Omvänd osmosteknik använder huvudsakligen tryckskillnaden på båda sidor av membranet som kraften för att realisera separationen och filtreringen av membranet. Det är en mycket avancerad och effektiv energibesparande membranseparationsteknik.
RO Grunderna och fördelarna
Membranet för omvänd osmos är kärnkomponenten i tekniken för omvänd osmos. Det är ett konstgjort semipermeabelt membran med vissa egenskaper. Den är tillverkad av polymera material och simulerar biologiska semipermeabla membranmaterial.
Omvänd osmossystem, även känt som omvänd osmos, är en membranseparationsoperation som använder tryckskillnad som en drivkraft för att separera lösningsmedel från vattenhaltiga lösningar, och är en process för att filtrera föroreningar från vatten. Eftersom det är motsatsen till den naturliga infiltrationsriktningen kallas det omvänd osmos.
Den tekniska principen är att applicera tryck på ena sidan av membranet under inverkan av högre än lösningens osmotiska tryck. När trycket överstiger det osmotiska trycket kommer lösningsmedlet att tränga in i motsatt riktning för att separera dessa ämnen från vatten. Lösningsmedlet som erhålls på lågtryckssidan av membranet kallas permeat; Den koncentrerade lösningen på högtryckssidan kallas koncentrat.
Om omvänd osmosteknik används för att behandla havsvatten, erhålls sötvatten på lågtryckssidan av membranet och saltlösning erhålls på högtryckssidan. Det omvända osmostrycket kan användas för att uppnå syftet med separation, extraktion, rening och koncentration.
Omvänd osmos är en vattenbehandlingsteknik som använder membranseparation, som tillhör den fysiska metoden för korsflödesfiltrering. Dess fördelar är följande:· Vid rumstemperatur, beroende på vattentrycket som drivkraft, är driftskostnaderna låga;
· Ingen stor mängd avfallssyra och alkaliutsläpp, ingen förorening av miljön;
· Systemet är enkelt, lätt att använda och i hög grad automatiserat;
· Den har ett stort anpassningsområde till råvattenkvaliteten, och avloppsvattnets kvalitet är stabil;
· Utrustningen upptar ett litet område och underhållsarbetet är litet.
Grundläggande process för RO-vattenrening
För det första, enstegs enstegs behandlingsprocess. Efter att vätskan kommer in i membranmodulen dras det rena vattnet och den koncentrerade vätskan ut. Jämfört med andra vattenbehandlingsprocesser med omvänd osmos är den övergripande processen för denna process bekvämare och lättare att använda, men den har höga begränsningar och kan inte uppfylla högre krav på vattenkvalitet.
För det andra, enstegs flerstegs behandlingsprocess. Baserat på enstegsbehandlingsprocessen koncentreras vätskan i flera steg. Jämfört med enstegsbehandlingsprocessen i ett steg är komplexiteten i denna process högre, vilket kan uppfylla högre krav på vattenkvalitet och realisera återvinning av vattenresurser.
Tredje, tvåstegs enstegs behandlingsprocess. Om det är svårt att uppfylla de faktiska kraven på vattenkvalitet med den primära metoden kan den sekundära reningsprocessen och enstegsreningsprocessen användas. Jämfört med ovanstående två förstastegsprocesser kan användningen av andrastegets enstegsbehandlingsprocess förlänga applikationslivslängden för det omvända osmosmembranet och kräver inte för mycket arbetskraftsdrift, och motsvarande behandlingskostnad minskar också.
Applicering av RO vid vattenrening
Avancerad rening av avloppsvatten från tätbebyggelse
Vid avancerad behandling av urbana vattenföroreningar kan omvänd osmosteknik öka återvinningsgraden för avloppsvatten och används i stor utsträckning.
Det finns skillnader i de avancerade behandlingseffekterna av vattenföroreningar som produceras av membran för omvänd osmos av olika material. Generellt sett, vid avancerad rening av vattenföroreningar från tätorter, efter att hushållsavloppet för stadsbor har renats upp till standarden, är kraven på den renade vattenkvaliteten högre (t.ex. återvunnet vatten). Vid denna tidpunkt kan cellulosatriacetat ihåligt fibermembran, spirallindad polyvinylalkoholkompositfilm spela en bättre effekt.
