فناوری اسمز معکوس عمدتاً از اختلاف فشار در دو طرف غشا به عنوان قدرت تحقق جدایی و تصفیه غشا استفاده می کند. این یک فناوری جداسازی غشای بسیار پیشرفته و موثر صرفه جویی در انرژی است.
اصول و مزایای RO
غشای اسمز معکوس جزء اصلی فناوری اسمز معکوس است. این یک غشای نیمه قابل نشات مصنوعی با ویژگی های خاصی است. از مواد پلیمری ساخته شده و مواد غشایی نیمه قابل غشای بیولوژیکی را شبیه سازی می کند.
سیستم اسمز معکوس که با نام اسمز معکوس نیز شناخته می شود، یک عملیات جداسازی غشا است که از اختلاف فشار به عنوان یک نیروی محرکه برای جدا کردن حلال ها از محلول های آبی استفاده می کند، و فرایندی برای فیلتر کردن impurities از آب است. چون مخالف جهت نفوذ طبیعی است اسمز معکوس نامیده می شود.
اصل فنی اعمال فشار به یک طرف غشا تحت عمل بالاتر از فشار اسمزی محلول است. هنگامی که فشار از فشار اسمزی خود تجاوز کند، حلال در جهت مخالف تردد خواهد کرد تا این مواد از آب جدا شوند. حلالی که در سمت کم فشار غشا به دست می آید، ترامد نامیده می شود؛ محلول متمرکز در سمت فشار بالا کنسانتره نامیده می شود.
اگر از فناوری اسمز معکوس برای تصفیه آب دریا استفاده شود، آب شیرین در سمت کم فشار غشا به دست می آید، و آب نمک در سمت پر فشار به دست می آید. از فشار اسمز معکوس می توان برای رسیدن به هدف جداسازی، استخراج، تصفیه و غلظت استفاده کرد. اسمز معکوس یک فناوری تصفیه آب با استفاده از جداسازی غشا است که متعلق به روش فیزیکی تصفیه متقابل جریان است. مزایای آن به قرار زیر است: · در دمای اتاق، با تکیه بر فشار آب به عنوان نیروی محرکه، هزینه عملیاتی کم است؛
· بدون مقدار زیادی اسید زباله و تخلیه آلکالی، بدون آلودگی به محیط زیست؛
· این سیستم ساده است, آسان به کار و بسیار خودکار;
· این محدوده سازگاری زیادی با کیفیت آب خام, و کیفیت آب فاضلاب پایدار است;
· تجهیزات اشغال یک منطقه کوچک، و حجم کار تعمیر و نگهداری کوچک است.
RO آب درمان فرایند اساسی
ابتدا فرایند درمان یک مرحله ای یک مرحله ای. پس از ورود مایع به ماژول غشا، آب خالص و مایع متمرکز به بیرون کشیده می شود. در مقایسه با دیگر فرایندهای درمان آب اسمز معکوس، فرایند کلی این فرایند راحت تر و آسان تر به کار می رود، اما محدودیت های بالایی دارد و نمی تواند نیازهای کیفیت آب بالاتری را برآورده کند.
دوم، فرایند درمان چند مرحله ای یک مرحله ای. بر اساس فرایند درمان یک مرحله ای یک مرحله ای، مایع در چند مرحله متمرکز می شود. در مقایسه با فرایند یک مرحله ای درمان، پیچیدگی این فرایند بیشتر است که می تواند الزامات کیفیت آب بالاتری را برآورده کند و به بازیافت منابع آب پی برد.
سوم ، دو مرحله یک مرحله روند درمان. در موردی که برآورده کردن نیازهای واقعی کیفیت آب با استفاده از روش اولیه دشوار است، می توان از فرایند درمان ثانویه و یک مرحله ای استفاده کرد. در مقایسه با دو فرایند مرحله اول بالا، استفاده از فرایند درمان مرحله دوم یک مرحله ای می تواند عمر کاربرد غشای اسمز معکوس را طولانی تر کند، و نیاز به عمل نیروی انسانی بیش از حد ندارد، و هزینه درمان مربوطه نیز کاهش می یابد.
کاربرد RO در آب درمانی
درمان پیشرفته فاضلاب شهری
در درمان پیشرفته آلودگی آب شهری، فناوری اسمز معکوس می تواندافزایش نرخ بازیابی فاضلاب است و به طور گسترده ای استفاده می شود.
