Ters Osmoz Veri Toplama ve Normalleştirme Nedir?

Tüm bu çalışma koşulları, RO membranlarının üretebileceği süzüntü suyunun kalitesini ve miktarını doğrudan etkiler. Ancak bu çalışma koşulları sürekli değiştiğinden, belirli parametrelerin gözlemlenen performansını bir noktada, farklı çalışma koşullarında başka bir noktayla karşılaştırmak mümkün değildir. Sıcaklık, besleme suyu kalitesi, süzüntü akışı ve sistem geri kazanımı gibi değişen faktörlerin tümü membran performansını etkiler.

RO verilerinin normalleştirilmesi, kullanıcının RO membran performansını değişen çalışma koşullarına bağlı olmayan bir dizi standartla karşılaştırmasına olanak tanır. Normalleştirilmiş veriler, RO membranının doğrudan durumunu ölçecek ve gerçek RO membran performansını ve sağlığını gösterecektir.

Normalleştirilmemiş veriler yanıltıcı olabilir; çünkü pek çok değişken, aslında sorun olmasa da sorun gibi görünen değişikliklere neden olabilir. Besleme suyu sıcaklığı, RO sistem performansını etkileyen en belirgin durumdur. Genel kural, Fahrenheit (F⁰) derecelik değişim başına %1,5'lik bir nüfuz akışı değişimini tahmin etmektir.

Veri Yorumlama

RO operatörü sonuçta iki sonuçtan endişe duymaktadır: üretilen suyun kalitesi ve miktarı. Yukarıda bahsedildiği gibi bu iki faktör, birkaçını saymak gerekirse besleme suyu basıncı, sistem geri kazanımı ve besleme suyu kalitesindeki değişiklikler gibi bir dizi değişkenden etkilenebilir.

Ters Osmoz (RO) verilerinin toplanması ve normalleştirilmesiyle ilgili olarak, gerçek membran performansının daha iyi bir resmini vermeye yardımcı olan ve RO sistemi tarafından üretilen suyun miktarı ve kalitesiyle ilgili potansiyel RO sistemi sorunlarının doğru bir şekilde giderilmesine yardımcı olan hesaplanmış üç değer vardır. İşletim verilerini toplayarak, verileri normalleştirerek ve ardından normalleştirilmiş verilerin zaman içindeki eğilimini belirleyerek ve değerleri temel değerle karşılaştırarak (RO membranları yeniyken veya temizlendikten veya değiştirildikten sonra başlangıç ​​değerlerinden hesaplanan) proaktif olunmasını sağlar RO membranlarında geri dönüşü olmayan bir hasar meydana gelmeden önce herhangi bir sorunu çözmeye yönelik eylem.

İzleme ve eğilim için kullanılan hesaplanan üç değer şunlardır:
• Normalleştirilmiş Nüfuz Akışı (NPF)
• Normalleştirilmiş Tuz Reddi (NSR)
• Normalleştirilmiş Basınç Farkı (NPD)

Normalleştirilmiş Nüfuz Akışı (NPF)

NPF, RO'nun ürettiği nüfuz eden su miktarını ölçer. NPF, temel değerin (yeni membranlarla başlangıçta veya membranlar değiştirildiğinde veya temizlendiğinde NPF okuması) %10 ila %15 altına düşerse, bu, RO membranında kirlenme veya kireçlenme olduğunu gösterir ve RO membranlarının temizlenmesi gerekir.

NPF artarsa ​​bu, RO membranında hasar olduğu anlamına gelir. Hasar, membran üzerindeki kimyasal saldırıdan (klor gibi bir oksitleyiciden) veya mekanik bir sorundan (O-ring arızası gibi) kaynaklanabilir.

Normalleştirilmiş Nüfuz Akışı (NPF) nasıl hesaplanır?

Normalleştirilmiş Nüfuz Akışını (NPF) hesaplamak için kullanılan formül şöyledir:

• NPF = Nüfuz Akışı x (Temel aNDP/aNDP) x (Temel TCF/TCF)

Nerede:

• Besleme TDS = Besleme İletkenliği/2
• Konsantre Faktörü = (Süzüntü Akışı + Konsantre Akışı) / Konsantre Akışı
• Konsantre TDS = Yem TDS x Konsantre Faktörü
• Ortalama Net Sürüş Basıncı (aNDP) = (((Besleme Basıncı + Konsantre Basıncı)/2) – ((Besleme TDS – Konsantre TDS)/200)) – Nüfuz Basıncı
• Besleme Sıcaklığı C = (5/9) x (Besleme Sıcaklığı – 32)
• TCF (Sıcaklık Düzeltme Faktörü) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+Besleme Sıcaklığı C))))

Normalleştirilmiş Tuz Reddi (NSR)

NSR, RO membranının tuzları (kirleticileri) ne kadar iyi reddettiğini ve dolayısıyla süzüntü suyunun kalitesini etkilediğini gösterir. NSR azalırsa, RO membranından geçen tuzların hacmi artar ve daha düşük kalitede süzüntü oluşur. Bir NSR azalması, RO membranının kirlenmesine, kireçlenmesine veya bozulmasına işaret edebilir. İyi performans gösteren bir RO membranı %97 ila %99 oranında ret sağlamalıdır. RO reddi %90 veya altına düştüğünde membran "kötü" olarak kabul edilir. Normal bir RO çalışma süresi, sürekli kullanım sırasında sabit bir NSR düşüşüne sahiptir. RO membranları genellikle değiştirilmeleri gerekmeden birkaç yıl dayanır ve NSR'de sürekli bir düşüş, membranın yaşlandığının normal bir işaretidir. Uygun bir RO membran temizleme alayı NSR'nin iyileştirilmesine yardımcı olabilir.

