Que é a recollida e normalización de datos de osmose inversa?

Todas estas condicións de funcionamento afectan directamente á calidade e á cantidade de auga permeada que as membranas de ósmose inversa poden producir. Non obstante, dado que estas condicións de funcionamento cambian constantemente, é imposible comparar o rendemento observado de certos parámetros nun punto e comparalos noutro punto en diferentes condicións de funcionamento. Os factores cambiantes, como a temperatura, a calidade da auga de alimentación, o fluxo de permeado e as recuperacións do sistema, afectan ao rendemento da membrana.

A normalización dos datos de ósmose inversa permite ao usuario comparar o rendemento da membrana de ósmose inversa cun estándar establecido que non depende das condicións de funcionamento cambiantes. Os datos normalizados medirán a condición directa da membrana de ósmose inversa e mostrarán o rendemento e a saúde reais da membrana de ósmose inversa.

Os datos que non están normalizados poden ser enganosos, xa que moitas variables poden causar cambios que poden parecer problemas cando, en realidade, non o son. A temperatura da auga de alimentación é a condición máis notable que afecta sistema de roturación rendemento. A regra xeral é estimar unha variación do fluxo de permeado do 1,5 % por cada grao Fahrenheit (F⁰).

Interpretación de datos

En última instancia, o operador da osmose inversa preocúpanse por dous resultados: a calidade e a cantidade de auga producida. Como se mencionou anteriormente, estes dous factores poden verse influenciados por unha serie de variables, como a presión da auga de alimentación, a recuperación do sistema e os cambios na calidade da auga de alimentación, por citar algunhas.

En canto a Osmose inversa Recompilación e normalización de datos (RO), existen tres valores calculados que axudan a dar unha mellor imaxe do rendemento real da membrana e a solucionar con precisión os posibles problemas do sistema de RO relacionados coa cantidade e a calidade da auga producida polo sistema de RO. Ao recompilar datos operativos, normalizalos e logo calcular a tendencia dos datos normalizados ao longo do tempo e comparar os valores coa liña base (calculada a partir dos valores iniciais cando as membranas de RO eran novas ou despois de limpalas ou substituílas), permítese unha acción proactiva para abordar calquera problema antes de que se produzan danos irreversibles nas membranas de RO.

Os tres valores calculados que se empregan para monitorizar e establecer tendencias son:
• Fluxo de permeado normalizado (NPF)
• Rexeitamento de sal normalizado (NSR)
• Diferencial de presión normalizado (NPD)

Fluxo de permeado normalizado (NPF)

O factor de permeado (FNP) mide a cantidade de auga permeada que produce a ósmose inversa (OI). Se o FNP cae entre un 10 % e un 15 % por debaixo do valor de referencia (a lectura do FNP ao arrancar con membranas novas ou cando se substituíron ou limparon as membranas), isto indica ensuciamento ou incrustación da membrana da OI e é necesario limpalas.

Se o factor de potencia nubrada (NPF) aumenta, isto implica que hai danos na membrana de ósmose inversa. Os danos poden ser causados ​​por un ataque químico (por un Oxidante como o cloro) na membrana ou un problema mecánico (como unha falla na xunta tórica).

Como se calcula o fluxo de permeado normalizado (NPF)

A fórmula para calcular o fluxo de permeado normalizado (FNP) é:

• FNP = Fluxo de permeado x (aNDP/aNDP basal) x (TCF/TCF basal)

Onde:

• TDS da alimentación = Condutividade da alimentación/2
• Factor de concentrado = (fluxo de permeado + fluxo de concentrado) / fluxo de concentrado
• TDS do concentrado = TDS da alimentación x Factor de concentrado
• Presión neta media de accionamento (PNA media) = (((Presión de alimentación + Presión de concentrado)/2) – ((TDS de alimentación – TDS de concentrado)/200)) – Presión de permeado
• Temperatura de alimentación C = (5/9) x (Temperatura de alimentación – 32)
• TCF (Factor de corrección da temperatura) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273 + Temperatura de alimentación °C))))

Rexeitamento de sal normalizado (NSR)

A NSR indica o ben que a membrana de óso inverso rexeita os sales (contaminantes) e, polo tanto, afecta á calidade da auga permeada. Se a NSR diminúe, o volume de sales que pasan pola membrana de óso inverso aumenta, creando un permeado de menor calidade. Unha diminución da NSR pode indicar ensuciamento, descamación ou degradación da membrana de óso inverso. Unha membrana de óso inverso con bo rendemento debería proporcionar un rexeitamento do 97 % ao 99 %. Unha membrana considérase "mala" cando o rexeitamento de óso inverso cae ao 90 % ou menos. Un período de funcionamento normal de óso inverso presenta un descenso constante da NSR durante o uso continuo. As membranas de óso inverso adoitan durar varios anos antes de que sexa necesario substituílas, e un descenso constante da NSR é un sinal normal dunha membrana envellecida. Un réxime de limpeza axeitado da membrana de óso inverso pode axudar a mellorar a NSR.

