Produk Pilihan

Penapis beg jet denyut/Ruang Bag

Peralatan rawatan kumbahan bersepadu

Sistem Osmosis Songsang Perindustrian

Mesin Osmosis Songsang Jenis Kotak

Sistem Osmosis Songsang Perindustrian

Ciri-ciri utama Sistem Osmosis Songsang Industri ialah kadar penolakan garam yang tinggi. Kadar penyahgaraman membran satu lapisan boleh mencapai 99% yang mengagumkan, manakala sistem osmosis songsang satu peringkat secara amnya boleh mengekalkan kadar penyahgaraman yang stabil lebih 90%. Dalam sistem osmosis songsang dua peringkat, kadar penyahgaraman boleh distabilkan pada lebih 98%. Kadar penolakan garam yang tinggi ini menjadikan osmosis songsang sesuai untuk loji penyahgaraman dan proses perindustrian lain yang memerlukan penyingkiran garam dan bendasing lain daripada air.

Hubungi kami

butiran produk

Pengenalan Projek

Prinsip sistem osmosis songsang

Pada suhu tertentu, membran separa telap digunakan untuk memisahkan air tawar daripada air masin. Air tawar bergerak ke air masin melalui membran separa telap. Apabila paras cecair di bahagian masin ventrikel kanan meningkat, tekanan tertentu dijana untuk menghalang air tawar dari ventrikel kiri daripada bergerak ke bahagian masin, dan akhirnya keseimbangan dicapai. Tekanan keseimbangan pada masa ini dipanggil tekanan osmosis larutan, dan fenomena ini dipanggil osmosis. Jika tekanan luaran yang melebihi tekanan osmosis dikenakan pada bahagian masin ventrikel kanan, air dalam larutan garam ventrikel kanan akan bergerak ke air tawar ventrikel kiri melalui membran separa telap, supaya air tawar dapat dipisahkan daripada air masin. Fenomena ini adalah bertentangan dengan fenomena telap, yang dipanggil fenomena telap terbalik.

Oleh itu, asas sistem penyahgaraman osmosis terbalik ialah

(1) Kebolehtelapan terpilih membran separa telap, iaitu, membenarkan air melaluinya secara selektif tetapi tidak membenarkan garam melaluinya;

(2) Tekanan luaran ruang garam adalah lebih besar daripada tekanan osmotik ruang garam dan ruang air tawar, yang menyediakan daya penggerak untuk air bergerak dari ruang garam ke ruang air tawar. Tekanan osmotik biasa untuk beberapa larutan ditunjukkan dalam jadual di bawah.

Membran separa telap yang digunakan untuk mengasingkan air tawar daripada air masin di atas dipanggil membran osmosis songsang. Membran osmosis songsang kebanyakannya diperbuat daripada bahan polimer. Pada masa ini, membran osmosis songsang yang digunakan dalam loji janakuasa terma kebanyakannya diperbuat daripada bahan komposit poliamida aromatik.

Teknologi osmosis terbalik RO (Osmosis Songsang) ialah teknologi pemisahan dan penapisan membran yang dikuasakan oleh perbezaan tekanan. Saiz liangnya sekecil nanometer (1 nanometer = 10-9 meter). Di bawah tekanan tertentu, molekul H20 boleh melalui membran RO. Garam bukan organik, ion logam berat, bahan organik, koloid, bakteria, virus dan bendasing lain dalam air sumber tidak boleh melalui membran RO, supaya air tulen yang boleh melaluinya dan air pekat yang tidak boleh melaluinya dapat dibezakan dengan ketat.

Dalam aplikasi perindustrian, loji osmosis songsang menggunakan peralatan khusus untuk memudahkan proses osmosis songsang. Sistem osmosis songsang perindustrian direka bentuk untuk merawat isipadu air yang besar dan digunakan dalam pelbagai industri termasuk pertanian, farmaseutikal dan pembuatan. Peralatan yang digunakan dalam sistem ini direka bentuk khusus untuk memastikan proses osmosis songsang cekap dan berkesan dalam menghasilkan air tawar daripada sumber air masin.

