Membrána RO s poloslanou vodou je spirálově vinutý prvek reverzní osmózy vytvořený k odsolování napájecí vody s celkovým obsahem rozpuštěných pevných látek mezi zhruba 1 000 a 10 000 ppm, jako je podzemní voda, povrchová voda, vodovodní voda a průmyslová technologická voda s nízkou slaností. Pracuje při mírném vstupním tlaku asi 0,6 až 2,1 MPa a používá tenkovrstvou kompozitní polyamidovou vrstvu k vyloučení rozpuštěných solí, iontů tvrdosti, organických látek a mikroorganismů, přičemž nechá projít vyčištěnou vodu, přičemž obvykle dosahuje míry odmítnutí soli 98,5 procenta až 99,5 procenta.
Vzhledem k tomu, že brakická voda je slaná mezi sladkou a mořskou vodou, je tato kategorie membrán navržena na základě jiné rovnováhy tlaku a toku než prvek mořské vody. Je to membrána tahouna za komunálními vodárnami, předúpravou nástřiku do kotlů, linkami na výrobu potravin a nápojů a dlouhým seznamem průmyslových systémů pro opětovné použití, které nepotřebují extrémní tlaky, jaké vyžaduje membrána pro mořskou vodu.
Jak brakická vodní RO membrána odděluje sůl od vody
Membrána funguje na selektivní propustnosti. Jakmile aplikovaný tlak překročí osmotický tlak přiváděného roztoku, molekuly vody migrují přes polyamidovou odmítavou vrstvu, zatímco sodík, chlorid, vápník, hořčík, síran a větší organické molekuly jsou zadržovány na straně koncentrátu. Vzhledem k tomu, že povrchový náboj filmu je vyladěn během výroby, jsou dvojmocné ionty, jako je vápník a hořčík, vylučovány účinněji než jednomocné ionty, jako je sodík a chlorid, což je důvod, proč tvrdost rychle klesá ještě před úplnou salinitou.
V typickém běhu s 3 000 ppm napájecí vody může vodivost permeátu klesnout pod 30 mikrosiemens na centimetr, což je dostatečně čisté, aby se přivádělo přímo do systémů doplňování kotlů nebo následného EDI leštícího stupně pro ultračistou vodu elektronické kvality. Tato rovnováha mírného tlaku a silného odmítání je přesně důvodem, proč je pro většinu vnitrozemských a komunálních projektů zvolena kategorie brakické vody, spíše než mořská voda nebo nanofiltrační prvek.
Řada membrán Brackish Water RO a technické parametry
Dodavatelé membrán obecně rozdělují řadu brakické vody do tlakových vrstev, takže operátoři mohou přizpůsobit spotřebu energie skutečné slanosti jejich zdrojové vody a navíc variantu odolnou proti znečištění pro obtížné napájecí proudy.
| série | Salinita krmné vody | Typické odmítnutí soli | Provozní tlak |
| Nízkotlaký BW | 1 000 - 3 000 ppm | 98,5 % nebo vyšší | 0,6 - 1,0 MPa |
| Středotlaká BW | 3 000 - 7 000 ppm | 99,0 % nebo vyšší | 1,0 - 1,6 MPa |
| Vysokotlaká BW | 7 000 - 10 000 ppm | 99,2 % nebo vyšší | 1,6 - 2,1 MPa |
| BW-FR odolný proti znečištění | Napájecí voda s vysokým SDI | 98,8 % nebo vyšší | 1,0 - 1,8 MPa |
Pouzdra 4040 (4 palce x 40 palců) a 8040 (8 palců x 40 palců) zůstávají dvěma nejběžnějšími formáty. Brakický prvek 4040 se hodí pro malé ližiny na čistou vodu a laboratorní systémy s výkonem kolem 1,0 až 1,5 tuny za hodinu, zatímco prvek 8040 pokrývá velké městské nebo průmyslové vlaky a dodává zhruba 7,5 až 9,5 tun za hodinu na prvek s mnohem menším počtem krytů potřebných pro stejnou celkovou kapacitu.
Kde se skutečně používají membrány RO pro brakickou vodu
Průmyslová poptávka po této kategorii membrán se v několika těžkých průmyslových odvětvích posunula daleko za hranice prostého odsolování do kompletních řešení procesní vody.
- Fotovoltaická výroba: řezání křemíkových plátků vyžaduje ultračistou vodu s odporem 18 megaohm-cm. Fáze předúpravy membrány brakické vody může snížit 2 500 ppm napájecí vody pod 25 ppm, než se dostane do leštící jednotky EDI, a zařízení zpracovávající více než milion tun ročně udržují prvky v provozu déle než tři roky.
- Ocelárny a elektrárny: cirkulační chladicí voda a napájecí voda kotle vyžadují přísnou kontrolu soli. Bylo prokázáno, že řada BW-FR odolná proti znečištění, která zpracovává napájecí vodu s vysokou tvrdostí 4 500 ppm, dokáže udržet výtěžnost permeátu nad 75 procent a prodloužit intervaly chemického čištění ze zhruba 45 dnů na 120 dnů.
- Potisk a barvení textilu: Projekty opětovného využití odpadních vod vyžadují silné zabarvení a odstranění CHSK. Membrány na brakickou vodu v tomto nastavení dosáhly potlačení CHSK nad 85 procent s barvou permeátu pod 5 jednotek Hazen, čímž splňují standardy pro regenerovanou vodu pro průmyslové opětovné použití.
