0102030405
Reverse Osmosis Plant Process Equipment Sistem Pengolahan Air Industri
Pambuka Proyek
Prinsip sistem reverse osmosis
Ing suhu tartamtu, membran semi-permeabel digunakake kanggo misahake banyu seger saka saline. Banyu seger pindhah menyang saline liwat membran semi-permeabel. Nalika tingkat cairan ing sisih saline saka ventrikel tengen mundhak, tekanan tartamtu digawe kanggo nyegah banyu seger saka ventrikel kiwa saka obah menyang sisih saline, lan pungkasane keseimbangan tekan. Tekanan keseimbangn ing wektu iki diarani tekanan osmotik saka solusi, lan fenomena iki diarani osmosis. Yen tekanan njaba sing ngluwihi tekanan osmotik ditrapake ing sisih saline ventrikel tengen, banyu ing larutan uyah saka ventrikel tengen bakal pindhah menyang banyu seger saka ventrikel kiwa liwat membran semi-permeabel, supaya seger. banyu bisa dipisahake saka banyu asin. Fenomena iki minangka kebalikan saka fenomena permeabilitas, sing diarani fenomena permeabilitas terbalik.
Mangkono, basis sistem desalinasi reverse osmosis yaiku
(1) Permeabilitas selektif saka membran semi-permeable, yaiku, selektif supaya banyu liwat nanging ora ngidini uyah liwat;
(2) Tekanan njaba saka kamar saline luwih gedhe tinimbang tekanan osmotik saka kamar saline lan kamar banyu seger, sing menehi daya nyopir kanggo banyu kanggo pindhah saka kamar saline menyang kamar banyu seger. Tekanan osmotik khas kanggo sawetara solusi ditampilake ing tabel ing ngisor iki.
Membran semi-permeabel ing ndhuwur sing digunakake kanggo misahake banyu tawar saka banyu asin diarani membran osmosis terbalik. Membran reverse osmosis biasane digawe saka bahan polimer. Saiki, membran reverse osmosis sing digunakake ing pembangkit listrik termal biasane digawe saka bahan komposit poliamida aromatik.
Teknologi reverse osmosis RO (Reverse Osmosis) yaiku teknologi pamisahan membran lan filtrasi sing didhukung dening prabédan tekanan. Ukuran pori cilik kaya nanometer (1 nanometer = 10-9 meter). Ing tekanan tartamtu, molekul H20 bisa ngliwati membran RO, uyah anorganik, ion logam abot, bahan organik, koloid, bakteri, virus lan impurities liyane ing sumber banyu ora bisa ngliwati membran RO, supaya banyu murni sing bisa ngliwati liwat lan banyu klempakan sing ora bisa liwat bisa strictly dibedakake.
Ing aplikasi industri, pabrik reverse osmosis nggunakake peralatan khusus kanggo nggampangake proses reverse osmosis. Sistem reverse osmosis industri dirancang kanggo nambani volume banyu sing akeh lan digunakake ing macem-macem industri kalebu tetanèn, farmasi, lan manufaktur. Peralatan sing digunakake ing sistem kasebut dirancang khusus kanggo mesthekake yen proses reverse osmosis efisien lan efektif kanggo ngasilake banyu seger saka sumber banyu asin.
Proses reverse osmosis minangka teknologi penting kanggo desalinasi banyu segara, sing bisa nyedhiyakake banyu seger menyang wilayah sing langka utawa sumber banyu tradisional sing tercemar. Nalika peralatan lan teknologi reverse osmosis maju, proses kasebut tetep dadi solusi utama kanggo kekurangan banyu lan masalah kualitas ing saindenging jagad.
Karakteristik utama membran reverse osmosis:
Directionality lan ciri pamisahan pamisahan membran
Membran reverse osmosis praktis yaiku membran asimetris, ana lapisan permukaan lan lapisan dhukungan, nduweni arah lan selektivitas sing jelas. Directivity sing diarani yaiku kanggo nyelehake permukaan membran ing brine tekanan dhuwur kanggo desalting, tekanan nambah permeabilitas banyu membran, tingkat desalting uga mundhak; Nalika lapisan sing ndhukung membran diselehake ing brine tekanan dhuwur, tingkat desalinasi meh 0 kanthi paningkatan tekanan, nanging permeabilitas banyu tambah akeh. Amarga directionality iki, iku ora bisa digunakake ing mbalikke nalika Applied.
