0102030405
უკუ ოსმოსის ქარხნის პროცესის აღჭურვილობა სამრეწველო წყლის გამწმენდი სისტემა
პროექტის შესავალი
უკუ ოსმოსის სისტემის პრინციპი
გარკვეულ ტემპერატურაზე, ნახევრად გამტარი მემბრანა გამოიყენება მტკნარი წყლის მარილისგან გამოსაყოფად. მტკნარი წყალი მარილში გადადის ნახევრად გამტარი გარსის მეშვეობით. მარჯვენა პარკუჭის მარილიან მხარეს სითხის დონის მატებასთან ერთად წარმოიქმნება გარკვეული წნევა, რათა თავიდან აიცილოს მარცხენა პარკუჭის მტკნარი წყალი მარილიან მხარეს გადაადგილებაზე და საბოლოოდ წონასწორობა მიიღწევა. წონასწორობის წნევას ამ დროს ხსნარის ოსმოსური წნევა ეწოდება და ამ მოვლენას ოსმოზი. თუ ოსმოსურ წნევას აღემატება გარე წნევა მარჯვენა პარკუჭის მარილიან მხარეს, მარჯვენა პარკუჭის მარილიან ხსნარში წყალი ნახევრად გამტარი მემბრანის მეშვეობით გადავა მარცხენა პარკუჭის მტკნარ წყალში, ისე რომ სუფთა წყალი შეიძლება გამოიყოს მარილიანი წყლისგან. ეს ფენომენი არის განვლადობის ფენომენის საპირისპირო, რომელსაც ეწოდება საპირისპირო გამტარიანობის ფენომენი.
ამგვარად, საპირისპირო ოსმოსის გამწმენდი სისტემის საფუძველია
(1) ნახევრად გამტარი მემბრანის შერჩევითი გამტარიანობა, ანუ არჩევითად გაუშვით წყალი, მაგრამ არ დაუშვას მარილი;
(2) მარილიანი კამერის გარე წნევა უფრო მეტია, ვიდრე მარილიანი კამერისა და მტკნარი წყლის კამერის ოსმოსური წნევა, რაც უზრუნველყოფს წყლის მარილწყალიდან მტკნარი წყლის კამერაში გადაადგილების მამოძრავებელ ძალას. ზოგიერთი ხსნარის ტიპიური ოსმოსური წნევა ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში.
ზემოხსენებულ ნახევრად გამტარ მემბრანას, რომელიც გამოიყენება მტკნარი წყლის მარილიანი წყლისგან გამოსაყოფად, უკუ ოსმოსის მემბრანა ეწოდება. უკუ ოსმოსის მემბრანა ძირითადად დამზადებულია პოლიმერული მასალებისგან. დღეისათვის თბოელექტროსადგურებში გამოყენებული უკუ ოსმოსის მემბრანა ძირითადად დამზადებულია არომატული პოლიამიდური კომპოზიტური მასალებისგან.
RO (უკუ ოსმოზი) უკუ ოსმოსის ტექნოლოგია არის მემბრანის გამოყოფისა და ფილტრაციის ტექნოლოგია, რომელიც იკვებება წნევის სხვაობით. მისი ფორების ზომა ნანომეტრის მცირეა (1 ნანომეტრი =10-9 მეტრი). გარკვეული წნევის ქვეშ, H20 მოლეკულებს შეუძლიათ გაიარონ RO მემბრანაში, არაორგანულ მარილებს, მძიმე მეტალის იონებს, ორგანულ ნივთიერებებს, კოლოიდებს, ბაქტერიებს, ვირუსებს და სხვა მინარევებს წყაროს წყალში, ვერ გაივლიან RO მემბრანაში, ასე რომ სუფთა წყალი, რომელიც შეიძლება გაიაროს. მეშვეობით და კონცენტრირებული წყალი, რომელიც ვერ გაივლის, შეიძლება მკაცრად გამოირჩეოდეს.
