian cecair pekat dibakar, dan permeate dikitar semula atau dilepaskan.
Pada peringkat ini, dalam rawatan air sisa berminyak, kerana pertimbangan kesan rawatan akhir dan kualiti efluen, teknologi rawatan air osmosis terbalik biasanya digunakan dalam kombinasi dengan kaedah rawatan lain. Sebagai contoh, DEMUL-B1 yang disediakan sendiri digunakan sebagai pengemulsi untuk menyahmulsi kepekatan tinggi O / W berputar air sisa selesai, dan kemudian sampel air yang dinyahmulsi dirawat lagi dengan membran osmosis terbalik OSMONICS SE. Keputusan menunjukkan bahawa kadar penyingkiran COD mencapai 99.96% dan kandungan minyak hampir tidak dapat dikesan dalam air yang disucikan selepas rawatan "osmosis demulsifikasi-reverse osmosis".
Air brackish yang ditenggelami air
Dalam proses penyahgaraman air brackish,Dengan memperkenalkan teknologi rawatan air osmosis terbalik, ia berkesan boleh menyekat ion garam bukan organik seperti ion magnesium dan ion kalsium yang terkandung dalam air garam,dan merealisasikan peningkatan kualiti air tulen.
Pada peringkat ini, keperluan orang ramai untuk kualiti air tulen semakin meningkat, dan kaedah rawatan asal (menambah antiskalant kepada air garam) sukar untuk memenuhi keperluan sebenar orang, dan pengenalan teknologi rawatan air osmosis terbalik adalah pilihan yang tidak dapat dielakkan.
Dalam operasi penyahgaraman air brackish menggunakan peranti osmosis songsang,adalah perlu untuk sentiasa menguji indeks SDI, mengawal kadar pemulihan dengan ketat, memberi perhatian kepada perbezaan tekanan antara modul membran, dan mengukur perubahan dalam pengeluaran air dan kadar penyahgaraman dalam masa nyata.Dalam amalan, kadar penyahgaraman peranti osmosis terbalik stabil di atas 96%, dan kualiti air selepas penyahgaraman memenuhi standard air minuman domestik.
Bagaimana untuk menangani fouling membran RO Fouling membran merujuk kepada zarah, zarah koloid atau makromolekul solute dalam cecair suapan yang bersentuhan dengan membran, yang disebabkan oleh interaksi fizikal dan kimia dengan membran atau polarisasi kepekatan supaya kepekatan solutes tertentu pada permukaan membran melebihi kelarutan dan tindakan mekanikalnya. Penjerapan dan pemendapan pada permukaan membran atau di liang membran menyebabkan saiz liang membran menjadi lebih kecil atau tersumbat, mengakibatkan fenomena perubahan yang tidak dapat dipulihkan yang dapat mengurangkan ciri-ciri fluks membran dan pemisahan dengan ketara.
Pencemaran mikrob
1) Punca
Fouling mikrob merujuk kepada fenomena mikroorganisma terkumpul pada antara muka membran-air, dengan itu menjejaskan prestasi sistem.
Mikroorganisma ini menggunakan membran osmosis terbalik sebagai pembawa, bergantung kepada nutrien di bahagian air pekat osmosis terbalik untuk membiak dan berkembang, dan membentuk lapisan biofilm di permukaan membran osmosis terbalik, mengakibatkan peningkatan pesat dalam perbezaan tekanan antara air masuk dan keluar sistem osmosis terbalik. penurunan pesat semasa mencemarkan air produk.
Biofilm yang terdiri daripada mikroorganisma boleh secara langsung (melalui tindakan enzim) atau secara tidak langsung (melalui tindakan pH tempatan atau potensi pengurangan) merendahkan polimer membran atau komponen unit osmosis terbalik yang lain, mengakibatkan hayat membran yang dipendekkan, merosakkan integriti struktur membran, dan juga menyebabkan kegagalan sistem utama.
2) Kaedah kawalan
Pencemaran biologi boleh dikawal oleh pembasmian kuman berterusan atau sekejap-sekejap air yang berpengaruh. Peranti pensterilan dan dos perlu dipasang untuk air mentah yang dikumpulkan dari permukaan dan bawah tanah cetek, dan racun kulat berasaskan klorin perlu ditambah. Dos biasanya berdasarkan kandungan klorin sisa > 1mg/L.