- Obecní a pitná voda: Nízkotlaké membrány řady BW jsou standardní volbou pro úpravu podzemní a povrchové vody, kde jsou rozhodujícím faktorem náklady na energii na metr krychlový.
Membrána Brakická voda RO vs Membrána pro mořskou vodu RO
Tyto dvě kategorie jsou někdy zaměňovány, protože obě jsou prvky reverzní osmózy, ale nejsou zaměnitelné.
| Atribut | Brackish Water RO Membrane | Seawater RO Membrane |
| Salinita krmiva | 1 000 - 10 000 ppm | Nad 35 000 ppm |
| Provozní tlak | 0,6 - 2,1 MPa | 5,5 - 6,9 MPa |
| Jmenovitý tlak krytu | Standardní povinnost | Vyztužená, vysokotlaká |
| Typické použití | Podzemní voda, komunální zásobování, průmyslové technologické vody | Odsolování oceánské vody |
Jak vybrat správnou membránu RO pro brakickou vodu
Výběr mezi řadou s nízkým, středním, vysokým tlakem a odolností proti znečištění spočívá ve čtyřech datových bodech ze zprávy o zdroji vody.
- Krmivo TDS a tvrdost: slanost přiřaďte ke správné tlakové vrstvě z výše uvedené tabulky. Při tvrdosti nad 500 mg/l přidejte před membránu krok změkčení, než se spoléhat na samotnou membránu.
- Hodnota SDI: když je index hustoty kalu vyšší než 5, přejděte na řadu BW-FR odolnou proti znečištění s širší rozpěrkou posuvu spíše než standardní prvek BW.
- Energetický rozpočet: nízkotlaká řada BW snižuje čerpací energii zhruba o 25 až 30 procent ve srovnání s vysokotlakou řadou, ale pracuje pouze v rámci svého jmenovitého salinitního pásma.
- Cílová míra obnovy: systémy brakické vody běžně fungují při 70 až 85 procentech obnovy; posunutí regenerace výše zvyšuje riziko tvorby kotelního kamene na straně koncentrátu a obvykle vyžaduje dávkování antiscalantu.
Předúprava a životnost
Za standardních provozních podmínek je membránový prvek RO s brakickou vodou navržen pro životnost tři až pět let, i když skutečný počet silně závisí na kvalitě předúpravy. Typická předúprava zahrnuje multimediální filtraci pro snížení zákalu pod 1 NTU, filtraci aktivním uhlím pro odstranění zbytkového chlóru pod 0,1 ppm, 5mikrometrovou kartušovou filtraci před krytem membrány a změkčovací nebo antiscalantové dávkování tam, kde je vysoké riziko tvrdosti nebo usazování vodního kamene.
Výměna je obecně opodstatněná, jakmile průtok permeátu klesne o více než 15 procent z původní hodnoty, odmítnutí soli klesne o více než 1,5 procentního bodu, transmembránový tlak stoupne o více než 20 procent nebo cyklus chemického čištění na místě neobnoví výkon na 90 procent původní referenční hodnoty. Sledování normalizovaného toku a odmítnutí na měsíční bázi usnadňuje včasné zachycení těchto prahových hodnot.
Často kladené otázky
Pro jaký rozsah slanosti je membrána RO pro brakickou vodu stavěna
Je určen pro napájecí vodu mezi zhruba 1 000 a 10 000 ppm celkových rozpuštěných pevných látek, což pokrývá většinu podzemních, povrchových vod a průmyslových procesních toků s nízkou slaností.
Jaký je rozdíl mezi membránou řady BW a membránou řady BW-FR
Řada BW je postavena pro konvenční brakickou vodu s normální tendencí k zanášení. Řada BW-FR přidává širší rozpěrku přívodu a upravenou povrchovou chemii, aby odolala znečištění ve zdrojích s vysokým SDI, vysokým zákalem nebo organicky těžkými zdroji vody.
Jak dlouho vydrží průmyslová BW RO membrána
Tři až pět let za standardních podmínek s náležitou předúpravou. Špatná kvalita napájecí vody nebo nepříliš časté čištění to může značně zkrátit, zatímco dobře udržované systémy fungují stabilně i déle než čtyři roky.
Může membrána RO z brakické vody nahradit membránu z mořské vody
Ne. Membrána pro brakickou vodu je vyrobena pro nižší vstupní tlak a tenčí odlučovací vrstvu než membrána pro mořskou vodu a není dimenzována pro tlaky 5,5 až 6,9 MPa, které vyžaduje odsolování mořské vody.
Jakou předúpravu potřebuje systém RO s brakickou vodou
Standardní řada zahrnuje multimediální filtraci, filtraci aktivním uhlím, 5mikrometrovou kartušovou filtraci a dávkování změkčovače nebo antiscalantu, když je zvýšené riziko tvrdosti nebo usazování vodního kamene.
Závěrečné myšlenky
Membrána RO s poloslanou vodou je umístěna ve středu většiny systémů pro úpravu vody ve vnitrozemí, protože dosahuje správné rovnováhy mezi náklady na energii a odmítnutím soli pro rozsah slanosti 1 000 až 10 000 ppm. Přizpůsobení správné tlakové úrovně, výběr řady odolných vůči znečištění, když to SDI vyžaduje, a udržování konzistentní předúpravy jsou to, co skutečně určuje, zda prvek vydrží tři roky nebo pět.
EN