სამრეწველო აპლიკაციებში, საპირისპირო ოსმოსის ქარხნები იყენებენ სპეციალიზებულ აღჭურვილობას, რათა ხელი შეუწყონ საპირისპირო ოსმოსის პროცესს. სამრეწველო საპირისპირო ოსმოსის სისტემები შექმნილია დიდი მოცულობის წყლის დასამუშავებლად და გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში, მათ შორის სოფლის მეურნეობაში, ფარმაცევტულ წარმოებაში და წარმოებაში. ამ სისტემებში გამოყენებული აღჭურვილობა სპეციალურად შექმნილია იმისთვის, რომ უკუ ოსმოსის პროცესი ეფექტური და ეფექტური იყოს მარილიანი წყლის წყაროებიდან მტკნარი წყლის წარმოებაში.
საპირისპირო ოსმოსის პროცესი მნიშვნელოვანი ტექნოლოგიაა ზღვის წყლის გამწმენდისთვის, რომელსაც შეუძლია მტკნარი წყლის მიწოდება იმ ადგილებში, სადაც წყალი მწირია ან სადაც წყლის ტრადიციული წყაროები დაბინძურებულია. როგორც უკუ ოსმოსის აღჭურვილობა და ტექნოლოგია წინ მიიწევს, პროცესი რჩება მთავარ გადაწყვეტად წყლის დეფიციტისა და ხარისხის საკითხების მოსაგვარებლად მთელ მსოფლიოში.
საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის ძირითადი მახასიათებლები:
მემბრანის გამოყოფის მიმართულება და განცალკევების მახასიათებლები
საპირისპირო ოსმოსის პრაქტიკული მემბრანა არის ასიმეტრიული მემბრანა, არის ზედაპირული და დამხმარე ფენა, აქვს აშკარა მიმართულება და სელექციურობა. ეგრეთ წოდებული მიმართულებაა მემბრანის ზედაპირის მოთავსება მაღალწნევიან მარილწყალში მარილის მოსაშორებლად, წნევა ზრდის მემბრანის წყლის გამტარიანობას, ასევე იზრდება დამარილების სიჩქარე; როდესაც მემბრანის დამხმარე ფენა მოთავსებულია მაღალი წნევის მარილწყალში, დეზალიზაციის სიჩქარე წნევის მატებასთან ერთად არის თითქმის 0, მაგრამ წყლის გამტარიანობა მნიშვნელოვნად იზრდება. ამ მიმართულების გამო, მისი გამოყენებისას საპირისპირო გამოყენება შეუძლებელია.
წყალში იონების და ორგანული ნივთიერებების საპირისპირო ოსმოსის გამოყოფის მახასიათებლები არ არის იგივე, რაც შეიძლება შეჯამდეს შემდეგნაირად.
(1) ორგანული ნივთიერებების გამოყოფა უფრო ადვილია, ვიდრე არაორგანული
(2) ელექტროლიტების გამოყოფა უფრო ადვილია, ვიდრე არაელექტროლიტები. მაღალი მუხტის მქონე ელექტროლიტების გამოყოფა უფრო ადვილია და მათი მოცილების სიჩქარე ძირითადად შემდეგი თანმიმდევრობითაა. Fe3+> Ca2+> Na+ PO43-> S042-> C | - ელექტროლიტისთვის, რაც უფრო დიდია მოლეკულა, მით უფრო ადვილია ამოღება.
(3) არაორგანული იონების მოცილების სიჩქარე დაკავშირებულია ჰიდრატთან და ჰიდრატირებული იონების რადიუსთან იონის ჰიდრატაციის მდგომარეობაში. რაც უფრო დიდია ჰიდრატირებული იონის რადიუსი, მით უფრო ადვილია მისი ამოღება. მოხსნის თანმიმდევრობა შემდეგია:
Mg2+, Ca2+> Li+ > Na+ > K+; F-> C|-> Br-> NO3-
(4) პოლარული ორგანული ნივთიერებების გამოყოფის წესები:
ალდეჰიდი > ალკოჰოლი > ამინი > მჟავა, მესამეული ამინი > მეორადი ამინი > პირველადი ამინი, ლიმონმჟავა > ღვინის მჟავა > ვაშლის მჟავა > რძემჟავა > ძმარმჟავა
უახლესი მიღწევები ნარჩენი გაზების დამუშავებაში წარმოადგენს მნიშვნელოვან პროგრესს გარემოსდაცვითი გამოწვევების გადაჭრის საქმეში, ამასთან, საშუალებას აძლევს ბიზნესს აყვავდეს მდგრადი, ეკოლოგიურად სუფთა გზით. ეს ინოვაციური გადაწყვეტა აუცილებლად მოახდენს პოზიტიურ გავლენას ნარჩენების გაზის დამუშავებისა და გარემოს დაცვის სფეროებში მაღალი ეფექტურობის, დაბალი საოპერაციო ხარჯების და ნულოვანი მეორადი დაბინძურების დაპირებით.
