I denne modulen lærer du om grunnleggende prinsipper for omvendt osmose, dens effektivitet ved fjerning av oppløste faste stoffer i vann, hovedfunksjonene til et industrielt omvendt osmosesystem og hvordan du kan øke effektiviteten og samtidig redusere kompleksiteten med en intelligent CRE-pumpe.

Osmose er et naturlig fenomen som er bevegelsen av vann gjennom en halvgjennomtrengelig membran fra en løsning med lav til høy konsentrasjon. Membranen er gjennomtrengelig for vann, men avviser nesten alle ioner og oppløste faste stoffer. Vannet vil bevege seg frem til osmotisk likevekt er oppnådd.

Men hvis trykk som er større enn det osmotiske trykket, brukes på den konsentrerte løsningen, kan prosessen reverseres, derav navnet omvendt osmose. Mens ultrafiltrering kan fjerne suspenderte faste stoffer fra vann, kan omvendt osmose fjerne de resterende oppløste kontaminantene, som ioner, tungmetaller og så videre.

Kombinasjonen av begge teknologiene brukes vanligvis i den fysiske behandlingen, for eksempel i gjenbruk av vann. Den mest populære konfigurasjonen av en industriell omvendt osmosemembran består av et flatt ark med flere lag, viklet inn i en sylinder for å øke overflatearealet samtidig som det sparer plass. Sylinderen plasseres deretter i en trykkbeholder.

Når vannet kommer inn gjennom innløpet, strømmer det over membranoverflaten. Det rensede vannet eller permeatet samles i et senterrør, mens den gjenværende delen, kalt konsentrat eller avvisning, samles inn på slutten. Forholdet mellom permeatvolumet og konsentratvolumet sammenlignet med innløpsvannet, kalles avvisningsfrekvensen.

For at omvendt osmose skal fungere, kreves det betydelig trykk, noe som gjør det til en energikrevende prosess. La oss ta en titt på minstekravet av komponenter som skal til i et grunnleggende RO-system for at det skal fungere: ... innløpssiden med pumpen for å øke trykket på råvannet,... ... omvendt osmosemembran ... ... og på den andre siden av den, de to utløpene, der ett er permeatutløpet det rene vannet kommer ut av ... og det andre er utløpet for konsentrat eller avvisning.

Vanligvis plasseres en mottrykks- eller strupeventil ved konsentratutløpet for å bygge opp trykket inne i membranen. Det finnes også to strømningssensorer: Én på permeatsiden og én på konsentratsiden, og disse brukes til å balansere avvisningsforholdet i prosessen.

Når du konfigurerer systemet, er konsentratventilen helt åpen, og det vil være full strømning på kondensatsiden, men ingen strømning på permeatsiden, da det ikke er tilstrekkelig trykk til å la vann krysse membranen. Ved å justere mottrykksventilen kan trykket økes opp til optimal avvisningsfrekvens, som vil avhenge av systemdesignen, og kvaliteten på råvannet som behandles.

I den forstand kan råvannskvaliteten inneholde ulike forbindelser som kan skade membranene eller påvirke systemets ytelse. Deretter har vi forbehandlingsfasen.

Hvis ingen forbehandling utføres, kan forbindelser som karbonater, sulfater eller oppløste salter føre til tilstopping av membranen ... dette kalles avsetninger og kan påvirke den generelle ytelsen til systemet ... ... eller aggressive stoffer som klor eller klorider kan ødelegge membranens materiale, noe som vil kompromittere effektiviteten av behandlingen.

Aktiverte karbonfiltre eller myknere implementeres vanligvis for forbehandling, da det første trinnet er å fjerne spor av kjemikalier eller å polere råvannet fra klor eller klorider før de kommer inn i membranen ... men en alternativ strategi for forbehandling kan være å behandle vannet med forskjellige kjemikalier som avsetningshemmende midler, for eksempel ved hjelp av doseringspumper.

En effektiv forbehandling kan spare deg for mye trøbbel og utgifter. Avsetninger kan imidlertid forekomme over tid hvis for eksempel råvann er stillestående i membranen. Dette kan overvåkes ved å installere en sensor som måler differensialtrykk mellom innløpet og konsentratutløpet i enheten for omvendt osmose.

Trykket øker etter hvert som avleiringer bygger seg opp på membranen. Når det når et forhåndsdefinert maksimum, må membranen rengjøres, for eksempel ved hjelp av en prosess som heter foroverspyling. For å aktivere foroverspyling har mottrykksventilen et omløp med en styrt ventil. Ved normal drift er dette lukket, men når membranen må rengjøres, åpnes den.

Konsentratet har nå fri passasje, og dette vil øke strømningen på konsentratsiden og dermed skylle bort avleiringene. Noen bruksområder utfører foroverspyling med råvann, og noen med permeat. Som et ekstra sikkerhetstiltak kan det tilføyes en konduktivitetssensor for å måle kvaliteten på permeatet.

Hvis membranens integritet er kompromittert, slik at urenheter eller oppløste faste stoffer passerer gjennom, øker konduktiviteten til permeatet, og systemet slås av når du når et angitt nivå, for å unngå uønsket kontaminering i permeattanken. Styringen av de ulike funksjonene og komponentene kan være komplekse og utføres vanligvis av en PLC eller eksterne kontroller, men det finnes en annen måte ... ved hjelp av en intelligent CRE-pumpe.

For ekstra sikkerhet kan du legge til andre komponenter, for eksempel en styrt ventil for å slå av innløpsvannet ved funksjonsfeil, en trykkbryter for å hindre tørrkjøring og til og med en nivåbryter for å sikre at tanken ikke overfylles og at prosessen settes på pause til tanknivået har falt.

I et omvendt osmosesystem gir altså den kompakte og intelligente CRE-pumpen et lite fotavtrykk og høy effektivitet, noe som sikrer en lav pris per behandlet kubikkmeter. Den har et brukervennlig grensesnitt, målte signaler vises digitalt og du får til og med muligheten for fjernstyring.

Med dette avslutter vi denne modulen om de grunnleggende prinsippene for omvendt osmose og fordelene ved å bruke en intelligent CRE-pumpe for å redusere kompleksitet.