ההבדל בין שטיפה אחורית קרום אולטרה -סינון לבין שטיפת קרום אוסמוזה הפוכה

בנוגע לשטיפה האחורית (שטיפה או ניקוי הפוך) של קרומי RO, אין הרבה נקודות של מחלוקת, ובעצם לכל אחד יש הסכמה. עם זאת, החבר הזכיר את הבעיות שנגרמו כתוצאה מהשטיפה האחורית של מערכות הממברנה של RO, מה שגורם לי להרגיש שיש צורך לחלוק אתכם שוב היום את התפיסה הבסיסית של שטיפת קרום RO, ולהשער באומץ על הסיבות לכך שההשקפות השגויות לעיל עשויות להתפשט באופן נרחב.

ראשית, כרגיל, נבין את נקודות המפתח ואת הבעיות האפשריות של שטיפת RO דרך ההגדרה הבסיסית ותהליך הפעולה של שטיפת קרום אוסמוזה הפוכה.

(1) הגדרה בסיסית לניקוי הפוך של ממברנות אוסמוזה הפוכה

ניקוי קדימה: תכנון מערכת ה- CIP ההיסטורית הוא שנוזל הניקוי זורם לקצה כניסת המים של כלי הלחץ, עובר דרך אלמנט הממברנה וזורם החוצה מקצה המים המרוכז של כלי הלחץ. כיוון זרימה זה זהה לפעולה הרגילה של מערכת RO. שיטת ניקוי זו בדרך כלל נפוצה ויעילה.

ניקוי הפוך: עם זאת, ניקוי הפוך נמצא מועיל בתהליכי ניקוי מסוימים. כאשר יש זיהום ביולוגי, קולואידי או חלקיקים חמור, מזהמים יכולים להצטבר בכמויות גדולות על הממברנה הראשונה בקצה הכניסה. קשה מאוד לשבור את המזהמים הללו ולזרום דרך כל יסודות הממברנה בכלי הלחץ. עם זאת, ברוב המקרים, נוזל הניקוי הזורם בכיוון ההפוך (הנכנס מקצה המים המרוכז ויציאה מקצה הכניסה, הכניסה והמים המרוכזים מסומנים באיור 2) יכולים לשטוף ביתר קלות את המזהמים.

(2) אמצעי זהירות לניקוי הפוך של ממברנות אוסמוזה הפוכה

① קבע סדר עדיפויות של הסרת סולם הקצה

בעת ביצוע ניקוי שטיפת גב, יש להסיר תחילה את סולם המלח הבלתי מסיס בסוף מערכת הממברנה. מכיוון שקצוות גבישי המלח של הסולם הם חדים מאוד, אם ניקוי הפוך מבוצע מבלי להסיר אותם, סביר להניח כי גבישי המלח יפגעו ישירות במשטח הממברנה, ולגרום נזק חמור יותר מאשר ניקוי קונבנציונאלי (ניקוי קדימה). לכן, כאשר יש קנה מידה במערכת, ניקוי קונבנציונאלי (קדימה) מתבצע בדרך כלל תחילה, ומעניק עדיפות להסרת הסולם בסוף המערכת.

② הגדרת מגבלת זרימת הניקוי

בעת ניקוי בכיוון המקובל, אלמנט קרום האוסמוזה הפוך הקצה נתמך ומוגן על ידי טבעת הדחף ולא ייסחף ומעוות. עם זאת, במהלך ניקוי הפוך, הממברנה הראשונה לא תוגן על ידי טבעת הדחף. לכן אנו ממליצים להגביל את קצב זרימת הניקוי במהלך ניקוי הפוך.

קצב זרימת הניקוי הרגיל עבור אלמנטים ממברנה בגודל 8 אינץ 'הוא 136-182 ליטר/דקה. אנו ממליצים להגביל את קצב זרימת הניקוי ההפוך ל 2/3 מקצב זרימת הניקוי הרגיל, או 91-121 ליטר/דקה. אם הלחץ הדיפרנציאלי הוא גבוה והזיהום חמור, ניתן להפחית את קצב זרימת הניקוי ל 1/3, או 45-61 ליטר/דקה, כדי להפחית את האפשרות לעיוות אלמנט ממברנה. עבור אלמנטים ממברנה המשתמשים במרווח כניסת 34 מייל, קצב זרימת הניקוי מעט גבוה יותר מאשר עבור אלמנטים ממברנה קונבנציונאלית.

