ما هو غشاء RO ذو الضغط المنخفض للغاية وكيف يعمل؟

ان غشاء RO منخفض الضغط للغاية هو عنصر تناضح عكسي تم تصميمه للوصول إلى رفض الملح القياسي عند حوالي ثلثي ضغط التشغيل للغشاء التقليدي منخفض الضغط. يعمل عند حوالي 150 رطل لكل بوصة مربعة (1.03 ميجا باسكال) بدلاً من 225 رطل لكل بوصة مربعة (1.55 ميجا باسكال)، ولا يزال يوفر معدل رفض ملح ثابت يصل إلى 99.5 بالمائة، مما يعني انخفاض طاقة المضخة، وأوعية أصغر، وتقليل تكلفة التشغيل على المدى الطويل لأي نظام يعالج مصادر المياه تحت ما يقرب من 2000 جزء في المليون من المواد الصلبة الذائبة.

ونظرًا لأنه يتطلب ضغطًا أقل لدفع المياه عبر طبقة الغشاء، فإن خط الإنتاج هذا غالبًا ما يكون هو الاختيار الافتراضي حيثما تحتاج المياه السطحية أو المياه الجوفية أو مياه الصنبور أو المياه البلدية إلى تحلية عميقة دون التكلفة الرأسمالية لمحطة ضخ عالية الضغط. إنه مصنوع من مادة مركبة ذات غشاء رقيق من مادة البولي أميد العطرية، وهي نفس عائلة الكيمياء المستخدمة في معظم عناصر غشاء RO الصناعية الحديثة، ويتم تصنيعه للخدمة الصناعية المستمرة بدلاً من ترشيح نقطة الاستخدام ذات الدورة القصيرة.

الأداء الأساسي ومعايير التشغيل

الميزة المميزة لعنصر غشاء RO ذو الضغط المنخفض للغاية هي أنه يصل إلى رفض ملح مماثل أو أفضل من الغشاء القياسي منخفض الضغط بينما يستهلك طاقة أقل بشكل ملحوظ. في ظل ظروف الاختبار القياسية (1500 ملجم/لتر من محلول كلوريد الصوديوم، 25 درجة مئوية، الرقم الهيدروجيني 7.5 إلى 8.0، استرداد 15 بالمائة)، يحقق العنصر النموذجي بحجم 8040 رفضًا ثابتًا للملح بنسبة 99.5 بالمائة، والحد الأدنى للرفض لا يقل عن 99.3 بالمائة، وتدفق متخلل بالقرب من 2200 جالون يوميًا اعتمادًا على حجم النموذج الدقيق.

تصبح الفجوة بين عائلتي الأغشية واضحة بمجرد مقارنة ضغوط الاختبار جنبًا إلى جنب. يتم تصنيف الغشاء التقليدي منخفض الضغط عند 225 رطل لكل بوصة مربعة، بينما يصل إصدار الضغط المنخفض للغاية إلى نفس هدف جودة المياه عند 150 رطل لكل بوصة مربعة فقط، وهو انخفاض بمقدار الثلث تقريبًا. يؤدي هذا الاختلاف إلى خفض القدرة الحصانية المطلوبة لمضخات التغذية بشكل مباشر ويقلل من سمك الجدار، وبالتالي تكلفة الأنابيب وأوعية الضغط.

مواصفات النموذج النموذجي للاستخدام الصناعي

تُباع العناصر الصناعية عادة في حجمين من المساكن، 4040 و8040، بما يتوافق مع الأنظمة الصغيرة إلى المتوسطة والكبيرة الحجم على التوالي. يبلغ قطر العنصر 4040 4 بوصات وطوله 40 بوصة، في حين يبلغ قطر العنصر 8040 8 بوصات وبنفس الطول 40 بوصة. كلاهما يتناسب مع أوعية الضغط القياسية، لذا فإن ترقية المنزلق الحالي من عناصر الضغط المنخفض التقليدية إلى عناصر الضغط المنخفض جدًا لا تتطلب عادةً تصميمًا جديدًا للمبيت.

أرقام تدفق التخلل هي قيم متوسطة في ظل ظروف الاختبار البالغة 25 درجة مئوية لدرجة حرارة التغذية، وضغط اختبار 150 رطل لكل بوصة مربعة، وتركيز كلوريد الصوديوم من 500 إلى 2000 جزء في المليون، ودرجة الحموضة 7.5. قد تنحرف العناصر الفردية عن المتوسط ​​المذكور بنسبة تصل إلى 15 بالمائة، وهو أمر طبيعي ويتم أخذه في الاعتبار عند تصميم النظام.

