- Tractatio Gasorum Residuorum
- Curatio Faecis
- Curatio Aquae
- Arca Purificationis Aquae Portatilis Typus - Systema RO
- Systema osmosis inversae chalybis inoxidabilis
- Systema Aquae Tractandae in Continetoribus
- Systema desalinationis aquae marinae
- Systema Purgationis Aquae UF
- Systema Purgationis Aquae NF
- Systema Purgationis Aquae EDI etc.
- Linea Impletionis Aquae pro Lagena/Situla/Sacculo
- Systema Purgationis Aquae Cloacalis MBR
- Curatio aquae completa
0102III0405
Systema Osmosis Reversae Industriale
Introductio Proiecti
Principium systematis osmosis inversae
Ad certam temperaturam, membrana semipermeabilis adhibetur ad aquam dulcem a salsa separandam. Aqua dulcis per membranam semipermeabilem ad salsam movetur. Cum gradus liquidi in latere salino ventriculi dextri crescit, certa pressio generatur ne aqua dulcis e ventriculo sinistro ad latus salinum moveatur, et tandem aequilibrium pervenitur. Pressio aequilibrii hoc tempore pressio osmotica solutionis appellatur, et hoc phaenomenon osmosis appellatur. Si pressio externa pressionem osmoticam excedens lateri salino ventriculi dextri applicatur, aqua in solutione salina ventriculi dextri per membranam semipermeabilem ad aquam dulcem ventriculi sinistri movebitur, ita ut aqua dulcis ab aqua salsa separari possit. Hoc phaenomenon contrarium est phaenomeni permeabilitatis, quod phaenomenon permeabilitatis inversae appellatur.
Ergo, fundamentum systematis desalinationis osmosis inversae est
(1) Permeabilitas selectiva membranae semipermeabilis, id est, aquam selective permittit sed salem non permittit;
(2) Pressio externa camerae salinae maior est quam pressio osmotica camerae salinae et camerae aquae dulcis, quae vim impellentem praebet aquae ad movendum e camera salina ad cameram aquae dulcis. Pressiones osmoticae typicae pro quibusdam solutionibus in tabula infra monstrantur.
Membrana semipermeabilis supradicta, quae ad aquam dulcem ab aqua salsa separandam adhibetur, membrana osmosis inversae appellatur. Membrana osmosis inversae plerumque ex materiis polymericis constat. Hodie, membrana osmosis inversae in centralibus electricis thermalibus adhibita plerumque ex materiis compositis polyamidicis aromaticis constat.
Technologia osmosis inversae RO (Osmosis Inversae) est technologia separationis et filtrationis per membranam quae differentia pressionis innititur. Magnitudo pororum eius tam parva est quam nanometrum (1 nanometrum = 10⁻⁹ metra). Sub certa pressione, moleculae H2O per membranam RO transire possunt; sales inorganici, iones metallorum gravium, materia organica, colloida, bacteria, virus, et aliae impuritates in aqua fonte per membranam RO transire non possunt, ita ut aqua pura quae transire potest et aqua concentrata quae non potest stricte distingui possint.
In applicationibus industrialibus, officinae osmosis inversae apparatu speciali utuntur ad processum osmosis inversae faciliorem reddendum. Systemata osmosis inversae industrialia ad magnas aquae volumina tractanda destinantur et in variis industriis, inter quas agricultura, pharmaceutica, et fabricatio, adhibentur. Apparatus in his systematibus adhibitus specialiter designatus est ad efficiendum ut processus osmosis inversae efficax et utilis sit in producenda aqua dulci ex fontibus aquae salsae.
Processus osmosis inversae est technologia magni momenti ad desalinationem aquae marinae, quae aquam recentem praebere potest locis ubi aqua rara est vel ubi fontes aquae traditionales polluti sunt. Dum apparatus et technologia osmosis inversae progrediuntur, processus manet solutio clavis ad inopiam aquae et quaestiones qualitatis toto orbe terrarum.
Proprietates principales membranae osmosis inversae:
Directio et proprietates separationis separationis membranae
Membrana osmosis inversae in usu est membrana asymmetrica, cum uno strato superficiali et uno strato sustentante; directionem et selectivitatem manifestam habet. Directivitas, quae dicitur, est superficiem membranae in salsam sub alta pressione ad desalificandum mittere; pressio permeabilitatem aquae membranae auget, et celeritas desalinationis quoque crescit. Cum stratum sustentans membranae in salsam sub alta pressione ponitur, celeritas desalinationis fere nulla est cum pressione crescente, sed permeabilitas aquae valde augetur. Ob hanc directionalitatem, non potest inverse adhiberi cum applicatur.
