Система обратного осмосаПредставляет собой мембранную систему очистки, используемую для отделения растворенных веществ от воды, чаще всего в области опреснения морской воды для удаления солей и других примесей из морской воды, а также в промышленных котлах, системах питьевой воды, фармацевтическом производстве и других областях.
Содержание
Что такое осмос?
Чтобы понять принципы и процесс обратного осмоса, сначала поймите процесс осмоса, который будет происходить естественным образом. Осмос-это естественное явление, при котором два раствора разных концентраций разделены полупроницаемой мембраной (мембраной, которая позволяет молекулам растворителя проходить и не позволяет молекулам растворенного вещества проходить). И молекулы воды или другие растворяющие молекулы проходят от более низкого решения концентрации через полу-проницаемую мембрану в решение более высокой концентрации. Этот процесс встречается повсюду в природе, где растения используют его для поглощения воды и питательных веществ из почвы, и у людей, где почки используют осмос для поглощения воды из крови.
Простой эксперимент, который поможет вам понять феномен осмоса. Предположим, емкость с сахарной водой разделена на две части мембраной, подобно мембране клетки животных. Эта мембрана может быть проницаемой для воды, но не для молекул сахара. Как показано на рисунке, круг сравнивается с сахаром. Сторона А имеет больше молекул сахара, чем сторона В, с более высокой концентрацией. На этот раз мембрана для поддержания баланса концентраций между двумя сторонами должна позволять стороне A части молекул сахара перемещаться на сторону B, но мембрана не позволяет молекулам сахара проходить, поэтому для поддержания явления равновесия, Сторона B молекул воды перемещается на другую сторону, разбавляет сторону A концентрации до тех пор, пока две части концентрации растворенного вещества не будут равны, и, наконец, эксперимент по получению стороны B объема раствора уменьшился, а сторона A объем увеличился.
Что такое обратный осмос?
Мембраны осмоса пропускают только молекулы воды, молекулы больше воды, такие как минералы, соли и бактерии, не могут пройти. Осмос-это естественное явление, которое не требует энергии. Было обнаружено, что вода может течь от высоких до низких концентраций, применяя давление, превышающее естественное осмотическое давление, чтобы протолкнуть воду через мембрану осмоса, явление, известное как обратный осмос.
Например, соленая вода и чистая вода находятся с обеих сторон контейнера, разделенного осмотической мембраной. Если это естественное явление осмоса, чистая вода будет течь в соленую воду до тех пор, пока концентрация не станет равной с обеих сторон. Однако, когда некоторое давление приложено к стороне рассола, молекулы воды в рассоле течут к стороне чистой воды для того чтобы достигнуть обратного осмоза. Благодаря этому явлению идея опреснения морской воды была создана и применена в области опреснения морской воды для опреснения и очистки морской воды для извлечения пресной воды. После долгих исследований и технологических разработок эта технология теперь используется в промышленных котлах, системах питьевой воды, опреснении морской воды, фармацевтическом производстве, производстве косметики, обработке продуктов питания и напитков и многих других приложениях.
Что такое мембрана обратного осмоса?
Мембрана РО также полу-проницаемая мембрана которая позволяет только молекулам воды пройти до конца, не примесям как органическое содержание, неорганическое дело, микроорганизмы, коллоиды, и бактерии. Эта мембрана работает путем использование давления для того чтобы отделить воду от сильно сконцентрированного решения содержа растворенные вещества и фильтровать вне примеси как ионы, микроорганизмы, и органическое вещество от сырой воды, приводящ в воде особой чистоты.
Примеси обратного осмоса общие & методы удаления
- Взвесенные твердые частицы: осадок, коллоид и т. Д., Которые могут легко вызвать засорение поверхности мембраны обратного осмоса.
Решение: танк седиментирования, флокулянт, фильтр мульти-средств массовой информации, фильтр активированного угля
- Микроорганизмы: бактерии, вирусы, водоросли и др.
Раствор: бактерициды, УФ дезинфекция
- Растворенное органическое вещество: удобрения, пестициды, белки, аминокислоты
Решение: восстановитель, фильтр с активированным углем
- Растворенные неорганические вещества: ионы кальция, ионы магния и других металлов, карбонаты, сульфаты, хлориды, ионы тяжелых металлов и т. Д.
Решение: фильтр с активированным углем, ионообменная смола, восстановитель, антискалант, обратный осмос
- Остаточное дезинфицирующее средство: хлор, озон и т. Д.
Решение: фильтр с активированным углем, восстановитель
Как работают системы обратного осмоса?
Насос высокого давления используется для увеличения давления на входе мембраны обратного осмоса, заставляя вещество воды через мембрану обратного осмоса и сохраняя почти все (от 95% до 99%) примесей, что приводит к чистой воде. Требуемое давление зависит от содержания примесей в питательной воде и типа выбранной мембраны, а чистый пермеат от опреснения называется чистой водой, оставляя концентрированную произведенную воду, несущую загрязняющие вещества и примеси в виде концентрированной воды.