Jämfört med membran för omvänd osmos gjorda av andra material har membranen för omvänd osmos av ovanstående två material en retentionsgrad på 100 % för fekala koliforma bakterier, en kromaticitet på högst 1 grad och en permeat på 1 mg/L~2mg/L. Samtidigt har membranen för omvänd osmos i dessa två material högre vattenflöde och starkare antiföroreningsförmåga. Industriell avloppsrening1) Hantering av tungmetalljoner
Att tillämpa omvänd osmos vattenreningsteknik på industriell avloppsvattenrening har en mycket god effekt, vilket är i linje med den övergripande designprincipen för industriell ekonomi och rationalitet, och kan minska energiförbrukningen, driftskostnaderna och svårigheterna med drift och hantering. Anordningen för omvänd osmos som används för industriell avloppsvattenrening är i allmänhet ett internt tryckrör eller en komponent av rulltyp. Trycket är i allmänhet stabilt på cirka 218 MPa, och effekten är utmärkt vid återvinning av tungmetalljoner. Bland dem är arbetstrycket för omvänd osmosanordning baserad på rörformiga komponenter för inre tryck stabilt vid 217 MPa. Vid denna tidpunkt är återvinningsgraden för nickel över 99%, och separationshastigheten för nickel ligger i intervallet 97,12% ~ 97,17%.2) Behandling av oljigt avloppsvatten
Generellt sett finns olja i oljigt avloppsvatten huvudsakligen i tre former, inklusive emulgerad olja, dispergerad olja och flytande olja. I jämförelse är behandlingsmetoderna för att dispergera olja och flytande olja relativt enkla. Efter att ha förlitat sig på mekanisk separation, utfällning och adsorption av aktivt kol kan innehållet i motsvarande olja minskas kraftigt. Men för emulgerad olja innehåller den organiskt material, som kan spela rollen som ytaktivt ämne, och oljan finns i allmänhet i mikronstora partiklar, så den har extremt hög stabilitet, och det är svårt att effektivt och snabbt realisera vatten-oljeseparation. Med stöd av vattenreningsteknik med omvänd osmos kan koncentration och separation uppnås utan att förstöra emulsionen, och sedan förbränns den koncentrerade vätskan och permeatet återvinns eller släpps ut.
I detta skede, vid behandling av oljigt avloppsvatten, på grund av hänsyn till den slutliga reningseffekten och avloppskvaliteten, används i allmänhet omvänd osmos vattenbehandlingsteknik i kombination med andra behandlingsmetoder. Till exempel används självpreparerat DEMUL-B1 som demulgeringsmedel för att demulgera högkoncentrerat O/W-avloppsvatten med spinnfinish, och sedan behandlas det demulgerade vattenprovet ytterligare med OSMONICS SE-membran för omvänd osmos. Resultaten visar att reningsgraden av COD når 99,96 % och oljehalten är nästan odetekterbar i det renade vattnet efter "demulgering-omvänd osmos"-behandling. Avsaltat bräckt vatten
I processen med avsaltning av bräckt vatten, genom att introducera vattenbehandlingsteknik för omvänd osmos, kan den effektivt undertrycka oorganiska saltjoner som magnesiumjoner och kalciumjoner som finns i saltvatten och realisera förbättringen av ren vattenkvalitet.
I detta skede ökar människors krav på kvaliteten på rent vatten, och den ursprungliga behandlingsmetoden (tillsats av avlagringsmedel till saltvatten) är svår att möta människors faktiska krav, och införandet av vattenreningsteknik för omvänd osmos är ett oundvikligt val.
Vid avsaltning av bräckt vatten med omvänd osmos är det nödvändigt att regelbundet testa SDI-indexet, strikt kontrollera återvinningsgraden, vara uppmärksam på tryckskillnaden mellan membranmodulerna och mäta förändringarna i vattenproduktion och avsaltningshastighet i realtid. I praktiken är avsaltningshastigheten för omvänd osmosanordning stabil över 96%, och vattenkvaliteten efter avsaltning uppfyller hushållsdricksvattenstandarden.
Hur man hanterar nedsmutsning av RO-membran
Membrannedsmutsning avser partiklarna, kolloidala partiklar eller lösta makromolekyler i matningsvätskan i kontakt med membranet, vilket orsakas av fysikaliska och kemiska interaktioner med membranet eller koncentrationspolarisering så att koncentrationen av vissa lösta ämnen på membranytan överstiger dess löslighet och mekaniska verkan. Adsorption och avsättning på membranytan eller i membranporerna gör att membranets porstorlek blir mindre eller igensatt, vilket resulterar i ett irreversibelt förändringsfenomen som avsevärt minskar membranflödet och separationsegenskaperna.
Mikrobiell kontaminering1) Orsaker
Mikrobiell nedsmutsning avser fenomenet att mikroorganismer ackumuleras på gränsytan mellan membran och vatten, vilket påverkar systemets prestanda.
Dessa mikroorganismer använder membranet för omvänd osmos som bärare, förlitar sig på näringsämnena i den koncentrerade vattendelen av den omvända osmosen för att reproducera och växa, och bildar ett biofilmskikt på ytan av membranet för omvänd osmos, vilket resulterar i en snabb ökning av tryckskillnaden mellan inlopps- och utloppsvattnet i systemet för omvänd osmos. snabb nedgång samtidigt som produkten förorenas av vatten.
