wat is het verzamelen en normaliseren van gegevens door omgekeerde osmose？
1. Voedingstemperatuur (F⁰)
2. Permeaatstroom (GPM)
3. Concentraatstroom (GPM)
4. Voedingsdruk (PSI)
5. Permeaatdruk (PSI)
6. Geleidbaarheid van de voeding
7. Permeaatgeleidbaarheid
Al deze bedrijfsomstandigheden hebben een directe invloed op de kwaliteit en hoeveelheid permeaatwater die de RO-membranen kunnen produceren. Omdat deze bedrijfsomstandigheden echter voortdurend veranderen, is het onmogelijk om de waargenomen prestaties van bepaalde parameters op een bepaald punt te vergelijken en deze te vergelijken met een ander punt onder verschillende bedrijfsomstandigheden. Veranderende factoren, zoals temperatuur, voedingswaterkwaliteit, permeaatstroom en systeemherstel, hebben allemaal invloed op de membraanprestaties.
Door de RO-gegevens te normaliseren, kan de gebruiker de prestaties van het RO-membraan vergelijken met een vaste norm die niet afhankelijk is van veranderende bedrijfsomstandigheden. Genormaliseerde gegevens meten de directe toestand van het RO-membraan en tonen de werkelijke prestaties en gezondheid van het RO-membraan.
Gegevens die niet genormaliseerd zijn, kunnen misleidend zijn, omdat zoveel variabelen veranderingen kunnen veroorzaken die op problemen lijken, terwijl dat in werkelijkheid niet zo zijn. De temperatuur van het voedingswater is de meest opvallende aandoening die de prestaties van het RO-systeem beïnvloedt. De algemene vuistregel is om een verandering van de permeaatstroom van 1,5% per graad Fahrenheit (F⁰) verandering te schatten.
Als een RO bijvoorbeeld 50 GPM permeaat produceerde terwijl het voedingswater 60 F⁰ was en de temperatuur van het voedingswater vervolgens met 5 F⁰ daalde, dan zou de RO ongeveer 46 GPM produceren. De afname van het product met 4 GPM is volkomen normaal bij de temperatuurdaling.
Gegevensinterpretatie
De RO-exploitant maakt zich uiteindelijk zorgen over twee uitkomsten: de kwaliteit en de kwantiteit van het water dat wordt geproduceerd. Zoals hierboven vermeld, kunnen deze twee factoren worden beïnvloed door een aantal variabelen, zoals de druk van het voedingswater, het systeemherstel en veranderingen in de kwaliteit van het voedingswater, om er maar een paar te noemen.
Met betrekking tot het verzamelen en normaliseren van gegevens over omgekeerde osmose (RO) zijn er drie berekende waarden die helpen een beter beeld te geven van de werkelijke membraanprestaties en helpen bij het nauwkeurig oplossen van potentiële problemen met het RO-systeem met betrekking tot de kwantiteit en kwaliteit van het water dat door het RO-systeem wordt geproduceerd. Door bedrijfsgegevens te verzamelen, de gegevens te normaliseren en vervolgens de genormaliseerde gegevens in de loop van de tijd te trenden, en de waarden te vergelijken met de basislijn (berekend op basis van de opstartwaarden toen de RO-membranen nieuw waren of nadat ze zijn schoongemaakt of vervangen), is proactief mogelijk actie ondernemen om eventuele problemen aan te pakken voordat onomkeerbare schade aan de RO-membranen optreedt.
De drie berekende waarden die worden gebruikt voor monitoring en trend zijn:
• Genormaliseerde permeaatstroom (NPF)
• Genormaliseerde zoutafstoting (NSR)
• Genormaliseerd drukverschil (NPD)
Genormaliseerde permeaatstroom (NPF)
NPF meet de hoeveelheid permeaatwater die de RO produceert. Als de NPF 10% tot 15% onder de basiswaarde daalt (de NPF-waarde bij het opstarten met nieuwe membranen of wanneer membranen werden vervangen of gereinigd), duidt dit op vervuiling of schilfering van het RO-membraan en moeten de RO-membranen worden gereinigd.
Als de NPF toeneemt, betekent dit dat er schade is aan het RO-membraan. De schade kan worden veroorzaakt door een chemische aanval (van een oxidatiemiddel zoals chloor) op het membraan of door een mechanisch probleem (zoals een defecte O-ring).