Proprietates separationis osmosis inversae pro ionibus et materia organica in aqua non eaedem sunt, quae sic summari possunt:
(1) Materia organica facilius separatur quam materia inorganica.
(2) Electrolyta facilius separantur quam non-electrolyta. Electrolyta cum magnis oneribus facilius separantur, et eorum remotiones plerumque hoc ordine sunt: Fe3+ > Ca2+ > Na+ PO43 → SO42 → C | - pro electrolyto, quo maior molecula, eo facilius removetur.
(3) Celeritas remotionis ionum inorganicorum cum hydrato et radio ionum hydratorum in statu hydrationis ionum coniungitur. Quo maior radius ionis hydrati, eo facilius removetur. Ordo celeritatum remotionis est ut sequitur:
Mg2+, Ca2+> Li+ > Na+ > K+; F-> C|-> Br-> NO3-
(4) Regulae separationis materiae organicae polaris:
Aldehydum > Alcohol > Amina > Acidum, amina tertiaria > Amina secundaria > Amina primaria, acidum citricum > Acidum tartaricum > Acidum malicum > Acidum lacticum > Acidum aceticum
Recentes progressus in curatione gasorum excrementorum significantem progressum repraesentant in provocationibus environmentalibus tractandis, simulque occasiones praebent negotiis ut modo sustinabili et ecologico floreant. Haec solutio nova, cum promissione sua efficientiae magnae, sumptus operandi humiles et nullae pollutionis secundariae, effectum positivum in campis curationis gasorum excrementorum et tutelae environmentalis habitura est.
(5) Isomeri parium: tert- > Differentia (iso-) > Zhong (sec-) > Originalia (pri-)
(6) Bona est efficacia separationis salis natrii ex materia organica, dum organismi phenoli et ordinis phenoli separationem negativam ostendunt. Cum solutiones aquosae materiarum organicarum polarium vel non polarium, dissociatarum vel non dissociatarum membrana separantur, vires interactionis inter materiam solutam, solvens et membranam permeabilitatem selectivam membranae determinant. Hae effectus includunt vim electrostaticam, vim ligationis hydrogenii, hydrophobicitatem et translationem electronum.
(7) Generaliter, substantiae solutae parum momenti habent in proprietates physicas vel proprietates translationis membranae. Solum phenolum vel quaedam composita organica ponderis molecularis humilis cellulosae acetatum in solutione aquosa expandere facient. Praesentia horum componentium fluxum aquae membranae plerumque minuet, interdum multum.
(8) Effectus remotionis nitrati, perchlorati, cyanidi et thiocyanati non tam bonus est quam chloridi, et effectus remotionis salis ammonii non tam bonus est quam salis natrii.
(9) Pleraque elementa quorum massa molecularis relativa maior est quam 150, sive electrolytica sive non electrolytica, bene removeri possunt.
Praeterea, ordo separationis membranae osmosis inversae pro hydrocarbonibus aromaticis, cycloalcanis, alcanis et natrii chloridi differt.
(2) Antlia altae pressionis
In operatione membranae osmosis inversae, aqua ad pressionem definitam per antliam altae pressionis mitti debet ut processus desalinisationis perficiatur. Hodie, antliae altae pressionis in stationibus electricis thermalibus adhibitae formas centrifugas, embolas, cochleas, aliasque habent, inter quas antlia centrifuga multi-stadionalis latissime adhibetur. Haec plus quam 90% attingere et consumptionem energiae servare potest. Hoc genus antliae alta efficacia insignitur.
(3) Ontologia osmosis inversae
Corpus osmosis inversae est unitas composita curationis aquae quae componentes membranae osmosis inversae cum tubis in certa dispositione coniungit et connectit. Membrana osmosis inversae singularis elementum membranae appellatur. Numerus sensorius componentes membranae osmosis inversae in serie secundum certas necessitates technicas connectitur et cum unica membrana osmosis inversae involucro componitur ad componentem membranae formandum.
1. Elementum membranae
Elementum membranae osmosis inversae Unitas fundamentalis ex membrana osmosis inversae et materia sustentante facta cum functione usus industrialis. Hodie, elementa membranae spiralis imprimis in centralibus electricis thermalibus adhibentur.
