- թափոնների գազի մշակում
- Տիղմի մշակում
- Ջրի մաքրում
- Դյուրակիր ջրի մաքրման տուփի տեսակ՝ RO համակարգ
- Չժանգոտվող պողպատից հակադարձ օսմոսի համակարգ
- Ջրի մաքրման կոնտեյներային համակարգեր
- Ծովի ջրի աղազրկման համակարգ
- UF ջրի մաքրման համակարգեր
- NF ջրի մաքրման համակարգեր
- EDI ջրի մաքրման համակարգեր և այլն
- Շշի/դույլի/տոպրակի ջրի լցման գիծ
- MBR կոյուղու կեղտաջրերի մաքրման համակարգ
- Համապարփակ ջրի մաքրում
0102030405
Արդյունաբերական հակադարձ օսմոսի համակարգ
Նախագծի ներածություն
Հակադարձ օսմոսի համակարգի սկզբունքը
Որոշակի ջերմաստիճանում կիսաթափանցիկ թաղանթն օգտագործվում է քաղցրահամ ջուրը աղային լուծույթից բաժանելու համար: Քաղցրահամ ջուրը կիսաթափանցիկ թաղանթի միջոցով տեղափոխվում է դեպի աղային լուծույթ: Երբ աջ փորոքի աղային կողմում հեղուկի մակարդակը բարձրանում է, առաջանում է որոշակի ճնշում, որը կանխում է ձախ փորոքից քաղցրահամ ջրի տեղափոխումը դեպի աղային կողմ, և վերջապես հասնում է հավասարակշռության: Այս պահին հավասարակշռության ճնշումը կոչվում է լուծույթի օսմոտիկ ճնշում, և այս երևույթը կոչվում է օսմոս: Եթե աջ փորոքի աղային կողմում կիրառվում է օսմոտիկ ճնշումից գերազանցող արտաքին ճնշում, աջ փորոքի աղային լուծույթի ջուրը կիսաթափանցիկ թաղանթի միջոցով կտեղափոխվի ձախ փորոքի քաղցրահամ ջրի մեջ, որպեսզի քաղցրահամ ջուրը կարողանա բաժանվել աղային ջրից: Այս երևույթը թափանցելիության երևույթի հակառակն է, որը կոչվում է հակադարձ թափանցելիության երևույթ:
Այսպիսով, հակադարձ օսմոսի աղազրկման համակարգի հիմքը հետևյալն է.
(1) Կիսաթափանցիկ թաղանթի ընտրողական թափանցելիությունը, այսինքն՝ ընտրողականորեն անցկացնում է ջուրը, բայց թույլ չի տալիս աղին անցնել։
(2) Աղի լուծույթի խցիկի արտաքին ճնշումը մեծ է աղի լուծույթի խցիկի և քաղցրահամ ջրի խցիկի օսմոտիկ ճնշումից, որը ապահովում է ջրի շարժիչ ուժը աղի լուծույթից քաղցրահամ ջրի խցիկ տեղափոխվելու համար: Որոշ լուծույթների համար բնորոշ օսմոտիկ ճնշումները ներկայացված են ստորև բերված աղյուսակում:
Վերոնշյալ կիսաթափանցիկ թաղանթը, որն օգտագործվում է քաղցրահամ ջուրը աղի ջրից առանձնացնելու համար, կոչվում է հակադարձ օսմոսի թաղանթ: Հակադարձ օսմոսի թաղանթը հիմնականում պատրաստված է պոլիմերային նյութերից: Ներկայումս ջերմային էլեկտրակայաններում օգտագործվող հակադարձ օսմոսի թաղանթը հիմնականում պատրաստված է արոմատիկ պոլիամիդային կոմպոզիտային նյութերից:
RO (հակադարձ օսմոս) հակադարձ օսմոս տեխնոլոգիան թաղանթային բաժանման և ֆիլտրման տեխնոլոգիա է, որը գործում է ճնշման տարբերության միջոցով: Դրա ծակոտիների չափը փոքր է մինչև նանոմետր (1 նանոմետր = 10-9 մետր): Որոշակի ճնշման տակ H2O մոլեկուլները կարող են անցնել RO թաղանթով, անօրգանական աղերը, ծանր մետաղների իոնները, օրգանական նյութերը, կոլոիդները, մանրէները, վիրուսները և աղբյուրի ջրի մեջ առկա այլ խառնուրդները չեն կարող անցնել RO թաղանթով, ուստի կարելի է հստակորեն տարբերակել մաքուր ջուրը, որը կարող է անցնել, և խտացված ջուրը, որը չի կարող անցնել:
