Operasi sistem reverse osmosis dan perawatan pengotoran membran

Selamat datang untuk menghubungi kami WhatsApp
15 Des 2022

Operasi sistem reverse osmosis dan perawatan pengotoran membran


Teknologi reverse osmosis terutama menggunakan perbedaan tekanan di kedua sisi membran sebagai kekuatan untuk mewujudkan pemisahan dan filtrasi membran. Ini adalah teknologi pemisahan membran hemat energi yang sangat canggih dan efektif.
Dasar-dasar dan Keuntungan RO

Membran reverse osmosis adalah komponen inti dari teknologi reverse osmosis. Ini adalah membran semipermeabel buatan dengan karakteristik tertentu. Itu terbuat dari bahan polimer dan mensimulasikan bahan membran semipermeabel biologis.

Sistem reverse osmosis, juga dikenal sebagai reverse osmosis, adalah operasi pemisahan membran yang menggunakan perbedaan tekanan sebagai kekuatan pendorong untuk memisahkan pelarut dari larutan berair, dan merupakan proses penyaringan kotoran dari air. Karena berlawanan dengan arah infiltrasi alami, disebut reverse osmosis.

Prinsip teknisnya adalah memberikan tekanan pada satu sisi membran di bawah aksi tekanan larutan yang lebih tinggi dari osmotik. Ketika tekanan melebihi tekanan osmotiknya, pelarut akan meresap ke arah yang berlawanan untuk memisahkan zat-zat ini dari air. Pelarut yang diperoleh di sisi tekanan rendah membran disebut meresap; Larutan pekat di sisi tekanan tinggi disebut konsentrat.

Jika teknologi reverse osmosis digunakan untuk mengolah air laut, air tawar diperoleh di sisi tekanan rendah membran, dan air garam diperoleh di sisi tekanan tinggi. Tekanan reverse osmosis dapat digunakan untuk mencapai tujuan pemisahan, ekstraksi, pemurnian dan konsentrasi.
Reverse osmosis adalah teknologi pengolahan air menggunakan pemisahan membran, yang termasuk dalam metode fisik filtrasi aliran silang. Kelebihannya adalah sebagai berikut:
· Pada suhu kamar, bergantung pada tekanan air sebagai daya penggerak, biaya operasinya rendah;

· Tidak ada pembuangan asam limbah dan alkali dalam jumlah besar, tidak ada polusi terhadap lingkungan;

· Sistem ini sederhana, mudah dioperasikan, dan sangat otomatis;

· Ini memiliki rentang kemampuan beradaptasi yang besar terhadap kualitas air baku, dan kualitas air limbah stabil;

· Peralatan menempati area kecil, dan beban kerja pemeliharaannya kecil.

 
Proses dasar pengolahan air RO
Pertama, proses perawatan satu tahap satu tahap. Setelah cairan memasuki modul membran, air murni dan cairan pekat ditarik keluar. Dibandingkan dengan proses pengolahan air reverse osmosis lainnya, keseluruhan proses proses ini lebih nyaman dan mudah dioperasikan, tetapi memiliki keterbatasan yang tinggi dan tidak dapat memenuhi persyaratan kualitas air yang lebih tinggi.

Kedua, proses perawatan multi-tahap satu tahap. Berdasarkan proses perawatan satu tahap satu tahap, cairan terkonsentrasi dalam beberapa langkah. Dibandingkan dengan proses pengolahan satu tahap satu tahap, kompleksitas proses ini lebih tinggi, yang dapat memenuhi persyaratan kualitas air yang lebih tinggi dan mewujudkan daur ulang sumber daya air.

Ketiga, proses perawatan satu tahap dua tahap. Dalam kasus di mana sulit untuk memenuhi persyaratan kualitas air aktual menggunakan metode primer, proses pengolahan sekunder dan satu tahap dapat digunakan. Dibandingkan dengan dua proses tahap pertama di atas, penggunaan proses perawatan satu tahap tahap kedua dapat memperpanjang masa pakai membran reverse osmosis, dan tidak memerlukan terlalu banyak operasi tenaga kerja, dan biaya perawatan yang sesuai juga berkurang.

