Čo je ultranízkotlaková RO membrána a ako funguje?

An Ultra nízkotlaková RO membrána je prvok reverznej osmózy skonštruovaný tak, aby dosiahol štandardné odmietnutie soli pri približne dvoch tretinách prevádzkového tlaku konvenčnej nízkotlakovej membrány. Beží pri približne 150 psi (1,03 MPa) namiesto 225 psi (1,55 MPa) a stále poskytuje stabilizovanú mieru odmietnutia soli až do 99,5 percenta, čo znamená nižšiu energiu čerpadla, menšie nádoby a znížené dlhodobé prevádzkové náklady pre akýkoľvek systém upravujúci vodné zdroje pod približne 2000 ppm TDS.

Pretože si vyžaduje menší hnací tlak na pretláčanie vody cez membránu, je tento produktový rad často predvolenou voľbou všade tam, kde povrchová voda, podzemná voda, voda z vodovodu alebo komunálna voda potrebujú hlboké odsoľovanie bez kapitálových nákladov na vysokotlakovú čerpaciu stanicu. Je vyrobený z aromatického polyamidového tenkovrstvového kompozitného materiálu, rovnakého chemického radu, aký sa používa vo väčšine moderných priemyselných RO membránových prvkov, a je vyrobený pre nepretržitú priemyselnú prevádzku a nie pre krátkodobú filtráciu v mieste použitia.

Základný výkon a prevádzkové parametre

Definujúcou výhodou ultranízkotlakového membránového prvku RO je, že dosahuje porovnateľné alebo lepšie odmietnutie soli ako štandardná nízkotlaková membrána, pričom spotrebuje výrazne menej energie. Za štandardných testovacích podmienok (roztok 1500 mg/l NaCl, 25 stupňov Celzia, pH 7,5 až 8,0, 15-percentná výťažnosť) dosahuje typický prvok veľkosti 8040 stabilizované odmietnutie soli 99,5 percenta, minimálne odmietnutie nie nižšie ako 99,3 percenta a prietok permeátu blízky presnej veľkosti modelu 2200 GPD.

Medzera medzi dvoma rodinami membrán sa vyjasní, keď sa skúšobné tlaky porovnajú vedľa seba. Bežná nízkotlaková membrána je dimenzovaná na 225 psi, zatiaľ čo ultranízkotlaková verzia dosahuje rovnaký cieľ kvality vody len 150 psi, čo je zníženie zhruba o jednu tretinu. Tento rozdiel priamo znižuje potrebný výkon napájacích čerpadiel a znižuje hrúbku steny, a tým aj náklady na potrubia a tlakové nádoby.

Typické špecifikácie modelu pre priemyselné použitie

Prvky priemyselnej kvality sa bežne predávajú v dvoch veľkostiach puzdra, 4040 a 8040, prispôsobené malým až stredným a veľkým systémom. Prvok 4040 meria 4 palce v priemere a 40 palcov na dĺžku, zatiaľ čo prvok 8040 má priemer 8 palcov a rovnakú dĺžku 40 palcov. Obidve sú vhodné pre štandardné tlakové nádoby, takže modernizácia existujúceho klzáku z konvenčných nízkotlakových prvkov na ultranízkotlakové prvky zvyčajne nevyžaduje nový dizajn krytu.

Hodnoty prietoku permeátu sú priemerné hodnoty za testovacích podmienok pri teplote prívodu 25 stupňov Celzia, skúšobnom tlaku 150 psi, koncentrácii 500 až 2000 ppm NaCl a pH 7,5. Jednotlivé prvky sa môžu od uvedeného priemeru odchyľovať až o 15 percent, čo je normálne a zohľadnené pri návrhu systému.

Ultra nízkotlaková RO membrána Element Series

Každý prvok v sérii je vyladený pre inú rovnováhu odmietnutia, prietoku a tolerancie napájacej vody, takže dizajnéri systému môžu prispôsobiť presný model ich profilu surovej vody a dennému produkčnému cieľu.

ULP-4040HR

Vysoké odmietnutie

ULP-4040

Štandardné clo

ULP-4040HF

Vysoký prietok

ULP-8040-400HR

Veľký systém

ULP-8040-400

Vysoká produkcia

Kde sa používajú ultranízkotlakové RO membrány

Kombinácia nízkej spotreby energie a spoľahlivého odmietnutia robí z tejto rodiny membrán bežnú kombináciu pre širokú škálu priemyselných a komunálnych vodovodných potrubí. V tabuľke nižšie sú uvedené sektory, ktoré ju používajú najčastejšie, spolu s cieľom kvality vody, ktorý si každá aplikácia zvyčajne vyžaduje.

V odvetviach, ako je fotovoltaika, lítiové batérie, oceľ, výroba energie, chemikálie, tlač a farbenie a chemické spracovanie uhlia, tento typ membrány zvyčajne odstraňuje 95 až 99 percent rozpustených solí, koloidov, organických látok, baktérií a pyrogénov z prívodného prúdu, pričom slúži ako základná bariéra celej linky na úpravu vody.

Požiadavky na predbežnú úpravu a údržbu systému

Dlhodobý stabilný výkon do značnej miery závisí od toho, čo sa stane predtým, ako sa voda dostane na membránu. Napájacia voda by mala spĺňať index hustoty kalu 5,0 alebo nižší, zákal pod 1 NTU a hladinu voľného chlóru pod 0,1 mg/l. Tenkovrstvové kompozitné membrány sú citlivé na oxidačné činidlá, takže akýkoľvek zvyškový chlór alebo silné oxidačné činidlo, ktoré zostane v prívodnom prúde, časom poškodí štruktúru pórov membrány, čo sa prejaví ako stúpajúci prietok permeátu spojený s klesajúcim odmietnutím soli.

Štandardná predúprava zvyčajne zahŕňa multimediálnu filtráciu na odstránenie suspendovaných pevných látok a koloidov, adsorpciu aktívneho uhlia na odstránenie chlóru a organických látok a kartušovú filtráciu na úrovni 5 mikrónov na zachytenie akýchkoľvek zostávajúcich častíc. Zdroje s vysokou tvrdosťou potrebujú dávkovací systém zmäkčovača alebo antiscalantu, aby sa zabránilo usadzovaniu uhličitanu vápenatého a podobného vodného kameňa na povrchu membrány.

Koľko energie môžete skutočne ušetriť

Ekonomický prípad prechodu na ultranízkotlakovú membránu spočíva takmer výlučne na energii čerpadla. Zoberme si ako príklad priemyselnú stanicu čistej vody, ktorá upravuje 1 000 kubických metrov za deň: pokles prevádzkového tlaku z 225 psi na 150 psi znižuje potrebu výkonu vysokotlakového čerpadla zhruba o 30 až 40 percent. Pri sadzbe priemyselnej elektriny 0,8 RMB za kWh a 8 000 prevádzkových hodín ročne to znamená odhadovanú ročnú úsporu elektriny 150 000 až 250 000 RMB.

Nižší prevádzkový tlak chráni aj hardvér okolo membrány. Menšie tlakové napätie na membráne spomaľuje rýchlosť rastu rozdielu tlaku v priebehu času a menšie mechanické zaťaženie potrubia a ventilov predlžuje ich životnosť. Pri normálnej prevádzke so správnou predúpravou priemyselný ultranízkotlakový membránový prvok RO zvyčajne vydrží 3 až 5 rokov, kým je potrebná výmena, a pri nepretržite fungujúcich komunálnych systémoch môžu kumulatívne úspory za toto okno výrazne znížiť celkové náklady na vlastníctvo.

Často kladené otázky