การทํางานของระบบ Reverse Osmosis และการบําบัดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน

ยินดีต้อนรับสู่ติดต่อเรา WhatsApp
15 ธ.ค. 2565

การทํางานของระบบ Reverse Osmosis และการบําบัดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน


เทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิสส่วนใหญ่ใช้ความแตกต่างของแรงดันทั้งสองด้านของเมมเบรนเป็นพลังในการแยกและการกรองของเมมเบรน เป็นเทคโนโลยีการแยกเมมเบรนประหยัดพลังงานขั้นสูงและมีประสิทธิภาพ
พื้นฐานและข้อดีของ RO

เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเป็นส่วนประกอบหลักของเทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิส เป็นเมมเบรนกึ่งซึมผ่านเทียมที่มีลักษณะบางอย่าง ทําจากวัสดุโพลีเมอร์และจําลองวัสดุเมมเบรนกึ่งซึมผ่านทางชีวภาพ

ระบบรีเวิร์สออสโมซิสหรือที่เรียกว่ารีเวิร์สออสโมซิสเป็นการดําเนินการแยกเมมเบรนที่ใช้ความแตกต่างของแรงดันเป็นแรงขับเคลื่อนในการแยกตัวทําละลายออกจากสารละลายที่เป็นน้ําและเป็นกระบวนการกรองสิ่งสกปรกออกจากน้ํา เนื่องจากตรงกันข้ามกับทิศทางของการแทรกซึมตามธรรมชาติจึงเรียกว่ารีเวิร์สออสโมซิส

หลักการทางเทคนิคคือการใช้แรงกดที่ด้านหนึ่งของเมมเบรนภายใต้การกระทําที่สูงกว่าความดันออสโมติกของสารละลาย เมื่อความดันเกินความดันออสโมติกตัวทําละลายจะซึมผ่านไปในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อแยกสารเหล่านี้ออกจากน้ํา ตัวทําละลายที่ได้จากด้านความดันต่ําของเมมเบรนเรียกว่าการซึมผ่าน สารละลายเข้มข้นด้านแรงดันสูงเรียกว่าสารละลายเข้มข้น

หากใช้เทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิสในการบําบัดน้ําทะเล จะได้น้ําจืดที่ด้านความดันต่ําของเมมเบรน และน้ําเกลือจะได้ด้านแรงดันสูง สามารถใช้แรงดันรีเวิร์สออสโมซิสเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการแยกการสกัดการทําให้บริสุทธิ์และความเข้มข้น
Reverse Osmosis เป็นเทคโนโลยีการบําบัดน้ําโดยใช้การแยกเมมเบรน ซึ่งเป็นวิธีการทางกายภาพของการกรองแบบข้ามการไหล ข้อดีของมันมีดังนี้:
·At room temperature, relying on the pressure of water as the driving force, the operating cost is low;

·No large amount of waste acid and alkali discharge, no pollution to the environment;

·The system is simple, easy to operate and highly automated;

·It has a large adaptability range to the raw water quality, and the effluent water quality is stable;

·The equipment occupies a small area, and the maintenance workload is small.

 
กระบวนการบําบัดน้ํา RO ขั้นพื้นฐาน
ขั้นแรก กระบวนการบําบัดขั้นตอนเดียว หลังจากที่ของเหลวเข้าสู่โมดูลเมมเบรนแล้วน้ําบริสุทธิ์และของเหลวเข้มข้นจะถูกดึงออก เมื่อเทียบกับกระบวนการบําบัดน้ําแบบรีเวิร์สออสโมซิสอื่นๆ กระบวนการโดยรวมของกระบวนการนี้สะดวกและใช้งานง่ายกว่า แต่มีข้อจํากัดสูงและไม่สามารถตอบสนองความต้องการคุณภาพน้ําที่สูงขึ้นได้

ประการที่สองกระบวนการบําบัดหลายขั้นตอนหนึ่งขั้นตอน จากกระบวนการบําบัดแบบขั้นตอนเดียวของเหลวจะเข้มข้นในหลายขั้นตอน เมื่อเทียบกับกระบวนการบําบัดแบบขั้นตอนเดียวความซับซ้อนของกระบวนการนี้สูงกว่าซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการคุณภาพน้ําที่สูงขึ้นและตระหนักถึงการรีไซเคิลทรัพยากรน้ํา

