A fordított ozmózis rendszer felhasználási sebességét általában a membránmodulok teljesítménye és az operatív élmény alapján határozzák meg. A felhasználási arány általában a következőképpen fejezhető ki:
Első fokozatú RO rendszerek: Kis- és közepes méretű rendszereknél (kevesebb, mint hat membránmodul) a felhasználási sebességet 50% -ról 75% -ra állítják.
Első fokozatú RO rendszerek: Nagy és közepes méretű rendszerek esetén a felhasználási arányt 75%-ra állítják.
Második fokozatú RO rendszerek: A felhasználási arány 85%felett van beállítva.
I. A felhasználási sebesség, az extrakciós tényező és az elektróda polarizációs tényező rövid áttekintése
A felhasználási sebesség kiszámítási képlete:
R=(fp / ff) × 100%
Ebben a képletben az FF képviseli a vízbeáramlást a RO membránba (rendszer) (egység: méter/óra).
FP - A RO fordított ozmózis (RO) membrán (rendszer) víztermelési sebessége (méter/óra)
R - A RO fordított ozmózis (RO) membrán (rendszer) felhasználási sebessége
Extrakciós faktor számítási képlet:
Cf=1 ÷ (1 - r)
A CF a képletben az extrakciós tényezőt képviseli.
R - A RO fordított ozmózis (RO) membrán (System) felhasználási sebessége.
Koncentráció polarizációs tényező
(az egylépcsős RO esetében) kevesebbnek vagy egyenlőnek kell lennie 1,2-nél; (a kétlépcsős RO esetében) kevesebbnek vagy egyenlőnek kell lennie 1,4-nél.
Megjegyzés: Az egyetlen RO membrán modul maximális felhasználási sebessége a hagyományos RO rendszerben 15%, míg a maximális felhasználási arány 15% * 1.2=18%. A RO rendszerfejlesztés során 15% -ot használnak a tervezési szabványként, és riasztást adnak ki, ha ezt az értéket túllépik.
Kis, kevesebb, mint hat membránmodulú RO rendszer esetén a fenti maximális felhasználási sebességkorlátozás enyhíthető.
Ii. Milyen tényezők befolyásolják a RO rendszer felhasználását?
A RO rendszer felhasználását befolyásoló tényezők négy fő alkatrészre sorolhatók: takarékosan oldódó sóméretezés, elektróda polarizáció, vonal végén lévő sóoldat áramlási sebessége és kiegyensúlyozott membrán fluxus. Az egyes komponensek releváns tényezői a következők:
A takarékosan oldódó sók szerkezete a forrásvízminőséghez és annak újrahasznosítási sebességéhez kapcsolódik.
Az elektróda polarizációja a só koncentrációjának növekedésére utal a membránmodul felületének sós oldalán.
A vonal végén lévő alkatrész sóoldatának elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a sóoldatot megnövekedett sótartalommal hatékonyan ürítse és csökkentse a sóoldat méretének kockázatát.
Membrán fluxus: A kiegyensúlyozott membránáram biztosítja az egyenletes hatékonyságot az elülső és a hátsó modulok között, megakadályozva, hogy a túlzott felhasználás vagy a fluxus bármely modulban bekövetkezzen.
A ①, ② és ③ kombinált hatásai a vonal végén (a végső modul) sós oldalán fordulnak elő, ahol a legkisebben oldódó oldódó oldható sóméretű kockázat. Az oldhatósági termék állandó (KSP) a takarékosan oldódó sókhoz megegyezik a forrásvíz-extrakciós faktor négyzetgyökével, az elektróda polarizációs faktorával megszorozva (az AB-típusú, az AB-típusú, az AB-típusú, az AB típusú sósok esetében az A²B és az AB²). Például a 75% -os kalcium-hidrogén-karbonát-felhasználási sebességet figyelembe véve az extrahálási tényezőt 1/(1-0,75) =4 -nek kell kiszámítani, és az elektróda polarizációs faktor 1,2, ami CF* {=4.8, és a KSP 23,04-szerese a forrásvíz (vízellátás és a waztewater) KSP.
Tekintettel arra, hogy ② kezelhető a rövid távú, alacsony feszültségű tisztítás révén, és ③ és ④ a tényleges membránmodulok igazításával beállítható, egy tipikus rendszerben, a teljes RO felhasználási sebességet elsősorban az oldhatatlan sófagyasztás problémája befolyásolja. Korlátozása a ①, ② és ③ együttes hatásai, míg a végső értéket kizárólag a rendszer kitermelési hatékonysága határozza meg. Ebben a példában a maximum körülbelül 23,04 -szer, a minimum pedig 16 -szor.
