Käänteisosmoosikalvon arviointiindeksi ja vaikuttavat tekijät

Käänteisosmoosikalvon arviointiindeksi ja vaikuttavat tekijät

Ensinnäkin käänteisosmoosikalvon arviointiindeksi

Käänteisosmoosikalvoilla tulisi yleensä olla seuraavat ominaisuudet:

1 yksikköalueella on suuri vedenläpäisevyys ja korkea suolan hylkimisaste;

2 Mekaaninen lujuus on hyvä ja huokoisen tukikerroksen tiivistysvaikutus on pieni;

3 hyvä kemiallinen stabiilisuus, happo-, alkali- ja korroosio;

4 tasainen rakenne, pitkä käyttöikä, hidas suorituskyvyn heikkeneminen;

5 kalvon valmistus on helppoa, halpaa ja riittävästi raaka-aineita.

Siksi käänteisosmoosikalvon arviointiindeksi voidaan analysoida seuraavista näkökohdista:

1. Suolanpoistonopeus ja suolan läpäisevyys

Suolanpoistonopeus - liukoisen epäpuhtauden konsentraatio, joka on poistettu järjestelmästä syöttövedestä käänteisosmoosikalvon avulla.

Läpäisevyys - liukenevien epäpuhtauksien prosenttiosuus sisääntulon kalvossa.

Suolanpoistosuhde = (1 - veden tuotannon suolapitoisuus / tulevan veden suolapitoisuus) × 100%

Suolan läpäisevyys = 100% - suolan hylkääminen

Käänteisen osmoosimembraanielementin suolanpoistosuhde on määritetty sen valmistushetkellä, ja suolan hylkimisaste riippuu ultraohut suolanpoistokerroksen tiheydestä käänteisosmoosikalvoelementin pinnalla, ja mitä tiheämpi suolanpoistokerros, sitä suurempi on suolan hylkimisnopeus ja sitä alhaisempi on veden tuotantomäärä. Eri aineiden poistumisnopeus käänteisosmoosilla määräytyy pääasiassa aineen rakenteen ja molekyylipainon perusteella. Korkean valenssin ionien ja monimutkaisten monovalenttisten ionien poistumisnopeus tällä käänteisosmoosikalvoelementillä voi olla yli 99%, ja yksiarvoisten ionien, kuten natriumionin ja kaliumionin, kloridi-ionien poistumisnopeus on hiukan alhaisempi, mutta se on myös yli. 98%; orgaanisten aineiden poistumisnopeus, jonka molekyylipaino on yli 100, voi myös saavuttaa 98%.

2, vedentuotanto (vesivuo)

Vedentuotanto (vesivuo) - viittaa käänteisosmoosijärjestelmän kapasiteettiin, toisin sanoen membraaniveden määrään aikayksikköä kohden, yleensä ilmaistuna tonneina tunnissa tai gallonaina päivässä.

Permeaatin virtausnopeus - permeaatin virtausnopeus on myös tärkeä indikaattori käänteisosmoosikalvoelementin tuottaman vesimäärän suhteen. Viittaa permeaatin virtausnopeuteen kalvon yksikköalueella, yleensä ilmaistuna gallonaina neliöjalkaa kohti päivässä (GFD). Liialliset permeaatin virtausnopeudet johtavat nopeampiin veden virtausnopeuksiin kohtisuorassa kalvon pintaan, mikä pahentaa kalvon likaantumista.

3, palautumisaste

Saanto - viittaa syöttöveden prosentuaaliseen määrään, joka on muutettu veteen tai läpäisee membraanijärjestelmässä. Kalvojärjestelmän talteenottoaste on määritetty suunnitteluvaiheessa ja se perustuu ennalta asetettuun veden laatuun. Talteenottoasteen odotetaan yleensä maksimoivan taloudellisen tehokkuuden lisäämiseksi, mutta se tulisi saostaa rakkana membraanijärjestelmässä epäpuhtauksien, kuten suolojen, ylikyllästymisen vuoksi.

Saantoaste = (tuotteen veden virtaus / sisäänvirtausnopeus) × 100%

Toiseksi käänteisosmoosin vaikuttavat tekijät

Käänteisen osmoosikalvon vesivuo ja suolanpoistonopeus ovat käänteisosmoosiprosessin keskeisiä toimintaparametreja. Näihin kahteen parametriin vaikuttavat paine, lämpötila, talteenottoaste, syöttöveden suolapitoisuus ja syöttöveden PH-arvo.

1, veden paine

Itse vaikuttava paine ei vaikuta suolapermeaattiin, mutta paineen nousu aiheuttaa nettopaineen kääntävän osmoosin lisääntymisen, mikä johtaa veden tuotannon lisääntymiseen, kun taas suolan läpäisy on melkein vakio, ja lisääntyneeseen veden tuotantoon. laimennetaan. Kalvon suola vähentää suolan läpäisevyyttä ja lisää suolan hylkäämistä. Kun sisääntuloveden paine ylittää tietyn arvon, pitoisuuspolarisaatio kasvaa liiallisen talteenottumisnopeuden takia, mikä johtaa suolan läpäisyn lisääntymiseen, mikä kompensoi lisääntynyttä veden tuotantoa, ja suolan poistumisnopeutta ei enää nosteta.

