Mis on pöördosmoosi andmete kogumine ja normaliseerimine?

Kõik need töötingimused mõjutavad otseselt RO-membraanide poolt toodetava permeaadivee kvaliteeti ja kogust. Kuna need töötingimused muutuvad pidevalt, on aga võimatu võrrelda teatud parameetrite vaadeldud toimivust ühes punktis ja võrrelda seda teises punktis erinevates töötingimustes. Muutuvad tegurid, nagu temperatuur, toitevee kvaliteet, permeaadivool ja süsteemi taaskasutus, mõjutavad kõik membraani jõudlust.

RO-andmete normaliseerimine võimaldab kasutajal võrrelda RO-membraani jõudlust kindla standardiga, mis ei sõltu muutuvatest töötingimustest. Normaliseeritud andmed mõõdavad RO-membraani otsest seisukorda ja näitavad RO-membraani tegelikku jõudlust ja tervist.

Normaliseerimata andmed võivad olla eksitavad, kuna nii paljud muutujad võivad põhjustada muutusi, mis võivad tunduda probleemidena, kui tegelikult need seda ei ole. Toitevee temperatuur on kõige märgatavam mõjutav tegur. ro-süsteem jõudlus. Üldine rusikareegel on hinnata permeaadi voolu muutust 1,5% Fahrenheiti kraadi (F⁰) muutuse kohta.

Andmete tõlgendamine

RO-operaatorit huvitab lõppkokkuvõttes kaks tulemust: toodetava vee kvaliteet ja kogus. Nagu eespool mainitud, võivad neid kahte tegurit mõjutada mitmed muutujad, näiteks toitevee rõhk, süsteemi taastumine ja toitevee kvaliteedi muutused, kui nimetada vaid mõnda.

Seoses Pöördosmoos (RO) andmete kogumisel ja normaliseerimisel on kolm arvutatud väärtust, mis aitavad saada parema ülevaate membraanide tegelikust toimivusest ja aitavad täpselt tuvastada võimalikke RO-süsteemi probleeme, mis on seotud RO-süsteemi toodetud vee koguse ja kvaliteediga. Tööandmete kogumine, andmete normaliseerimine ja seejärel normaliseeritud andmete trendi ajas jälgimine ning väärtuste võrdlemine algtasemega (arvutatud käivitusväärtustest, kui RO-membraanid olid uued või pärast puhastamist või vahetamist) võimaldab ennetavalt tegutseda, et lahendada probleeme enne, kui RO-membraanidele tekib pöördumatuid kahjustusi.

Jälgimiseks ja trendi jälgimiseks kasutatakse kolme arvutatud väärtust:
• Normaliseeritud permeaadivool (NPF)
• Normaliseeritud soola hülgamine (NSR)
• Normaliseeritud rõhuerinevus (NPD)

Normaliseeritud permeaadivool (NPF)

NPF mõõdab RO poolt toodetava permeaadivee hulka. Kui NPF langeb 10–15% allapoole baasväärtust (NPF näit käivitamisel uute membraanidega või membraanide vahetamisel või puhastamisel), viitab see RO membraani saastumisele või katlakivi tekkimisele ning RO membraanid tuleks puhastada.

Kui NPF suureneb, viitab see RO membraani kahjustusele. Kahjustuse võib põhjustada keemiline rünnak (nt Oksüdeerija (nt kloor) membraanil või mehaaniline probleem (nt O-rõnga rike).

Kuidas arvutatakse normaliseeritud permeaadivoolu (NPF)

Normaliseeritud permeaadivoolu (NPF) arvutamise valem on:

• NPF = permeaadivool x (lähtetaseme aNDP/aNDP) x (lähtetaseme TCF/TCF)

Kus:

• Sööda TDS = sööda juhtivus / 2
• Kontsentraadi tegur = (permeaadi vool + kontsentraadi vool) / kontsentraadi vool
• Kontsentraadi TDS = Sööda TDS x Kontsentraadi tegur
• Keskmine netojõu rõhk (aNDP) = (((etteanderõhk + kontsentraadi rõhk)/2) – ((etteande TDS – kontsentraadi TDS)/200)) – permeaadi rõhk
• Söötmise temperatuur C = (5/9) x (söötmise temperatuur – 32)
• TCF (temperatuuri korrektsioonitegur) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+etteande temperatuur °C)))

Normaliseeritud soola hülgamine (NSR)

NSR näitab, kui hästi RO membraan sooli (saasteaineid) tõrjub ja mõjutab seega permeaadivee kvaliteeti. Kui NSR väheneb, suureneb RO membraani läbivate soolade maht, mis põhjustab permeaadi madalamat kvaliteeti. NSR langus võib viidata RO membraani saastumisele, katlakivi tekkimisele või lagunemisele. Hästi toimiv RO membraan peaks tagama 97–99% tõrjutuse. Membraani peetakse „halvaks“, kui RO tõrjutus langeb 90%-ni või vähem. RO normaalse tööperioodi jooksul väheneb NSR pidevalt kasutamisel. RO membraanid kestavad tavaliselt mitu aastat, enne kui need vajavad väljavahetamist, ja NSR pidev langus on vananeva membraani normaalne märk. Nõuetekohane RO membraani puhastusrežiim aitab NSR-i parandada.