(5) წყვილი იზომერები: ტერტ- > განსხვავებული (იზო-) > ჟონგი (წმ-) > ორიგინალი (პრი-)
(6) ორგანული ნივთიერებების ნატრიუმის მარილის გამოყოფის მოქმედება კარგია, ხოლო ფენოლისა და ფენოლის რიგის ორგანიზმები აჩვენებენ უარყოფით გამოყოფას. როდესაც პოლარული ან არაპოლარული, დისოცირებული ან არადისოცირებული ორგანული გამხსნელების წყალხსნარები მემბრანით არის გამოყოფილი, გამხსნელ ნივთიერებას, გამხსნელსა და მემბრანას შორის ურთიერთქმედების ძალები განსაზღვრავს მემბრანის შერჩევით გამტარიანობას. ეს ეფექტები მოიცავს ელექტროსტატიკურ ძალას, წყალბადის ბმის დამაკავშირებელ ძალას, ჰიდროფობიურობას და ელექტრონების გადაცემას.
(7) ზოგადად, ხსნარებს მცირე გავლენა აქვთ მემბრანის ფიზიკურ თვისებებზე ან გადაცემის თვისებებზე. მხოლოდ ფენოლი ან ზოგიერთი დაბალი მოლეკულური წონის ორგანული ნაერთები გაზრდის ცელულოზის აცეტატს წყალხსნარში. ამ კომპონენტების არსებობა ზოგადად ამცირებს მემბრანის წყლის ნაკადს, ზოგჯერ ძალიან.
(8) ნიტრატის, პერქლორატის, ციანიდის და თიოციანატის მოცილების ეფექტი არ არის ისეთივე კარგი, როგორც ქლორიდი, და ამონიუმის მარილის მოცილების ეფექტი არ არის ისეთივე კარგი, როგორც ნატრიუმის მარილი.
(9) კომპონენტების უმეტესი ნაწილი, რომელთა ფარდობითი მოლეკულური მასა 150-ზე მეტია, ელექტროლიტური თუ არაელექტროლიტური, შეიძლება კარგად მოიხსნას
გარდა ამისა, განსხვავებულია არომატული ნახშირწყალბადების, ციკლოალკანების, ალკანებისა და ნატრიუმის ქლორიდის საპირისპირო ოსმოსის მემბრანა.
(2) მაღალი წნევის ტუმბო
საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის ექსპლუატაციისას წყალი უნდა გაიგზავნოს მითითებულ წნევაზე მაღალი წნევის ტუმბოს საშუალებით, რათა დასრულდეს მარილის დამუშავების პროცესი. ამჟამად თბოელექტროსადგურში გამოყენებული მაღალი წნევის ტუმბოს აქვს ცენტრიფუგა, დგუში და ხრახნიანი და სხვა ფორმები, რომელთა შორის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება მრავალსაფეხურიანი ცენტრიდანული ტუმბო. ამან შეიძლება მიაღწიოს 90%-ზე მეტს და დაზოგოს ენერგიის მოხმარება. ასეთი ტუმბო ხასიათდება მაღალი ეფექტურობით.
(3) უკუ ოსმოსის ონტოლოგია
საპირისპირო ოსმოსის კორპუსი არის წყლის გამწმენდი კომბინირებული განყოფილება, რომელიც აერთიანებს და აკავშირებს საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის კომპონენტებს მილებთან გარკვეული განლაგებით. ერთი საპირისპირო ოსმოსის მემბრანას მემბრანული ელემენტი ეწოდება. საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის კომპონენტების სენსორული რაოდენობა დაკავშირებულია სერიებში გარკვეული ტექნიკური მოთხოვნების შესაბამისად და იკრიბება ერთი საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის გარსით მემბრანული კომპონენტის შესაქმნელად.
