Die Umkehrosmose-Technologie nutzt hauptsächlich die Druckdifferenz auf beiden Seiten der Membran als Energie, um die Trennung und Filtration der Membran zu realisieren. Es handelt sich um eine sehr fortschrittliche und effektive energiesparende Membrantrenntechnologie.
Grundlagen und Vorteile von RO
Die Umkehrosmosemembran ist die Kernkomponente der Umkehrosmose-Technologie. Es handelt sich um eine künstliche semipermeable Membran mit bestimmten Eigenschaften. Es besteht aus polymeren Materialien und simuliert biologische semipermeable Membranmaterialien.
Das Umkehrosmosesystem, auch bekannt als Umkehrosmose, ist ein Membrantrennvorgang, bei dem die Druckdifferenz als treibende Kraft zur Trennung von Lösungsmitteln aus wässrigen Lösungen verwendet wird, und ein Prozess zum Filtern von Verunreinigungen aus Wasser. Da sie der natürlichen Infiltrationsrichtung entgegengesetzt ist, wird sie als Umkehrosmose bezeichnet.
Das technische Prinzip besteht darin, Druck auf eine Seite der Membran auszuüben, der höher ist als der osmotische Druck der Lösung. Wenn der Druck seinen osmotischen Druck überschreitet, dringt das Lösungsmittel in die entgegengesetzte Richtung ein, um diese Substanzen vom Wasser zu trennen. Das Lösungsmittel, das auf der Niederdruckseite der Membran erhalten wird, wird als Permeat bezeichnet; Die konzentrierte Lösung auf der Hochdruckseite wird als Konzentrat bezeichnet.
Wird die Umkehrosmose-Technologie zur Aufbereitung von Meerwasser eingesetzt, wird auf der Niederdruckseite der Membran Frischwasser und auf der Hochdruckseite Sole gewonnen. Der Umkehrosmosedruck kann verwendet werden, um den Zweck der Trennung, Extraktion, Reinigung und Konzentration zu erreichen.
Die Umkehrosmose ist eine Wasseraufbereitungstechnologie mittels Membrantrennung, die zur physikalischen Methode der Cross-Flow-Filtration gehört. Seine Vorteile sind wie folgt:· Bei Raumtemperatur, abhängig vom Druck des Wassers als treibende Kraft, sind die Betriebskosten niedrig;
· Keine große Menge an Säure- und Laugenabfällen, keine Verschmutzung der Umwelt;
· Das System ist einfach, leicht zu bedienen und hochgradig automatisiert;
· Es hat einen großen Anpassungsbereich an die Rohwasserqualität, und die Abwasserqualität ist stabil;
· Die Geräte nehmen eine kleine Fläche ein, und der Wartungsaufwand ist gering.
Grundverfahren zur Umkehrosmose-Wasseraufbereitung
Erstens, einstufiger einstufiger Behandlungsprozess. Nachdem die Flüssigkeit in das Membranmodul eingetreten ist, werden das reine Wasser und die konzentrierte Flüssigkeit herausgezogen. Im Vergleich zu anderen Umkehrosmose-Wasseraufbereitungsverfahren ist der Gesamtprozess dieses Prozesses bequemer und einfacher zu bedienen, hat jedoch hohe Einschränkungen und kann keine höheren Anforderungen an die Wasserqualität erfüllen.
Zweitens, einstufiger mehrstufiger Behandlungsprozess. Basierend auf dem einstufigen einstufigen Aufbereitungsprozess wird die Flüssigkeit in mehreren Schritten konzentriert. Im Vergleich zum einstufigen einstufigen Aufbereitungsprozess ist die Komplexität dieses Prozesses höher, wodurch höhere Anforderungen an die Wasserqualität erfüllt und das Recycling von Wasserressourcen realisiert werden kann.
Drittens, zweistufiger einstufiger Behandlungsprozess. Für den Fall, dass es schwierig ist, die tatsächlichen Anforderungen an die Wasserqualität mit der Primärmethode zu erfüllen, kann das sekundäre und einstufige Aufbereitungsverfahren verwendet werden. Im Vergleich zu den beiden oben genannten Verfahren der ersten Stufe kann die Verwendung des einstufigen Behandlungsverfahrens der zweiten Stufe die Lebensdauer der Umkehrosmosemembran verlängern und erfordert nicht zu viel Arbeitskraft, und die entsprechenden Behandlungskosten werden ebenfalls reduziert.
