0102030405
Omgekeerde osmose-aanleg-prosestoerusting Industriële waterbehandelingstelsel
Projek Inleiding
Beginsel van tru-osmose stelsel
By 'n sekere temperatuur word 'n semi-deurlaatbare membraan gebruik om die vars water van die sout te skei. Die vars water beweeg na die sout deur die semi-deurlaatbare membraan. Soos die vloeistofvlak aan die soutkant van die regterventrikel styg, word 'n sekere druk gegenereer om te verhoed dat die vars water van die linkerventrikel na die soutkant beweeg, en uiteindelik word ewewig bereik. Die ewewigsdruk op hierdie tydstip word die osmotiese druk van die oplossing genoem, en hierdie verskynsel word osmose genoem. Indien 'n eksterne druk wat die osmotiese druk oorskry, aan die soutkant van die regterventrikel toegepas word, sal die water in die soutoplossing van die regterventrikel deur die semi-deurlaatbare membraan na die vars water van die linkerventrikel beweeg, sodat die vars water kan van die soutwater geskei word. Hierdie verskynsel is die teenoorgestelde van die deurlaatbaarheidsverskynsel, wat die omgekeerde deurlaatbaarheidverskynsel genoem word.
Dus, die basis van omgekeerde osmose ontsouting stelsel is
(1) Die selektiewe deurlaatbaarheid van semi-deurlaatbare membraan, dit wil sê, laat water selektief deur maar laat nie sout deur nie;
(2) Die eksterne druk van die soutkamer is groter as die osmotiese druk van die soutkamer en die varswaterkamer, wat die dryfkrag verskaf vir water om van die soutkamer na die varswaterkamer te beweeg. Tipiese osmotiese druk vir sommige oplossings word in die tabel hieronder getoon.
Die bogenoemde semi-deurlaatbare membraan wat gebruik word om vars water van soutwater te skei, word omgekeerde osmose membraan genoem. Omgekeerde osmose membraan is meestal gemaak van polimeer materiale. Tans word die tru-osmosemembraan wat in termiese kragsentrales gebruik word, meestal gemaak van aromatiese poliamied saamgestelde materiale.
RO (Reverse Osmosis) tru-osmose tegnologie is 'n membraan skeiding en filtrasie tegnologie aangedryf deur druk verskil. Sy poriegrootte is so klein soos nanometer (1 nanometer =10-9 meter). Onder 'n sekere druk kan H20-molekules deur RO-membraan gaan, Anorganiese soute, swaarmetaalione, organiese materiaal, kolloïede, bakterieë, virusse en ander onsuiwerhede in die bronwater kan nie deur die RO-membraan gaan nie, sodat die suiwer water wat kan gaan deur en die gekonsentreerde water wat nie kan deurgaan nie, kan streng onderskei word.
In industriële toepassings gebruik tru-osmose-aanlegte gespesialiseerde toerusting om die tru-osmose-proses te vergemaklik. Industriële tru-osmose-stelsels is ontwerp om groot volumes water te behandel en word in verskeie industrieë gebruik, insluitend landbou, farmaseutiese produkte en vervaardiging. Die toerusting wat in hierdie stelsels gebruik word, is spesifiek ontwerp om te verseker dat die tru-osmose-proses doeltreffend en effektief is om vars water uit soutwaterbronne te produseer.
Die tru-osmose-proses is 'n belangrike tegnologie vir seewater-ontsouting, wat vars water kan verskaf aan gebiede waar water skaars is of waar tradisionele waterbronne besoedel is. Namate tru-osmose-toerusting en tegnologie vorder, bly die proses 'n sleuteloplossing vir watertekorte en kwaliteitkwessies regoor die wêreld.
