En general, el sistema RO s’ha de netejar quan el flux estandarditzat disminueix un 10 - 15%, o la taxa de rebuig del sistema disminueix un 10-15%, o la pressió operativa i la pressió d’interès augmenten un 10-15%. La freqüència de neteja està directament relacionada amb el nivell de pretractament del sistema. Quan el SDI15 és<3, the cleaning frequency may be four times per year; when the SDI15 is around 5, the cleaning frequency may be doubled, but the frequency depends on the actual conditions of each project site.
1. Amb quina freqüència s’ha de netejar un sistema d’osmosi inversa?
En general, el sistema RO s’ha de netejar quan el flux estandarditzat disminueix un 10 - 15%, o la taxa de rebuig del sistema disminueix un 10-15%, o la pressió operativa i la pressió d’interès augmenten un 10-15%. La freqüència de neteja està directament relacionada amb el nivell de pretractament del sistema. Quan el SDI15 és<3, the cleaning frequency may be four times per year; when the SDI15 is around 5, the cleaning frequency may be doubled, but the frequency depends on the actual conditions of each project site.
2. Què és SDI?
Actualment, la millor i més eficaç tècnica per avaluar el potencial de contaminació col·loïdal en el sistema RO/NF influent és mesurar l’índex de densitat de silt influent (SDI, també conegut com a índex de fouling). Es tracta d’un paràmetre crític que s’ha de determinar abans del disseny de RO i s’ha de mesurar regularment durant l’operació RO/NF (dues a tres vegades al dia per a les aigües superficials). ASTM D4189 - 82 Especifica la norma per a aquesta prova. El requisit influent dels sistemes de membrana és un SDI de 15 menys o iguals a 5. Les tècniques de pretractament efectives per a la reducció de la SDI inclouen filtres multimèdia, ultrafiltració i microfiltració. Si afegiu un polielectrolit abans de la filtració, de vegades pot millorar aquestes capacitats de filtració física i reduir els valors de l’SDI.
3. S’ha d’utilitzar l’osmosi inversa o l’intercanvi d’ions per al tractament general influent?
En moltes condicions influents, la resina d’intercanvi d’ions o l’osmosi inversa és tècnicament factible. L’elecció del procés s’ha de determinar per consideracions econòmiques. Generalment, la salinitat més elevada fa que l’osmosi inversa sigui més econòmica, mentre que la salinitat inferior fa que l’intercanvi d’ions sigui més econòmic. A causa de l’adopció generalitzada de la tecnologia d’osmosi inversa, la combinació d’osmosi inversa amb intercanvi d’ions, multi - osmosi inversa o osmosi inversa amb altres tecnologies de dessalinització profunda s’ha reconegut com una solució de tractament d’aigua més tècnic i econòmicament. Per obtenir més informació, consulteu un representant de l’empresa d’enginyeria de tractament d’aigua.
4. Quant de temps duren els elements de membrana d’osmosi inversa?
La vida útil de la membrana depèn de la seva estabilitat química, de l’estabilitat física, la neteja de l’element, la font influent, el pretractament, la freqüència de neteja i la gestió operativa. A partir de l’anàlisi econòmica, generalment fa més de cinc anys.
5. Quina diferència hi ha entre l’osmosi inversa i la nanofiltració?
La nanofiltració és una tecnologia de separació de líquids basada en la membrana - que es troba entre l’osmosi inversa i la ultrafiltració. L’osmosi inversa pot eliminar els soluts més petits, amb un pes molecular inferior a 0,0001 micres, mentre que la nanofiltració pot eliminar els soluts amb un pes molecular al voltant de 0,001 micron. La nanofiltració és essencialment un mètode d’osmosi inversa de pressió baixa - que s’utilitza en aplicacions on la puresa de l’aigua tractada és menys estricta. La nanofiltració és adequada per tractar l’aigua i l’aigua superficial del pou. La nanofiltració és adequada per a sistemes de tractament d’aigües que no requereixen les elevades taxes de rebuig de sal de l’osmosi inversa, però ofereix un alt grau d’eliminació de duresa, de vegades coneguda com a "membrana suavitzant". Els sistemes de nanofiltració funcionen a baixes pressions i consumeixen menys energia que els sistemes d’osmosi inversa comparables.
