+86-513 8659 8187

الأخبار

الصفحة الرئيسية / أخبار / معرفة تقنية الأغشية / التناضح العكسي للمياه الدوائية: التصميم والتحقق واختيار الأغشية

التناضح العكسي للمياه الدوائية: التصميم والتحقق واختيار الأغشية

عندما تفشل حلقة المياه النقية في إعادة التأهيل، ينتهي التحقيق دائمًا تقريبًا عند انزلاق التناضح العكسي. ليس لأن التناضح العكسي هو أضعف خطوة في القطار، ولكن لأنها الخطوة الوحيدة المطلوبة لإزالة 95 إلى 99 بالمائة من كل شيء مذاب في التغذية، أثناء الجلوس بين قطار المعالجة المسبقة الذي لا يمكنه التحكم فيه وخطوة التلميع التي لا تتحمل تقريبًا أي ترحيل للصلابة على الإطلاق.

لذا فإن الاستنتاج أولاً: إن التناضح العكسي للمياه الدوائية يمثل مشكلة في المواصفات قبل أن يكون مشكلة في الأجهزة. قم بإصلاح نوعية المياه التي يجب عليك الاحتفاظ بها عند نقطة الاستخدام، ثم تدفق الحجم والاسترداد وتكوين المصفوفة والتعقيم بشكل عكسي من تلك الحدود. الأنظمة المبنية حول عنصر الكتالوج بدلاً من مواصفات المياه المعتمدة هي التي تولد تقارير الانحراف بعد عامين من التسليم.

دستور الأدوية يحدد الهدف؛ يجب على RO الوصول إليه

يصف الفصل 1231 من دستور الأدوية الأمريكي المياه النقية بأنها المياه التي يتم الحصول عليها من خلال عملية مناسبة تفي بثلاثة حدود رقمية: مواصفات التوصيل، وإجمالي الكربون العضوي لا يزيد عن 0.5 ملغم / لتر، وعبء حيوي لا يزيد عن 100 وحدة تشكيل مستعمرة / مل. لا يوجد حد للسموم الداخلية البكتيرية في المياه النقية، وهو ما يفصلها عن الماء المخصص للحقن.

لاحظ كلمة مناسبة لا تذكر الدراسة اسم الغشاء أو التدفق أو التعافي؛ يسمي نتيجة. وهذا يترك التصميم للمهندس، وهو ما يفسر لماذا يمكن لمصنعين يطاردان نفس هدف دستور الأدوية تشغيل قطارات RO مختلفة تمامًا.

يقوم التناضح العكسي بالجزء الأكبر من العمل. يرفض عنصر البولياميد أكثر من 99 بالمائة من الأيونات الذائبة في اختبار كلوريد الصوديوم الاسمي، إلى جانب معظم المواد العضوية التي تزيد عن 200 دالتون تقريبًا، بينما يعمل أيضًا كحاجز مادي للبكتيريا والسموم الداخلية. ما لا يفعله هو تدمير أي شيء. يتم دفع الملح والمواد العضوية والكائنات الحية الدقيقة المرفوضة إلى المركز، مما يجعل الجانب المركز من RO مكانًا ممتازًا لنمو الأغشية الحيوية. ولذلك يحتاج نظام التناضح العكسي الصيدلاني إلى نظام تعقيم، وليس مجرد نظام تنظيف.

إحدى النتائج العملية: في معظم مياه الآبار البلدية أو مياه الآبار المخففة، لن تتمكن تمريرة واحدة من إجراء اختبار توصيل الماء المنقى بهامش، خاصة عندما تنخفض درجة حرارة التغذية في الشتاء. يعتبر التناضح العكسي ثنائي المسار، أو تمرير واحد يتبعه إزالة التأين الكهربي، هو المسار الطبيعي. تعامل مع المرور الأول باعتباره مزيلًا للجزء الأكبر والحاجز الثاني باعتباره الضمان.

ما يحتويه بالفعل قطار RO للمياه الصيدلانية

تتبع معظم أنظمة المياه النقية المعتمدة نفس التسلسل. الفرق بين الانزلاق الذي يسير بهدوء لسنوات والذي يقاتلك كل ثلاثة أشهر هو دائمًا تقريبًا في المعالجة المسبقة والأجهزة، وليس في رقم طراز الغشاء.