Die belangrikste kenmerke van omgekeerde osmose membraan:
Rigting en skeidingskenmerke van membraanskeiding
Praktiese omgekeerde osmose membraan is asimmetriese membraan, daar is oppervlak laag en ondersteuning laag, dit het duidelike rigting en selektiwiteit. Die sogenaamde rigtinggewing is om die membraanoppervlak in 'n hoë druk pekel te plaas vir ontsouting, die druk verhoog die membraan water deurlaatbaarheid, ontsouting tempo verhoog ook; Wanneer die ondersteunende laag van die membraan in hoëdruk pekelwater geplaas word, is die ontsoutingstempo byna 0 met die toename in druk, maar die waterdeurlaatbaarheid word aansienlik verhoog. As gevolg van hierdie rigting, kan dit nie omgekeerd gebruik word wanneer dit toegepas word nie.
Die skeidingseienskappe van tru-osmose vir ione en organiese materiaal in water is nie dieselfde nie, wat soos volg opgesom kan word
(1) Organiese materiaal is makliker om te skei as anorganiese materiaal
(2) Elektroliete is makliker om te skei as nie-elektroliete. Elektroliete met hoë ladings is makliker om te skei, en hul verwyderingsyfers is oor die algemeen in die volgende volgorde. Fe3+> Ca2+> Na+ PO43-> S042-> C | - vir die elektroliet, hoe groter die molekule, hoe makliker om te verwyder.
(3) Die verwyderingstempo van anorganiese ione hou verband met die hidraat en die radius van gehidreerde ione in die ioonhidrasietoestand. Hoe groter die radius van die gehidreerde ioon is, hoe makliker is dit om dit te verwyder. Die volgorde van verwyderingskoers is soos volg:
Mg2+, Ca2+> Li+ > Na+ > K+; F-> C|-> Br-> NO3-
(4) Skeidingsreëls van polêre organiese materiaal:
Aldehied > Alkohol > Amien > Suur, tersiêre amien > Sekondêre amien > Primêre amien, sitroensuur > Wynsteensuur > Appelsuur > Melksuur > Asynsuur
Onlangse vooruitgang in afvalgasbehandeling verteenwoordig aansienlike vordering om omgewingsuitdagings aan te spreek, terwyl dit ook geleenthede bied vir besighede om op 'n volhoubare, omgewingsvriendelike manier te floreer. Hierdie innoverende oplossing sal beslis 'n positiewe impak hê op die gebied van afvalgasbehandeling en omgewingsbeskerming met sy belofte van hoë doeltreffendheid, lae bedryfskoste en geen sekondêre besoedeling nie.
(5) Paar isomere: tert- > Verskillende (iso-)> Zhong (sek-)> Oorspronklik (pri-)
(6) Die natriumsoutskeidingsprestasie van organiese materiaal is goed, terwyl die fenol- en fenolry-organismes negatiewe skeiding toon. Wanneer waterige oplossings van polêre of nie-polêre, gedissosieerde of nie-gedissosieerde organiese opgeloste stowwe deur membraan geskei word, bepaal die interaksiekragte tussen opgeloste stof, oplosmiddel en membraan die selektiewe deurlaatbaarheid van membraan. Hierdie effekte sluit in elektrostatiese krag, waterstofbinding-bindingskrag, hidrofobisiteit en elektronoordrag.
(7) Oor die algemeen het opgeloste stowwe min invloed op die fisiese eienskappe of oordrageienskappe van die membraan. Slegs fenol of sommige organiese verbindings met 'n lae molekulêre gewig sal sellulose-asetaat in waterige oplossing laat uitsit. Die bestaan van hierdie komponente sal oor die algemeen die watervloei van die membraan laat afneem, soms baie.
(8) Die verwyderingseffek van nitraat, perchloraat, sianied en tiosianaat is nie so goed soos chloried nie, en die verwyderingseffek van ammoniumsout is nie so goed soos natriumsout nie.
(9) Die meeste van die komponente met relatiewe molekulêre massa groter as 150, hetsy elektroliet of nie-elektroliet, kan goed verwyder word
Daarbenewens is die omgekeerde osmose-membraan vir aromatiese koolwaterstowwe, sikloalkane, alkane en natriumchloried-skeidingsvolgorde anders.