1. მემბრანული ელემენტი
უკუ ოსმოსის მემბრანის ელემენტი უკუ ოსმოსის მემბრანისგან და საყრდენი მასალისგან დამზადებული ძირითადი ერთეული სამრეწველო გამოყენების ფუნქციით. ამჟამად თბოელექტროსადგურებში ძირითადად გამოიყენება ხვეული მემბრანის ელემენტები.
ამჟამად მემბრანის სხვადასხვა მწარმოებლები აწარმოებენ მემბრანულ კომპონენტებს სხვადასხვა ინდუსტრიის მომხმარებლებისთვის. თბოელექტროსადგურებში გამოყენებული მემბრანული ელემენტები შეიძლება უხეშად დაიყოს: მაღალი წნევის ზღვის წყლის გამწმენდი უკუ ოსმოსის მემბრანის ელემენტებად; დაბალი წნევის და ულტრა დაბალი წნევის მლაშე წყლის გამწმენდი საპირისპირო მემბრანის ელემენტები; დაბინძურების საწინააღმდეგო მემბრანის ელემენტი.
მემბრანის ელემენტების ძირითადი მოთხოვნებია:
ა. ფილმის შეფუთვის სიმკვრივე რაც შეიძლება მაღალი.
ბ. არ არის ადვილი კონცენტრაციის პოლარიზაცია
გ. დაბინძურების საწინააღმდეგო ძლიერი უნარი
დ. მოსახერხებელია მემბრანის გაწმენდა და გამოცვლა
ე ფასი იაფია
2.მემბრანული გარსი
წნევის ჭურჭელს, რომელიც გამოიყენება საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის ელემენტის ჩასატვირთად საპირისპირო ოსმოსის სხეულის მოწყობილობაში, ეწოდება მემბრანული გარსი, ასევე ცნობილია როგორც "წნევის ჭურჭლის" წარმოების ერთეული არის Haide ენერგია, თითოეული წნევის ჭურჭელი დაახლოებით 7 მეტრია.
ფილმის გარსის გარსი ძირითადად დამზადებულია ეპოქსიდური მინის ბოჭკოებით გამაგრებული პლასტმასის ქსოვილისგან, ხოლო გარე ფუნჯი არის ეპოქსიდური საღებავი. ასევე არსებობს პროდუქციის რამდენიმე მწარმოებელი უჟანგავი ფოლადის ფირის გარსისთვის. FRP-ის ძლიერი კოროზიის წინააღმდეგობის გამო, თბოელექტროსადგურების უმეტესობა ირჩევს FRP ფირის გარსს. წნევის ჭურჭლის მასალა არის FRP.
უკუ ოსმოსის წყლის გამწმენდი სისტემის მუშაობის ფაქტორები:
კონკრეტული სისტემის პირობებისთვის, წყლის ნაკადი და დემარილების სიხშირე საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის მახასიათებელია, და არსებობს მრავალი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს წყლის ნაკადსა და უკუ ოსმოსის სხეულის დემარილების სიჩქარეზე, ძირითადად, მათ შორის წნევა, ტემპერატურა, აღდგენის სიჩქარე, შემომავალი მარილიანობა და pH მნიშვნელობა.
(1) წნევის ეფექტი
საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის შესასვლელი წნევა პირდაპირ გავლენას ახდენს მემბრანის ნაკადზე და საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის დემარილების სიჩქარეზე. მემბრანის ნაკადის ზრდას აქვს წრფივი კავშირი საპირისპირო ოსმოსის შესასვლელ წნევასთან. მარილიანობის სიჩქარეს აქვს წრფივი კავშირი გადინების წნევასთან, მაგრამ როდესაც წნევა მიაღწევს გარკვეულ მნიშვნელობას, დეზალიზაციის სიჩქარის ცვლილების მრუდი მიდრეკილია ბრტყელი იყოს და გაუვალობის სიჩქარე აღარ იზრდება.
