تستخدم تقنية التناضح العكسي بشكل أساسي فرق الضغط على جانبي الغشاء كقوة لتحقيق فصل وترشيح الغشاء. إنها تقنية فصل غشاء متقدمة وفعالة للغاية موفرة للطاقة.
أساسيات ومزايا RO
غشاء التناضح العكسي هو المكون الأساسي لتقنية التناضح العكسي. إنه غشاء اصطناعي شبه منفذ له خصائص معينة. وهي مصنوعة من مواد البوليمر وتحاكي مواد الغشاء البيولوجية شبه المنفذة.
نظام التناضح العكسي ، المعروف أيضا باسم التناضح العكسي ، هو عملية فصل الغشاء التي تستخدم فرق الضغط كقوة دافعة لفصل المذيبات عن المحاليل المائية ، وهي عملية تصفية الشوائب من الماء. لأنه عكس اتجاه التسلل الطبيعي ، فإنه يسمى التناضح العكسي.
المبدأ التقني هو الضغط على جانب واحد من الغشاء تحت تأثير أعلى من الضغط الاسموزي للمحلول. عندما يتجاوز الضغط ضغطه الاسموزي ، سوف يتخلل المذيب في الاتجاه المعاكس لفصل هذه المواد عن الماء. يسمى المذيب الذي تم الحصول عليه على جانب الضغط المنخفض من الغشاء بالتغلغل. يسمى المحلول المركز على جانب الضغط العالي التركيز.
إذا تم استخدام تقنية التناضح العكسي لمعالجة مياه البحر ، يتم الحصول على المياه العذبة على جانب الضغط المنخفض من الغشاء ، ويتم الحصول على محلول ملحي على جانب الضغط العالي. يمكن استخدام ضغط التناضح العكسي لتحقيق الغرض من الفصل والاستخراج والتنقية والتركيز. التناضح العكسي هو تقنية معالجة المياه باستخدام فصل الغشاء ، والذي ينتمي إلى الطريقة الفيزيائية لترشيح التدفق المتقاطع مزاياها هي كما يلي: · في درجة حرارة الغرفة ، بالاعتماد على ضغط الماء كقوة دافعة ، تكون تكلفة التشغيل منخفضة ؛
· لا توجد كمية كبيرة من نفايات الأحماض والقلويات ، ولا تلوث للبيئة ؛
· النظام بسيط وسهل التشغيل وآلي للغاية.
· لديها نطاق كبير من القدرة على التكيف مع جودة المياه الخام ، وجودة مياه الصرف الصحي مستقرة ؛
· تحتل المعدات مساحة صغيرة ، وعبء عمل الصيانة صغير.
المعالجة بالمياه RO العملية الأساسية
أولا ، عملية علاج من مرحلة واحدة من مرحلة واحدة. بعد دخول السائل إلى وحدة الغشاء ، يتم سحب الماء النقي والسائل المركز. بالمقارنة مع عمليات معالجة المياه بالتناضح العكسي الأخرى ، فإن العملية الشاملة لهذه العملية أكثر ملاءمة وسهولة في التشغيل ، ولكن لها قيود عالية ولا يمكنها تلبية متطلبات جودة المياه الأعلى.
ثانيا ، عملية علاج متعددة المراحل من مرحلة واحدة. بناء على عملية المعالجة ذات المرحلة الواحدة ، يتركز السائل في خطوات متعددة. بالمقارنة مع عملية المعالجة ذات المرحلة الواحدة ، فإن تعقيد هذه العملية أعلى ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات جودة المياه الأعلى وتحقق إعادة تدوير الموارد المائية.
ثالثا ، عملية علاج من مرحلتين من مرحلة واحدة. في حالة صعوبة تلبية متطلبات جودة المياه الفعلية باستخدام الطريقة الأولية ، يمكن استخدام عملية المعالجة الثانوية والمرحلة الواحدة. بالمقارنة مع عمليتي المرحلة الأولى المذكورتين أعلاه ، يمكن أن يؤدي استخدام عملية المعالجة ذات المرحلة الثانية من مرحلة واحدة إلى إطالة عمر تطبيق غشاء التناضح العكسي ، ولا يتطلب الكثير من تشغيل القوى العاملة ، كما يتم تقليل تكلفة المعالجة المقابلة.
تطبيق التناضح العكسي في معالجة المياه
المعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية
في المعالجة المتقدمة لتلوث المياه في المناطق الحضرية ، يمكن لتقنية التناضح العكسي زيادة معدل استرداد مياه الصرف الصحي ويستخدم على نطاق واسع.