כאשר מתחילים לניקוי, השתמש בקצב זרימה נמוך ואז הגדיל אותו לאט על סמך הלחץ ההפרש בפועל. לאחר הסרתם של המזהמים ולחץ ההפרש יורד, ניתן להגדיל לאט את קצב הזרימה, וניתן לבצע ניקוי הפוך בקצב הזרימה הרגיל כשלב הסופי.

הערה: לעולם אל תנקה את אלמנט הממברנה מהצד המחלחל; זה יגרום ללחץ אחורי על אלמנט הממברנה, מה שעלול לגרום נזק בלתי הפיך.

אמצעי זהירות אחרים

לא ניתן לשנות בקלות את כל מערכות הממברנה של RO לניקוי הפוך.

הגישה הטובה ביותר היא לתכנן את המערכת לניקוי לשני הכיוונים במהלך הבנייה. שימו לב כי יש צורך בניקוי דו -כיווני, ולא רק הפוך - ניקוי.

גישה שנייה היא לתכנן את המערכת הפוך - שטיפת זרימה (תרכיז להזנה). אמנם לא יעיל כמו הפוך - שטיפת זרימה, אך זה יכול לעזור להסיר מזהמים בקצה הקדמי של מערכת ה- RO.

גישה שלישית היא להסיר את הממברנה הראשונה שהועברה בכבדות, להסיר את חותם התרכיז, למקם מחדש את הממברנה ואז להתקין מחדש את חותם התרכיז בקצה השני (סוף התרכיז לשעבר). זה מאפשר הסרה יעילה יותר של זיהום קשה עם שטיפת זרימה קדימה קדימה-, ובמקרים רבים, שיטת פעולה זו יכולה לסייע גם בהסרת מזהמים.

המגבלות עבור שטיפת זרימה הפוכה -, כולל ריכוז תמיסת ניקוי, pH וטמפרטורה, זהים לניקוי קונבנציונאלי.

סיכום: לאחר סקירת העקרונות הבסיסיים של שטיפת קרום אוסמוזה הפוכה מעל, אנו מגלים כי בנסיבות מסוימות (כאשר יש זיהום ביולוגי, קולואידי או חלקיקי קשה, כאשר מזהמים יכולים להצטבר באופן משמעותי על הממברנה הראשונה בקצה ההזנה), תוך שילוב של אוסמוס הממרטה של ​​המינון המוצא עם המוצא המוצא לאחור. כמובן שהעיצוב והנהלים חייבים לדבוק בקפדנות במפרט שלעיל.

עלינו להקדיש תשומת לב מיוחדת להצהרה בנוגע ל"חץ אחורי "שהוזכר לעיל: לעולם אל תנקו אלמנטים ממברנה מצד מי המוצר. זה יגרום לחיצה אחורית ולנזק בלתי הפיך.

מדוע אנשים רבים מאמינים כי שטיפה אחורית קרום אוסמוזה הפוכה יוצרת לחץ אחורי?

הסיבה לכך היא שאנשים רבים מפרשים בטעות את שטיפת הממברנה האוסמוזה הפוכה, בדומה לשטיפת קרום אולטרה -סינון (ניחוש נועז). שטיפת קרום אולטרה -סינון שטיפה אחורית משתמשת בכניסת מי המוצר ככניסה לשטיפת הגב, ואילו שקעי הכניסה והתרכז/ביוב משמשים כשבעות התחתונות והעליונות, בהתאמה. תאר לעצמך אם משתמש במים ייקח את שטיפת האחורית של קרום אוסמוזה הפוכה כמובן מאליו, הם היו מסיקים בהכרח כי שטיפה אחורית של קרום אוסמוזה הפוכה יוצרת לחץ אחורי ופוגע במבנה הממברנה.

כדי להעמיק עוד יותר את ההבנה שלך, הרשה לי גם לספק סקירה כללית של תהליך ההפעלה של מערכת קרום אולטרה -סינון - אני לא חושב שאי פעם שיתפתי את זה בנפרד.

