Как да увеличим степента на възстановяване на промишлена ro мембрана?
В проектите за пречистване на вода степента на възстановяване е често обсъждан параметър. Отнася се до съотношението на захранващата вода, която се превръща във вода за продукта (пермеат). Това е важен показател за оценка на ефективността и рентабилността на индустриалните RO мембранни системи. И така, как може да се подобри степента на възстановяване в проектите за пречистване на водата?
1. Каква е скоростта на възстановяване на RO система?
Степента на възстановяване се отнася до процента на захранващата вода (след предварителна обработка), която се превръща във вода за продукта (пермеат) в система за обратна осмоза (RO).
- Степен на възстановяване на системата Y (%) = (дебит на вода на продукта / дебит на захранваща вода) × 100%
Степента на възстановяване на проект за пречистване на водата е тясно свързана със степента на възстановяване на следните модули:
① Скорост на възстановяване на единичен RO мембранен елемент: Това се определя от производителя. Например, обикновено е около 15% за мембрани от солена вода и 10% за мембрани от морска вода. За стандартен 40-инчов RO мембранен елемент (1 инч = 2,54 cm) действителната оперативна степен на възстановяване обикновено не се препоръчва да надвишава 18% (с изключение на второпроходни RO системи, където обикновено е не повече от 30%).
② Скорост на възстановяване при едно преминаване на RO система: Това се отнася до степента на възстановяване на едно преминаване, т.е. водата от продукта от едно преминаване, разделена на захранващата вода от това преминаване. Определя се от конфигурацията и разположението на мембранните елементи.
③ Общ процент на възстановяване на системата Y на RO система: Това е общият процент на възстановяване по време на действителна работа. Той се влияе както от степента на възстановяване при едно преминаване, така и от съотношението на повторно използване на концентрата (саламура) и е най-често разглежданият параметър за възстановяване при проектирането и работата на системата.
2. Как да се подобри степента на възстановяване на системата на RO единица?
① Увеличаване на броя на мембранните етапи за подобряване на възстановяването
Концентратът, изхвърлен от първия етап на мембраната, може директно да бъде подаден във втория етап за по-нататъшно третиране. Многостепенните конфигурации (като тристепенни или четиристепенни системи) могат да постигнат по-високи нива на възстановяване.
В поетапна RO система, етапът нагоре по веригата обикновено обработва по-голям поток от етапа надолу по веригата; следователно броят на мембранните елементи в първия етап обикновено е по-голям, отколкото в следващите етапи.
Тъй като броят на етапите на RO се увеличава, факторът на концентрация на концентрата също се повишава. Например при 50% възстановяване на системата коефициентът на концентрация е приблизително 2; при 75% възстановяване се увеличава до около 4; и при 80% възстановяване достига около 5.
Поради поляризация на концентрацията в мембранната система, солеността близо до повърхността на мембраната се увеличава значително. В резултат на това замърсяването може да настъпи по-бързо от очакваното, тъй като захранващата вода прогресивно се концентрира. При приложения за обезсоляване на солена вода възстановяването обикновено се задава в диапазона 50–80%. Окончателният избор на възстановяване обаче зависи от работните условия, характеристиките на суровата вода и други конструктивни фактори. Задаването на прекалено висока степен на възстановяване може да увеличи риска от образуване на котлен камък и замърсяване.
Забележка:Удължаването на дължината на корпуса на мембраната може също да увеличи броя на мембранните елементи в серия. Прекалено дългите съдове под налягане обаче могат да причинят недостатъчно налягане при последните елементи и намален поток, което се отразява негативно на цялостното възстановяване на системата. В същото време по-дългите корпуси изискват по-високо захранващо налягане, което води до повишена консумация на енергия.
② Подобряване на възстановяването чрез рециркулация на концентрат
Рециркулацията на концентрат се отнася до връщане на част от потока концентрат на RO системата обратно към входа на помпата за високо налягане (със или без допълнителна предварителна обработка, което прави значителна разлика). След смесване с захранващата вода, тя отново влиза в мембранната система за по-нататъшно третиране с обратна осмоза. Това е ефективен метод за подобряване на възстановяването на системата, особено подходящ за системи с относително нисък производствен капацитет, където потокът не може да използва напълно дългите мембранни съдове (напр. 12-метрови съдове под налягане).
Общите стратегии за рециркулация включват:
- Частична рециркулация на първопроходния RO концентрат обратно към резервоара за сурова вода
- Пълна рециркулация на втория RO концентрат обратно към резервоара за сурова вода
- Водата за изплакване на EDI електрод се рециклира към резервоара за пермеат при второ преминаване на RO или нагоре по веригата на системата за обратно преминаване RO
Въпреки това, рециркулацията на концентрата увеличава концентрацията на замърсители на входа на захранването, което повишава риска от натрупване и замърсяване в RO системата. Следователно стриктният оперативен контрол и управление на системата са от съществено значение. Въз основа на анализа на качеството на суровата вода е необходимо правилно да се проектират предварителната обработка, степента на възстановяване, работната температура и други параметри на системата.
Силно не се препоръчва да се увеличава възстановяването на системата просто чрез регулиране на отворите и съотношенията на клапаните за захранване/концентрат без подходящо съображение за дизайна. Подобна неправилна работа може да ускори замърсяването на мембраната и да доведе до тежка повреда на системата.
Забележка:Когато не се прилага рециркулация на концентрат, връзката между възстановяването на мембранния елемент и възстановяването на системата обикновено следва стандартни проектни корелации.
