Pregled prethodne obrade i dizajn sistema reverzne osmoze

Pregled prethodne obrade i dizajn sistema reverzne osmoze

1. Opis klasifikacije onečišćenja koja se mogu pojaviti za vrijeme rada sustava za predobradu

Čvrsta suspendirana

Takvi kontaminanti su sveprisutni u vodenim izvorima površinske i otpadne vode, a njihov promjer čestica je veći od 1 mikrona. Takve se nečistoće mogu u potpunosti taložiti kada je protok vode u nestabilnom stanju, a lako se filtrira filtrom sitnog pijeska i multimedijalnim filtrom koji omogućuju sustav reverzne osmoze; kada je sistem za prethodnu obradu reverzne osmoze opremljen flokulantom / koagulantom, u procesu doziranja nečistoće se mogu adsorbirati i flokulentom koji je formirao flokulant, a zatim ih filtrirati pomoću filtra za fino ili pijesak s više medija.

Koloidni zagađivač

Ova vrsta zagađivača je i sveprisutna u izvoru površinskih i otpadnih voda. Promjer čestica mu je često manji od 1 mikrona. Takve se nečistoće neće taložiti slobodno čak i ako se ne uznemire, i ostat će u suspenziji. Takve nečistoće mogu biti monomerni spojevi sastavljeni od organskih ili anorganskih komponenti ili kompozitni spojevi sastavljeni iz više klasa spojeva. Kao što su spojevi silicijeve kiseline, željezo-oksidi aluminija, sulfidi, taninska kiselina, humus i slično.

Biološki zagađivač

Ova vrsta zagađivača prisutna je i u površinskim i otpadnim vodama. Kada se bave takvim izvorima vode, zagađenje se često odražava na membranskom elementu na prednjem kraju sistema reverzne osmoze. Kada se takva pojava dogodi, pritisak u prednjem dijelu R / O sistema brzo raste. U početku je još uvijek stupanj desalinizacije sustava reverzne osmoze. Kao rezultat toga, membranski sustav i dalje djeluje, a bio-kontaminacija će se postepeno proširiti na cijeli sustav reverzne osmoze, što će rezultirati velikim dijelom opadanja membrane. Kada se membranski sistem biološki pokvari, to će na kraju dovesti do značajnog povećanja radnog pritiska u sistemu i smanjenja proizvodnje vode. Takvi kontaminanti često su bakterije, biofilmi, alge i gljivice. Općenito, prilikom dizajniranja procesa procesa reverzne osmoze potrebno je obratiti pažnju na kontrolu aktivnosti sirove vode. Kada je sadržaj bakterije u sirovoj vodi 1000 cfu / 100 mg ili više, mjere uklanjanja moraju se uzeti u obzir u trenutku izrade.

Organski zagađivači

Rekli smo da je sastav organske tvari u sirovoj vodi najkompliciraniji, a njeno zagađenje i utjecaj na komponente membrane reverzne osmoze također su vrlo nepredvidivi. Međutim, ovaj pokazatelj je glavni zagađivač koji treba pažljivo razmotriti prilikom dizajniranja sustava reverzne osmoze. Izvori organskih zagađivača uglavnom se dele na dve vrste: jedan je prirodna humusna organska materija nastala raspadanjem životinja i biljaka; druga je organska materija nastala zagađenjem industrijskim otpadom. Kada organska tvar kontaminira membranu reverzne osmoze, često se ta organska tvar relativno snažno adsorbira na površini membrane, što je teško očistiti. Općenito, posljedice zagađenja organskom tvari na membranskom sustavu najteže su predvidjeti: u vodi postoje neke organske tvari koje gotovo da i nemaju oštećenja na membrani reverzne osmoze; međutim, neke organske tvari u tragovima ne mogu kontaminirati membranu reverzne osmoze tek kada se adsorbiraju na površini membrane. Može čak uzrokovati propadanje i propadanje membrane. Stoga moramo pridavati veliku važnost organskoj materiji prisutnoj u sirovoj vodi. Stoga, u principu, kada projektiramo sustav reverzne osmoze, kada sadržaj sirove vode TOC dosegne 3mg / l, odgovarajuće mjere uklanjanja moraju se uzeti u obzir u sustavu. Općenito, u sustavu za obradu površinske vode i otpadnih voda u sustavu za obradu povratne osmoze, najveći dio organskih onečišćujućih tvari treba ukloniti ili razgraditi i transformirati u procesu prethodne obrade kao što su flokulacija, razjašnjavanje i oksidacija. Ako utjecaj zahtjeva nakon gornjeg tretmana ne može biti ispunjen, može ga se dalje ukloniti postavljanjem filtra za adsorpciju aktivnog ugljena, sredstva za čišćenje organskog materijala ili ultrafiltracijskog uređaja kako bi se konačno ispunio zahtjev za dotokom vode sustava reverzne osmoze.