In praesenti, varii fabri membranarum varietatem elementorum membranarum pro variis usoribus industrialibus producunt. Elementa membranarum in stationibus electricis thermalibus adhibita grosse dividi possunt in: elementa membranarum ad desalinationem aquae marinae altae pressionis et osmosis inversae; elementa membranarum ad desalinationem aquae salsatae humilis pressionis et pressionis infimae; elementa membranarum ad incrustationes prohibendas.
Requisita fundamentalia elementorum membranae sunt:
A. Densitas pelliculae quam maxima.
B. Non facile polarizatio concentrationis
C. Magna facultas contra pollutionem
D. Commodum est membranam purgare et reponere.
E. Pretium vile est.
2. Membrana testae
Vas pressorium, quod ad membranam osmosis inversae in corpore osmosis inversae onerandam adhibetur, membrana testacea, quae etiam "vas pressorium" appellatur, unitas fabricationis Haide Energy est; unumquodque vas pressorium circiter septem metra longum est.
Tegumentum membranae plerumque ex tela plastica epoxy fibra vitrea firmata fit, penicillum autem externum e pigmento epoxy. Sunt etiam nonnulli fabri productorum tegumentorum membranae chalybis inoxidabilis. Propter validam resistentiam corrosionis FRP, pleraeque centrales thermoelectricae tegumentum membranae FRP eligunt. Materia vasis pressionis FRP est.
Factores qui functionem systematis curationis aquae osmosis inversae afficiunt:
Pro condicionibus systematis specificis, fluxus aquae et celeritas desalinisationis sunt proprietates membranae osmosis inversae, et multi sunt factores qui fluxum aquae et celeritatem desalinisationis corporis osmosis inversae afficiunt, inter quos praecipue pressio, temperatura, celeritas recuperationis, salinitas influentis et valor pH.
(1) Effectus pressionis
Pressio ingressus membranae osmosis inversae directe fluxum membranae et ratem desalinationis membranae osmosis inversae afficit. Incrementum fluxus membranae relationem linearem cum pressione ingressus osmosis inversae habet. Ratio desalinationis relationem linearem cum pressione influentis habet, sed cum pressio valorem certum attingit, curva mutationis rate desalinationis plana esse solet et rate desalinationis non amplius crescit.
(2) Effectus temperaturae
Celeritas desalinationis cum temperatura ingressus osmosis inversae augetur decrescit. Attamen fluxus aquae productae fere lineariter crescit. Causa principalis est quod, temperatura crescente, viscositas molecularum aquae minuitur et facultas diffusionis valida est, itaque fluxus aquae augetur. Cum temperatura crescente, celeritas salis per membranam osmosis inversae transeuntis accelerabitur, itaque celeritas desalinationis minuetur. Temperatura aquae crudae est index referentialis magni momenti pro designatione systematis osmosis inversae. Exempli gratia, cum statio electrica transformationem technicam machinationis osmosis inversae subit, temperatura aquae crudae in designatione secundum 25℃ computatur, et pressio ingressus computata est 1.6MPa. Attamen temperatura aquae in operatione actuali systematis tantum 8℃ est, et pressio ingressus ad 2.0MPa augeri debet ut fluxus designatus aquae dulcis confirmetur. Propterea, consumptio energiae operationis systematis augetur, vita anuli obturantis interni membranae instrumenti osmosis inversae brevior fit, et quantitas sustentationis instrumenti augetur.
(3) Effectus quantitatis salis
Concentratio salis in aqua est index magni momenti qui pressionem osmoticam membranae afficit, et pressio osmotica membranae crescit cum incremento salis. Sub condicione quo pressio ingressus osmosis inversae immutata manet, contentum salis aquae ingressus augetur. Quia incrementum pressionis osmoticae partem vis ingressus compensat, fluxus decrescit et celeritas desalinationis quoque decrescit.
