Omgekeerde osmosetechnologie gebruikt voornamelijk het drukverschil aan beide zijden van het membraan als de kracht om de scheiding en filtratie van het membraan te realiseren. Het is een zeer geavanceerde en effectieve energiebesparende membraanscheidingstechnologie.
RO Grondbeginselen en voordelen
Het omgekeerde osmosemembraan is het kernonderdeel van de omgekeerde osmosetechnologie. Het is een kunstmatig semipermeabel membraan met bepaalde eigenschappen. Het is gemaakt van polymeermaterialen en simuleert biologische semipermeabele membraanmaterialen.
Omgekeerde osmose-installatie, ook bekend als omgekeerde osmose, is een membraanscheidingsoperatie waarbij drukverschil wordt gebruikt als drijvende kracht om oplosmiddelen uit waterige oplossingen te scheiden, en is een proces waarbij onzuiverheden uit water worden gefilterd. Omdat het tegengesteld is aan de richting van natuurlijke infiltratie, wordt het omgekeerde osmose genoemd.
Het technische principe is om druk uit te oefenen op één kant van het membraan onder invloed van hoger dan de osmotische druk van de oplossing. Wanneer de druk hoger is dan de osmotische druk, zal het oplosmiddel in de tegenovergestelde richting doordringen om deze stoffen van water te scheiden. Het oplosmiddel dat aan de lagedrukzijde van het membraan wordt verkregen, wordt permeaat genoemd; De geconcentreerde oplossing aan de hogedrukzijde wordt concentraat genoemd.
Als omgekeerde osmosetechnologie wordt gebruikt om zeewater te behandelen, wordt zoet water verkregen aan de lagedrukzijde van het membraan en pekel aan de hogedrukzijde. De omgekeerde osmosedruk kan worden gebruikt om het doel van scheiding, extractie, zuivering en concentratie te bereiken.
Omgekeerde osmose is een waterbehandelingstechnologie die gebruik maakt van membraanscheiding, die behoort tot de fysische methode van kruisstroomfiltratie. De voordelen zijn als volgt:· Bij kamertemperatuur, vertrouwend op de druk van water als drijvende kracht, zijn de bedrijfskosten laag;
· Geen grote hoeveelheid afvalzuur en alkalische lozing, geen vervuiling van het milieu;
· Het systeem is eenvoudig, eenvoudig te bedienen en in hoge mate geautomatiseerd;
· Het heeft een groot aanpassingsvermogen aan de kwaliteit van het ruwe water en de kwaliteit van het effluentwater is stabiel;
· De apparatuur neemt een klein gebied in beslag en de onderhoudswerklast is klein.
RO waterbehandeling basisproces
Ten eerste, eenfasig behandelingsproces in één fase. Nadat de vloeistof de membraanmodule is binnengekomen, worden het zuivere water en de geconcentreerde vloeistof eruit gezogen. In vergelijking met andere waterbehandelingsprocessen met omgekeerde osmose is het totale proces van dit proces handiger en gemakkelijker te bedienen, maar het heeft hoge beperkingen en kan niet voldoen aan hogere waterkwaliteitseisen.
Ten tweede, eenfasig behandelingsproces in meerdere fasen. Op basis van het eentraps eentraps behandelingsproces wordt de vloeistof in meerdere stappen geconcentreerd. In vergelijking met het eenfasige eentrapsbehandelingsproces is de complexiteit van dit proces groter, waardoor aan hogere waterkwaliteitseisen kan worden voldaan en de recycling van waterbronnen kan worden gerealiseerd.
Ten derde, tweetraps behandelingsproces in één fase. In het geval dat het moeilijk is om met de primaire methode aan de werkelijke waterkwaliteitseisen te voldoen, kan het secundaire en eenfasige behandelingsproces worden gebruikt. Vergeleken met de bovenstaande twee processen in de eerste fase, kan het gebruik van het eenfasige behandelingsproces in de tweede fase de levensduur van het omgekeerde osmosemembraan verlengen en vereist het niet al te veel mankracht, en de bijbehorende behandelingskosten worden ook verlaagd.