(2) ტემპერატურის ეფექტი
საპირისპირო ოსმოსის შეყვანის ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება მარილის დაშლის სიჩქარე. თუმცა, წყლის მოსავლიანობის ნაკადი თითქმის წრფივად იზრდება. მთავარი მიზეზი ის არის, რომ როდესაც ტემპერატურა იზრდება, წყლის მოლეკულების სიბლანტე მცირდება და დიფუზიის უნარი ძლიერია, ამიტომ წყლის ნაკადი იზრდება. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მარილის სიხშირე, რომელიც გადის საპირისპირო ოსმოსის მემბრანაში, დაჩქარდება, ამიტომ მცირდება მარილიანობის სიჩქარე. ნედლი წყლის ტემპერატურა მნიშვნელოვანი საცნობარო მაჩვენებელია უკუ ოსმოსის სისტემის დიზაინისთვის. მაგალითად, როდესაც ელექტროსადგური გადის საპირისპირო ოსმოსის ინჟინერიის ტექნიკურ ტრანსფორმაციას, დიზაინის ნედლეული წყლის წყლის ტემპერატურა გამოითვლება 25℃-ის მიხედვით, ხოლო გამოთვლილი შესასვლელი წნევა არის 1.6MPa. თუმცა, წყლის ტემპერატურა სისტემის რეალურ მუშაობაში არის მხოლოდ 8℃ და შესასვლელი წნევა უნდა გაიზარდოს 2.0MPa-მდე, რათა უზრუნველყოს მტკნარი წყლის დიზაინის ნაკადი. შედეგად იზრდება სისტემის მუშაობის ენერგიის მოხმარება, მცირდება საპირისპირო ოსმოსის მოწყობილობის მემბრანული კომპონენტის შიდა დალუქვის რგოლის სიცოცხლე და იზრდება აღჭურვილობის ტექნიკური რაოდენობა.
(3) მარილის შემცველობის ეფექტი
წყალში მარილის კონცენტრაცია მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია, რომელიც გავლენას ახდენს მემბრანის ოსმოსურ წნევაზე, ხოლო მემბრანის ოსმოსური წნევა იზრდება მარილის შემცველობის მატებასთან ერთად. იმ პირობით, რომ საპირისპირო ოსმოსის შემავალი წნევა უცვლელი რჩება, მარილის შემცველობა წყალში იზრდება. იმის გამო, რომ ოსმოსური წნევის მატება ანაზღაურებს შემავალი ძალის ნაწილს, ნაკადი მცირდება და მარილიანობის სიჩქარე ასევე მცირდება.
(4) აღდგენის სიჩქარის გავლენა
საპირისპირო ოსმოსის სისტემის აღდგენის სიჩქარის ზრდა გამოიწვევს მემბრანული ელემენტის შემავალი წყლის მარილის მაღალ შემცველობას ნაკადის მიმართულებით, რაც გამოიწვევს ოსმოსური წნევის მატებას. ეს ანაზღაურებს საპირისპირო ოსმოსის შემავალი წყლის წნევის მამოძრავებელ ეფექტს, რაც ამცირებს წყლის გამოყოფის ნაკადს. მემბრანული ელემენტის შემავალ წყალში მარილის შემცველობის მატება იწვევს მტკნარ წყალში მარილის შემცველობის ზრდას, რითაც ამცირებს გაუვალობის სიჩქარეს. სისტემის დიზაინში, საპირისპირო ოსმოსის სისტემის მაქსიმალური აღდგენის სიჩქარე არ არის დამოკიდებული ოსმოსური წნევის შეზღუდვაზე, მაგრამ ხშირად დამოკიდებულია მარილის შემადგენლობასა და შემცველობაზე ნედლეულ წყალში, რადგან აღდგენის სიჩქარის გაუმჯობესებით, მიკრო ხსნადი მარილები როგორიცაა კალციუმის კარბონატი, კალციუმის სულფატი და სილიციუმი მასშტაბური იქნება კონცენტრაციის პროცესში.
(5) pH მნიშვნელობის გავლენა
PH დიაპაზონი, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის მემბრანულ ელემენტებზე, მნიშვნელოვნად განსხვავდება. მაგალითად, აცეტატის მემბრანის წყლის ნაკადი და მარილიანობის სიჩქარე, როგორც წესი, სტაბილურია pH 4-8-ის დიაპაზონში და დიდ გავლენას ახდენს pH 4-ზე დაბალი ან 8-ზე მაღალი მნიშვნელობის დიაპაზონში. ამჟამად, აბსოლუტური უმრავლესობა მემბრანული მასალები, რომლებიც გამოიყენება სამრეწველო წყლის დამუშავებაში, არის კომპოზიციური მასალები, რომლებიც ადაპტირებენ pH-ის ფართო დიაპაზონს (pH-ის მნიშვნელობის კონტროლი შესაძლებელია 3-10 დიაპაზონში უწყვეტი მუშაობისას, და მემბრანის ნაკადი და მარილიანობის სიჩქარე ამ დიაპაზონში შედარებით სტაბილურია. .