Penerapan RO dalam pengolahan air
Pengolahan lanjutan limbah perkotaan

Dalam pengolahan lanjutan pencemaran air perkotaan, teknologi reverse osmosis dapat meningkatkan tingkat pemulihan limbah dan banyak digunakan.

Ada perbedaan dalam efek perawatan lanjutan dari polusi air yang dihasilkan oleh membran reverse osmosis dari bahan yang berbeda. Secara umum, dalam pengolahan lanjutan pencemaran air perkotaan, setelah limbah domestik penduduk perkotaan diolah sesuai standar, persyaratan untuk kualitas air yang diolah lebih tinggi (seperti air reklamasi). Pada saat ini, membran serat berongga triasetat selulosa, film komposit alkohol polivinil luka spiral dapat memainkan efek yang lebih baik.

Dibandingkan dengan membran reverse osmosis yang terbuat dari bahan lain, membran reverse osmosis dari dua bahan di atas memiliki tingkat retensi 100% untuk bakteri coliform tinja, kromatisitas tidak lebih tinggi dari 1 derajat, dan permeate 1mg / L ~ 2mg / L. Pada saat yang sama, membran reverse osmosis dari kedua bahan ini memiliki fluks air yang lebih tinggi dan kemampuan anti-polusi yang lebih kuat.

Pengolahan Air Limbah Industri

1) Berurusan dengan ion logam berat

Menerapkan teknologi pengolahan air reverse osmosis untuk pengolahan air limbah industri memiliki efek yang sangat baik, yang sejalan dengan prinsip desain keseluruhan ekonomi dan rasionalitas industri, dan dapat mengurangi konsumsi energi, biaya operasional, dan kesulitan dalam operasi dan manajemen.

Perangkat reverse osmosis yang digunakan untuk pengolahan air limbah industri umumnya merupakan tabung tekanan internal atau komponen tipe gulungan. Tekanan umumnya stabil sekitar 218MPa, dan efeknya sangat baik dalam pemulihan ion logam berat. Diantaranya, tekanan operasi perangkat reverse osmosis berdasarkan komponen tubular tekanan internal stabil pada 217MPa. Saat ini, tingkat pemulihan nikel di atas 99%, dan tingkat pemisahan nikel berada di kisaran 97,12% ~ 97,17%.

2) Pengolahan air limbah berminyak

Secara umum, minyak dalam air limbah berminyak terutama ada dalam tiga bentuk, termasuk minyak emulsi, minyak terdispersi, dan minyak apung. Sebagai perbandingan, metode perawatan minyak pendispersi dan minyak apung relatif sederhana. Setelah mengandalkan pemisahan mekanis, presipitasi, dan adsorpsi karbon aktif, kandungan minyak yang sesuai dapat sangat berkurang. Namun, untuk minyak yang diemulsi, mengandung bahan organik, yang dapat memainkan peran surfaktan, dan minyak umumnya ada dalam partikel berukuran mikron, sehingga memiliki stabilitas yang sangat tinggi, dan sulit untuk secara efektif dan cepat mewujudkan pemisahan air-minyak.

Dengan dukungan teknologi pengolahan air reverse osmosis, konsentrasi dan pemisahan dapat dicapai tanpa menghancurkan emulsi, dan kemudian cairan pekat dibakar, dan permeate didaur ulang atau dibuang.

Pada tahap ini, dalam pengolahan air limbah berminyak, karena pertimbangan efek pengolahan akhir dan kualitas limbah, teknologi pengolahan air reverse osmosis umumnya digunakan dalam kombinasi dengan metode pengolahan lainnya. Misalnya, DEMUL-B1 yang disiapkan sendiri digunakan sebagai demulsifier untuk menemulsi air limbah akhir pemintalan O/W konsentrasi tinggi, dan kemudian sampel air yang diemulsifikasi diperlakukan lebih lanjut dengan membran reverse osmosis SE OSMONICS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat penghilangan COD mencapai 99,96% dan kandungan minyak hampir tidak terdeteksi dalam air murni setelah perlakuan "demulsifikasi-reverse osmosis".