التسلسل النموذجي لقطار المياه النقية، والتفاصيل التي تحدد عادةً ما إذا كانت كل خطوة ستنفذ أم لا.
المرحلة ما تسيطر عليه التفاصيل التي تقرر الأداء
الوسائط المتعددة أو المعالجة المسبقة للترشيح الفائق المواد الصلبة العالقة، الطمي، الغرويات مؤشر كثافة الطمي أقل من 3 والعكارة أقل من 1 NTU تدخل مرشحات الخرطوشة
تليين أو الجرعات المضادة للتكلس صلابة وتحجيم الكربونات ظلت الصلابة في التركيز بالقرب من الصفر، أو ظل LSI سلبيًا عن طريق الجرعات
الكربون المنشط أو ثنائي كبريتيت الكلور الحر والكلورامين يتم الاحتفاظ بالكلور الحر المتبقي أقل من 0.1 ملجم / لتر، حيث يتم تدمير مادة البولي أميد عن طريق الأكسدة
ترشيح خرطوشة عند 5 ميكرون الجسيمات والغرامات الكربونية تم التغيير على الضغط التفاضلي وليس على التقويم
التمريرة الأولى RO الأيونات السائبة، والمواد العضوية، والحمل الميكروبي متوسط التدفق الموجود في نطاق 10 إلى 17 LMH على المياه السطحية النظيفة
RO أو EDI للتمرير الثاني الأيونات المتبقية وصولا إلى الموصلية المياه النقية يتخلل المرور الثاني عادةً من 1 إلى 5 ميكروسيمنز لكل سنتيمتر لتغذية جهاز الصقل
الأشعة فوق البنفسجية عند 185 و254 نانومتر بالإضافة إلى الترشيح الفائق النهائي TOC والتحكم الميكروبي في الحلقة تم وضعه بعد RO، لأن الأشعة فوق البنفسجية لا يمكنها اختراق الغشاء
حلقة التوزيع الدورة الدموية والتحكم في الأغشية الحيوية تدفق مضطرب في جميع الأوقات، بما في ذلك الليالي وعطلات نهاية الأسبوع

فئة الغشاء تتبع التغذية. تتناسب مياه الآبار البلدية والمخففة مع عناصر المياه قليلة الملوحة القياسية، وهي الخيار الأمثل لقطار الأدوية؛ تحتاج الأعلاف التي تحمل نسبة عالية من السيليكا أو الحديد أو المواد العضوية إلى عنصر مقاوم للتلوث مع نافذة تنظيف أوسع.

BW-8040-400 Brackish Water RO Membrane Element BW-8040-400 عنصر غشاء RO للمياه المالحة عنصر المياه قليلة الملوحة القياسي لتغذية الآبار البلدية والمخففة؛ 400 قدم مربع، و10500 GPD، و99.7% تناسب مصفوفات الإنتاج التجريبية أو الصغيرة. عرض المنتج →

حجم العنصر مهم أيضًا. يعد العنصر 4,040 في وعاء مكون من عنصرين بمثابة تكوين تجريبي وصغير الإنتاج، بينما يحمل 8,040 عنصرًا الحمولة في مجموعة صيدلانية تتراوح سعتها من 10 إلى 50 مترًا مكعبًا في الساعة. من الممكن تقنيًا خلط الأحجام في مصفوفة واحدة، ولكنه يزيد من تعقيد عملية التطبيع، نظرًا لاختلاف التدفق المحدد لكل عنصر.

