0102030405
อุปกรณ์กระบวนการผลิตโรงงาน Reverse Osmosis ระบบบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม
บทนำโครงการ
หลักการของระบบรีเวิร์สออสโมซิส
ที่อุณหภูมิหนึ่ง เมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้จะถูกใช้เพื่อแยกน้ำจืดออกจากน้ำเกลือ น้ำจืดจะเคลื่อนไปสู่น้ำเกลือผ่านเยื่อกึ่งซึมผ่านได้ เมื่อระดับของเหลวในด้านน้ำเกลือของโพรงด้านขวาเพิ่มขึ้น ความกดดันบางอย่างจะถูกสร้างขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำจืดจากโพรงด้านซ้ายเคลื่อนไปยังด้านน้ำเกลือ และในที่สุดก็ถึงสมดุล ความดันสมดุลในเวลานี้เรียกว่าความดันออสโมติกของสารละลาย และปรากฏการณ์นี้เรียกว่าออสโมซิส หากแรงดันภายนอกเกินแรงดันออสโมติกถูกนำไปใช้กับด้านน้ำเกลือของช่องด้านขวา น้ำในสารละลายเกลือของช่องด้านขวาจะเคลื่อนไปยังน้ำจืดของช่องด้านซ้ายผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ เพื่อให้ความสด น้ำสามารถแยกออกจากน้ำเค็มได้ ปรากฏการณ์นี้ตรงกันข้ามกับปรากฏการณ์การซึมผ่าน เรียกว่าปรากฏการณ์การซึมผ่านย้อนกลับ
ดังนั้นพื้นฐานของระบบกรองน้ำทะเลแบบรีเวอร์สออสโมซิสคือ
(1) ความสามารถในการซึมผ่านแบบเลือกสรรของเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ กล่าวคือ ปล่อยให้น้ำผ่านแบบเลือกได้แต่ไม่อนุญาตให้เกลือผ่าน
(2) แรงดันภายนอกของห้องเกลือมากกว่าแรงดันออสโมติกของห้องเกลือและห้องน้ำจืด ซึ่งเป็นแรงผลักดันให้น้ำเคลื่อนจากห้องเกลือไปยังห้องน้ำจืด แรงดันออสโมติกโดยทั่วไปสำหรับสารละลายบางชนิดแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง
เมมเบรนกึ่งซึมผ่านด้านบนที่ใช้แยกน้ำจืดออกจากน้ำเกลือเรียกว่าเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสส่วนใหญ่ทำจากวัสดุโพลีเมอร์ ปัจจุบันเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนใหญ่ทำจากวัสดุคอมโพสิตอะโรมาติกโพลิเอไมด์
เทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิส RO (Reverse Osmosis) เป็นเทคโนโลยีการแยกและการกรองเมมเบรนที่ขับเคลื่อนโดยความแตกต่างของแรงดัน ขนาดรูพรุนมีขนาดเล็กถึงนาโนเมตร (1 นาโนเมตร = 10-9 เมตร) ภายใต้ความกดดันบางอย่าง โมเลกุล H20 สามารถผ่านเมมเบรน RO, เกลืออนินทรีย์, ไอออนของโลหะหนัก, สารอินทรีย์, คอลลอยด์, แบคทีเรีย, ไวรัสและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ในน้ำต้นทางไม่สามารถผ่านเมมเบรน RO ได้ ดังนั้นน้ำบริสุทธิ์ที่สามารถผ่านได้ ผ่านและน้ำเข้มข้นที่ไม่สามารถผ่านได้สามารถแยกแยะได้อย่างเคร่งครัด
ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม โรงงานรีเวอร์สออสโมซิสใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส ระบบรีเวิร์สออสโมซิสทางอุตสาหกรรมได้รับการออกแบบเพื่อบำบัดน้ำปริมาณมาก และใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงการเกษตร เภสัชกรรม และการผลิต อุปกรณ์ที่ใช้ในระบบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการผลิตน้ำจืดจากแหล่งน้ำเค็ม
