כמה שאלות שאתה חייב לדעת על אוסמוזה הפוכה

1. באיזו תדירות יש לנקות את מערכת האוסמוזה ההפוכה?
באופן כללי, כאשר השטף המתוקנן יורד ב-10-15%, או קצב ההתפלה של המערכת יורד ב-10-15%, או לחץ הפעולה והלחץ ההפרש בין הקטעים עולים ב-10-15%, יש לנקות את מערכת ה-RO . תדירות הניקוי קשורה ישירות למידת הטיפול המקדים של המערכת. כאשר SDI15<3, תדירות הניקוי עשויה להיות 4 פעמים בשנה; כאשר SDI15 הוא סביב 5, תדירות הניקוי עשויה להיות מוכפלת, אך תדירות הניקוי תלויה במצב בפועל של כל אתר פרויקט.

2. מהו SDI?
נכון להיום, הטכנולוגיה הטובה ביותר להערכה יעילה של זיהום קולואידים בזרימה של מערכת RO/NF היא מדידת מדד צפיפות השקיעה (SDI, הידוע גם בשם מדד חסימת הזיהום) של הזרימה, שהוא פרמטר חשוב שחייב ייקבע לפני עיצוב RO. במהלך פעולת RO/NF יש למדוד אותו באופן קבוע (עבור מים עיליים מודדים 2-3 פעמים ביום). ASTM D4189-82 מציין את התקן לבדיקה זו. כניסת המים של מערכת הממברנה מוגדרת כערך SDI15 חייב להיות ≤ 5. טכנולוגיות יעילות להפחתת טיפול מקדים ב-SDI כוללות פילטר מולטימדיה, סינון אולטרה, מיקרו סינון וכו'. הוספת פולידיאלקטרי לפני הסינון יכולה לפעמים לשפר את הסינון הפיזי לעיל ולהפחית את ערך ה-SDI .

3. באופן כללי, יש להשתמש בתהליך אוסמוזה הפוכה או תהליך חילופי יונים עבור מי כניסת מים?
בתנאים משפיעים רבים, השימוש בשרף חילופי יונים או אוסמוזה הפוכה אפשרי מבחינה טכנית, והבחירה בתהליך צריכה להיקבע על ידי השוואה כלכלית. ככלל, ככל שתכולת המלח גבוהה יותר, כך האוסמוזה ההפוכה חסכונית יותר, וככל שתכולת המלח נמוכה יותר, כך חילופי היונים חסכוני יותר. בשל הפופולריות של טכנולוגיית אוסמוזה הפוכה, תהליך השילוב של אוסמוזה הפוכה+תהליך חילופי יונים או אוסמוזה הפוכה רב-שלבית או אוסמוזה הפוכה+טכנולוגיות התפלה עמוקות אחרות הפך לתכנית טיפול במים טכנית וכלכלית מוכרת יותר. להבנה נוספת יש לפנות לנציג החברה להנדסת טיהור מים.

4. כמה שנים ניתן להשתמש באלמנטים של קרום אוסמוזה הפוכה?
חיי השירות של הממברנה תלויים ביציבות הכימית של הממברנה, ביציבות הפיזית של האלמנט, ביכולת הניקוי, במקור המים של הכניסה, בטיפול המקדים, בתדירות הניקוי, ברמת ניהול הפעולה וכו'. לפי ניתוח כלכלי , זה בדרך כלל יותר מ-5 שנים.

5. מה ההבדל בין אוסמוזה הפוכה לננופילטרציה?
ננופילטרציה היא טכנולוגיית הפרדת נוזל ממברנה בין אוסמוזה הפוכה ואולטרה סינון. אוסמוזה הפוכה יכולה להסיר את המומס הקטן ביותר עם משקל מולקולרי של פחות מ-0.0001 מיקרומטר. ננופילטרציה יכולה להסיר מומסים בעלי משקל מולקולרי של כ-0.001 מיקרומטר. ננופילטרציה היא בעצם סוג של אוסמוזה הפוכה בלחץ נמוך, המשמשת במצבים בהם טוהר המים המופקים לאחר הטיפול אינו קפדני במיוחד. ננופילטרציה מתאימה לטיפול במי באר ובמים עיליים. סינון ננו חל על מערכות טיפול במים בעלות קצב התפלה גבוה מיותרות כמו אוסמוזה הפוכה. עם זאת, יש לו יכולת גבוהה להסיר מרכיבי קשיות, הנקראים לפעמים "קרום מרוכך". לחץ ההפעלה של מערכת ננו-פילטרציה נמוך, וצריכת האנרגיה נמוכה מזו של מערכת האוסמוזה ההפוכה המקבילה.