Anwendung von RO in der Wasseraufbereitung
Fortschrittliche Aufbereitung von kommunalem Abwasser
Bei der fortschrittlichen Behandlung von städtischer Wasserverschmutzung kann die Umkehrosmosetechnologie die Rückgewinnungsrate von Abwasser erhöhen und ist weit verbreitet.
Es gibt Unterschiede in der fortgeschrittenen Behandlungswirkung von Wasserverschmutzung, die durch Umkehrosmosemembranen verschiedener Materialien erzeugt wird. Im Allgemeinen sind bei der fortgeschrittenen Behandlung von städtischer Wasserverschmutzung die Anforderungen an die Qualität des aufbereiteten Wassers (z. B. aufbereitetes Wasser) höher, nachdem das häusliche Abwasser der Stadtbewohner gemäß der Norm behandelt wurde. Zu diesem Zeitpunkt können Cellulosetriacetat-Hohlfasermembranen, spiralgewickelte Polyvinylalkohol-Verbundfolien eine bessere Wirkung erzielen.
Im Vergleich zu Umkehrosmosemembranen aus anderen Materialien haben die Umkehrosmosemembranen der beiden oben genannten Materialien eine Rückhalterate von 100% für fäkalcoliforme Bakterien, eine Farbigkeit von nicht mehr als 1 Grad und ein Permeat von 1mg/L ~ 2mg/L. Gleichzeitig weisen die Umkehrosmosemembranen dieser beiden Materialien einen höheren Wasserfluss und eine stärkere Anti-Verschmutzungsfähigkeit auf. Industrielle Abwasserbehandlung1) Umgang mit Schwermetallionen
Die Anwendung der Umkehrosmose-Wasseraufbereitungstechnologie auf die industrielle Abwasserbehandlung hat eine sehr gute Wirkung, die mit dem allgemeinen Konstruktionsprinzip der industriellen Wirtschaftlichkeit und Rationalität übereinstimmt und den Energieverbrauch, die Betriebskosten und die Schwierigkeiten bei Betrieb und Management senken kann. Die Umkehrosmoseanlage, die für die industrielle Abwasserbehandlung verwendet wird, ist in der Regel ein Innendruckrohr oder eine rollenförmige Komponente. Der Druck ist im Allgemeinen stabil bei etwa 218 MPa, und die Wirkung ist hervorragend bei der Rückgewinnung von Schwermetallionen. Unter ihnen ist der Betriebsdruck der Umkehrosmoseanlage, die auf röhrenförmigen Innendruckkomponenten basiert, stabil bei 217 MPa. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Rückgewinnungsrate von Nickel bei über 99 % und die Abscheiderate von Nickel im Bereich von 97,12 % ~ 97,17 %.2) Behandlung von ölhaltigen Abwässern
Im Allgemeinen gibt es Öl in ölhaltigen Abwässern hauptsächlich in drei Formen, darunter emulgiertes Öl, dispergiertes Öl und schwimmendes Öl. Im Vergleich dazu sind die Behandlungsmethoden des Dispergierens von Öl und schwimmendem Öl relativ einfach. Nach mechanischer Trennung, Fällung und Aktivkohleadsorption kann der Gehalt des entsprechenden Öls stark reduziert werden. Bei emulgiertem Öl enthält es jedoch organische Stoffe, die die Rolle eines Tensids spielen können, und das Öl liegt im Allgemeinen in mikrometergroßen Partikeln vor, so dass es eine extrem hohe Stabilität aufweist und es schwierig ist, eine Wasser-Öl-Trennung effektiv und schnell zu realisieren. Mit Unterstützung der Umkehrosmose-Wasseraufbereitungstechnologie kann eine Konzentration und Trennung erreicht werden, ohne die Emulsion zu zerstören, und dann wird die konzentrierte Flüssigkeit verbrannt und das Permeat recycelt oder ausgetragen.
In dieser Phase wird bei der Behandlung von ölhaltigen Abwässern aufgrund der Berücksichtigung des Endbehandlungseffekts und der Abwasserqualität die Umkehrosmose-Wasseraufbereitungstechnologie in der Regel in Kombination mit anderen Aufbereitungsmethoden eingesetzt. Zum Beispiel wird selbst hergestelltes DEMUL-B1 als Demulgator verwendet, um hochkonzentriertes O/W-Spinnereiabwasser zu demulgieren, und dann wird die demulgierte Wasserprobe mit der SE-Umkehrosmosemembran von OSMONICS weiter behandelt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Abscheiderate von CSB 99,96 % erreicht und der Ölgehalt im gereinigten Wasser nach der "Demulgierungs-Umkehrosmose"-Behandlung fast nicht nachweisbar ist. Entsalztes Brackwasser
Bei der Entsalzung von Brackwasser können durch die Einführung der Umkehrosmose-Wasseraufbereitungstechnologie anorganische Salzionen wie Magnesiumionen und Kalziumionen, die im Salzwasser enthalten sind, wirksam unterdrückt und die Verbesserung der Reinwasserqualität realisiert werden.