1-2. Principi dizajna i sažetak sistema za prethodnu obradu reverzne osmoze

1) Dizajn sistema za prethodnu obradu reverzne osmoze za nerastvorljive neorganske soli u vodi

Omekšavanje omekšavanja jonom: Ovaj se postupak često koristi kada sustav ne odabere dodavanje inhibitora organske ljestvice i tvrdoća sirove vode je mala i postoji određeni izvor vode stroncijevih i barijevih jona. Općenito, ovaj se postupak trenutno najviše koristi u sustavima za predobradu za male jedinice reverzne osmoze i sustavima za pripremu čiste vode s reverznom osmozom za pročišćavanje pitke vode.

Pomoćno sredstvo za dodavanje magnezijuma za omekšavanje kamenca: Ovaj se postupak često koristi u velikim sistemima reverzne osmoze sa visokom tvrdoćom sirove vode, karbonatom i visokim sadržajem rastvorenog silicijuma. Općenito, metoda može smanjiti tvrdoću sirovog karbonata vode na oko 100 mg / l, a istodobno se sadržaj otopljenog silicijuma u sirovoj vodi može ukloniti za oko 50 do 60%. Ovaj se postupak najviše koristi u obradi slabe površinske vode i industrijske cirkulacijske vode.

Dodavanje inhibitora kamenca u dozirnu vodu: Budući da postupak ima snažnu primjenu u sirovoj vodi i na terenu, automatsko upravljanje je jednostavno, a uređaj pouzdano radi, pa se nalazi u velikom sustavu obrnute osmoze i sustavu s visokim sadržajem nerastvorljivih neorganskih supstance u sirovoj vodi. široko korišten. Trenutno su u novoizgrađenom sustavu reverzne osmoze dodani inhibitori ljestvice češći kod stranih uvezenih proizvoda, kao što su: MDC-150/220/200 tvrtke ARGO iz Sjedinjenih Država i PTP-0100/2000 tvrtke KING LEE od Sjedinjene Države. Zajednička karakteristika ovog tipa inhibitora kamenca je da je veoma pogodan za razređivanje i doziranje. Sredstvo ima visoku sposobnost raspršivanja raznih nerastvorljivih supstanci u vodi. Farmaceutski proizvođač može čak garantirati R / O sustav koncentrirane vode LSI ili se S&DI indeks ne skalira kada iznosi čak +2,5 do +3,0. Pored toga, zasićenost CaSO4, SrSO4, BaSO4 i CaF2 može se proširiti za 2,3, 8,0, 60 i 100 puta, respektivno; i neki inhibitori ljestvice i sustavi za prethodnu obradu. Kompatibilan je s CFR plus flokulantom (npr., inhibitor ljestvice MDC-150 i flotulant MPT150 su kompatibilni). U prošlosti se natrijev heksametafosfat, koji se u zemlji često koristi kao inhibitor skale, postepeno zamjenjuje zbog nezgodnog rastvaranja, utjecaja temperature, nekompatibilnosti i slabe disperzijske sposobnosti. Pored toga, fosfatni ioni i fosfatna skala nastali nakon hidrolize natrijum-heksametafosfata vjerovatno će postati hranjive tvari za mikroorganizme sadržane u sirovoj vodi i na taj način promovirati širenje mikroorganizama u sustavu reverzne osmoze, što koriste i korisnici natrija heksametafosfat. Jedan od razloga postepene deprecijacije. Bez obzira koji je inhibitor ljestvice odabran, posebnu pažnju treba posvetiti kontroli vrijednosti LSI i S & DSI u sustavu koncentrirane vode kako bi se osigurao siguran rad sustava.