(4) Influentia recuperationis celeritatis
Incrementum recuperationis celeritatis systematis osmosis inversae ad maiorem salis copiam in aqua influens elementi membranae secundum directionem fluxus ducet, quod incrementum pressionis osmoticae efficax erit. Hoc vim impulsivam pressionis aquae influens osmosis inversae compensabit, ita fluxum aquae productam minuens. Incrementum salis copiae in aqua influens elementi membranae ad incrementum salis copiae in aqua dulci ducit, ita celeritatem desalinationis minuens. In consilio systematis, maxima celeritas recuperationis systematis osmosis inversae non a limitatione pressionis osmoticae pendet, sed saepe a compositione et contento salis in aqua cruda, quia cum melioratione celeritatis recuperationis, sales microsolubiles, ut calcii carbonas, calcii sulfas et silicium, in processu concentrationis incrustabuntur.
(5) Influentia valoris pH
Ambitus pH ad varia genera elementorum membranae applicabilis valde variat. Exempli gratia, fluxus aquae et celeritas desalinationis membranae acetatae plerumque stabiles sunt in ambitu valoris pH 4-8, et magnopere afficiuntur in ambitu valoris pH infra 4 vel supra 8. Hodie, maxima pars materiarum membranae in curatione aquae industriali adhibitarum sunt materiae compositae, quae ad latum ambitum valoris pH accommodantur (pH in ambitu 3-10 in operatione continua regi potest, et fluxus membranae et celeritas desalinationis in hoc ambitu relative stabiles sunt).
Methodus prae-tractationis membranae osmosis inversae:
Filtratio membranae osmosis inversae a filtratione per stratum filtratorium differt; stratum filtratorium est filtratio plena, id est, aqua cruda per totum stratum filtratorium percurrit. Filtratio membranae osmosis inversae est methodus filtrationis fluxus transversalis, id est, pars aquae in aqua cruda per membranam in directione verticali cum membrana transit. Hoc tempore, sales et varia sordes a membrana intercipiuntur, et a reliqua parte aquae crudae parallele superficiei membranae fluente transportantur, sed sordes non plene removeri possunt. Tempore procedente, sordes residuae pollutionem elementi membranae graviorem facient. Et quo altiores sordes aquae crudae et recuperationis rata, eo velocior pollutio membranae.
1. Imperium scalae
Cum sales insolubiles in aqua cruda continuo in elemento membranae concentrantur et limitem solubilitatis excedunt, in superficie membranae osmosis inversae praecipitant, quod "scaling" appellatur. Cum fons aquae determinatur, cum recuperatio systematis osmosis inversae augetur, periculum scaling augetur. Hodie, mos est rationes recirculationis augere propter inopiam aquae vel effectus ambientales ex emissione aquarum sordidum. Hoc in casu, prudentes mensurae scaling moderandi maxime magni momenti sunt. In systemate osmosis inversae, sales refractarii communes sunt CaCO3, CaSO4 et SiO2, et alia composita quae scaling producere possunt sunt CaF2, BaS04, SrSO4 et Ca3(PO4)2. Methodus communis inhibitionis scaling est inhibitorem scaling addere. Inhibitores scaling in officina mea adhibiti sunt Nalco PC191 et Europa et America NP200.
2. Imperium contaminationis colloidalium et particularum solidarum
Incrustationes colloidum et particularum graviter afficere possunt functionem elementorum membranae osmosis inversae, exempli gratia, significanter reducunt productionem aquae dulcis, interdum etiam ratem desalinationis minuunt. Primum indicium incrustationis colloidum et particularum est augmentum differentiae pressionis inter introitum et exitum elementorum membranae osmosis inversae.
Frequentissima ratio iudicandi colloides aquae et particulas in elementis membranae osmosis inversae est metiri valorem SDI aquae, interdum valor F (index pollutionis) appellatum, qui est unus ex indices magni momenti ad operationem systematis prae-tractationis osmosis inversae monitorandam.
SDI (index densitatis limi) est mutatio celeritatis filtrationis aquae per unitatem temporis ad pollutionem qualitatis aquae indicandam. Quantitas colloidum et materiae particularum in aqua magnitudinem SDI afficiet. Valor SDI instrumento SDI determinari potest.
3. Imperium contaminationis microbialis membranae
Inter microorganismos in aqua cruda praecipue sunt bacteria, algae, fungi, virus, aliaque organisma superiora. In processu osmosis inversae, microorganismi et nutrimenta in aqua dissoluta continuo concentrantur et in elemento membranae ditabuntur, quod fit ambitus et processus idealis ad formationem biopelliculae. Contaminatio biologica partium membranae osmosis inversae graviter afficiet functionem systematis osmosis inversae. Differentia pressionis inter introitum et exitum partium osmosis inversae celeriter crescit, quod ad diminutionem aquae productae partium membranae ducit. Interdum contaminatio biologica in parte productionis aquae occurrit, quae ad contaminationem aquae productae ducit. Exempli gratia, in conservatione instrumentorum osmosis inversae in quibusdam stationibus electricis thermalibus, muscus viridis in elementis membranae et tubis aquae dulcis invenitur, quae est typica pollutio microbica.
