cos'è la raccolta e la normalizzazione dei dati sull'osmosi inversa？
1. Temp. alimentazione (F⁰)
2. Flusso del permeato (GPM)
3. Flusso concentrato (GPM)
4. Pressione di alimentazione (PSI)
5. Pressione del permeato (PSI)
6. Conduttività dell'alimentazione
7. Conduttività del permeato
Tutte queste condizioni operative influiscono direttamente sulla qualità e sulla quantità di acqua permeata che le membrane RO possono produrre. Tuttavia, poiché queste condizioni operative cambiano costantemente, è impossibile confrontare le prestazioni osservate di determinati parametri in un punto e confrontarle con un altro punto in condizioni operative diverse. Fattori variabili, quali la temperatura, la qualità dell'acqua di alimentazione, il flusso del permeato e il ripristino del sistema, influiscono tutti sulle prestazioni della membrana.
La normalizzazione dei dati RO consente all'utente di confrontare le prestazioni della membrana RO con uno standard stabilito che non dipende dal cambiamento delle condizioni operative. I dati normalizzati misureranno la condizione diretta della membrana RO e mostreranno le prestazioni e lo stato di salute effettivi della membrana RO.
I dati non normalizzati possono essere fuorvianti, poiché così tante variabili possono causare cambiamenti che potrebbero sembrare problemi quando, in realtà, non lo sono. La temperatura dell'acqua di alimentazione è la condizione più evidente che influisce sulle prestazioni del sistema RO. La regola generale è stimare una variazione del flusso del permeato dell'1,5% per variazione di grado Fahrenheit (F⁰).
Ad esempio, se un RO producesse 50 GPM di permeato quando l'acqua di alimentazione era a 60 F⁰ e poi la temperatura dell'acqua di alimentazione scendeva di 5 F⁰, allora l'RO produrrebbe circa 46 GPM. La diminuzione di 4 GPM nel prodotto è perfettamente normale con il calo di temperatura.
Interpretazione dei dati
L’operatore RO è in definitiva preoccupato per due risultati: la qualità e la quantità di acqua prodotta. Come accennato in precedenza, questi due fattori possono essere influenzati da una serie di variabili quali la pressione dell'acqua di alimentazione, il recupero del sistema e i cambiamenti nella qualità dell'acqua di alimentazione, solo per citarne alcuni.
Per quanto riguarda la raccolta e la normalizzazione dei dati sull'osmosi inversa (RO), sono disponibili tre valori calcolati che aiutano a fornire un quadro migliore delle reali prestazioni della membrana e aiutano a risolvere con precisione potenziali problemi del sistema RO che coinvolgono la quantità e la qualità dell'acqua prodotta dal sistema RO. Raccogliendo dati operativi, normalizzando i dati, quindi tracciando l'andamento dei dati normalizzati nel tempo e confrontando i valori con la linea di base (calcolata dai valori di avvio quando le membrane RO erano nuove o dopo che sono state pulite o sostituite) consente un approccio proattivo azione per affrontare eventuali problemi prima che si verifichi un danno irreversibile alle membrane RO.
I tre valori calcolati utilizzati per il monitoraggio e l'andamento sono:
• Flusso del permeato normalizzato (NPF)
• Rifiuto salino normalizzato (NSR)
• Differenziale di pressione normalizzato (NPD)
Flusso del permeato normalizzato (NPF)
NPF misura la quantità di acqua permeata prodotta dall'RO. Se l'NPF scende dal 10% al 15% al di sotto del valore di base (la lettura dell'NPF all'avvio con nuove membrane o quando le membrane sono state sostituite o pulite), ciò indica incrostazione o incrostazione della membrana RO e le membrane RO devono essere pulite.
Se l'NPF aumenta, ciò implica che c'è un danno alla membrana RO. Il danno può essere causato da un attacco chimico (da un ossidante come il cloro) sulla membrana o da un problema meccanico (come un guasto dell'O-ring).