กระบวนการรีเวิร์สออสโมซิสเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล ซึ่งสามารถส่งน้ำจืดไปยังพื้นที่ที่น้ำขาดแคลนหรือแหล่งน้ำแบบดั้งเดิมมีมลพิษ เนื่องจากอุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสและเทคโนโลยีก้าวหน้าไป กระบวนการนี้ยังคงเป็นวิธีแก้ปัญหาสำคัญสำหรับการขาดแคลนน้ำและปัญหาด้านคุณภาพทั่วโลก
ลักษณะสำคัญของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส:
ทิศทางและลักษณะการแยกของการแยกเมมเบรน
เมมเบรนออสโมซิย้อนกลับที่ใช้งานได้จริงเป็นเมมเบรนแบบอสมมาตร มีชั้นผิวและชั้นรองรับ มีทิศทางและการเลือกที่ชัดเจน ทิศทางที่เรียกว่าคือการใส่พื้นผิวเมมเบรนในน้ำเกลือแรงดันสูงเพื่อแยกเกลือ ความดันจะเพิ่มการซึมผ่านของน้ำเมมเบรน อัตราการแยกเกลือก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อวางชั้นรองรับของเมมเบรนในน้ำเกลือแรงดันสูง อัตราการกรองน้ำทะเลจะเกือบ 0 เมื่อความดันเพิ่มขึ้น แต่ความสามารถในการซึมผ่านของน้ำจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากทิศทางนี้ จึงไม่สามารถใช้ย้อนกลับได้เมื่อใช้
ลักษณะการแยกตัวของรีเวิร์สออสโมซิสสำหรับไอออนและอินทรียวัตถุในน้ำไม่เหมือนกันโดยสรุปได้ดังนี้
(1) สารอินทรีย์แยกได้ง่ายกว่าสารอนินทรีย์
(2) อิเล็กโทรไลต์แยกได้ง่ายกว่าอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ใช่ อิเล็กโทรไลต์ที่มีประจุสูงจะแยกออกได้ง่ายกว่า และอัตราการกำจัดอิเล็กโทรไลต์โดยทั่วไปจะอยู่ในลำดับต่อไปนี้ Fe3+> Ca2+> Na+ PO43-> S042-> C | - สำหรับอิเล็กโทรไลต์ ยิ่งโมเลกุลใหญ่ก็ยิ่งขจัดออกได้ง่าย
(3) อัตราการกำจัดไอออนอนินทรีย์สัมพันธ์กับไฮเดรตและรัศมีของไอออนไฮเดรชั่นในสถานะไฮเดรชั่นของไอออน ยิ่งรัศมีของไฮเดรตไอออนมากเท่าไรก็ยิ่งกำจัดออกได้ง่ายขึ้นเท่านั้น ลำดับอัตราการกำจัดมีดังนี้:
Mg2+, Ca2+> Li+ > Na+ > K+; F-> C|-> Br-> NO3-
(4) กฎการแยกสารอินทรีย์ขั้วโลก:
อัลดีไฮด์ > แอลกอฮอล์ > เอมีน > กรด, เอมีนตติยภูมิ > เอมีนทุติยภูมิ > เอมีนปฐมภูมิ, กรดซิตริก > กรดทาร์ทาริก > กรดมาลิก > กรดแลกติก > กรดอะซิติก
ความก้าวหน้าล่าสุดในการบำบัดก๊าซเสียแสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในการรับมือกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม ในขณะเดียวกันก็ให้โอกาสแก่ธุรกิจที่จะเติบโตอย่างยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โซลูชันที่เป็นนวัตกรรมนี้คาดว่าจะมีผลกระทบเชิงบวกในด้านการบำบัดก๊าซเสียและการปกป้องสิ่งแวดล้อม โดยสัญญาว่าจะมีประสิทธิภาพสูง ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ และไม่มีมลพิษทุติยภูมิ
(5) ไอโซเมอร์คู่: tert- > Different (iso-)> Zhong (sec-)> Original (pri-)
(6) ประสิทธิภาพการแยกเกลือโซเดียมของอินทรียวัตถุเป็นสิ่งที่ดี ในขณะที่สิ่งมีชีวิตแถวฟีนอลและฟีนอลแสดงการแยกตัวเชิงลบ เมื่อสารละลายที่เป็นน้ำของตัวถูกละลายอินทรีย์ที่มีขั้วหรือไม่มีขั้ว ที่แยกตัวออกหรือไม่แยกตัวถูกแยกออกด้วยเมมเบรน แรงอันตรกิริยาระหว่างตัวถูกละลาย ตัวทำละลาย และเมมเบรนจะกำหนดความสามารถในการซึมผ่านแบบเลือกสรรของเมมเบรน ผลกระทบเหล่านี้รวมถึงแรงไฟฟ้าสถิต แรงยึดเกาะของพันธะไฮโดรเจน การไม่ชอบน้ำ และการถ่ายโอนอิเล็กตรอน