Karakteristik pamisahan reverse osmosis kanggo ion lan bahan organik ing banyu ora padha, sing bisa diringkes kaya ing ngisor iki
(1) Bahan organik luwih gampang dipisahake tinimbang materi anorganik
(2) Elektrolit luwih gampang dipisahake tinimbang non-elektrolit. Elektrolit kanthi biaya dhuwur luwih gampang dipisahake, lan tingkat penghapusan umume ing urutan ngisor iki. Fe3+> Ca2+> Na+ PO43-> S042-> C | - kanggo elektrolit, molekul sing luwih gedhe, luwih gampang dibusak.
(3) Tingkat penghapusan ion anorganik ana hubungane karo hidrat lan radius ion terhidrasi ing kahanan hidrasi ion. Sing luwih gedhe radius ion terhidrasi, luwih gampang dicopot. Urutan tingkat penghapusan kaya ing ngisor iki:
Mg2+, Ca2+> Li+ > Na+ > K+; F-> C|-> Br-> NO3-
(4) Aturan pemisahan bahan organik polar:
Aldehida > Alkohol > Amina > Asam, amina tersier > Amina sekunder > Amina primer, asam sitrat > Asam tartarat > Asam malat > Asam laktat > Asam asetat
Kemajuan anyar babagan perawatan gas sampah nuduhake kemajuan sing signifikan kanggo ngatasi tantangan lingkungan lan uga menehi kesempatan kanggo bisnis supaya bisa berkembang kanthi cara sing lestari lan ramah lingkungan. Solusi inovatif iki mesthi duwe pengaruh positif ing bidang perawatan gas sampah lan perlindungan lingkungan kanthi janji efisiensi dhuwur, biaya operasi sing murah lan polusi sekunder nol.
(5) Pasangan isomer: tert- > Beda (iso-)> Zhong (detik-)> Asli (pri-)
(6) Kinerja pamisahan uyah natrium saka bahan organik apik, dene organisme baris fenol lan fenol nuduhake pemisahan negatif. Nalika solusi banyu saka polar utawa non-polar, solute organik disosiasi utawa non-disosiasi dipisahake dening membran, pasukan interaksi antarane solute, solvent lan membran nemtokake permeabilitas selektif membran. Efek kasebut kalebu gaya elektrostatik, gaya ikatan ikatan hidrogen, hidrofobik lan transfer elektron.
(7) Umume, solute duwe pengaruh cilik marang sifat fisik utawa sifat transfer membran. Mung phenol utawa sawetara senyawa organik bobot molekul kurang bakal nggawe selulosa asetat nggedhekake ing solusi banyu. Anane komponen kasebut umume bakal nggawe fluks banyu membran mudhun, kadhangkala akeh.
(8) Efek penghapusan nitrat, perchlorate, sianida lan tiosianat ora kaya klorida, lan efek penghapusan uyah amonium ora kaya uyah natrium.
(9) Umume komponen kanthi massa molekul relatif luwih saka 150, apa elektrolit utawa non-elektrolit, bisa dicopot kanthi apik.
Kajaba iku, membran reverse osmosis kanggo hidrokarbon aromatik, sikloalkana, alkana lan natrium klorida urutan pamisahan beda.
(2) Pompa Tekanan Tinggi
Ing operasi membran reverse osmosis, banyu kudu dikirim menyang tekanan sing ditemtokake dening pompa tekanan dhuwur kanggo ngrampungake proses desalting. Saiki, pompa tekanan dhuwur sing digunakake ing pembangkit listrik termal duwe sentrifugal, plunger lan sekrup lan bentuk liyane, ing antarane, pompa sentrifugal multi-tataran paling akeh digunakake. Iki bisa tekan luwih saka 90% lan ngirit konsumsi energi. Pompa jinis iki ditondoi kanthi efisiensi dhuwur.
(3) Ontologi reverse osmosis
Badan reverse osmosis minangka unit perawatan banyu gabungan sing nggabungake lan nyambungake komponen membran osmosis terbalik karo pipa ing susunan tartamtu. Membran reverse osmosis tunggal diarani unsur membran. A nomer sensing komponen membran osmosis mbalikke disambungake ing seri miturut syarat technical tartamtu lan nglumpuk karo cangkang membran reverse osmosis siji kanggo mbentuk komponen membran.
1. Unsur membran
Unsur membran reverse osmosis: Unit dhasar sing digawe saka membran reverse osmosis lan bahan dhukungan kanthi fungsi panggunaan industri. Saiki, unsur membran kumparan utamane digunakake ing pembangkit listrik termal.
Saiki, macem-macem manufaktur membran ngasilake macem-macem komponen membran kanggo pangguna industri sing beda. Unsur membran sing ditrapake ing pembangkit listrik termal bisa kira-kira dipérang dadi: desalinasi banyu segara tekanan dhuwur unsur membran osmosis; Low meksa lan ultra-low meksa banyu payau desalting mbalikke unsur membran; Unsur membran anti-fouling.