(2) Hoëdrukpomp
In die werking van omgekeerde osmose-membraan, moet water na die gespesifiseerde druk gestuur word deur 'n hoëdrukpomp om die ontsoutingsproses te voltooi. Op die oomblik het die hoëdrukpomp wat in termiese kragsentrales gebruik word, sentrifugale, suier en skroef en ander vorme, waaronder die meerfase sentrifugale pomp die algemeenste gebruik word. Dit kan meer as 90% bereik en energieverbruik bespaar. Hierdie soort pomp word gekenmerk deur hoë doeltreffendheid.
(3) Tru-osmose-ontologie
Die tru-osmose-liggaam is 'n gekombineerde waterbehandelingseenheid wat die tru-osmose-membraankomponente met pype in 'n sekere rangskikking kombineer en verbind. 'n Enkele omgekeerde osmose-membraan word 'n membraanelement genoem. 'n Waarnemende aantal omgekeerde-osmose-membraankomponente word volgens sekere tegniese vereistes in serie gekoppel en met 'n enkele omgekeerde-osmose-membraandop saamgestel om 'n membraankomponent te vorm.
1. Membraanelement
Omgekeerde osmose membraanelement 'n Basiese eenheid gemaak van tru-osmosemembraan en ondersteuningsmateriaal met industriële gebruiksfunksie. Tans word spoelmembraanelemente hoofsaaklik in termiese kragsentrales gebruik.
Op die oomblik vervaardig verskeie membraanvervaardigers 'n verskeidenheid membraankomponente vir verskillende bedryfsgebruikers. Membraanelemente wat in termiese kragsentrales toegepas word, kan rofweg verdeel word in: hoëdruk seewater ontsouting omgekeerde osmose membraanelemente; Laedruk en ultra-lae druk brakwater ontsouting omgekeerde membraanelemente; Anti-aangroei membraan element.
Die basiese vereistes vir membraanelemente is:
A. Filmpakdigtheid so hoog as moontlik.
B. Nie maklik tot konsentrasiepolarisasie nie
C. Sterk anti-besoedeling vermoë
D. Dit is gerieflik om die membraan skoon te maak en te vervang
E. Die prys is goedkoop
2.Membraan dop
Die drukvat wat gebruik word om die tru-osmose-membraanelement in die tru-osmose-liggaamstoestel te laai, word membraandop genoem, ook bekend as "drukvat"-vervaardigingseenheid is Haide-energie, elke drukvat is ongeveer 7 meter lank.
Die dop van die filmdop word gewoonlik gemaak van epoksieglasveselversterkte plastieklap, en die buitenste kwas is epoksieverf. Daar is ook 'n paar vervaardigers van produkte vir vlekvrye staal film dop. As gevolg van die sterk korrosiebestandheid van FRP, kies die meeste termiese kragsentrales FRP-filmdop. Die materiaal van die drukvat is FRP.
Die beïnvloedende faktore van omgekeerde osmose waterbehandelingstelsel prestasie:
Vir spesifieke stelseltoestande is watervloed en ontsoutingstempo die kenmerke van tru-osmosemembraan, en daar is baie faktore wat die watervloei en ontsoutingstempo van tru-osmose-liggaam beïnvloed, hoofsaaklik insluitend druk, temperatuur, hersteltempo, influent soutgehalte en pH-waarde
(1) Druk effek
Die inlaatdruk van tru-osmosemembraan beïnvloed direk die membraanvloei en ontsoutingstempo van tru-osmosemembraan. Die toename van membraanvloed het 'n lineêre verband met die inlaatdruk van tru-osmose. Die ontsoutingstempo het 'n lineêre verband met die invloeddruk, maar wanneer die druk 'n sekere waarde bereik, neig die veranderingskurwe van ontsoutingstempo om plat te wees en die ontsoutingstempo neem nie meer toe nie.