Omekšavanje omekšavajućeg kationova deakalnih kiselina: Ova metoda se široko koristi u velikim sistemima reverzne osmoze sa visokom salinitetom sirove vode i visokim alkalnim sadržajem (koji čine više od 70% sadržaja aniona). Međutim, nakon ovog postupka, pH obrađene vode je nizak (4 do 5), što ima za cilj da smanji odbacivanje soli sistema reverzne osmoze zbog povećanja količine propusnosti anorganske kiseline u sustavu reverzne osmoze; Tretirana voda podvrgava se podešavanju pH vrijednosti ili procesu ne uklanjanja ugljičnog dioksida, a stopa odbijanja soli ne može doseći prvobitno idealnu razinu. Uprkos tome, postupak je dobio više primjene u uvjetima visoke soli, visokoalkalične vode.

2) Dizajn sistema za prethodnu obradu reverzne osmoze sa visokim sadržajem rastvorenog silicijuma u sirovoj vodi

Postoji nekoliko metoda za dizajn sistema za prethodnu obradu reverzne osmoze koji rade u takvim vodenim uslovima:

Kada to dopuštaju uslovi na lokaciji, temperatura dovodne vode podešava se na oko 28 ~ 35 ° C pomoću izmjenjivača topline instaliranog u sustavu, poboljšavajući topivost spoja silicijeve kiseline u vodi i kombinirajući se s dizajnom vode u procesu. stopa oporavka upravljačkog sistema. Osigurajte da sistem reverzne osmoze ne stvara silikagelu tokom rada. Ovo je metoda koja se često koristi u inženjerstvu. U takvim je uvjetima općenito potrebno kontrolirati sadržaj silike u koncentriranom vodenom sustavu s reverznom osmozomom manjom od 150 mg / l.

Silikon se uklanja kombinacijom prethodno omekšavanja vapna i dodatkom magnezijuma (magnezijum). Metoda može ukloniti više od 60% silikagena rastvorenog u sirovoj vodi. Pored toga, postupak je problematičan u stvarnom radu korisnika, pa se postupak rijetko primjenjuje u malom sustavu za pročišćavanje vode, a široko se koristi u velikom sustavu reverzne osmoze. koristiti.

Doda se silikonski disperzant. Trenutno, zahvaljujući superiornim performansama uvezenih silicijumovih disperzatora, ova se metoda naširoko koristi u inženjerstvu reverzne osmoze velikih razmjera nedavno započetom u Kini. U takvim je sistemima uobičajeno dodavati MSI-300 od ARGO-a i PTP-0100 iz američkog KING LEE. Iz tehničkih dokumenata i srodnih informacija koje su dostavili farmaceutski dobavljači, neke aplikacije čak omogućavaju da sadržaj silicijevog dioksida u vodenom sustavu za koncentriranu obrnutu osmozu dosegne 240 ~ 290PPM. Međutim, za dizajnera sustava za povratnu osmozu najveći dopušteni sadržaj silicijevog dioksida u sustavu koncentrirane vode s reverznom osmozom u određenom projektu trebao bi se temeljiti na tehničkim specifikacijama koje dozvoljava određeno sredstvo za doziranje i softveru za proračun farmaceutske doze koji ispunjava uvjete na mjestu . Rezultati simulacije su finalizirani.