NSR võib olla abiks biosaastumise probleemide tuvastamisel. Kui biosaastumine on probleemiks, suureneb NSR sageli ja NPF väheneb. Selle põhjuseks on asjaolu, et biosaastet sisaldav aine sulgeb RO-membraani väikesed ebatasasused, suurendades seeläbi soolade tõrjumist. Aja jooksul biosaastumist sisaldav kiht vananeb ja hakkab surema ning kemikaalid, nagu CO2, metaan ja/või orgaanilised ained,...
happed hakkavad läbi membraani difundeeruma, mõjutades permeaadivee kvaliteeti (väiksem soolade tagasilükkamine, mille tulemuseks on madalam NSR).

Kuidas arvutatakse normaliseeritud soola hülgamist (NSR)

Normaliseeritud müügi tagasilükkamise (NSR) arvutamise valem on:

• NSR = 100 ((soola läbilaskvus x (permeaadi vool/permeaadi baasvoolu vool) x TCF) x 100)

Kus:

• Permeaadi TDS = permeaadi juhtivus x 0,67
• Sööda TDS = sööda juhtivus / 2
• Soola tagasilükkamine = 1 – (permeaadi TDS / söötme TDS)
• Soola läbipääs = 1 – soola tagasilükkamine
• Söötmise temperatuur C = (5/9) x (söötmise temperatuur – 32)
• Temperatuuri korrektsioonitegur (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+ söötmise temperatuur °C)))

Temperatuuri korrektsiooniteguri (TCF) selgitus

Vee temperatuur on pöördosmoosimembraanide toimivuse üks võtmetegureid. Membraanitootjad pakuvad antud töötemperatuuride jaoks temperatuuri korrektsioonitegureid, mis võivad tootjati erineda ja mida saab arvutada erineval viisil. RO dispersioonide leidmiseks kasutame ASTM-meetodit, nagu on näidatud eespool nii NPF- kui ka NSR-arvutustes, membraanikoefitsiendiga 2640. Membraanikoefitsienti 2640 kasutatakse seetõttu, et enamik meie membraane vastab sellele arvule ja iga membraani jaoks eraldi koefitsiendi kasutamise mõju arvutustele on tühine.

Normaliseeritud rõhuerinevus (NPD)

NPD näitab meile, kui puhas on membraanil olev toitevee vahetükk. Need vahetükid on vaid umbes 30 tuhandikku tolli paksused ja äärmiselt vastuvõtlikud ummistumisele. Ummistumise korral suureneb voolutakistus ja rõhulangus.

NPD hakkab aja jooksul saastumise ja katlakivi tekkimise tõttu suurenema. RO membraane tuleks puhastada, kui DPD suureneb 15–25% üle baasväärtuse. NPD-d ja NPF-i tuleks jälgida koos, et teha kindlaks, millal RO membraane tuleks puhastada. Sageli NPF väheneb ja NPD jääb samaks. See on lihtsalt tingitud sellest, et saastumise/katlakivi tekkimise probleemid pole veel toitevee vahetükke ummistanud. Aja jooksul suureneb NPD koos NPF-i langusega. NPD langus on tavaliselt tingitud vigastest instrumentidest või andmete kogumisel tehtud vigadest.

Kui NPD-d saab mõõta RO iga astme kohta, saab tavaliselt tuvastada probleeme saastumise ja katlakivi tekkimise vahel suurenenud rõhulanguse asukoha põhjal. NPD suurenemine RO esimeses astmes viitab saastumise probleemile ja NPD suurenemine teises astmes viitab katlakivi tekkimisele.

Kuidas arvutatakse normaliseeritud rõhu diferentsiaali (NPD)

Normaliseeritud rõhu diferentsiaali (NPD) arvutamise valem on:

• NPD = Rõhulang x (keskmine baasvooluhulk / keskmine vooluhulk)

Kus:

• Rõhulangus = söötmisrõhk – kontsentraadi rõhk
• Keskmine vooluhulk = (permeaadi vool + kontsentraadi vool) / 2