غشای RO بسیار کم فشار چیست و چگونه کار می کند؟

یک غشای RO بسیار کم فشار یک عنصر اسمز معکوس است که برای رسیدن به دفع نمک استاندارد در تقریباً دو سوم فشار کاری یک غشای کم فشار معمولی مهندسی شده است. با سرعت حدود 150 psi (1.03 مگاپاسکال) به جای 225 psi (1.55 مگا پاسکال)، همچنان نرخ دفع نمک تثبیت شده تا 99.5 درصد را ارائه می‌کند که به معنای انرژی پمپ کمتر، مخازن کوچک‌تر و کاهش هزینه عملیاتی طولانی‌مدت برای هر سیستمی است که منابع آب را با شدت 2000 ppm TDS تصفیه می‌کند.

از آنجایی که به فشار محرکه کمتری برای عبور آب از ورق غشایی نیاز دارد، این خط تولید اغلب انتخاب پیش‌فرض در هر جایی است که آب سطحی، آب زیرزمینی، آب لوله‌کشی یا آب شهری نیاز به نمک‌زدایی عمیق داشته باشد، بدون اینکه هزینه سرمایه‌ای برای یک ایستگاه پمپ فشار بالا داشته باشد. این از مواد مرکب لایه نازک پلی آمید معطر ساخته شده است، همان خانواده شیمیایی که در اکثر عناصر غشایی RO صنعتی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد، و برای کار صنعتی مداوم به جای فیلتراسیون نقطه استفاده با چرخه کوتاه ساخته شده است.

عملکرد اصلی و پارامترهای عملیاتی

مزیت تعیین کننده یک عنصر غشایی RO بسیار کم فشار این است که به دفع نمک قابل مقایسه یا بهتری نسبت به یک غشای کم فشار استاندارد می رسد و در عین حال انرژی کمتری مصرف می کند. تحت شرایط تست استاندارد (محلول نمک طعام 1500 میلی گرم در لیتر، 25 درجه سانتیگراد، pH 7.5 تا 8.0، 15 درصد بازیابی)، یک عنصر معمولی با اندازه 8040 به دفع نمک تثبیت شده 99.5 درصد، حداقل دفع کمتر از 99.3 درصد، و بسته به اندازه G20 نزدیک به اندازه G20 می رسد.

شکاف بین دو خانواده غشایی با مقایسه فشارهای آزمایشی در کنار هم مشخص می شود. یک غشای کم فشار معمولی 225 psi درجه بندی می شود، در حالی که نسخه فوق کم فشار به همان هدف کیفیت آب تنها با 150 psi می رسد، که تقریباً یک سوم کاهش می یابد. این تفاوت مستقیماً اسب بخار مورد نیاز پمپ های تغذیه را کاهش می دهد و ضخامت دیواره و در نتیجه هزینه لوله کشی و مخازن تحت فشار را کاهش می دهد.

مشخصات مدل معمولی برای استفاده صنعتی

عناصر درجه صنعتی معمولاً در دو اندازه مسکن 4040 و 8040 فروخته می شوند که به ترتیب با سیستم های کوچک تا متوسط و بزرگ مطابقت دارند. قطر یک عنصر 4040 4 اینچ و طول آن 40 اینچ است، در حالی که یک عنصر 8040 دارای قطر 8 اینچ و همان طول 40 اینچ است. هر دو با مخازن تحت فشار استاندارد مناسب هستند، بنابراین ارتقاء یک لغزش موجود از عناصر کم فشار معمولی به عناصر فشار کم فشار معمولاً نیازی به طراحی محفظه جدیدی ندارد.

ارقام جریان تراوش مقادیر متوسط در شرایط آزمایشی دمای خوراک 25 درجه سانتیگراد، فشار آزمایش 150 psi، غلظت NaCl 500 تا 2000 ppm و pH 7.5 است. عناصر منفرد ممکن است تا 15 درصد از میانگین فهرست شده منحرف شوند که طبیعی است و در طراحی سیستم به حساب می آید.

غشای RO بسیار کم فشار Element Series

هر عنصر در این سری برای تعادل متفاوتی از دفع، جریان و تحمل آب تغذیه تنظیم شده است، بنابراین طراحان سیستم می توانند مدل دقیق را با مشخصات آب خام و هدف تولید روزانه خود مطابقت دهند.

