فن اوری اسمز معکوس به طور عمده با استفاده از اختلاف فشار در هر دو طرف غشاء به عنوان قدرت برای تحقق بخشیدن به جداسازی و فیلتراسیون غشاء. این یک تکنولوژی جداسازی غشای صرفه جویی در انرژی بسیار پیشرفته و موثر است.
اصول و مزایای RO
غشای اسمز معکوس جزء اصلی تکنولوژی اسمز معکوس است. این یک غشای نیمه نفوذ پذیر مصنوعی با ویژگی های خاص است. این از مواد پلیمری ساخته شده و مواد غشایی نیمه نفوذ پذیر بیولوژیکی را شبیه سازی می کند.
سیستم اسمز معکوس، همچنین به عنوان اسمز معکوس شناخته می شود، یک عملیات جداسازی غشاء است که از تفاوت فشار به عنوان یک نیروی محرکه برای جدا کردن حلال ها از محلول های ابی استفاده می کند و فرایند فیلتر کردن ناخالصی ها از اب است. از انجا که ان را مخالف جهت نفوذ طبیعی است، ان را اسمز معکوس نامیده می شود.
اصل فنی این است که فشار را به یک طرف غشا تحت عمل فشار بالاتر از فشار اسمزی محلول اعمال کنید. هنگامی که فشار بیش از فشار اسمزی ان است، حلال در جهت مخالف نفوذ می کند تا این مواد را از اب جدا کند. حلال به دست امده در سمت کم فشار غشاء نفوذ نامیده می شود؛ راه حل متمرکز در سمت فشار بالا کنسانتره نامیده می شود.
اگر تکنولوژی اسمز معکوس برای درمان اب دریا استفاده شود، اب شیرین در سمت کم فشار غشا و اب نمک در سمت فشار بالا به دست می رود. فشار اسمز معکوس می تواند برای دستیابی به هدف جداسازی، استخراج، تصفیه و غلظت استفاده شود.
اسمز معکوس یک تکنولوژی تصفیه اب با استفاده از جداسازی غشا است که متعلق به روش فیزیکی فیلتراسیون متقابل جریان است. مزایای ان به شرح زیر است: در دمای اتاق، با تکیه بر فشار اب به عنوان نیروی محرکه، هزینه عملیاتی کم است.
· بدون مقدار زیادی اسید زباله و تخلیه قلیایی، بدون الودگی به محیط زیست؛
· این سیستم ساده، اسان برای کار و بسیار خودکار است.
· این محدوده سازگاری زیادی با کیفیت اب خام دارد و کیفیت اب پساب پایدار است.
· تجهیزات یک منطقه کوچک را اشغال می کنند و حجم کار تعمیر و نگهداری کوچک است.
RO تصفیه اب فرایند اساسی
اول، فرایند درمان یک مرحله ای یک مرحله ای. پس از ورود مایع به ماژول غشایی، اب خالص و مایع متمرکز خارج می شود. در مقایسه با سایر فرایندهای تصفیه اب اسمز معکوس، فرایند کلی این فرایند راحت تر و اسان تر است، اما محدودیت های بالایی دارد و نمی تواند الزامات کیفیت اب بالاتر را براورده کند.
دوم، فرایند درمان چند مرحله ای یک مرحله ای. بر اساس فرایند درمان یک مرحله ای یک مرحله ای، مایع در چندین مرحله متمرکز می شود. در مقایسه با فرایند تصفیه یک مرحله ای یک مرحله ای، پیچیدگی این فرایند بالاتر است که می تواند الزامات کیفیت اب بالاتری را براورده کند و بازیافت منابع اب را تحقق بخشد.
سوم، فرایند درمان یک مرحله ای دو مرحله ای. در مواردی که براورده کردن الزامات واقعی کیفیت اب با استفاده از روش اولیه دشوار است، می توان از فرایند تصفیه ثانویه و یک مرحله ای استفاده کرد. در مقایسه با دو فرایند مرحله اول فوق، استفاده از فرایند درمان یک مرحله ای مرحله دوم می تواند عمر استفاده از غشای اسمز معکوس را افزایش دهد و نیازی به عملیات نیروی انسانی بیش از حد ندارد و هزینه درمان مربوطه نیز کاهش می یابد.
