سیستم های یکپارچه آب فوق خالص RO + UV: طراحی، اندازه و انتخاب

دو عدد تعیین می‌کنند که آیا یک سیستم آب فوق‌خالص RO UV یکپارچه کار می‌کند یا خیر: کیفیت نفوذی که مرحله RO می‌تواند در بدترین هفته تغذیه شما در سال حفظ کند و دوز UV که لامپ هنوز در آخرین روز کار خود ارائه می‌کند. هیچ کدام از این دو عدد معمولاً در نقل قول ظاهر نمی شوند.

هم درست حرکت کنید و هم بقیه قطار رفتار می کند. رزین پولیش چرخه مورد انتظار خود را دوام می‌آورد، مقاومت به جای اینکه بین 17 تا 18 حرکت کند، در 18.2 MΩ·cm می‌ماند، و TOC بدون ضدعفونی اضافی زیر حد مجاز می‌ماند. آنها را اشتباه بگیرید و سال اول را به دنبال علائم می گذرانید: مقاومتی که پس از هر تعویض لامپ کاهش می یابد، تعداد باکتری هایی که سه هفته پس از ضدعفونی آب گرم برمی گردند، و رزینی که در نصف زمان پیش بینی شده تخلیه می شود.

تجزیه و تحلیل خوراک، نه ظرفیت اسمی، سطح غشاء و نوع عنصر را تعیین می کند.
185 نانومتر UV مواد آلی را اکسید می کند. 254 نانومتر UV میکروارگانیسم ها را کنترل می کند. آنها متفاوت انتخاب و قرار می گیرند.
دوز UV تحویلی به سن لامپ و شرایط آستین کوارتز بستگی دارد، بنابراین خروجی پایان عمر را مشخص کنید.
هیدرولیک حلقه تصمیم می گیرد که آیا آب فوق خالص پس از خروج از لغزش فوق خالص بماند یا خیر.

بخش‌های زیر از طریق آن تصمیم‌ها به ترتیبی که در واقع یکدیگر را محدود می‌کنند، کار می‌کنند.

آنچه یکپارچه واقعاً در یک Skid UV RO پوشش می دهد

سیستم یکپارچه به معنای یک لغزش، یک کنترلر و یک بسته اعتبار سنجی است. این به معنای یک مرحله فرآیند نیست. یک قطار فوق‌العاده معمولی که از آب لوله کشی یا فرآیندی عبور می‌کند، به این شکل است:

پیش تصفیه: فیلتراسیون چند رسانه ای یا کارتریج، دوز کربن فعال یا بی سولفیت برای حذف کلر، نرم کننده یا ضد رسوب، و فیلتر محافظ 5 میکرون.
مرحله RO: یک پاس یا دو پاس، با یک پمپ تقویت کننده بین مرحله ای که اهداف بازیابی آن را می طلبد.
پرداخت بین مرحله ای: EDI که در آن وظیفه مستمر هزینه سرمایه را توجیه می کند، یا یک پولیش با بستر مخلوط برای جریان های کمتر.
UV: 185 نانومتر برای اکسیداسیون TOC و 254 نانومتر برای کنترل میکروبی، گاهی اوقات هر دو به صورت سری.
پرداخت نهایی: رزین با بستر مخلوط و به دنبال آن یک سد 0.22 میکرون یا اولترافیلتراسیون.
حلقه توزیع: در حال چرخش، آماده ضدعفونی کردن، و بدون پاهای مرده ساخته شده است.

مراحل تعامل دارند، به همین دلیل است که ادغام جایگاه خود را به دست می آورد. یک لامپ 185 نانومتری کربن آلی را به CO2 و ردپایی از اسیدهای آلی تبدیل می کند و این گونه ها باید با تبادل یونی در پایین دست یا افزایش رسانایی حذف شوند. یک لامپ 254 نانومتری که بعد از رزین پولیش قرار می گیرد به عنوان یک مانع آلودگی مجدد عمل می کند. همان لامپی که قبل از رزین قرار می گیرد فقط بار اکسیدانی به آن اضافه می کند.

تقاضای انرژی ویژه مصور بر حسب کیلووات ساعت بر متر مکعب برای سه پیکربندی فوق خالص. منحنی های پمپ و مشخصات بار خود را تأیید کنید.

185 نانومتر و 254 نانومتر UV قابل تعویض نیستند

اکثر خطاهای مشخصات ناشی از درمان اشعه ماوراء بنفش به عنوان یک جزء با یک دوز واحد است. دو طول موج مورد استفاده در آب فوق خالص کارهای مختلفی انجام می دهند و در موقعیت های مختلفی در قطار قرار دارند.

