Osmoza inversă

Conținut

1. De ce osmoza inversă?
2. Ce este osmoza inversă?
3. Cum funcționează osmoza inversă industrială?
4. Domenii de aplicare a osmozei inverse industriale
5. Diagrama schematică a osmozei inverse industriale
6. Întreținerea și curățarea sistemelor industriale de osmoză inversă
7. Reagenți pentru spălarea unui sistem de osmoză inversă

De ce osmoza inversă?

Odată cu deficitul tot mai mare de resurse de apă, tehnologiile de purificare a apei devin din ce în ce mai relevante. Una dintre cele mai eficiente soluții în acest domeniu este osmoza inversă industrială. Această metodă permite întreprinderilor să elimine din apă sărurile, metalele grele, substanțele organice și microorganismele care pot degrada calitatea produselor, coroda echipamentele sau deteriora procesele de producție.

Ce este osmoza inversă?

Osmoza inversă este o metodă de filtrare a lichidelor printr-o membrană semipermeabilă sub influența unei anumite presiuni. Principiul de funcționare este următorul: dacă o soluție care conține contaminanți este supusă unei presiuni mai mari decât presiunea osmotică, apa începe să treacă prin membrană de la o soluție mai concentrată la una mai puțin concentrată. În acest fel, datorită structurii sale microscopice, membrana captează impuritățile și poluanții, lăsând apa curată pe o parte și contaminanții filtrați pe cealaltă.

Acest proces se bazează pe mecanisme naturale: în organismele vii membranele celulare îndeplinesc funcții similare. Studiind aceste procese naturale, oamenii de știință au creat membrane semipermeabile artificiale, care sunt utilizate în sistemele de osmoză inversă pentru purificarea apei.

Cum funcționează osmoza inversă industrială?

Osmoza inversă industrială este o tehnologie care utilizează presiunea osmozei inverse pentru a separa contaminanții și a produce apă foarte purificată. Este utilizată atât în aplicații industriale, cât și domestice, satisfăcând nevoia de apă de calitate pentru o mare varietate de aplicații.

Avantajele osmozei inverse industriale:

Sistemele de osmoză inversă cresc eficiența proceselor de producție, ajută la reducerea costurilor și oferă un avantaj competitiv companiilor din diverse industrii.

Aplicații ale osmozei inverse industriale

Osmoza inversă industrială este utilizată într-o gamă largă de industrii datorită versatilității și capacității sale de a furniza un grad ridicat de purificare a apei. Diferitele sisteme sunt concepute pentru a satisface nevoile specifice ale fiecărei industrii, inclusiv tipul de contaminanți și gradul de purificare necesar. Principalele domenii în care este utilizată această tehnologie sunt:

Schemă a osmozei inverse industriale

Osmoza inversă industrială constă din mai multe etape, fiecare dintre acestea jucând un rol important în asigurarea unui grad ridicat de purificare a apei.

1. Pretratarea apei
În această etapă, apa trece prin sisteme de prefiltrare care elimină contaminanții mari, cum ar fi nisipul, nămolul și materia organică. se utilizează filtre mecanice, filtre cu carbon și unități de eliminare a clorului și a durității apei. Această etapă protejează membranele de deteriorare și le prelungește durata de viață.

2. Filtrarea prin membrană
Etapa principală de purificare în care apa este introdusă într-o pompă de înaltă presiune care creează presiune pentru a o forța să treacă printr-o membrană semipermeabilă.

• Membrana permite doar moleculelor de apă să treacă, prinzând sărurile dizolvate, metalele grele, microorganismele și alte impurități.
• Apa purificată (permeatul) părăsește sistemul, iar concentratul (soluția contaminată) este reciclat sau reutilizat.

3. Tratarea ulterioară
După filtrarea cu membrană, apa tratată poate fi tratată ulterior prin:

• Deaerare pentru eliminarea gazelor.
• Corecția PH pentru ajustarea echilibrului acido-bazic.
• Mineralizare pentru a adăuga minerale benefice, dacă este necesar.
• Filtrele cu carbon sunt utilizate pentru a elimina mirosurile și gusturile reziduale, îmbunătățind proprietățile organoleptice ale apei.

Echipament necesar:

• Pompe de înaltă presiune: asigură presiunea necesară pentru funcționarea membranelor.
• Module de membrane: de obicei instalate în serie sau în paralel pentru a crește productivitatea.
• Sistem de control: include senzori și controlere care monitorizează presiunea, debitul de apă și calitatea apei tratate în timp real.