خمسة قرارات تصميمية تحدد ما إذا كان القطار سيجتاز عملية التحقق أم لا

1. درجة حرارة التغذية تأتي قبل أي شيء آخر

نفاذية الغشاء هي دالة لدرجة الحرارة. التقريب المستخدم على نطاق واسع هو تغيير بنسبة 3 بالمائة في الضغط المطلوب لكل درجة مئوية بعيدًا عن 25 درجة. وبالتالي فإن التغذية عند 10 درجات تحتاج إلى ضغط أكبر بنسبة 55 بالمائة تقريبًا من نفس الماء عند 25 درجة، ويكون التشغيل في الشتاء عندما تفشل العديد من الأنظمة لأول مرة في تحقيق التدفق المقدر. تعمل درجة الحرارة أيضًا على تحريك الرفض في الاتجاه الآخر: فالتغذية الأكثر دفئًا تمرر المزيد من الملح، وبالتالي فإن النظام الذي يكتسب القدرة في الصيف يفقد هامش التوصيل.

عامل تصحيح الضغط 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.56 1.34 1.16 1.00 0.86 0.74 10 15 20 25 30 35 درجة حرارة مياه التغذية (درجة مئوية)

يعتمد التقريب على تغير الضغط بنسبة 3 بالمائة لكل درجة مئوية من مرجع 25 درجة المستخدم لتطبيع العناصر. تأكد من جدول التصحيح الخاص بالشركة المصنعة قبل تحديد الحجم.

نتيجة التصميم واضحة ومباشرة: تحديد منطقة الغشاء للتغذية الأكثر برودة في العام وتحديد مرحلة التلميع للتغذية الأكثر دفئًا. إن القيام بأحدهما دون الآخر هو كيف ينتهي النظام الذي تم التحقق من صحته بانحراف موسمي.

2. التدفق المتوسط، وليس الضغط، هو الذي يحدد معدل التلوث

الضغط هو ما تطبقه؛ التدفق هو ما يراه الغشاء فعليًا لكل وحدة مساحة، وهو ما يدفع استقطاب التركيز والارتباط العضوي. بالنسبة للمياه السطحية النظيفة، فإن متوسط ​​التدفق من 10 إلى 17 لترًا لكل متر مربع في الساعة هو نطاق تصميم معقول؛ بالنسبة لمياه الصرف الصحي أو الأعلاف عالية السيليكا، ابق أقل من 10. تحقق من نسبة بيتا أيضًا: يجب ألا يمر العنصر الأخير في وعاء الضغط أكثر من 1.2 مرة من تدفق الأول.

3. يقتصر التعافي على الملح الأقل ذوبانًا، وليس على الغشاء

غالبًا ما تدعم المياه المخففة إلى درجة صلابة قريبة من الصفر استردادًا بنسبة 75 بالمائة في تمريرة واحدة. يظهر الحد عندما تقترب السيليكا أو كبريتات الكالسيوم أو كبريتات الباريوم من التشبع في المركز. السيليكا هي التي تجذب الناس: فالتليين لا يزيلها، وقابلية ذوبانها تعتمد على درجة الحرارة، وبمجرد ترسبها يصبح من الصعب جدًا تنظيفها. عندما تكون السيليكا خطرة، فإن العنصر المقاوم للتلوث مع فاصل تغذية معدل ونطاق درجة حموضة تنظيف أوسع يمنحك مساحة أكبر للعمليات.

BW-8040-400FR Fouling Resistant Brackish Water RO Element BW-8040-400FR عنصر RO المقاوم للتلوث بالمياه المالحة عنصر مقاوم للقاذورات بمساحة 400 قدم مربع للمياه السطحية ومياه الصرف الصحي والأعلاف قليلة الملوحة حيث تتطلب السيليكا أو التحميل العضوي نطاق تنظيف أوسع ورفضًا ثابتًا بنسبة 99.7%. عرض المنتج →

4. يجب تحديد توافق التعقيم مبكرًا

اختر بين الماء الساخن بدرجة حرارة 80 إلى 85 درجة والتعقيم الكيميائي قبل طلب العناصر. تعتبر العناصر القابلة للتعقيم بالحرارة وموصلاتها البينية منتجًا مختلفًا بحدود مختلفة لدرجة الحرارة، كما أن إعادة تجهيز عنصر قياسي إلى مزلق معقم بالماء الساخن هي مشكلة ضمان تنتظر الحدوث.