(7) โดยทั่วไป ตัวถูกละลายมีอิทธิพลเพียงเล็กน้อยต่อคุณสมบัติทางกายภาพหรือคุณสมบัติการถ่ายโอนของเมมเบรน เฉพาะฟีนอลหรือสารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำเท่านั้นที่จะทำให้เซลลูโลสอะซิเตตขยายตัวในสารละลายที่เป็นน้ำ การมีอยู่ของส่วนประกอบเหล่านี้โดยทั่วไปจะทำให้การไหลของน้ำของเมมเบรนลดลงซึ่งบางครั้งก็มาก
(8) ผลการกำจัดไนเตรต เปอร์คลอเรต ไซยาไนด์และไทโอไซยาเนตไม่ดีเท่ากับคลอไรด์ และผลการกำจัดเกลือแอมโมเนียมไม่ดีเท่ากับเกลือโซเดียม
(9) ส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่มีมวลโมเลกุลสัมพัทธ์มากกว่า 150 ไม่ว่าจะเป็นอิเล็กโทรไลต์หรือไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์ สามารถกำจัดออกได้ดี
นอกจากนี้ เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสสำหรับลำดับการแยกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน ไซโคลอัลเคน อัลเคน และโซเดียมคลอไรด์ก็แตกต่างกัน
(2) ปั๊มแรงดันสูง
ในการทำงานของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส น้ำจะต้องถูกส่งไปยังแรงดันที่กำหนดโดยปั๊มแรงดันสูงเพื่อให้กระบวนการแยกเกลือเสร็จสมบูรณ์ ปัจจุบันปั๊มแรงดันสูงที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนมีทั้งแบบแรงเหวี่ยง ลูกสูบ และสกรู และรูปแบบอื่น ๆ ซึ่งปั๊มแบบแรงเหวี่ยงแบบหลายขั้นตอนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ซึ่งสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 90% และประหยัดพลังงาน ปั๊มชนิดนี้มีลักษณะที่มีประสิทธิภาพสูง
(3) ภววิทยารีเวิร์สออสโมซิส
ตัวรีเวิร์สออสโมซิสเป็นหน่วยบำบัดน้ำแบบรวมที่รวมและเชื่อมต่อส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสกับท่อในรูปแบบที่กำหนด เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเดี่ยวเรียกว่าองค์ประกอบเมมเบรน จำนวนการตรวจจับของส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเชื่อมต่อกันเป็นชุดตามข้อกำหนดทางเทคนิคบางประการ และประกอบเข้ากับเปลือกเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเพียงชั้นเดียวเพื่อสร้างส่วนประกอบเมมเบรน
1. องค์ประกอบเมมเบรน
ส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส หน่วยพื้นฐานที่ทำจากเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสและวัสดุรองรับพร้อมฟังก์ชันการใช้งานทางอุตสาหกรรม ปัจจุบันองค์ประกอบเมมเบรนคอยล์ส่วนใหญ่จะใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน
ปัจจุบัน ผู้ผลิตเมมเบรนหลายรายผลิตส่วนประกอบเมมเบรนที่หลากหลายสำหรับผู้ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ องค์ประกอบของเมมเบรนที่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนสามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็น: การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลแรงดันสูง ส่วนประกอบเมมเบรนออสโมซิย้อนกลับ; แรงดันต่ำและแรงดันต่ำพิเศษน้ำกร่อยแยกองค์ประกอบเมมเบรนย้อนกลับ องค์ประกอบเมมเบรนป้องกันการเปรอะเปื้อน
ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับองค์ประกอบเมมเบรนคือ:
A. ความหนาแน่นของการบรรจุฟิล์มให้สูงที่สุด
B. ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะโพลาไรเซชันของความเข้มข้น
C. ความสามารถในการต่อต้านมลภาวะที่แข็งแกร่ง
D. สะดวกในการทำความสะอาดและเปลี่ยนเมมเบรน
ง. ราคาถูก
2.เปลือกเมมเบรน
ภาชนะรับความดันที่ใช้ในการโหลดส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสในอุปกรณ์ตัวรีเวิร์สออสโมซิสเรียกว่าเปลือกเมมเบรนหรือที่เรียกว่า "ภาชนะรับความดัน" หน่วยการผลิตคือพลังงานเฮเด้ ภาชนะรับความดันแต่ละใบจะมีความยาวประมาณ 7 เมตร
เปลือกของเปลือกฟิล์มโดยทั่วไปทำจากผ้าพลาสติกเสริมใยแก้วอีพ็อกซี่ และแปรงด้านนอกเป็นสีอีพ็อกซี่ นอกจากนี้ยังมีผู้ผลิตผลิตภัณฑ์สำหรับเปลือกฟิล์มสแตนเลสบางราย เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งของ FRP โรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนใหญ่จึงเลือกเปลือกฟิล์ม FRP วัสดุของภาชนะรับความดันคือ FRP
ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบบำบัดน้ำแบบรีเวิร์สออสโมซิส:
สำหรับสภาวะของระบบที่เฉพาะเจาะจง การไหลของน้ำและอัตราการแยกเกลือเป็นลักษณะของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส และมีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อการไหลของน้ำและอัตราการแยกเกลือของตัวรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงความดัน อุณหภูมิ อัตราการฟื้นตัว ความเค็มที่มีอิทธิพล และค่า pH
(1) ผลกระทบจากแรงกดดัน
ความดันขาเข้าของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสส่งผลโดยตรงต่อฟลักซ์ของเมมเบรนและอัตราการแยกเกลือของเมมเบรนออสโมซิสผันกลับ การเพิ่มขึ้นของฟลักซ์ของเมมเบรนมีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงกับแรงดันขาเข้าของการรีเวิร์สออสโมซิส อัตราการกรองน้ำทะเลมีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับความดันที่มีอิทธิพล แต่เมื่อความดันถึงค่าที่กำหนด เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของอัตราการกรองน้ำทะเลมีแนวโน้มที่จะคงที่และอัตราการกรองน้ำทะเลจะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป
(2) ผลกระทบของอุณหภูมิ
อัตราการแยกเกลือจะลดลงเมื่ออุณหภูมิขาเข้าของระบบรีเวอร์สออสโมซิสเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ฟลักซ์ผลผลิตน้ำจะเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นตรง สาเหตุหลักคือเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนืดของโมเลกุลของน้ำจะลดลง และความสามารถในการแพร่กระจายมีมากขึ้น ดังนั้นการไหลของน้ำจึงเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น อัตราเกลือที่ไหลผ่านเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสจะถูกเร่ง