هناك اختلافات في تأثيرات المعالجة المتقدمة لتلوث المياه الناتجة عن أغشية التناضح العكسي لمواد مختلفة. بشكل عام ، في المعالجة المتقدمة لتلوث المياه في المناطق الحضرية ، بعد معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية لسكان الحضر وفقا للمعيار ، تكون متطلبات جودة المياه المعالجة أعلى (مثل المياه المستصلحة). في هذا الوقت، غشاء الألياف المجوفة ثلاثي أسيتات السليلوز ، يمكن أن يلعب فيلم مركب كحول البولي فينيل الحلزوني تأثيرا أفضل.
بالمقارنة مع أغشية التناضح العكسي المصنوعة من مواد أخرى ، فإن أغشية التناضح العكسي للمادتين المذكورتين أعلاه لها معدل احتفاظ 100٪ للبكتيريا القولونية البرازية ، لونية لا تزيد عن 1 درجة ، وتغلغل 1 مجم / لتر ~ 2 مجم / لتر. في الوقت نفسه ، تتمتع أغشية التناضح العكسي لهاتين المادتين بتدفق مياه أعلى وقدرة أقوى على مكافحة التلوث.
معالجة مياه الصرف الصناعي
1) التعامل مع أيونات المعادن الثقيلة
إن تطبيق تقنية معالجة المياه بالتناضح العكسي لمعالجة مياه الصرف الصناعي له تأثير جيد للغاية ، وهو ما يتماشى مع مبدأ التصميم العام للاقتصاد الصناعي والعقلانية ، ويمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة وتكاليف التشغيل وصعوبة التشغيل والإدارة.
جهاز التناضح العكسي المستخدم في معالجة مياه الصرف الصناعي هو بشكل عام أنبوب ضغط داخلي أو مكون من نوع اللفة. يكون الضغط مستقرا بشكل عام عند حوالي 218 ميجا باسكال ، والتأثير ممتاز في استعادة أيونات المعادن الثقيلة. من بينها ، يكون ضغط التشغيل لجهاز التناضح العكسي القائم على المكونات الأنبوبية للضغط الداخلي مستقرا عند 217 ميجا باسكال. في هذا الوقت ، يكون معدل استرداد النيكل أعلى من 99٪ ، ومعدل فصل النيكل في حدود 97.12٪ ~ 97.17٪.
2) معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية
بشكل عام ، يوجد الزيت في مياه الصرف الصحي الزيتية بشكل أساسي في ثلاثة أشكال ، بما في ذلك الزيت المستحلب والزيت المشتت والزيت العائم. بالمقارنة ، فإن طرق معالجة تشتيت الزيت والزيت العائم بسيطة نسبيا. بعد الاعتماد على الفصل الميكانيكي وهطول الأمطار وامتصاص الكربون المنشط ، يمكن تقليل محتوى الزيت المقابل بشكل كبير. ومع ذلك ، بالنسبة للزيت المستحلب ، فإنه يحتوي على مادة عضوية ، والتي يمكن أن تلعب دور الفاعل بالسطح ، ويوجد الزيت بشكل عام في جزيئات بحجم ميكرون ، لذلك فهو يتمتع بثبات عال للغاية ، ومن الصعب تحقيق الفصل بين الماء والزيت بشكل فعال وسريع.
بدعم من تقنية معالجة المياه بالتناضح العكسي ، يمكن تحقيق التركيز والفصل دون تدمير المستحلب ، ثم يتم حرق السائل المركز ، ويتم إعادة تدوير التخلل أو تفريغه.
في هذه المرحلة ، في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية ، نظرا لمراعاة تأثير المعالجة النهائي وجودة النفايات السائلة ، يتم استخدام تقنية معالجة المياه بالتناضح العكسي بشكل عام مع طرق المعالجة الأخرى. على سبيل المثال ، يتم استخدام DEMUL-B1 المعد ذاتيا كمزيل استحلاب لإزالة استحلاب مياه الصرف الصحي عالية التركيز O / W ، ثم تتم معالجة عينة الماء المنزوعة المستحلب باستخدام غشاء التناضح العكسي SE من OSMONICS. أظهرت النتائج أن معدل إزالة COD يصل إلى 99.96٪ وأن محتوى الزيت يكاد يكون غير قابل للاكتشاف في الماء النقي بعد معالجة "إزالة الاستحلاب والتناضح العكسي".
المياه المالحة المحلية
في عملية تحلية المياه قليلة الملوحة ، من خلال إدخال تقنية معالجة المياه بالتناضح العكسي ، يمكنها قمع أيونات الملح غير العضوية بشكل فعال مثل أيونات المغنيسيوم وأيونات الكالسيوم الموجودة في المياه المالحة ، وتحقيق تعزيز جودة المياه النقية.