5. الأجهزة ونقاط أخذ العينات

يتم الحكم على المياه دستورية على البيانات. وهذا يعني معايرة خلايا التوصيل الكهربي في كل مرحلة، مع قياس درجة الحرارة في كل خلية، بالإضافة إلى محلل TOC الموجود في الحلقة وصمامات العينات التي يمكن تعقيمها بنفسها. لا يمكن للنظام الذي يمكنه الإبلاغ عن الموصلية الحلقية فقط أن يخبرك ما إذا كان التحول قد جاء من التغذية أو من الغشاء. هناك أيضًا قرار يتعلق بالطاقة يختبئ هنا: حيث يكون التغذية دافئًا والمصفوفة ذات حجم كبير بالفعل، يمكن لعنصر الرفض العالي ذو الضغط المنخفض أن يحتفظ بنفس جودة التخلل عند ضغط دافع صافي أقل، والذي يظهر مباشرة على فاتورة طاقة الضخ.

ULP-8040-400HR Ultra-Low Pressure RO Membrane Element ULP-8040-400HR عنصر غشاء RO ذو الضغط المنخفض للغاية عنصر ضغط منخفض للغاية يبلغ 400 قدم مربع مع رفض بنسبة 99.5% و10500 GPD، مناسب لمصفوفات المستحضرات الصيدلانية أو المياه النقية الدافئة ذات الحجم الكبير التي تسعى إلى توفير طاقة ضخ أقل. عرض المنتج →

حيث تفقد أنظمة التناضح العكسي الصيدلانية الأداء بعد التسليم

تنقسم معظم خسائر الأداء إلى عدد صغير من الفئات، وتكون جميعها تقريبًا مرئية في البيانات الطبيعية قبل أن تظهر كقراءة موصلية فاشلة. تتبع تدفق التخلل الطبيعي ومرور الملح الطبيعي وانخفاض الضغط في كل مرحلة. يعد التحول بنسبة 10 إلى 15 بالمائة في التدفق الطبيعي، أو مضاعفة انخفاض ضغط العنصر، بمثابة إشارة للتحقيق بدلاً من التنظيف.

نموذجي انقسام مدى الحياة
  • ضخ الطاقة 45%
  • استبدال الغشاء 20%
  • المواد الكيميائية والمواد الاستهلاكية 15%
  • الصيانة والتحقق 20%

تقسيم توضيحي لنظام تنقية المياه ثنائي المسار. تتحرك الأسهم الفعلية مع درجة حرارة التغذية ونسبة الاسترداد وسعر الكهرباء المحلي.

  • يخترق الكلور أو الكلورامين طبقة الكربون المنهكة، مما يؤدي إلى أكسدة طبقة البولي أميد ويرفع مرور الملح بشكل دائم.
  • يؤدي التحجيم بعد تأرجح درجة الحرارة إلى دفع التركيز إلى ما بعد التشبع، وذلك لأن جرعات مضاد التكلس تم ضبطها لظروف الصيف.
  • الأغشية الحيوية على فواصل التغذية، مما يزيد من انخفاض الضغط بينما يترك الرفض دون تغيير تقريبًا في وقت مبكر.
  • تسربات على شكل حلقة دائرية وأنبوب متخلل، مما يسمح بتجاوز التغذية إلى التخلل وتظهر على شكل زحف بطيء للتوصيل.
  • تدفق غير كافي للتركيز عند الاسترداد المنخفض، مما يتسبب في استقطاب التركيز في نهاية الوعاء.
  • السجلات اليدوية التي تحتوي على سجلات معايرة مفقودة، والتي تحول المشكلة الفنية إلى مشكلة توثيق أثناء عملية التدقيق.

أسئلة المشتريات التي تستحق طرحها قبل طلب العناصر

تبدو عناصر الغشاء وكأنها سلعة ولا تتصرف مثلها. تكمن الاختلافات المهمة في الاختبار الرطب، وإمكانية التتبع، وما إذا كان المورد سينظر إلى تصميم المصفوفة الخاصة بك بدلاً من طلب الشراء الخاص بك فقط.