6. מהי יכולת ההפרדה של טכנולוגיית הממברנה?
אוסמוזה הפוכה היא טכנולוגיית סינון הנוזל המדויקת ביותר כיום. ממברנת האוסמוזה ההפוכה יכולה ליירט מולקולות אנאורגניות כגון מלחים מסיסים וחומרים אורגניים בעלי משקל מולקולרי גדול מ-100. מצד שני, מולקולות מים יכולות לעבור בחופשיות דרך קרום האוסמוזה ההפוכה, וקצב ההסרה של מלחים מסיסים טיפוסיים הוא>95- 99%. לחץ הפעולה נע בין 7בר (100psi) כאשר מי הכניסה הם מים מליחים ל-69bar (1000psi) כאשר מי הכניסה הם מי ים. סינון ננו יכול להסיר זיהומים של חלקיקים ב-1nm (10A) וחומרים אורגניים עם משקל מולקולרי גדול מ-200 ~ 400. שיעור ההסרה של מוצקים מסיסים הוא 20~98%, זה של מלחים המכילים אניונים חד ערכיים (כגון NaCl או CaCl2) הוא 20~80%, ושל מלחים המכילים אניונים דו ערכיים (כגון MgSO4) הוא 90~98%. סינון אולטרה יכול להפריד מקרומולקולות גדולות מ-100~1000 אנגסטרם (0.01~0.1 מיקרומטר). כל המלחים המסיסים והמולקולות הקטנות יכולים לעבור דרך ממברנת האולטרה-פילטרציה, והחומרים שניתן להסיר כוללים קולואידים, חלבונים, מיקרואורגניזמים ואורגניים מקרו-מולקולריים. המשקל המולקולרי של רוב ממברנות האולטרה סינון הוא 1000~100000. טווח החלקיקים שהוסרו על ידי מיקרו סינון הוא בערך 0.1 ~ 1 מיקרומטר. בדרך כלל, ניתן ליירט מוצקים מרחפים וקולואידים של חלקיקים גדולים בעוד שמקרומולקולות ומלחים מסיסים יכולים לעבור בחופשיות דרך קרום המיקרופילטרציה. קרום המיקרופילטרציה משמש להסרת חיידקים, מיקרו פלוקס או TSS. הלחץ משני צידי הממברנה הוא בדרך כלל 1 ~ 3 בר.

7. מהו הריכוז המרבי המותר של סיליקון דו חמצני של מי כניסת ממברנת אוסמוזה הפוכה?
הריכוז המרבי המותר של סיליקון דו חמצני תלוי בטמפרטורה, ערך pH ומעכבי אבנית. בדרך כלל, הריכוז המרבי המותר של מים מרוכזים הוא 100ppm ללא מעכב אבנית. מעכבי אבנית מסוימים יכולים לאפשר לריכוז המרבי של סיליקון דו חמצני במים מרוכזים להיות 240ppm.

8. מהי ההשפעה של כרום על סרט RO?
כמה מתכות כבדות, כמו כרום, יזרזו את החמצון של הכלור, ובכך יגרמו לפירוק בלתי הפיך של הממברנה. הסיבה לכך היא ש-Cr6+ פחות יציב מ-Cr3+ במים. נראה כי ההשפעה ההרסנית של יוני מתכת עם מחיר חמצון גבוה חזקה יותר. לכן, יש להפחית את ריכוז הכרום בקטע של טיפול מקדים או לפחות להוריד את Cr6+ ל-Cr3+.