ดังนั้นอัตราการกรองน้ำทะเลจะลดลง อุณหภูมิของน้ำดิบเป็นดัชนีอ้างอิงที่สำคัญสำหรับการออกแบบระบบรีเวิร์สออสโมซิส ตัวอย่างเช่น เมื่อโรงไฟฟ้าอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางเทคนิคของวิศวกรรมรีเวิร์สออสโมซิส อุณหภูมิของน้ำดิบในการออกแบบจะคำนวณตาม 25°C และแรงดันขาเข้าที่คำนวณได้คือ 1.6MPa อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิของน้ำในการทำงานจริงของระบบอยู่ที่เพียง 8°C และต้องเพิ่มแรงดันขาเข้าเป็น 2.0MPa เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำจืดจะไหลตามการออกแบบ เป็นผลให้การใช้พลังงานของการทำงานของระบบเพิ่มขึ้น อายุการใช้งานของวงแหวนซีลภายในของส่วนประกอบเมมเบรนของอุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสก็สั้นลง และปริมาณการบำรุงรักษาของอุปกรณ์ก็เพิ่มขึ้น
(3) ผลกระทบของปริมาณเกลือ
ความเข้มข้นของเกลือในน้ำเป็นดัชนีสำคัญที่ส่งผลต่อความดันออสโมติกของเมมเบรน และความดันออสโมติกของเมมเบรนจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณเกลือที่เพิ่มขึ้น ภายใต้เงื่อนไขที่ว่าแรงดันขาเข้าของระบบรีเวอร์สออสโมซิสยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ปริมาณเกลือของน้ำทางเข้าจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของแรงดันออสโมติกจะชดเชยส่วนหนึ่งของแรงทางเข้า ฟลักซ์จะลดลงและอัตราการกรองน้ำทะเลก็ลดลงเช่นกัน
(4) อิทธิพลของอัตราการฟื้นตัว
การเพิ่มขึ้นของอัตราการคืนสภาพของระบบรีเวิร์สออสโมซิสจะทำให้น้ำเข้าของส่วนประกอบเมมเบรนมีปริมาณเกลือสูงขึ้นตามทิศทางการไหล ส่งผลให้แรงดันออสโมติกเพิ่มขึ้น สิ่งนี้จะชดเชยผลการขับเคลื่อนของแรงดันน้ำทางเข้าของระบบรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งช่วยลดการไหลของน้ำที่ไหลออกมา การเพิ่มขึ้นของปริมาณเกลือในน้ำทางเข้าขององค์ประกอบเมมเบรนทำให้ปริมาณเกลือในน้ำจืดเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยลดอัตราการกรองน้ำทะเลออก ในการออกแบบระบบ อัตราการคืนสภาพสูงสุดของระบบรีเวอร์สออสโมซิสไม่ได้ขึ้นอยู่กับข้อจำกัดของแรงดันออสโมซิส แต่มักขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและปริมาณของเกลือในน้ำดิบ เนื่องจากด้วยการปรับปรุงอัตราการคืนสภาพ เกลือที่ละลายน้ำได้ระดับไมโคร เช่นแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมซัลเฟต และซิลิคอน จะเกิดตะกรันในกระบวนการทำให้เข้มข้น
(5) อิทธิพลของค่า pH
ช่วง pH ที่ใช้ได้กับองค์ประกอบเมมเบรนประเภทต่างๆ จะแตกต่างกันอย่างมาก ตัวอย่างเช่น อัตราการไหลของน้ำและการแยกเกลือออกจากเมมเบรนอะซิเตตมีแนวโน้มที่จะคงที่ในช่วงค่า pH 4-8 และได้รับผลกระทบอย่างมากในช่วงค่า pH ต่ำกว่า 4 หรือสูงกว่า 8 ในปัจจุบัน ส่วนใหญ่ของ วัสดุเมมเบรนที่ใช้ในการบำบัดน้ำอุตสาหกรรมเป็นวัสดุคอมโพสิตซึ่งปรับให้เข้ากับช่วงค่า pH ที่กว้าง (ค่า pH สามารถควบคุมได้ในช่วง 3 ~ 10 ในการดำเนินการต่อเนื่อง และอัตราการไหลของเมมเบรนและอัตราการกลั่นน้ำทะเลในช่วงนี้ค่อนข้างเสถียร .