უკუ ოსმოსის მემბრანის წინასწარი დამუშავების მეთოდი:
საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის ფილტრაცია განსხვავდება ფილტრის საწოლის ფილტრაციისგან, ფილტრის საწოლი არის სრული ფილტრაცია, ანუ ნედლი წყალი ფილტრის ფენაში. საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის ფილტრაცია არის ჯვარედინი ფილტრაციის მეთოდი, ანუ ნედლი წყლის ნაწილი მემბრანაში გადის მემბრანასთან ვერტიკალური მიმართულებით. ამ დროს მარილები და სხვადასხვა დამაბინძურებლები იჭრება მემბრანის მიერ და ატარებს მემბრანის ზედაპირის პარალელურად მიედინება ნედლი წყლის დარჩენილი ნაწილით, მაგრამ დამაბინძურებლების სრულად ამოღება შეუძლებელია. რაც დრო გადის, ნარჩენი დამაბინძურებლები უფრო სერიოზულს გახდის მემბრანული ელემენტის დაბინძურებას. და რაც უფრო მაღალია ნედლი წყლის დამაბინძურებლები და აღდგენის მაჩვენებელი, მით უფრო სწრაფია მემბრანის დაბინძურება.
1. მასშტაბის კონტროლი
როდესაც ნედლეულ წყალში უხსნადი მარილები განუწყვეტლივ კონცენტრირდება მემბრანულ ელემენტში და აღემატება მათ ხსნადობის ზღვარს, ისინი დალექდებიან საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის ზედაპირზე, რასაც „სკალირება“ ეწოდება. წყლის წყაროს განსაზღვრისას, საპირისპირო ოსმოსის სისტემის აღდგენის სიჩქარის მატებასთან ერთად, იზრდება სკალირების რისკი. ამჟამად მიღებულია გადამუშავების მაჩვენებლების გაზრდა წყლის დეფიციტის ან ჩამდინარე წყლების ჩაშვების გარემოზე ზემოქმედების გამო. ამ შემთხვევაში, გააზრებული სკალირების კონტროლის ზომები განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. საპირისპირო ოსმოსის სისტემაში ჩვეულებრივი ცეცხლგამძლე მარილებია CaCO3, CaSO4 და Si02, ხოლო სხვა ნაერთები, რომლებსაც შეუძლიათ წარმოქმნან მასშტაბები, არის CaF2, BaS04, SrS04 და Ca3(PO4)2. მასშტაბის დათრგუნვის საერთო მეთოდია მასშტაბის ინჰიბიტორის დამატება. ჩემს სახელოსნოში გამოყენებული მასშტაბის ინჰიბიტორები არის Nalco PC191 და ევროპისა და ამერიკის NP200.
2. კოლოიდური და მყარი ნაწილაკების დაბინძურების კონტროლი
კოლოიდების და ნაწილაკების დაბინძურებამ შეიძლება სერიოზულად იმოქმედოს საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის ელემენტების მუშაობაზე, როგორიცაა მტკნარი წყლის გამომუშავების მნიშვნელოვანი შემცირება, ზოგჯერ ასევე შეამცირებს მარილიანობის სიჩქარეს. უკუ ოსმოსის მემბრანის კომპონენტების გასასვლელი.
საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის ელემენტებში წყლის კოლოიდების და ნაწილაკების შეფასების ყველაზე გავრცელებული გზაა წყლის SDI მნიშვნელობის გაზომვა, რომელსაც ზოგჯერ უწოდებენ F მნიშვნელობას (დაბინძურების ინდექსი), რომელიც ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია უკუ ოსმოსის წინასწარი დამუშავების სისტემის მუშაობის მონიტორინგისთვის. .