9. איזה סוג של טיפול מקדים נדרש בדרך כלל עבור מערכת RO?
מערכת הטיפול המקדים הרגילה מורכבת מסינון גס (~80 מיקרומטר) להסרת חלקיקים גדולים, הוספת חומרי חמצון כגון נתרן היפוכלוריט, ולאחר מכן סינון עדין באמצעות מסנן מולטימדיה או מבהיר, הוספת חומרים מחמצנים כגון נתרן ביסולפיט להפחתת שאריות כלור, ולבסוף התקנת מסנן אבטחה לפני כניסת משאבת הלחץ הגבוה. כפי שהשם מרמז, מסנן הבטיחות הוא אמצעי הביטוח הסופי כדי למנוע מחלקיקים גדולים בשוגג לפגוע באימפלר המשאבה בלחץ גבוה ובאלמנט הממברנה. מקורות מים עם יותר חלקיקים מרחפים דורשים בדרך כלל רמה גבוהה יותר של טיפול מקדים כדי לעמוד בדרישות המפורטות לזרימת מים; למקורות מים בעלי תכולת קשיות גבוהה, מומלץ להשתמש בריכוך או בהוספת חומצה ומעכבי אבנית. עבור מקורות מים עם תכולה מיקרוביאלית ואורגנית גבוהה, יש להשתמש גם באלמנטים של ממברנה נגד זיהום בפחם פעיל או ברכיבים נגד זיהום.

10. האם אוסמוזה הפוכה יכולה להסיר מיקרואורגניזמים כמו וירוסים וחיידקים?
אוסמוזה הפוכה (RO) צפופה מאוד ובעלת שיעור הסרה גבוה מאוד של וירוסים, בקטריופאג'ים וחיידקים, לפחות יותר מ-3 לוג (שיעור הסרה>99.9%). עם זאת, יש לציין גם שבמקרים רבים, מיקרואורגניזמים עדיין עלולים להתרבות שוב בצד מייצר המים של הממברנה, שתלוי בעיקר בדרך ההרכבה, הניטור והתחזוקה. במילים אחרות, היכולת של מערכת להסיר מיקרואורגניזמים תלויה בשאלה אם תכנון, תפעול וניהול המערכת מתאימים ולא באופי של אלמנט הממברנה עצמו.

11. מהי השפעת הטמפרטורה על תפוקת המים?
ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך תפוקת המים גבוהה יותר, ולהיפך. כאשר פועלים בטמפרטורה גבוהה יותר, יש להוריד את לחץ ההפעלה כדי לשמור על תפוקת המים ללא שינוי, ולהיפך.

12. מהו זיהום חלקיקים וקולואידים? איך למדוד?
ברגע שההתעכבות של חלקיקים וקולואידים מתרחשת במערכת האוסמוזה ההפוכה או הננו-פילטרציה, תפוקת המים של הממברנה תיפגע באופן חמור, ולעיתים קצב ההתפלה יופחת. התסמין המוקדם של עכירות קולואידית הוא עלייה בלחץ ההפרש במערכת. מקורם של חלקיקים או קולואידים במקור המים בכניסת הממברנה משתנה ממקום למקום, לעתים קרובות כולל חיידקים, בוצה, סיליקון קולואידי, מוצרי קורוזיה של ברזל וכו'. תרופות המשמשות בחלק של טיפול מקדים, כגון פוליאלומיניום כלוריד, כלוריד ברזל או פוליאלקטרוליט קטיוני , עלולים גם לגרום לעיוות אם לא ניתן להסיר אותם ביעילות במבהיר או במסנן המדיה.

13. כיצד לקבוע את כיוון התקנת טבעת איטום מלח על אלמנט הממברנה?
טבעת איטום המלח על אלמנט הממברנה נדרשת להתקין בקצה כניסת המים של האלמנט, והפתח פונה לכיוון כניסת המים. כאשר מיכל הלחץ מוזן במים, הפתח שלו (קצה השפה) ייפתח עוד יותר כדי לאטום לחלוטין את זרימת המים הצדדית מאלמנט הממברנה לדופן הפנימית של מיכל הלחץ.