تفاوت هایی در اثرات درمانی پیشرفته آلودگی آب تولید شده توسط غشاهای اسمز معکوس مواد مختلف وجود دارد. به طور کلی، در درمان پیشرفته آلودگی آب شهری، پس از اینکه فاضلاب داخلی ساکنان شهری تا استاندارد درمان شده است، الزامات کیفیت آب درمان شده بیشتر است (مانند آب بازپس گرفته شده). در این زمان،سلولز تری استات غشای فیبر توخالی, مارپیچ زخم پلی وینیل الکل فیلم کامپوزیت می تواند اثر بهتری بازی.
در مقایسه با غشاهای اسمز معکوس ساخته شده از مواد دیگر، غشاهای اسمز معکوس دو مواد بالا نرخ رستگاری دارند100٪ برای باکتری های کلیفرم مدفوع, کروماتیتی از هیچ بالاتر از 1 درجه, و permeate از 1mg / L ~ 2mg / L. در عین حال غشاهای اسمز معکوس این دو مواد دارای شار آب بالاتر و توانایی ضد آلودگی قوی تری هستند.
تصفیه فاضلاب صنعتی
۱) برخورد با فلزات سنگین
به کارگیری فناوری تصفیه آب اسمز معکوس به تصفیه فاضلاب صنعتی اثر بسیار خوبی دارد که در راستای اصل طراحی کلی اقتصاد صنعتی و عقلانیت است و می تواند مصرف انرژی، هزینه های عملیاتی و مشکل 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 نوع رول است. فشار به طور کلی در حدود 218MPa پایدار است، و اثر در بازیابی فلزات سنگین بسیار عالی است.از جمله فشار عملیاتی دستگاه اسمز معکوس بر اساس اجزای لوله ای فشار داخلی در 217MPa پایدار است. در این زمان نرخ بازیابی نیکل بالاتر از ۹۹٪ است، و میزان جداسازی نیکل در محدوده ۹۷٫۱۲٪~۹۷٫۱۷٪ است.
۲) تصفیه فاضلاب روغنی
به طور کلی نفت موجود در فاضلاب روغنی عمدتاً به سه شکل وجود دارد که شامل روغن امولز شده، روغن پراکنده، و روغن شناور می شود. در مقایسه، روش های درمانی پراکنده کردن روغن و روغن شناور نسبتاً ساده است. پس از تکیه بر جداسازی مکانیکی، بارش، و جذب کربن فعال، می توان محتوای روغن مربوطه را تا حد زیادی کاهش داد. با این حال، برای روغن امولیزه، حاوی مواد آلی است که می تواند نقش سورفکتانت را بازی کند و نفت به طور کلی در ذرات به اندازه میکرون وجود دارد، بنابراین ثبات بسیار بالایی دارد، و تحقق مؤثر و سریع جداسازی آب-روغن دشوار است.
با پشتیبانی از تکنولوژی درمان معکوس اسمز آب می توان غلظت و جداسازی را بدون از بین بردن امولاسیون به دست آورد، و سپس مایع متمرکز سوزانده می شود، و نفوذ بازیافت یا تخلیه می شود.
در این مرحله در تصفیه فاضلاب روغنی به دلیل در نظر گرفتن اثر تصفیه نهایی و کیفیت فاضلاب، عموماً از فناوری تصفیه آب اسمز معکوس در ترکیب با سایر روش های تصفیه استفاده می شود. به عنوان مثال، DEMUL-B1 خود آماده به عنوان یک demulsifier برای demulsify با غلظت بالا O / W چرخش فاضلاب پایان استفاده می شود، و سپس نمونه آب demulsified بیشتر با غشای اسمز معکوس SE OSMONICS درمان می شود. نتایج نشان می دهد که میزان حذف COD به 99.96 درصد می رسد و محتوای روغن در آب تصفیه شده پس از درمان "اسمز دپولزیسیون-معکوس" تقریباً غیرقابل کشف است.
آب براکت نمک زدایی شده
در روند نمک زدایی آب لنک،با معرفی معکوس اسمز فن آوری درمان آب، آن را به طور موثر می تواند به سرکوب غیر عضوی از جمله ions منیزیم و ions کلسیم موجود در آب نمک،و تحقق بخشیدن به افزایش کیفیت آب خالص.