Toepassing van RO in waterbehandeling
Geavanceerde behandeling van stedelijk afvalwater
Bij de geavanceerde behandeling van stedelijke waterverontreiniging kan omgekeerde osmosetechnologie de terugwinningssnelheid van rioolwater verhogen en wordt deze veel gebruikt.
Er zijn verschillen in de geavanceerde behandelingseffecten van waterverontreiniging die wordt veroorzaakt door omgekeerde osmosemembranen van verschillende materialen. Over het algemeen zijn bij de geavanceerde behandeling van stedelijke waterverontreiniging, nadat het huishoudelijk afvalwater van stadsbewoners tot de norm is gezuiverd, de eisen aan de kwaliteit van het gezuiverde water hoger (zoals teruggewonnen water). Op dit moment kan cellulosetriacetaat holle vezelmembraan, spiraalgewikkelde polyvinylalcoholcomposietfilm een beter effect spelen.
Vergeleken met omgekeerde osmosemembranen gemaakt van andere materialen, hebben de omgekeerde osmosemembranen van de bovengenoemde twee materialen een retentiepercentage van 100% voor fecale coliforme bacteriën, een kleurkwaliteit van niet hoger dan 1 graad en een permeaat van 1 mg/L~2mg/L. Tegelijkertijd hebben de omgekeerde osmosemembranen van deze twee materialen een hogere waterflux en een sterker anti-vervuilingsvermogen. Industriële afvalwaterzuivering1) Omgaan met ionen van zware metalen
Het toepassen van omgekeerde osmose-waterbehandelingstechnologie op industriële afvalwaterzuivering heeft een zeer goed effect, dat in overeenstemming is met het algemene ontwerpprincipe van industriële economie en rationaliteit, en kan het energieverbruik, de bedrijfskosten en de moeilijkheden bij de bediening en het beheer verminderen. Het omgekeerde osmose-apparaat dat wordt gebruikt voor de behandeling van industrieel afvalwater is over het algemeen een interne drukbuis of rolcomponent. De druk is over het algemeen stabiel op ongeveer 218 MPa en het effect is uitstekend bij het terugwinnen van ionen van zware metalen. Onder hen is de werkdruk van het omgekeerde osmose-apparaat op basis van interne drukbuisvormige componenten stabiel op 217 MPa. Op dit moment is het terugwinningspercentage van nikkel meer dan 99% en ligt het scheidingspercentage van nikkel in het bereik van 97.12% ~ 97.17%.2) Behandeling van olieachtig afvalwater
Over het algemeen bestaat olie in olieachtig afvalwater voornamelijk in drie vormen, waaronder geëmulgeerde olie, gedispergeerde olie en drijvende olie. Ter vergelijking: de behandelingsmethoden voor het dispergeren van olie en drijvende olie zijn relatief eenvoudig. Na te hebben vertrouwd op mechanische scheiding, neerslag en adsorptie van actieve kool, kan het gehalte aan de overeenkomstige olie aanzienlijk worden verminderd. Voor geëmulgeerde olie bevat het echter organisch materiaal, dat de rol van oppervlakteactieve stof kan spelen, en de olie bestaat over het algemeen in deeltjes ter grootte van een micron, dus het heeft een extreem hoge stabiliteit en het is moeilijk om effectief en snel water-oliescheiding te realiseren. Met behulp van omgekeerde osmose-waterbehandelingstechnologie kunnen concentratie en scheiding worden bereikt zonder de emulsie te vernietigen, waarna de geconcentreerde vloeistof wordt verbrand en het permeaat wordt gerecycled of geloosd.
In dit stadium, bij de behandeling van oliehoudend afvalwater, wordt de waterbehandelingstechnologie met omgekeerde osmose over het algemeen gebruikt in combinatie met andere behandelingsmethoden, vanwege de overweging van het uiteindelijke zuiveringseffect en de kwaliteit van het effluent. Zo wordt zelfbereide DEMUL-B1 gebruikt als demulgator om hooggeconcentreerd O/W spinend afvalwater te demulgeren, en vervolgens wordt het gedemulgeerde watermonster verder behandeld met het SE omgekeerde osmosemembraan van OSMONICS. De resultaten tonen aan dat het verwijderingspercentage van CZV 99,96% bereikt en dat het oliegehalte bijna niet detecteerbaar is in het gezuiverde water na een behandeling met "demulgering-omgekeerde osmose". Ontzilt brak water
In het proces van ontzilting van brak water, door de introductie van omgekeerde osmose waterbehandelingstechnologie, kan het anorganische zoutionen zoals magnesiumionen en calciumionen in zout water effectief onderdrukken en de verbetering van de zuivere waterkwaliteit realiseren.
