Ters Ozmoz Veri Toplama ve Normalizasyon Nedir?

Tüm bu çalışma koşulları, RO membranlarının üretebileceği geçirgen suyun kalitesini ve miktarını doğrudan etkiler. Bununla birlikte, bu çalışma koşulları sürekli değiştiğinden, belirli parametrelerin bir noktadaki gözlemlenen performansını, farklı çalışma koşulları altındaki başka bir noktadaki performansla karşılaştırmak mümkün değildir. Sıcaklık, besleme suyu kalitesi, geçirgen akış hızı ve sistem geri kazanımı gibi değişen faktörlerin tümü membran performansını etkiler.

Ters ozmoz (RO) verilerinin normalleştirilmesi, kullanıcının RO membran performansını değişen çalışma koşullarına bağlı olmayan bir standartla karşılaştırmasına olanak tanır. Normalleştirilmiş veriler, RO membranının doğrudan durumunu ölçer ve gerçek RO membran performansını ve sağlığını gösterir.

Normalleştirilmemiş veriler yanıltıcı olabilir, çünkü birçok değişken aslında sorun olmayan değişikliklere neden olarak sorun gibi görünebilir. Besleme suyu sıcaklığı, etkileyen en belirgin koşuldur. RO sistemi Performans. Genel kural olarak, her Fahrenheit (F⁰) derecelik değişim için geçirgen akışta %1,5'lik bir değişim tahmin edilmelidir.

Veri Yorumlama

Ters ozmoz (RO) operatörü nihayetinde iki sonuçla ilgilenir: üretilen suyun kalitesi ve miktarı. Yukarıda belirtildiği gibi, bu iki faktör, besleme suyu basıncı, sistem geri kazanımı ve besleme suyu kalitesindeki değişiklikler gibi bir dizi değişkenden etkilenebilir.

Bakımından Ters Ozmoz (RO) veri toplama ve normalleştirme işleminde, gerçek membran performansının daha iyi bir resmini vermeye ve RO sistemi tarafından üretilen suyun miktarı ve kalitesiyle ilgili potansiyel RO sistemi sorunlarını doğru bir şekilde gidermeye yardımcı olan üç hesaplanmış değer vardır. Çalışma verilerini toplamak, verileri normalleştirmek ve ardından normalleştirilmiş verileri zaman içinde eğilim göstermek ve değerleri temel değerlerle (RO membranları yeni olduğunda veya temizlendikten veya değiştirildikten sonra başlangıç ​​değerlerinden hesaplanan) karşılaştırmak, RO membranlarında geri dönüşü olmayan hasar meydana gelmeden önce herhangi bir sorunu ele almak için proaktif önlemler alınmasını sağlar.

Trend takibi için kullanılan üç hesaplanmış değer şunlardır:
• Normalleştirilmiş Geçirgen Akışı (NPF)
• Normalleştirilmiş Tuz Reddi (NSR)
• Normalleştirilmiş Basınç Farkı (NPD)

Normalleştirilmiş Geçirgen Akışı (NPF)

NPF, ters ozmoz (RO) sisteminin ürettiği geçirgen su miktarını ölçer. NPF değeri, başlangıç ​​değerinin (yeni membranlarla çalıştırma sırasında veya membranlar değiştirildiğinde veya temizlendiğinde alınan NPF değeri) %10 ila %15 altına düşerse, bu RO membranlarında kirlenme veya kireçlenme olduğunu gösterir ve RO membranları temizlenmelidir.

NPF değeri artarsa, bu RO membranında hasar olduğu anlamına gelir. Hasar, kimyasal saldırıdan (örneğin bir kimyasal maddeden) kaynaklanabilir. Oksitleyici (Klor gibi) membranda oluşan bir sorun veya mekanik bir arıza (O-ring arızası gibi).

Normalleştirilmiş Geçirgen Akışı (NPF) nasıl hesaplanır?

Normalleştirilmiş Geçirgen Akışını (NPF) hesaplamak için kullanılan formül şöyledir:

• NPF = Geçirgen Akış x (Temel aNDP/aNDP) x (Temel TCF/TCF)

Nerede:

• Besleme TDS = Besleme İletkenliği/2
• Konsantre Faktörü = (Geçirgen Akış + Konsantre Akış) / Konsantre Akış
• Konsantre Toplam Çözünmüş Katı Madde (TDS) = Besleme Toplam Çözünmüş Katı Madde (TDS) x Konsantre Faktörü
• Ortalama Net Sürüş Basıncı (aNDP) = (((Besleme Basıncı + Konsantre Basıncı)/2) – ((Besleme TDS – Konsantre TDS)/200)) – Geçirgenlik Basıncı
• Besleme Sıcaklığı C = (5/9) x (Besleme Sıcaklığı – 32)
• TCF (Sıcaklık Düzeltme Faktörü) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273+Besleme Sıcaklığı C))))

Normalleştirilmiş Tuz Reddi (NSR)

NSR (Tuz Reddetme Oranı), RO membranının tuzları (kirleticileri) ne kadar iyi reddettiğini gösterir ve bu da geçirgen su kalitesini etkiler. NSR düşerse, RO membranından geçen tuz hacmi artar ve daha düşük kaliteli geçirgen su oluşur. NSR'deki düşüş, RO membranının kirlenmesini, kireçlenmesini veya bozulmasını gösterebilir. İyi performans gösteren bir RO membranı %97 ila %99 arasında reddetme oranı sağlamalıdır. RO reddetme oranı %90 veya daha düşük olduğunda membran "kötü" olarak kabul edilir. Normal bir RO çalışma süresi, sürekli kullanım sırasında istikrarlı bir NSR düşüşüyle ​​karakterize edilir. RO membranları genellikle değiştirilmeleri gerekmeden önce birkaç yıl dayanır ve NSR'deki istikrarlı düşüş, yaşlanan bir membranın normal bir işaretidir. Uygun bir RO membran temizleme rejimi, NSR'yi iyileştirmeye yardımcı olabilir.