(1) סקירה כללית של מערכת קרום האולטרה -סינון

קרום אולטרה -סינון מאמצת בדרך כלל מצב סינון זרימה מלא, החוסך מאוד את צריכת האנרגיה התפעולית. הפעולה מאמצת את מצב הבקרה של שמירה על ייצור המים קבוע, כלומר זרימה מתמדת. לפיכך, לחץ הטרנסממברנה (TMP) של קרום האולטרה -סינון ימשיך להתגבר ככל שתהליך הסינון יתקדם. זה דורש שטיפה אחורית של קרצוף אוויר בסיוע במרווחים כדי לשלוט על עליית ה- TMP.

חלקיקים מוצקים שנלכדו על פני הממברנה מוסרים על ידי שטיפה אחורית של קרצוף אוויר רגיל. שטיפה אחורית זו אינה דורשת תוספת של חומרי ניקוי כימיים כלשהם. מזהמים מוצקים מוסרים בשטיפת האחורי של קרצוף האוויר הרגיל, ובכך נמנעים מהפקדתם על פני הממברנה.

זיהומים הנספגים על פני הממברנה שלא ניתן להסיר על ידי שטיפה אחורית מוסרים על ידי שטיפה משופרת כימית מקוונת (CEB). בתהליך השטיפה המשופרת הכימית משופרת, מתווספת כמות קטנה של חומר כימי למי שטיפת הגב. לאחר זמן השרייה קצר (בדרך כלל 5-10 דקות), החומר הכימי משוחרר וניתן להחזיר את קרום האולטרה-סינון למצב קרוב למצבו הראשוני.

בנוסף, יש לנקות באופן קבוע את מערכת הממברנה Ultrafiltration באופן קבוע (CIP) כדי להסיר לחלוטין את המזהמים ולהחזיר את הביצועים של קרום האולטרה -סינון. חומרי CIP יכולים להיות נתרן הידרוקסיד, נתרן היפוכלוריט, חומצה הידרוכלורית, חומצת לימון וכו '.

(2) שלבי הפעלה של מערכת קרום אולטרה -סינון

ניתן לחלק את שלבי הפעולה של מערכת הממברנה האולטרה -סינון -סינון ל: סינון, קרצוף אוויר, ניקוז תחתון, שטיפת גב עליונה, שטיפת גב תחתונה, שטיפה קדימה, שטיפה משופרת כימית (CEB), ניקוי כימי במקומו (CIP) וכו '.

① סינון (מצב עבודה בהפרדה)

כאשר מתחילה מערכת הממברנה האולטרה-סינון, מומלץ לבצע שטיפה קדימה של 2-3 דקות כדי להסיר את הכימיקלים והאוויר הנותר במכלול הממברנה. שטיפה קדימה היא כאשר מי הכניסה נכנסים למכלול הממברנה מכניסת המים התחתונה של מכלול הממברנה, שוטפים את המשטח החיצוני של סיב הממברנה, ומשתחרר משקע המים המרוכז בחלקו העליון של מכלול הממברנה. במהלך שלב זה, מי הכניסה לא יסוננו.

לאחר סיום שטיפת קדימה, ניתן לעבור את המערכת למצב פעולת הסינון. בדרך כלל מחזור פעולה הוא 20-60 דקות, שמשתנה בהתאם לתנאי המים של הכניסה ונהלי הניקוי. בתנאי סינון רגילים, 100% ממי הכניסה מסוננים, כלומר סינון זרימה מלא.

בשל יירוט המזהמים בתהליך הסינון, לחץ הטרנסממברנה (TMP) יעלה. בסוף שלבי ההפעלה של שלבי הפעולה לפני -, הוא יעבור לשלבי הניקוי של קרצוף אוויר ושטיפה אחורית.

② קרצוף אוויר

מערכת הממברנה Ultrafiltration נכנסת אוטומטית לשלב השפשוף האווירי. קרצוף אוויר משתמש בבועות אוויר דחוס כדי לשחרר מזהמים שנלכדו על פני השטח החיצוניים של חוטי הממברנה. אוויר דחוס נכנס למודול הממברנה דרך כניסת האוויר התחתונה ומשתחרר דרך שקע התרכיז העליון.

③ ניקוז תחתון

לאחר צעד קרצוף האוויר נעצר אוויר, נפתח שסתום הניקוז התחתון, ומודול הממברנה מתנקז בכוח המשיכה, ומסיר את המזהמים המשוחררים עם מי הניקוז.