جدول 1: دو طول موج مورد استفاده در آب فوق خالص عملکردهای متفاوتی دارند، بنابراین مکان و دوز باید به طور جداگانه مشخص شوند.
مرحله	عملکرد اصلی	قرارگیری معمولی	دوز معمولی	مراقب باشید
185 نانومتر UV	اکسیداسیون TOC	بالادست رزین پولیش یا EDI	100 تا 200 mJ/cm2، تنظیم شده توسط هدف TOC	CO2 و اسیدهای آلی تولید می کند که نیاز به حذف یون پایین دست دارند
254 نانومتر UV	کنترل میکروبی	پایین دست رزین پولیش، در حلقه	30 mJ/cm2 یا بیشتر در پایان عمر لامپ	خیلی زود قرار داده شده از هیچ چیزی که به نقطه استفاده برسد محافظت نمی کند

دوز تحویلی عددی است که اهمیت دارد. خروجی لامپ در طول عمر مفید کاهش می یابد، و آستین کوارتز با آهن، سختی و مواد آلی ناشی از پیش تصفیه مواجه می شود. در خروجی پایان عمر با مقدار رسوب طراحی کنید و جایگزینی را بر روی خروجی اندازه گیری شده به جای تقویم آغاز کنید.

خروجی نسبی UV در برابر ساعات کار، مقایسه آستین کوارتز تمیز با یک رسوب با سرعت ثابت.

اندازه مرحله RO قبل از انتخاب لامپ UV

مرحله RO جایی است که طرح یا ثابت است یا شکسته است، زیرا ناحیه غشاء را نمی توان بعداً بدون بازسازی اسکید تنظیم کرد. پنج پارامتر خوراک بیشتر آن را تعیین می کنند:

شاخص چگالی سیلت: کمتر از 5 حد معمول برای عناصر استاندارد است و کمتر از 3 حاشیه ایمن تری را در زمانی که تراوش یک حلقه فوق خالص را تغذیه می کند، می دهد.
کلر آزاد: آن را زیر 0.1 ppm در ورودی غشاء نگه دارید. لایه های پلی آمید به محض شکستن اکسیدان از طریق پیش تصفیه، به سرعت تخریب می شوند.
سختی، باریم، استرانسیوم و سیلیس: اینها حداکثر بازیابی و دوز ضد رسوب را تنظیم می کنند و سیلیس اغلب محدودیت اتصال است.
دما: جریان نفوذ و گذر نمک هر دو با دما تغییر می‌کنند، بنابراین دمای طراحی را ذکر کنید و آن را اصلاح کنید.
TOC و آهن: اینها سرعت رسوب و فاصله تمیز کردن آستین کوارتز را افزایش می دهند، که طراحی RO را با تعمیر و نگهداری UV مرتبط می کند.

منطق کلی، از تجزیه و تحلیل خوراک گرفته تا خانواده عناصر و پیکربندی آرایه، در این یادداشت ارائه شده است اصول فنی غشاء RO و عوامل انتخاب .

برای تغذیه شور در محدوده 1000 تا 3000 میلی گرم در لیتر که یک قطار فوق خالص صنعتی را تغذیه می کند، یک عنصر آب شور 8 اینچی مانند BW8040400 یک نقطه شروع رایج است که تعداد عناصر به جای جریان نفوذ به تنهایی توسط محدودیت های شار هدایت می شود.

Brackish Water RO Membrane Elements BW-8040-400

عناصر غشایی RO آب شور BW-8040-400 عناصر غشایی Ro آب شور BW-8040-400 در تصفیه آب شیرین کن برای منابع مختلف آب تخصص دارد - که آب های شور، آب های سطحی، آب های زیرزمینی و... مشاهده محصول →

سپس مشخصات آب تمام شده را اصلاح کنید

مشخصاتی که مهم است در محل استفاده است، نه در خروجی لغزنده. اهداف معمولی برای آب فوق خالص در وظایف آزمایشگاهی و دارویی در زیر فهرست شده است. محدودیت‌های دقیق داروسازی یا استانداردی را که برای محصول شما اعمال می‌شود، تأیید کنید، زیرا بین برنامه‌های کاربردی متفاوت است.

