Przerwanie chemiczne jest znaczącym wyzwaniem w roślinach odsalania odwróconej osmozy (RO), a jako dostawca systemów odsalania RO, byłem świadkiem wpływu, jaki może mieć na wydajność i wydajność roślin. W tym poście na blogu zagłębię się w problemy z zanieczyszczeniem chemicznym powszechnie napotykanym w roślinach odsalania RO, ich przyczyn, skutkach i potencjalnych rozwiązaniach.
Zrozumienie zanieczyszczenia chemicznego w roślinach odsalania RO
Odwrotna osmoza jest szeroko stosowanym procesem odsalania wody morskiej i słonawej wody do produkcji świeżej wody. Polega na zmuszaniu wody przez pół -przepuszczalną membranę pod ciśnieniem, pozostawiając rozpuszczone sole i inne zanieczyszczenia. Jednak z czasem różne substancje chemiczne mogą gromadzić się na powierzchni błon RO, co prowadzi do zanieczyszczenia.
Przerwanie chemiczne można ogólnie podzielić na kilka rodzajów, w tym skalowanie, zanieczyszczenie organiczne i zanieczyszczenie koloidalne.
Ułuskowienie
Skalowanie występuje, gdy oszczędnie rozpuszczalne sole, takie jak węglan wapnia, siarczan wapnia, siarczan baru i krzemionka na powierzchni membrany. Sole te są obecne w wodzie zasilającej, a ponieważ woda koncentruje się podczas procesu RO, ich stężenia wzrasta. Po przekroczeniu limitu rozpuszczalności tworzą one stałe złóż na membranie.
Główne przyczyny skalowania obejmują twardość wody o wysokiej jakości, wysoka temperatura i niewłaściwa kontrola pH. Na przykład, jeśli woda zasilająca ma wysoką zawartość wapnia i węglanu, a pH nie jest prawidłowo dostosowane, węglan wapnia może wytrącić się na membranie. Skalowanie może zmniejszyć przepuszczalność membrany, zwiększyć spadek ciśnienia w membranie, a ostatecznie doprowadzić do zmniejszenia produkcji wody i wzrostu zużycia energii.
Organiczne zanieczyszczenie
Organiczne zanieczyszczenie jest spowodowane gromadzeniem materii organicznej na powierzchni membrany. Materia organiczna może obejmować naturalną materię organiczną (NOM), taką jak kwasy humowe i fulwowe, a także syntetyczne związki organiczne, takie jak środki powierzchniowo czynne i polimery. Substancje te mogą adsorbować na powierzchni membrany, tworząc warstwę ograniczającą przepływ wody.
Źródła materii organicznej w wodzie zasilającej mogą być zróżnicowane. Źródła wód powierzchniowych są często bogate w NOM, które mogą wejść do systemu RO podczas procesu spożycia. Wyładowania przemysłowe i ścieki mogą również wprowadzać syntetyczne związki organiczne do wody zasilającej. Organiczne zanieczyszczenie może nie tylko zmniejszyć wydajność membrany, ale także zapewnić korzystne środowisko rozwoju mikroorganizmów, co prowadzi do biofoulingu.
Zrbotanie koloidalne
Zadradzanie koloidalne wynika z osadzania cząstek koloidalnych na powierzchni błony. Koloidy to małe cząstki (zwykle w zakresie 1-1000 nm), które są zawieszone w wodzie. Mogą one obejmować cząstki gliny, tlenki metali i koloidy organiczne.
Cząstki koloidalne mogą być trudne do usunięcia konwencjonalnymi metodami filtracji ze względu na ich niewielki rozmiar i wysoką stabilność w wodzie. Gdy woda przechodzi przez błonę RO, koloidy te mogą gromadzić się na powierzchni membrany, powodując spadek strumienia i wzrost spadku ciśnienia.
Wpływ zanieczyszczenia chemicznego na rośliny odsalania RO
Wpływ zanieczyszczenia chemicznego na rośliny odsalania RO są daleko - docieranie i może mieć znaczący wpływ na wyniki ekonomiczne i operacyjne zakładu.
Zmniejszona produkcja wody
Jednym z najbardziej oczywistych skutków zanieczyszczenia chemicznego jest spadek produkcji wody. W miarę wzrostu powierzchni membrany wzrasta odporność na przepływ wody. Oznacza to, że mniej wody może przechodzić przez membranę na jednostkę czasu, co powoduje niższą szybkość produkcji. W przypadku elektrowni odsalania może to być poważny problem, szczególnie jeśli działa ona na jego pojemności lub w pobliżu.
Zwiększone zużycie energii
Aby utrzymać tę samą szybkość produkcji wody w obliczu zanieczyszczenia, należy zwiększyć ciśnienie zastosowane do systemu RO. Wynika to z faktu, że wymagane jest wyższe ciśnienie, aby przezwyciężyć zwiększoną odporność spowodowaną przez warstwę zanieczyszczenia. W rezultacie wzrasta zużycie energii rośliny. Wyższe zużycie energii prowadzi nie tylko do zwiększonych kosztów operacyjnych, ale także ma implikacje środowiskowe, ponieważ może powodować wyższą emisję gazów cieplarnianych.
Skrócona żywotność błony
Zadaszanie chemiczne może również skrócić żywotność membran RO. Warstwa zanieczyszczenia może powodować naprężenie mechaniczne na membranie, co prowadzi do uszkodzenia fizycznego. Ponadto obecność niektórych substancji chemicznych w warstwie zanieczyszczającej może reagować z materiałem membranowym, powodując degradację chemiczną. Zastąpienie membran RO jest kosztownym procesem, zarówno pod względem samej membrany, jak i siły roboczej wymaganej do instalacji.