วิธีการบำบัดล่วงหน้าเมมเบรนออสโมซิย้อนกลับ:
การกรองเมมเบรนออสโมซิย้อนกลับแตกต่างจากการกรองตัวกรองเบด ตัวกรองเบดคือการกรองแบบเต็ม นั่นคือ น้ำดิบทั้งหมดผ่านชั้นตัวกรอง การกรองเมมเบรนออสโมซิย้อนกลับเป็นวิธีการกรองแบบไหลข้าม นั่นคือส่วนหนึ่งของน้ำในน้ำดิบจะผ่านเมมเบรนในทิศทางแนวตั้งพร้อมกับเมมเบรน ในเวลานี้ เกลือและมลพิษต่างๆ ถูกดักจับโดยเมมเบรน และดำเนินการโดยน้ำดิบที่เหลือซึ่งไหลขนานกับพื้นผิวเมมเบรน แต่ไม่สามารถกำจัดมลพิษออกไปได้ทั้งหมด เมื่อเวลาผ่านไป สารมลพิษที่ตกค้างจะทำให้มลพิษขององค์ประกอบเมมเบรนรุนแรงยิ่งขึ้น และยิ่งมลพิษทางน้ำดิบและอัตราการฟื้นตัวสูงขึ้นเท่าใด มลภาวะของเมมเบรนก็จะเร็วขึ้นเท่านั้น
1. การควบคุมขนาด
เมื่อเกลือที่ไม่ละลายน้ำในน้ำดิบมีความเข้มข้นอย่างต่อเนื่องในองค์ประกอบของเมมเบรนและเกินขีดจำกัดความสามารถในการละลายของเกลือเหล่านั้น เกลือเหล่านั้นจะตกตะกอนบนพื้นผิวของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งเรียกว่า "การปรับขนาด" เมื่อกำหนดแหล่งน้ำแล้ว เมื่ออัตราการคืนสภาพของระบบรีเวิร์สออสโมซิสเพิ่มขึ้น ความเสี่ยงในการเกิดตะกรันก็จะเพิ่มขึ้น ในปัจจุบัน เป็นเรื่องปกติที่จะต้องเพิ่มอัตราการรีไซเคิลเนื่องจากการขาดแคลนน้ำหรือผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการปล่อยน้ำเสีย ในกรณีนี้ มาตรการควบคุมการปรับขนาดอย่างรอบคอบมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในระบบรีเวิร์สออสโมซิส เกลือทนไฟทั่วไปคือ CaCO3, CaSO4 และ Si02 และสารประกอบอื่นๆ ที่สามารถสร้างตะกรันได้ ได้แก่ CaF2, BaS04, SrS04 และ Ca3(PO4)2 วิธีการทั่วไปในการยับยั้งตะกรันคือการเพิ่มตัวยับยั้งตะกรัน สารยับยั้งตะกรันที่ใช้ในเวิร์คช็อปของฉันคือ Nalco PC191 และยุโรปและอเมริกา NP200
2.การควบคุมการปนเปื้อนของอนุภาคคอลลอยด์และของแข็ง
การปนเปื้อนของคอลลอยด์และการปนเปื้อนของอนุภาคอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อประสิทธิภาพขององค์ประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส เช่น การลดลงอย่างมากในการส่งออกน้ำจืด บางครั้งก็ลดอัตราการกรองน้ำทะเล อาการเริ่มแรกของการปนเปื้อนของคอลลอยด์และอนุภาคคือการเพิ่มขึ้นของความแตกต่างของความดันระหว่างทางเข้าและ ทางออกของส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส
วิธีที่ใช้กันทั่วไปในการตัดสินคอลลอยด์ของน้ำและอนุภาคในองค์ประกอบของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสคือการวัดค่า SDI ของน้ำ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าค่า F (ดัชนีมลภาวะ) ซึ่งเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดที่สำคัญในการตรวจสอบการทำงานของระบบบำบัดน้ำรีเวิร์สออสโมซิส .