Air payau desalinasi

Dalam proses desalinasi air payau, dengan memperkenalkan teknologi pengolahan air reverse osmosis, dapat secara efektif menekan ion garam anorganik seperti ion magnesium dan ion kalsium yang terkandung dalam air garam, dan mewujudkan peningkatan kualitas air murni.

Pada tahap ini, kebutuhan masyarakat akan kualitas air murni meningkat, dan metode pengolahan asli (menambahkan antiscalant ke air garam) sulit untuk memenuhi kebutuhan aktual masyarakat, dan pengenalan teknologi pengolahan air reverse osmosis adalah pilihan yang tak terelakkan.

Dalam operasi desalinasi air payau menggunakan perangkat reverse osmosis, penting untuk menguji indeks SDI secara teratur, mengontrol tingkat pemulihan secara ketat, memperhatikan perbedaan tekanan antara modul membran, dan mengukur perubahan produksi air dan laju desalinasi secara real time. Dalam praktiknya, tingkat desalinasi perangkat reverse osmosis stabil di atas 96%, dan kualitas air setelah desalinasi memenuhi standar air minum domestik.

 
Cara mengatasi pengotoran membran RO
Pengotoran membran mengacu pada partikel, partikel koloid atau makromolekul zat terlarut dalam cairan pakan yang bersentuhan dengan membran, yang disebabkan oleh interaksi fisik dan kimia dengan membran atau polarisasi konsentrasi sehingga konsentrasi zat terlarut tertentu pada permukaan membran melebihi kelarutan dan aksi mekanisnya. Adsorpsi dan pengendapan pada permukaan membran atau di pori-pori membran menyebabkan ukuran pori membran menjadi lebih kecil atau tersumbat, menghasilkan fenomena perubahan permanen yang secara signifikan mengurangi fluks membran dan karakteristik pemisahan.
 
Kontaminasi mikroba

1) Penyebab

Fouling mikroba mengacu pada fenomena bahwa mikroorganisme terakumulasi pada antarmuka membran-air, sehingga mempengaruhi kinerja sistem.

Mikroorganisme ini menggunakan membran reverse osmosis sebagai pembawa, mengandalkan nutrisi di bagian air pekat dari reverse osmosis untuk bereproduksi dan tumbuh, dan membentuk lapisan biofilm pada permukaan membran reverse osmosis, menghasilkan peningkatan pesat dalam perbedaan tekanan antara air masuk dan keluar dari sistem reverse osmosis. penurunan cepat saat mencemari air produk.

Biofilm yang terdiri dari mikroorganisme dapat secara langsung (melalui aksi enzim) atau tidak langsung (melalui aksi pH lokal atau potensi reduksi) menurunkan polimer membran atau komponen unit reverse osmosis lainnya, mengakibatkan masa pakai membran yang lebih pendek, merusak integritas struktur membran, dan bahkan menyebabkan kegagalan sistem besar.

2) Metode kontrol

Kontaminasi biologis dapat dikendalikan dengan desinfeksi air influent secara terus menerus atau intermiten. Perangkat sterilisasi dan dosis harus dipasang untuk air baku yang dikumpulkan dari permukaan dan dangkal di bawah tanah, dan fungisida berbasis klorin harus ditambahkan. Dosis umumnya didasarkan pada kandungan klorin sisa > influent 1mg/L.

Polusi kimia

1) Penyebab

Polusi kimia yang umum adalah pengendapan kerak karbonat dalam elemen membran, yang sebagian besar adalah kesalahan operasi, sistem dosis penghambat kerak yang tidak sempurna, gangguan dosis penghambat kerak selama operasi, dll. Jika tidak ditemukan tepat waktu, tekanan operasi akan meningkat, perbedaan tekanan akan meningkat, dan tingkat produksi air akan menurun dalam beberapa hari. Jika penghambat kerak yang dipilih tidak sesuai dengan kualitas air atau dosisnya tidak mencukupi, membran Fenomena penskalaan pada elemen, pengotoran ringan pada elemen membran dapat mengembalikan fungsinya melalui pembersihan kimia, dan dalam kasus yang parah, itu juga akan menyebabkan beberapa elemen membran yang sangat tercemar dibuang.