Proses osmosis songsang merupakan teknologi penting untuk penyahgaraman air laut, yang boleh membekalkan air tawar ke kawasan yang kekurangan air atau di mana sumber air tradisional tercemar. Seiring dengan kemajuan peralatan dan teknologi osmosis songsang, proses ini kekal sebagai penyelesaian utama kepada kekurangan air dan isu kualiti di seluruh dunia.

Ciri-ciri utama membran osmosis terbalik:

Ciri-ciri arah dan pemisahan pemisahan membran

Membran osmosis songsang yang praktikal adalah membran asimetri, terdapat lapisan permukaan dan lapisan sokongan, ia mempunyai arah dan selektiviti yang jelas. Apa yang dipanggil direktiviti adalah untuk meletakkan permukaan membran dalam air garam tekanan tinggi untuk penyahgaraman, tekanan meningkatkan kebolehtelapan air membran, kadar penyahgaraman juga meningkat; Apabila lapisan sokongan membran diletakkan dalam air garam tekanan tinggi, kadar penyahgaraman hampir 0 dengan peningkatan tekanan, tetapi kebolehtelapan air meningkat dengan ketara. Disebabkan oleh kearah ini, ia tidak boleh digunakan secara terbalik apabila digunakan.

Ciri-ciri pemisahan osmosis songsang untuk ion dan bahan organik dalam air adalah tidak sama, yang boleh diringkaskan seperti berikut

(1) Bahan organik lebih mudah diasingkan berbanding bahan bukan organik

(2) Elektrolit lebih mudah diasingkan berbanding bukan elektrolit. Elektrolit yang mempunyai cas yang tinggi lebih mudah diasingkan, dan kadar penyingkirannya secara amnya adalah dalam susunan berikut. Fe3+> Ca2+> Na+ PO43-> S042-> C | - untuk elektrolit, semakin besar molekulnya, semakin mudah untuk disingkirkan.

(3) Kadar penyingkiran ion tak organik berkaitan dengan hidrat dan jejari ion terhidrat dalam keadaan penghidratan ion. Lebih besar jejari ion terhidrat, lebih mudah ia disingkirkan. Susunan kadar penyingkiran adalah seperti berikut:

Mg2+, Ca2+> Li+ > Na+ > K+; F-> C|-> Br-> NO3-

(4) Peraturan pemisahan bahan organik polar:

Aldehid > Alkohol > Amina > Asid, amina tertier > Amina sekunder > Amina primer, asid sitrik > Asid tartarik > Asid malik > Asid laktik > Asid asetik

Kemajuan terkini dalam rawatan gas sisa menunjukkan kemajuan yang ketara dalam menangani cabaran alam sekitar di samping menyediakan peluang untuk perniagaan berkembang maju dengan cara yang mampan dan mesra alam. Penyelesaian inovatif ini pasti akan memberi impak positif dalam bidang rawatan gas sisa dan perlindungan alam sekitar dengan janjinya untuk kecekapan tinggi, kos operasi yang rendah dan sifar pencemaran sekunder.

(5) Isomer pasangan: tert- > Berbeza (iso-)> Zhong (sec-)> Asal (pri-)

(6) Prestasi pemisahan garam natrium bagi bahan organik adalah baik, manakala organisma fenol dan fenol menunjukkan pemisahan negatif. Apabila larutan akueus bagi zat terlarut organik polar atau bukan polar, terurai atau tidak terurai dipisahkan oleh membran, daya interaksi antara zat terlarut, pelarut dan membran menentukan kebolehtelapan terpilih membran. Kesan-kesan ini termasuk daya elektrostatik, daya pengikatan ikatan hidrogen, hidrofobisiti dan pemindahan elektron.

(7) Secara amnya, zat terlarut mempunyai sedikit pengaruh terhadap sifat fizikal atau sifat pemindahan membran. Hanya fenol atau beberapa sebatian organik berat molekul rendah yang akan menyebabkan selulosa asetat mengembang dalam larutan akueus. Kewujudan komponen ini secara amnya akan menyebabkan aliran air membran berkurangan, kadangkala banyak.

(8) Kesan penyingkiran nitrat, perklorat, sianida dan tiosianat tidak sebaik klorida, dan kesan penyingkiran garam ammonium tidak sebaik garam natrium.

