Endüstriyel bir ro membranının geri kazanım oranı nasıl artırılır?
Su arıtma projelerinde geri kazanım oranı yaygın olarak tartışılan bir parametredir. Ürün suyuna (süzüntü) dönüştürülen besleme suyunun oranını ifade eder. Endüstriyel RO membran sistemlerinin verimliliğini ve maliyet etkinliğini değerlendirmek için önemli bir göstergedir. Peki su arıtma projelerinde geri kazanım oranı nasıl artırılabilir?
1.RO sisteminin iyileşme oranı nedir?
Geri kazanım oranı, ters ozmoz (RO) sisteminde ürün suyuna (süzüntü) dönüştürülen besleme suyunun (ön arıtmadan sonra) yüzdesini ifade eder.
- Sistem geri kazanım oranı Y (%) = (Ürün su debisi / Besleme suyu debisi) × %100
Bir su arıtma projesinin geri kazanım oranı, aşağıdaki modüllerin geri kazanım oranlarıyla yakından ilişkilidir:
① Tek bir RO membran elemanının geri kazanım oranı: Bu, üretici tarafından belirlenir. Örneğin, tipik olarak acı su membranları için %15 ve deniz suyu membranları için %10 civarındadır. Standart 40 inçlik bir RO membran elemanı (1 inç = 2,54 cm) için, fiili çalışma geri kazanım oranının genellikle %18'i aşması önerilmez (genellikle %30'dan fazla olmadığı ikinci geçişli RO sistemleri hariç).
② Bir RO sisteminin tek geçişli geri kazanım oranı: Bu, tek geçişli geri kazanım oranını, yani bir geçişteki ürün suyunun o geçişin besleme suyuna bölünmesini ifade eder. Membran elemanlarının konfigürasyonu ve düzenlenmesi ile belirlenir.
③ Bir RO sisteminin genel sistem kurtarma oranı Y: Bu, fiili çalışma sırasındaki toplam kurtarma oranıdır. Hem tek geçişli geri kazanım oranından hem de konsantrenin (tuzlu su) yeniden kullanım oranından etkilenir ve sistem tasarımında ve işletiminde en yaygın olarak dikkate alınan geri kazanım parametresidir.
2. Bir RO ünitesinin sistem kurtarma oranı nasıl artırılır?
① İyileşmeyi iyileştirmek için membran aşamalarının sayısını artırmak
Birinci membran aşamasından boşaltılan konsantre, daha sonraki işlemler için doğrudan ikinci aşamaya beslenebilir. Çok aşamalı konfigürasyonlar (üç aşamalı veya dört aşamalı sistemler gibi) daha yüksek kurtarma oranlarına ulaşabilir.
Kademeli bir RO sisteminde, yukarı akış aşaması tipik olarak aşağı akış aşamasından daha büyük bir akışı yönetir; bu nedenle ilk aşamadaki membran elemanlarının sayısı genellikle sonraki aşamalara göre daha fazladır.
RO aşamalarının sayısı arttıkça konsantrenin konsantrasyon faktörü de artar. Örneğin %50 sistem geri kazanımında konsantrasyon faktörü yaklaşık 2'dir; %75 iyileşmede yaklaşık 4'e çıkar; ve %80 iyileşmede 5 civarına ulaşır.
Membran sistemi içindeki konsantrasyon polarizasyonu nedeniyle membran yüzeyine yakın tuzluluk önemli ölçüde artar. Sonuç olarak, besleme suyunun giderek yoğunlaşması nedeniyle kirlenme beklenenden daha hızlı meydana gelebilir. Acı su tuzdan arındırma uygulamalarında geri kazanım genellikle %50-80 aralığında ayarlanır. Ancak nihai geri kazanım seçimi çalışma koşullarına, ham su özelliklerine ve diğer tasarım faktörlerine bağlıdır. Aşırı yüksek bir geri kazanım oranının ayarlanması, kireçlenme ve kirlenme riskini artırabilir.
Not:Membran mahfaza uzunluğunun uzatılması aynı zamanda seri halindeki membran elemanlarının sayısını da artırabilir. Bununla birlikte, aşırı uzun basınçlı kaplar, son elemanlarda yetersiz basınca ve azalan akışa neden olarak genel sistem geri kazanımını olumsuz yönde etkileyebilir. Aynı zamanda, daha uzun muhafazalar daha yüksek besleme basıncı gerektirir ve bu da enerji tüketiminin artmasına neden olur.
② Konsantrenin yeniden dolaşımı yoluyla geri kazanımın iyileştirilmesi
Konsantre devridaimi, RO sisteminin konsantre akışının bir kısmının yüksek basınç pompasının girişine geri döndürülmesi anlamına gelir (ilave ön arıtma olsun ya da olmasın, bu önemli bir fark yaratır). Besleme suyuyla karıştırıldıktan sonra ters ozmoz arıtması için membran sistemine yeniden girer. Bu, sistem geri kazanımını iyileştirmeye yönelik etkili bir yöntemdir ve özellikle akışın uzun membranlı kapları (örneğin, 12 metrelik basınçlı kaplar) tam olarak kullanamadığı nispeten düşük üretim kapasitesine sahip sistemler için uygundur.
Yaygın devridaim stratejileri şunları içerir:
- İlk geçiş RO konsantresinin ham su tankına kısmi devridaimi
- İkinci geçiş RO konsantresinin ham su tankına tam devridaimi
- EDI elektrot durulama suyu, ikinci geçiş RO süzüntü tankına veya ikinci geçiş RO sisteminin yukarı akışına geri dönüştürülür
Ancak konsantrenin yeniden sirkülasyonu besleme girişindeki kirletici konsantrasyonunu artırır, bu da TO sisteminde kireçlenme ve kirlenme riskini artırır. Bu nedenle sıkı operasyonel kontrol ve sistem yönetimi şarttır. Ham su kalitesi analizine dayanarak ön arıtmanın, geri kazanım oranlarının, çalışma sıcaklığının ve diğer sistem parametrelerinin uygun şekilde tasarlanması gerekir.
Uygun tasarım dikkate alınmadan besleme/konsantre vana açıklıklarını ve oranlarını ayarlayarak sistem geri kazanımını artırmak kesinlikle önerilmez. Bu tür uygunsuz çalışma, membranın kirlenmesini hızlandırabilir ve ciddi sistem hasarına yol açabilir.
Not:Konsantre yeniden sirkülasyonu uygulanmadığında, membran elemanı geri kazanımı ile sistem geri kazanımı arasındaki ilişki genellikle standart tasarım korelasyonlarını takip eder.