کاربرد RO در تصفیه اب
تصفیه پیشرفته فاضلاب شهری
در تصفیه پیشرفته الودگی اب شهری، تکنولوژی اسمز معکوس می تواند میزان بازیابی فاضلاب را افزایش دهد و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.
تفاوت در اثرات تصفیه پیشرفته الودگی اب تولید شده توسط غشای اسمز معکوس از مواد مختلف وجود دارد. به طور کلی، در تصفیه پیشرفته الودگی اب شهری، پس از تصفیه فاضلاب خانگی ساکنان شهری تا استاندارد، الزامات کیفیت اب تصفیه شده بالاتر است (مانند اب بازیافت شده). در این زمان، غشای فیبر توخالی تری استات سلولز، فیلم کامپوزیت پلی وینیل الکل زخم اسپیرال می تواند اثر بهتری داشته باشد.
در مقایسه با غشاهای اسمز معکوس ساخته شده از مواد دیگر، غشاهای اسمز معکوس دو ماده فوق دارای میزان نگهداری 100٪ برای باکتری های کلیفرم مدفوع، رنگی بالاتر از 1 درجه و نفوذ 1mg / L ~ 2mg / L هستند. در عین حال، غشاهای اسمز معکوس این دو ماده دارای شار اب بالاتر و توانایی ضد الودگی قوی تر هستند. تصفیه فاضلاب صنعتی1) برخورد با یون های فلزات سنگین
استفاده از تکنولوژی تصفیه اب اسمز معکوس در تصفیه فاضلاب صنعتی تاثیر بسیار خوبی دارد که مطابق با اصل طراحی کلی اقتصاد صنعتی و عقلانیت است و می تواند مصرف انرژی، هزینه های عملیاتی و دشواری در بهره برداری و مدیریت را کاهش دهد. دستگاه اسمز معکوس مورد استفاده برای تصفیه فاضلاب صنعتی به طور کلی یک لوله فشار داخلی یا جزء رول است. فشار به طور کلی در حدود 218MPa پایدار است و اثر ان در بازیابی یون های فلزات سنگین عالی است. در میان انها، فشار عملیاتی دستگاه اسمز معکوس بر اساس اجزای لوله فشار داخلی در 217MPa پایدار است. در این زمان، میزان بازیابی نیکل بالاتر از 99٪ است و میزان جداسازی نیکل در محدوده 97.12٪ ~ 97.17٪ است.2) تصفیه فاضلاب روغنی
به طور کلی، نفت در فاضلاب های روغنی عمدتا به سه شکل وجود دارد، از جمله روغن امولسیون شده، نفت پراکنده و روغن شناور. در مقایسه، روش های تصفیه پراکنده کردن روغن و روغن شناور نسبتا ساده است. پس از تکیه بر جداسازی مکانیکی، بارش و جذب کربن فعال، محتوای روغن مربوطه می تواند تا حد زیادی کاهش یابد. با این حال، برای روغن امولسیون شده، حاوی مواد الی است که می تواند نقش سورفاکتانت را ایفا کند و روغن به طور کلی در ذرات میکرونی وجود دارد، بنابراین ثبات بسیار بالایی دارد و به طور موثر و سریع جداسازی اب و روغن دشوار است. با پشتیبانی از تکنولوژی تصفیه اب اسمز معکوس، غلظت و جداسازی را می توان بدون از بین بردن امولسیون به دست اورد و سپس مایع متمرکز سوزانده می شود و نفوذ بازیافت یا تخلیه می شود.
در این مرحله، در تصفیه فاضلاب روغنی، با توجه به اثر تصفیه نهایی و کیفیت پساب، تکنولوژی تصفیه اب اسمز معکوس به طور کلی در ترکیب با سایر روش های تصفیه استفاده می شود. به عنوان مثال، DEMUL-B1 خود اماده به عنوان یک demulsifier برای demulsify با غلظت بالا O / W چرخش پایان فاضلاب استفاده می شود، و سپس نمونه اب demulsified بیشتر با غشای اسمز معکوس OSMONICS SE درمان می شود. نتایج نشان می دهد که میزان حذف COD به 96/99 درصد می رسد و میزان روغن در اب تصفیه شده پس از تیمار اسمز معکوس تقریبا غیر قابل کشف است. اب شور نمک زدایی شده
در فرایند نمک زدایی اب شور، با معرفی تکنولوژی تصفیه اب اسمز معکوس، می تواند به طور موثر یون های نمک معدنی مانند یون های منیزیم و یون های کلسیم موجود در اب شور را سرکوب کند و افزایش کیفیت اب خالص را تحقق بخشد.