ประการที่สามกระบวนการบําบัดสองขั้นตอนหนึ่งขั้นตอน ในกรณีที่ยากที่จะปฏิบัติตามข้อกําหนดด้านคุณภาพน้ําจริงโดยใช้วิธีการหลัก สามารถใช้กระบวนการบําบัดทุติยภูมิและขั้นตอนเดียวได้ เมื่อเทียบกับกระบวนการขั้นตอนแรกสองขั้นตอนข้างต้นการใช้กระบวนการบําบัดขั้นตอนเดียวในขั้นตอนที่สองสามารถยืดอายุการใช้งานของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสและไม่ต้องการกําลังคนมากเกินไปและค่าใช้จ่ายในการรักษาที่สอดคล้องกันก็ลดลงเช่นกัน

การประยุกต์ใช้ RO ในการบําบัดน้ํา
การบําบัดน้ําเสียในเมืองขั้นสูง

ในการรักษามลพิษทางน้ําในเมืองขั้นสูงเทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิสสามารถ เพิ่มอัตราการฟื้นตัวของสิ่งปฏิกูลและใช้กันอย่างแพร่หลาย

มีความแตกต่างในผลการบําบัดขั้นสูงของมลพิษทางน้ําที่เกิดจากเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสของวัสดุที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปในการบําบัดมลพิษทางน้ําในเมืองขั้นสูงหลังจากที่สิ่งปฏิกูลในประเทศของผู้อยู่อาศัยในเมืองได้รับการบําบัดตามมาตรฐานข้อกําหนดสําหรับคุณภาพน้ําที่ผ่านการบําบัดจะสูงขึ้น (เช่นน้ําที่นํากลับมาใช้ใหม่) ในเวลานี้ เซลลูโลสไตรอะซิเตตใยกลวงเมมเบรน, ฟิล์มคอมโพสิตโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ที่บาดแผลเกลียวสามารถเล่นได้ดีกว่า

เมื่อเทียบกับเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสที่ทําจากวัสดุอื่น ๆ เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสของวัสดุทั้งสองข้างต้นมีอัตราการกักเก็บ 100% สําหรับแบคทีเรียโคลิฟอร์มในอุจจาระ สีไม่เกิน 1 องศา และซึมผ่าน 1 มก. / ลิตร ~ 2 มก. / ลิตร. ในขณะเดียวกันเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสของวัสดุทั้งสองนี้มีฟลักซ์น้ําที่สูงขึ้นและความสามารถในการป้องกันมลพิษที่แข็งแกร่งขึ้น

การบําบัดน้ําเสียอุตสาหกรรม

1) การจัดการกับไอออนของโลหะหนัก

การใช้เทคโนโลยีการบําบัดน้ําแบบรีเวิร์สออสโมซิสกับการบําบัดน้ําเสียในอุตสาหกรรมมีผลดีมาก ซึ่งสอดคล้องกับหลักการออกแบบโดยรวมของเศรษฐกิจอุตสาหกรรมและความมีเหตุผล และสามารถลดการใช้พลังงาน ต้นทุนการดําเนินงาน และความยากลําบากในการดําเนินงานและการจัดการ

อุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสที่ใช้สําหรับการบําบัดน้ําเสียจากอุตสาหกรรมโดยทั่วไปจะเป็นท่อแรงดันภายในหรือส่วนประกอบแบบม้วน โดยทั่วไปความดันจะคงที่ที่ประมาณ 218MPa และผลก็ดีเยี่ยมในการนําไอออนของโลหะหนักกลับมาใช้ใหม่ ในหมู่พวกเขาความดันในการทํางานของอุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสตามส่วนประกอบท่อแรงดันภายในมีความเสถียรที่ 217MPa ในเวลานี้อัตราการฟื้นตัวของนิกเกิลสูงกว่า 99% และอัตราการแยกนิกเกิลอยู่ในช่วง 97.12% ~ 97.17%