في هذه المرحلة ، تتزايد متطلبات الناس لجودة المياه النقية ، ويصعب على طريقة المعالجة الأصلية (إضافة مضاد للتكلس إلى المياه المالحة) تلبية المتطلبات الفعلية للناس ، ويعد إدخال تقنية معالجة المياه بالتناضح العكسي خيارا لا مفر منه.
في عملية تحلية المياه قليلة الملوحة باستخدام أجهزة التناضح العكسي ، من الضروري اختبار مؤشر SDI بانتظام ، والتحكم الصارم في معدل الاسترداد ، والانتباه إلى فرق الضغط بين وحدات الغشاء ، وقياس التغيرات في إنتاج المياه ومعدل تحلية المياه في الوقت الفعلي. من الناحية العملية ، فإن معدل تحلية المياه لجهاز التناضح العكسي مستقر فوق 96٪ ، وتفي جودة المياه بعد تحلية المياه بمعيار مياه الشرب المنزلية.
كيفية التعامل مع قاذورات غشاء التناضح العكسي يشير تلوث الغشاء إلى الجسيمات أو الجسيمات الغروية أو الجزيئات الكبيرة المذابة في سائل التغذية الملامسة للغشاء ، والتي تنتج عن التفاعلات الفيزيائية والكيميائية مع الغشاء أو استقطاب التركيز بحيث يتجاوز تركيز بعض المواد المذابة على سطح الغشاء قابليته للذوبان وعمله الميكانيكي. يتسبب الامتزاز والترسب على سطح الغشاء أو في مسام الغشاء في تصغير حجم مسام الغشاء أو انسدادها ، مما يؤدي إلى ظاهرة تغيير لا رجعة فيها تقلل بشكل كبير من تدفق الغشاء وخصائص الانفصال.
التلوث الميكروبي
1) الأسباب
يشير القاذورات الميكروبية إلى ظاهرة تراكم الكائنات الحية الدقيقة على واجهة الغشاء والماء ، مما يؤثر على أداء النظام.
تستخدم هذه الكائنات الحية الدقيقة غشاء التناضح العكسي كناقل ، وتعتمد على العناصر الغذائية الموجودة في قسم الماء المركز من التناضح العكسي للتكاثر والنمو ، وتشكل طبقة غشاء حيوي على سطح غشاء التناضح العكسي ، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في فرق الضغط بين المياه الداخلة والخارجة لنظام التناضح العكسي. انخفاض سريع مع تلويث مياه المنتج.
يمكن للغشاء الحيوي المكون من الكائنات الحية الدقيقة أن يؤدي بشكل مباشر (من خلال عمل الإنزيمات) أو بشكل غير مباشر (من خلال عمل الأس الهيدروجيني المحلي أو إمكانات الاختزال) إلى تحلل بوليمرات الغشاء أو مكونات وحدة التناضح العكسي الأخرى ، مما يؤدي إلى تقصير عمر الغشاء ، وإلحاق الضرر بسلامة بنية الغشاء ، وحتى التسبب في فشل كبير في النظام.
2) طريقة التحكم
يمكن السيطرة على التلوث البيولوجي عن طريق التطهير المستمر أو المتقطع للمياه المؤثرة. يجب تركيب أجهزة التعقيم والجرعات للمياه الخام التي يتم جمعها من السطح والضحلة تحت الأرض ، ويجب إضافة مبيدات الفطريات القائمة على الكلور. تعتمد الجرعة بشكل عام على محتوى الكلور المتبقي > 1 مجم / لتر.
التلوث الكيميائي
1) الأسباب
التلوث الكيميائي الشائع هو ترسب مقياس الكربونات في عنصر الغشاء ، ومعظمها سوء التشغيل ، ونظام جرعات مثبط المقياس غير الكامل ، وانقطاع جرعات مثبطات المقياس أثناء التشغيل ، إلخ. إذا لم يتم اكتشافه في الوقت المناسب ، فسوف يزداد ضغط التشغيل ، وسيزداد فرق الضغط ، وسينخفض معدل إنتاج المياه في غضون أيام قليلة. إذا كان مثبط المقياس المحدد لا يتطابق مع جودة المياه أو كانت الجرعة غير كافية ، فإن ظاهرة تحجيم الغشاء في العنصر ، يمكن أن تستعيد قاذورات الضوء في عنصر الغشاء وظيفتها من خلال التنظيف الكيميائي ، وفي الحالات الشديدة ، سيؤدي أيضا إلى إلغاء بعض عناصر الغشاء الملوثة بشكل خطير.