In dit stadium nemen de eisen van mensen aan de kwaliteit van zuiver water toe en is de oorspronkelijke behandelingsmethode (het toevoegen van antiscalant aan zout water) moeilijk om aan de werkelijke eisen van mensen te voldoen, en de introductie van waterbehandelingstechnologie met omgekeerde osmose is een onvermijdelijke keuze.
Bij de ontzilting van brak water met behulp van omgekeerde osmose-apparaten is het noodzakelijk om regelmatig de SDI-index te testen, de terugwinningssnelheid strikt te controleren, aandacht te besteden aan het drukverschil tussen de membraanmodules en de veranderingen in waterproductie en ontziltingssnelheid in realtime te meten. In de praktijk is het ontziltingspercentage van het omgekeerde osmose-apparaat stabiel boven 96% en voldoet de waterkwaliteit na ontzilting aan de norm voor huishoudelijk drinkwater.
Hoe om te gaan met vervuiling van het RO-membraan
Membraanvervuiling verwijst naar de deeltjes, colloïdale deeltjes of opgeloste macromoleculen in de voedingsvloeistof die in contact komen met het membraan, die wordt veroorzaakt door fysische en chemische interacties met het membraan of concentratiepolarisatie, zodat de concentratie van bepaalde opgeloste stoffen op het membraanoppervlak de oplosbaarheid en mechanische werking ervan overschrijdt. Adsorptie en afzetting op het membraanoppervlak of in de membraanporiën zorgen ervoor dat de membraanporiegrootte kleiner wordt of verstopt raakt, wat resulteert in een onomkeerbaar veranderingsfenomeen dat de membraanflux en scheidingseigenschappen aanzienlijk vermindert.
Microbiële besmetting1) Oorzaken
Microbiële vervuiling verwijst naar het fenomeen dat micro-organismen zich ophopen op het membraan-watergrensvlak, waardoor de prestaties van het systeem worden beïnvloed.
Deze micro-organismen gebruiken het omgekeerde osmosemembraan als drager, vertrouwen op de voedingsstoffen in het geconcentreerde watergedeelte van de omgekeerde osmose om zich voort te planten en te groeien, en vormen een biofilmlaag op het oppervlak van het omgekeerde osmosemembraan, wat resulteert in een snelle toename van het drukverschil tussen het inlaat- en uitlaatwater van het omgekeerde osmosesysteem. snelle achteruitgang terwijl het productwater wordt verontreinigd.
De biofilm die bestaat uit micro-organismen kan direct (door de werking van enzymen) of indirect (door de werking van lokale pH of reductiepotentiaal) membraanpolymeren of andere componenten van omgekeerde osmose-eenheden afbreken, wat resulteert in een verkorte levensduur van het membraan, schade aan de integriteit van de membraanstructuur en zelfs ernstige systeemstoringen veroorzaken.2) Controlemethode
Biologische besmetting kan worden beheerst door continue of intermitterende desinfectie van influent water. Er moeten sterilisatie- en doseerapparaten worden geïnstalleerd voor ongezuiverd water dat aan de oppervlakte en in de ondiepe ondergrond wordt opgevangen, en fungiciden op basis van chloor moeten worden toegevoegd. De dosering is over het algemeen gebaseerd op het resterende chloorgehalte van het influent > 1mg/L.Chemische vervuiling 1) Oorzaken
De meest voorkomende chemische vervuiling is de afzetting van carbonaataanslag in het membraanelement, waarvan de meeste een verkeerde werking zijn, een onvolmaakt doseersysteem voor kalkremmers, onderbreking van de dosering van kalkremmers tijdens bedrijf, enz. Als het niet op tijd wordt ontdekt, zal de werkdruk toenemen, het drukverschil toenemen en de waterproductie binnen enkele dagen afnemen. Als de gekozen kalkremmer niet overeenkomt met de waterkwaliteit of als de dosering onvoldoende is, kan het membraan Kalkverschijnsel in het element, lichte vervuiling in het membraanelement zijn functie herstellen door chemische reiniging, en in ernstige gevallen zal het er ook toe leiden dat sommige ernstig vervuilde membraanelementen worden afgedankt.2) Controlemethode