L’operatore RO è in definitiva preoccupato per due risultati: la qualità e la quantità di acqua prodotta. Come accennato in precedenza, questi due fattori possono essere influenzati da una serie di variabili quali la pressione dell'acqua di alimentazione, il recupero del sistema e i cambiamenti nella qualità dell'acqua di alimentazione, solo per citarne alcuni.
Per quanto riguarda la raccolta e la normalizzazione dei dati sull'osmosi inversa (RO), sono disponibili tre valori calcolati che aiutano a fornire un quadro migliore delle reali prestazioni della membrana e aiutano a risolvere con precisione potenziali problemi del sistema RO che coinvolgono la quantità e la qualità dell'acqua prodotta dal sistema RO. Raccogliendo dati operativi, normalizzando i dati, quindi tracciando l'andamento dei dati normalizzati nel tempo e confrontando i valori con la linea di base (calcolata dai valori di avvio quando le membrane RO erano nuove o dopo che sono state pulite o sostituite) consente un approccio proattivo azione per affrontare eventuali problemi prima che si verifichi un danno irreversibile alle membrane RO.
I tre valori calcolati utilizzati per il monitoraggio e l'andamento sono:
• Flusso del permeato normalizzato (NPF)
• Rifiuto salino normalizzato (NSR)
• Differenziale di pressione normalizzato (NPD)
Flusso del permeato normalizzato (NPF)
NPF misura la quantità di acqua permeata prodotta dall'RO. Se l'NPF scende dal 10% al 15% al di sotto del valore di base (la lettura dell'NPF all'avvio con nuove membrane o quando le membrane sono state sostituite o pulite), ciò indica incrostazione o incrostazione della membrana RO e le membrane RO devono essere pulite.
Se l'NPF aumenta, ciò implica che c'è un danno alla membrana RO. Il danno può essere causato da un attacco chimico (da un ossidante come il cloro) sulla membrana o da un problema meccanico (come un guasto dell'O-ring).
NPF misura la quantità di acqua permeata prodotta dall'RO. Se l'NPF scende dal 10% al 15% al di sotto del valore di base (la lettura dell'NPF all'avvio con nuove membrane o quando le membrane sono state sostituite o pulite), ciò indica incrostazione o incrostazione della membrana RO e le membrane RO devono essere pulite.
Se l'NPF aumenta, ciò implica che c'è un danno alla membrana RO. Il danno può essere causato da un attacco chimico (da un ossidante come il cloro) sulla membrana o da un problema meccanico (come un guasto dell'O-ring).
Come viene calcolato il flusso del permeato normalizzato (NPF).
La formula per calcolare il flusso del permeato normalizzato (NPF) è:
- NPF = Flusso permeato x (aNDP/aNDP di riferimento) x (TCF/TCF di riferimento)
Dove:
- TDS dell'alimentazione = Conduttività dell'alimentazione/2
- Fattore di concentrato = (flusso di permeato + flusso di concentrato) / flusso di concentrato
- TDS concentrato = TDS mangime x Fattore concentrato
- Pressione netta media di guida (aNDP) = (((Pressione di alimentazione + Pressione di concentrato)/2) – ((TDS di alimentazione – TDS di concentrato)/200)) – Pressione del permeato
- Temp. alimentazione C = (5/9) x (Temp. alimentazione – 32)
- TCF (fattore di correzione della temperatura) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+Temp. alimentazione C))))
Rifiuto del sale normalizzato (NSR)
L'NSR indica la capacità della membrana RO di respingere i sali (contaminanti) e quindi influisce sulla qualità dell'acqua del permeato. Se l’NSR diminuisce, il volume dei sali che attraversano la membrana RO aumenta creando un permeato di qualità inferiore. Una diminuzione dell'NSR può indicare incrostazione, desquamazione o degradazione della membrana RO. Una membrana RO ben funzionante dovrebbe fornire una reiezione compresa tra il 97% e il 99%. Una membrana è considerata “cattiva” quando la reiezione RO scende al 90% o meno. Un normale intervallo di funzionamento RO è caratterizzato da un costante declino dell'NSR durante l'uso continuo. Le membrane RO di solito durano diversi anni prima di richiedere la sostituzione e un calo costante dell'NSR è un normale segno di invecchiamento della membrana. Un adeguato regime di pulizia della membrana RO può aiutare a migliorare l'NSR.