SDI (ดัชนีความหนาแน่นของตะกอน) คือการเปลี่ยนแปลงความเร็วการกรองน้ำต่อหน่วยเวลาเพื่อบ่งชี้มลพิษของคุณภาพน้ำ ปริมาณคอลลอยด์และอนุภาคในน้ำจะส่งผลต่อขนาด SDI ค่า SDI สามารถกำหนดได้ด้วยเครื่องมือ SDI
3. การควบคุมการปนเปื้อนของจุลินทรีย์เมมเบรน
จุลินทรีย์ในน้ำดิบส่วนใหญ่ได้แก่ แบคทีเรีย สาหร่าย เชื้อรา ไวรัส และสิ่งมีชีวิตชั้นสูงอื่นๆ ในกระบวนการรีเวอร์สออสโมซิส จุลินทรีย์และสารอาหารที่ละลายในน้ำจะถูกทำให้เข้มข้นและเสริมสมรรถนะอย่างต่อเนื่องในองค์ประกอบของเมมเบรน ซึ่งกลายเป็นสภาพแวดล้อมและกระบวนการในอุดมคติสำหรับการก่อตัวของแผ่นชีวะ การปนเปื้อนทางชีวภาพของส่วนประกอบเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสจะส่งผลร้ายแรงต่อประสิทธิภาพของระบบรีเวิร์สออสโมซิส ความแตกต่างของความดันระหว่างทางเข้าและทางออกของส่วนประกอบรีเวิร์สออสโมซิสจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ปริมาณน้ำที่ออกมาของส่วนประกอบเมมเบรนลดลง บางครั้งการปนเปื้อนทางชีวภาพจะเกิดขึ้นในด้านการผลิตน้ำ ส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนในน้ำของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น ในการบำรุงรักษาอุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนบางแห่ง จะพบมอสสีเขียวบนส่วนประกอบของเมมเบรนและท่อน้ำจืด ซึ่งเป็นมลภาวะของจุลินทรีย์โดยทั่วไป
เมื่อองค์ประกอบของเมมเบรนปนเปื้อนจากจุลินทรีย์และผลิตไบโอฟิล์ม การทำความสะอาดส่วนประกอบของเมมเบรนจึงทำได้ยากมาก นอกจากนี้แผ่นชีวะที่กำจัดไม่หมดจะทำให้จุลินทรีย์เจริญเติบโตอย่างรวดเร็วอีกครั้ง ดังนั้นการควบคุมจุลินทรีย์จึงเป็นงานที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของการบำบัดล่วงหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับระบบบำบัดน้ำเสียแบบรีเวอร์สออสโมซิสโดยใช้น้ำทะเล น้ำผิวดิน และน้ำเสียเป็นแหล่งน้ำ
วิธีการหลักในการป้องกันจุลินทรีย์แบบเมมเบรนได้แก่ คลอรีน การกรองระดับไมโครหรือการบำบัดแบบอัลตราฟิลเตรชัน การออกซิเดชันของโอโซน การฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต การเติมโซเดียมไบซัลไฟต์ วิธีการที่ใช้กันทั่วไปในระบบบำบัดน้ำในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ได้แก่ การฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนและเทคโนโลยีการบำบัดน้ำแบบกรองน้ำแบบอัลตราฟิลเตรชันก่อนรีเวิร์สออสโมซิส
ในฐานะสารฆ่าเชื้อ คลอรีนสามารถยับยั้งจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคหลายชนิดได้อย่างรวดเร็ว ประสิทธิภาพของคลอรีนขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของคลอรีน ค่า pH ของน้ำ และเวลาสัมผัส ในการใช้งานทางวิศวกรรม โดยทั่วไปคลอรีนที่ตกค้างในน้ำจะถูกควบคุมที่มากกว่า 0.5~1.0 มก. และเวลาปฏิกิริยาจะถูกควบคุมที่ 20~30 นาที ปริมาณของคลอรีนจะต้องถูกกำหนดโดยการดีบัก เนื่องจากอินทรียวัตถุในน้ำก็จะใช้คลอรีนเช่นกัน คลอรีนใช้สำหรับการฆ่าเชื้อ และค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดคือ 4~6
