Malawak na ginagamit ang teknolohiya ng reverse osmosis (RO) sa industriya ng paggamot ng tubig, lalo na sa desalination ng tubig sa dagat, pag-inom ng paglilinis ng tubig, at mga patlang sa paggamot ng tubig sa industriya. Ang pabalik na osmosis membrane ay ang pangunahing bahagi ng prosesong ito. Pinapayagan nito ang mga molekula ng tubig na dumaan habang pinapanatili ang mga nalunsad na asin, organikong bagay, colloids, at iba pang mga impurities. Gayunpaman, habang nagpapatakbo ang sistema, hindi maiiwasang nangyayari ang paggawa ng membrane sa ibabaw, na humahantong sa pagbaba ng membrane flux, pinataas ang konsumo ng enerhiya sa sistema, at pagkasira ng kalidad ng tubig na malambot. Upang mapanatili ang matatag na operasyon ng sistema,Online cleaning (CIP) Ay naging isang epektibong paraan ng pagpapanatili.
Pangunahing Factor ng Membrane Fouling
- Convective Depositione
Sa isang pabalik na sistema ng osmosis, habang ang tubig ay dumadaan sa pamamagitan ng membrane sa ilalim ng presyon, nalunsad na mga sangkap (tulad ng mga asin, colloids, microorganisms, organikong materya, atbp.) at pinapanatili ang mga hinihintay na particle sa pamamagitan ng membrane. Sa panahon ng prosesong ito, ang convective kilusan ng tubig sa ibabaw ng membrane ay nagdudulot ng mga sangkap na ito upang dahan-dahang deposito sa ibabaw ng membrane. Ang deposition ng sangkap na ito na sanhi ng convection ay tinatawag na convective deposition. Ito ang pangunahing dahilan ng reverse osmosis membrane fouling.
- Concentration Polarization
Ang polarization ng konsentrasyon ay tumutukoy sa kababalaghan kung saan, sa panahon ng proseso ng paghihiwalay, ang solusyon sa feed likido ay dumadaan sa pamamagitan ng membrane sa ilalim ng presyon, at solutes (ions o solutes ng iba't ibang mga timbang ng molekular) ay pinapanatili, na nagdudulot ng konsentrasyon sa membrane at malaking solusyon interface o malapit sa rehiyon ng membrane interface. Sa ilalim ng impluwensya ng gradient ng konsentrasyon, ang mga solusyon ay magkakaroon mula sa ibabaw ng membrane hanggang sa malaking solusyon, na bumubuo ng layer ng hangganan, na nagpapataas ng paglaban sa likido at lokal na presyon ng osmotic, sa gayon ay humantong sa pagbawas sa flux ng permeation ng solvent. Ang polarization ng konsentrasyon ay nagpapabilis ng membrane fouling. Dahil sa polarization ng konsentrasyon, ang solute concentration malapit sa ibabaw ng membrane ay mabilis na tumataas, na nagdulot ng pagtaas sa resistensya ng layer fluid (o lokal na presyon ng osmotic), na humantong sa pagbawas sa lakas ng paglipat ng mass transfer driving at ng lakas ng paglalakbay. na nagreresulta sa fouling deposition.
- Pagpapanatili ng mga intercepted substang
Ang mga intercepted sangkap ay nagpapabilis ng membrane fouling. Halimbawa, sa spiral-sugatan membranes at flat-sheet membranes, may layer ng plastic mesh sa pagitan ng mga feed channel, na sumusuporta sa membrane at nagpapataas ng turbulence, ngunit nagdudulot din ng interception. Ang mga pollutants ay naka-block ng mesh at mabilis na deposito.
Sa ilalim ng Anong mga Kahit ang Kinakailangan ng Paglilinis?
Ang reverse osmosis system ay kailangang malinis bago ang membrane fouling ay naging malubha, dahil ito ay magpapataas ng kahirapan sa paglilinis. Ang reverse osmosis membrane ay dapat na malinis kaagad kapag ang mga sumusunod na kondisyon ay nangyayari sa panahon ng operasyon:
- Sa ilalim ng normal na presyon ng tubig sa feed, ang permeate flow ay bumababa sa pamamagitan ng 10%–151353851 mula sa normal na halaga;
- Upang mapanatili ang normal na flow ng permeate, ang presyon ng tubig sa feed ay nagtaas ng 10%–151353851 pagkatapos ng pagwawasto ng temperatura;
- Ang kalidad ng permeate water ay bumababa sa pamamagitan ng 10%–15%, at ang salt pass ay tumataas ng 10%–15%;
- Ang pagkakaiba-iba ng presyon sa pagitan ng iba't ibang mga hakbang ng sistema ay tumataas nang malaki.