2) การบําบัดน้ําเสียที่เป็นน้ํามัน

โดยทั่วไป น้ํามันในน้ําเสียที่เป็นน้ํามันส่วนใหญ่มีอยู่ในสามรูปแบบ ได้แก่ น้ํามันอิมัลชัน น้ํามันกระจายตัว และน้ํามันลอยน้ํา วิธีการบําบัดของน้ํามันกระจายและน้ํามันลอยนั้นค่อนข้างง่าย หลังจากอาศัยการแยกเชิงกลการตกตะกอนและการดูดซับถ่านกัมมันต์เนื้อหาของน้ํามันที่เกี่ยวข้องจะลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม สําหรับน้ํามันอิมัลชัน มีอินทรียวัตถุ ซึ่งสามารถมีบทบาทเป็นสารลดแรงตึงผิว และโดยทั่วไปน้ํามันจะอยู่ในอนุภาคขนาดไมครอน ดังนั้นจึงมีความเสถียรสูงมาก และเป็นการยากที่จะแยกน้ําและน้ํามันได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว

ด้วยการสนับสนุนของเทคโนโลยีการบําบัดน้ําแบบรีเวิร์สออสโมซิสความเข้มข้นและการแยกสามารถทําได้โดยไม่ต้องทําลายอิมัลชันจากนั้นของเหลวเข้มข้นจะถูกเผาและสารซึมผ่านจะถูกรีไซเคิลหรือปล่อยออก

At this stage, in the treatment of oily wastewater, due to the consideration of the final treatment effect and effluent quality, reverse osmosis การบําบัดน้ํา technology is generally used in combination with other treatment methods. For example, self-prepared DEMUL-B1 is used as a demulsifier to demulsify high-concentration O/W spinning finish wastewater, and then the demulsified water sample is further treated with OSMONICS' SE reverse osmosis membrane. The results show that the removal rate of COD reaches 99.96% and the oil content is almost undetectable in the purified water after "demulsification-reverse osmosis" treatment.

น้ํากร่อยแยกเกลือ

ในกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ํากร่อย ด้วยการแนะนําเทคโนโลยีการบําบัดน้ําแบบรีเวิร์สออสโมซิสสามารถยับยั้งไอออนเกลืออนินทรีย์เช่นแมกนีเซียมไอออนและแคลเซียมไอออนที่มีอยู่ในน้ําเกลือได้อย่างมีประสิทธิภาพ และตระหนักถึงการปรับปรุงคุณภาพน้ําบริสุทธิ์

At this stage, people's requirements for the quality of pure water are increasing, and the original treatment method (adding antiscalant to salt water) is difficult to meet people's actual requirements, and the introduction of reverse osmosis การบําบัดน้ํา technology is an inevitable choice.

ในการแยกเกลือออกจากน้ํากร่อยโดยใช้อุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิส จําเป็นต้องทดสอบดัชนี SDI อย่างสม่ําเสมอควบคุมอัตราการฟื้นตัวอย่างเคร่งครัดให้ความสนใจกับความแตกต่างของแรงดันระหว่างโมดูลเมมเบรนและวัดการเปลี่ยนแปลงในการผลิตน้ําและอัตราการแยกเกลือออกจากเกลือแบบเรียลไทม์ ในทางปฏิบัติอัตราการแยกเกลือออกจากเกลือของอุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสมีเสถียรภาพสูงกว่า 96% และคุณภาพน้ําหลังการกลั่นน้ําทะเลเป็นไปตามมาตรฐานน้ําดื่มในประเทศ

 
วิธีจัดการกับการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน RO
การเปรอะเปื้อนของเมมเบรนหมายถึงอนุภาคอนุภาคคอลลอยด์หรือโมเลกุลขนาดใหญ่ของตัวถูกละลายในของเหลวป้อนที่สัมผัสกับเมมเบรนซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาทางกายภาพและทางเคมีกับเมมเบรนหรือโพลาไรซ์ความเข้มข้นเพื่อให้ความเข้มข้นของตัวถูกละลายบางชนิดบนพื้นผิวเมมเบรนเกินความสามารถในการละลายและการกระทําทางกล การดูดซับและการสะสมบนพื้นผิวเมมเบรนหรือในรูพรุนของเมมเบรนทําให้ขนาดรูพรุนของเมมเบรนเล็กลงหรืออุดตันส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งช่วยลดฟลักซ์เมมเบรนและลักษณะการแยกตัวได้อย่างมาก
 
การปนเปื้อนของจุลินทรีย์

1) สาเหตุ

การเปรอะเปื้อนของจุลินทรีย์หมายถึงปรากฏการณ์ที่จุลินทรีย์สะสมบนส่วนต่อประสานระหว่างเมมเบรนกับน้ํา ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ

จุลินทรีย์เหล่านี้ใช้เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเป็นตัวพาอาศัยสารอาหารในส่วนน้ําเข้มข้นของรีเวิร์สออสโมซิสเพื่อสืบพันธุ์และเติบโตและสร้างชั้นไบโอฟิล์มบนพื้นผิวของเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสส่งผลให้ความแตกต่างของแรงดันระหว่างน้ําเข้าและทางออกของระบบรีเวิร์สออสโมซิสเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ลดลงอย่างรวดเร็วในขณะที่ปนเปื้อนน้ําของผลิตภัณฑ์

ไบโอฟิล์มที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์สามารถย่อยสลายเมมเบรนโพลีเมอร์หรือส่วนประกอบหน่วยรีเวิร์สออสโมซิสอื่น ๆ ได้โดยตรง (ผ่านการกระทําของเอนไซม์) หรือทางอ้อม (ผ่านการกระทําของค่า pH ในท้องถิ่นหรือศักยภาพในการรีดิวซ์) ส่งผลให้อายุการใช้งานของเมมเบรนสั้นลง ทําลายความสมบูรณ์ของโครงสร้างเมมเบรน และแม้กระทั่งทําให้ระบบล้มเหลวที่สําคัญ

2) วิธีการควบคุม

การปนเปื้อนทางชีวภาพสามารถควบคุมได้โดยการฆ่าเชื้ออย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะของน้ําที่ไหลเข้า ควรติดตั้งอุปกรณ์ฆ่าเชื้อและการจ่ายยาสําหรับน้ําดิบที่เก็บจากพื้นผิวและใต้ดินตื้น และควรเติมสารฆ่าเชื้อราที่มีคลอรีน ปริมาณโดยทั่วไปจะขึ้นอยู่กับปริมาณคลอรีนตกค้างของน้ําเข้า > 1 มก./ลิตร

มลพิษทางเคมี 

1) สาเหตุ

มลพิษทางเคมีที่พบบ่อยคือการสะสมของตะกรันคาร์บอเนตในองค์ประกอบเมมเบรนซึ่งส่วนใหญ่เป็นการทํางานผิดพลาดระบบการให้สารยับยั้งตะกรันที่ไม่สมบูรณ์การหยุดชะงักของการให้สารยับยั้งตะกรันระหว่างการใช้งานเป็นต้น หากไม่ถูกค้นพบทันเวลาความดันในการทํางานจะเพิ่มขึ้นความแตกต่างของแรงดันจะเพิ่มขึ้นและอัตราการผลิตน้ําจะลดลงภายในสองสามวัน หากสารยับยั้งตะกรันที่เลือกไม่ตรงกับคุณภาพน้ําหรือปริมาณไม่เพียงพอปรากฏการณ์การปรับขนาดของเมมเบรนในองค์ประกอบการเปรอะเปื้อนแสงในองค์ประกอบเมมเบรนสามารถฟื้นฟูการทํางานผ่านการทําความสะอาดด้วยสารเคมีและในกรณีที่รุนแรงจะทําให้องค์ประกอบเมมเบรนที่ปนเปื้อนอย่างรุนแรงถูกทิ้ง

2) วิธีการควบคุม

เพื่อป้องกันการเปรอะเปื้อนในองค์ประกอบเมมเบรน ก่อนอื่นให้เลือกสารป้องกันตะกรันแบบรีเวิร์สออสโมซิสที่เหมาะสมกับคุณภาพน้ําของแหล่งน้ําของระบบ และกําหนดปริมาณการจ่ายที่เหมาะสมที่สุด ประการที่สองเสริมสร้างการตรวจสอบระบบการจ่ายยาให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในพารามิเตอร์การทํางานและค้นหาสาเหตุของความผิดปกติให้ทันเวลา นอกจากนี้ สาเหตุส่วนใหญ่ที่ทําให้ปริมาณ Fe3+ สูงในน้ําเกิดจากระบบท่อ ดังนั้นท่อของระบบรวมถึงท่อส่งน้ําจึงใช้ท่อพลาสติกที่บุด้วยเหล็กให้มากที่สุดเพื่อลดปริมาณ Fe3+