Postquam membrana microorganismis contaminata est et biopelliculam producit, purgatio eius difficillima est. Praeterea, biopelliculae quae non plene remotae sunt, celerem microorganismorum incrementum iterum efficient. Ergo, moderatio microorganismorum etiam unum ex gravissimis operibus praeparationis est, praesertim pro systematibus praeparationis osmosis inversae quae aquam marinam, aquam superficialem et aquam residuam ut fontes aquae utuntur.
Methodi praecipuae ad microorganismos membranaceos prohibendos sunt: chlorum, curatio per microfiltrationem vel ultrafiltrationem, oxidatio ozoni, sterilizatio ultraviolaceae, additio natrii bisulfiti. Methodi vulgo adhibitae in systemate curationis aquae stationum electricarum thermalium sunt sterilizatio per chlorinationem et technologia curationis aquae per ultrafiltrationem ante osmosim inversam.
Chlorum, ut agens sterilisans, multos microorganismos pathogenos celeriter inactivare potest. Efficacia chlori a concentratione chlori, pH aquae, et tempore contactus pendet. In applicationibus machinalibus, chlorum residuum in aqua plerumque plus quam 0.5~1.0mg regitur, et tempus reactionis ad 20~30min regitur. Dosis chlori per detectionem determinanda est, quia materia organica in aqua etiam chlorum consumet. Chlorum ad sterilizationem adhibetur, et optimus valor pH practicus est 4~6.
Usus chlorinationis in systematibus aquae marinae differt ab eo qui in aqua salsata est. Solet esse circiter 65mg bromi in aqua marina. Cum aqua marina hydrogenio chemice tractatur, primum cum acido hypochloroso reagit ad acidum hypobromosum formandum, ita ut effectus eius bactericidalis sit acidum hypohumidum potius quam acidum hypochlorosum, et acidum hypobromosum non putrescat ad valorem pH altioris. Ergo, effectus chlorinationis melior est quam in aqua salsata.
Quia elementum membranae ex materia composita certas necessitates de chloro residuo in aqua habet, necesse est curationem dechlorinationis reductionis post sterilisationem chloro perficere.
4. Imperium pollutionis organicae
Adsorptio materiae organicae in superficiem membranae diminutionem fluxus membranae efficiet, et in casibus gravibus, iacturam irreversibilem fluxus membranae causabit et vitam practicam membranae afficiet.
Pro aquis superficialibus, maxima pars aquae est producta naturalia, quae per clarificationem coagulationis, filtrationem coagulationis DC et filtrationem carbonis activati coniunctam, materiam organicam in aqua magnopere reducere potest, ut requisitis aquae osmosis inversae satisfaciat.
5. Imperium polarizationis concentrationis
In processu osmosis inversae, interdum magna gradiens concentrationis inter aquam concentratam in superficie membranae et aquam influentem existit, quod polarizatio concentrationis appellatur. Cum hoc phaenomenon accidit, stratum concentrationis relative altae et relative stabilis, quod "stratum criticum" appellatur, in superficie membranae formatur, quod impedit efficax exsecutionem processus osmosis inversae. Hoc fit quia polarizatio concentrationis pressionem permeabilem solutionis in superficie membranae augebit, et vis impulsiva processus osmosis inversae minuetur, quod ad reductionem aquae proventus et desalinationis celeritatis ducit. Cum polarizatio concentrationis gravis est, nonnullae sales leviter dissolutae praecipitabunt et in superficie membranae squamas formabunt. Ad polarizationem concentrationis vitandam, methodus efficax est fluxum aquae concentratae semper statum turbulentum servare facere, id est, augendo celeritatem fluxus ingressus, celeritatem fluxus aquae concentratae augemus, ita ut concentratio salis micro-dissoluti in superficie membranae ad valorem infimum reducatur; Praeterea, postquam instrumentum curationis aquae osmosis inversae clausum est, aqua concentrata a latere aquae concentratae substitutae tempore abluenda est.
descriptio2