NSR, biyolojik kirlenme sorunlarını belirlemede yardımcı olabilir. Biyolojik kirlenme bir sorun olduğunda, genellikle NSR artar ve NPF azalır. Bunun nedeni, biyolojik kirleticinin RO membranındaki küçük kusurları kapatarak tuzların reddedilme oranını artırmasıdır. Zamanla, biyolojik kirletici tabakası yaşlanır ve ölmeye başlar ve CO2, metan ve/veya organik gibi kimyasallar oluşur.
Asitler membran boyunca yayılmaya başlar ve geçirgen su kalitesini etkiler (daha az tuz reddi sonucu daha düşük NSR).

Normalleştirilmiş Tuz Reddi (NSR) Nasıl Hesaplanır?

Normalleştirilmiş Satış Reddi (NSR) hesaplama formülü şöyledir:

• NSR = 100 ((Tuz Geçişi x (Geçirgen Akış / Temel Geçirgen Akış) x TCF) x 100)

Nerede:

• Geçirgen Toplam Çözünmüş Katı Madde (TDS) = Geçirgen İletkenlik x 0,67
• Besleme TDS = Besleme İletkenliği / 2
• Tuz Reddetme Oranı = 1 – (Geçirgen Suyun Toplam Çözünmüş Katı Madde Miktarı / Besleme Suyunun Toplam Çözünmüş Katı Madde Miktarı)
• Tuz Geçişi = 1 – Tuz Reddi
• Besleme Sıcaklığı C = (5/9) x (Besleme Sıcaklığı – 32)
• Sıcaklık Düzeltme Faktörü (TCF) = EXP (2640 x ((1/298) – (1/(273 + Besleme Sıcaklığı C))))

Sıcaklık Düzeltme Faktörü (TCF) Açıklaması

Su sıcaklığı, ters ozmoz membranlarının performansında kilit faktörlerden biridir. Membran üreticileri, belirli çalışma sıcaklıkları için sıcaklık düzeltme faktörleri sağlarlar; bu faktörler üreticiye göre değişebilir ve farklı şekillerde hesaplanabilir. Yukarıda hem NPF hem de NSR hesaplamalarında gösterildiği gibi, RO varyanslarını bulma amacımız için 2640 Membran Katsayısı ile ASTM yöntemi kullanılmıştır. 2640 Membran Katsayısı kullanılmasının nedeni, membranlarımızın çoğunun bu sayıya uygun olması ve her membran için belirli bir katsayının kullanılmasının hesaplamalar üzerindeki etkisinin ihmal edilebilir olmasıdır.

Normalleştirilmiş Basınç Farkı (NPD)

NPD, membran üzerindeki besleme suyu ara parçasının ne kadar temiz olduğunu bize gösterir. Bu ara parçalar yalnızca yaklaşık 30 binde bir inç kalınlığındadır ve tıkanmaya karşı son derece hassastır. Tıkanma meydana geldikçe, akışa karşı direnç artar ve basınç dop'u yükselir.

Kirlenme ve kireçlenme nedeniyle NPD zamanla artmaya başlayacaktır. DPD, temel değerin %15 ila %25 üzerinde arttığında RO membranları temizlenmelidir. RO membranlarının ne zaman temizlenmesi gerektiğini belirlemek için NPD ve NPF birlikte izlenmelidir. Genellikle NPF azalırken NPD değişmeden kalır. Bunun nedeni, kirlenme/kireçlenme sorunlarının henüz besleme suyu ayırıcılarını tıkamamış olmasıdır. Zamanla, NPF'deki düşüşle birlikte NPD de artacaktır. NPD'deki azalma genellikle arızalı cihazlardan veya veri toplama sırasında yapılan hatalardan kaynaklanır.

Eğer ters ozmoz (RO) sisteminin her aşamasında NPD (nispi basınç düşüşü) ölçülebiliyorsa, genellikle basınç düşüşündeki artışın konumuna göre kirlenme ve kireçlenme sorunları tespit edilebilir. RO sisteminin ön aşamasında NPD'deki artış kirlenme sorununu, ikinci aşamasında ise kireçlenme sorununu gösterir.

Normalleştirilmiş Basınç Farkı (NPD) nasıl hesaplanır?

Normalleştirilmiş Basınç Farkı (NPD) hesaplama formülü şöyledir:

• NPD = Basınç Düşüşü x (Başlangıç ​​Ortalama Akışı / Ortalama Akış)

Nerede:

• Basınç Düşüşü = Besleme Basıncı – Konsantre Basıncı
• Ortalama Akış = (Geçirgen Akış + Konsantre Akış)/2