2. Tuloveden lämpötila

Lämpötilalla on selvin vaikutus käänteisosmoosin käyttöpaineeseen, suolanpoistosuhteeseen ja painehäviöön. Lämpötilan noustessa läpäisykyky nousee ja tietyn vesivirran alla vaadittava nettotuottovoima vähenee, joten todellinen käyttöpaine laskee. Samaan aikaan liuenneen aineen läpäisynopeus kasvaa myös lämpötilan noustessa, ja suolan läpäisy lisääntyy, mikä osoittaa suoraan, että tuotteen vedenjohtavuus kasvaa.

Lämpötilalla on myös tietty vaikutus painehäviöön kussakin käänteisosmoosiosassa. Lämpötila nousee, veden viskositeetti laskee ja painehäviö laskee. Viskositeetin vaikutus laitteen painehäviöön käänteisosmoosikalvon kanavalla likaantumisen vuoksi on parantunut. Selvempi.

Käänteisosmoosikalvon vedenjohtavuus on erittäin herkkä tulevan veden lämpötilan muutokselle. Kun veden lämpötila nousee, myös vesivuo nousee lineaarisesti. Kun tuloveden lämpötila nousee 1 ° C, vedentuotantonopeus nousee 2,5% - 3,0%. Syynä tähän on, että kalvon läpi kulkevien vesimolekyylien viskositeetti laskee ja diffuusiokyky paranee. Tuloveden lämpötilan nousu johtaa myös suolan läpäisevyyden lisääntymiseen ja suolan hylkimisnopeuden laskuun pääasiassa siksi, että kalvon läpi läpäisevän suolan diffuusionopeutta kiihdyttää lämpötilan nousu.

3. Vaikuttava pH

Jokaisella membraanimoduulilla on sallittu pH-alue ja tulevan aineen pH: lla on vain vähän vaikutusta veden tuotantoon; jopa sallitulla alueella pH: lla on kuitenkin suuri vaikutus suolanpoistonopeuteen. Toisaalta pH johtaa tuoteveden johtavuuteen. Nopeudella on myös tietty vaikutus, koska itse käänteisosmoosikalvolla on useimmiten aktiivisia ryhmiä. PH-arvo voi vaikuttaa kalvon pinnan sähkökenttään ja ionien kulkeutumiseen. PH-arvolla on suora vaikutus päästöjen epäpuhtauksien muotoon, kuten hajoavan orgaanisen aineen kohdalla hyljinnänopeus laskee pH-arvon laskiessa; toisaalta pH-arvo vaikuttaa suuresti veteen liuenneeseen CO2: een, ja kun pH-arvo on alhainen, se esiintyy kaasumaisen hiilidioksidin muodossa ja tunkeutuu helposti käänteisosmoosikalvoon. Siksi, kun pH on alhainen, myös suolan hylkimisnopeus on alhainen. Kun pH nousee, kaasumainen hiilidioksidi muuttuu HCO 3 - ja CO 3 2-ioneiksi, ja suolan hylkimisnopeus kasvaa vähitellen. Kun pH on välillä 7,5 - 8,5, suolan hylkimisnopeus on suurin.

4. Vaikuttava suolakonsentraatio

Osmoottinen paine on vedessä olevan suolan tai orgaanisen aineen pitoisuuden funktio. Mitä korkeampi suolapitoisuus, sitä korkeampi osmoottinen paine ja sitä matalampi tulopaine, nettopaine pienenee ja vedentuotanto vähenee. Suolan läpäisevyys on verrannollinen suolakonsentraation eroon käänteisosmoosikalvon positiivisten ja negatiivisten puolien välillä. Mitä suurempi on tulevan veden suolapitoisuus, sitä suurempi on konsentraatioero ja sitä suurempi on suolan läpäisevyys, mikä johtaa suolan hylkimisnopeuden laskuun. Samalle järjestelmälle syöttöveden suolapitoisuus on erilainen, ja myös käyttöpaine ja tuotteen vedenjohtavuus ovat erilaisia. Jokaisella syöttöveden suolapitoisuuden 100 ppm: n lisäyksellä sisääntulopaineen on noustava noin 0,007 MPa: lla, ja tuotteen vedenjohtavuus kasvaa pitoisuuden lisääntymisen vuoksi. Myös korko on noussut vastaavasti.

5, suspendoitunut aine

Veteen suspendoitunut aine viittaa aineeseen, joka jää suodatinmateriaalin pinnalle veden suodattamisen aikana, ja partikkelikomponentti on pääkomponentti. Korkeasti suspendoituneet kiintoaineet aiheuttavat käänteisosmoosi- ja nanosuodatusjärjestelmien vakavia tukkeumia, mikä vaikuttaa järjestelmän vedentuotantoon ja veden laatuun.

6, palautumisaste

Talteenottoasteella on suuri vaikutus kunkin osan painehäviöön. Edellytyksenä, että kokonaisvirtausnopeus pidetään vakiona, palautumisnopeus kasvaa. Kun käänteisosmoosin korkeapainepuolen läpi virtaavan väkevöityn veden virtausnopeus pienenee, kokonaispainehäviö pienenee ja palautumisnopeus pienenee. Kokonaispainehäviö kasvaa, ja todellinen toiminta osoittaa, että vaikka palautumisnopeus olisi pieni, kuten 1%, kokonaispaine-ero muuttuu noin 0,02 MPa. Saannon vaikutus tuotteen vedenjohtavuuteen riippuu suolan läpäisystä ja tuotteen veden määrästä. Yleisesti ottaen järjestelmän talteenoton lisääntyminen lisää suolapitoisuutta väkevöityssä vedessä ja lisää tuoteveden johtavuutta vastaavasti.