(9) Kebanyakan komponen dengan jisim molekul relatif lebih besar daripada 150, sama ada elektrolit atau bukan elektrolit, boleh disingkirkan dengan baik

Di samping itu, susunan pemisahan membran osmosis songsang untuk hidrokarbon aromatik, sikloalkana, alkana dan natrium klorida adalah berbeza.

(2) Pam Tekanan Tinggi

Dalam operasi membran osmosis songsang, air perlu dihantar ke tekanan yang ditentukan oleh pam tekanan tinggi untuk melengkapkan proses penyahgaraman. Pada masa ini, pam tekanan tinggi yang digunakan dalam loji janakuasa haba mempunyai emparan, pelocok dan skru dan bentuk lain, antaranya, pam emparan berbilang peringkat adalah yang paling banyak digunakan. Ini boleh mencapai lebih daripada 90% dan menjimatkan penggunaan tenaga. Pam jenis ini dicirikan oleh kecekapan yang tinggi.

(3) Ontologi osmosis songsang

Badan osmosis songsang ialah unit rawatan air gabungan yang menggabungkan dan menghubungkan komponen membran osmosis songsang dengan paip dalam susunan tertentu. Membran osmosis songsang tunggal dipanggil elemen membran. Sebilangan komponen membran osmosis songsang yang dikesan disambungkan secara bersiri mengikut keperluan teknikal tertentu dan dipasang dengan cangkerang membran osmosis songsang tunggal untuk membentuk komponen membran.

1. Elemen membran

Elemen membran osmosis songsang Unit asas yang diperbuat daripada membran osmosis songsang dan bahan sokongan dengan fungsi kegunaan industri. Pada masa ini, elemen membran gegelung digunakan terutamanya dalam loji janakuasa terma.

Pada masa ini, pelbagai pengeluar membran menghasilkan pelbagai komponen membran untuk pengguna industri yang berbeza. Elemen membran yang digunakan dalam loji janakuasa terma boleh dibahagikan secara kasar kepada: elemen membran penyahgaraman air laut tekanan tinggi, osmosis terbalik; elemen membran terbalik penyahgaraman air payau tekanan rendah dan tekanan ultra rendah; elemen membran anti-pengotoran.

Keperluan asas untuk elemen membran adalah:

A. Ketumpatan pembungkusan filem setinggi mungkin.

B. Tidak mudah untuk penumpuan polarisasi

C. Keupayaan anti-pencemaran yang kuat

D. Ia mudah untuk membersihkan dan menggantikan membran

E. Harganya murah

2. Cangkang membran

Bekas tekanan yang digunakan untuk memuatkan elemen membran osmosis terbalik dalam peranti badan osmosis terbalik dipanggil shell membran, juga dikenali sebagai unit pembuatan "bekas tekanan" ialah tenaga Haide, setiap bekas tekanan adalah kira-kira 7 meter panjang.

Cangkang filem biasanya diperbuat daripada kain plastik bertetulang gentian kaca epoksi, dan berus luarnya diperbuat daripada cat epoksi. Terdapat juga beberapa pengeluar produk untuk cangkerang filem keluli tahan karat. Disebabkan rintangan kakisan FRP yang kuat, kebanyakan loji janakuasa haba memilih cangkerang filem FRP. Bahan bekas tekanan ialah FRP.

Faktor-faktor yang mempengaruhi prestasi sistem rawatan air osmosis terbalik:

Bagi keadaan sistem tertentu, fluks air dan kadar penyahgaraman adalah ciri-ciri membran osmosis terbalik, dan terdapat banyak faktor yang mempengaruhi fluks air dan kadar penyahgaraman badan osmosis terbalik, terutamanya termasuk tekanan, suhu, kadar pemulihan, kemasinan yang berpengaruh dan nilai pH.

(1) Kesan tekanan

Tekanan masuk membran osmosis terbalik secara langsung mempengaruhi fluks membran dan kadar penyahgaraman membran osmosis terbalik. Peningkatan fluks membran mempunyai hubungan linear dengan tekanan masuk osmosis terbalik. Kadar penyahgaraman mempunyai hubungan linear dengan tekanan influen, tetapi apabila tekanan mencapai nilai tertentu, lengkung perubahan kadar penyahgaraman cenderung menjadi rata dan kadar penyahgaraman tidak lagi meningkat.