در این مرحله، الزامات مردم برای کیفیت اب خالص در حال افزایش است و روش تصفیه اصلی (اضافه کردن ضد رسوب به اب شور) دشوار است که نیازهای واقعی مردم را براورده کند و معرفی تکنولوژی تصفیه اب اسمز معکوس یک انتخاب اجتناب ناپذیر است.
در عملیات نمک زدایی اب شور با استفاده از دستگاه های اسمز معکوس، لازم است به طور منظم شاخص SDI را ازمایش کنید، میزان بازیابی را به شدت کنترل کنید، به تفاوت فشار بین ماژول های غشایی توجه کنید و تغییرات در تولید اب و میزان نمک زدایی را در زمان واقعی اندازه گیری کنید. در عمل، میزان نمک زدایی دستگاه اسمز معکوس بیش از 96٪ پایدار است و کیفیت اب پس از نمک زدایی با استاندارد اب اشامیدنی خانگی مطابقت دارد.
چگونه برای مقابله با RO غشای رسوب
رسوب غشا به ذرات، ذرات کلوئیدی یا ماکرومولکول های محلول در مایع خوراک در تماس با غشا اشاره دارد که ناشی از تعاملات فیزیکی و شیمیایی با غشا یا قطبش غلظت است به طوری که غلظت املاح خاص بر روی سطح غشا بیش از حلالیت و عمل مکانیکی ان است. جذب و رسوب بر روی سطح غشا یا در منافذ غشا باعث می شود اندازه منافذ غشا کوچکتر یا مسدود شود و در نتیجه یک پدیده تغییر غیر قابل برگشت ایجاد شود که به طور قابل توجهی شار غشا و ویژگی های جدایی را کاهش می دهد.
الودگی میکروبی1) علل
رسوب میکروبی به پدیده ای اشاره دارد که میکروارگانیسم ها در رابط غشای اب تجمع می یابند و در نتیجه بر عملکرد سیستم تاثیر می گذارد.
این میکروارگانیسم ها از غشای اسمز معکوس به عنوان حامل استفاده می کنند، برای تولید مثل و رشد به مواد مغذی در بخش اب متمرکز اسمز معکوس تکیه می کنند و یک لایه بیوفیلم را بر روی سطح غشای اسمز معکوس تشکیل می دهند که منجر به افزایش سریع اختلاف فشار بین اب ورودی و خروجی سیستم اسمز معکوس می شود. کاهش سریع در حالی که الودگی اب محصول.
بیوفیلم متشکل از میکروارگانیسم ها می تواند به طور مستقیم (از طریق عمل انزیم ها) یا غیر مستقیم (از طریق عمل pH محلی یا پتانسیل کاهش) پلیمرهای غشایی یا سایر اجزای واحد اسمز معکوس را تجزیه کند و منجر به کوتاه شدن عمر غشا، اسیب به یکپارچگی ساختار غشا و حتی باعث شکست عمده سیستم شود.