جدول 2: اهداف نقطه استفاده برای آب فوق خالص. آنها را به عنوان مقادیر معمولی در نظر بگیرید و بر اساس استانداردی که بر فرآیند شما حاکم است تأیید کنید.
پارامتر	هدف معمولی	یادداشت اندازه گیری
مقاومت	18.2 MΩ·cm در 25 درجه سانتیگراد	به صورت خطی با جبران دما اندازه گیری می شود
TOC	5ppb یا کمتر	برخی از برنامه ها 10 ppb را می پذیرند
باکتری ها	زیر 1 CFU/mL یا کمتر از 10 CFU/100 ml	بستگی به روش و نقطه نمونه گیری دارد
سیلیس	زیر 3ppb که در آن محدودیت اعمال می شود	توسط مرحله RO و عملکرد رزین هدایت می شود

توجه کنید که چه چیزی در آن جدول وجود ندارد: هدفی برای نفوذ RO وجود ندارد. مرحله RO وسیله ای برای رسیدن به هدف است، بنابراین مشخصات نفوذ آن باید به عقب از محدودیت های نقطه استفاده استخراج شود، با حاشیه باقی مانده برای عملکرد UV و رزین بین این دو.

حالت های شکست که در سال اول ظاهر می شوند

رسوب غلاف کوارتز: آهن یا سختی بر روی آستین رسوب می کند و انتقال UV را قطع می کند، بنابراین خروجی خیلی قبل از اینکه لامپ به ساعات کاری خود برسد کاهش می یابد.
185 نانومتر فرابنفش که بعد از رزین پولیش قرار می گیرد: مواد آلی اکسیده جایی برای رفتن ندارند و رسانایی به جای افت بالا می رود.
پاهای مرده و شاخه های کم سرعت: باکتری ها در بخش های راکد حتی در زیر اشعه ماوراء بنفش مداوم رشد می کنند، زیرا UV روی آب و نه روی بیوفیلم اثر می گذارد.
ضدعفونی فراتر از محدودیت های غشایی: آب داغ یا چرخه های شیمیایی مکرر عمر عنصر را کوتاه می کند، زمانی که غشاء و حلقه در یک دما و پوشش pH مشخص نشده باشند.
جایگزینی لامپ بر اساس ساعت: تعویض لامپ‌ها در 8000 ساعت ثابت در حالی که خروجی اندازه‌گیری شده نادیده گرفته می‌شود یا لامپ‌ها را هدر می‌دهد یا حلقه را کم دوز می‌کند.
فرسودگی رزین به عنوان یک مشکل UV خوانده می شود: افزایش TOC و کاهش مقاومت در نمودار روند مشابه به نظر می رسند اما دلایل مختلفی دارند.

دو مورد از این حالت های خرابی سمت غشاء هستند. در خوراک‌هایی با مواد آلی، آهن یا فعالیت بیولوژیکی بالا، یک عنصر استاندارد به سرعت خراب می‌شود و فاصله تمیز کردن از بین می‌رود. یک عنصر مقاوم در برابر رسوب مانند BW8040400FR، با سطح اصلاح شده برای مقاومت در برابر چسبندگی آلی و بیولوژیکی، فاصله تمیز کردن را قابل پیش بینی نگه می دارد و از مرحله UV در برابر انتقال محافظت می کند.

Fouling Resistant RO Membrane Elements BW-8040-400FR

عناصر غشایی RO مقاوم در برابر رسوب BW-8040-400FR سری FR غشاهای مقاوم در برابر رسوب معمولاً برای تصفیه منابع آب پیچیده با TDS کمتر از 10000 ppm مناسب هستند. این عمدتا برای PU استفاده می شود ... مشاهده محصول →

انتخاب عناصر برای مرحله RO یک قطار فوق خالص

در داخل یک قطار فوق خالص، انتخاب غشاء کمتر در مورد رد حداکثر و بیشتر در مورد ثبات است. سه ملاحظه غالب است.

نوع عنصر: عناصر آب شور برای شوری متوسط، نسخه‌های مقاوم در برابر رسوب که در آن مواد آلی یا آهن وجود دارد، و نانوفیلتراسیون قبل از RO در جایی که سختی یا مواد آلی خاص نیاز به حذف انتخابی دارند.
کلاس فشار: المان‌های بسیار کم فشار انرژی پمپ را کاهش می‌دهند و در کارخانه‌ای که به طور مداوم کار می‌کند این صرفه‌جویی واقعی است، اما عنصر همچنان باید شار و دفع مورد نیاز در دمای طراحی را برآورده کند.
تعداد عناصر و شار: شار کمتر در هر عنصر به معنی رسوب گیری کندتر و فواصل تمیز کردن طولانی تر است که با سطح غشاء بیشتر پرداخت می شود.

یک عنصر بسیار کم فشار مانند ULP8040400 در جایی که شوری خوراک متوسط است و انرژی یک نگرانی در حال اجرا است، مناسب است، مشروط بر اینکه آرایه در شار محافظه کارانه طراحی شده باشد تا رسوب گیری باعث از بین رفتن افزایش انرژی نشود.

