Tốc độ sử dụng của hệ thống thẩm thấu ngược thường được xác định dựa trên hiệu suất của các mô -đun màng và trải nghiệm hoạt động. Tỷ lệ sử dụng thường có thể được thể hiện như sau:
Các hệ thống RO giai đoạn đầu: Đối với các hệ thống vừa và nhỏ (ít hơn sáu mô-đun màng), tỷ lệ sử dụng được đặt ở mức 50% đến 75%.
Hệ thống RO giai đoạn đầu: Đối với các hệ thống lớn và trung bình, tỷ lệ sử dụng được đặt ở mức 75%.
Hệ thống RO giai đoạn thứ hai: Tỷ lệ sử dụng được đặt ở mức trên 85%.
I. Tổng quan ngắn gọn về tốc độ sử dụng, hệ số chiết và hệ số phân cực điện cực
Công thức tính toán tốc độ sử dụng:
R=(fp / ff) × 100%
Trong công thức này, FF đại diện cho dòng nước vào màng RO (hệ thống) (đơn vị: mét/giờ).
FP - Tốc độ sản xuất nước của màng thẩm thấu ngược RO (RO) (hệ thống) (mét/giờ)
R - Tốc độ sử dụng của màng thẩm thấu ngược RO (RO) (Hệ thống)
Công thức tính toán hệ số chiết:
Cf=1 ÷ (1 - r)
CF trong công thức đại diện cho hệ số chiết.
R - Tốc độ sử dụng của màng thẩm thấu ngược RO (RO) (hệ thống).
Yếu tố phân cực nồng độ
(đối với RO một giai đoạn) nên nhỏ hơn hoặc bằng 1,2; (đối với RO hai giai đoạn) nên nhỏ hơn hoặc bằng 1,4.
Lưu ý: Tốc độ sử dụng tối đa của một mô -đun màng RO duy nhất trong hệ thống RO truyền thống là 15%, trong khi tốc độ sử dụng tối đa là 15% * 1.2=18%. Trong phát triển hệ thống RO, 15% thường được sử dụng làm tiêu chuẩn thiết kế và báo động sẽ được cấp khi vượt quá giá trị này.
Đối với các hệ thống RO nhỏ với ít hơn sáu mô -đun màng, các giới hạn tốc độ sử dụng tối đa ở trên có thể được nới lỏng.
Ii. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến việc sử dụng hệ thống RO?
Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sử dụng hệ thống RO có thể được phân loại thành bốn thành phần chính: chia tỷ lệ muối hòa tan, phân cực điện cực, tốc độ dòng nước muối cuối dòng và thông lượng màng cân bằng. Các yếu tố liên quan cho từng thành phần như sau:
Cấu trúc của các muối hòa tan một cách tiết kiệm có liên quan đến chất lượng nước nguồn và tốc độ tái chế của nó.
Phân cực điện cực đề cập đến sự gia tăng nồng độ muối ở phía nước muối của bề mặt mô -đun màng.
Sản lượng nước muối của thành phần cuối cùng phải đủ để thoát nước muối một cách hiệu quả với hàm lượng muối tăng và giảm nguy cơ mở rộng mặt nước muối.
Thông lượng màng: Thông lượng màng cân bằng đảm bảo hiệu suất đồng đều giữa các mô -đun phía trước và phía sau, ngăn chặn việc sử dụng quá mức hoặc thông lượng xảy ra trong bất kỳ một mô -đun nào.
Các hiệu ứng kết hợp ①, và ③ xảy ra ở phía nước muối của mô-đun cuối dòng (mô-đun cuối cùng), trong đó nguy cơ mở rộng muối hòa tan là lớn nhất. Hằng số sản phẩm hòa tan (KSP) cho các muối hòa tan một cách tiết kiệm bằng căn bậc hai của hệ số chiết nước nguồn nhân với hệ số phân cực điện cực (đối với các muối hòa tan loại AB, A²B và AB² được khối). Lấy tỷ lệ sử dụng bicarbonate canxi 75% làm ví dụ, yếu tố chiết được tính là 1/(1-0,75) =4, và yếu tố phân cực điện cực là 1,2, dẫn đến CF* =4.8, và nguồn nước.
Xem xét rằng có thể được giải quyết thông qua việc làm sạch điện áp thấp ngắn hạn, và ③ và ④ có thể được điều chỉnh thông qua sự liên kết mô-đun màng hiệu quả, trong một hệ thống điển hình, tốc độ sử dụng RO tổng thể bị ảnh hưởng chủ yếu bởi vấn đề gây ô nhiễm muối không hòa tan. Giới hạn của nó là các hiệu ứng kết hợp của ①, và, trong khi giá trị cuối cùng chỉ được xác định bởi hiệu quả chiết xuất của hệ thống. Trong ví dụ này, mức tối đa là khoảng 23,04 lần và mức tối thiểu là 16 lần.