غشاء RO منخفض الضغط للغاية Element Series

يتم ضبط كل عنصر في السلسلة لتحقيق توازن مختلف بين الرفض والتدفق وتحمل مياه التغذية، بحيث يمكن لمصممي النظام مطابقة النموذج الدقيق لملف المياه الخام وهدف الإنتاج اليومي.

أولب-4040HR

الرفض العالي

أولب-4040

واجب قياسي

أولب-4040HF

تدفق عالي

أولب-8040-400HR

نظام كبير

أولب-8040-400

إنتاج عالي

حيث يتم استخدام أغشية RO ذات الضغط المنخفض للغاية

إن الجمع بين سحب الطاقة المنخفضة والرفض الذي يمكن الاعتماد عليه يجعل عائلة الغشاء هذه ملائمة بشكل شائع عبر مجموعة واسعة من خطوط المياه الصناعية والبلدية. يسرد الجدول أدناه القطاعات التي تستخدمها في أغلب الأحيان، بالإضافة إلى هدف جودة المياه الذي يتطلبه كل تطبيق عادةً.

في قطاعات مثل الخلايا الكهروضوئية، وبطاريات الليثيوم، والصلب، وتوليد الطاقة، والمواد الكيميائية، والطباعة والصباغة، والمعالجة الكيميائية للفحم، يزيل هذا النوع من الأغشية عادةً 95 إلى 99 بالمائة من الأملاح الذائبة والغرويات والمواد العضوية والبكتيريا والبيروجينات من تيار التغذية، ويعمل كمرحلة الحاجز الأساسية لقطار معالجة المياه بالكامل.

متطلبات المعالجة المسبقة وصيانة النظام

ويعتمد الأداء المستقر على المدى الطويل بشكل كبير على ما يحدث قبل أن يصل الماء إلى الغشاء. يجب أن تستوفي مياه التغذية مؤشر كثافة الطمي 5.0 أو أقل، والعكارة أقل من 1 NTU، ومستوى الكلور الحر أقل من 0.1 ملجم / لتر. تعتبر الأغشية المركبة ذات الأغشية الرقيقة حساسة للمؤكسدات، لذا فإن أي كلور متبقي أو مادة مؤكسدة قوية متبقية في تيار التغذية سوف تلحق الضرر ببنية مسام الغشاء بمرور الوقت، وتظهر على شكل ارتفاع في تدفق التخلل مقترنًا بانخفاض رفض الملح.

يشتمل قطار المعالجة المسبقة القياسي عادةً على ترشيح الوسائط المتعددة لإزالة المواد الصلبة والغرويات العالقة، وامتصاص الكربون المنشط لإزالة الكلور والمواد العضوية، وترشيح الخرطوشة عند مستوى 5 ميكرون لالتقاط أي جزيئات متبقية. تحتاج المصادر ذات الصلابة العالية إلى نظام جرعات مخفف أو مضاد للتكلس لمنع كربونات الكالسيوم والقشور المماثلة من التراكم على سطح الغشاء.

ما مقدار الطاقة التي يمكنك توفيرها فعليًا؟

تعتمد الحالة الاقتصادية للتحول إلى غشاء الضغط المنخفض للغاية بشكل كامل تقريبًا على طاقة المضخة. خذ محطة مياه نقية صناعية تعالج 1000 متر مكعب يوميًا كمثال: انخفاض ضغط التشغيل من 225 رطل لكل بوصة مربعة إلى 150 رطل لكل بوصة مربعة يقلل الطلب على طاقة مضخة الضغط العالي بنسبة 30 إلى 40 بالمائة تقريبًا. بمعدل كهرباء صناعي يبلغ 0.8 يوان صيني لكل كيلووات ساعة و8000 ساعة تشغيل سنويًا، يترجم ذلك إلى ما يقدر بـ 150,000 إلى 250,000 يوان صيني من التوفير السنوي في الكهرباء.

كما يعمل ضغط التشغيل المنخفض على حماية الأجهزة المحيطة بالغشاء. يؤدي انخفاض ضغط الضغط على صفيحة الغشاء إلى إبطاء معدل نمو الضغط التفاضلي بمرور الوقت، كما يعمل الحمل الميكانيكي الأخف على الأنابيب والصمامات على إطالة عمرها التشغيلي. في ظل التشغيل العادي مع المعالجة المسبقة المناسبة، يستمر عنصر غشاء RO الصناعي ذو الضغط المنخفض للغاية عادةً من 3 إلى 5 سنوات قبل الحاجة إلى الاستبدال، وبالنسبة للأنظمة البلدية التي تعمل بشكل مستمر، يمكن للوفورات التراكمية على تلك النافذة أن تقلل بشكل كبير التكلفة الإجمالية للملكية.

الأسئلة المتداولة