Syarat dhasar kanggo unsur membran yaiku:
A. Kapadhetan packing film minangka dhuwur sabisa.
B. Ora gampang konsentrasi polarisasi
C. Kemampuan anti-polusi sing kuwat
D. Iku trep kanggo ngresiki lan ngganti membran
E. Regane murah
2. Cangkang Membran
Prau meksa digunakake kanggo mbukak unsur membran osmosis mbalikke ing piranti awak osmosis mbalikke disebut Nihan membran, uga dikenal minangka "prau meksa" Unit Manufaktur punika energi Haide, saben prau meksa dawane watara 7 meter.
Nihan cangkang film umume digawe saka kain plastik sing dikuatake serat kaca epoksi, lan sikat njaba yaiku cat epoksi. Ana uga sawetara manufaktur produk kanggo cangkang film stainless steel. Amarga resistensi karat FRP sing kuat, umume pembangkit listrik termal milih cangkang film FRP. Bahan saka prau meksa punika FRP.
Faktor-faktor sing mengaruhi kinerja sistem pengolahan banyu reverse osmosis:
Kanggo kahanan sistem tartamtu, fluks banyu lan tingkat desalting minangka karakteristik membran reverse osmosis, lan ana akeh faktor sing mengaruhi fluks banyu lan tingkat desalting awak reverse osmosis, utamane kalebu tekanan, suhu, tingkat pemulihan, salinitas influent lan nilai pH.
(1) Efek tekanan
Tekanan inlet saka membran reverse osmosis langsung mengaruhi fluks membran lan tingkat desalting membran reverse osmosis. Peningkatan fluks membran nduweni hubungan linier karo tekanan inlet osmosis terbalik. Laju desalinasi nduweni sesambungan linier karo tekanan influen, nanging nalika tekanan tekan nilai tartamtu, kurva owah-owahan tingkat desalinasi cenderung datar lan tingkat desalinasi ora mundhak maneh.
(2) Efek suhu
Tingkat desalting mudhun kanthi nambah suhu inlet osmosis terbalik. Nanging, fluks ngasilake banyu mundhak meh linear. Alesan utama yaiku nalika suhu mundhak, viskositas molekul banyu mudhun lan kemampuan difusi kuwat, mula fluks banyu mundhak. Kanthi kenaikan suhu, tingkat uyah sing ngliwati membran osmosis terbalik bakal luwih cepet, saengga tingkat desalinasi bakal suda. Suhu banyu mentah minangka indeks referensi penting kanggo desain sistem reverse osmosis. Contone, nalika pembangkit listrik ngalami transformasi teknis rekayasa osmosis mbalikke, suhu banyu banyu mentah ing desain diwilang miturut 25 ℃, lan tekanan inlet sing diwilang yaiku 1.6MPa. Nanging, suhu banyu ing operasi nyata sistem mung 8 ℃, lan meksa welingan kudu tambah kanggo 2.0MPa kanggo mesthekake aliran desain banyu seger. Akibaté, konsumsi energi saka operasi sistem mundhak, urip ring segel internal komponen membran saka piranti reverse osmosis shortened, lan jumlah pangopènan peralatan tambah.
(3) Efek isi uyah
Konsentrasi uyah ing banyu minangka indeks penting sing mengaruhi tekanan osmotik membran, lan tekanan osmotik membran mundhak kanthi nambah isi uyah. Ing kondisi tekanan inlet saka reverse osmosis tetep ora owah, isi uyah saka banyu inlet mundhak. Amarga kenaikan tekanan osmotik ngimbangi bagean saka gaya mlebu, fluks mudhun lan tingkat desalinasi uga mudhun.
(4) Pengaruh tingkat pemulihan
Tambah ing tingkat Recovery saka sistem reverse osmosis bakal mimpin kanggo isi uyah luwih saka banyu inlet saka unsur membran sadawane arah aliran, asil ing Tambah ing tekanan osmotic. Iki bakal ngimbangi efek nyopir saka tekanan banyu inlet saka reverse osmosis, saéngga nyuda fluks ngasilake banyu. Tambah isi uyah ing banyu inlet saka unsur membran ndadékaké kanggo nambah isi uyah ing banyu seger, mangkono ngurangi tingkat desalination. Ing desain sistem, tingkat pemulihan maksimum sistem reverse osmosis ora gumantung ing watesan tekanan osmotik, nanging asring gumantung saka komposisi lan isi uyah ing banyu mentah, amarga kanthi paningkatan tingkat pemulihan, uyah mikro-larut. kayata kalsium karbonat, kalsium sulfat lan silikon bakal skala ing proses konsentrasi.