(2) Temperatuur effek
Die ontsoutingstempo neem af met die toename in die inlaattemperatuur van tru-osmose. Die wateropbrengsvloei neem egter feitlik lineêr toe. Die hoofrede is dat wanneer die temperatuur toeneem, die viskositeit van watermolekules afneem en die diffusievermoë sterk is, sodat die watervloed toeneem. Met die toename in temperatuur sal die tempo van sout wat deur die tru-osmosemembraan gaan, versnel word, dus sal die ontsoutingstempo verminder word. Rouwatertemperatuur is 'n belangrike verwysingsindeks vir tru-osmose-stelselontwerp. Byvoorbeeld, wanneer 'n kragsentrale tegniese transformasie van tru-osmose-ingenieurswese ondergaan, word die watertemperatuur van rou water in die ontwerp volgens 25℃ bereken, en die berekende inlaatdruk is 1.6MPa. Die watertemperatuur in die werklike werking van die stelsel is egter slegs 8 ℃, en die inlaatdruk moet verhoog word tot 2.0MPa om die ontwerpvloei van vars water te verseker. As gevolg hiervan neem die energieverbruik van die stelselwerking toe, die lewensduur van die interne seëlring van die membraankomponent van die tru-osmose-toestel word verkort en die onderhoudshoeveelheid van die toerusting word verhoog.
(3) Soutinhoud effek
Die konsentrasie sout in water is 'n belangrike indeks wat die membraan-osmotiese druk beïnvloed, en die membraan-osmotiese druk neem toe met die toename in soutinhoud. Onder die voorwaarde dat die inlaatdruk van tru-osmose onveranderd bly, verhoog die soutinhoud van die inlaatwater. Omdat die toename van osmotiese druk 'n deel van die inlaatkrag verreken, neem die vloed af en die ontsoutingstempo neem ook af.
(4) Die invloed van herstelkoers
Die toename in die hersteltempo van die tru-osmosestelsel sal lei tot 'n hoër soutinhoud van die inlaatwater van die membraanelement langs die vloeirigting, wat 'n toename in osmotiese druk tot gevolg het. Dit sal die dryfeffek van die inlaatwaterdruk van tru-osmose verreken, en sodoende die wateropbrengsvloei verminder. Die verhoging van die soutinhoud in die inlaatwater van die membraanelement lei tot die verhoging van die soutinhoud in die vars water, wat dus die ontsoutingstempo verminder. In die stelselontwerp hang die maksimum hersteltempo van tru-osmosestelsel nie af van die beperking van osmotiese druk nie, maar hang dikwels af van die samestelling en inhoud van sout in die rou water, want met die verbetering van hersteltempo, mikro-oplosbare soute soos kalsiumkarbonaat, kalsiumsulfaat en silikon sal skaal in die konsentrasieproses.
(5) Die invloed van pH-waarde
Die pH-reeks van toepassing op verskillende tipes membraanelemente verskil baie. Byvoorbeeld, die watervloed en ontsoutingstempo van asetaatmembraan is geneig om stabiel te wees in die reeks van pH-waarde 4-8, en word grootliks beïnvloed in die reeks van pH-waarde onder 4 of hoër as 8. Tans is die oorgrote meerderheid van membraanmateriale wat in industriële waterbehandeling gebruik word, is saamgestelde materiale wat aanpas by 'n wye pH-waardereeks (die pH-waarde kan in die reeks van 3 ~ 10 beheer word in deurlopende werking, en die membraanvloei en ontsoutingstempo in hierdie reeks is relatief stabiel .
Omgekeerde osmose membraan voorbehandeling metode:
Omgekeerde osmose membraanfiltrasie verskil van filterbedfilterfiltrasie, filterbed is volle filtrasie, dit wil sê, rou water deur die filterlaag. Omgekeerde osmose membraanfiltrasie is 'n kruisvloeifiltrasiemetode, dit wil sê, 'n deel van die water in die rou water gaan deur die membraan in die vertikale rigting met die membraan. Op hierdie tydstip word soute en verskeie besoedelingstowwe deur die membraan onderskep, en uitgevoer deur die oorblywende deel van die rou water wat parallel met die membraanoppervlak vloei, maar die besoedelende stowwe kan nie heeltemal uitgehaal word nie. Soos die tyd verbygaan, sal die oorblywende besoedelingstowwe die membraanelementbesoedeling ernstiger maak. En hoe hoër die rou waterbesoedeling en herwinningskoers, hoe vinniger is die membraanbesoedeling.