Paano Magkaroon ng Online Cleaning?
Ang online cleaning ay isang paraan ng paglilinis ng mga elemento ng membrane nang walang disassembly, karaniwang kabilang ang mga sumusunod na hakbang:
Contaminant analysisa
Kasama ng karaniwang mga kontaminant ng osmosis ang mga inorganic scale, metal oxides, acid-insoluble scale, silica scale, atbp. Upang epektibo ang pagsunod sa iba't ibang mga kontaminant na ito, dapat gamitin ang mga angkop na paraan ng paglilinis. Ang maling pagpili ng mga kemikal at pamamaraan ay maaaring magpapalawak ng kontaminasyon ng sistema ng membrane. Samakatuwid, kinakailangan upang matukoy ang uri ng fouling sa ibabaw ng membrane bago maglinis. Ang mga sumusunod na paraan ng pagsusuri ay magagamit:
- Magsagawa ng pagkawala sa pagsusulit ng ignition upang kalkulahin ang ratio ng organiko sa hindi organikong bagay sa mga pollutants batay sa pagbabago ng timbang bago at pagkatapos ng pagkasunog, upang matukoy ang uri ng polusyon.
- Analyize ang mga uri at nilalaman ng mga elemento gamit ang X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) at X-ray diffraction spectroscopy (XRD) upang matukoy ang mga pangunahing bahagi ng mga inorganic pollutants.
- Combine Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) at gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) upang makilala at makilala ang mga uri ng kemikal ng pollutants, sa pamamagitan ng pagkuha ng impormasyon tungkol sa organikong komposisyon ng mga pollutants ng membrane.
Pagpili ng Solusyon
Ang uri ng solusyon sa paglilinis ay tinutukoy batay sa pagsusuri ng mga pollutants kasalukuyan bago ang paglilinis. Upang makamit ang pinakamainam na resulta sa paglilinis, minsan ginagamit ang kombinasyon ng iba't ibang mga ahente ng paglilinis ng kemikal.
Maaaring gamitin ang mga solusyon sa paglilinis ng Acidic upang alisin ang inorganic scale na deposito sa reverse osmosis membrane, habang ang mga solusyon sa paglilinis ng alkaline ay maaaring gamitin upang alisin ang mga organikong bagay at colloidal contaminants. Ang mga sumusunod ay ilang mga karaniwang scheme ng paglilinis ng kemikal:
| Mga pollutant |
Preferred Chemical Cleaning Agent |
Mga Kondisyon sa paglilins |
Alternatibong Solusyon sa Paglilins |
| Inorganic scale |
0.2% HCL solusyong |
PH: 1–2; temperatura < 38 °C |
2% citric acid; 1% |
| Metal oxides |
1% solusyong |
Temperatura < 35 °C |
0.5% phosphoric acid; 2% citric acid. |
| Acid-insoluble scale (CaF2, BaSO4) |
0.1% NaOH 1% Na4 EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium salt) |
PH: 11–12; temperatura <30 °C |
1% sodium hexametaphosphate |
| Silica scale |
0.1% NaOH solusyon + 0.025% Na-SDS (sodium dodecyl sulfate) |
PH: 11–12; temperatura <30 °C |
0.1% NaOH 1% Na4 EDTA |
| Microorganism |
0.1% NaOH+ 0.025% Na-SDS |
PH: 11–12; temperatura <30 °C |
0.1% NaOH 1% Na4 EDTA |
| Organic mata |
0.1% NaOH solusyon + 0.025% Na-SDS, ginagamit bilang unang hakbang ng paglilinis |
PH: 11–12; temperatura <30 °C |
0 2% HCL solusyon ay karaniwang ginagamit bilang ikalawang hakbang ng paglilinis pagkatapos ng paghuhugas ng alkalin |
Kalkulasyon ng Paglilinis ng Solution
May dalawang pamamaraan upang kalkulahin ang dami ng solusyon sa paglilinis para sa reverse osmosis system:
Proseso sa paglilins
Ang paglilinis sa online ay ginagawa sa mga elemento ng membrane na pinapanatili sa pressure vessel. Kasama sa mga kagamitan sa paglilinis sa pangkalahatan ang mga filter ng paglilinis ng tanke, mga pump ng sirkulasyon, pressure gauges, thermometers, pressure gauges, valves, sampling points, at pipelines. Ang dami ng tangke ng paglilinis ay dapat matiyak na ito ay nakakatugon sa mga kinakailangan para sa dami ng tubig na ginagamit upang palitan ang tubig sa mga nag-uugnay, Mga pipelines, at reverse osmosis pressure vessels.