Արդյունաբերական կիրառություններում հակադարձ օսմոսի կայանները օգտագործում են մասնագիտացված սարքավորումներ՝ հակադարձ օսմոսի գործընթացը հեշտացնելու համար: Արդյունաբերական հակադարձ օսմոսի համակարգերը նախատեսված են մեծ ծավալի ջուր մշակելու համար և օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում, այդ թվում՝ գյուղատնտեսությունում, դեղագործությունում և արտադրությունում: Այս համակարգերում օգտագործվող սարքավորումները հատուկ նախագծված են ապահովելու համար, որ հակադարձ օսմոսի գործընթացը արդյունավետ և արդյունավետ լինի աղի ջրի աղբյուրներից քաղցրահամ ջուր ստանալու համար:
Հակադարձ օսմոսի գործընթացը ծովի ջրի աղազրկման կարևոր տեխնոլոգիա է, որը կարող է քաղցրահամ ջուր մատակարարել այն տարածքներին, որտեղ ջուրը սակավ է կամ որտեղ ավանդական ջրային աղբյուրները աղտոտված են: Հակադարձ օսմոսի սարքավորումների և տեխնոլոգիաների զարգացմանը զուգընթաց, այս գործընթացը մնում է ջրի պակասի և որակի հետ կապված խնդիրների հիմնական լուծումը ամբողջ աշխարհում:
Հակադարձ օսմոսի մեմբրանի հիմնական բնութագրերը.
Մեմբրանային բաժանման ուղղորդվածությունը և բաժանման բնութագրերը
Գործնականում հակադարձ օսմոսի թաղանթը ասիմետրիկ թաղանթ է, որն ունի մակերեսային և հենարանային շերտեր, որոնք ունեն ակնհայտ ուղղվածություն և ընտրողականություն: Այսպես կոչված ուղղորդվածությունը թաղանթի մակերեսը բարձր ճնշման աղաջրի մեջ դնելն է՝ աղազրկման համար, ճնշումը մեծացնում է թաղանթի ջրաթափանցելիությունը, աղազրկման արագությունը նույնպես մեծանում է: Երբ թաղանթի հենարանային շերտը տեղադրվում է բարձր ճնշման աղաջրի մեջ, ճնշման բարձրացման հետ մեկտեղ աղազրկման արագությունը գրեթե զրոյական է, սակայն ջրաթափանցելիությունը զգալիորեն մեծանում է: Այս ուղղորդվածության պատճառով այն չի կարող օգտագործվել հակառակ ուղղությամբ:
Ջրում իոնների և օրգանական նյութերի հակադարձ օսմոսի բաժանման բնութագրերը նույնը չեն, որոնք կարելի է ամփոփել հետևյալ կերպ։
(1) Օրգանական նյութը ավելի հեշտ է բաժանել, քան անօրգանականը
(2) Էլեկտրոլիտները ավելի հեշտ են բաժանվում, քան ոչ էլեկտրոլիտները։ Բարձր լիցքեր ունեցող էլեկտրոլիտները ավելի հեշտ են բաժանվում, և դրանց հեռացման արագությունները սովորաբար հետևյալ հերթականությամբ են՝ Fe3+> Ca2+> Na+ PO43-> S042-> C | - էլեկտրոլիտի համար, որքան մեծ է մոլեկուլը, այնքան ավելի հեշտ է հեռացնել։
(3) Անօրգանական իոնների հեռացման արագությունը կապված է հիդրատի և իոնի հիդրատացված վիճակում գտնվող հիդրատացված իոնների շառավղի հետ։ Որքան մեծ է հիդրատացված իոնի շառավիղը, այնքան ավելի հեշտ է այն հեռացնել։ Հեռացման արագության հերթականությունը հետևյալն է.
Mg2+, Ca2+> Li+ > Na+ > K+; F-> C|-> Br-> NO3-
(4) Բևեռային օրգանական նյութի բաժանման կանոններ.