Система РО включает систему пре-фильтров сырой воды, систему очищения мембраны, и после системы обработки, которую можно разделить в следующие компоненты:
- Система пре-фильтров
- Насосы сырой воды
- Мультимедийный фильтр/фильтр кварцевого песка
- Фильтр с активированным углем
- Умягчитель воды
- Мультимедийный фильтр
- Дозирующий бак
- Система очистки мембраны
- Прецизионный фильтр
- Насосы высокого давления
- Сборка мембран обратного осмоса
- Мембранные корпуса
- Панель управления
- После системы обработки
- ЭОД
- Смешанное оборудование кровати
- УФ стерилизация
Основные компоненты оборудования обратного осмоса
Полная система обратного осмоса
Роль предварительной обработки
Из-за большого разнообразия сырой воды, сложного состава, качества сырой воды, скорости восстановления системы обратного осмоса и других основных параметров процесса, выбор соответствующей системы предварительных фильтров, может уменьшить обрастание мембраны обратного осмоса и явление масштабирования, для предотвращения скорости опреснения мембраны RO и скорости производства воды проблемы слишком низкой.
Ниже приводится краткое описание роли этапов предварительной обработки:
- Танк седиментирования:Удалить взвешенные частицы из сырой воды путем естественного седиментации или путем добавления флокулянта или коагулянта для содействия седиментации.
- Фильтр Мульти-средств массовой информации и фильтр кварцевого песка:Для удаления некоторых примесей, коллоидов и ионов металлов.
- Фильтр активированного угля:Адсорбция твердых примесей. Активированный уголь также может быть восстановителем для восстановления некоторых окисляющих веществ, таких как остаточный хлор.
- Бак умягчителя воды:Удаление ионных примесей.
- Химические агенты:Антискаланты для удаления ионов кальция и магния, бактерициды для удаления бактерий и вирусов, окислители для дезинфекции и разложения органических веществ и восстановители для восстановления окисляющих веществ в воде.
Нужен ли анализ качества воды?
Анализ качества воды является важным шагом перед любым проектом очистки воды. Он включает в себя твердость, щелочность, TDS, концентрацию ионов и другие данные. Инженеры-конструкторы будут использовать отчет об анализе качества воды, предоставленный для разработки планов очистки воды, как для создания разумной программы предварительной обработки, чтобы обеспечить удаление примесей для уменьшения загрязнения явления загрязнения мембраны RO; разработать наилучшее расположение мембраны для достижения максимальной скорости восстановления и скорости опреснения системы RO; И выявления потенциальных загрязнителей. Он также может идентифицировать потенциальные загрязнители для своевременного предотвращения и удаления. Например, индекс стабильности Ланжелье является мерой того, имеет ли вода тенденцию к масштабированию, которая должна быть рассчитана на основе данных из отчета об анализе качества воды для достижения цели предотвращения накипи.
Поэтому подробный анализ качества воды перед входом в систему обратного осмоса абсолютно необходим для эффективности и безопасности работы всей системы.
Разница между «проходом» и «стадом» обратного осмоса
«Проход» и «этап»-это два понятия, которые часто путают в системах обратного осмоса, вот краткое различие.
В двухступенчатой системе концентрированная вода из первой ступени становится питательной водой для второй ступени с целью увеличения скорости восстановления системы.
В двухпроходной технологической системе вода, произведенная от процесса первого прохода, станет питательной водой от процесса второго прохода с целью улучшить качество воды произведенной системы (увеличивая тариф опреснения).
Для получения более подробной информации о системе 'pass' и 'stage' вы можете посетитьРасположение мембран обратного осмоса
Скорость опреснения и скорость восстановления
Скорость опреснения относится к способности мембраны обратного осмоса удалять соли и останавливать другие растворенные твердые вещества. Мембрана обратного осмоса отделяет молекулы воды от растворенных солей и других загрязняющих елементов, и чем выше скорость опреснения, тем лучше производительность мембраны обратного осмоса, рассчитанная следующим образом:
Скорость восстановления показывает отношение скорости потока пермеата в системе к скорости питательной воды. Скорость восстановления зависит от многих факторов и зависит от качества поступающей воды, типа мембранного элемента, способа соединения и т. Д. Чем выше коэффициент рекуперации, тем выше уровень производимой воды, тем ниже концентрация выбросов, и рассчитывается следующим образом:
Преимущества процесса обратного осмоса
Как зрелый процесс очистки воды, процесс обратного осмоса имеет много преимуществ:
- Фильтрация большинства загрязняющих веществ:Обратный осмос считается одним из наиболее комплексных и эффективных методов устранения загрязнений воды, отфильтровывая подавляющее большинство растворенных твердых веществ, таких как бактерии, вирусы, ионы тяжелых металлов, нерастворимые соли и т. Д.
- Экологически чистый и энергоэффективный:По сравнению с другими методами обработки, такими как термическая дистилляция, технология обратного осмоса является относительно экологически чистой и не зависит от тепла.
- Отсутствие образования водяной шкалы:Будь то промышленная или коммерческая вода, серьезные аварии могут быть вызваны блокировкой накипи воды, технология обратного осмоса может эффективно предотвратить образование накипи воды.
Недостатки и проблемы системы RO
Хотя обратный осмос является одной из самых эффективных технологий фильтрации на рынке сегодня, все еще есть некоторые недостатки, которых нельзя избежать и которые остаются проблемой для нас:
- Низкое использование:Количество концентрированных сточных вод, образующихся в результате фильтрации, все еще не является мелким отходами при текущем процессе.
- Высокие эксплуатационные расходы:Мембраны обратного осмоса склонны к засорению и масштабированию и требуют регулярного технического обслуживания, что является дорогостоящим.
- Высокая стоимость установки:Для того чтобы задержать жизнь мембраны RO, система pretreatment добавлена к обратному осмозу по мере необходимости для уменьшения риска закупоривать и масштабировать мембраны RO.
- Удаление полезных минералов:Обратный осмос не различает, какие минералы полезны для человеческого организма, и удаление их всех не обязательно хорошо.