6. Quines capacitats de separació ofereix la tecnologia de membranes?
Reverse osmosis is currently the most sophisticated liquid filtration technology. Reverse osmosis membranes retain inorganic molecules such as soluble salts and organic compounds with a molecular weight greater than 100. On the other hand, water molecules can freely pass through the membranes, resulting in a typical soluble salt removal rate of >95-99%. Les pressions de funcionament oscil·len entre 7 bar (100 psi) per a aigua salobre fins a 69 bar (1.000 psi) per a l'aigua de mar. La nanofiltració pot eliminar les impureses amb partícules inferiors a 1 nm (10 angstroms) i matèria orgànica amb un pes molecular superior a 200-400. La taxa d’eliminació dels sòlids dissolts és del 20-98%, mentre que la taxa d’eliminació de sals que contenen anions monovalents (com ara NaCl o CACL2) és del 20-80%. Les sals que contenen anions divalents (com MGSO4) tenen una taxa d’eliminació més elevada del 90-98%. La ultrafiltració és eficaç per separar molècules grans superiors a 100-1.000 angstroms (0,01-0,1 micres).
Totes les sals solubles i les molècules petites poden passar per membranes d’ultrafiltració i les substàncies que es poden eliminar inclouen col·loides, proteïnes, microorganismes i molècules orgàniques grans. El tall de pes molecular - fora de la majoria de membranes d’ultrafiltració és de 1.000-100.000. La microfiltració elimina les partícules en un rang d’aproximadament 0,1-1 micron. Generalment, es conserven sòlids en suspensió i grans col·loides, mentre que es conserven molècules grans i sals solubles.
7. Qui ven agents de neteja de membranes o proporciona serveis de neteja?
Les empreses de tractament de l’aigua poden proporcionar agents especialitzats de neteja de membranes i serveis de neteja. Els usuaris poden adquirir agents de neteja i realitzar una neteja de membranes segons les recomanacions de l’empresa de membranes o proveïdors d’equips.
8. Quina és la concentració màxima de sílice admissible a l’aigua d’alimentació a la membrana d’osmosi inversa?
La concentració màxima de sílice admissible depèn de la temperatura, el pH i els inhibidors de l'escala. Generalment, la concentració màxima admissible al concentrat sense antiscalis és de 100 ppm. Alguns antiscats poden tolerar les concentracions de sílice fins a 240 ppm al concentrat. Consulteu el vostre proveïdor d’antiscal.
9. Com afecta el crom a les membranes RO?
Alguns metalls pesants, com el crom, catalitzen l’oxidació del clor, donant lloc a una degradació irreversible del rendiment de la membrana. Això es deu al fet que CR 6+ és menys estable que CR 3+ a l'aigua. Sembla que els ions metàl·lics amb valències d’oxidació més elevades tenen un efecte destructiu més gran. Per tant, la concentració de crom s’ha de reduir durant el pretractament, o almenys el CR 6+ s’hauria de reduir a Cr 3+.
10. Quin tipus de pretractament requereix normalment un sistema RO?
Un sistema de pretractament típic consisteix en una filtració gruixuda (~ 80 micres) per eliminar partícules grans, l’addició d’un agent oxidant com l’hipoclorit de sodi i, a continuació, la filtració fina a través d’un filtre de suports multi - o clarificador. A continuació, s’afegeix bisulfit de sodi per reduir el clor residual i altres agents oxidants. Finalment, s’instal·la un filtre de seguretat abans de l’entrada de la bomba de pressió -. Com el seu nom indica, el filtre de seguretat serveix com a salvaguarda final per evitar que les partícules grans accidentals danyin el rotor de la bomba de pressió i els elements de la bomba de pressió alta -. Les fonts d’aigua amb nivells elevats de sòlids en suspensió generalment requereixen un pretractament més avançat per complir els requisits influents especificats. Per a fonts d’aigua amb alta duresa, es recomana suavitzar o addició d’agents àcids i d’antiscaling. Per a fonts d’aigua amb alt contingut microbià i orgànic, es pot requerir elements de membrana d’embolcall o anti {10-.