3) Dizajn sistema za obradu povratne osmoze za sirovu vodu koja sadrži metalne okside

Postupak predoksidacije sirove vode postavlja se u sustav za prethodnu obradu, a zatim se ioni željeza, mangana i njihovi spojevi u sirovoj vodi uklanjaju postupcima poput koagulacije, sedimentacije i filtracije pijeska ili filtracije mangana.

U sistemu prethodne obrade, kombinirani postupak obrade dodavanja vapnenog omekšavanja i koagulacije, pročišćavanja i taloženja uglavnom uklanja većinu metalnih oksida u sirovoj vodi.

Postupak kombinacije elektrokemijske koagulacije, sedimentacije i filtriranja s više medija može se ukloniti većinom metalnih oksida željeza u vodi.

Dodajte hemijsko sredstvo. Iako je moguće učinkovito spriječiti skaliranje anorganske soli, također je moguće spriječiti taloženje određene količine metalnog oksida u membranskom sustavu reverzne osmoze. Na primjer, u sistem dodajte MDC-200 hemijski raspršivač iz ARGO-a.

4) Dizajn sistema za obradu povratne osmoze za prirodnu vodu koja sadrži prirodne organske materije

U sustavu prethodne obrade postavlja se postupak obrade kombinovanog vapna, koagulacija, razjašnjavanje, a zatim se obrađuje multi-medijalnom filtracijom i filtracijom sitnim pijeskom kako bi se uklonila adsorbirana prirodna humusna organska tvar u sirovoj vodi. Postupak se široko koristi u sustavima za prethodnu obradu površinske vode i pročišćavanja desalinizacijom cirkulirajuće vode.

Proces filtracije adsorpcije aktivnog ugljena postavljen je u sistemu prethodne obrade za uklanjanje organske materije koja ostaje u sirovoj vodi. Ovaj se postupak često primjenjuje u malim i srednjim tretmanima reverzne osmoze, posebno u proizvodnji čiste vode i sustavima za pročišćavanje pitke vode u kućanstvu.

Procesu čišćenja dodaje se sistem mašinskog čišćenja kako bi se temeljnije uklonilo organske materije iz sirove vode. Postupak se najviše koristi u ultra čistom vodenom sustavu elektroničke industrije i sustavu za prethodnu obradu obrnute osmoze u kojem je sirova voda riječna, riječna i jezerska voda, a sadržaj organske tvari u vodi je relativno velik ili je sastav relativno komplikovano.

Kao uređaj za prethodnu obradu za uklanjanje organske materije koristi se mikrofilter (0,2 µm) i ultrafilter (odsek molekularne težine od 6000 do 20000), koji se često koristi u malim sistemima reverzne osmoze.

U sustavu za prethodnu obradu uređaj za odvajanje nanofiltracijske membrane koristi se kao uređaj za prethodnu obradu za sustav reverzne osmoze, a organske tvari koje imaju molekulsku masu od 200 ili više te se mogu ukloniti mikroorganizmi, virusi i izvori topline. Široko se koristi u sustavu za uklanjanje vode od sekundarne morske vode i sustavu za pripremu ultračiste vode i sustavu za pročišćavanje pitke vode koji koriste površinske vode kao izvor vode.

5) Dizajn tretmana obrnute osmoze za sirovu vodu je površinska voda koja sadrži čestice i koloide

U sustavu za prethodnu obradu osiguran je postupak vapnenja vapna, a mala količina natrijevog aluminata pomaže se u bistrištu da bi se povećao učinak pročišćavanja.

Prije postupka prethodne obrade, poput filtriranja s više medija ili filtracije sitnim pijeskom, dodaje se postupak kombinacije predobrade poput koagulanta / koagulanta, taloženja i razjašnjavanja.

Prije sistema za odvajanje membrane reverzne osmoze, predviđen je aparat za mikrofiltraciju ili ultrafiltraciju za uklanjanje takvih nečistoća iz sirove vode.

Membranski sustav reverzne osmoze ne dopušta ulazak čestica većih od 5 mikrona, jer će čestice u vodi za dovod reverzne osmoze kliziti ultra tanki barijerski sloj membrane reverzne osmoze tokom rada sustava, što dovodi do do povećanja propustljivosti soli membranskog sistema. A stopa odbijanja soli u sustavu smanjila se.