De RO-exploitant maakt zich uiteindelijk zorgen over twee uitkomsten: de kwaliteit en de kwantiteit van het water dat wordt geproduceerd. Zoals hierboven vermeld, kunnen deze twee factoren worden beïnvloed door een aantal variabelen, zoals de druk van het voedingswater, het systeemherstel en veranderingen in de kwaliteit van het voedingswater, om er maar een paar te noemen.
Met betrekking tot het verzamelen en normaliseren van gegevens over omgekeerde osmose (RO) zijn er drie berekende waarden die helpen een beter beeld te geven van de werkelijke membraanprestaties en helpen bij het nauwkeurig oplossen van potentiële problemen met het RO-systeem met betrekking tot de kwantiteit en kwaliteit van het water dat door het RO-systeem wordt geproduceerd. Door bedrijfsgegevens te verzamelen, de gegevens te normaliseren en vervolgens de genormaliseerde gegevens in de loop van de tijd te trenden, en de waarden te vergelijken met de basislijn (berekend op basis van de opstartwaarden toen de RO-membranen nieuw waren of nadat ze zijn schoongemaakt of vervangen), is proactief mogelijk actie ondernemen om eventuele problemen aan te pakken voordat onomkeerbare schade aan de RO-membranen optreedt.
De drie berekende waarden die worden gebruikt voor monitoring en trend zijn:
• Genormaliseerde permeaatstroom (NPF)
• Genormaliseerde zoutafstoting (NSR)
• Genormaliseerd drukverschil (NPD)
Genormaliseerde permeaatstroom (NPF)
NPF meet de hoeveelheid permeaatwater die de RO produceert. Als de NPF 10% tot 15% onder de basiswaarde daalt (de NPF-waarde bij het opstarten met nieuwe membranen of wanneer membranen werden vervangen of gereinigd), duidt dit op vervuiling of schilfering van het RO-membraan en moeten de RO-membranen worden gereinigd.
Als de NPF toeneemt, betekent dit dat er schade is aan het RO-membraan. De schade kan worden veroorzaakt door een chemische aanval (van een oxidatiemiddel zoals chloor) op het membraan of door een mechanisch probleem (zoals een defecte O-ring).
NPF meet de hoeveelheid permeaatwater die de RO produceert. Als de NPF 10% tot 15% onder de basiswaarde daalt (de NPF-waarde bij het opstarten met nieuwe membranen of wanneer membranen werden vervangen of gereinigd), duidt dit op vervuiling of schilfering van het RO-membraan en moeten de RO-membranen worden gereinigd.
Als de NPF toeneemt, betekent dit dat er schade is aan het RO-membraan. De schade kan worden veroorzaakt door een chemische aanval (van een oxidatiemiddel zoals chloor) op het membraan of door een mechanisch probleem (zoals een defecte O-ring).
Hoe de genormaliseerde permeaatstroom (NPF) wordt berekend
De formule om de genormaliseerde permeaatstroom (NPF) te berekenen is:
- NPF = Permeaatstroom x (basislijn aNDP/aNDP) x (basislijn TCF/TCF)
Waar:
- Voeding TDS = Voedingsgeleiding/2
- Concentraatfactor = (Permeaatstroom + Concentraatstroom) / Concentraatstroom
- Concentraat TDS = Voer TDS x Concentraatfactor
- Gemiddelde netto aandrijfdruk (aNDP) = (((toevoerdruk + concentraatdruk)/2) – ((toevoer-TDS – concentraat-TDS)/200)) – permeaatdruk
- Aanvoertemperatuur C = (5/9) x (Aanvoertemperatuur – 32)
- TCF (temperatuurcorrectiefactor) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+Aanvoertemperatuur C))))
Genormaliseerde zoutafstoting (NSR)
NSR geeft aan hoe goed het RO-membraan zouten (verontreinigingen) afstoot en zo de kwaliteit van het permeaatwater beïnvloedt. Als de NSR afneemt, neemt het volume zouten dat door het RO-membraan gaat toe, waardoor permeaat van lagere kwaliteit ontstaat. Een afname van de NSR kan duiden op vervuiling, schilfering of afbraak van het RO-membraan. Een goed presterend RO-membraan zou een afstoting van 97% tot 99% moeten opleveren. Een membraan wordt als “slecht” beschouwd wanneer de RO-afstoting daalt tot 90% of minder. Een normale RO-operatieperiode vertoont een gestage daling van de NSR tijdens continu gebruik. RO-membranen gaan meestal enkele jaren mee voordat ze vervangen moeten worden en een gestage daling van de NSR is een normaal teken van een verouderend membraan. Een goed RO-membraanreinigingsregiment kan de NSR helpen verbeteren.