11. L’osmosi inversa pot eliminar microorganismes com virus i bacteris?
Reverse osmosis (RO) is very dense and has very high removal rates for viruses, bacteriophages, and bacteria, at least above 3 log (removal rate >99,9%). Tot i això, cal destacar que, en molts casos, es pot produir un creixement microbià RE - al costat de permeat de la membrana. Això depèn principalment dels mètodes de muntatge, control i manteniment. Dit d’una altra manera, la capacitat d’un sistema d’eliminar els microorganismes depèn críticament del disseny, l’operació i la gestió adequats del sistema, en lloc de les propietats dels propis elements de la membrana.
12. Com afecta la temperatura permeat el rendiment?
Les temperatures més elevades augmenten el rendiment de permeació i viceversa. Quan funciona a temperatures més altes, la pressió de funcionament s’ha de baixar per mantenir el mateix rendiment de permeació i viceversa.
13. Què és la partícula i el col·loide? Com es mesura?
Una vegada que es produeixi una fallada de partícules i col·loides en un sistema d’osmosi inversa o de nanofiltració, pot afectar greument el rendiment de la membrana i, de vegades, reduir el rebuig de la sal. Un símptoma precoç de l’enganxament de col·loides és un augment del diferencial de pressió del sistema. Les fonts de partícules i col·loides a l’aigua d’alimentació de la membrana varien àmpliament, sovint incloent bacteris, silt, sílice col·loïdal i productes de corrosió de ferro. Els productes químics utilitzats en el pretractament, com el polialuminum i el clorur fèrric o els polielectrolits catiònics, també poden causar fallades si no s’eliminen eficaçment al clarificador o al filtre de medis. A més, els polielectrolits catiònics poden reaccionar amb inhibidors a escala anionica, donant lloc a precipitats que poden fallar elements de membrana. El SDI15 s’utilitza per avaluar la tendència de l’aigua i l’elegibilitat del pretractament. Consulteu les seccions rellevants per obtenir informació detallada.
14. Quin és el temps d’aturada màxima permès sense que s’enfili el sistema?
Si el sistema utilitza un inhibidor d’escala, quan la temperatura de l’aigua és d’entre 20 graus i 38 graus, és d’aproximadament 4 hores; Quan està per sota dels 20 graus, són aproximadament 8 hores; Si el sistema no utilitza un inhibidor d’escala, és aproximadament un dia . 15. Com es pot reduir el consum d’energia d’un sistema de membrana?
Es poden utilitzar elements de membrana energètica baixa -, però cal destacar que la seva taxa de rebuig de sal és lleugerament inferior a la dels elements de membrana estàndard. Les membranes de microfiltració són lliures - permeables i s’utilitzen per eliminar bacteris, microflocs o sòlids en suspensió total (TSS). Les pressions típiques a la membrana són d’1 a 3 bar.
15. Es poden iniciar freqüentment els sistemes d’aigua pura d’osmosi inversa?
Els sistemes de membrana estan dissenyats per a un funcionament continu, però en funcionament real, sempre hi haurà una certa freqüència de startups i parades. Quan el sistema de membrana s’apaga, s’ha de rentar a baixa pressió amb l’aigua del seu producte o l’aigua pretractada per desplaçar la concentració alta -, Antiscalant - que conté concentrat dels elements de la membrana. També s’han de prendre mesures per evitar que les fuites d’aire del sistema, ja que l’assecat dels elements podria produir una pèrdua irreversible del flux de productes. Si el sistema es tanca durant menys de 24 hores, no calen mesures per evitar el creixement microbià. Tanmateix, si el sistema s’apaga durant més temps que el temps especificat, s’hauria d’utilitzar un líquid protector per preservar el sistema o el sistema de membrana s’ha de rentar regularment.
