نظام رو حساب معدل الاسترداد والعوامل المؤثرة

معدل استرداد نظام ROهي النسبة المئوية لمياه التغذية المحولة من معالجة مياه التناضح العكسي إلى المياه المنتجة. كلما ارتفع معدل الاسترداد ، ارتفع إنتاج المياه للنظام ، مما يشير إلى ارتفاع معدل استخدام المياه. يرتبط معدل الاسترداد بتغذية جودة المياه ، والبيئة ، وعدد عناصر الغشاء وترتيبها.

معدل الاسترداد لعنصر الغشاء RO الأحادي التقليدي هو في الغالب بين 12% – % ، لمعدل استرداد نظام RO المرحلة الأولى: R1 = إنتاج المياه في المرحلة الأولى ÷ مدخل المياه المرحلة الأولى × 100% ، معدل استرداد نظام RO للمرحلة الثانية: R2 = إنتاج المياه في المرحلة الثانية ÷ مدخل المياه في المرحلة الثانية × 100% ، ومعدل الاسترداد لنظام RO بأكمله ليس مجموع معدلي الاسترداد ، لأن المياه المركزة لنظام RO المرحلة الثانية لن يتم تفريغها ، ولكن سوف تتدفق مرة أخرى إلى مدخل المرحلة الأولى. وبالتالي فإن صيغة حساب معدل استرداد نظام RO بالكامل هي:

• ص— معدل الاسترداد لنظام RO
• Q_P— حجم إخراج المياه من نظام RO
• Q_F— حجم مياه التغذية لنظام RO

على سبيل المثال ، إذا كان حجم مياه التغذية (Q_F) هو 100 جم في الدقيقة وحجم إخراج المياه (Q_P) هو 65 جم في الدقيقة ، ثم معدل استرداد النظام RO (R) هو 65 ÷ 100 × 100% = 65%.

• الخواص الكيميائية لنوعية المياه

  على سبيل المثال ، كلما زاد تركيز أيونات الكالسيوم وأيونات المغنيسيوم في الماء ، كان من الأسهل تشكيل مقياس على سطح الغشاء ، مما تسبب في انسداد عنصر الغشاء وتقليل معدل الاسترداد.

• اختيار وترتيب عنصر الغشاء

  تختلف المساحة السطحية ، والمواد ، وسمك ، وما إلى ذلك ، لعناصر الأغشية بشكل طفيف من العلامة التجارية إلى العلامة التجارية والصناعة إلى الصناعة. يحدد حجم مساحة سطح الغشاء كمية المياه التي ينتجها نظام الغشاء ، مما يؤدي إلى اختلافات في معدل الاسترداد لأنواع مختلفة من الأغشية المفردة ، ولكنه لا يتجاوز بشكل أساسي 18%.

  يتأثر معدل الاسترداد لنظام الغشاء RO أيضًا بعدد عناصر الغشاء في السلسلة والترتيب وعوامل أخرى. عناصر الأغشية في السلسلة هي مياه مركزة من الغشاء السابق المتدفق إلى مدخل الغشاء التالي ، ويمر تركيز المياه عبر غشاء RO مرة أخرى ، مما يمكن أن يحسن معدل استرداد النظام. ومع ذلك ، إذا تم توصيل جميع الأغشية في سلسلة لتحسين معدل الاسترداد ، فإن ضغط غشاء المرحلة الأولى سيصبح كبيرًا جدًا ، لذلك يجب توصيل العديد من الأغشية بشكل صحيح بالتوازي لتخفيف ضغط تدفق المياه في المرحلة الأولى.

  لذلك ، فإن ترتيب الأغشية RO له تأثير كبير على معدل استرداد النظام في التصميم الفعلي.

  نعطي مثالًا على تأثير عدد عناصر الغشاء في السلسلة على معدل الاسترداد:

  يفترض أن يكون معدل الاسترداد لغشاء واحد 15% وحجم مياه التغذية هو 1 جم في الدقيقة.