A NSR pode ser útil para identificar problemas de bioincrustación. Cando a bioincrustación é un problema, a miúdo a NSR aumentará e a NPF diminúe. Isto débese a que o bioincrustante selará pequenas imperfeccións na membrana de osmose inversa, aumentando así o rexeitamento de sales. Co tempo, a capa de bioincrustante envellece e comeza a morrer e produtos químicos como o CO2, o metano e/ou a materia orgánica...
os ácidos comezan a difundirse a través da membrana, o que afecta á calidade da auga permeada (menos rexeitamento de sal, o que resulta nun NSR máis baixo).

Como se calcula o rexeitamento normalizado de sal (NSR)

A fórmula para calcular o rexeitamento de venda normalizado (NSR) é:

• NSR = 100 ((Paso de sal x (Fluxo de permeado/Fluxo de permeado basal) x TCF) x 100)

Onde:

• TDS do permeado = Conductividade do permeado x 0,67
• TDS da alimentación = Condutividade da alimentación / 2
• Rexeitamento de sal = 1 – (TDS de permeado / TDS de alimentación)
• Paso de sal = 1 – Rexeitamento de sal
• Temperatura de alimentación C = (5/9) x (Temperatura de alimentación – 32)
• Factor de corrección da temperatura (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273 + temperatura de alimentación C))))

Explicación do factor de corrección da temperatura (TCF)

A temperatura da auga é un dos factores clave no rendemento das membranas de osmose inversa. Os fabricantes de membranas proporcionan factores de corrección da temperatura para temperaturas de funcionamento dadas, que poden variar segundo o fabricante e pódense calcular de diferentes xeitos. Para o noso propósito de atopar varianzas de RO, utilízase o método ASTM, como se mostra arriba, cun coeficiente de membrana de 2640. Úsase o coeficiente de membrana de 2640 porque a maioría das nosas membranas se axustan a este número e o efecto de usar un coeficiente específico para cada membrana nos cálculos é insignificante.

Diferencial de presión normalizado (NPD)

O NPD indícanos o limpo que está o separador de auga de alimentación na membrana. Estes separadores só teñen uns 30 milésimas de polgada de grosor e son extremadamente susceptibles de obstruírse. A medida que se produce a obstrución, a resistencia ao fluxo aumenta e a dop de presión aumenta.

A NPD comezará a aumentar co tempo debido á ensuciación e á formación de incrustacións. As membranas de óso inverso deben limparse cando a DPD aumente entre un 15 % e un 25 % por riba do valor de referencia. A NPD e a NPF deben monitorizarse conxuntamente para determinar cando se deben limpar as membranas de óso inverso. A miúdo, a NPF diminúe e a NPD permanece sen cambios. Isto débese simplemente a que os problemas de ensuciación/incrustación aínda non obstruíron os espazadores da auga de alimentación. Co tempo, a NPD aumentará xunto coa caída da NPF. Unha diminución da NPD adoita deberse a unha instrumentación defectuosa ou a erros cometidos durante a recollida de datos.

Se se pode medir a NPD para cada etapa dunha ósmose inversa (OS), normalmente pódense identificar problemas entre a incrustación e a formación de incrustacións en función da localización do aumento da caída de presión. Un aumento da NPD na etapa frontal dunha Ósmose inversa indica un problema de incrustación e un aumento da NPD na segunda etapa indica formación de incrustacións.

Como se calcula o diferencial de presión normalizado (NPD)

A fórmula para calcular a presión diferencial normalizada (NPD) é:

• NPD = Caída de presión x (Caudal medio base / Caudal medio)

Onde:

• Caída de presión = Presión de alimentación – Presión de concentrado
• Fluxo medio = (fluxo de permeado + fluxo de concentrado)/2