در این مرحله، الزامات مردم برای کیفیت آب خالص در حال افزایش است، و روش درمان اصلی (اضافه کردن آنتی کالانت به آب نمک) برای پاسخگویی به الزامات واقعی مردم دشوار است، و معرفی فناوری درمان آب اسمز معکوس یک انتخاب اجتناب ناپذیر است.
در عملیات نمک زدایی آب براکی با استفاده از دستگاه های اسمز معکوس،لازم است به طور منظم شاخص SDI را آزمایش کنیم، نرخ بازیابی را به شدت کنترل کنیم، به تفاوت فشار بین ماژول های غشایی توجه کنیم و تغییرات تولید آب و نرخ نمک زدایی را در زمان واقعی اندازه گیری کنیم.در عمل میزان نمک زدایی دستگاه اسمز معکوس بالاتر از ۹۶٪ پایدار است و کیفیت آب پس از نمک زدایی استاندارد آب آشامیدنی داخلی را برآورده می کند.
چگونه برای مقابله با گرفتگی غشای RO گرفتگی غشا به ذرات، ذرات کلوئیدی یا ماکرومولکول های حل شونده در مایع خوراک در تماس با غشا اطلاق می شود که در اثر برهم کنش های فیزیکی و شیمیایی با غشا یا قطبش غلظت ایجاد می شود به طوری که غلظت محلول های خاصی بر سطح غشا از انحلال پذیری و عمل مکانیکی آن تجاوز می کند. جذب و رسوب بر روی سطح غشا یا در منفذ غشایی باعث کوچک تر شدن یا مسدود شدن اندازه منفذ غشا می شود و در نتیجه پدیده تغییر برگشت ناپذیری ایجاد می شود که به طور قابل توجهی شار غشا و ویژگی های جداسازی را کاهش می دهد.
آلودگی میکروبی
۱) علل
گرفتگی میکروبی به پدیده ای اطلاق می شود که میکروارگانیسم ها بر روی رابط غشا-آب تجمع می کنند و در نتیجه بر عملکرد سیستم تأثیر 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 آب متمرکز اسمز معکوس تکیه می کنند و یک لایه بیوفیلم بر روی سطح غشای اسمز معکوس تشکیل می دهند که در نتیجه اختلاف فشار بین آب وارده و خروجی سیستم اسمز معکوس افزایش سریع می یابد. کاهش سریع در حالی که آلوده کردن آب محصول.
بیوفیلم تشکیل شده از میکروارگانیسم ها می تواند به طور مستقیم (از طریق عمل آنزیم ها) یا به طور غیر مستقیم (از طریق عمل pH محلی یا پتانسیل کاهش) پلیمرهای غشایی یا دیگر اجزای واحد اسمز معکوس را تجزیه کند و در نتیجه عمر غشای کوتاه شده، آسیب به یکپارچگی ساختار غشایی، و حتی باعث شکست عمده سیستم شود.
۲) روش کنترل
آلودگی زیستی را می توان با ضدعفونی مداوم یا متناوب آب آلوده کنترل کرد. دستگاه های عقیم سازی و دزین باید برای آب خام جمع آوری شده از سطح و زیر زمین کم عمق نصب شوند و قارچ های مبتنی بر کلر اضافه شوند. دزا به طور کلی بر اساس محتوای کلر باقی مانده از مواد > 1mg/L است.
آلودگی شیمیایی
۱) علل
آلودگی شیمیایی رایج رسوب مقیاس کربنات در عنصر غشایی است که بیشتر آن ها سوء عمل، سیستم دوزیست بازدارنده مقیاس ناقص، قطع دوس کردن بازدارنده مقیاس در حین بهره برداری و غیره هستند. اگر به موقع کشف نشده باشد، فشار عملیاتی افزایش می یابد، اختلاف فشار افزایش می یابد و نرخ تولید آب ظرف چند روز کاهش می یابد. اگر بازدارنده مقیاس انتخاب شده با کیفیت آب مطابقت ندارد یا مقدار آن کافی نیست، پدیده پوسته پوسته شدن غشا در عنصر، گرفتگی نور در عنصر غشا می تواند عملکرد خود را از طریق تمیز کردن شیمیایی بازگرداند و در موارد شدید، باعث خراش برخی عناصر غشایی به طور جدی آلوده نیز خواهد شد.
