Kako povećati stopu oporavka industrijske ro membrane?
U projektima obrade vode, stopa povrata je parametar o kojem se često raspravlja. Odnosi se na udio napojne vode koja se pretvara u proizvodnu vodu (permeat). To je važan pokazatelj za ocjenu učinkovitosti i isplativosti industrijskih RO membranskih sustava. Dakle, kako se može poboljšati stopa oporavka u projektima pročišćavanja vode?
1.Koja je stopa oporavka RO sustava?
Stopa povrata odnosi se na postotak napojne vode (nakon prethodne obrade) koja se pretvara u proizvodnu vodu (permeat) u sustavu reverzne osmoze (RO).
- Stopa oporavka sustava Y (%) = (stopa protoka vode u proizvodu / brzina protoka napojne vode) × 100%
Stopa povrata projekta obrade vode usko je povezana sa stopama povrata sljedećih modula:
① Stopa oporavka jednog elementa RO membrane: To određuje proizvođač. Na primjer, obično je oko 15% za membrane slane vode i 10% za membrane morske vode. Za standardni 40-inčni RO membranski element (1 inč = 2,54 cm), stvarna radna stopa oporavka općenito se ne preporučuje da premaši 18% (osim za RO sustave drugog prolaza, gdje obično nije veća od 30%).
② Stopa povrata u jednom prolazu RO sustava: Ovo se odnosi na stopu povrata u jednom prolazu, tj. proizvodna voda iz jednog prolaza podijeljena s napojnom vodom tog prolaza. Određen je konfiguracijom i rasporedom membranskih elemenata.
③ Ukupna stopa oporavka sustava Y RO sustava: Ovo je ukupna stopa oporavka tijekom stvarnog rada. Na njega utječu i stopa oporabe u jednom prolazu i omjer ponovne upotrebe koncentrata (slane vode), a to je parametar oporabe koji se najčešće smatra u dizajnu i radu sustava.
2. Kako poboljšati stopu oporavka sustava RO jedinice?
① Povećanje broja membranskih stupnjeva za poboljšanje oporavka
Koncentrat ispušten iz prvog stupnja membrane može se izravno unijeti u drugi stupanj za daljnju obradu. Konfiguracije s više stupnjeva (kao što su sustavi s tri ili četiri stupnja) mogu postići veće stope oporavka.
U stupnjevitom RO sustavu, uzvodni stupanj obično upravlja većim protokom nego nizvodni stupanj; stoga je broj membranskih elemenata u prvom stupnju obično veći nego u sljedećim stupnjevima.
Kako se broj RO stupnjeva povećava, faktor koncentracije koncentrata također raste. Na primjer, pri 50% oporavka sustava, faktor koncentracije je približno 2; kod 75% oporavka, povećava se na oko 4; a pri oporavku od 80% doseže oko 5.
Zbog koncentracijske polarizacije unutar membranskog sustava, salinitet u blizini površine membrane značajno raste. Kao rezultat toga, onečišćenje se može pojaviti brže od očekivanog jer se napojna voda postupno koncentrira. U primjenama za desalinizaciju slane vode, povrat se obično postavlja u rasponu od 50-80%. Međutim, konačni odabir povrata ovisi o radnim uvjetima, karakteristikama sirove vode i drugim čimbenicima dizajna. Postavljanje previsoke stope oporavka može povećati rizik od kamenca i onečišćenja.
Bilješka:Povećanje dužine kućišta membrane također može povećati broj membranskih elemenata u seriji. Međutim, preduge tlačne posude mogu uzrokovati nedovoljan tlak na posljednjim elementima i smanjeni protok, što negativno utječe na cjelokupni oporavak sustava. U isto vrijeme, dulja kućišta zahtijevaju veći pritisak punjenja, što dovodi do povećane potrošnje energije.
② Poboljšanje oporavka kroz recirkulaciju koncentrata
Recirkulacija koncentrata odnosi se na vraćanje dijela struje koncentrata RO sustava natrag na ulaz visokotlačne pumpe (sa ili bez dodatnog prethodnog tretmana, što čini značajnu razliku). Nakon miješanja s napojnom vodom, ponovno ulazi u membranski sustav za daljnju obradu reverznom osmozom. Ovo je učinkovita metoda za poboljšanje oporavka sustava, posebno pogodna za sustave s relativno niskim proizvodnim kapacitetom gdje protok ne može u potpunosti iskoristiti dugačke membranske posude (npr. tlačne posude od 12 metara).
Uobičajene strategije recirkulacije uključuju:
- Djelomična recirkulacija RO koncentrata prvog prolaza natrag u spremnik sirove vode
- Potpuna recirkulacija RO koncentrata drugog prolaza natrag u spremnik sirove vode
- Voda za ispiranje EDI elektroda reciklirana u spremnik RO permeata drugog prolaza ili uzvodno od RO sustava drugog prolaza
Međutim, recirkulacija koncentrata povećava koncentraciju zagađivača na ulazu za punjenje, što povećava rizik od kamenca i onečišćenja u RO sustavu. Stoga je neophodna stroga operativna kontrola i upravljanje sustavom. Na temelju analize kvalitete sirove vode, potrebno je ispravno projektirati predtretman, stope povrata, radnu temperaturu i druge parametre sustava.
Strogo se ne preporučuje povećanje oporavka sustava jednostavnim podešavanjem otvora i omjera ventila za napajanje/koncentrat bez odgovarajućeg razmatranja dizajna. Takav nepravilan rad može ubrzati onečišćenje membrane i dovesti do ozbiljnog oštećenja sustava.
Bilješka:Kada se ne primjenjuje recirkulacija koncentrata, odnos između oporavka membranskog elementa i oporavka sustava općenito slijedi standardne korelacije dizajna.