  1. ما هي بيانات التدفق والرفض القياسية التي يتم توفيرها لكل عنصر، وفي أي شروط مرجعية؟
  2. هل يتم اختبار كل عنصر وتسلسله، أم يتم توفير البيانات على أساس الكمية؟
  3. ما هي درجة حرارة التشغيل القصوى والحد الأقصى لانخفاض ضغط العنصر ونطاق الرقم الهيدروجيني للتنظيف المسموح به؟
  4. ما هي طرق التعقيم المعتمدة، وهل تشمل الموافقة الوصلات البينية والأختام وكذلك الغشاء؟
  5. ما هي الشهادات وإقرارات المواد المتاحة للتوثيق الصيدلاني؟
  6. من يملك تصميم المصفوفة، مورد الغشاء أم مُتكامل النظام؟

السؤال الأخير يهم أكثر مما يبدو. عادة ما تقوم الشركة المصنعة للأغشية التي تقوم أيضًا بهندسة أنظمة معالجة المياه بالإبلاغ عن تدفق أو استرداد غير واقعي قبل بناء أوعية الضغط. تقوم Bangtec بتصنيع عناصرها الخاصة وأنظمة التصميمات حولها، مع مجموعة معلنة تضم أكثر من 50 براءة اختراع وفريق أغشية يتمتع بخلفيات جنرال إلكتريك والأكاديمية الصينية للعلوم؛ يمكنك قراءة المزيد على صفحة خلفية الشركة أو خذ جولة في المصنع يغطي الخط الآلي خلف سعته المعلنة البالغة 15 مليون متر مربع سنويًا.

الأسئلة المتداولة

هل يمكن لـ RO أحادي المرور إنتاج مياه نقية دوائية؟

يمكن أن يكون ذلك، على تغذية منخفضة المواد الصلبة الذائبة، مخففة ومستقرة في درجة الحرارة، عادةً مع خطوة تلميع مثل EDI خلفها. تحدد معظم الأنظمة الجديدة ثنائي المرور RO أو RO بالإضافة إلى EDI، لأنه يجب استيفاء اختبار الموصلية في أسوأ حالة تغذية لهذا العام، وليس في المتوسط.

ما هو رفض الملح الذي يجب أن أتوقعه من عنصر RO الصيدلاني؟

يقع الرفض الاسمي لعناصر بولي أميد الماء المالح في نطاق 99 إلى 99.7 بالمائة في ظل ظروف الاختبار. في الخدمة، يعتمد الرفض الحقيقي على تكوين التغذية ودرجة الحرارة والاسترداد وعمر العنصر؛ عادةً ما يؤدي التمرير الثاني إلى رفع نسبة رفض النظام بشكل عام إلى ما يزيد عن 99.5 بالمائة.

ما هي مدة بقاء أغشية RO في مصنع الأدوية؟

من ثلاث إلى سبع سنوات هو النطاق الشائع مع المعالجة المسبقة الجيدة وجدول التعقيم الحقيقي. يجب أن يكون مشغل الاستبدال عبارة عن أداء طبيعي لا يتعافى بعد التنظيف، وليس تاريخ تقويم.

ما هي بيانات مياه التغذية التي أحتاجها قبل اختيار العناصر؟

تحليل أيوني كامل، السيليكا، الصلابة، القلوية، إجمالي الكربون العضوي، مؤشر كثافة الطمي، الحديد والمنجنيز، الكلور الحر، ونطاق درجات الحرارة السنوي الكامل. عينة صيفية واحدة لا تكفي لتصميم الشتاء، والشتاء هو المكان الذي يتم فيه اختبار معظم التصاميم.

يتم الحكم على التناضح العكسي للمياه الدوائية من خلال ما تحمله الحلقة عند نقطة الاستخدام في أسوأ يوم في السنة: بعد موجة البرد، وبعد تغيير طبقة الكربون، وبعد إيقاف طويل. صمم المصفوفة للأغذية الأكثر برودة، ومرحلة التلميع للأغذية الأكثر دفئًا، ونظام التعقيم حول العبء الحيوي الذي تظهره بيانات الاتجاه الخاصة بك. نموذج العنصر وعدد السفن ومنحنى المضخة كلها تتبع هذه القرارات الثلاثة، ولا شيء يمكن أن ينقذها في اتجاه مجرى النهر إذا تم اتخاذها في الاتجاه المعاكس.