  
  • Q_F— حجم مياه التغذية (جم)
  • Q_P— حجم إخراج المياه (gpm)
  • Q_ج— حجم الماء المركز (gpm)
  • Q_TP— إجمالي حجم إخراج المياه/حجم إخراج مياه النظام (gpm)

  معدل استرداد غشاء واحد:(1 × 15%) / 1 × 100% = 15%

  معدل استرداد غشيتين في السلسلة:(0.85 × 15% + 1 × 15%) / 1 × 100% = 2775%

  معدل استرداد ثلاثة أغشية في السلسلة:(0.85²× 15% + 1 × 2775%) / 1 × 100% = 38.59%

  معدل استرداد أربعة أغشية في السلسلة:(0.85³× 15% + 1 × 38.59%) / 1 × 100% = 47.8%

  معدل استرداد خمسة أغشية في السلسلة:(0.85⁴× 15% + 1×47.8%) / 1 × 100% = 55.63%

  معدل الاسترداد لستة أغشية في السلسلة:(0.85⁵× 15% + 1×55.63%) / 1 × 100% = 62.29%

  معدل استرداد عشرة أغشية في السلسلة:(0.85⁹× 15% + 1 × 76.84%) / 1 × 100% = 80.31%

  معدل الاسترداد من اثني عشر غشية في السلسلة:(0.85¹¹× 15% + 1 × 83.27%) / 1 × 100% = 85.78%

  مع أغشية n في سلسلة ، معدل استرداد النظام هو:

  R = (0.85)^N-1× 15% + 0.85^N-2× 15% + 0.85 × 15% + 15%) / 1 × 100%

  ومع ذلك ، فإن طريقة الحساب هذه مثالية ، العملية الفعلية ستكون أقل بكثير ، معدات معالجة المياه الكبيرة بشكل عام لتلبية معدل الاسترداد على الأقل 60% – 80% ، لذلك يجب توصيل 6 عناصر غشاء على الأقل في سلسلة.

• بيئة العمل

  كتقنية فصل عالية الكفاءة ، يمكن أن يكون للتغيرات في بيئة التشغيل تأثير كبير على أداء الأغشية RO. بشكل عام ، تزيد درجات الحرارة المرتفعة من إنتاج المياه ؛ تزيد ضغوط تشغيل النظام المرتفعة من معدلات الاسترداد. ومع ذلك ، بغض النظر عن درجات الحرارة العالية أو ضغوط التشغيل العالية ، سوف يتسبب ذلك في تلف الأغشية RO.

• إعادة تدوير المياه المركزة

  إعادة تدوير المياه المركزة هي جزء من المياه المركزة التي يولدها نظام RO مرة أخرى إلى مضخة الضغط العالي ، مختلطة مع الماء الوارد ثم مرة أخرى في غشاء RO ، وبالتالي فإن وجود إعادة تدوير المياه المركزة سيؤثر بشكل كبير على معدل الاسترداد للنظام.

  

معدات التناضح العكسي الصغيرة عموما لديها معدل استرداد منخفض بسبب كمية صغيرة من عناصر الغشاء. لتحسين معدل الاسترداد ، غالبًا ما يتم استخدام إعادة التدوير الجزئي للمياه المركزة ، ويتم إرجاع جزء من المياه المركزة إلى المدخل مرة أخرى لتحلية المياه واستعادتها. يمكن لمعدات التناضح العكسي الكبيرة للاستخدام الصناعي أن تعتمد الترتيب الصحيح لعناصر الغشاء والأنواع متعددة المراحل لتحسين معدل الاسترداد بسبب الكمية الكبيرة من عناصر الغشاء.

على الرغم من أن معدلات الاستخلاص المرتفعة مصممة عمومًا لتجنب إهدار المياه ، إلا أن معدلات الاستخلاص المرتفعة ليست دائمًا أفضل ، حيث قد تؤدي معدلات الاستخلاص المرتفعة للغاية إلى انخفاض جودة المياه (معدل تحلية المياه).

إضافة عمليات المعالجة المسبقة مثل خزانات فلتر الكربون المنشط ، وخزانات فلتر الرمل ، وخزانات تنعيم المياه قبل أن يقلل نظام RO من تلوث غشاء RO ويحسن أيضًا معدل الاسترداد الإجمالي.