(5) Pengaruh nilai pH
Kisaran pH sing ditrapake kanggo macem-macem jinis unsur membran beda-beda. Contone, fluks banyu lan tingkat desalinasi membran asetat cenderung stabil ing kisaran pH 4-8, lan kena pengaruh banget ing kisaran pH ngisor 4 utawa luwih dhuwur tinimbang 8. Saiki, mayoritas bahan membran digunakake ing perawatan banyu industri bahan komposit, kang ngganti menyang sawetara Nilai pH sudhut (Nilai pH bisa kontrol ing sawetara saka 3 ~ 10 ing operasi terus-terusan, lan flux membran lan tingkat desalination ing sawetara iki relatif stabil. .
Metode pra-perawatan membran reverse osmosis:
Reverse osmosis membran filtrasi beda saka Filter amben Filter filtrasi, Filter amben punika filtrasi lengkap, sing, banyu mentahan kabeh liwat lapisan Filter. Filtrasi membran reverse osmosis minangka metode filtrasi lintas-aliran, yaiku, bagean banyu ing banyu mentah ngliwati membran kanthi arah vertikal kanthi membran. Ing wektu iki, uyah lan macem-macem polutan dicegat dening membran, lan ditindakake dening sisa banyu mentah sing mili sejajar karo permukaan membran, nanging polutan ora bisa dibuwang kanthi lengkap. Minangka wektu liwati, polutan residual bakal nggawe polusi unsur membran luwih serius. Lan luwih dhuwur polutan banyu mentah lan tingkat pemulihan, luwih cepet polusi membran.
1. Kontrol skala
Nalika uyah sing ora larut ing banyu mentah terus-terusan dikonsentrasi ing unsur membran lan ngluwihi wates kelarutan, bakal endapan ing permukaan membran osmosis terbalik, sing diarani "scaling". Nalika sumber banyu ditemtokake, minangka tingkat Recovery saka sistem reverse osmosis mundhak, risiko scaling mundhak. Saiki, umume nambah tarif daur ulang amarga kekurangan banyu utawa dampak lingkungan saka pembuangan banyu limbah. Ing kasus iki, langkah-langkah kontrol skala sing wicaksana penting banget. Ing sistem reverse osmosis, uyah refraktori umum yaiku CaCO3, CaSO4 lan Si02, lan senyawa liyane sing bisa ngasilake skala yaiku CaF2, BaS04, SrS04 lan Ca3 (PO4)2. Cara umum saka inhibisi skala yaiku nambah inhibitor skala. Inhibitor skala sing digunakake ing bengkelku yaiku Nalco PC191 lan Eropa lan Amerika NP200.
2. Kontrol kontaminasi partikel koloid lan padhet
Koloid lan partikel fouling bisa akeh mengaruhi kinerja unsur membran osmosis mbalikke, kayata abang pinunjul ing output banyu seger, kadhangkala uga nyuda tingkat desalination, gejala awal colloid lan partikel fouling punika Tambah ing prabédan meksa antarane welingan lan outlet komponen membran reverse osmosis.
Cara sing paling umum kanggo ngadili koloid banyu lan partikel ing unsur membran reverse osmosis yaiku ngukur nilai SDI banyu, kadhangkala disebut nilai F (indeks polusi), sing minangka salah sawijining indikator penting kanggo ngawasi operasi sistem pretreatment reverse osmosis. .
SDI (indeks kepadatan lempung) yaiku owah-owahan kecepatan filtrasi banyu saben unit wektu kanggo nunjukake polusi kualitas banyu. Jumlah koloid lan partikel ing banyu bakal mengaruhi ukuran SDI. Nilai SDI bisa ditemtokake dening instrumen SDI.
3. Kontrol kontaminasi mikroba membran
Mikroorganisme ing banyu mentah utamane kalebu bakteri, ganggang, jamur, virus lan organisme sing luwih dhuwur. Ing proses reverse osmosis, mikroorganisme lan nutrisi sing larut ing banyu bakal terus dikonsentrasi lan diperkaya ing unsur membran, sing dadi lingkungan lan proses sing cocog kanggo pambentukan biofilm. Kontaminasi biologi komponen membran reverse osmosis bakal mengaruhi kinerja sistem reverse osmosis. Bedane tekanan antarane inlet lan outlet komponen reverse osmosis mundhak kanthi cepet, nyebabake nyuda ngasilake banyu komponen membran. Kadhangkala, kontaminasi biologis bakal kedadeyan ing sisih produksi banyu, sing nyebabake kontaminasi banyu produk. Contone, ing pangopènan piranti reverse osmosis ing sawetara pembangkit listrik termal, lumut ijo ditemokake ing unsur membran lan pipa banyu seger, sing minangka polusi mikroba khas.