۲) روش کنترل
برای جلوگیری از گرفتگی در عناصر غشایی، اولاً آنتی کالانت اسمز معکوس مناسب برای کیفیت آب منبع آب سیستم را انتخاب کنید، و مقدار دوزی مطلوب را تعیین کنید. دوم، تقویت نظارت بر سیستم دوز، توجه نزدیک به تغییرات ظریف در پارامترهای عملیاتی، و پیدا کردن دلایل ناهنجاری در زمان. علاوه بر این، بیشتر دلایل بالا بودن محتوای Fe3+ در آب ناشی از سیستم خط لوله است. بنابراین خطوط لوله سیستم از جمله خطوط لوله منبع آب تا حد امکان از خطوط لوله پلاستیکی اندود فولادی برای کاهش محتوای Fe3+ استفاده می کنند.
ذرات معلق و آلودگی کلوئیدی
۱) علل
ذرات معلق و کلوئیدها مواد اصلی هستند که غشاهای اسمز معکوس ناپاک، و همچنین علت اصلی SDI فاضلاب بیش از حد (شاخص چگالی لجن) هستند.
با توجه به منابع و مناطق مختلف آب، ترکیب ذرات معلق و کلوئیدها نیز کاملا متفاوت است. به طور کلی اجزای اصلی آب سطحی آلوده نشده و آب های زیرزمینی کم عمق عبارت اند از: باکتری ها، رس، سیلیکون کلوئیدی، اکسیدهای آهن، محصولات اسید هیومیک، و به طور مصنوعی فلوکولانت ها و انعقاد کننده های بیش از حد (مانند نمک آهن) در سیستم پیش درمان، نمک های آلومینیومی و غیره) غیره.
به علاوهترکیب پلیمرهای دارای بار مثبت در آب خام و آنتی کالانت های دارای بار منفی در سیستم های اسمز معکوس برای تشکیل بارش نیز یکی از علل این نوع آلودگی است.
۲) روش کنترل
هنگامی که محتوای مواد جامد معلق در آب خام بیش از 70mg/L است، روش های پیش درمانانعقاد، استیضاح و تصفیهمعمولا استفاده می شود; هنگامی که محتوای مواد جامد معلق در آب خام کمتر از 70mg/L است، روش پیش درمانانعقاد و تصفیهمعمولا استفاده می شود; وقتی تصفیه مستقیممعمولاً استفاده می شود.
به علاوهمیکروfiltration یا اولتراfiltration یک روش موثر برای درمان غشایی از turbidity و مواد آلی حل نشده است که به تازگی ظهور کرده است. این می تواند تمام مواد جامد معلق حذف, باکتری ها, اکثر کلوئیدها و مواد آلی حل نشده. این یک فرایند پیش درمان ایده آل برای سیستم های اسمز معکوس است. .
اقدامات احتیاطی در هنگام استفاده از RO
در طول کاربرد تکنولوژی اسمز معکوس در تصفیه آب باید تصفیه لازم فاضلاب انجام شود. تصفیه اساس فناوری اسمز معکوس برای ایفای نقش است. فرایند تصفیه باید به شدت کنترل شود تا از ورود نشات به سیستم اسمز معکوس در آب جلوگیری شود، بنابراین برای محافظت از غشا و تجهیزات نفوذ ناپذیر، افزایش خروجی آب، و کاهش امکان خوردگی.
دستگاه اسمز معکوس باید به طور منظم سرازیر شود، به ویژه برای تمیز کردن مقیاس، حفظ عملکرد خوب غشای نیمه تراموای، و طولانی کردن عمر خدماتی دستگاه.
هنگامی که دستگاه اسمز معکوس در حال استفاده نیست، تحت تأثیر فاضلاب محصور کننده قرار خواهد گرفت و در نتیجه میکروارگانیسم ها را پرورش می دهند. بنابراین در طول دوره خاموش شدن دستگاه نیاز به شستن و ضدفونی شدن دارد و دما در طول دوره خاموش شدن باید به خوبی تنظیم شود تا از غشای اسمز معکوس محافظت شود.
اپراتورها باید به شدت به روش های عملیاتی و مشخصات عملیاتی پایبند باشند، به طور مداوم کیفیت حرفه ای خود را بهبود بخشند، و قبل از استفاده دستگاه را با دقت بررسی کنند تا به دلیل اشتباهات اپراتور از آسیب به دستگاه جلوگیری کنند، اطمینان حاصل کنند که دستگاه می تواند به طور معمول عمل کند، و کار درمان فاضلاب را هموار انجام دهد.