ฝุ่นละอองแขวนลอยและมลพิษคอลลอยด์

1) สาเหตุ

อนุภาคแขวนลอยและคอลลอยด์เป็นสารหลักที่ทําให้เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิสเปรอะเปื้อน และยังเป็นสาเหตุหลักของน้ําทิ้ง SDI (ดัชนีความหนาแน่นของกากตะกอน) มากเกินไป

เนื่องจากแหล่งน้ําและภูมิภาคที่แตกต่างกันองค์ประกอบของอนุภาคแขวนลอยและคอลลอยด์ก็ค่อนข้างแตกต่างกัน โดยทั่วไป ส่วนประกอบหลักของน้ําผิวดินที่ไม่ปนเปื้อนและน้ําใต้ดินตื้น ได้แก่ แบคทีเรีย ดินเหนียว ซิลิกอนคอลลอยด์ เหล็กออกไซด์ ผลิตภัณฑ์กรดฮิวมิก และสารตกตะกอนและสารตกตะกอนที่มากเกินไปเทียม (เช่น เกลือเหล็ก) ในระบบปรับสภาพ เกลืออลูมิเนียม ฯลฯ) ฯลฯ

นอกจากนี้ การรวมกันของโพลีเมอร์ที่มีประจุบวกในน้ําดิบและสารป้องกันการตกตะกรันที่มีประจุลบในระบบรีเวิร์สออสโมซิสเพื่อสร้างตะกอนก็เป็นหนึ่งในสาเหตุของมลพิษประเภทนี้เช่นกัน.

2) วิธีการควบคุม

เมื่อปริมาณของแข็งแขวนลอยในน้ําดิบมากกว่า 70 มก. / ลิตรวิธีการปรับสภาพของ การแข็งตัวของเลือด การชี้แจง และการกรอง มักใช้; เมื่อปริมาณของแข็งแขวนลอยในน้ําดิบน้อยกว่า 70 มก. / ลิตรวิธีการปรับสภาพของ การแข็งตัวและการกรอง มักใช้ เมื่อไร <10mg/L, the pretreatment method of การกรองโดยตรง มักใช้

นอกจากนี้ ไมโครฟิลเตรฟิลต์หรืออัลตราฟิลเตริลเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสําหรับการบําบัดเมมเบรนของความขุ่นและอินทรียวัตถุที่ไม่ละลายน้ําที่เกิดขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ สามารถกําจัดของแข็งแขวนลอยแบคทีเรียคอลลอยด์ส่วนใหญ่และอินทรียวัตถุที่ไม่ละลายน้ํา. เป็นกระบวนการปรับสภาพที่เหมาะสําหรับระบบรีเวิร์สออสโมซิส .

 
ข้อควรระวังเมื่อใช้ RO

ในระหว่างการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิสในการบําบัดน้ําควรทําการกรองสิ่งปฏิกูลที่จําเป็น การกรองเป็นพื้นฐานสําหรับเทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิสที่จะมีบทบาท กระบวนการกรองต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งสกปรกเข้าสู่ระบบรีเวิร์สออสโมซิสในน้ํา เพื่อป้องกันเมมเบรนและอุปกรณ์ที่ซึมผ่านได้

ควรล้างอุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสอย่างสม่ําเสมอโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทําความสะอาดเครื่องชั่งรักษาประสิทธิภาพที่ดีของเมมเบรนกึ่งซึมผ่านและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

เมื่อไม่ได้ใช้งานอุปกรณ์รีเวิร์สออสโมซิสจะได้รับผลกระทบจากสิ่งปฏิกูลที่กักขังซึ่งจะทําให้เกิดการเพาะพันธุ์ของจุลินทรีย์ ดังนั้นในช่วงปิดอุปกรณ์จําเป็นต้องล้างและฆ่าเชื้อและควรตั้งอุณหภูมิในช่วงปิดเครื่องให้ดีเพื่อให้แน่ใจว่า ป้องกันเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส

ผู้ปฏิบัติงานควรปฏิบัติตามขั้นตอนการปฏิบัติงานและข้อกําหนดการปฏิบัติงานอย่างเคร่งครัดปรับปรุงคุณภาพระดับมืออาชีพอย่างต่อเนื่องและตรวจสอบอุปกรณ์อย่างรอบคอบก่อนใช้งานเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์เนื่องจากความผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์สามารถทํางานได้ตามปกติและดําเนินการบําบัดน้ําเสียได้อย่างราบรื่น

ถามคําถามของคุณ