Ալդեհիդ > Սպիրտ > Ամին > Թթու, երրորդային ամին > Երկրորդային ամին > Առաջնային ամին, կիտրոնաթթու > Գինեթթու > Խնձորաթթու > Կաթնաթթու > Քացախաթթու
Վերջին ժամանակներս թափոնային գազերի մշակման ոլորտում արձանագրված առաջընթացը նշանակալի առաջընթաց է բնապահպանական մարտահրավերների հաղթահարման գործում, միաժամանակ հնարավորություններ ընձեռելով բիզնեսներին զարգանալու կայուն, շրջակա միջավայրի համար անվտանգ եղանակով: Այս նորարարական լուծումը, իր բարձր արդյունավետության, ցածր շահագործման ծախսերի և զրոյական երկրորդային աղտոտման խոստումով, անկասկած դրական ազդեցություն կունենա թափոնային գազերի մշակման և շրջակա միջավայրի պաշտպանության ոլորտներում:
(5) Զույգային իզոմերներ՝ tert- > Տարբեր (iso-)> Zhong (sec-)> Բնօրինակ (pri-)
(6) Օրգանական նյութի նատրիումի աղի տարանջատման արդյունավետությունը լավ է, մինչդեռ ֆենոլային և ֆենոլային շարքի օրգանիզմները ցուցաբերում են բացասական տարանջատում: Երբ բևեռային կամ ոչ բևեռային, դիսոցացված կամ չդիսոցացված օրգանական լուծված նյութերի ջրային լուծույթները տարանջատվում են թաղանթով, լուծված նյութի, լուծիչի և թաղանթի միջև փոխազդեցության ուժերը որոշում են թաղանթի ընտրողական թափանցելիությունը: Այս ազդեցությունները ներառում են էլեկտրաստատիկ ուժը, ջրածնային կապի կապման ուժը, հիդրոֆոբությունը և էլեկտրոնների փոխանցումը:
(7) Ընդհանուր առմամբ, լուծված նյութերը քիչ ազդեցություն ունեն թաղանթի ֆիզիկական հատկությունների կամ փոխանցման հատկությունների վրա: Միայն ֆենոլը կամ որոշ ցածր մոլեկուլային քաշով օրգանական միացություններ կարող են ցելյուլոզայի ացետատի ընդարձակումը առաջացնել ջրային լուծույթում: Այս բաղադրիչների առկայությունը, ընդհանուր առմամբ, կնվազեցնի թաղանթով ջրի հոսքը, երբեմն՝ շատ:
(8) Նիտրատի, պերքլորատի, ցիանիդի և թիոցիանատի հեռացման ազդեցությունը այնքան լավ չէ, որքան քլորիդի հեռացման ազդեցությունը, իսկ ամոնիումի աղի հեռացման ազդեցությունը այնքան լավ չէ, որքան նատրիումի աղի հեռացման ազդեցությունը։
(9) 150-ից մեծ հարաբերական մոլեկուլային զանգված ունեցող բաղադրիչների մեծ մասը, անկախ նրանից՝ էլեկտրոլիտ են, թե ոչ էլեկտրոլիտ, կարող են հեշտությամբ հեռացվել։
Բացի այդ, հակադարձ օսմոսի թաղանթը արոմատիկ ածխաջրածինների, ցիկլոալկանների, ալկանների և նատրիումի քլորիդի բաժանման կարգը տարբեր է։
(2) Բարձր ճնշման պոմպ