2) Metode kontrol

Untuk mencegah pengotoran pada elemen membran, pertama-tama pilih antiscalant reverse osmosis yang cocok untuk kualitas air sumber air sistem, dan tentukan jumlah dosis yang optimal. Kedua, perkuat pemantauan sistem dosis, perhatikan perubahan halus dalam parameter operasi, dan cari tahu alasan kelainan pada waktunya. Selain itu, sebagian besar alasan tingginya kandungan Fe3+ dalam air disebabkan oleh sistem pipa. Oleh karena itu, pipa sistem, termasuk pipa sumber air, menggunakan pipa plastik berlapis baja sebanyak mungkin untuk mengurangi kandungan Fe3+.

Materi partikulat tersuspensi dan polusi koloid

1) Penyebab

Partikel tersuspensi dan koloid adalah zat utama yang mengotori membran reverse osmosis, dan juga merupakan penyebab utama limbah yang berlebihan SDI (indeks kepadatan lumpur).

Karena sumber dan wilayah air yang berbeda, komposisi partikel tersuspensi dan koloid juga sangat berbeda. Umumnya, komponen utama air permukaan yang tidak tercemar dan air tanah dangkal adalah: bakteri, tanah liat, silikon koloid, oksida besi, produk asam humat, dan flokulan dan koagulan yang berlebihan secara artifisial (seperti garam besi) dalam sistem pretreatment, garam aluminium, dll.) dll.

Sebagai tambahan Kombinasi polimer bermuatan positif dalam air baku dan antiscalan bermuatan negatif dalam sistem reverse osmosis untuk membentuk endapan juga merupakan salah satu penyebab polusi jenis ini.

2) Metode kontrol

Ketika kandungan padatan tersuspensi dalam air baku lebih dari 70mg/L, metode pretreatment koagulasi, klarifikasi dan filtrasi biasanya digunakan; ketika kandungan padatan tersuspensi dalam air baku kurang dari 70mg/L, metode pretreatment koagulasi dan filtrasi biasanya digunakan; Kapan <10mg/L, the pretreatment method of filtrasi langsung biasanya digunakan.

Sebagai tambahan Mikrofiltrasi atau ultrafiltrasi adalah metode yang efektif untuk perawatan membran kekeruhan dan bahan organik non-terlarut yang muncul baru-baru ini. Ini dapat menghilangkan semua padatan tersuspensi, bakteri, sebagian besar koloid dan bahan organik yang tidak terlarut. Ini adalah proses pretreatment yang ideal untuk sistem reverse osmosis. .

 
Tindakan pencegahan saat menggunakan RO

Selama penerapan teknologi reverse osmosis dalam pengolahan air, penyaringan limbah yang diperlukan harus dilakukan. Filtrasi adalah dasar bagi teknologi reverse osmosis untuk berperan. Proses filtrasi harus dikontrol secara ketat untuk mencegah kotoran memasuki sistem reverse osmosis di dalam air, sehingga dapat melindungi membran dan peralatan permeabel, meningkatkan keluaran air, dan mengurangi kemungkinan korosi.

Perangkat reverse osmosis harus dibilas secara teratur, terutama untuk membersihkan timbangan, menjaga kinerja membran semi-permeabel yang baik, dan memperpanjang masa pakai perangkat.

Ketika perangkat reverse osmosis tidak digunakan, itu akan dipengaruhi oleh limbah yang membatasi, sehingga membiakkan mikroorganisme. Oleh karena itu, selama periode shutdown perangkat, perlu dicuci dan didesinfeksi, dan suhu selama periode shutdown harus diatur dengan baik untuk memastikan Lindungi membran reverse osmosis.

Operator harus benar-benar mematuhi prosedur pengoperasian dan spesifikasi pengoperasian, terus meningkatkan kualitas profesional mereka, dan memeriksa perangkat dengan cermat sebelum digunakan untuk menghindari kerusakan pada perangkat karena kesalahan operator, memastikan bahwa perangkat dapat beroperasi secara normal, dan melakukan pekerjaan pengolahan limbah dengan lancar.

Ajukan Pertanyaan Anda