6) Dizajn sistema za obradu obrnute osmoze za sirovu vodu koja sadrži bakterije i mikroorganizme ili mikrobi rast postojećih mikroorganizama

Neoksidirajući kemijski fungicidi mogu se povremeno primjenjivati na vodoopskrbni sustav s reverznom osmozom, kao što su MBC881 i MBC2881 iz tvrtke ARGO, USA, ili na druge neoksidirajuće kemijske fungicide s jednakim učinkom.

Programu za prethodnu obradu reverzne osmoze dodaje se postupak ultraljubičaste dezinfekcije.

Programu za prethodnu obradu dodaje se postupak mikrofiltracije ili ultrafiltracije.

Optimizirajte konstrukcijski dizajn uređaja za reverznu osmozu kako biste smanjili mikrobnu zonu; ako je dizajniran uređaj za reverznu osmozu, smanjite mrtvi kut protoka vode; ako je sustav projektiranja povezan s cjevovodom, minimizirajte djelomično nakupljanje vode u cjevovodu za vrijeme gašenja. Dizajn i veza visokog i niskog oblika; dodatni ispusni ventili u donjem dijelu odgovarajućeg cjevovoda.

U obradi jezera, rijeka i morske vode osmišljen je postupak bakrenog sulfata (0,1 PPM) u sustavu za prethodnu obradu za kontrolu rasta i zagađenja mikroorganizmima i algama.

Općenito, sustav reverzne osmoze zahtijeva da se ukupni broj sirovih bakterija vode kontrolira ispod 10 000 cfu / ml.

7) Dizajn sistema za obradu povratne osmoze za gradsku vodu iz slavine ili samostalni izvor vode sa siromašnom sirovom vodom

U sustavu prethodne obrade smatra se da osigurava uređaj za mjerenje reducirajućih sredstava (natrijum bisulfit) ili adsorpcijski filter s aktivnim ugljenom kako bi se eliminirao slobodni klor koji ostaje u hranidbi vode kako bi se spriječilo obrnuto dugoročno postojanje oksidirajućih tvari u vodi . Svojstva površinskog aktivnog sloja propusne membrane su degradirana. Općenito, filteri s aktivnim ugljenom biraju se u malim sustavima reverzne osmoze, a u velikim sustavima obično se mjeri dodavanje reducirajućih tvari u sustavu za prethodnu obradu.

Prilikom odabira vrste inhibitora kamenca koji se dodaje u sustav, treba uzeti u obzir je li dodani inhibitor ljestvice kompatibilan s flokulantom i koagulantom dodanom u prethodnoj fazi opskrbe vodom. Općenito govoreći, da bi se osigurao učinak koagulacije odabran je kationski flokulant u postrojenju za vodu iz slavine i vlastiti sustav izvora vode koji uglavnom koristi površinsku vodu kao izvor vode. Stoga je izabran inhibitor skale za sistem reverzne osmoze. Kad obratite pozornost na kompatibilnost lijeka, ako se kationski flokulant upotrebljava u postupku prethodne obrade, u sljedećem sustavu reverzne osmoze potrebno je odlučno izbjegavati inhibitore anionske ljestvice; ako se to ne može izbjeći, ulaže se sljedeći postupak. Dodavanje inhibitora anionske skale može reagirati s kationskim flokulantom koji ostaje u filtriranoj vodi, a reaktant nastao doziranjem agensa može taložiti na površini membrane kao koloidni spoj, kontaminirajući membranu reverzne osmoze. Trenutno neki strani proizvođači farmaceutskih proizvoda na tržištu uglavnom nude organske flokulante kompatibilne s njihovim inhibitorima ljestvice. Na primjer, flokulant MPT150 koji je pružio ARGO iz Sjedinjenih Država i MDC-150 inhibitor skale koji su dobili pružaju se kompatibilni jedni s drugima. Posebno je sigurno ustati.