ULP-4040HR

رد بالا

ULP-4040

وظیفه استاندارد

ULP-4040HF

جریان بالا

ULP-8040-400HR

سیستم بزرگ

ULP-8040-400

تولید بالا

جایی که از غشای RO بسیار کم فشار استفاده می شود

ترکیبی از مصرف انرژی کم و رد قابل اعتماد باعث می شود این خانواده غشایی در طیف گسترده ای از خطوط آب صنعتی و شهری مناسب باشد. جدول زیر بخش هایی را که بیشتر از آن استفاده می کنند، همراه با هدف کیفیت آب که معمولاً هر برنامه مورد نیاز است، فهرست می کند.

در بخش هایی مانند فتوولتائیک، باتری های لیتیومی، فولاد، تولید برق، مواد شیمیایی، چاپ و رنگرزی و فرآوری شیمیایی زغال سنگ، این نوع غشایی به طور معمول 95 تا 99 درصد نمک های محلول، کلوئیدها، آلی، باکتری ها و پیروژن ها را از جریان خوراک حذف می کند و به عنوان مرحله اصلی مانع تصفیه آب عمل می کند.

الزامات پیش تصفیه و نگهداری سیستم

عملکرد طولانی مدت و پایدار به شدت به آنچه قبل از رسیدن آب به غشاء اتفاق می افتد بستگی دارد. آب خوراک باید دارای شاخص چگالی سیلت 5.0 یا کمتر، کدورت زیر 1 NTU و سطح کلر آزاد زیر 0.1 میلی گرم در لیتر باشد. غشاهای کامپوزیتی لایه نازک به اکسید کننده ها حساس هستند، بنابراین هرگونه کلر باقیمانده یا اکسیدان قوی باقی مانده در جریان خوراک به ساختار منافذ غشا در طول زمان آسیب می رساند و به صورت افزایش جریان تراوا همراه با دفع نمک در حال ریزش ظاهر می شود.

یک قطار پیش تصفیه استاندارد معمولاً شامل فیلتراسیون چند رسانه ای برای حذف مواد جامد معلق و کلوئیدها، جذب کربن فعال برای حذف کلر و مواد آلی، و فیلتراسیون کارتریج در سطح 5 میکرون برای گرفتن ذرات باقی مانده است. منابع با سختی بالا به یک سیستم دوز نرم کننده یا ضد اسکالانت نیاز دارند تا از تجمع کربنات کلسیم و رسوبات مشابه روی سطح غشا جلوگیری شود.

در واقع چقدر انرژی می توانید صرفه جویی کنید

مورد اقتصادی برای تغییر به یک غشای فشار پایین تقریباً به طور کامل بر روی انرژی پمپ است. یک ایستگاه آب خالص صنعتی را به عنوان مثال در نظر بگیرید که 1000 متر مکعب در روز را تصفیه می کند: کاهش فشار کاری از 225 psi به 150 psi، تقاضای برق پمپ فشار بالا را تقریباً 30 تا 40 درصد کاهش می دهد. با نرخ برق صنعتی 0.8 RMB به ازای هر کیلووات ساعت و 8000 ساعت کار در سال، که به طور تخمینی 150000 تا 250000 RMB صرفه جویی در مصرف برق سالانه را نشان می دهد.

فشار عملیاتی کمتر نیز از سخت افزار اطراف غشا محافظت می کند. تنش تراکم کمتر بر روی ورق غشا، سرعت رشد فشار تفاضلی را در طول زمان کاهش می‌دهد و بار مکانیکی سبک‌تر روی لوله‌ها و شیرها عمر کاری آنها را افزایش می‌دهد. تحت عملکرد معمولی با پیش تصفیه مناسب، یک عنصر غشایی RO بسیار کم فشار صنعتی معمولاً 3 تا 5 سال قبل از نیاز به تعویض دوام می آورد و برای سیستم های شهری که به طور مداوم کار می کنند، صرفه جویی انباشته روی آن پنجره می تواند به طور معنی داری هزینه کل مالکیت را کاهش دهد.

سوالات متداول