Het gebruikssnelheid van een omgekeerd osmosesysteem wordt in het algemeen bepaald op basis van de prestaties van de membraanmodules en operationele ervaring. Het gebruikspercentage kan in het algemeen als volgt worden uitgedrukt:
Eerste fase RO-systemen: voor kleine en middelgrote systemen (minder dan zes membraanmodules), wordt het gebruikspercentage ingesteld op 50% tot 75%.
Eerste fase RO-systemen: voor grote en middelgrote systemen wordt het gebruikspercentage ingesteld op 75%.
Tweede fase RO-systemen: het gebruikspercentage is ingesteld op boven 85%.
I. Knieuw overzicht van gebruiksnelheid, extractiefactor en elektrodepolarisatiefactor
Gebruiksformule voor gebruikssnelheid:
R=(fp / ff) × 100%
In deze formule vertegenwoordigt FF de waterinstroom van het RO -membraan (systeem) (eenheid: meters/uur).
FP - waterproductiesnelheid van het RO Reverse Osmosis (RO) -membraan (systeem) (meters/uur)
R - Gebruiksnelheid van het RO Reverse Osmosis (RO) -membraan (Systeem)
Extractiefactorberekening formule:
Cf=1 ÷ (1 - r)
CF in de formule vertegenwoordigt de extractiefactor.
R - Gebruikssnelheid van het RO Reverse Osmosis (RO) -membraan (systeem).
Concentratie polarisatiefactor
(voor RO met één podium) moet kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 1,2; (voor tweetraps RO) moet kleiner zijn dan of gelijk zijn aan 1.4.
OPMERKING: Het maximale gebruikspercentage van een enkele RO -membraanmodule in een traditioneel RO -systeem is 15%, terwijl het maximale gebruikspercentage 15% * 1.2=18%is. In de RO -systeemontwikkeling wordt 15% over het algemeen gebruikt als de ontwerpstandaard en wordt een alarm uitgegeven wanneer deze waarde wordt overschreden.
Voor kleine RO -systemen met minder dan zes membraanmodules kunnen de bovengenoemde maximale gebruikslimieten worden ontspannen.
II. Welke factoren beïnvloeden het gebruik van het RO -systeem?
Factoren die invloed hebben op het gebruik van het RO-systeem kan worden onderverdeeld in vier hoofdcomponenten: spaarzaam oplosbare zoutschaling, elektrodepolarisatie, eind-of-line componentstroomsnelheid en gebalanceerde membraanflux. De relevante factoren voor elke component zijn als volgt:
De structuur van spaarzaam oplosbare zouten is gerelateerd aan de bronwaterkwaliteit en de recyclingsnelheid ervan.
Elektrodepolarisatie verwijst naar de toename van de zoutconcentratie aan de pekelzijde van het membraanmoduleoppervlak.
De pekeluitgang van de component aan het einde van de lijn moet voldoende zijn om de pekel effectief af te voeren met een verhoogd zoutgehalte en het risico op schaling aan de pekelzijde te verminderen.
Membraanflux: gebalanceerde membraanflux zorgt voor een uniforme efficiëntie tussen de voor- en achtermodules, waardoor overmatig gebruik of flux in een module plaatsvindt.
De gecombineerde effecten ①, ② en ③ komen voor aan de pekelzijde van de eind-of-line module (de uiteindelijke module), waarbij het risico op spaarzaam oplosbare zoutschaling het grootst is. De oplosbaarheidsproductconstante (KSP) voor spaarzaam oplosbare zouten is gelijk aan de vierkantswortel van de bronwaterextractiefactor vermenigvuldigd met de elektrodepolarisatiefactor (voor AB-type spaarzaam oplosbare zouten, A²B en AB² worden gekweld). Als ik een calciumbicarbonaatgebruik van 75% als voorbeeld neemt, wordt de extractiefactor berekend als 1/(1-0.75) =4, en de elektrodepolarisatiefactor is 1,2, resulterend in CF* =4.8, en de KSP is 23,04 keer de bronwater (watertoevoer en was de watertoevoer en was KSP. KSP.
Gezien het feit dat ② kan worden aangepakt door middel van laagspanningsreiniging en ③ en ④ kunnen worden aangepast door effectieve membraanmodule-uitlijning, wordt in een typisch systeem het totale RO-gebruikssnelheid voornamelijk beïnvloed door het probleem van onoplosbare zoutvervuiling. De beperking ervan is de gecombineerde effecten van ①, ② en ③, terwijl de uiteindelijke waarde uitsluitend wordt bepaald door de extractie -efficiëntie van het systeem. In dit voorbeeld is het maximum ongeveer 23,04 keer en is het minimum 16 keer.