- Formulasyon ng plano sa paglilinis
① Sa artikulong ito, ginagamit namin ang kombinasyon ng alkaline at acidic cleaning agents upang malinis ang reverse osmosis membrane system, na naglalaman ng CaF2 at inorganic scale. Ginagamit ang mga solusyon ng hydrochloric acid at sodium hydroxide upang baguhin ang halaga ng pH ng solvent ng paglilinis.
- Trabaho ng paghahanda bago maglinis
② Buksan ang inlet valve ng reverse osmosis device at inject ang isang tiyak na halaga ng permeate sa reverse osmosis cle tangke. Simulan ang pabalik na sirkulasyon ng osmosis upang maglaro at malinis ang baligtad na paglilinis ng pipeline ng osmosis, ang pagtiyak ng pipeline ay malinis at walang labi.
③ Igiliwan ang pabalik na sirkulasyon ng osmosis pump, walang laman ang pabalik na paglilinis ng osmosis, at injecte reverse osmosis permeate sa isang tiyak na taas (na isinasaalang-alang ang kapasidad ng buong pipeline). Magsimula ang heater upang mag-init ng tubig sa tangke ng paglilinis hanggang 40 °C.
④ Ihanda ang mga solusyon ng hydrochloric acid at sodium hydroxide upang i-ayos ang halaga ng pH ng solvent ng paglilinis. Ihanda ang isang pH meter, sukatin at itala ang mga pagbabago sa halaga ng pH ng solusyon sa paglilinis sa panahon ng proseso ng paglilinis.
- Ihanda ang solusyon sa paglilinis ng alkalin
Simulan ang pabalik na sirkulasyon ng osmosis pump para sa sirkulasyon, idagdag ang alkaline cleaning agent sa tangke ng paglilinis, pagkatapos magdagdag ng angkop na halaga ng alkali (NaOH) solusyon, at sukatin ang halaga ng pH ng solusyon upang matiyak na umabot ito sa paligid ng 11.
- Paglilinis ng alkaline ng reverse osmosis membrane
① Reverse osmosis alkaline cleaning: Iayos ang pabalik na sirkulasyon ng osmosis upang mapanatili ang presyon ng outlet sa halos 0.2–0.25 Mpa. Pahintulutan ang reverse osmosis alkaline cleaning agent na magpalipat sa loob ng reverse osmosis system. Sukatin ang halaga ng pH ng alkaline solusyon bawat 10 minuto. Kung ito ay bumababa, ipinapahiwatig nito na ang mga kontaminant sa ibabaw ng membrane ay nabubulok sa pamamagitan ng solusyon sa paglilinis. Magdagdag ng angkop na halaga ng alkaline (NaOH) solusyon upang mapanatili ang halaga ng pH ng solusyon sa paligid ng 11.. Patuloy na magpalipat hanggang sa halaga ng pH ng solusyon sa paglilinis ay hindi na nagbabago (sa pangkalahatan, kailangan nitong magbago ng higit sa 30 minuto.
② Soaking with alkaline cleaning agent: Matapos ang reverse osmosis membrane ay malinis sa alkaline solusyon, itigil ang pabalik na sirkulasyon ng osmosis pump at isinara ang lahat ng mga valves ng reverse osmosis system, na nagpapahintulot sa reverse osmosis membrane na mabuo sa alkaline solusyon para sa isang tiyak na panahon (sa pangkalahatan higit sa 5 oras).
③ Reirculation ng alkaline cleaning agent: Buksan ang reverse osmosis device na paglilinis ng inlet valve, outlet valve, at permeate side return valve upang payagan ang alkaline cleaning agent na lumipad sa pamamagitan ng membrane sa serye. Record ang anumang pagbabago sa halaga ng pH ng solusyon (karaniwang muling pagbibigay ng higit sa 1 oras).