Biofilmen som består av mikroorganismer kan direkt (genom enzymers verkan) eller indirekt (genom verkan av lokalt pH eller reduktionspotential) bryta ned membranpolymerer eller andra komponenter i omvänd osmos, vilket resulterar i förkortad membranlivslängd, skador på membranstrukturens integritet och till och med orsaka större systemfel.2) Kontrollmetod
Biologisk kontaminering kan kontrolleras genom kontinuerlig eller intermittent desinfektion av inströmmande vatten. Steriliserings- och doseringsanordningar bör installeras för råvatten som samlas upp från ytan och grunt under jord, och klorbaserade fungicider bör tillsättas. Doseringen baseras i allmänhet på resthalten av klor i inflödet > 1 mg/L.Kemisk förorening 1) Orsaker
Den vanliga kemiska föroreningen är avsättning av karbonatavlagringar i membranelementet, varav de flesta är felfunktion, ofullständigt doseringssystem för skalhämmare, avbrott i doseringen av skalhämmare under drift, etc. Om det inte upptäcks i tid kommer driftstrycket att öka, tryckskillnaden kommer att öka och vattenproduktionshastigheten kommer att minska inom några dagar. Om den valda skalhämmaren inte matchar vattenkvaliteten eller doseringen är otillräcklig, kan membranskalningsfenomenet i elementet, lätt nedsmutsning i membranelementet återställa sin funktion genom kemisk rengöring, och i allvarliga fall kommer det också att orsaka att vissa allvarligt förorenade membranelement skrotas.2) Kontrollmetod
För att förhindra nedsmutsning i membranelementen, välj först det antiavlagringsmedel för omvänd osmos som är lämpligt för vattenkvaliteten i systemets vattenkälla och bestäm den optimala doseringsmängden. För det andra, stärk övervakningen av doseringssystemet, var uppmärksam på de subtila förändringarna i driftsparametrar och ta reda på orsakerna till avvikelser i tid. Dessutom orsakas de flesta av orsakerna till den höga Fe3+-halten i vatten av rörledningssystemet. Därför använder systemledningarna, inklusive vattenledningar, stålfodrade plaströrledningar så mycket som möjligt för att minska Fe3+-halten. Suspenderade partiklar och kolloidal förorening1) OrsakerSuspenderade partiklar och kolloider är de viktigaste ämnena som smutsar ner membran för omvänd osmos, och är också den främsta orsaken till för mycket avloppsvatten SDI (slamdensitetsindex).
På grund av de olika vattenkällorna och regionerna är sammansättningen av suspenderade partiklar och kolloider också ganska annorlunda. I allmänhet är huvudkomponenterna i oförorenat ytvatten och grunt grundvatten: bakterier, lera, kolloidalt kisel, järnoxider, humussyraprodukter och artificiellt överdrivna flockningsmedel och koaguleringsmedel (såsom järnsalter) i förbehandlingssystemet, aluminiumsalter, etc.) etc.
Dessutom är kombinationen av positivt laddade polymerer i råvatten och negativt laddade antiavlagringsmedel i system för omvänd osmos för att bilda utfällningar också en av orsakerna till denna typ av förorening.2) Kontrollmetod
När innehållet av suspenderade fasta ämnen i råvatten är mer än 70 mg/L används vanligtvis förbehandlingsmetoderna för koagulering, klarning och filtrering. När innehållet av suspenderade fasta ämnen i råvatten är mindre än 70 mg/L används vanligtvis förbehandlingsmetoden för koagulering och filtrering. När
Försiktighetsåtgärder vid användning av RO
Under tillämpningen av omvänd osmosteknik vid vattenrening bör nödvändig filtrering av avloppsvatten utföras. Filtrering är grunden för att omvänd osmosteknik ska spela en roll. Filtreringsprocessen måste kontrolleras strikt för att förhindra att föroreningar kommer in i systemet för omvänd osmos i vattnet, för att skydda det permeabla membranet och utrustningen, öka vattenproduktionen och minska risken för korrosion.
Enheten för omvänd osmos bör spolas regelbundet, särskilt för att rengöra skalan, bibehålla den goda prestandan hos det semipermeabla membranet och förlänga enhetens livslängd.
När enheten för omvänd osmos inte används kommer den att påverkas av det begränsande avloppsvattnet och därmed föda upp mikroorganismer. Därför, under avstängningsperioden för enheten, måste den tvättas och desinficeras, och temperaturen under avstängningsperioden bör ställas in väl för att säkerställa Skydda membranet för omvänd osmos.
Operatörer bör strikt följa driftsprocedurerna och driftsspecifikationerna, kontinuerligt förbättra sin professionella kvalitet och noggrant kontrollera enheten före användning för att undvika skador på enheten på grund av operatörsmisstag, se till att enheten kan fungera normalt och utföra avloppsreningsarbete smidigt.