(2) Kesan suhu

Kadar penyahgaraman berkurangan dengan peningkatan suhu masuk osmosis songsang. Walau bagaimanapun, fluks hasil air meningkat hampir secara linear. Sebab utamanya ialah apabila suhu meningkat, kelikatan molekul air berkurangan dan keupayaan resapan adalah kuat, jadi fluks air meningkat. Dengan peningkatan suhu, kadar garam yang melalui membran osmosis songsang akan dipercepatkan, jadi kadar penyahgaraman akan berkurangan. Suhu air mentah merupakan indeks rujukan penting untuk reka bentuk sistem osmosis songsang. Contohnya, apabila loji janakuasa sedang menjalani transformasi teknikal kejuruteraan osmosis songsang, suhu air air mentah dalam reka bentuk dikira mengikut 25℃, dan tekanan masuk yang dikira ialah 1.6MPa. Walau bagaimanapun, suhu air dalam operasi sebenar sistem hanya 8℃, dan tekanan masuk mesti ditingkatkan kepada 2.0MPa untuk memastikan aliran reka bentuk air tawar. Akibatnya, penggunaan tenaga operasi sistem meningkat, jangka hayat cincin pengedap dalaman komponen membran peranti osmosis terbalik dipendekkan, dan jumlah penyelenggaraan peralatan meningkat.

(3) Kesan kandungan garam

Kepekatan garam dalam air merupakan indeks penting yang mempengaruhi tekanan osmosis membran, dan tekanan osmosis membran meningkat dengan peningkatan kandungan garam. Di bawah keadaan tekanan masuk osmosis songsang kekal tidak berubah, kandungan garam air masuk meningkat. Oleh kerana peningkatan tekanan osmosis mengimbangi sebahagian daripada daya masuk, fluks berkurangan dan kadar penyahgaraman juga berkurangan.

(4) Pengaruh kadar pemulihan

Peningkatan kadar pemulihan sistem osmosis songsang akan menyebabkan kandungan garam air masuk elemen membran yang lebih tinggi di sepanjang arah aliran, mengakibatkan peningkatan tekanan osmosis. Ini akan mengimbangi kesan pemacu tekanan air masuk osmosis songsang, sekali gus mengurangkan fluks hasil air. Peningkatan kandungan garam dalam air masuk elemen membran menyebabkan peningkatan kandungan garam dalam air tawar, sekali gus mengurangkan kadar penyahgaraman. Dalam reka bentuk sistem, kadar pemulihan maksimum sistem osmosis songsang tidak bergantung pada batasan tekanan osmosis, tetapi selalunya bergantung pada komposisi dan kandungan garam dalam air mentah, kerana dengan peningkatan kadar pemulihan, garam mikrolarut seperti kalsium karbonat, kalsium sulfat dan silikon akan berskala dalam proses kepekatan.

(5) Pengaruh nilai pH

Julat pH yang digunakan untuk pelbagai jenis elemen membran sangat berbeza. Contohnya, fluks air dan kadar penyahgaraman membran asetat cenderung stabil dalam julat nilai pH 4-8, dan sangat terjejas dalam julat nilai pH di bawah 4 atau lebih tinggi daripada 8. Pada masa ini, sebahagian besar bahan membran yang digunakan dalam rawatan air perindustrian adalah bahan komposit, yang menyesuaikan diri dengan julat nilai pH yang luas (nilai pH boleh dikawal dalam julat 3~10 dalam operasi berterusan, dan fluks membran dan kadar penyahgaraman dalam julat ini agak stabil.

