تستخدم تقنية التناضح العكسي بشكل أساسي فرق الضغط على جانبي الغشاء كقوة لتحقيق فصل الغشاء وترشيحه. 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 نافذ بخصائص معينة. وهي مصنوعة من مواد البوليمر وتحاكي المواد الغشائية شبه المنفذة البيولوجية.
نظام التناضح العكسي ، المعروف أيضا باسم التناضح العكسي ، هو عملية فصل غشائية تستخدم فرق الضغط كقوة دافعة لفصل المذيبات عن المحاليل المائية ، وهي عملية تصفية الشوائب من الماء. لأنه عكس اتجاه التسلل الطبيعي ، يطلق عليه التناضح العكسي.
المبدأ التقني هو تطبيق الضغط على جانب واحد من الغشاء تحت تأثير أعلى من الضغط الاسموزي للمحلول. عندما يتجاوز الضغط الضغط الأسموزي ، سيتخلل المذيب في الاتجاه المعاكس لفصل هذه المواد عن الماء. يسمى المذيب الذي تم الحصول عليه على جانب الضغط المنخفض من الغشاء بالتخلل ؛ يسمى المحلول المركز على جانب الضغط العالي بالتركيز.
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 لمعالجة المياه باستخدام فصل الغشاء ، والذي ينتمي إلى الطريقة الفيزيائية للترشيح عبر التدفق. مزاياها هي كما يلي:· في درجة حرارة الغرفة ، بالاعتماد على ضغط الماء كقوة دافعة ، تكون تكلفة التشغيل منخفضة ؛
· لا توجد كمية كبيرة من تصريف النفايات الحمضية والقلوية ، ولا تلوث للبيئة ؛
· النظام بسيط وسهل التشغيل ومؤتمت للغاية.
· لديها نطاق كبير من القدرة على التكيف مع جودة المياه الخام ، ونوعية مياه الصرف الصحي مستقرة ؛
· تشغل المعدات مساحة صغيرة ، وعبء عمل الصيانة صغير.
العملية الأساسية لمعالجة المياه RO
أولا ، عملية علاج من مرحلة واحدة على 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 معالجة متعددة المراحل على 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 وتحقيق إعادة تدوير الموارد المائية.
ثالثا ، عملية علاج على مرحلتين من مرحلة واحدة. في الحالة التي يصعب فيها تلبية متطلبات جودة المياه الفعلية باستخدام الطريقة الأولية ، يمكن استخدام عملية المعالجة الثانوية والمرحلة الواحدة. بالمقارنة مع عمليتي المرحلة الأولى المذكورتين أعلاه ، فإن استخدام المرحلة الثانية من عملية المعالجة ذات المرحلة الواحدة يمكن أن يطيل عمر تطبيق غشاء التناضح العكسي ، ولا يتطلب الكثير من تشغيل القوى العاملة ، كما يتم تقليل تكلفة المعالجة المقابلة.
تطبيق RO في معالجة المياه
المعالجة المتقدمة لمياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية
في المعالجة المتقدمة لتلوث المياه في المناطق الحضرية ، يمكن لتكنولوجيا التناضح العكسي أن تزيد من معدل استرداد مياه الصرف الصحي وتستخدم على نطاق واسع.
هناك اختلافات في تأثيرات المعالجة المتقدمة لتلوث المياه الناتج عن أغشية التناضح العكسي للمواد المختلفة. بشكل عام ، في المعالجة المتقدمة لتلوث المياه في المناطق الحضرية ، بعد معالجة مياه الصرف الصحي المنزلية لسكان الحضر وفقا للمعايير ، تكون متطلبات جودة المياه المعالجة أعلى (مثل المياه المستصلحة). في هذا الوقت ، يمكن أن يلعب غشاء الألياف المجوفة ثلاثي الأسيتات السليلوز ، فيلم مركب كحول البولي فينيل الحلزوني تأثير أفضل.
بالمقارنة مع أغشية التناضح العكسي المصنوعة من مواد أخرى ، فإن أغشية التناضح العكسي للمادتين المذكورتين أعلاه لها معدل احتفاظ بنسبة 100٪ للبكتيريا القولونية البرازية ، ولونية لا تزيد عن درجة واحدة ، وتخلل 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 على معالجة مياه الصرف الصناعي له تأثير جيد للغاية ، والذي 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 الأسطوانة. يكون الضغط مستقرا بشكل عام عند حوالي 218 ميجا باسكال ، ويكون التأثير ممتازا 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. وبالمقارنة ، 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 يتمتع باستقرار عال للغاية ، ومن الصعب تحقيق فصل الماء عن الزيت 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 النفاذية أو تصريفها.
في هذه المرحلة ، في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية ، نظرا للنظر في تأثير المعالجة النهائي وجودة النفايات السائلة ، تستخدم تقنية معالجة المياه بالتناضح العكسي بشكل عام مع طرق المعالجة الأخرى. على سبيل المثال ، يتم استخدام DEMUL-B1 المحضر ذاتيا كمزيل للاستحلاب لإزالة استحلاب مياه الصرف الصحي عالية التركيز O / W ، ثم تتم معالجة عينة المياه المنزوعة الاستحلاب بغشاء التناضح العكسي SE من OSMONICS. أظهرت النتائج أن معدل إزالة COD يصل إلى 99.96٪ وأن محتوى الزيت يكاد يكون غير قابل للكشف في المياه النقية بعد معالجة "إزالة الاستحلاب - التناضح العكسي". المياه المالحة المحلاة
في عملية تحلية المياه المالحة ، 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 تحسين جودة المياه النقية.