④ שטיפת גב עליונה

לאחר ניקוז, מבוצע שלב שטיפת הגב הראשון, שלב השטיפה העליונה, מבוצע. מי שטיפת גב נכנסים לחוטי הממברנה דרך יציאת המים העליונה של מודול הממברנה ועוברים דרך חוטי הממברנה בכיוון ההפוך של זרימת המים ההפעלה. שפכים שטיפת הגב אוסף מחוץ לחוטי הממברנה. שסתום הניקוז העליון של שטיפת הגב העליון נפתח כדי לאפשר לשחרר את השפכים שטיפת השטיפה דרך יציאת התרכיז העליונה של מודול הממברנה. צעד השטיפה העליונה מנקה תחילה את האזור העליון של מודול הממברנה, שם הזיהום חמור ביותר.

⑤ שטיפת גב תחתונה

שלב השטיפה השנייה, צעד השטיפה התחתונה, מסיר מזהמים מהאזור התחתון של מודול הממברנה. שמירה על זרימת מי שטיפת גב דרך יציאת המים העליונה של מודול הממברנה ופתיחת שסתום הניקוז התחתון של שטיפת האחורית כדי לאפשר לשטיפת אחורית שפכים לנקז דרך כניסת המים התחתונה של מודול הממברנה מסלקת ביעילות מזהמים מהקצה התחתון.

⑥ שטיפה קדימה

לאחר השלמת שטיפת הגב, נדרשת שטיפה קדימה כדי להסיר את כל המזהמים והכימיקלים שנותרו ולגרש אוויר שנלכד במודול הממברנה. לאחר השלמת שטיפת קדימה, ניתן להחזיר את מערכת ה- Ultrafiltration לפעולת סינון או למצב המתנה.

⑦ שטיפת גב משופרת כימית (CEB)

אם קרצוף אוויר קונבנציונאלי - שטיפה אחורית בסיוע לא מצליח להסיר את כל המזהמים, ניתן לשפר את אפקט השטיפה האחורית על ידי הוספת כימיקלים במהלך שטיפת הגב, תהליך המכונה שטיפת גב משופרת כימית (CEB).

תהליך ה- CEB כולל שלב קרצוף אוויר, שטיפה כימית, השריה ושריפה אווירית קונבנציונאלית - שלב שטיפת גב עזרה כדי לשטוף מזהמים וכימיקלים.

בהתאם לכימיקלים המשמשים, CEB מסווג בדרך כלל כ- CEB אלקלין לזיהום אורגני וביולוגי במים הגולמיים, וחומצה CEB לזיהום אורגני הנגרם כתוצאה מקולואידים ברזל ואלומיניום או קנה מידה של קנה מידה במים הגולמיים:

Alkaline CEB: 0.1% NAOCL + 0.05% NaOH (יעד pH 12)

חומצה CEB: 0.1% HCl או H₂SO₄ (pH יעד 2)

⑧ ניקוי כימי במקום (CIP)

פעולות ניקוי כימיות במקום (CIP) כוללות שטיפה אחורית וסירקולציה כימית. תדירות ה- CIP משתנה בהתאם לאיכות מי ההזנה ויכולה לנוע בין חודש לשלושה חודשים.

לפני CIP מבוצעת שטיפה גב שגרתית, הכוללת קרצוף אוויר, ניקוז תחתון, שטיפה אחורית עליונה ושטיפה אחורית תחתונה. בדרך כלל חוזר על תהליך השטיפה האחורית שלוש עד שמונה פעמים כדי להסיר מזהמים שאחרת יוסרו על ידי ניקוי כימי.

מכיוון שמערכות קרום אולטרה -סינון פועלות עם שטיפה אחורית תכופה (כל 20 עד 60 דקות), הן בדרך כלל מופעלות באמצעות בקרה אוטומטית. בהתחשב בהבדלים המשמעותיים באיכות המים המשפיעים בין מערכות, יש לסיים פרמטרים ורצפי ניקוי ספציפיים על סמך - הזמנת האתר. ככלל, כאשר איכות המים המשפיעים ירודה, הגדילו את תדירות השטיפה האחורית, קרצוף אוויר ושטיפה אחורית משופרת כימית.