1. Skaalbeheer
Wanneer die onoplosbare soute in die rou water voortdurend in die membraanelement gekonsentreer word en hul oplosbaarheidsgrens oorskry, sal dit op die oppervlak van die tru-osmosemembraan presipiteer, wat "afskalering" genoem word. Wanneer die waterbron bepaal word, namate die hersteltempo van die tru-osmosestelsel toeneem, neem die risiko van skaalvorming toe. Tans is dit gebruiklik om herwinningskoerse te verhoog as gevolg van watertekorte of omgewingsimpakte van afvalwaterafvoer. In hierdie geval is deurdagte skaalbeheermaatreëls veral belangrik. In tru-osmose stelsel is die algemene vuurvaste soute CaCO3, CaSO4 en Si02, en ander verbindings wat skaal kan produseer is CaF2, BaS04, SrS04 en Ca3(PO4)2. Die algemene metode van skaal inhibisie is om skaal inhibeerder by te voeg. Die skaal-inhibeerders wat in my werkswinkel gebruik word, is Nalco PC191 en Europa en Amerika NP200.
2.Beheer VAN kolloïdale en vaste deeltjies besoedeling
Kolloïed- en partikelbevuiling kan die werkverrigting van omgekeerde-osmose-membraanelemente ernstig beïnvloed, soos 'n aansienlike vermindering in varswateruitset, verminder soms ook ontsoutingstempo, die aanvanklike simptoom van kolloïed- en partikelbevuiling is die toename in die drukverskil tussen die inlaat en uitlaat van tru-osmose membraan komponente.
Die mees algemene manier om die waterkolloïed en deeltjies in omgekeerde-osmose-membraanelemente te beoordeel, is om die SDI-waarde van water te meet, wat soms F-waarde (besoedelingsindeks) genoem word, wat een van die belangrike aanwysers is om die werking van tru-osmose-voorbehandelingstelsel te monitor .
SDI (slikdigtheid-indeks) is die verandering van waterfiltrasiespoed per tydseenheid om die besoedeling van waterkwaliteit aan te dui. Die hoeveelheid kolloïed en deeltjies in water sal die SDI-grootte beïnvloed. SDI waarde kan bepaal word deur SDI instrument.
3. Beheer van membraan mikrobiese kontaminasie
Mikro-organismes in rou water sluit hoofsaaklik bakterieë, alge, swamme, virusse en ander hoër organismes in. In die proses van omgekeerde osmose sal mikroörganismes en opgeloste voedingstowwe in water voortdurend gekonsentreer en verryk word in die membraanelement, wat die ideale omgewing en proses word vir die vorming van biofilm. Die biologiese kontaminasie van tru-osmose-membraankomponente sal die werkverrigting van tru-osmose-stelsel ernstig beïnvloed. Die drukverskil tussen die inlaat en uitlaat van tru-osmose-komponente neem vinnig toe, wat lei tot die afname in wateropbrengs van membraankomponente. Soms sal biologiese kontaminasie aan die waterproduksiekant voorkom, wat lei tot die kontaminasie van produkwater. Byvoorbeeld, in die instandhouding van tru-osmose-toestelle in sommige termiese kragsentrales, word groenmos op die membraanelemente en varswaterpype gevind, wat 'n tipiese mikrobiese besoedeling is.
Sodra die membraanelement deur mikroörganismes besmet is en biofilm produseer, is die skoonmaak van membraanelement baie moeilik. Boonop sal biofilms wat nie heeltemal verwyder word nie, weer vinnige groei van mikroörganismes veroorsaak. Daarom is die beheer van mikroörganismes ook een van die belangrikste take van voorbehandeling, veral vir tru-osmose-voorbehandelingstelsels wat seewater, oppervlakwater en afvalwater as waterbronne gebruik.