การใช้คลอรีนในระบบน้ำทะเลแตกต่างจากการใช้ในน้ำกร่อย โดยปกติแล้วจะมีโบรมีนประมาณ 65 มก. ในน้ำทะเล เมื่อน้ำทะเลได้รับการบำบัดทางเคมีด้วยไฮโดรเจน มันจะทำปฏิกิริยากับกรดไฮโปคลอรัสก่อนเพื่อสร้างกรดไฮโปโบรมัส เพื่อให้ผลในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียกลายเป็นกรดไฮโปเวต แทนที่จะเป็นกรดไฮโปคลอรัส และกรดไฮโปโบรมัสจะไม่สลายตัวที่ค่า pH ที่สูงขึ้น ดังนั้นผลของคลอรีนจึงดีกว่าในน้ำกร่อย
เนื่องจากองค์ประกอบเมมเบรนของวัสดุคอมโพสิตมีข้อกำหนดบางประการเกี่ยวกับคลอรีนที่ตกค้างในน้ำ จึงจำเป็นต้องดำเนินการบำบัดลดการเกิดคลอรีนหลังจากการฆ่าเชื้อด้วยคลอรีน
4. การควบคุมมลพิษอินทรีย์
การดูดซับอินทรียวัตถุบนพื้นผิวเมมเบรนจะทำให้ฟลักซ์ของเมมเบรนลดลง และในกรณีที่รุนแรง จะทำให้สูญเสียฟลักซ์ของเมมเบรนอย่างถาวร และส่งผลต่ออายุการใช้งานของเมมเบรน
สำหรับน้ำผิวดิน น้ำส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ โดยผ่านการชี้แจงการแข็งตัว การกรองการแข็งตัวของ DC และกระบวนการบำบัดแบบรวมการกรองถ่านกัมมันต์ สามารถลดอินทรียวัตถุในน้ำได้อย่างมาก เพื่อตอบสนองความต้องการของน้ำรีเวิร์สออสโมซิส
5. การควบคุมโพลาไรซ์ความเข้มข้น
ในกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส บางครั้งมีการไล่ระดับความเข้มข้นสูงระหว่างน้ำที่มีความเข้มข้นบนพื้นผิวเมมเบรนและน้ำที่ไหลเข้า ซึ่งเรียกว่าโพลาไรเซชันของความเข้มข้น เมื่อปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้น ชั้นที่มีความเข้มข้นค่อนข้างสูงและค่อนข้างเสถียรเรียกว่า "ชั้นวิกฤติ" จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของเมมเบรน ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการดำเนินการอย่างมีประสิทธิภาพของกระบวนการรีเวิร์สออสโมซิส เนื่องจากโพลาไรเซชันของความเข้มข้นจะเพิ่มแรงดันซึมผ่านของสารละลายบนพื้นผิวเมมเบรน และแรงผลักดันของกระบวนการรีเวอร์สออสโมซิสจะลดลง ส่งผลให้ผลผลิตน้ำและอัตราการกรองน้ำทะเลลดลง เมื่อโพลาไรเซชันของความเข้มข้นรุนแรง เกลือที่ละลายเล็กน้อยบางส่วนจะตกตะกอนและเป็นสะเก็ดบนพื้นผิวเมมเบรน เพื่อหลีกเลี่ยงโพลาไรเซชันของความเข้มข้น วิธีที่มีประสิทธิภาพคือการทำให้การไหลของน้ำเข้มข้นคงสถานะปั่นป่วนอยู่เสมอ นั่นคือโดยการเพิ่มอัตราการไหลของทางเข้าเพื่อเพิ่มอัตราการไหลของน้ำเข้มข้น เพื่อให้ความเข้มข้นของไมโครละลาย เกลือบนพื้นผิวเมมเบรนจะลดลงเหลือค่าต่ำสุด นอกจากนี้ หลังจากปิดอุปกรณ์บำบัดน้ำรีเวอร์สออสโมซิสแล้ว ควรล้างน้ำที่มีความเข้มข้นที่ด้านข้างของน้ำเข้มข้นที่ถูกแทนที่ให้ทันเวลา
คำอธิบาย2