L'NSR può essere utile per identificare problemi di biofouling. Quando il biofouling costituisce un problema, spesso l’NSR aumenterà e l’NPF diminuirà. Questo perché il biofoulant sigillerà effettivamente le piccole imperfezioni nella membrana RO aumentando così il rifiuto dei sali. Nel corso del tempo, lo strato di bioincrostazione invecchia e inizia a morire e le sostanze chimiche come CO2, metano e/o sostanze organiche
gli acidi iniziano a diffondersi attraverso la membrana influenzando la qualità dell'acqua del permeato (minore rigetto di sali con conseguente NSR inferiore).
Come viene calcolato il rifiuto salino normalizzato (NSR).
La formula per calcolare il rifiuto della vendita normalizzata (NSR) è:
- NSR = 100 ((Passaggio del sale x (Flusso del permeato/Flusso del permeato di base) x TCF) x 100)
Dove:
- TDS permeato = Conducibilità permeato x 0,67
- TDS dell'alimentazione = Conduttività dell'alimentazione / 2
- Rifiuto del sale = 1 – (TDS permeato / TDS alimentazione)
- Passaggio del sale = 1 – Rifiuto del sale
- Temp. alimentazione C = (5/9) x (Temp. alimentazione – 32)
- Fattore di correzione della temperatura (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+ Temp. alimentazione C))))
Spiegazione del fattore di correzione della temperatura (TCF).
La temperatura dell'acqua è uno dei fattori chiave nelle prestazioni delle membrane ad osmosi inversa. I produttori di membrane forniscono fattori di correzione della temperatura per determinate temperature operative, che possono variare in base al produttore e possono essere calcolati in diversi modi. Il metodo ASTM, come mostrato sopra sia nei calcoli NPF che NSR, con il coefficiente di membrana di 2640 viene utilizzato per il nostro scopo di trovare le varianze RO. Viene utilizzato il coefficiente di membrana di 2640 perché la maggior parte delle nostre membrane sarà conforme a questo numero e l'effetto dell'utilizzo di un coefficiente specifico per ciascuna membrana sui calcoli è trascurabile.
Differenziale di pressione normalizzato (NPD)
L'NPD ci dice quanto è pulito il distanziatore dell'acqua di alimentazione sulla membrana. Questi distanziatori hanno uno spessore di soli 30 millesimi di pollice circa e sono estremamente suscettibili all'ostruzione. Quando si verifica l'ostruzione, la resistenza al flusso aumenta e il salto di pressione aumenta.
L'NPD inizierà ad aumentare nel tempo a causa di incrostazioni e incrostazioni. Le membrane RO devono essere pulite quando il DPD aumenta dal 15% al 25% al di sopra del valore basale. NPD e NPF devono essere monitorati insieme per determinare quando pulire le membrane RO. Spesso l’NPF diminuirà e l’NPD rimarrà invariato. Ciò è semplicemente dovuto al fatto che i problemi di incrostazione/incrostazione devono ancora otturare i distanziatori dell'acqua di alimentazione. Col tempo, l’NPD aumenterà insieme al calo dell’NPF. Una diminuzione dell’NPD è solitamente dovuta a strumentazione difettosa o errori commessi durante la raccolta dei dati.
Se è possibile misurare l'NPD per ciascuna fase di un RO, solitamente è possibile identificare i problemi tra incrostazione e incrostazioni in base alla posizione della maggiore caduta di pressione. Un aumento dell'NPD nella fase anteriore di un RO indica un problema di incrostazione, mentre un aumento dell'NPD nel secondo stadio indica un ridimensionamento.
Come viene calcolato il differenziale di pressione normalizzato (NPD).
La formula per calcolare il differenziale di pressione normalizzato (NPD) è:
- NPD = Caduta di pressione x (flusso medio di riferimento/flusso medio)
Dove:
- Caduta di pressione = Pressione di alimentazione – Pressione di concentrato
- Flusso medio = (flusso permeato + flusso concentrato)/2