In dieser Phase steigen die Anforderungen der Menschen an die Qualität von reinem Wasser, und die ursprüngliche Aufbereitungsmethode (Zugabe von Antiscalant zu Salzwasser) ist schwierig, die tatsächlichen Anforderungen der Menschen zu erfüllen, und die Einführung der Umkehrosmose-Wasseraufbereitungstechnologie ist eine unvermeidliche Wahl.
Bei der Entsalzung von Brackwasser mit Umkehrosmoseanlagen ist es notwendig, den SDI-Index regelmäßig zu testen, die Rückgewinnungsrate streng zu kontrollieren, auf die Druckdifferenz zwischen den Membranmodulen zu achten und die Änderungen der Wasserproduktion und der Entsalzungsrate in Echtzeit zu messen. In der Praxis liegt die Entsalzungsrate der Umkehrosmoseanlage stabil bei über 96 % und die Wasserqualität nach der Entsalzung entspricht dem häuslichen Trinkwasserstandard.
Wie man mit RO-Membranverschmutzung umgeht
Membranfouling bezieht sich auf die Partikel, kolloidalen Partikel oder gelösten Makromoleküle in der Aufgabeflüssigkeit, die mit der Membran in Kontakt kommen, was durch physikalische und chemische Wechselwirkungen mit der Membran oder Konzentrationspolarisation verursacht wird, so dass die Konzentration bestimmter gelöster Stoffe auf der Membranoberfläche ihre Löslichkeit und mechanische Wirkung übersteigt. Adsorption und Ablagerung auf der Membranoberfläche oder in den Membranporen führen dazu, dass die Membranporengröße kleiner oder verstopft wird, was zu einem irreversiblen Änderungsphänomen führt, das den Membranfluss und die Trenneigenschaften erheblich reduziert.
Mikrobielle Kontamination1) Ursachen
Mikrobielle Verschmutzung bezieht sich auf das Phänomen, dass sich Mikroorganismen an der Membran-Wasser-Grenzfläche ansammeln und dadurch die Leistung des Systems beeinträchtigen.
Diese Mikroorganismen nutzen die Umkehrosmosemembran als Träger, sind auf die Nährstoffe im konzentrierten Wasserabschnitt der Umkehrosmose angewiesen, um sich zu vermehren und zu wachsen, und bilden eine Biofilmschicht auf der Oberfläche der Umkehrosmosemembran, was zu einem schnellen Anstieg der Druckdifferenz zwischen dem Ein- und Auslasswasser der Umkehrosmoseanlage führt. Schneller Abfall bei gleichzeitiger Verunreinigung des Produktwassers.
Der Biofilm, der aus Mikroorganismen besteht, kann direkt (durch die Einwirkung von Enzymen) oder indirekt (durch die Einwirkung des lokalen pH-Werts oder des Reduktionspotentials) Membranpolymere oder andere Komponenten der Umkehrosmoseanlage abbauen, was zu einer verkürzten Lebensdauer der Membran, einer Schädigung der Integrität der Membranstruktur und sogar zu einem größeren Systemausfall führt.2) Kontrollmethode
Die biologische Kontamination kann durch kontinuierliche oder intermittierende Desinfektion des zufließenden Wassers kontrolliert werden. Für Rohwasser, das an der Oberfläche und im flachen Untergrund gesammelt wird, sollten Sterilisations- und Dosiergeräte installiert und Fungizide auf Chlorbasis hinzugefügt werden. Die Dosierung richtet sich in der Regel nach dem Restchlorgehalt des Zulaufs > 1mg/L.Chemische Verschmutzung 1) Ursachen
Die häufigste chemische Verschmutzung ist die Ablagerung von Karbonatkalk im Membranelement, von denen die meisten Fehlbedienung, unvollkommenes Kalkinhibitor-Dosiersystem, Unterbrechung der Kalkinhibitor-Dosierung während des Betriebs usw. sind. Wird sie nicht rechtzeitig entdeckt, steigt der Betriebsdruck, die Druckdifferenz nimmt zu und die Wasserproduktion sinkt innerhalb weniger Tage. Wenn der gewählte Kalkinhibitor nicht mit der Wasserqualität übereinstimmt oder die Dosierung unzureichend ist, kann das Membranablagerungsphänomen im Element, leichte Verschmutzung im Membranelement seine Funktion durch chemische Reinigung wiederherstellen, und in schweren Fällen wird es auch dazu führen, dass einige stark verschmutzte Membranelemente verschrottet werden.2) Kontrollmethode