Հակադարձ օսմոսի թաղանթի շահագործման ժամանակ ջուրը պետք է բարձր ճնշման պոմպի միջոցով ուղարկվի նշված ճնշմանը՝ աղազրկման գործընթացն ավարտելու համար: Ներկայումս ջերմաէլեկտրակայաններում օգտագործվող բարձր ճնշման պոմպերն ունեն կենտրոնախույս, մխոցային և պտուտակային և այլ ձևեր, որոնցից ամենատարածվածը բազմաստիճան կենտրոնախույս պոմպն է: Այն կարող է հասնել ավելի քան 90%-ի և խնայել էներգիայի սպառումը: Այս տեսակի պոմպը բնութագրվում է բարձր արդյունավետությամբ:
(3) Հակադարձ օսմոսի օնտոլոգիա
Հակադարձ օսմոսի մարմինը համակցված ջրի մաքրման միավոր է, որը որոշակի դասավորությամբ միավորում և միացնում է հակադարձ օսմոսի թաղանթի բաղադրիչները խողովակների հետ։ Մեկ հակադարձ օսմոսի թաղանթը կոչվում է թաղանթային տարր։ Հակադարձ օսմոսի թաղանթի զգայուն բաղադրիչների մի շարք միացված են շարքով՝ որոշակի տեխնիկական պահանջների համաձայն, և հավաքվում են մեկ հակադարձ օսմոսի թաղանթային թաղանթով՝ թաղանթային բաղադրիչ կազմելու համար։
1. Մեմբրանային տարր
Հակադարձ օսմոսի թաղանթային տարր՝ Հակադարձ օսմոսի թաղանթից և հենարանային նյութից պատրաստված հիմնական միավոր՝ արդյունաբերական օգտագործման նպատակով: Ներկայումս կծիկային թաղանթային տարրերը հիմնականում օգտագործվում են ջերմաէլեկտրակայաններում:
Ներկայումս տարբեր մեմբրանային արտադրողներ արտադրում են մեմբրանային բաղադրիչներ տարբեր արդյունաբերական օգտագործողների համար: Ջերմաէլեկտրակայաններում կիրառվող մեմբրանային տարրերը կարելի է մոտավորապես բաժանել հետևյալի՝ բարձր ճնշման ծովային ջրով աղազրկում, հակադարձ օսմոսով մեմբրանային տարրեր, ցածր ճնշման և գերցածր ճնշման աղաջրով աղազրկում, հակադարձ մեմբրանային տարրեր, հակաաղտոտման մեմբրանային տարրեր:
Մեմբրանային տարրերի հիմնական պահանջներն են՝
Ա. Հնարավորինս բարձր թաղանթի փաթեթավորման խտություն։
Բ. Հեշտ չէ կենտրոնացնել բևեռացումը
Գ. Հզոր հակաաղտոտման ունակություն
Դ. Հարմար է մաքրել և փոխարինել թաղանթը
Ե. Գինը էժան է
2. Մեմբրանային թաղանթ
Հակադարձ օսմոսի թաղանթային տարրը հակադարձ օսմոսի մարմնի սարքում բեռնելու համար օգտագործվող ճնշման անոթը կոչվում է թաղանթային պատյան, որը հայտնի է նաև որպես «ճնշման անոթ» արտադրական միավոր՝ Haide Energy-ն, յուրաքանչյուր ճնշման անոթ մոտ 7 մետր երկարություն ունի։
Թաղանթի պատյանը սովորաբար պատրաստված է էպօքսիդային ապակե մանրաթելով ամրացված պլաստիկե կտորից, իսկ արտաքին խոզանակը՝ էպօքսիդային ներկից։ Կան նաև չժանգոտվող պողպատե թաղանթային պատյանի համար նախատեսված որոշ արտադրողներ։ FRP-ի ուժեղ կոռոզիոն դիմադրության պատճառով, ջերմաէլեկտրակայանների մեծ մասը ընտրում է FRP թաղանթային պատյանը։ Ճնշման բաքի նյութը FRP-ն է։
Հակադարձ օսմոսի ջրի մաքրման համակարգի աշխատանքի վրա ազդող գործոնները.