NSR biyolojik kirlilik sorunlarının belirlenmesinde yardımcı olabilir. Biyolojik kirlilik söz konusu olduğunda genellikle NSR artacak ve NPF azalacaktır. Bunun nedeni biyolojik kirliliğin aslında RO membranındaki küçük kusurları kapatarak tuzların reddedilmesini arttırmasıdır. Zamanla biyolojik kirletici katman yaşlanır ve ölmeye başlar ve CO2, metan ve/veya organik gibi kimyasallar
asitler membrandan yayılmaya başlar ve bu da nüfuz eden su kalitesini etkiler (daha az tuz reddi, daha düşük bir NSR ile sonuçlanır).

Normalleştirilmiş Tuz Reddi (NSR) Nasıl Hesaplanır?

Normalleştirilmiş Satış Reddi'ni (NSR) hesaplamak için formül şöyledir:

• NSR = 100 ((Tuz Geçidi x (Süzüntü Akışı/Temel Süzüntü Akışı) x TCF) x 100)

Nerede:

• Nüfuz TDS = Nüfuz Etme İletkenliği x 0,67
• Besleme TDS = Besleme İletkenliği / 2
• Tuz Reddi = 1 – (Nüfuz TDS / Yem TDS)
• Tuz Geçişi = 1 – Tuz Reddi
• Besleme Sıcaklığı C = (5/9) x (Besleme Sıcaklığı – 32)
• Sıcaklık Düzeltme Faktörü (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+ Besleme Sıcaklığı C))))

Sıcaklık Düzeltme Faktörü (TCF) Açıklaması

Su sıcaklığı, ters ozmoz membranlarının performansındaki en önemli faktörlerden biridir. Membran üreticileri, belirli çalışma sıcaklıkları için üreticiye göre değişebilen ve farklı şekillerde hesaplanabilen sıcaklık düzeltme faktörleri sağlar. Yukarıda hem NPF hem de NSR hesaplamalarında gösterildiği gibi Membran Katsayısı 2640 olan ASTM yöntemi, RO varyanslarını bulma amacımız için kullanılır. Membranlarımızın çoğunluğu bu sayıya uyacağından 2640 Membran Katsayısı kullanılmaktadır ve her membran için belirli bir katsayı kullanılmasının hesaplamalara etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.

Normalleştirilmiş Basınç Farkı (NPD)

NPD bize membran üzerindeki besleme suyu ara parçasının ne kadar temiz olduğunu anlatıyor. Bu ara parçaları yalnızca bir inçin yaklaşık 30 binde biri kalınlığındadır ve tıkanmaya son derece duyarlıdır. Tıkanma meydana geldikçe akışa karşı direnç artar ve basınç düşüşü artar.

NPD, kirlenme ve ölçeklenme nedeniyle zamanla artmaya başlayacaktır. DPD başlangıç ​​değerinin %15 ila %25 üzerine çıktığında RO membranları temizlenmelidir. RO membranlarının ne zaman temizlenmesi gerektiğini belirlemek için NPD ve NPF birlikte izlenmelidir. Çoğunlukla NPF azalacak ve NPD değişmeden kalacaktır. Bunun nedeni, kirlenme/tortulaşma sorunlarının henüz besleme suyu ara parçalarını tıkamamasıdır. Zamanla, NPF'deki düşüşle birlikte NPD de artacaktır. NPD'deki düşüş genellikle hatalı enstrümantasyondan veya veri toplama sırasında yapılan hatalardan kaynaklanır.

Bir RO'nun her aşaması için NPD ölçülebiliyorsa, genellikle artan basınç düşüşünün konumuna bağlı olarak kirlenme ve kireçlenme arasındaki sorunlar tanımlanabilir. RO'nun ön aşamasında NPD'deki bir artış kirlenme sorununu gösterir ve ikinci aşamada NPD'deki bir artış ölçeklendirmeyi gösterir.

Normalleştirilmiş Basınç Farkı (NPD) nasıl hesaplanır?

Normalleştirilmiş Basınç Farkını (NPD) hesaplama formülü şöyledir:

• NPD = Basınç Düşüşü x (Temel Ortalama Akış / Ortalama Akış)

Nerede:

• Basınç Düşüşü = Besleme Basıncı – Konsantre Basıncı
• Ortalama Akış = (Süzüntü Akışı + Konsantre Akışı)/2