NSR kan nuttig zijn bij het identificeren van problemen met biofouling. Wanneer biofouling een probleem is, zal de NSR vaak toenemen en de NPF afnemen. Dit komt omdat de biologische vervuiling feitelijk kleine onvolkomenheden in het RO-membraan zal afdichten, waardoor de afstoting van zouten toeneemt. Na verloop van tijd veroudert de laag biovervuiling en begint af te sterven, en chemicaliën zoals CO2, methaan en/of organische stoffen
zuren beginnen door het membraan te diffunderen, wat de kwaliteit van het permeaatwater beïnvloedt (minder zoutafstoting, resulterend in een lagere NSR).
Hoe genormaliseerde zoutafstoting (NSR) wordt berekend
De formule om de genormaliseerde verkoopafwijzing (NSR) te berekenen is:
- NSR = 100 ((Zoutpassage x (Permeaatstroom/Basislijnpermeaatstroom) x TCF) x 100)
Waar:
- Permeaat TDS = Permeaatgeleidbaarheid x 0,67
- Feed TDS = Feed Geleidbaarheid / 2
- Zoutafwijzing = 1 – (Permeaat-TDS / Feed-TDS)
- Zoutpassage = 1 – Zoutafwijzing
- Aanvoertemperatuur C = (5/9) x (Aanvoertemperatuur – 32)
- Temperatuurcorrectiefactor (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+ Aanvoertemperatuur C))))
Temperatuurcorrectiefactor (TCF) uitgelegd
De watertemperatuur is een van de belangrijkste factoren in de prestaties van membranen voor omgekeerde osmose. Membraanfabrikanten bieden temperatuurcorrectiefactoren voor bepaalde bedrijfstemperaturen, die per fabrikant kunnen verschillen en op verschillende manieren kunnen worden berekend. De ASTM-methode, zoals hierboven weergegeven in zowel de NPF- als de NSR-berekeningen, met de membraancoëfficiënt van 2640, wordt gebruikt voor ons doel om RO-varianties te vinden. De membraancoëfficiënt van 2640 wordt gebruikt omdat het merendeel van onze membranen zich aan dit getal zal conformeren, en het effect van het gebruik van een specifieke coëfficiënt voor elk membraan op de berekeningen verwaarloosbaar is.
Genormaliseerd drukverschil (NPD)
De NPD vertelt ons hoe schoon de afstandhouder voor het voedingswater op het membraan is. Deze afstandhouders zijn slechts ongeveer 30 duizendsten van een inch dik en zijn uiterst gevoelig voor verstopping. Naarmate verstopping optreedt, neemt de weerstand tegen stroming toe en neemt de drukdop toe.
De NPD zal in de loop van de tijd beginnen toe te nemen als gevolg van vervuiling en aanslag. De RO-membranen moeten worden gereinigd wanneer de DPD 15% tot 25% boven de basiswaarde stijgt. NPD en NPF moeten samen worden gecontroleerd om te bepalen wanneer de RO-membranen moeten worden gereinigd. Vaak zal de NPF afnemen en zal de NPD onveranderd blijven. Dit komt eenvoudigweg doordat de problemen met vervuiling/kalkaanslag de afstandhouders voor het voedingswater nog niet hebben verstopt. Na verloop van tijd zal de NPD toenemen, samen met de daling van de NPF. Een afname van de NPD is meestal te wijten aan gebrekkige instrumentatie of fouten die zijn gemaakt tijdens het verzamelen van gegevens.
Als NPD voor elke fase van een RO kan worden gemeten, kunnen problemen tussen vervuiling en aanslag meestal worden geïdentificeerd op basis van de locatie van de verhoogde drukval. Een toename van de NPD in de voorste fase van een RO duidt op een probleem met vervuiling, en een toename van de NPD in de tweede fase duidt op schaling.
Hoe het genormaliseerde drukverschil (NPD) wordt berekend
De formule om het genormaliseerde drukverschil (NPD) te berekenen is:
- NPD = drukval x (gemiddelde basisstroom / gemiddelde stroom)
Waar:
- Drukval = voedingsdruk – concentraatdruk
- Gemiddelde stroom = (permeaatstroom + concentraatstroom)/2