Հատուկ համակարգի պայմանների համար ջրի հոսքը և աղազրկման արագությունը հակադարձ օսմոսի թաղանթի բնութագրերն են, և կան բազմաթիվ գործոններ, որոնք ազդում են հակադարձ օսմոսի մարմնի ջրի հոսքի և աղազրկման արագության վրա, հիմնականում ներառյալ ճնշումը, ջերմաստիճանը, վերականգնման արագությունը, ներթափանցող աղիությունը և pH արժեքը։
(1) Ճնշման ազդեցություն
Հակադարձ օսմոսի թաղանթի մուտքային ճնշումը անմիջականորեն ազդում է թաղանթի հոսքի և հակադարձ օսմոսի թաղանթի աղազրկման արագության վրա: Թաղանթի հոսքի աճը գծային կապ ունի հակադարձ օսմոսի մուտքային ճնշման հետ: Աղազրկման արագությունը գծային կապ ունի ներհոսքային ճնշման հետ, բայց երբ ճնշումը հասնում է որոշակի արժեքի, աղազրկման արագության փոփոխության կորը հակված է հարթ լինելու, և աղազրկման արագությունը այլևս չի աճում:
(2) Ջերմաստիճանի ազդեցությունը
Հակադարձ օսմոսի մուտքի ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ աղազրկման արագությունը նվազում է։ Սակայն ջրի ելքի հոսքը գրեթե գծայինորեն աճում է։ Հիմնական պատճառն այն է, որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ ջրի մոլեկուլների մածուցիկությունը նվազում է, և դիֆուզիայի ունակությունը ուժեղ է, ուստի ջրի հոսքը մեծանում է։ Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ աղի անցման արագությունը հակադարձ օսմոսի թաղանթով կարագանա, ուստի աղազրկման արագությունը կնվազի։ Հում ջրի ջերմաստիճանը կարևոր ցուցանիշ է հակադարձ օսմոսի համակարգի նախագծման համար։ Օրինակ, երբ էլեկտրակայանը ենթարկվում է հակադարձ օսմոսի ճարտարագիտության տեխնիկական վերափոխման, նախագծում հում ջրի ջրի ջերմաստիճանը հաշվարկվում է 25℃-ի համաձայն, իսկ հաշվարկված մուտքի ճնշումը 1.6 ՄՊա է։ Սակայն համակարգի իրական շահագործման ժամանակ ջրի ջերմաստիճանը ընդամենը 8℃ է, և մուտքի ճնշումը պետք է բարձրացվի մինչև 2.0 ՄՊա՝ քաղցրահամ ջրի նախագծային հոսքն ապահովելու համար։ Արդյունքում, համակարգի աշխատանքի էներգիայի սպառումը մեծանում է, հակադարձ օսմոսի սարքի թաղանթային բաղադրիչի ներքին կնքման օղակի ծառայության ժամկետը կրճատվում է, և սարքավորումների սպասարկման քանակը մեծանում է։
(3) Աղի պարունակության ազդեցությունը
Ջրում աղի կոնցենտրացիան կարևոր ցուցանիշ է, որը ազդում է թաղանթի օսմոտիկ ճնշման վրա, և թաղանթի օսմոտիկ ճնշումը մեծանում է աղի պարունակության աճին զուգընթաց: Այն դեպքում, երբ հակադարձ օսմոսի մուտքային ճնշումը մնում է անփոփոխ, մուտքային ջրի աղի պարունակությունը մեծանում է: Քանի որ օսմոտիկ ճնշման աճը չեզոքացնում է մուտքային ուժի մի մասը, հոսքը նվազում է, և աղազրկման արագությունը նույնպես նվազում է:
(4) Վերականգնման մակարդակի ազդեցությունը
Հակադարձ օսմոսի համակարգի վերականգնման արագության աճը կհանգեցնի թաղանթային տարրի մուտքային ջրի աղի պարունակության բարձրացմանը՝ հոսքի ուղղությամբ, ինչը կհանգեցնի օսմոտիկ ճնշման աճի: Սա կչեզոքացնի հակադարձ օսմոսի մուտքային ջրի ճնշման շարժիչ ազդեցությունը, այդպիսով նվազեցնելով ջրի ելքի հոսքը: Թաղանթային տարրի մուտքային ջրում աղի պարունակության աճը հանգեցնում է քաղցրահամ ջրում աղի պարունակության աճի, այդպիսով նվազեցնելով աղազրկման արագությունը: Համակարգի նախագծման մեջ հակադարձ օսմոսի համակարգի առավելագույն վերականգնման արագությունը կախված չէ օսմոտիկ ճնշման սահմանափակումից, այլ հաճախ կախված է հում ջրում աղի կազմից և պարունակությունից, քանի որ վերականգնման արագության բարելավման հետ մեկտեղ, խտացման գործընթացում կմեծանան միկրոլուծվող աղերը, ինչպիսիք են կալցիումի կարբոնատը, կալցիումի սուլֆատը և սիլիցիումը:
(5) pH արժեքի ազդեցությունը
Տարբեր տեսակի թաղանթային տարրերի համար կիրառելի pH-ի միջակայքը մեծապես տարբերվում է: Օրինակ՝ ացետատային թաղանթի ջրի հոսքը և աղազրկման արագությունը հակված են կայուն մնալ 4-8 pH արժեքի միջակայքում և մեծապես տուժում են 4-ից ցածր կամ 8-ից բարձր pH արժեքի միջակայքում: Ներկայումս արդյունաբերական ջրամաքրման մեջ օգտագործվող թաղանթային նյութերի մեծ մասը կոմպոզիտային նյութեր են, որոնք հարմարվում են pH արժեքի լայն միջակայքին (pH արժեքը կարող է կարգավորվել 3-10 միջակայքում՝ անընդհատ աշխատանքի դեպքում), և թաղանթային հոսքը և աղազրկման արագությունը այս միջակայքում համեմատաբար կայուն են:
Հակադարձ օսմոսի թաղանթային նախնական մշակման մեթոդ.
