Operasi sistem reverse osmosis dan perawatan pengotoran membran
Teknologi reverse osmosis terutama menggunakan perbedaan tekanan pada 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 merupakan 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, itu disebut reverse osmosis.
Prinsip teknisnya adalah menerapkan tekanan ke satu sisi membran di bawah aksi tekanan osmotik larutan yang lebih tinggi. Ketika tekanan melebihi tekanan osmotiknya, pelarut akan meresap ke arah yang berlawanan untuk memisahkan zat-zat ini dari air. Pelarut yang diperoleh pada sisi membran bertekanan rendah disebut permeate; Solusi terkonsentrasi pada sisi tekanan tinggi disebut konsentrat.
Jika teknologi reverse osmosis digunakan untuk mengolah air laut, air tawar diperoleh di sisi membran bertekanan rendah, 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. Keuntungannya adalah sebagai berikut: · Pada suhu kamar, mengandalkan tekanan air sebagai tenaga penggerak, biaya operasinya rendah;
· Tidak ada pembuangan asam dan alkali dalam jumlah besar, tidak ada pencemaran 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 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 dua tahap satu tahap. Dalam kasus di mana sulit untuk memenuhi persyaratan kualitas air yang sebenarnya 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 aplikasi membran reverse osmosis, dan tidak memerlukan terlalu banyak operasi tenaga kerja, dan biaya perawatan yang sesuai juga berkurang.
Penerapan RO dalam pengolahan air
Perawatan lanjutan limbah perkotaan
Dalam pengolahan lanjutan polusi air perkotaan, teknologi reverse osmosis dapatmeningkatkan tingkat pemulihan limbah dan banyak digunakan.
Ada perbedaan dalam efek pengolahan lanjutan dari polusi air yang dihasilkan oleh membran reverse osmosis dari bahan yang berbeda. Secara umum, dalam pengolahan lanjutan polusi air perkotaan, setelah limbah domestik penduduk perkotaan telah diolah hingga standar, persyaratan untuk kualitas air yang diolah lebih tinggi (seperti air reklamasi). Pada saat ini,membran serat berongga selulosa triasetat, Film komposit polivinil alkohol luka spiral dapat memainkan efek yang lebih baik.
Dibandingkan dengan membran reverse osmosis yang terbuat dari bahan lain, membran reverse osmosis dari kedua bahan di atas memiliki tingkat retensi100% untuk bakteri coliform tinja, kromatisitas tidak lebih tinggi dari 1 derajat, dan meresap 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 pada 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 operasi dan kesulitan dalam operasi dan manajemen.
Perangkat reverse osmosis yang digunakan untuk pengolahan air limbah industri umumnya merupakan tabung tekanan internal atau komponen tipe roll. Tekanan umumnya stabil di 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 berada 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 mengambang. Sebagai perbandingan, metode perawatan pendispersi minyak dan minyak mengambang relatif sederhana. Setelah mengandalkan pemisahan mekanis, curah hujan, dan adsorpsi karbon aktif, kandungan minyak yang sesuai dapat sangat berkurang. Namun, untuk minyak emulsi, 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 merusak 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 mendemulsifikasi air limbah akhir pemintalan O/W konsentrasi tinggi, dan kemudian sampel air yang didemulsifikasi selanjutnya diolah 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 "demulsification-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 asin) sulit untuk memenuhi kebutuhan aktual masyarakat, dan pengenalan teknologi pengolahan air reverse osmosis adalah pilihan yang tak terhindarkan.
Dalam operasi desalinasi air payau menggunakan perangkat reverse osmosis,perlu untuk menguji indeks SDI secara teratur, secara ketat mengontrol tingkat pemulihan, memperhatikan perbedaan tekanan antara modul membran, dan mengukur perubahan dalam 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 terlarut dalam cairan umpan 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 ireversibel yang secara signifikan mengurangi fluks membran dan karakteristik pemisahan.
Kontaminasi mikroba
1) Penyebab
Pengotoran mikroba mengacu pada fenomena bahwa mikroorganisme menumpuk 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 cepat 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) mendegradasi polimer membran atau komponen unit reverse osmosis lainnya, yang mengakibatkan umur membran lebih pendek, kerusakan integritas struktur membran, dan bahkan menyebabkan kegagalan sistem utama.
2) Metode kontrol
Kontaminasi biologis dapat dikendalikan dengan desinfeksi air influen yang terus menerus atau terputus-putus. 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 dari influen > 1mg/L.
Polusi kimia
1) Penyebab
Polusi kimia yang umum adalah pengendapan skala karbonat dalam elemen membran, yang sebagian besar adalah kesalahan operasi, sistem dosis inhibitor skala tidak sempurna, gangguan dosis inhibitor skala 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 inhibitor skala yang dipilih tidak sesuai dengan kualitas air atau dosisnya tidak mencukupi, fenomena Penskalaan membran dalam 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 tercemar serius dibuang.
2) Metode kontrol
Untuk mencegah pengotoran pada elemen membran, pertama-tama pilih antiscalant reverse osmosis yang cocok untuk kualitas air dari sumber air sistem, dan tentukan jumlah dosis optimal. Kedua, memperkuat pemantauan sistem dosis, memperhatikan perubahan halus dalam parameter operasi, dan mencari tahu alasan kelainan pada waktunya. Selain itu, sebagian besar alasan tingginya kandungan Fe3+ dalam air disebabkan oleh sistem perpipaan. Oleh karena itu, sistem pipa, 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 SDI limbah berlebihan (indeks kepadatan lumpur).
Karena sumber air dan wilayah 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 tambahanKombinasi 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 pretreatmentKoagulasi, klarifikasi dan filtrasibiasanya digunakan; ketika kandungan padatan tersuspensi dalam air baku kurang dari 70mg / L, metode pretreatmentKoagulasi dan filtrasibiasanya digunakan; Kapan filtrasi langsungbiasanya digunakan.
Sebagai tambahanMikrofiltrasi atau ultrafiltrasi adalah metode yang efektif untuk perawatan membran kekeruhan dan bahan organik non-terlarut yang telah 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 penyaringan 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 mengurung, 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 operasi dan spesifikasi operasi, 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.