Ultra-low Pressure RO Membrane Elements ULP-8040-400

عناصر غشایی RO بسیار کم فشار ULP-8040-400 المنت غشایی اسمز معکوس نمک زدایی کم فشار ULP-8040-400 یک غشای کامپوزیت پلی آمیدی برای آب های سطحی و زیرزمینی است که دارای ویژگی ... مشاهده محصول →

غشاء فقط نیمی از سوال تامین است. سازگاری عنصر به عنصر، در دسترس بودن ورق غشایی برای فرمت‌های خاص، و توانایی بازتولید همان مشخصات سال‌ها بعد، همگی در زمان تأیید اعتبار یک کارخانه اهمیت دارند. خط تولید پشت عناصر ارزش بازنگری را قبل از تعهد تامین بلند مدت دارد.

جایی که پول در طول عمر سیستم می رود

هزینه سرمایه بخش کوچکتر داستان است. در طول ده سال، مواد مصرفی، انرژی و زمان اعتبار سنجی بر هزینه آب فوق خالص غالب است. تقسیم زیر گویا است. نسبت ها با کیفیت خوراک و با مقدار باری که مرحله RO حذف می کند حرکت می کند.

غشاء 30%
انرژی 26%
لامپ و آستین UV 18%
رزین پولیش 16%
خدمات و اعتبار 10%

تقسیم هزینه عملیاتی ده ساله برای یک سیستم فوق خالص سایز متوسط. سوابق تعمیر و نگهداری خود را قبل از بودجه بندی جایگزین کنید.

نکات برنامه ریزی که از آن تقسیم می شود: فواصل تعویض لامپ 8000 تا 12000 ساعت برای لامپ های کم فشار معمول است، غشاها معمولاً دو تا چهار سال بسته به فرکانس تمیز کردن کار می کنند، و رزین پولیش می تواند در 12 تا 24 ماه زمانی که مرحله RO بار آلی بیشتری را از آنچه که طراحی شده است عبور دهد، تخلیه می شود. اندازه مناسب مرحله RO ارزان ترین راه برای گسترش هر آیتم در نمودار است.

سوالات متداول

آیا یک لامپ UV می تواند هم اکسیداسیون TOC و هم کنترل میکروبی را انجام دهد؟

خوب نیست. یک لامپ 185 نانومتری حدود 254 نانومتر خروجی ساطع می کند، اما دوز و محل مورد نیاز برای کنترل میکروبی در یک حلقه با موارد مورد نیاز برای اکسیداسیون TOC متفاوت است. در جاهایی که هر دو محدودیت مهم هستند، از دو لامپ در موقعیت های شرح داده شده در جدول 1 استفاده کنید.

آیا برای یک حلقه فوق خالص به RO دو گذر نیاز دارم؟

بستگی به کیفیت خوراک دارد. اگر تراوش تک گذر پایدار بماند و EDI یا رزین پولیش بتواند بار را حمل کند، عبور دوم بدون افزودن چیز زیادی هزینه اضافه می کند. اگر TDS یا TOC تغذیه نوسان داشته باشد، عبور دوم اغلب ارزان‌تر از ظرفیت پرداخت اضافی و فرکانس ضدعفونی‌سازی همراه با آن است.

هر چند وقت یکبار باید لامپ های UV تعویض شوند؟

با خروجی اندازه گیری شده جایگزین کنید، نه بر اساس یک برنامه زمانی ثابت. لامپ های کم فشار معمولاً برای 8000 تا 12000 ساعت رتبه بندی می شوند، اما رسوب غلاف می تواند خروجی موثر را قبل از آن به نصف کاهش دهد. دوز را کنترل کنید و آستین ها را تمیز کنید با همان برنامه تمیز کردن غشا.

آیا UV می تواند جایگزین ضدعفونی شیمیایی حلقه شود؟

خیر. UV میکروارگانیسم های موجود در آب را که از لامپ عبور می کند کنترل می کند. بیوفیلم در پاهای مرده، بدنه دریچه ها و شاخه های کم جریان دور از دسترس است، بنابراین ضدعفونی دوره ای بخشی از طراحی حلقه باقی می ماند.

یک سیستم آب فوق خالص یکپارچه RO UV زنجیره ای از تصمیمات است که با تجزیه و تحلیل خوراک شروع می شود و با مشخصات نقطه استفاده پایان می یابد. ابتدا اهداف آب تمام شده را ثابت کنید، مرحله RO را برای بدترین هفته تغذیه به جای متوسط اندازه گیری کنید، هر طول موج UV را در جایی قرار دهید که بتوان شیمی آن را در پایین دست تکمیل کرد، و به جای ساعات لامپ، دوز تحویلی را کنترل کرد. این چهار انتخاب بیشتر ثباتی را که در سال اول خواهید دید و بیشتر هزینه ای را که برای ده سال آینده متحمل خواهید شد تعیین می کند.