Mitä on käänteisosmoositietojen kerääminen ja normalisointi?

Kaikki nämä käyttöolosuhteet vaikuttavat suoraan käänteisosmoosikalvojen tuottaman permeaattiveden laatuun ja määrään. Koska nämä käyttöolosuhteet kuitenkin muuttuvat jatkuvasti, on mahdotonta verrata tiettyjen parametrien havaittua suorituskykyä yhdessä pisteessä ja verrata niitä toiseen pisteeseen eri käyttöolosuhteissa. Muuttuvat tekijät, kuten lämpötila, syöttöveden laatu, permeaattivirtaus ja järjestelmän talteenotto, vaikuttavat kaikki kalvon suorituskykyyn.

RO-datan normalisointi antaa käyttäjälle mahdollisuuden verrata RO-kalvon suorituskykyä asetettuun standardiin, joka ei ole riippuvainen muuttuvista käyttöolosuhteista. Normalisoitu data mittaa RO-kalvon suoraa kuntoa ja näyttää RO-kalvon todellisen suorituskyvyn ja terveyden.

Normalisoimaton data voi olla harhaanjohtavaa, koska niin monet muuttujat voivat aiheuttaa muutoksia, jotka saattavat vaikuttaa ongelmilta, vaikka ne eivät todellisuudessa ole sitä. Syöttöveden lämpötila on huomattavin vaikuttava tekijä. ro-järjestelmä suorituskyky. Yleisenä nyrkkisääntönä on arvioida 1,5 %:n permeaattivirtauksen muutos Fahrenheit-astetta (F⁰) kohden.

Datan tulkinta

RO-operaattori on viime kädessä huolissaan kahdesta asiasta: tuotetun veden laadusta ja määrästä. Kuten edellä mainittiin, näihin kahteen tekijään voivat vaikuttaa useat muuttujat, kuten syöttöveden paine, järjestelmän palautumislämpötila ja syöttöveden laadun muutokset, muutamia mainitakseni.

Mitä tulee Käänteisosmoosi (RO)-tiedonkeruussa ja normalisoinnissa on kolme laskettua arvoa, jotka auttavat antamaan paremman kuvan kalvon todellisesta suorituskyvystä ja vianmäärityksessä, jotka liittyvät RO-järjestelmän tuottaman veden määrään ja laatuun. Keräämällä käyttötietoja, normalisoimalla tiedot ja sitten trendaamalla normalisoituja tietoja ajan kuluessa sekä vertaamalla arvoja lähtötasoon (laskettu käynnistysarvoista, kun RO-kalvot olivat uusia tai niiden puhdistuksen tai vaihdon jälkeen), voidaan ennakoivasti puuttua ongelmiin ennen kuin RO-kalvoille aiheutuu peruuttamattomia vaurioita.

Seurannassa ja trendin määrittämisessä käytetään seuraavia kolmea laskettua arvoa:
• Normalisoitu permeaattivirtaus (NPF)
• Normalisoitu suolan hylkiminen (NSR)
• Normalisoitu paine-ero (NPD)

Normalisoitu permeaattivirtaus (NPF)

NPF mittaa käänteisosmoosilaitteen tuottaman permeaattiveden määrää. Jos NPF laskee 10–15 % perusarvon alapuolelle (NPF-lukema käynnistyksen yhteydessä uusilla kalvoilla tai kalvojen vaihdon tai puhdistuksen yhteydessä), se osoittaa käänteisosmoosikalvon likaantumista tai kalkkikertymistä, ja käänteisosmoosikalvot on puhdistettava.

Jos NPF kasvaa, se viittaa siihen, että käänteisosmoosikalvo on vaurioitunut. Vaurion voi aiheuttaa kemiallinen hyökkäys (esim. Hapetin (kuten klooria) kalvossa tai mekaaninen ongelma (kuten O-renkaan pettäminen).

Normalisoidun permeaattivirtauksen (NPF) laskeminen

Normalisoidun permeaattivirtauksen (NPF) laskemiseen käytetään seuraavaa kaavaa:

• NPF = Permeaattivirtaus x (perustaso aNDP/aNDP) x (perustaso TCF/TCF)

Jossa:

• Rehun TDS = Rehun johtavuus / 2
• Tiivistekerroin = (Permeaattivirtaus + Tiivistevirtaus) / Tiivistevirtaus
• Tiivisteen TDS = Rehun TDS x Tiivisteen kerroin
• Keskimääräinen nettokäyttöpaine (aNDP) = (((syöttöpaine + tiivisteen paine)/2) – ((syöttöaineen TDS – tiivisteen TDS)/200)) – permeaattipaine
• Syöttölämpötila C = (5/9) x (syöttölämpötila – 32)
• TCF (lämpötilan korjauskerroin) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+syöttölämpötila °C)))

Normalisoitu suolan hylkiminen (NSR)

NSR osoittaa, kuinka hyvin RO-kalvo hylkii suoloja (epäpuhtauksia) ja vaikuttaa siten permeaattiveden laatuun. Jos NSR pienenee, RO-kalvon läpi kulkevien suolojen määrä kasvaa, mikä johtaa heikompaan permeaattilaadun heikkenemiseen. NSR:n lasku voi viitata RO-kalvon likaantumiseen, kattilakiven muodostumiseen tai hajoamiseen. Hyvin toimivan RO-kalvon tulisi hyljätä 97–99 %. Kalvoa pidetään "huonona", kun RO-hyljintä laskee 90 %:iin tai alle. Normaalilla RO-käytöllä NSR laskee tasaisesti jatkuvan käytön aikana. RO-kalvot kestävät yleensä useita vuosia ennen kuin ne on vaihdettava, ja NSR:n tasainen lasku on normaali merkki ikääntyvästä kalvosta. Asianmukainen RO-kalvon puhdistusohjelma voi auttaa parantamaan NSR:ää.