Zmniejszona jakość wody
Zadaszanie może również wpływać na jakość wody produktu. Na przykład, jeśli membrana jest zanieczyszczona materią organiczną, niektóre związki organiczne mogą przechodzić przez membranę, co prowadzi do wzrostu zawartości organicznej wody produktu. W przypadku skalowania obecność złóż skali może powodować lokalne zmiany w wydajności membrany, potencjalnie pozwalając niektórym solom przejść przez membranę, co powoduje wzrost zasolenia wody produktu.
Rozwiązania problemów z zanieczyszczeniem chemicznym
Jako dostawca systemów odsalania RO oferujemy szereg rozwiązań dotyczących problemów z zanieczyszczeniem chemicznym.
Obróbka wstępna
Skuteczne obróbka wstępna ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania zanieczyszczeniu chemicznego. Procesy wstępne mogą usunąć lub zmniejszyć stężenie faulantów wody zasilającej przed wejściem do systemu RO.
W celu zapobiegania skalowaniu procesów takich jak zmiękczenie można wykorzystać do usuwania jonów twardości z wody zasilającej. Młodne żywice wymiany jonów można zastosować do wymiany jonów wapnia i magnezu z jonami sodu, zmniejszając ryzyko skalowania. Ponadto można zastosować regulację pH do kontrolowania rozpuszczalności soli. Na przykład dodanie kwasu do obniżenia pH może zapobiec wytrącaniu węglanu wapnia.
Aby rozwiązać zanieczyszczenie organiczne, można zastosować procesy takie jak krzepnięcie, flokulacja i sedymentacja do usuwania materii organicznej z wody zasilającej. Filtracja węgla aktywnego może być również skuteczna w adsorbowaniu związków organicznych. Do zanieczyszczenia koloidalnego mikrofiltrację lub ultrafiltrację można zastosować jako etap wstępnego obróbki w celu usunięcia cząstek koloidalnych.
Czyszczenie chemiczne
W przypadku wystąpienia zanieczyszczenia czyszczenie chemiczne jest często konieczne do przywrócenia wydajności membrany. Czyszczenie chemiczne obejmuje stosowanie środków czyszczących do rozpuszczenia lub rozproszenia warstwy zanieczyszczającej na powierzchni membrany.
Wybór środka czyszczącego zależy od rodzaju zanieczyszczenia. Do skalowania do rozpuszczania osadów skali można zastosować środki czyszczące kwas, takie jak kwas solny lub kwas cytrynowy. W przypadku zanieczyszczenia organicznego środki czyszczące alkaliczne zawierające środki powierzchniowo czynne mogą być skuteczne w usuwaniu materii organicznej. Jednak chemiczne czyszczenie powinno być starannie przeprowadzane, ponieważ niewłaściwe czyszczenie może uszkodzić membranę.
Wybór membrany
Wybór odpowiedniego rodzaju membrany może również pomóc zmniejszyć ryzyko zanieczyszczenia chemicznego. Niektóre błony są bardziej odporne na zanieczyszczenie niż inne. Na przykład błony o powierzchni hydrofilowej rzadziej adsorbują materię organiczną w porównaniu z błonami hydrofobowymi. Ponadto błony o gładkiej powierzchni mogą zmniejszyć osadzanie cząstek koloidalnych.
Nasze systemy odsalania RO i ich odporność na zanieczyszczenie chemiczne
Oferujemy różne systemy odsalania RO, w tymPółprzewodnikowy system osmozyWOdwrotna woda kopalnia osmozy, IKomercyjne systemy odwróconej osmozy.
Nasze systemy zostały zaprojektowane z zaawansowaną technologią membranową i skutecznymi procesami obróbki wstępnej w celu zminimalizowania ryzyka zanieczyszczenia chemicznego. Membrany stosowane w naszych systemach mają wysoką odporność na skalowanie, zanieczyszczenie organiczne i zanieczyszczenie koloidalne. Ponadto nasze procesy obróbki obróbki są dostosowane do specyficznych charakterystyk wody zasilającej, zapewniając, że faulanty są jak najbardziej skutecznie usuwane.
Skontaktuj się z nami w celu uzyskania zamówień systemu odsalania RO
Jeśli napotykasz problemy z zanieczyszczeniem chemicznym w zakładzie odsalania RO lub chcesz zainstalować nowy system odsalania RO, jesteśmy tutaj, aby pomóc. Nasz zespół ekspertów może dostarczyć niestandardowe rozwiązania oparte na twoich specyficznych potrzebach i cechach wody paszowej. Możemy również zaoferować wsparcie techniczne i po usłudze sprzedaży, aby zapewnić długoterminową wydajność twojego systemu odsalania RO. Skontaktuj się z nami już dziś, aby rozpocząć dyskusję na temat zamówień i znaleźć dla Ciebie najlepsze rozwiązanie do odsalania RO.
Odniesienia
- Baker, RW (2012). Technologia i zastosowania membranowe. Wiley.
- Amy, G. i Drewes, JE (red.). (2013). Odsalanie wody przez odwróconą osmozę: podstawy, inżynieria i zastosowania. Elsevier.
- Schäfer, AI i Fane, AG (2009). Bioreaktory błony do oczyszczania ścieków. Publishing IWA.