SDI (სიმიის სიმკვრივის ინდექსი) არის წყლის ფილტრაციის სიჩქარის ცვლილება ერთეულ დროში წყლის ხარისხის დაბინძურების აღსანიშნავად. წყალში კოლოიდური და ნაწილაკების რაოდენობა გავლენას მოახდენს SDI ზომაზე. SDI მნიშვნელობა შეიძლება განისაზღვროს SDI ინსტრუმენტით.
3. მემბრანული მიკრობული დაბინძურების კონტროლი
ნედლეულ წყალში მიკროორგანიზმები ძირითადად მოიცავს ბაქტერიებს, წყალმცენარეებს, სოკოებს, ვირუსებს და სხვა მაღალ ორგანიზმებს. საპირისპირო ოსმოსის პროცესში მიკროორგანიზმები და წყალში გახსნილი საკვები ნივთიერებები მუდმივად კონცენტრირდება და გამდიდრდება მემბრანულ ელემენტში, რაც ხდება იდეალური გარემო და პროცესი ბიოფილმის ფორმირებისთვის. საპირისპირო ოსმოსის მემბრანის კომპონენტების ბიოლოგიური დაბინძურება სერიოზულად იმოქმედებს საპირისპირო ოსმოსის სისტემის მუშაობაზე. საპირისპირო ოსმოსის კომპონენტების შესასვლელსა და გამოსავალს შორის წნევის სხვაობა სწრაფად იზრდება, რაც იწვევს მემბრანის კომპონენტების წყლის გამოსავლიანობის შემცირებას. ზოგჯერ, ბიოლოგიური დაბინძურება ხდება წყლის წარმოების მხარეს, რაც იწვევს პროდუქტის წყლის დაბინძურებას. მაგალითად, ზოგიერთ თბოელექტროსადგურში საპირისპირო ოსმოსის მოწყობილობების მოვლა-პატრონობისას მემბრანის ელემენტებზე და მტკნარი წყლის მილებზე მწვანე ხავსი გვხვდება, რაც ტიპიური მიკრობული დაბინძურებაა.
მას შემდეგ, რაც მემბრანის ელემენტი დაბინძურებულია მიკროორგანიზმებით და წარმოქმნის ბიოფილს, მემბრანის ელემენტის გაწმენდა ძალიან რთულია. გარდა ამისა, ბიოფილმები, რომლებიც მთლიანად არ არის ამოღებული, კვლავ გამოიწვევს მიკროორგანიზმების სწრაფ ზრდას. ამრიგად, მიკროორგანიზმების კონტროლი ასევე არის წინასწარი დამუშავების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანა, განსაკუთრებით საპირისპირო ოსმოსის წინასწარი დამუშავების სისტემებისთვის, რომლებიც იყენებენ ზღვის, ზედაპირულ წყლებს და ჩამდინარე წყლებს, როგორც წყლის წყაროს.
მემბრანული მიკროორგანიზმების პრევენციის ძირითადი მეთოდებია: ქლორი, მიკროფილტრაცია ან ულტრაფილტრაცია, ოზონის დაჟანგვა, ულტრაიისფერი სტერილიზაცია, ნატრიუმის ბისულფიტის დამატება. თბოელექტროსადგურის წყლის გამწმენდ სისტემაში ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდებია ქლორირებული სტერილიზაცია და ულტრაფილტრაციული წყლის დამუშავების ტექნოლოგია საპირისპირო ოსმოსამდე.
როგორც სტერილიზატორი, ქლორს შეუძლია სწრაფად მოახდინოს მრავალი პათოგენური მიკროორგანიზმის ინაქტივაცია. ქლორის ეფექტურობა დამოკიდებულია ქლორის კონცენტრაციაზე, წყლის pH-ზე და კონტაქტის დროზე. საინჟინრო პროგრამებში, წყალში ნარჩენი ქლორი ზოგადად კონტროლდება 0,5-1,0 მგ-ზე მეტზე, ხოლო რეაქციის დრო კონტროლდება 20-30 წთ-ზე. ქლორის დოზა უნდა განისაზღვროს გამართვით, რადგან წყალში ორგანული ნივთიერებები ასევე მოიხმარს ქლორს. ქლორი გამოიყენება სტერილიზაციისთვის, ხოლო საუკეთესო პრაქტიკული pH არის 4~6.