Schema industrială de osmoză inversă este personalizată în funcție de cerințele privind calitatea apei și volumele de producție.

Întreținerea și curățarea sistemelor industriale de osmoză inversă

Sistemele de osmoză inversă se confruntă cu diferite tipuri de contaminanți care le pot reduce eficiența în timp. De exemplu, membranele acumulează săruri, microorganisme, materie organică și solide în suspensie, ceea ce poate duce la o calitate slabă a apei și la creșterea costurilor energetice pentru filtrare. Procesul de curățare a acestora implică spălarea cu soluții chimice speciale care dizolvă și elimină sărurile sedimentate, bacteriile, substanțele organice și alte substanțe.

Semnele de murdărire a membranelor care semnalează necesitatea curățării membranelor sunt: o scădere cu 10-15% a fluxului inițial de permeat, o scădere cu 10-15% a calității inițiale a permeatului sau o creștere cu 10-15% a căderii de presiune inițiale măsurată între capătul de alimentare și cel de concentrat. Toate aceste modificări trebuie să fie ajustate la condițiile inițiale de funcționare: temperatura, presiunea și compoziția chimică a apei sursă, adică valorile lor trebuie să rămână neschimbate.

Există două metode principale de curățare: spălarea chimică și hidraulică.

• Curățarea chimică implică circulația soluțiilor prin sistem pentru a elimina murdăria acumulată.
• Curățarea hidraulică utilizează o presiune ridicată a apei pentru a curăța mecanic membranele.

Curățarea instalației este, de asemenea, recomandată după o perioadă de oprire prelungită sau înainte de o oprire prelungită.

Frecvența spălării chimice depinde de compoziția sursei de apă și de calitatea și eficiența pretratării acesteia. În practică, sistemul de osmoză inversă trebuie curățat o dată la 3-12 luni. În cazul în care este necesară spălarea mai mult de o dată pe lună, ar trebui reconsiderată compoziția echipamentului de pretratare și/sau a sistemului în sine.

Spălarea chimică a membranelor trebuie efectuată atunci când acestea au un strat mic de murdărie, nu „cruste” după ce sunt foarte murdare. Un strat mare de murdărie împiedică pătrunderea în profunzime a reactivilor chimici (activi) în depozite, reducând astfel drastic rata de respingere a acestora de la suprafață și reducând eficiența soluțiilor de curățare.

Reagenți pentru spălarea instalației de osmoză inversă

Reagenții și metodele de curățare a membranelor variază în funcție de compoziția murdăriei. Nu este neobișnuit ca în murdărie să fie prezent mai mult de un agent de murdărire. Cei mai frecvenți contaminanți sunt:

Pentru a obține o curățare optimă, trebuie să se utilizeze mai multe substanțe chimice de curățare diferite într-o anumită succesiune. Există cazuri în care se utilizează mai întâi o soluție de curățare cu pH scăzut pentru a curăța contaminanții din depunerile minerale și apoi se utilizează o a doua soluție de curățare cu pH scăzut. În unele soluții de curățare se adaugă detergenți pentru a ajuta la îndepărtarea depozitelor biologice și organice grele, în timp ce altele conțin agenți chelați, cum ar fi EDTA, care sunt adăugați pentru a accelera îndepărtarea materiei coloidale, organice și biologice, precum și a depozitelor de sulfat. Este important să rețineți că alegerea greșită a produsului chimic de curățare sau secvența greșită de introducere a produsului chimic poate exacerba contaminarea.

Există o serie de reguli la selectarea substanțelor chimice pentru curățarea membranelor din poliamidă:

Atunci când se tratează o sursă de apă microbiologic nefavorabilă, se poate introduce o etapă suplimentară de tratare cu biocid după curățarea chimică a membranelor. Biocidul poate fi introdus imediat după tratare, periodic (de exemplu, o dată pe săptămână) sau continuu în timpul funcționării instalației. Cu toate acestea, trebuie să se asigure că biocidul este compatibil cu membrana și eficient în inhibarea activității biologice și că concentrațiile sale reziduale în permeat nu prezintă riscuri pentru sănătate.

Tehnologiile și reagenții ii utilizați de United Chemical Group vor contribui la prelungirea duratei de viață a echipamentelor dumneavoastră.