Kas yra atvirkštinio osmoso duomenų rinkimas ir normalizavimas?

Visos šios eksploatavimo sąlygos tiesiogiai veikia RO membranų pagaminamo permeato vandens kokybę ir kiekį. Tačiau kadangi šios eksploatavimo sąlygos nuolat kinta, neįmanoma palyginti stebimų tam tikrų parametrų našumo viename taške ir palyginti jų su kitu tašku skirtingomis eksploatavimo sąlygomis. Kintantys veiksniai, tokie kaip temperatūra, tiekiamo vandens kokybė, permeato srautas ir sistemos regeneracijos rodikliai, turi įtakos membranos veikimui.

Normalizavus RO duomenis, vartotojas gali palyginti RO membranos veikimą su nustatytu standartu, kuris nepriklauso nuo kintančių darbo sąlygų. Normalizuoti duomenys išmatuos tiesioginę RO membranos būklę ir parodys tikrąją RO membranos veikimą ir būklę.

Nenormalizuoti duomenys gali būti klaidinantys, nes daugybė kintamųjų gali sukelti pokyčius, kurie gali atrodyti kaip problemos, nors iš tikrųjų taip nėra. Maitinimo vandens temperatūra yra labiausiai pastebima sąlyga, daranti įtaką ro sistema našumas. Bendroji nykščio taisyklė yra apskaičiuoti 1,5 % permeato srauto pokytį kiekvienam Farenheito laipsnio (F⁰) pokyčiui.

Duomenų interpretavimas

RO operatoriui galiausiai rūpi du rezultatai: pagaminamo vandens kokybė ir kiekis. Kaip minėta pirmiau, šiems dviem veiksniams gali turėti įtakos daug kintamųjų, tokių kaip tiekiamo vandens slėgis, sistemos atsistatymas ir tiekiamo vandens kokybės pokyčiai.

Atsižvelgiant į Atvirkštinė osmozė (RO) duomenų rinkimas ir normalizavimas apima tris apskaičiuotas vertes, kurios padeda susidaryti geresnį vaizdą apie tikrąjį membranos veikimą ir tiksliai pašalinti galimas RO sistemos problemas, susijusias su RO sistemos pagaminamo vandens kiekiu ir kokybe. Surinkus eksploatacinius duomenis, normalizavus duomenis, o tada normalizuotų duomenų tendencijas nustatant laikui bėgant ir lyginant vertes su pradinėmis vertėmis (apskaičiuotomis pagal paleidimo vertes, kai RO membranos buvo naujos arba po to, kai jos buvo išvalytos ar pakeistos), galima imtis aktyvių veiksmų, kad būtų išspręstos problemos, kol RO membranos dar nebuvo negrįžtamai pažeistos.

Trys apskaičiuotos vertės, naudojamos stebėjimui ir tendencijų nustatymui, yra šios:
• Normalizuotas permeato srautas (NPF)
• Normalizuotas druskos atmetimas (NSR)
• Normalizuotas slėgio skirtumas (NPD)

Normalizuotas permeato srautas (NPF)

NPF matuoja RO pagaminto permeato vandens kiekį. Jei NPF nukrenta 10–15 % žemiau bazinės vertės (NPF rodmens paleidimo metu su naujomis membranomis arba kai membranos buvo keičiamos ar valomos), tai rodo, kad RO membrana užsiteršė arba yra apnašų susidariusi, ir RO membranas reikia valyti.

Jei NPF padidėja, tai reiškia, kad RO membrana pažeista. Pažeidimą gali sukelti cheminė reakcija (iš Oksidatorius (pvz., chloras) ant membranos arba mechaninė problema (pvz., O žiedo gedimas).

Kaip apskaičiuojamas normalizuotas permeato srautas (NPF)

Normalizuoto permeato srauto (NPF) apskaičiavimo formulė yra:

• NPF = prasiskverbimo srautas x (bazinis aNDP/aNDP) x (bazinis TCF/TCF)

Kur:

• Pašarų TDS = Pašarų laidumas / 2
• Koncentrato koeficientas = (permeato srautas + koncentrato srautas) / koncentrato srautas
• Koncentrato TDS = Pašaro TDS x Koncentrato koeficientas
• Vidutinis grynasis darbinis slėgis (aNDP) = (((tiekimo slėgis + koncentrato slėgis)/2) – ((tiekimo TDS – koncentrato TDS)/200)) – permeato slėgis
• Tiekimo temperatūra C = (5/9) x (tiekimo temperatūra – 32)
• TCF (temperatūros korekcijos koeficientas) = ​​EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+tiekimo temperatūra °C)))

Normalizuotas druskos atmetimas (NSR)

NSR rodo, kaip gerai RO membrana atmeta druskas (teršalus), ir tai turi įtakos permeato vandens kokybei. Jei NSR sumažėja, padidėja per RO membraną praeinančių druskų kiekis, todėl prastėja permeato kokybė. NSR sumažėjimas gali rodyti RO membranos užsiterštumą, apnašų susidarymą ar degradaciją. Gerai veikianti RO membrana turėtų užtikrinti 97–99 % atmetimą. Membrana laikoma „bloga“, kai RO atmetimas sumažėja iki 90 % ar mažiau. Įprasto RO veikimo metu NSR nuolatinio naudojimo metu mažėja. RO membranos paprastai tarnauja kelerius metus, kol jas reikia keisti, o nuolatinis NSR mažėjimas yra normalus membranos senėjimo požymis. Tinkamas RO membranos valymo režimas gali padėti pagerinti NSR.