Die hoofmetodes om membraanmikro-organismes te voorkom is: chloor, mikrofiltrasie of ultrafiltrasie behandeling, osoonoksidasie, ultravioletsterilisasie, byvoeging van natriumbisulfiet. Die algemeen gebruikte metodes in termiese kragsentrales se waterbehandelingstelsel is chloreringssterilisasie en ultrafiltrasiewaterbehandelingstegnologie voor tru-osmose.
As 'n steriliseermiddel is chloor in staat om baie patogene mikroörganismes vinnig te deaktiveer. Die doeltreffendheid van chloor hang af van die konsentrasie chloor, die pH van die water en die kontaktyd. In ingenieurstoepassings word die oorblywende chloor in water oor die algemeen beheer teen meer as 0,5 ~ 1,0 mg, en die reaksietyd word beheer op 20 ~ 30 min. Die dosis chloor moet deur ontfouting bepaal word, want organiese materiaal in water sal ook chloor verbruik. Chloor word vir sterilisasie gebruik, en die beste praktiese pH-waarde is 4 ~ 6.
Die gebruik van chlorering in seewaterstelsels verskil van dié in brakwater. Gewoonlik is daar ongeveer 65mg broom in seewater. Wanneer seewater chemies met waterstof behandel word, sal dit eers met hipogloorsuur reageer om hipobroomsuur te vorm, sodat die bakteriedodende effek daarvan hipenat suur eerder as hipogloorsuur is, en hipobroomsuur sal nie by 'n hoër pH-waarde ontbind nie. Daarom is die effek van chlorering beter as in brakwater.
Omdat die membraanelement van saamgestelde materiaal sekere vereistes het vir die oorblywende chloor in die water, is dit nodig om dechloreringsverminderingsbehandeling na chloorsterilisering uit te voer.
4. Beheer van organiese besoedeling
Die adsorpsie van organiese materiaal op die membraanoppervlak sal die afname in membraanvloei veroorsaak, en in ernstige gevalle sal dit onomkeerbare verlies aan membraanvloei veroorsaak en die praktiese lewe van die membraan beïnvloed.
Vir oppervlakwater, die meeste van die water is natuurlike produkte, deur middel van stolling verheldering, DC stolling filtrasie en geaktiveerde koolstof filtrasie gekombineerde behandeling proses, kan grootliks verminder die organiese materiaal in die water, om te voldoen aan die vereistes van tru-osmose water.
5. Konsentrasie polarisasie beheer
In die proses van tru-osmose is daar soms 'n hoë konsentrasiegradiënt tussen die gekonsentreerde water op die membraanoppervlak en die invloeiende water, wat konsentrasiepolarisasie genoem word. Wanneer hierdie verskynsel voorkom, sal 'n laag van relatief hoë konsentrasie en relatief stabiele sogenaamde "kritiese laag" op die oppervlak van die membraan gevorm word, wat die effektiewe implementering van die tru-osmose proses belemmer. Dit is omdat die konsentrasie polarisasie die oplossing deurlaatbare druk op die membraan oppervlak sal verhoog, en die dryfkrag van die tru-osmose proses sal verminder word, wat lei tot die vermindering van water opbrengs en ontsouting tempo. Wanneer die konsentrasiepolarisasie ernstig is, sal 'n paar effens opgeloste soute neerslaan en op die membraanoppervlak afskilfer. Om konsentrasiepolarisasie te vermy, is die effektiewe metode om die vloei van gekonsentreerde water altyd 'n turbulente toestand te laat handhaaf, dit wil sê deur die inlaatvloeitempo te verhoog om die vloeitempo van gekonsentreerde water te verhoog, sodat die konsentrasie van mikro-opgeloste sout op die membraanoppervlak word tot die laagste waarde verminder; Daarbenewens, nadat die tru-osmose-waterbehandelingstoestel afgeskakel is, moet die gekonsentreerde water aan die kant van die vervangde gekonsentreerde water betyds gewas word.
beskrywing2