Giả sử các mô -đun màng của hệ thống được căn chỉnh ở độ bão hòa, yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phục hồi là chất lượng nước nguồn, đặc biệt là sự tích lũy canxi và nhôm silicat. Canxi tồn tại chủ yếu ở dạng canxi cacbonat và canxi bicarbonate. Sự tích lũy canxi bicarbonate thường đóng vai trò quyết định khi nồng độ sulfate vượt quá pH (sự xuất hiện phổ biến trong nước thải than và hóa học). Mặt khác, sự tích lũy bicarbonate canxi chiếm ưu thế. Sự tích lũy aluminosilicate bị ảnh hưởng đáng kể bởi các chất ức chế nhiệt độ và tỷ lệ và ăn mòn, và thường không ảnh hưởng đáng kể đến việc sử dụng tối đa của hệ thống (ngoại trừ trong các nguồn nước giàu clorua magiê).
Dưới đây là một bảng cho thấy tác động của sự tích lũy tỷ lệ muối không hòa tan đối với các giới hạn sử dụng trong các vùng nước khác nhau, có nguồn gốc dựa trên các tính toán toán học thuần túy (LSI và KSP). (Có tính đến các ảnh hưởng của phân cực điện cực, giới hạn sử dụng thực tế có thể cao hơn một chút so với các giá trị trong bảng.)
Từ bảng trên, rõ ràng trong nhiều trường hợp, tích lũy canxi cacbonat là việc sử dụng hệ thống chính yếu tố chính. Lượng mưa aluminosilicate chỉ có liên quan trong điều kiện nhiệt độ thấp hơn và hàm lượng magiê clorua cao hơn, và trong các điều kiện này, hiệu quả của các chất ức chế tỷ lệ và ăn mòn cũng đóng một vai trò quan trọng. Do đó, nếu thiết bị làm mềm nước không được sử dụng trong quá trình xử lý trước dữ liệu, thì việc đạt được tỷ lệ sử dụng đầy đủ là 75% là khó khăn (ngay cả khi bổ sung các chất ức chế tỷ lệ và ăn mòn). Tuy nhiên, khi thiết bị làm mềm nước được cấu hình đúng (CA 2+ <0,03 mmol/L), nguy cơ tích lũy quy mô canxi giảm đáng kể và giới hạn tốc độ sử dụng toàn bộ thường vượt quá 75%.
Iii. Kết luận và khuyến nghị (Hệ thống thẩm thấu ngược chính)
A. Các hệ thống thẩm thấu ngược nhỏ và vừa phải (ít hơn sáu mô-đun màng, với việc sử dụng bị hạn chế đáng kể bởi kiến trúc hệ thống):
Chất lượng nước tốt (như nước uống): Tỷ lệ sử dụng 60-66,7% (với hệ số chiết giữa 2,5 và 3) được khuyến nghị. Nếu cần thiết, có thể thêm vào thiết bị làm mềm và chống scaling.
Đối với chất lượng nước nguồn yếu (chẳng hạn như nước tái chế và chất độn sắt), tỷ lệ sử dụng là 50-60% được khuyến nghị. Nếu việc làm mềm và thiết bị chống scaling được lắp đặt, tỷ lệ sử dụng có thể được tăng lên 60-66,7%.
B. Các hệ thống RO nhỏ đến trung bình (với 6 đến 20 mô-đun màng, việc sử dụng có phần bị giới hạn bởi hệ thống):
Đối với nước nguồn chất lượng cao (ví dụ: nước uống): tỷ lệ sử dụng là 66,7% -75% (với hệ số chiết là 3-4) được khuyến nghị. Làm mềm và thiết bị ức chế quy mô có thể được thêm vào nếu cần thiết.
Đối với nước nguồn chất lượng thấp (ví dụ: nước tái chế và chất độn sắt): Tỷ lệ sử dụng là 60-75% được khuyến nghị, và cần phải làm mềm và ức chế tỷ lệ.
C. Các hệ thống RO nhỏ đến trung bình và lớn hơn (với 20 mô-đun màng trở lên, việc sử dụng thường không bị giới hạn bởi hệ thống, trừ khi có các hạn chế của trang web).
Đối với nước nguồn chất lượng cao (ví dụ: nước uống): Tỷ lệ sử dụng là 75% (với hệ số chiết là 4), và cần thiết bị làm mềm và ức chế tỷ lệ.
Đối với nước nguồn chất lượng thấp (ví dụ: nước tái chế và chất làm đầy carbon sắt), tỷ lệ sử dụng là 60% -75% được khuyến nghị, và cần phải làm mềm và ức chế tỷ lệ.