NSR gali būti naudingas nustatant biologinio užterštumo problemas. Kai susirūpinimą kelia biologinis užterštumas, NSR dažnai padidėja, o NPF sumažėja. Taip yra todėl, kad biologinis užterštumas užsandarina nedidelius RO membranos defektus, taip padidindamas druskų atstumtumą. Laikui bėgant, biologinio užterštumo sluoksnis sensta ir pradeda nykti, o tokios cheminės medžiagos kaip CO2, metanas ir (arba) organinės medžiagos...
Rūgštys pradeda difunduoti per membraną, o tai veikia permeato vandens kokybę (mažiau atmetamos druskos, todėl sumažėja NSR).

Kaip apskaičiuojamas normalizuotas druskos atmetimas (NSR)

Normalizuoto pardavimo atmetimo (NSR) apskaičiavimo formulė yra:

• NSR = 100 ((druskos pralaidumas x (permeato srautas / bazinis permeato srautas) x TCF) x 100)

Kur:

• Permeato TDS = Permeato laidumas x 0,67
• Pašarų TDS = Pašarų laidumas / 2
• Druskos atmetimas = 1 – (permeato TDS / pašarų TDS)
• Druskos praėjimas = 1 – druskos atmetimas
• Tiekimo temperatūra C = (5/9) x (tiekimo temperatūra – 32)
• Temperatūros korekcijos koeficientas (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+ tiekimo temperatūra °C)))

Temperatūros korekcijos koeficiento (TCF) paaiškinimas

Vandens temperatūra yra vienas iš pagrindinių atvirkštinio osmoso membranų veikimo veiksnių. Membranų gamintojai pateikia temperatūros korekcijos koeficientus, skirtus nurodytai darbinei temperatūrai, kurie gali skirtis priklausomai nuo gamintojo ir gali būti apskaičiuojami skirtingais būdais. ASTM metodas, kaip parodyta aukščiau tiek NPF, tiek NSR skaičiavimuose, su membranos koeficientu 2640, naudojamas RO dispersijoms rasti. Membranos koeficientas 2640 naudojamas todėl, kad dauguma mūsų membranų atitiks šį skaičių, o konkretaus koeficiento naudojimo kiekvienai membranai poveikis skaičiavimams yra nereikšmingas.

Normalizuotas slėgio skirtumas (NPD)

NPD (elektrinio slėgio deklaracija) nurodo, koks švarus yra ant membranos esantis vandens padavimo tarpiklis. Šie tarpikliai yra tik maždaug 30 tūkstantųjų colio storio ir yra labai jautrūs užsikimšimui. Užsikimšus, padidėja pasipriešinimas srautui ir slėgio nuolydis.

Laikui bėgant NPD pradės didėti dėl užsiteršimo ir apnašų susidarymo. RO membranas reikėtų valyti, kai DPD padidėja 15–25 % virš pradinės vertės. NPD ir NPF reikėtų stebėti kartu, siekiant nustatyti, kada RO membranas reikia valyti. Dažnai NPF sumažėja, o NPD išlieka nepakitęs. Taip yra tiesiog todėl, kad užsiteršimo / apnašų susidarymo problemos dar neužkimšo tiekiamo vandens tarpiklių. Laikui bėgant, NPD didės kartu su NPF sumažėjimu. NPD sumažėjimą paprastai lemia netinkama įranga arba klaidos, padarytos renkant duomenis.

Jei NPD galima išmatuoti kiekvienam RO etapui, paprastai problemas tarp užsiteršimo ir apnašų susidarymo galima nustatyti pagal padidėjusio slėgio kritimo vietą. Padidėjęs NPD priekinėje RO pakopoje rodo užsiteršimo problemą, o padidėjęs NPD antroje pakopoje – apnašų susidarymą.

Kaip apskaičiuojamas normalizuotas slėgio skirtumas (NPD)

Normalizuoto slėgio skirtumo (NPD) apskaičiavimo formulė yra:

• NPD = Slėgio kritimas x (bazinis vidutinis srautas / vidutinis srautas)

Kur:

• Slėgio kritimas = Padavimo slėgis – Koncentrato slėgis
• Vidutinis srautas = (permeato srautas + koncentrato srautas) / 2