Sawise unsur membran wis kontaminasi dening mikroorganisme lan ngasilake biofilm, reresik saka unsur membran angel banget. Kajaba iku, biofilm sing ora dibuwang kanthi lengkap bakal nyebabake pertumbuhan mikroorganisme maneh kanthi cepet. Mula, kontrol mikroorganisme uga minangka salah sawijining tugas pretreatment sing paling penting, utamane kanggo sistem pretreatment reverse osmosis nggunakake banyu segara, banyu permukaan lan banyu limbah minangka sumber banyu.
Cara utama kanggo nyegah mikroorganisme membran yaiku: klorin, mikrofiltrasi utawa perawatan ultrafiltrasi, oksidasi ozon, sterilisasi ultraviolet, nambah sodium bisulfit. Cara sing umum digunakake ing sistem perawatan banyu pembangkit listrik termal yaiku sterilisasi klorinasi lan teknologi perawatan banyu ultrafiltrasi sadurunge reverse osmosis.
Minangka agen sterilisasi, klorin bisa kanthi cepet mateni akeh mikroorganisme patogen. Efisiensi klorin gumantung saka konsentrasi klorin, pH banyu, lan wektu kontak. Ing aplikasi engineering, klorin ampas ing banyu umume kontrol ing luwih saka 0.5 ~ 1.0mg, lan wektu reaksi kontrol ing 20 ~ 30min. Dosis klorin kudu ditemtokake kanthi debugging, amarga bahan organik ing banyu uga bakal ngonsumsi klorin. Klorin digunakake kanggo sterilisasi, lan nilai pH praktis paling apik yaiku 4 ~ 6.
Panggunaan klorinasi ing sistem banyu laut beda karo banyu payau. Biasane ana kira-kira 65mg bromin ing banyu segara. Nalika banyu segara diolah kanthi kimia nganggo hidrogen, mula bakal bereaksi karo asam hipoklorat kanggo mbentuk asam hypobromous, saéngga efek bakterisida minangka asam hypowet tinimbang asam hypochlorous, lan asam hypobromous ora bakal terurai kanthi nilai pH sing luwih dhuwur. Mulane, efek klorinasi luwih apik tinimbang ing banyu payau.
Amarga unsur membran saka materi komposit duwe syarat tartamtu ing klorin ampas ing banyu, iku perlu kanggo nindakake perawatan abang dechlorination sawise sterilization klorin.
4. Kontrol polusi organik
Adsorpsi bahan organik ing permukaan membran bakal nyebabake nyuda fluks membran, lan ing kasus sing abot, bakal nyebabake mundhut fluks membran sing ora bisa dibatalake lan mengaruhi urip praktis membran.
Kanggo banyu lumahing, umume banyu minangka produk alami, liwat klarifikasi koagulasi, filtrasi koagulasi DC lan proses perawatan gabungan filtrasi karbon aktif, bisa nyuda bahan organik ing banyu, kanggo nyukupi syarat banyu osmosis terbalik.
5. Kontrol polarisasi konsentrasi
Ing proses reverse osmosis, kadhangkala ana gradien konsentrasi dhuwur ing antarane banyu sing konsentrasi ing permukaan membran lan banyu influent, sing diarani polarisasi konsentrasi. Nalika kedadean iki kedadeyan, lapisan konsentrasi sing relatif dhuwur lan relatif stabil sing disebut "lapisan kritis" bakal dibentuk ing permukaan membran, sing ngalangi implementasine efektif saka proses reverse osmosis. Iki amarga polarisasi konsentrasi bakal nambah meksa permeabel solusi ing lumahing membran, lan gaya nyopir saka proses osmosis mbalikke bakal suda, asil ing abang ngasilaken banyu lan tingkat desalination. Nalika polarisasi konsentrasi serius, sawetara uyah rada larut bakal precipitate lan skala ing lumahing membran. Kanggo ngindhari polarisasi konsentrasi, cara sing efektif yaiku nggawe aliran banyu sing konsentrasi tansah njaga kahanan sing ora stabil, yaiku, kanthi nambah tingkat aliran inlet kanggo nambah tingkat aliran banyu sing konsentrasi, supaya konsentrasi larut mikro. uyah ing lumahing membran wis suda kanggo nilai paling; Kajaba iku, sawise piranti perawatan banyu osmosis mbalikke mati, banyu klempakan ing sisih banyu klempakan diganti kudu sakabeheng ing wektu.
katrangan2