Kaedah pra-rawatan membran osmosis songsang:

Penapisan membran osmosis songsang adalah berbeza daripada penapisan lapisan penapis, lapisan penapis adalah penapisan penuh, iaitu air mentah melalui semua lapisan penapis. Penapisan membran osmosis songsang ialah kaedah penapisan aliran silang, iaitu sebahagian daripada air dalam air mentah melalui membran dalam arah menegak dengan membran. Pada masa ini, garam dan pelbagai bahan pencemar dipintas oleh membran, dan dijalankan oleh bahagian air mentah yang selebihnya yang mengalir selari dengan permukaan membran, tetapi bahan pencemar tidak dapat disingkirkan sepenuhnya. Seiring berjalannya waktu, bahan pencemar sisa akan menjadikan pencemaran elemen membran lebih serius. Dan semakin tinggi bahan pencemar air mentah dan kadar pemulihan, semakin cepat pencemaran membran.

1. Kawalan skala

Apabila garam tak larut dalam air mentah terus tertumpu dalam elemen membran dan melebihi had keterlarutannya, ia akan termendak pada permukaan membran osmosis songsang, yang dipanggil "penskalaan". Apabila sumber air ditentukan, apabila kadar pemulihan sistem osmosis songsang meningkat, risiko penskalaan juga meningkat. Pada masa ini, adalah kebiasaan untuk meningkatkan kadar kitar semula disebabkan oleh kekurangan air atau kesan alam sekitar daripada pelepasan air sisa. Dalam kes ini, langkah kawalan penskalaan yang teliti amat penting. Dalam sistem osmosis songsang, garam refraktori biasa ialah CaCO3, CaSO4 dan SiO2, dan sebatian lain yang boleh menghasilkan kerak ialah CaF2, BaSO4, SrSO4 dan Ca3(PO4)2. Kaedah biasa perencatan kerak adalah dengan menambah perencat kerak. Perencat kerak yang digunakan di bengkel saya ialah Nalco PC191 dan NP200 Eropah dan Amerika.

2. Kawalan pencemaran koloid dan zarah pepejal

Pengotoran koloid dan zarah boleh menjejaskan prestasi elemen membran osmosis terbalik secara serius, seperti pengurangan ketara dalam output air tawar, kadangkala juga mengurangkan kadar penyahgaraman, simptom awal pengotoran koloid dan zarah ialah peningkatan perbezaan tekanan antara salur masuk dan salur keluar komponen membran osmosis terbalik.

Cara paling biasa untuk menilai koloid air dan zarah dalam elemen membran osmosis terbalik adalah dengan mengukur nilai SDI air, kadangkala dipanggil nilai F (indeks pencemaran), yang merupakan salah satu petunjuk penting untuk memantau operasi sistem prarawatan osmosis terbalik.

SDI (indeks ketumpatan kelodak) ialah perubahan kelajuan penapisan air setiap unit masa untuk menunjukkan pencemaran kualiti air. Jumlah koloid dan jirim zarahan dalam air akan mempengaruhi saiz SDI. Nilai SDI boleh ditentukan oleh instrumen SDI.

3. Kawalan pencemaran mikrob membran

Mikroorganisma dalam air mentah terutamanya termasuk bakteria, alga, kulat, virus dan organisma tinggi lain. Dalam proses osmosis terbalik, mikroorganisma dan nutrien terlarut dalam air akan terus tertumpu dan diperkaya dalam elemen membran, yang menjadi persekitaran dan proses yang ideal untuk pembentukan biofilm. Pencemaran biologi komponen membran osmosis terbalik akan menjejaskan prestasi sistem osmosis terbalik dengan serius. Perbezaan tekanan antara saluran masuk dan saluran keluar komponen osmosis terbalik meningkat dengan cepat, mengakibatkan penurunan hasil air komponen membran. Kadangkala, pencemaran biologi akan berlaku pada bahagian pengeluaran air, mengakibatkan pencemaran air produk. Contohnya, dalam penyelenggaraan peranti osmosis terbalik di beberapa loji janakuasa haba, lumut hijau terdapat pada elemen membran dan paip air tawar, yang merupakan pencemaran mikrob yang biasa.

Sebaik sahaja elemen membran tercemar oleh mikroorganisma dan menghasilkan biofilm, pembersihan elemen membran adalah sangat sukar. Di samping itu, biofilm yang tidak disingkirkan sepenuhnya akan menyebabkan pertumbuhan mikroorganisma yang pesat sekali lagi. Oleh itu, kawalan mikroorganisma juga merupakan salah satu tugas prarawatan yang paling penting, terutamanya untuk sistem prarawatan osmosis terbalik yang menggunakan air laut, air permukaan dan air sisa sebagai sumber air.