2) طريقة التحكم
لمنع القاذورات في عناصر الغشاء ، حدد أولا مضاد التناضح العكسي المناسب لجودة المياه لمصدر مياه النظام ، وحدد كمية الجرعات المثلى. ثانيا ، تعزيز مراقبة نظام الجرعات ، وإيلاء اهتمام وثيق للتغييرات الطفيفة في معلمات التشغيل ، ومعرفة أسباب التشوهات في الوقت المناسب. بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم أسباب ارتفاع محتوى Fe3 + في الماء ناتجة عن نظام خطوط الأنابيب. لذلك ، تستخدم خطوط أنابيب النظام ، بما في ذلك خطوط أنابيب مصدر المياه ، خطوط أنابيب بلاستيكية مبطنة بالفولاذ قدر الإمكان لتقليل محتوى Fe3 +.
الجسيمات العالقة والتلوث الغروي
1) الأسباب
الجسيمات العالقة والغرويات هي المواد الرئيسية التي تفسد أغشية التناضح العكسي ، وهي أيضا السبب الرئيسي للنفايات السائلة المفرطة SDI (مؤشر كثافة الحمأة).
نظرا لاختلاف مصادر المياه والمناطق ، فإن تكوين الجسيمات العالقة والغرويات مختلف تماما أيضا. بشكل عام ، المكونات الرئيسية للمياه السطحية غير الملوثة والمياه الجوفية الضحلة هي: البكتيريا ، والطين ، والسيليكون الغروي ، وأكاسيد الحديد ، ومنتجات حمض الهيوميك ، والمواد الندفية المفرطة بشكل مصطنع ومواد التخثر (مثل أملاح الحديد) في نظام المعالجة المسبقة ، أملاح الألومنيوم ، إلخ.) الخ.
بالإضافة يعد الجمع بين البوليمرات الموجبة الشحنة في الماء الخام ومضادات التكلس سالبة الشحنة في أنظمة التناضح العكسي لتكوين رواسب أيضا أحد أسباب هذا النوع من التلوث.
2) طريقة التحكم
عندما يكون محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء الخام أكثر من 70 مجم / لتر ، فإن طرق المعالجة المسبقة التخثر والتوضيح والترشيح عادة ما تستخدم عندما يكون محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء الخام أقل من 70 مجم / لتر ، فإن طريقة المعالجة المسبقة التخثر والترشيح عادة ما يستخدم متى <10mg/L, the pretreatment method of الترشيح المباشر عادة ما يستخدم.
بالإضافة الترشيح الدقيق أو الترشيح الفائق هو طريقة فعالة للمعالجة الغشائية للتعكر والمواد العضوية غير الذائبة التي ظهرت مؤخرا. يمكنه إزالة جميع المواد الصلبة العالقة والبكتيريا ومعظم الغرويات والمواد العضوية غير الذائبة. إنها عملية معالجة مسبقة مثالية لأنظمة التناضح العكسي. .
الاحتياطات عند استخدام التناضح العكسي
أثناء تطبيق تقنية التناضح العكسي في معالجة المياه ، يجب إجراء الترشيح الضروري لمياه الصرف الصحي. الترشيح هو الأساس لتقنية التناضح العكسي للعب دور. يجب التحكم في عملية الترشيح بشكل صارم لمنع الشوائب من دخول نظام التناضح العكسي في الماء ، وذلك لحماية الغشاء والمعدات القابلة للاختراق ، وزيادة إنتاج المياه ، وتقليل احتمالية التآكل.
يجب شطف جهاز التناضح العكسي بانتظام ، خاصة لتنظيف الميزان ، والحفاظ على الأداء الجيد للغشاء شبه المنفذ ، وإطالة عمر خدمة الجهاز.
عندما لا يكون جهاز التناضح العكسي قيد الاستخدام ، فإنه سيتأثر بمياه الصرف الصحي المحصورة ، وبالتالي تربية الكائنات الحية الدقيقة. لذلك ، خلال فترة إيقاف تشغيل الجهاز ، يجب غسله وتطهيره ، ويجب ضبط درجة الحرارة خلال فترة الإغلاق جيدا لضمان حماية غشاء التناضح العكسي.
يجب على المشغلين الالتزام الصارم بإجراءات التشغيل ومواصفات التشغيل ، وتحسين جودتهم الاحترافية باستمرار ، وفحص الجهاز بعناية قبل الاستخدام لتجنب تلف الجهاز بسبب أخطاء المشغل ، والتأكد من أن الجهاز يمكن أن يعمل بشكل طبيعي ، وتنفيذ أعمال معالجة مياه الصرف الصحي بسلاسة.