Cum să crești rata de recuperare a unei membrane ro industriale?
În proiectele de tratare a apei, rata de recuperare este un parametru frecvent discutat. Se referă la proporția de apă de alimentare care este transformată în apă produsă (permeat). Este un indicator important pentru evaluarea eficienței și rentabilității sistemelor industriale cu membrane RO. Deci, cum poate fi îmbunătățită rata de recuperare în proiectele de tratare a apei?
1.Care este rata de recuperare a unui sistem RO?
Rata de recuperare se referă la procentul de apă de alimentare (după pretratare) care este transformată în apă produsă (permeat) într-un sistem de osmoză inversă (RO).
- Rata de recuperare a sistemului Y (%) = (Debitul de apă de produs / Debitul de apă de alimentare) × 100%
Rata de recuperare a unui proiect de tratare a apei este strâns legată de ratele de recuperare ale următoarelor module:
① Rata de recuperare a unui singur element de membrană RO: aceasta este determinată de producător. De exemplu, este de obicei în jur de 15% pentru membranele de apă salmară și 10% pentru membranele de apă de mare. Pentru un element de membrană RO standard de 40 inchi (1 inch = 2,54 cm), rata reală de recuperare în funcționare nu este, în general, recomandată să depășească 18% (cu excepția sistemelor RO cu trecere a doua, unde de obicei nu este mai mare de 30%).
② Rata de recuperare cu o singură trecere a unui sistem RO: Aceasta se referă la rata de recuperare a unei singure treceri, adică, apa produsă dintr-o trecere împărțită la apa de alimentare a acelei treceri. Este determinată de configurația și aranjarea elementelor membranei.
③ Rata generală de recuperare a sistemului Y a unui sistem RO: Aceasta este rata totală de recuperare în timpul funcționării efective. Este influențată atât de rata de recuperare cu o singură trecere, cât și de rata de reutilizare a concentratului (saramură) și este cel mai frecvent considerat parametru de recuperare în proiectarea și funcționarea sistemului.
2. Cum se îmbunătățește rata de recuperare a sistemului a unei unități RO?
① Creșterea numărului de etape membranare pentru a îmbunătăți recuperarea
Concentratul evacuat din prima etapă de membrană poate fi alimentat direct în a doua etapă pentru un tratament suplimentar. Configurațiile în mai multe etape (cum ar fi sistemele în trei sau patru etape) pot obține rate de recuperare mai mari.
Într-un sistem RO în etape, treapta din amonte gestionează de obicei un debit mai mare decât etapa din aval; prin urmare, numărul elementelor membranare din prima etapă este de obicei mai mare decât în etapele ulterioare.
Pe măsură ce numărul de etape RO crește, crește și factorul de concentrare al concentratului. De exemplu, la o recuperare a sistemului de 50%, factorul de concentrare este de aproximativ 2; la recuperare de 75%, crește la aproximativ 4; iar la recuperare de 80%, ajunge in jur de 5.
Datorită polarizării concentrației în sistemul membranar, salinitatea în apropierea suprafeței membranei crește semnificativ. Ca rezultat, murdărirea poate apărea mai repede decât era de așteptat, deoarece apa de alimentare devine progresiv concentrată. În aplicațiile de desalinizare a apei salmastre, recuperarea este de obicei stabilită în intervalul 50-80%. Cu toate acestea, selecția finală a recuperării depinde de condițiile de funcționare, de caracteristicile apei brute și de alți factori de proiectare. Setarea unei rate de recuperare excesiv de mare poate crește riscul de detartrare și murdărire.
Nota:Extinderea lungimii carcasei membranei poate crește, de asemenea, numărul de elemente ale membranei în serie. Cu toate acestea, vasele sub presiune prea lungi pot cauza presiune insuficientă la ultimele elemente și flux redus, afectând negativ recuperarea generală a sistemului. În același timp, carcasele mai lungi necesită o presiune de alimentare mai mare, ceea ce duce la un consum de energie crescut.
② Îmbunătățirea recuperării prin recirculare a concentratului
Recircularea concentratului se referă la returnarea unei părți din fluxul de concentrat al sistemului RO înapoi la admisia pompei de înaltă presiune (cu sau fără pretratare suplimentară, ceea ce face o diferență semnificativă). După amestecare cu apa de alimentare, reintră în sistemul de membrană pentru un tratament suplimentar cu osmoză inversă. Aceasta este o metodă eficientă de îmbunătățire a recuperării sistemului, potrivită în special pentru sistemele cu o capacitate de producție relativ scăzută în care debitul nu poate utiliza pe deplin vase lungi cu membrană (de exemplu, vase sub presiune de 12 metri).
Strategiile comune de recirculare includ:
- Recircularea parțială a concentratului RO de primă trecere înapoi în rezervorul de apă brută
- Recircularea completă a concentratului RO de a doua trecere înapoi în rezervorul de apă brută
- Apa de clătire a electrodului EDI reciclată în rezervorul de permeat RO de trecere a doua sau în amonte de sistemul RO de trecere a doua
Cu toate acestea, recircularea concentratului crește concentrația de poluanți la intrarea de alimentare, ceea ce crește riscul de detartrare și murdărire în sistemul RO. Prin urmare, controlul operațional strict și managementul sistemului sunt esențiale. Pe baza analizei calității apei brute, este necesar să se proiecteze corect pretratarea, ratele de recuperare, temperatura de funcționare și alți parametri ai sistemului.
Este puternic descurajat să se mărească recuperarea sistemului pur și simplu prin ajustarea deschiderilor și a rapoartelor supapelor de alimentare/concentrare fără a lua în considerare proiectarea adecvată. O astfel de funcționare necorespunzătoare poate accelera murdărirea membranei și poate duce la deteriorarea gravă a sistemului.
Nota:Când nu se aplică recircularea concentratului, relația dintre recuperarea elementului membranar și recuperarea sistemului urmează în general corelații standard de proiectare.