Pencemaran kimia
1) Punca
Pencemaran kimia yang biasa adalah pemendapan skala karbonat dalam unsur membran, yang kebanyakannya adalah salah operasi, sistem dos perencat skala yang tidak sempurna, gangguan dos perencat skala semasa operasi, dan lain-lain. Sekiranya tidak ditemui dalam masa, tekanan operasi akan meningkat, perbezaan tekanan akan meningkat, dan kadar pengeluaran air akan berkurangan dalam masa beberapa hari. Sekiranya perencat skala yang dipilih tidak sepadan dengan kualiti air atau dos tidak mencukupi, fenomena penskalaan membran dalam unsur, fouling cahaya dalam unsur membran boleh memulihkan fungsinya melalui pembersihan kimia, dan dalam kes-kes yang teruk, ia juga akan menyebabkan beberapa unsur membran tercemar serius dikikis.
2) Kaedah kawalan
Untuk mengelakkan fouling dalam unsur membran, mula-mula pilih antiskalant osmosis terbalik yang sesuai untuk kualiti air sumber air sistem, dan tentukan jumlah dos yang optimum. Kedua, menguatkan pemantauan sistem dos, perhatikan perubahan halus dalam parameter operasi, dan mengetahui sebab-sebab keabnormalan dalam masa. Di samping itu, kebanyakan sebab kandungan Fe3+ yang tinggi di dalam air disebabkan oleh sistem saluran paip. Oleh itu, saluran paip sistem, termasuk saluran paip sumber air, menggunakan saluran paip plastik berbaris keluli sebanyak mungkin untuk mengurangkan kandungan Fe3+.
Bahan zarah yang digantung dan pencemaran koloid
1) Punca
Zarah-zarah terampai dan koloid adalah bahan utama membran osmosis terbalik, dan juga merupakan punca utama efluen berlebihan SDI (indeks ketumpatan enapcemar).
Oleh kerana sumber dan kawasan air yang berbeza, komposisi zarah dan koloid yang digantung juga agak berbeza. Secara amnya, komponen utama air permukaan yang tidak tercemar dan air bawah tanah cetek adalah: bakteria, tanah liat, silikon koloid, oksida besi, produk asid humik, dan flocculants dan koagulan yang berlebihan buatan (seperti garam besi) dalam sistem pretreatment, garam aluminium, dll.) Dll.
Selain ituGabungan polimer bercas positif dalam air mentah dan antiscalants bercas negatif dalam sistem osmosis terbalik untuk membentuk mendakan juga merupakan salah satu punca pencemaran jenis ini.
2) Kaedah kawalan
Apabila kandungan pepejal terampai dalam air mentah lebih daripada 70mg/L, kaedah pretreatmentPembekuan, penjelasan dan penapisanbiasanya digunakan; apabila kandungan pepejal terampai dalam air mentah kurang daripada 70mg/L, kaedah pretreatmentpembekuan dan penapisanbiasanya digunakan; Bilakah penapisan langsungbiasanya digunakan.
Selain ituMikrofiltrasi atau ultrafiltrasi adalah kaedah yang berkesan untuk rawatan membran kekeruhan dan bahan organik bukan terlarut yang telah muncul baru-baru ini. Ia boleh mengeluarkan semua pepejal terampai, bakteria, kebanyakan koloid dan bahan organik yang tidak dibubarkan. Ia adalah proses pretreatment yang ideal untuk sistem osmosis terbalik. .
Langkah berjaga-jaga semasa menggunakan RO
Semasa penggunaan teknologi osmosis terbalik dalam rawatan air, penapisan kumbahan yang diperlukan perlu dijalankan. Penapisan adalah asas bagi teknologi osmosis terbalik untuk memainkan peranan. Proses penapisan mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kekotoran daripada memasuki sistem osmosis terbalik di dalam air, untuk melindungi membran dan peralatan telap, meningkatkan output air, dan mengurangkan kemungkinan kakisan.
Peranti osmosis terbalik perlu dibuang dengan kerap, terutamanya untuk membersihkan skala, mengekalkan prestasi baik membran separa telap, dan memanjangkan hayat perkhidmatan peranti.
Apabila peranti osmosis terbalik tidak digunakan, ia akan terjejas oleh kumbahan terkurung, dengan itu membiak mikroorganisma. Oleh itu, semasa tempoh penutupan peranti, ia perlu dibasuh dan dibasmi kuman, dan suhu semasa tempoh penutupan harus ditetapkan dengan baik untuk memastikan Melindungi membran osmosis terbalik.
Pengendali harus mematuhi prosedur operasi dan spesifikasi operasi dengan ketat, meningkatkan kualiti profesional mereka secara berterusan, dan memeriksa peranti dengan teliti sebelum digunakan untuk mengelakkan kerosakan pada peranti akibat kesilapan pengendali, memastikan peranti dapat beroperasi dengan normal, dan menjalankan kerja rawatan kumbahan dengan lancar.