16. Com s’ha d’orientar el segell de salmorra quan s’instal·la a l’element de la membrana?
El segell de salmorra de l’element de la membrana s’ha d’instal·lar a l’extrem d’entrada d’aigua de l’element, amb l’obertura cap a la direcció d’entrada d’aigua. Quan l’aigua flueix cap al recipient de pressió, l’obertura (llavi) s’obrirà encara més, segellant completament qualsevol flux de bypass entre l’element de la membrana i la paret interior del recipient de pressió.
17. Com treure la sílice de l’aigua?
El silici existeix en dues formes en aigua: sílice activa (monosilicó) i sílice col·loïdal (polisílic). La sílice col·loïdal no té propietats iòniques, però és relativament gran. La sílice col·loïdal es pot conservar mitjançant processos de filtració física sofisticats, com l’osmosi inversa, i el seu contingut es pot reduir mitjançant tècniques de coagulació, com els tancs d’aclariment de coagulació. Tanmateix, les tècniques de separació que es basen en les característiques de càrrega dels ions, com ara les resines d’intercanvi d’ions i l’electrodeionització contínua (CDI), són molt limitades en la seva efectivitat en eliminar la sílice col·loïdal.
La sílice activa és molt menor que la sílice col·loidal, cosa que la fa ineficaç per a la majoria de tècniques de filtració física, com ara aclariments de coagulació, filtració i flotació. L’osmosi inversa, l’intercanvi d’ions i els processos d’electrodeionització contínua són efectius per eliminar la sílice activa.
18. Com afecta el pH La taxa d’eliminació, la producció d’aigua i la vida de la membrana?
Les membranes d’osmosi inversa normalment funcionen dins d’un rang de pH de 2 a 11. El pH té poc efecte sobre el rendiment de la membrana, una diferència significativa dels altres productes de membrana. Tot i això, les propietats de molts ions a l’aigua es veuen afectades significativament pel pH. Per exemple, els àcids febles com l’àcid cítric són principalment no - iònics a pH baix, però es dissocien i es converteixen en iònics a pH alt. Per al mateix ió, una càrrega elevada dóna lloc a una elevada taxa d’eliminació, mentre que una càrrega baixa o no dóna lloc a una taxa d’eliminació baixa. Per tant, el pH afecta significativament la taxa d’eliminació de certes impureses.
19. Quina relació hi ha entre els TD de l’aigua d’alimentació i la conductivitat?
En obtenir la conductivitat de l’aigua d’alimentació, s’ha de convertir en un valor TDS per a l’entrada en el disseny del programari. Per a la majoria de fonts d’aigua, la proporció de conductivitat/TDS és d’entre 1,2 i 1,7. Per al disseny de Rosa, s’utilitza una proporció d’1,4 per a l’aigua de mar i 1,3 per a l’aigua salobre. Generalment proporciona una bona relació de conversió aproximada.
20. Com puc saber si la membrana està fallada?
A continuació, es mostren els símptomes comuns de la fallada:
Disminució del rendiment d’aigua a pressió estàndard
Augmentant la pressió de funcionament per aconseguir el rendiment estàndard d’aigua
Augment de la caiguda de pressió entre el feed i el rebutjat
Augment del pes de l’element de la membrana
Canvi significatiu en el rebuig de la membrana (augment o disminució)
Quan l’element s’elimina del recipient de pressió, aboqueu l’aigua al costat d’entrada de l’element de la membrana vertical. L’aigua no fluirà per l’element i només es desbordarà de la cara final (indicant un bloqueig complet de la ruta del flux d’entrada).