NSR voi olla hyödyllinen biolikaantumisongelmien tunnistamisessa. Kun biolikaantuminen on ongelma, NSR usein kasvaa ja NPF laskee. Tämä johtuu siitä, että biolikaantumisaine tiivistää käänteisosmoosikalvon pieniä epätasaisuuksia, mikä lisää suolojen hylkimistä. Ajan myötä biolikaantumisainekerros vanhenee ja alkaa kuolla, ja kemikaalit, kuten CO2, metaani ja/tai orgaaniset yhdisteet,
hapot alkavat diffundoitua kalvon läpi, mikä vaikuttaa permeaattiveden laatuun (vähemmän suolan hylkimistä johtaa alhaisempaan NSR-arvoon).

Normalisoidun suolan hylkimisasteen (NSR) laskeminen

Normalisoidun myyntihylkäyksen (NSR) laskemiseen käytetään seuraavaa kaavaa:

• NSR = 100 ((suolan läpikulku x (permeaattivirtaus/peruspermeaattivirtauksen taso) x TCF) x 100)

Jossa:

• Permeaatin TDS = Permeaatin johtavuus x 0,67
• Rehun TDS = Rehun johtavuus / 2
• Suolan hylkiminen = 1 – (permeaatin TDS / syötön TDS)
• Suolan läpikulku = 1 – Suolan hylkiminen
• Syöttölämpötila C = (5/9) x (syöttölämpötila – 32)
• Lämpötilan korjauskerroin (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+ syöttölämpötila °C)))

Lämpötilan korjauskertoimen (TCF) selitys

Veden lämpötila on yksi käänteisosmoosikalvojen suorituskyvyn kannalta keskeisistä tekijöistä. Kalvovalmistajat toimittavat lämpötilan korjauskertoimia tietyille käyttölämpötiloille, jotka voivat vaihdella valmistajasta riippuen ja jotka voidaan laskea eri tavoin. ASTM-menetelmää, kuten yllä sekä NPF- että NSR-laskelmissa on esitetty, ja kalvokerrointa on 2640 käytetään käänteisosmoosivarianssien löytämiseen. Kalvokerrointa 2640 käytetään, koska suurin osa kalvoistamme noudattaa tätä lukua, ja kunkin kalvon oman kertoimen käyttämisen vaikutus laskelmiin on merkityksetön.

Normalisoitu paine-ero (NPD)

NPD-arvo kertoo meille, kuinka puhdas syöttöveden välikappale on kalvolla. Nämä välikappaleet ovat vain noin 30 tuhannesosaa tuumaa paksuja ja erittäin alttiita tukkeutumiselle. Tukkeutumisen tapahtuessa virtausvastus ja paine-ero kasvavat.

NPD alkaa kasvaa ajan myötä likaantumisen ja kattilakiven muodostumisen vuoksi. RO-kalvot tulisi puhdistaa, kun DPD kasvaa 15–25 % perusarvon yläpuolelle. NPD:tä ja NPF:ää tulisi seurata yhdessä sen määrittämiseksi, milloin RO-kalvot on puhdistettava. Usein NPF laskee ja NPD pysyy muuttumattomana. Tämä johtuu yksinkertaisesti siitä, että likaantumis-/kattilakiven muodostumisongelmat eivät ole vielä tukkineet syöttöveden välikappaleita. Ajan myötä NPD kasvaa yhdessä NPF:n laskun kanssa. NPD:n lasku johtuu yleensä viallisista laitteista tai tiedonkeruun aikana tehdyistä virheistä.

Jos NPD-arvo voidaan mitata käänteisosmoosilaitteen jokaiselle vaiheelle, ongelmat likaantumisen ja kattilakiven muodostumisen välillä voidaan yleensä tunnistaa lisääntyneen painehäviön sijainnin perusteella. NPD-arvon kasvu käänteisosmoosilaitteen etuvaiheessa viittaa likaantumisongelmaan ja NPD-arvon kasvu toisessa vaiheessa kattilakiven muodostumiseen.

Normalisoidun paine-eron (NPD) laskeminen

Normalisoidun paine-eron (NPD) laskemiseen käytetään seuraavaa kaavaa:

• NPD = Painehäviö x (perustilan keskimääräinen virtaus / keskimääräinen virtaus)

Jossa:

• Painehäviö = Syöttöpaine – Tiivisteen paine
• Keskimääräinen virtaus = (permeaatin virtaus + tiivisteen virtaus) / 2