Հակադարձ օսմոսի թաղանթային ֆիլտրացիան տարբերվում է ֆիլտրի շերտի ֆիլտրի ֆիլտրացումից, քանի որ ֆիլտրի շերտը լրիվ ֆիլտրացիա է, այսինքն՝ հում ջուրն ամբողջությամբ անցնում է ֆիլտրի շերտով։ Հակադարձ օսմոսի թաղանթային ֆիլտրացիան խաչաձև հոսքի ֆիլտրման մեթոդ է, այսինքն՝ հում ջրի մեջ պարունակվող ջրի մի մասը թաղանթի միջով անցնում է ուղղահայաց ուղղությամբ՝ թաղանթի հետ միասին։ Այս պահին աղերը և տարբեր աղտոտիչները կլանվում են թաղանթի կողմից և դուրս են մղվում հում ջրի մնացած մասից, որը հոսում է թաղանթի մակերեսին զուգահեռ, սակայն աղտոտիչները չեն կարող ամբողջությամբ դուրս բերվել։ Ժամանակի ընթացքում մնացորդային աղտոտիչները կխորացնեն թաղանթի տարրերի աղտոտումը։ Եվ որքան բարձր են հում ջրի աղտոտիչները և վերականգնման արագությունը, այնքան արագ է թաղանթի աղտոտումը։
1. Մասշտաբի կառավարում
Երբ չլուծվող աղերը հում ջրում անընդհատ կենտրոնանում են թաղանթային տարրում և գերազանցում են իրենց լուծելիության սահմանը, դրանք նստվածք են տալիս հակադարձ օսմոսի թաղանթի մակերեսին, որը կոչվում է «շերտավորում»։ Երբ որոշվում է ջրի աղբյուրը, հակադարձ օսմոսի համակարգի վերականգնման արագության մեծացմանը զուգընթաց, մեծանում է շերտավորման ռիսկը։ Ներկայումս ընդունված է բարձրացնել վերամշակման արագությունը՝ ջրի պակասի կամ կեղտաջրերի արտանետման շրջակա միջավայրի վրա ազդեցության պատճառով։ Այս դեպքում հատկապես կարևոր են շերտավորման դեմ մտածված միջոցառումները։ Հակադարձ օսմոսի համակարգում տարածված հրակայուն աղերն են CaCO3-ը, CaSO4-ը և Si02-ը, իսկ շերտավորում առաջացնող այլ միացություններն են CaF2-ը, BaS04-ը, SrS04-ը և Ca3(PO4)2-ը։ Շերտավորման արգելակման տարածված մեթոդը շերտավորման արգելակիչ ավելացնելն է։ Իմ արհեստանոցում օգտագործվող շերտավորման արգելակիչները Nalco PC191-ը և Եվրոպա և Ամերիկա NP200-ն են։
2. Կոլոիդային և պինդ մասնիկների աղտոտվածության վերահսկում
Կոլոիդային և մասնիկային աղտոտումը կարող է լրջորեն ազդել հակադարձ օսմոսի թաղանթի տարրերի աշխատանքի վրա, օրինակ՝ զգալիորեն նվազեցնել քաղցրահամ ջրի արտադրությունը, երբեմն նաև նվազեցնել աղազրկման արագությունը։ Կոլոիդային և մասնիկային աղտոտման սկզբնական ախտանիշը հակադարձ օսմոսի թաղանթի բաղադրիչների մուտքի և ելքի միջև ճնշման տարբերության մեծացումն է։
Հակադարձ օսմոսի թաղանթային տարրերում ջրի կոլոիդը և մասնիկները գնահատելու ամենատարածված միջոցը ջրի SDI արժեքը չափելն է, որը երբեմն կոչվում է F արժեք (աղտոտման ինդեքս), որը հակադարձ օսմոսի նախնական մշակման համակարգի աշխատանքը վերահսկելու կարևոր ցուցանիշներից մեկն է։
SDI-ն (տիղմի խտության ինդեքս) ջրի զտման արագության փոփոխությունն է ժամանակի միավորում՝ ցույց տալով ջրի որակի աղտոտվածությունը: Ջրում կոլոիդային և մասնիկային նյութերի քանակը կազդի SDI-ի չափի վրա: SDI-ի արժեքը կարող է որոշվել SDI սարքի միջոցով:
3. Մեմբրանային մանրէային աղտոտման վերահսկում
Հում ջրում միկրոօրգանիզմները հիմնականում ներառում են մանրէներ, ջրիմուռներ, սնկեր, վիրուսներ և այլ բարձրակարգ օրգանիզմներ: Հակադարձ օսմոսի գործընթացում ջրում միկրոօրգանիզմները և լուծված սննդանյութերը անընդհատ կկենտրոնանան և կհարստացվեն թաղանթային տարրում, որը դառնում է իդեալական միջավայր և գործընթաց բիոթաղանթի ձևավորման համար: Հակադարձ օսմոսի թաղանթային բաղադրիչների կենսաբանական աղտոտումը լրջորեն կազդի հակադարձ օսմոսի համակարգի աշխատանքի վրա: Հակադարձ օսմոսի բաղադրիչների մուտքի և ելքի միջև ճնշման տարբերությունը արագորեն մեծանում է, ինչը հանգեցնում է թաղանթային բաղադրիչների ջրային ելքի նվազմանը: Երբեմն կենսաբանական աղտոտում է տեղի ունենում ջրի արտադրության կողմում, ինչը հանգեցնում է արտադրված ջրի աղտոտմանը: Օրինակ, որոշ ջերմաէլեկտրակայաններում հակադարձ օսմոսի սարքերի սպասարկման ժամանակ կանաչ մամուռ է հայտնաբերվում թաղանթային տարրերի և քաղցրահամ ջրի խողովակների վրա, ինչը տիպիկ մանրէային աղտոտում է:
Երբ թաղանթային տարրը աղտոտվում է միկրոօրգանիզմներով և առաջացնում է կենսաթաղանթ, թաղանթային տարրի մաքրումը շատ դժվար է դառնում: Բացի այդ, կենսաթաղանթները, որոնք ամբողջությամբ չեն հեռացվում, կրկին կհանգեցնեն միկրոօրգանիզմների արագ աճի: Հետևաբար, միկրոօրգանիզմների վերահսկումը նույնպես նախնական մշակման ամենակարևոր խնդիրներից մեկն է, հատկապես հակադարձ օսմոսային նախնական մշակման համակարգերի համար, որոնք որպես ջրի աղբյուրներ օգտագործում են ծովի ջուր, մակերեսային ջրեր և կեղտաջրեր:
Թաղանթային միկրոօրգանիզմների կանխարգելման հիմնական մեթոդներն են՝ քլորը, միկրոֆիլտրացիոն կամ ուլտրաֆիլտրացիոն մշակումը, օզոնի օքսիդացումը, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներով ստերիլիզացումը, նատրիումի բիսուլֆիտի ավելացումը: Ջերմաէլեկտրակայանների ջրամաքրման համակարգում լայնորեն օգտագործվող մեթոդներն են քլորային ստերիլիզացումը և ուլտրաֆիլտրացիոն ջրի մաքրման տեխնոլոգիան՝ հակադարձ օսմոսից առաջ:
Որպես ստերիլիզացնող միջոց, քլորը կարող է արագորեն ինակտիվացնել բազմաթիվ պաթոգեն միկրոօրգանիզմներ: Քլորի արդյունավետությունը կախված է քլորի կոնցենտրացիայից, ջրի pH-ից և շփման ժամանակից: Ճարտարագիտական կիրառություններում ջրում մնացորդային քլորը սովորաբար վերահսկվում է 0.5~1.0 մգ-ից ավելիի դեպքում, իսկ ռեակցիայի ժամանակը վերահսկվում է 20~30 րոպեի դեպքում: Քլորի դեղաչափը պետք է որոշվի կարգաբերման միջոցով, քանի որ ջրի մեջ օրգանական նյութը նույնպես կօգտագործի քլորը: Քլորն օգտագործվում է ստերիլիզացման համար, և pH-ի լավագույն գործնական արժեքը 4~6 է:
Ծովային ջրային համակարգերում քլորացման կիրառումը տարբերվում է աղի ջրում քլորացման կիրառումից։ Ծովային ջրում սովորաբար կա մոտ 65 մգ բրոմ։ Երբ ծովային ջուրը քիմիապես մշակվում է ջրածնով, այն նախ փոխազդում է հիպոքլորաթթվի հետ՝ առաջացնելով հիպոբրոմաթթու, այնպես որ դրա մանրէասպան ազդեցությունը հիպոքլորաթթվի փոխարեն հիպոբրոմաթթու է, և հիպոբրոմաթթուն չի քայքայվի ավելի բարձր pH արժեքի դեպքում։ Հետևաբար, քլորացման ազդեցությունն ավելի լավ է, քան աղի ջրում։
Քանի որ կոմպոզիտային նյութի թաղանթային տարրը որոշակի պահանջներ ունի ջրում մնացորդային քլորի վերաբերյալ, քլորի մանրէազերծումից հետո անհրաժեշտ է իրականացնել քլորազրկման վերականգնման մշակում։
4. Օրգանական աղտոտվածության վերահսկողություն
Օրգանական նյութի մեմբրանի մակերեսին ադսորբցիան կհանգեցնի մեմբրանի հոսքի նվազմանը, իսկ ծանր դեպքերում՝ կառաջացնի մեմբրանի հոսքի անդառնալի կորուստ և կազդի մեմբրանի գործնական կյանքի վրա։
Մակերևութային ջրերի դեպքում ջրի մեծ մասը բնական արտադրանք է, որը կոագուլյացիոն մաքրման, DC կոագուլյացիոն ֆիլտրացիայի և ակտիվացված ածխածնային ֆիլտրացիայի համակցված մշակման գործընթացի միջոցով կարող է զգալիորեն նվազեցնել ջրում օրգանական նյութերի պարունակությունը՝ բավարարելով հակադարձ օսմոսի ջրի պահանջները։
5. Կոնցենտրացիայի բևեռացման վերահսկում
Հակադարձ օսմոսի գործընթացում երբեմն մեմբրանի մակերեսին գտնվող կոնցենտրացված ջրի և ներթափանցող ջրի միջև առաջանում է բարձր կոնցենտրացիայի գրադիենտ, որը կոչվում է կոնցենտրացիայի բևեռացում: Այս երևույթի դեպքում մեմբրանի մակերեսին ձևավորվում է համեմատաբար բարձր կոնցենտրացիայի և համեմատաբար կայուն, այսպես կոչված, «կրիտիկական շերտ», որը խոչընդոտում է հակադարձ օսմոսի գործընթացի արդյունավետ իրականացմանը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ կոնցենտրացիայի բևեռացումը մեծացնում է լուծույթի թափանցելիության ճնշումը մեմբրանի մակերեսին, և հակադարձ օսմոսի գործընթացի շարժիչ ուժը կնվազի, ինչը հանգեցնում է ջրի ելքի և աղազրկման արագության նվազմանը: Երբ կոնցենտրացիայի բևեռացումը լուրջ է, որոշ թեթևակի լուծված աղեր նստվածք են տալիս և նստվածք են տալիս մեմբրանի մակերեսին: Կոնցենտրացիայի բևեռացումից խուսափելու համար արդյունավետ մեթոդն այն է, որ կոնցենտրացված ջրի հոսքը միշտ պահպանի տուրբուլենտ վիճակ, այսինքն՝ մուտքային հոսքի արագությունը մեծացնելով՝ կոնցենտրացված ջրի հոսքի արագությունը մեծացնելու համար, որպեսզի միկրոլուծված աղի կոնցենտրացիան մեմբրանի մակերեսին նվազի մինչև ամենացածր արժեքը: Բացի այդ, հակադարձ օսմոսի ջրի մաքրման սարքի անջատումից հետո, փոխարինված խտացված ջրի կողքին գտնվող խտացված ջուրը պետք է ժամանակին լվացվի։
նկարագրություն 2