الودگی بیولوژیکی را می توان با ضد عفونی مداوم یا متناوب اب ورودی کنترل کرد. دستگاه های استریلیزاسیون و dosing باید برای اب خام جمع اوری شده از سطح و کم عمق زیرزمینی نصب شود و قارچ کش های مبتنی بر کلر باید اضافه شوند. دوز به طور کلی بر اساس محتوای کلر باقی مانده از نفوذ > 1mg / L. الودگی شیمیایی 1) علل
الودگی شیمیایی رایج رسوب مقیاس کربنات در عنصر غشایی است که اکثر انها سوء استفاده، سیستم دوز مهار کننده مقیاس ناقص، وقفه دوز مهار کننده مقیاس در طول عمل و غیره است. اگر به موقع کشف نشود، فشار عملیاتی افزایش می یابد، تفاوت فشار افزایش می یابد و میزان تولید اب در عرض چند روز کاهش می یابد. اگر مهار کننده مقیاس انتخاب شده با کیفیت اب مطابقت نداشته باشد یا دوز کافی نباشد، پدیده پوسته پوسته شدن غشا در عنصر، رسوب نور در عنصر غشا می تواند عملکرد ان را از طریق تمیز کردن شیمیایی بازگرداند و در موارد شدید، همچنین باعث می شود برخی از عناصر غشایی به طور جدی الوده شوند.2) روش کنترل
برای جلوگیری از رسوب در عناصر غشایی، ابتدا انتی اسکالانت اسمز معکوس مناسب برای کیفیت اب منبع اب سیستم را انتخاب کنید و مقدار دوز مطلوب را تعیین کنید. ثانیا، نظارت بر سیستم dosing را تقویت کنید، توجه زیادی به تغییرات ظریف در پارامترهای عملیاتی داشته باشید و دلایل ناهنجاری ها را در زمان پیدا کنید. علاوه بر این، بیشتر دلایل محتوای بالای Fe3 + در اب ناشی از سیستم خط لوله است. بنابراین، خطوط لوله سیستم، از جمله خطوط لوله منبع اب، از خطوط لوله پلاستیکی فولادی تا حد ممکن برای کاهش محتوای Fe3 + استفاده می کنند. ذرات معلق و الودگی کلوئیدی1) علل ذرات جدا شده و کلوئیدها مواد اصلی هستند که غشاهای اسمز معکوس را خراب می کنند و همچنین علت اصلی SDI پساب بیش از حد (شاخص تراکم لجن) هستند.
با توجه به منابع و مناطق مختلف اب، ترکیب ذرات معلق و کلوئیدها نیز کاملا متفاوت است. به طور کلی، اجزای اصلی اب های سطحی بدون الودگی و اب های زیرزمینی کم عمق عبارتند از: باکتری ها، خاک رس، سیلیکون کلوئیدی، اکسید اهن، محصولات اسید هیومیک و فلوکولانت ها و منعقد کننده های مصنوعی بیش از حد (مانند نمک اهن) در سیستم پیش تصفیه، نمک های الومینیومی و غیره) غیره.
علاوه بر این، ترکیب پلیمرهای با بار مثبت در اب خام و انتی رسوبات با بار منفی در سیستم اسمز معکوس برای تشکیل رسوب نیز یکی از علل این نوع الودگی است.2) روش کنترل
هنگامی که محتوای مواد جامد معلق در اب خام بیش از 70mg / L است، روش های پیش تصفیه انعقاد، شفاف سازی و فیلتراسیون معمولا استفاده می شود. هنگامی که محتوای مواد جامد معلق در اب خام کمتر از 70mg / L است، روش پیش تصفیه انعقاد و فیلتراسیون معمولا استفاده می شود؛ وقتی
اقدامات احتیاطی هنگام استفاده از RO
در طول استفاده از تکنولوژی اسمز معکوس در تصفیه اب، تصفیه لازم فاضلاب باید انجام شود. فیلتراسیون پایه ای برای تکنولوژی اسمز معکوس برای ایفای نقش است. فرایند فیلتراسیون باید به شدت کنترل شود تا از ورود ناخالصی ها به سیستم اسمز معکوس در اب جلوگیری شود تا از غشا و تجهیزات نفوذ پذیر محافظت شود، خروجی اب را افزایش دهد و احتمال خوردگی را کاهش دهد.
دستگاه اسمز معکوس باید به طور منظم سرخ شود، به ویژه برای تمیز کردن مقیاس، حفظ عملکرد خوب غشای نیمه نفوذ پذیر و افزایش عمر مفید دستگاه.
هنگامی که دستگاه اسمز معکوس در حال استفاده نیست، تحت تاثیر فاضلاب محدود قرار می گیرد و در نتیجه میکروارگانیسم ها را پرورش می دهد. بنابراین، در طول دوره خاموش شدن دستگاه، باید شسته و ضد عفونی شود و درجه حرارت در طول دوره خاموش شدن باید به خوبی تنظیم شود تا اطمینان حاصل شود که از غشای اسمز معکوس محافظت می شود.
اپراتورها باید به شدت از روش های عملیاتی و مشخصات عملیاتی پیروی کنند، به طور مداوم کیفیت حرفه ای خود را بهبود بخشند و قبل از استفاده دستگاه را با دقت بررسی کنند تا از اسیب به دستگاه به دلیل اشتباهات اپراتور جلوگیری شود، اطمینان حاصل شود که دستگاه می تواند به طور معمول کار کند و کار تصفیه فاضلاب را هموار انجام دهد.