Ervan uitgaande dat de membraanmodules van het systeem worden uitgelijnd bij verzadiging, is de primaire factor die de herstelsnelheid beïnvloedt, de kwaliteit van de bronwater, met name de accumulatie van calcium- en aluminiumsilicaten. Calcium bestaat voornamelijk in de vorm van calciumcarbonaat en calciumbicarbonaat. Accumulatie van calciumbicarbonaat speelt typisch een beslissende rol wanneer sulfaatconcentraties aanzienlijk de pH overschrijden (een veel voorkomend voorkomen in kolen- en chemisch afvalwater). Anders overheerst calciumbicarbonaat accumulatie. Aluminosilicaataccumulatie wordt aanzienlijk beïnvloed door temperatuur en schaal- en corrosieremmers en heeft in het algemeen geen significante invloed op het maximale gebruik van het systeem (behalve in magnesiumchloride-rijke waterbronnen).
Hieronder is een tabel die de impact toont van onoplosbare accumulatie van zoutschaal op gebruikslimieten in verschillende bronwateren, afgeleid op basis van puur wiskundige berekeningen (LSI en KSP). (Rekening houdend met de effecten van elektrodepolarisatie, kunnen de werkelijke gebruikslimieten iets hoger zijn dan de waarden in de tabel.)
Uit de bovenstaande tabel is het duidelijk dat de accumulatie van calciumcarbonaat in veel gevallen de primaire factor beperking van het systeemgebruik is. Aluminosilicaatprecipitatie wordt alleen relevant onder omstandigheden van lagere temperaturen en hoger magnesiumchloridegehalte, en in deze omstandigheden speelt de effectiviteit van schaal- en corrosieremmers ook een belangrijke rol. Daarom, als waterverzachtingsapparatuur niet wordt gebruikt tijdens de voorbewerking van gegevens, is het bereiken van een volledig gebruikspercentage van 75% moeilijk (zelfs met de toevoeging van schaal- en corrosieremmers). Wanneer de waterverzachtingsapparatuur echter correct is geconfigureerd (Ca 2+ <0,03 mmol/L), is het risico op accumulatie van calciumschaal aanzienlijk verminderd en is de volledige limiet van de snelheidsnelheid in het algemeen groter dan 75%.
Iii. Conclusies en aanbevelingen (primair omgekeerde osmosesysteem)
A. Kleine en middelgrote omgekeerde osmosesystemen (minder dan zes membraanmodules, met gebruik aanzienlijk beperkt door de systeemarchitectuur):
Goede bronwaterkwaliteit (zoals drinkwater): een gebruikssnelheid van 60-66,7% (met een extractiefactor tussen 2,5 en 3) wordt aanbevolen. Indien nodig kan verzachtende en anti-scaling-apparatuur worden toegevoegd.
Voor zwakke bronwaterkwaliteit (zoals gerecycled water- en ijzer-koolstofvulstoffen) wordt een gebruikspercentage van 50-60% aanbevolen. Als verzachtende en anti-scaling-apparatuur wordt geïnstalleerd, kan het gebruikspercentage worden verhoogd tot 60-66,7%.
B. Kleine tot middelgrote RO-systemen (met 6 tot 20 membraanmodules, wordt het gebruik enigszins beperkt door het systeem):
Voor bronwater van hoge kwaliteit (bijv. Drinkwater): een gebruikspercentage van 66,7% -75% (met een extractiefactor van 3-4) wordt aanbevolen. Verzachtende en schaalremmingsapparatuur kan indien nodig worden toegevoegd.
Voor bronwater van lage kwaliteit (bijvoorbeeld gerecyclede water- en ijzeren koolstofvulstoffen): een gebruikssnelheid van 60-75% wordt aanbevolen en is verzachtende en schaalremmingsapparatuur vereist.
C. Kleine tot middelgrote en grotere RO-systemen (met 20 of meer membraanmodules, wordt het gebruik over het algemeen niet beperkt door het systeem, tenzij er sitebeperkingen zijn).
Voor bronwater van hoge kwaliteit (bijv. Drinkwater): een gebruikssnelheid van 75% (met een extractiefactor van 4) wordt aanbevolen en is verzachting en schaalremmingsapparatuur vereist.
Voor bronwater van lage kwaliteit (bijvoorbeeld gerecyclede water- en ijzeren koolstofvullers), wordt een gebruikspercentage van 60% -75% aanbevolen en is verzachting en schaalremmingsapparatuur vereist.