Kaedah utama untuk mencegah mikroorganisma membran adalah: klorin, rawatan mikrofiltrasi atau ultrafiltrasi, pengoksidaan ozon, pensterilan ultraungu, penambahan natrium bisulfit. Kaedah yang biasa digunakan dalam sistem rawatan air loji janakuasa terma adalah pensterilan pengklorinan dan teknologi rawatan air ultrafiltrasi sebelum osmosis songsang.

Sebagai agen pensterilan, klorin mampu menyahaktifkan banyak mikroorganisma patogen dengan cepat. Kecekapan klorin bergantung pada kepekatan klorin, pH air, dan masa sentuhan. Dalam aplikasi kejuruteraan, baki klorin dalam air biasanya dikawal pada lebih daripada 0.5~1.0mg, dan masa tindak balas dikawal pada 20~30min. Dos klorin perlu ditentukan melalui penyahpepijatan, kerana bahan organik dalam air juga akan menggunakan klorin. Klorin digunakan untuk pensterilan, dan nilai pH praktikal terbaik ialah 4~6.

Penggunaan pengklorinan dalam sistem air laut adalah berbeza daripada penggunaan dalam air payau. Biasanya terdapat kira-kira 65mg bromin dalam air laut. Apabila air laut dirawat secara kimia dengan hidrogen, ia akan bertindak balas terlebih dahulu dengan asid hipoklorus untuk membentuk asid hipobromus, supaya kesan bakterianya adalah asid hipobasa dan bukannya asid hipoklorus, dan asid hipobromus tidak akan terurai pada nilai pH yang lebih tinggi. Oleh itu, kesan pengklorinan adalah lebih baik berbanding dalam air payau.

Oleh kerana elemen membran bahan komposit mempunyai keperluan tertentu terhadap baki klorin di dalam air, adalah perlu untuk menjalankan rawatan pengurangan penyahklorinan selepas pensterilan klorin.

4. Kawalan pencemaran organik

Penjerapan bahan organik pada permukaan membran akan menyebabkan penurunan fluks membran, dan dalam kes yang teruk, ia akan menyebabkan kehilangan fluks membran yang tidak dapat dipulihkan dan menjejaskan jangka hayat membran.

Bagi air permukaan, kebanyakan air adalah produk semula jadi, melalui proses rawatan gabungan klarifikasi koagulasi, penapisan koagulasi DC dan penapisan karbon aktif, dapat mengurangkan bahan organik di dalam air dengan ketara, untuk memenuhi keperluan air osmosis terbalik.

5. Kawalan polarisasi kepekatan

Dalam proses osmosis songsang, kadangkala terdapat kecerunan kepekatan yang tinggi antara air pekat pada permukaan membran dan air yang berpengaruh, yang dipanggil polarisasi kepekatan. Apabila fenomena ini berlaku, lapisan kepekatan yang agak tinggi dan agak stabil yang dipanggil "lapisan kritikal" akan terbentuk pada permukaan membran, yang menghalang pelaksanaan proses osmosis songsang yang berkesan. Ini kerana polarisasi kepekatan akan meningkatkan tekanan telap larutan pada permukaan membran, dan daya penggerak proses osmosis songsang akan berkurangan, mengakibatkan pengurangan hasil air dan kadar penyahgaraman. Apabila polarisasi kepekatan serius, beberapa garam yang sedikit terlarut akan termendak dan bersisik pada permukaan membran. Untuk mengelakkan polarisasi kepekatan, kaedah yang berkesan adalah dengan memastikan aliran air pekat sentiasa mengekalkan keadaan bergelora, iaitu dengan meningkatkan kadar aliran masuk untuk meningkatkan kadar aliran air pekat, supaya kepekatan garam mikro-terlarut pada permukaan membran dikurangkan kepada nilai terendah; Di samping itu, selepas peranti rawatan air osmosis terbalik dimatikan, air pekat di sisi air pekat yang digantikan hendaklah dibasuh tepat pada masanya.

penerangan2