Om vervuiling in de membraanelementen te voorkomen, selecteert u eerst het antiscaliteitsmiddel voor omgekeerde osmose dat geschikt is voor de waterkwaliteit van de systeemwaterbron en bepaalt u de optimale doseringshoeveelheid. Ten tweede, versterk de monitoring van het doseersysteem, let goed op de subtiele veranderingen in bedrijfsparameters en ontdek op tijd de redenen voor afwijkingen. Bovendien worden de meeste redenen voor het hoge Fe3+-gehalte in water veroorzaakt door het leidingsysteem. Daarom maken de systeemleidingen, inclusief waterbronleidingen, zoveel mogelijk gebruik van met staal beklede kunststof leidingen om het Fe3+-gehalte te verminderen. Zwevende deeltjes en colloïdale vervuiling1) OorzakenZwevende deeltjes en colloïden zijn de belangrijkste stoffen die omgekeerde osmosemembranen vervuilen en zijn ook de belangrijkste oorzaak van overmatig afvalwater SDI (slibdichtheidsindex).
Door de verschillende waterbronnen en regio's is de samenstelling van zwevende deeltjes en colloïden ook heel anders. Over het algemeen zijn de belangrijkste componenten van niet-verontreinigd oppervlaktewater en ondiep grondwater: bacteriën, klei, colloïdaal silicium, ijzeroxiden, humuszuurproducten en kunstmatig overmatige vlokmiddelen en stollingsmiddelen (zoals ijzerzouten) in het voorbehandelingssysteem, aluminiumzouten, enz.) enz.
Bovendien is de combinatie van positief geladen polymeren in ruw water en negatief geladen antiscalanten in omgekeerde osmosesystemen om neerslag te vormen ook een van de oorzaken van dit soort vervuiling.2) Controlemethode
Wanneer het gehalte aan zwevende stoffen in ruw water meer dan 70 mg/L is, worden meestal de voorbehandelingsmethoden van coagulatie, klaring en filtratie gebruikt; wanneer het gehalte aan zwevende stoffen in ruw water minder dan 70 mg/L bedraagt, wordt meestal de voorbehandelingsmethode van coagulatie en filtratie gebruikt; Wanneer
Voorzorgsmaatregelen bij het gebruik van RO
Tijdens de toepassing van omgekeerde osmosetechnologie in waterbehandeling moet de noodzakelijke filtratie van rioolwater worden uitgevoerd. Filtratie is de basis voor omgekeerde osmosetechnologie om een rol te spelen. Het filtratieproces moet strikt worden gecontroleerd om te voorkomen dat onzuiverheden het omgekeerde osmosesysteem in het water binnendringen, om het doorlatende membraan en de apparatuur te beschermen, de waterproductie te verhogen en de kans op corrosie te verminderen.
Het omgekeerde osmose-apparaat moet regelmatig worden gespoeld, vooral om de weegschaal schoon te maken, de goede prestaties van het semi-permeabele membraan te behouden en de levensduur van het apparaat te verlengen.
Wanneer het omgekeerde osmose-apparaat niet in gebruik is, wordt het aangetast door het opsluitende rioolwater, waardoor micro-organismen worden gekweekt. Daarom moet het apparaat tijdens de uitschakelperiode worden gewassen en gedesinfecteerd, en de temperatuur tijdens de uitschakelperiode moet goed worden ingesteld om ervoor te zorgen Bescherm het omgekeerde osmosemembraan.
Operators moeten zich strikt houden aan de bedieningsprocedures en bedrijfsspecificaties, hun professionele kwaliteit voortdurend verbeteren en het apparaat voor gebruik zorgvuldig controleren om schade aan het apparaat als gevolg van bedieningsfouten te voorkomen, ervoor te zorgen dat het apparaat normaal kan werken en rioolwaterzuiveringswerkzaamheden soepel uit te voeren.