④ Ang alkaline solusyon ay lubos: Ipahin ang reverse osmosis circulation pump at isinara ang outlet valve. Buksan ang balbula ng paglilinis ng tank upang mawala ang solusyon sa paglilinis ng osmosis. Isinara ang reverse osmosis device na paglilinis ng inlet valve at outlet valve. Buksan ang paglabas ng konsentrasyon na balbula at patuloy na balbula sa bahagi upang maiwasan ang alkaline cleaning agent mula sa pabalik na osmosis device. Pagkatapos buksan ang flushing inlet valve at simulan ang reverse osmosis flushing pump upang flush ang reverse osmosis system. Kapag ang conductivity ng reverse osmosis permeate ay mas mababa sa 30 μs/cm, buksan ang reverse osmosis na paglilinis ng inlet valve at paglilinis ng outlet valve ayon sa backwash ang pipeline at paglilinis. tank hanggang sa ang alkaline cleaning agent sa pipeline ay ganap na flushed out.
- Maghanda ng solusyon sa paglilinis ng acidic
Injected ang isang tiyak na taas ng reverse osmosis patataas sa reverse osmosis cleaning tank. Buksan ang reverse osmosis cleaning pump circulation valve, simula ang pabalik na sirkulasyon ng osmosis pump para sa sirkulasyon, magdagdag ng angkop na dami ng acidic cleaning agent at hydrochloric acid solution hanggang sa ang solusyon ng pH ay umabot sa 2.0.
- Paglilinis at pagbubugsa, paglaba sa solusyon ng acidic cleaning
Ang proseso ng paghuhugas ng acid ng reverse osmosis membrane ay katulad ng proseso ng alkaline. Sa panahon ng proseso ng paglilinis, ang halaga ng pH ng solusyon ay kailangang madalas na subukan. Kung tumataas ang halaga ng pH, ipinapahiwatig nito na may mga deposito na neutralizing sa acidic cleaning agent. Kinakailangan na magdagdag ng angkop na halaga ng solusyon ng hydrochloric acid upang mapanatili ang solusyon sa paglilinis sa paligid ng 2.0. Matapos ang paglilinis, kinakailangan din na mabasa sa loob ng higit sa 5 oras, at pagkatapos ay sirkulasyon muli sa loob ng 1 oras, at record ang pagbabago ng halaga ng pH. Pagkatapos simulan ang buong reverse osmosis cleaning system upang banse ang reverse osmosis device na malinis.
- Ipaalista muli ang sistema
Matapos ang mga bahagi at sistema ay nagtatagal, i-record ang mga parameter ng pagpapatakbo pagkatapos ng pagsisimula ng sistema.
Online Cleaning Precautions
- Ang temperatura ng solusyon sa paglilinis ay dapat mapanatili sa loob ng 25–35 °C. Ang solusyon sa paglilinis ay dapat na handa sa reverse osmosis permeate o deionized water, at ang solusyon ay dapat halo-halong pare-pareho.
- Sa panahon ng paglilinis, ang residual na tubig sa pabalik na pressure ng osmosis vessel at pipelines ay dapat drained, at ang konsentrasyon na ginawa sa panahon ng proseso ng paglilinis ay dapat na ibalik sa tangke ng solusyon ng paglilinis. Kung ang bumalik na solusyon sa paglilinis ay naging hindi kapansin-pansin o turbid, dapat na handa ang isang bagong solusyon sa paglilinis. Kung ang pagbabago ng pH ng muling paglilinis ay lumampas sa 0.5, ang pH ay dapat na baguhin o dapat palitan ang solusyon sa paglilinis.
- Matapos ang paglilinis ay nakumpleto ayon sa tiyak na oras, ito ay dapat kaagad na rined sa reverse osmosis permeate o deionized water. Ang oras ng paghuhugas ay sa pangkalahatan 30–60 minuto, at ang pabalik na osmosis outlet water ay dapat drained. Matapos ang pagkumpirma ng pagkuha ay nakumpleto, pinakamahusay na ilagay ito sa normal na operasyon agad. Ang oras mula sa paglilinis ng kemikal hanggang sa operasyon ay hindi dapat lumampas sa 24 oras.
- Ang mga tauhan ng paglilinis ng solusyon ay dapat magbigay ng pansin sa kaligtasan, magsuot ng proteksiyon na guwantes, baso, at proteksiyon na damit, at maghanda ng mga gamot sa emergency water at emergency sa site.
- Ang mga instrumento at pipeline valves na hindi kaugnay sa trabaho sa paglilinis ay dapat sarado upang matiyak ang epektibong isolation.