في هذه المرحلة ، تتزايد متطلبات الناس لجودة المياه النقية ، ومن الصعب على طريقة المعالجة الأصلية (إضافة مضادات التكلس إلى المياه المالحة) تلبية متطلبات الناس الفعلية ، وإدخال تكنولوجيا معالجة المياه بالتناضح العكسي هو خيار لا مفر منه.
في عملية تحلية المياه المالحة 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 جهاز التناضح العكسي مستقر فوق 96٪ ، ونوعية المياه بعد تحلية المياه تلبي معيار مياه الشرب المنزلية.
كيفية التعامل مع تلوث غشاء RO
يشير تلوث الغشاء إلى الجسيمات أو الجسيمات الغروية أو الجزيئات الكبيرة المذابة في سائل التغذية الملامس للغشاء ، والذي ينتج عن التفاعلات الفيزيائية والكيميائية مع الغشاء أو استقطاب التركيز بحيث يتجاوز تركيز بعض المواد المذابة على سطح الغشاء قابليتها للذوبان وعملها الميكانيكي. يؤدي الامتزاز والترسب على سطح الغشاء أو في مسام الغشاء إلى تصغير حجم مسام الغشاء أو انسداده ، مما يؤدي إلى ظاهرة تغيير لا رجعة فيها تقلل بشكل كبير من تدفق الغشاء وخصائص الفصل.
التلوث الميكروبي 1) الأسباب
يشير التلوث الميكروبي إلى ظاهرة تراكم الكائنات الحية الدقيقة على واجهة الغشاء والماء ، مما يؤثر على أداء النظام.
تستخدم هذه الكائنات الحية الدقيقة غشاء التناضح العكسي كحامل ، وتعتمد على العناصر الغذائية الموجودة في قسم الماء المركز في التناضح العكسي للتكاثر والنمو ، وتشكل طبقة بيوفيلم على سطح غشاء التناضح العكسي ، مما يؤدي إلى زيادة سريعة في فرق الضغط بين مدخل ومخرج المياه لنظام التناضح العكسي. انخفاض سريع أثناء 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 درجة الحموضة المحلية أو إمكانية الاختزال) إلى تحلل البوليمرات الغشائية أو مكونات وحدة التناضح العكسي الأخرى ، مما يؤدي إلى تقصير عمر الغشاء ، وتلف سلامة 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 وتحت الأرض الضحلة ، ويجب إضافة مبيدات الفطريات القائمة على الكلور. تعتمد الجرعة بشكل عام على محتوى الكلور المتبقي للتأثير > 1mg / L.التلوث الكيميائي 1) الأسباب
التلوث الكيميائي الشائع هو ترسب مقياس الكربونات في عنصر الغشاء ، ومعظمها سوء تشغيل ، ونظام جرعات مثبط للمقياس غير كامل ، وانقطاع جرعات مثبطات المقياس أثناء التشغيل ، إلخ. إذا لم يتم اكتشافه في الوقت المناسب ، سيزداد 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 يؤدي التلوث الخفيف في عنصر الغشاء إلى استعادة وظيفته من خلال التنظيف الكيميائي ، وفي الحالات الشديدة ، سيؤدي أيضا إلى إلغاء بعض عناصر الغشاء الملوثة بشكل خطير.2) طريقة التحكم
لمنع التلوث في عناصر الغشاء ، حدد أولا مضاد التكلس بالتناضح 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) الأسبابالجسيمات 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 إلى ذلك ، فإن الجمع بين البوليمرات الموجبة الشحنة في الماء الخام ومضادات التكلس سالبة الشحنة في أنظمة التناضح العكسي لتشكيل الرواسب هو أيضا أحد أسباب هذا النوع من التلوث.2) طريقة التحكم
عندما يكون محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء الخام أكثر من 70 مجم / لتر ، عادة ما يتم استخدام طرق المعالجة المسبقة للتخثر والتوضيح والترشيح ؛ عندما يكون محتوى المواد الصلبة العالقة في الماء الخام أقل من 70 مجم / لتر ، عادة ما يتم استخدام طريقة المعالجة المسبقة للتخثر والترشيح ؛ متى
الاحتياطات عند استخدام RO
أثناء تطبيق تقنية التناضح العكسي في معالجة المياه ، يجب إجراء الترشيح اللازم لمياه الصرف الصحي. الترشيح هو أساس تقنية 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 المقياس ، والحفاظ على الأداء الجيد للغشاء شبه المنفذ ، وإطالة عمر خدمة الجهاز.
عندما لا يكون جهاز التناضح العكسي قيد الاستخدام ، سيتأثر بمياه الصرف الصحي المحصورة ، وبالتالي تربية الكائنات الحية الدقيقة. لذلك ، خلال فترة إيقاف تشغيل الجهاز ، يجب غسله وتطهيره ، ويجب ضبط درجة الحرارة أثناء فترة الإغلاق جيدا لضمان حماية غشاء التناضح العكسي.
يجب على المشغلين الالتزام الصارم بإجراءات التشغيل ومواصفات التشغيل ، وتحسين جودتهم المهنية باستمرار ، والتحقق بعناية من الجهاز قبل الاستخدام لتجنب تلف الجهاز بسبب أخطاء المشغل ، والتأكد من أن الجهاز يمكن أن يعمل بشكل طبيعي ، وتنفيذ أعمال معالجة مياه الصرف الصحي بسلاسة.