Feltételezve, hogy a rendszer membránmoduljait a telítettséghez igazítják, a visszanyerési sebességet befolyásoló elsődleges tényező a forrásvízminőség, különösen a kalcium- és alumínium -szilikátok felhalmozódása. A kalcium elsősorban kalcium -karbonát és kalcium -hidrogén -karbonát formájában létezik. A kalcium -bikarbonát felhalmozódás tipikusan döntő szerepet játszik, amikor a szulfátkoncentrációk szignifikánsan meghaladják a pH -t (a szén- és kémiai szennyvízben gyakori előfordulás). Ellenkező esetben a kalcium -bikarbonát felhalmozódás dominál. Az aluminoszilikátis felhalmozódást szignifikánsan befolyásolja a hőmérséklet és a skála, valamint a korróziógátlók, és általában nem befolyásolja szignifikánsan a rendszer maximális felhasználását (kivéve a magnézium-kloridban gazdag vízforrásokat).
Az alábbiakban egy táblázat mutatja be, hogy az oldhatatlan só skála felhalmozódásának a felhasználási határértékekre gyakorolt hatása a különféle forrásvizekben, a tisztán matematikai számítások (LSI és KSP) alapján származik. (Figyelembe véve az elektróda polarizációjának hatásait, a tényleges felhasználási határértékek valamivel magasabbak lehetnek, mint a táblázatban szereplő értékek.)
A fenti táblázatból egyértelmű, hogy sok esetben a kalcium -karbonát felhalmozódása az elsődleges tényező, amely korlátozza a rendszer felhasználását. Az alumínium -szilikát csapadék csak alacsonyabb hőmérsékletek és magasabb magnézium -klorid -tartalom esetén relevánssá válik, és ezekben a körülmények között a skála és a korróziógátlók hatékonysága szintén jelentős szerepet játszik. Ezért, ha a víz lágyító berendezéseit nem használják az adatok előfeldolgozása során, akkor nehéz a teljes felhasználási arány elérése 75% (még a skála és a korróziógátlók hozzáadásával is). Ha azonban a vízlágyító berendezés megfelelően van konfigurálva (CA 2+ <0,03 mmol/L), akkor a kalcium -skála felhalmozódásának kockázata jelentősen csökken, és a teljes felhasználási sebesség határértéke általában meghaladja a 75%-ot.
Iii. Következtetések és ajánlások (elsődleges fordított ozmózis rendszer)
A. Kicsi és közepes méretű fordított ozmózisrendszerek (kevesebb, mint hat membránmodul, a rendszer architektúrája szignifikánsan korlátozva):
Jó forrásvízminőség (például ivóvíz): 60-66,7% -os felhasználási arány (2,5 és 3 közötti extrahálási tényezővel) ajánlott. Szükség esetén a lágyulás és a méretezésgátló berendezések hozzáadhatók.
A gyenge forrásvízminőség (például újrahasznosított víz- és vas-szén töltőanyagok) esetében 50–60% -os felhasználási arány ajánlott. A lágyulás és a méretezésgátló berendezések telepítése esetén a felhasználási sebesség 60-66,7%-ra növelhető.
B. Kis és közepes méretű RO rendszerek (6-20 membránmodulokkal, a felhasználást a rendszer kissé korlátozza):
Kiváló minőségű forrásvíz (pl. Ivóvíz) esetén: 66,7% -75% (3-4 extrakciós tényezővel) történő felhasználási arány. Szükség esetén a lágyulás és a méretarányos gátlási berendezések hozzáadhatók.
Az alacsony minőségű forrásvíz (pl. Újrahasznosított víz- és vas-szén töltőanyagok) esetében: 60-75% -os felhasználási sebesség ajánlott, és lágyító és méretarányos gátlási berendezésekre van szükség.
C. Kis-közepes méretű és nagyobb RO rendszerek (legalább 20 membránmodullal, a felhasználást általában a rendszer nem korlátozza, kivéve, ha vannak helyszíni korlátozások).
Kiváló minőségű forrásvíz esetén (pl. Ivóvíz): 75% (4 extrahálási tényezővel) történő felhasználási sebesség ajánlott, és lágyító és méretarányos gátlási berendezésekre van szükség.
Az alacsony minőségű forrásvíz (pl. Újrahasznosított víz- és vas-szén töltőanyagok) esetében 60% -75% -os felhasználási sebesség ajánlott, és lágyító és méretarányt gátló berendezésekre van szükség.