21. Com puc evitar el creixement microbià en l’envàs original de l’element de la membrana?
Quan la solució protectora es torna turbida, és probable que es deu al creixement microbià. Els elements de membrana protegits amb bisulfit de sodi s’han d’inspeccionar cada tres mesos. Si la solució protectora es torna ennuvolada, traieu l’element de la bossa d’emmagatzematge segellada i Re - el submergiu en una solució protectora fresca amb una concentració de l’1% (per pes) aliment - bisulfit de sodi (no cobalt - activat). Remullar aproximadament una hora i, a continuació, tornar a tornar al contenidor. Escorreu l’element abans de tornar a enviar -lo.
22. Quins són els requisits influents de l’aigua dels elements de membrana RO i les resines d’intercanvi d’ions IX?
Teòricament, l’aigua que entra als sistemes RO i IX ha d’estar lliure de les impureses següents:
Sòlids en suspensió, col·loides, sulfat de calci, algues, bacteris, oxidants com el clor residual, etc.
Oli o lípids (han d’estar per sota del límit de detecció de l’instrument),
Matèria orgànica i ferro - complexos orgànics,
Oxids metàl·lics com ara productes de ferro, coure i corrosió d’alumini, etc.
La qualitat de l’aigua influent afecta significativament la vida útil i el rendiment dels elements RO i les resines IX.
23. Quines impureses poden eliminar les membranes RO?
Les membranes RO són altament efectives per eliminar els ions i la matèria orgànica. Les membranes d’osmosi inversa tenen taxes d’eliminació més elevades que les membranes de nanofiltració. L’osmosi inversa normalment elimina el 99% de sal de l’aigua d’alimentació i superior o igual al 99% de la matèria orgànica de l’aigua influent.
24. Com puc saber quin mètode de neteja és adequat per al meu sistema de membrana?
Per obtenir els millors resultats de neteja, és crucial seleccionar l’agent de neteja adequat i el procediment de neteja. Els procediments de neteja incorrectes poden empitjorar el rendiment del sistema. Generalment, es recomana solucions de neteja àcides per a contaminants d’escala inorgànica, mentre que es recomana solucions de neteja alcalines per a contaminants microbians o orgànics.
25. Per què el pH de l’aigua del producte RO és inferior al pH de l’aigua d’alimentació?
La millor resposta a aquesta pregunta rau en comprendre l’equilibri entre CO2, HCO3- i Co 3=. en un sistema tancat, el contingut relatiu de CO2, HCO3- i Co 3= varien amb pH. A pH baix, predomina CO2, mentre que a pH mitjà, predomina HCO3, i a pH alt, predomina CO 3=. Com que les membranes RO eliminen els ions dissolts, però no els gasos dissolts, el contingut de CO2 a l’aigua del producte RO és essencialment el mateix que en l’aigua d’alimentació RO. Tanmateix, el contingut HCO3- i Co 3= sovint pot disminuir un a dos ordres de magnitud, pertorbant l'equilibri entre CO2, HCO3- i Co 3= a l'aigua d'alimentació. En una sèrie de reaccions, el CO2 es combina amb H2O, canviant l’equilibri de reacció fins que s’estableixi un nou equilibri. HCO 3- + H + H2O À CO 2+
Si l’aigua d’alimentació conté CO2, el pH de l’aigua del producte RO sempre disminuirà. Per a la majoria dels sistemes RO, el pH de l’aigua del producte d’osmosi inversa baixarà d’1 a 2 punts de pH. Quan l’alcalinitat d’aigua d’alimentació i HCO3 són altes, la caiguda de pH és encara més gran.
Per a quantitats molt petites d’aigua d’alimentació que conté nivells baixos de CO2, HCO3- o Co 3=, el canvi de pH de l’aigua del producte serà mínim. Alguns països i regions tenen regulacions de pH per a aigua potable, generalment entre 6,5 i 9,0. Entenem que això és prevenir la corrosió en les línies de subministrament d’aigua. L’aigua potable amb un pH baix no planteja de manera inherent cap problema per a la salut. Com tots sabem, moltes begudes carbonatades disponibles comercialment tenen un pH entre 2 i 4.