ზღვის წყლის სისტემებში ქლორირების გამოყენება განსხვავდება მლაშე წყალში. ჩვეულებრივ, ზღვის წყალში დაახლოებით 65 მგ ბრომია. როდესაც ზღვის წყალი ქიმიურად დამუშავებულია წყალბადით, ის პირველ რიგში რეაგირებს ჰიპოქლორმჟავასთან და წარმოქმნის ჰიპობრომმჟავას, ასე რომ, მისი ბაქტერიციდული ეფექტი არის ჰიპოსველი მჟავა და არა ჰიპოქლორის მჟავა, ხოლო ჰიპობრომმჟავა არ იშლება მაღალი pH მნიშვნელობით. ამიტომ ქლორირების ეფექტი უკეთესია, ვიდრე მლაშე წყალში.
იმის გამო, რომ კომპოზიტური მასალის მემბრანულ ელემენტს აქვს გარკვეული მოთხოვნები წყალში ნარჩენ ქლორთან დაკავშირებით, აუცილებელია ქლორის სტერილიზაციის შემდეგ დექლორაციის შემცირების მკურნალობა.
4. ორგანული დაბინძურების კონტროლი
მემბრანის ზედაპირზე ორგანული ნივთიერებების ადსორბცია გამოიწვევს მემბრანის ნაკადის შემცირებას, ხოლო მძიმე შემთხვევებში მემბრანის ნაკადის შეუქცევად დაკარგვას და მემბრანის პრაქტიკულ ცხოვრებაზე გავლენას.
ზედაპირული წყლებისთვის, წყლის უმეტესი ნაწილი ბუნებრივი პროდუქტებია, კოაგულაციის გამწმენდის, DC კოაგულაციის ფილტრაციისა და გააქტიურებული ნახშირბადის ფილტრაციის კომბინირებული მკურნალობის პროცესის საშუალებით, შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს ორგანული ნივთიერებები წყალში, დააკმაყოფილოს საპირისპირო ოსმოსის წყლის მოთხოვნები.
5. კონცენტრაციის პოლარიზაციის კონტროლი
საპირისპირო ოსმოსის პროცესში, მემბრანის ზედაპირზე კონცენტრირებულ წყალსა და შემომავალ წყალს შორის ზოგჯერ არის მაღალი კონცენტრაციის გრადიენტი, რასაც კონცენტრაციის პოლარიზაცია ეწოდება. როდესაც ეს მოვლენა მოხდება, მემბრანის ზედაპირზე წარმოიქმნება შედარებით მაღალი კონცენტრაციის და შედარებით სტაბილური ე.წ. „კრიტიკული ფენის“ ფენა, რომელიც აფერხებს საპირისპირო ოსმოსის პროცესის ეფექტურ განხორციელებას. ეს იმის გამო ხდება, რომ კონცენტრაციის პოლარიზაცია გაზრდის ხსნარის გამტარ წნევას მემბრანის ზედაპირზე და შემცირდება საპირისპირო ოსმოსის პროცესის მამოძრავებელი ძალა, რის შედეგადაც შემცირდება წყლის მოსავლიანობა და გაუვალობის სიჩქარე. როდესაც კონცენტრაციის პოლარიზაცია სერიოზულია, ზოგიერთი ოდნავ დაშლილი მარილები დალექდება და გავრცელდება მემბრანის ზედაპირზე. კონცენტრაციის პოლარიზაციის თავიდან აცილების მიზნით, ეფექტური მეთოდია, რომ კონცენტრირებული წყლის ნაკადმა ყოველთვის შეინარჩუნოს ტურბულენტური მდგომარეობა, ანუ შემავალი ნაკადის სიჩქარის გაზრდით კონცენტრირებული წყლის ნაკადის სიჩქარის გაზრდა, ისე, რომ მიკრო-დაშლილი წყლის კონცენტრაცია. მემბრანის ზედაპირზე მარილი მცირდება ყველაზე დაბალ მნიშვნელობამდე; გარდა ამისა, საპირისპირო ოსმოსის წყლის გამწმენდი მოწყობილობის გამორთვის შემდეგ, ჩანაცვლებული კონცენტრირებული წყლის მხარეს კონცენტრირებული წყალი დროულად უნდა გაირეცხოს.
აღწერა2