Um Verschmutzungen in den Membranelementen zu vermeiden, wählen Sie zunächst das für die Wasserqualität der Systemwasserquelle geeignete Umkehrosmose-Antiscalant aus und bestimmen Sie die optimale Dosiermenge. Zweitens, verstärken Sie die Überwachung des Dosiersystems, achten Sie genau auf die subtilen Änderungen der Betriebsparameter und finden Sie die Gründe für Anomalien rechtzeitig heraus. Darüber hinaus sind die meisten Gründe für den hohen Fe3+-Gehalt im Wasser durch das Rohrleitungssystem verursacht. Daher werden in den Systemleitungen, einschließlich der Wasserleitungen, so weit wie möglich stahlausgekleidete Kunststoffrohrleitungen verwendet, um den Fe3+-Gehalt zu reduzieren. Schwebstaub und kolloidale Verschmutzung1) UrsachenSchwebstoffe und Kolloide sind die Hauptstoffe, die Umkehrosmosemembranen verschmutzen, und sie sind auch die Hauptursache für übermäßige Abwässer SDI (Schlammdichteindex).
Aufgrund der unterschiedlichen Wasserquellen und -regionen ist auch die Zusammensetzung von Schwebstoffen und Kolloiden recht unterschiedlich. Im Allgemeinen sind die Hauptbestandteile von unverschmutztem Oberflächenwasser und flachem Grundwasser: Bakterien, Ton, kolloidales Silizium, Eisenoxide, Huminsäureprodukte und künstlich übermäßige Flockungsmittel und Koagulationsmittel (z. B. Eisensalze) im Vorbehandlungssystem, Aluminiumsalze usw.) etc.
Darüber hinaus ist auch die Kombination von positiv geladenen Polymeren im Rohwasser und negativ geladenen Antiscalants in Umkehrosmoseanlagen zu Ausfällungen eine der Ursachen für diese Art der Verschmutzung.2) Bekämpfungsverfahren
Wenn der Gehalt an Schwebstoffen im Rohwasser mehr als 70 mg/L beträgt, werden in der Regel die Vorbehandlungsmethoden Koagulation, Klärung und Filtration verwendet. wenn der Gehalt an Schwebstoffen im Rohwasser weniger als 70 mg/l beträgt, wird in der Regel die Vorbehandlungsmethode der Koagulation und Filtration verwendet. Wann
Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von RO
Bei der Anwendung der Umkehrosmose-Technologie in der Wasseraufbereitung sollte die notwendige Filtration des Abwassers durchgeführt werden. Die Filtration ist die Grundlage dafür, dass die Umkehrosmose-Technologie eine Rolle spielt. Der Filtrationsprozess muss streng kontrolliert werden, um zu verhindern, dass Verunreinigungen in die Umkehrosmoseanlage im Wasser gelangen, um die durchlässige Membran und die Ausrüstung zu schützen, die Wasserleistung zu erhöhen und die Möglichkeit von Korrosion zu verringern.
Das Umkehrosmosegerät sollte regelmäßig gespült werden, insbesondere um den Zunder zu reinigen, die gute Leistung der semipermeablen Membran zu erhalten und die Lebensdauer des Geräts zu verlängern.
Wenn die Umkehrosmoseanlage nicht in Betrieb ist, wird sie durch das einschließende Abwasser beeinträchtigt, wodurch Mikroorganismen gezüchtet werden. Daher muss das Gerät während der Abschaltzeit gewaschen und desinfiziert werden, und die Temperatur während der Abschaltzeit sollte gut eingestellt sein, um sicherzustellen, dass die Umkehrosmosemembran geschützt wird.
Die Betreiber sollten sich strikt an die Betriebsverfahren und Betriebsspezifikationen halten, ihre professionelle Qualität kontinuierlich verbessern und das Gerät vor der Verwendung sorgfältig überprüfen, um Schäden am Gerät durch Bedienungsfehler zu vermeiden, sicherzustellen, dass das Gerät normal funktionieren kann, und Abwasserbehandlungsarbeiten reibungslos durchzuführen.
