Kodėl EDI priekinė dalis negali būti viena{0}}pass RO

1. Plačiai paplitusi klaidinga nuomonė

1.1. Iš kur kyla „pakanka vieno-pass RO + EDI“.

Kai daugelis žmonių pirmą kartą naudoja itin gryno vandens (UPW) proceso srautą, jie instinktyviai rašo „išankstinis apdorojimas → vienkartinis{0}}praėjimas RO → EDI → poliravimas“. Derinys atrodo logiškas: RO jau užblokavo daugumą druskų ir jonų, todėl EDI tereikia užbaigti darbą. ADouble Pass RO sistema, skirta išankstiniam EDI apdorojimuiPradedantieji dažnai jį atmeta kaip „per{0}}dizainą“ -, juk antrasis-praėjimas RO reiškia dar vieną aukšto-slėgio siurblį, dar vieną slėginį-indo stovą ir dar vieną energijos praėjimą. Kodėl nepasilikus su vienu leidimu?

Šio klaidingo supratimo šaltinis yra paprastas: visi yra girdėję, kad „RO turi labai didelį druskos atmetimą“, ir natūraliai mano, kad „labai didelis“ reiškia „pakankamai didelis“. Tačiau labiausiai baudžianti gėlinimo dalis yra būtent „paskutinė frakcija“. Vieno-praėjimo RO blokuoja daugiau nei 99 % visko, tačiau tai, ar EDI gyvuoja ilgai ir veikia stabiliai, yra būtent ta dalis, kuri praeina. Sistemos patikimumas dėl to nutekėjimo yra įprastas kiekvienos EDI ankstyvo senėjimo istorijos pradžia.

1.2 Tikroji klaidingo supratimo kaina

Vieno -pass RO permeato tiekimas tiesiai į EDI kurį laiką gali atrodyti priimtinas varžos matuoklyje, tačiau problemos išryškėja po kelių mėnesių: krūvos įtampos poslinkis, dervos sukietėjimas, pleiskanojimas koncentrato pusėje ir sparčiai didėjantis valymo dažnis. Kai EDI modulis per anksti pasensta ir išėjimo varža nukrenta, dažnai neįmanoma nustatyti priežasties - ar RO nepavyko užblokuoti, ar EDI vargina pats? Matėme per daug projektų, kuriuose, norėdami sutaupyti vieną sekundę-išleidimo RO, vėliau buvo sumokėta visa EDI dėklo eksploatavimo trukmė ir pakartotinė išjungimo priežiūra. Ši sąskaita beveik niekada neskaičiuojama konkurso etape.

2. Pirmiausia sukurkite intuiciją: RO atmeta tai, kas yra „apmokestinta“

2.1 Kaip veikia membrana

Norėdami suprasti, kas nuteka vienu praėjimu, pirmiausia supraskite, ką iš tikrųjų blokuoja RO membrana. Atvirkštinio-osmoso membrana iš esmės yra „sietelis, kuris žiūri į krūvį ir dydį“: įkrautus jonus (natrio, kalcio, chlorido), kartu su aukštu slėgiu ir hidratuotu spinduliu, ji efektyviai blokuoja; dydžio molekulėms taip pat sugauna daugiausiai. Tačiau kai medžiaga egzistuoja „neutralios, neįkrautos ir membranai{3}}pralaidžios“ formos, atmetimas nukrenta nuo uolos. Problema ta, kad natūralus vanduo turi keletą pagrindinių teršalų, kurie yra visiškai neįkrauti esant neutraliam pH.

2.2 Kodėl „paskutinė dalis“ yra sunkiausia

Taip pat yra prieš-intuityvus dalykas: nesvarbu, koks didelis RO atmetimas, likutinė koncentracija yra proporcinga pašaro koncentracijai. Kuo didesnis pašaro druskingumas, tuo didesnis absoliutus kiekis, kuris išteka per tą patį atmetimą. Taigi „nutekėjimas“ yra ne tik proporcijų, bet ir absoliučios-masės problema. Įrenginyje su itin siauru tolerancijos langu, pvz., EDI, absoliuti masė yra daug svarbesnė už proporciją - net milijoninė kietumo dalis, pratekėjusi per kelis mėnesius, susikaupia pakankamai, kad ant dervos susidarytų pluta, kurios įprastas valymas negali visiškai pašalinti.

3. Ką iš tikrųjų nuteka vienas{1}}pass RO?

3.1 Anglies dioksidas: vienintelės dujos, einančios per membraną

Anglies dioksidas yra neutrali dujų molekulė, kurią vos atstumia RO membrana ir prasiskverbia tiesiai su permeatu. Permeato pusėje jis rekombinuojasi su vandeniu į anglies rūgštį, sumažindamas pH ir padidindamas laidumą. Kitaip tariant, kuo kruopščiau vieno{2}}praėjimo RO pašalina druskas, tuo ryškesnis CO₂ tampa santykiniu požiūriu -, nes viso kito nebėra, tačiau jis užėmė užpakalines duris. Ši "rūgšties apkrova" visiškai priklauso nuo EDI, kurios efektyvumas tvarkant laisvą rūgštį yra daug blogesnis nei jonizuotų druskų apdorojimas. Dar subtiliau, CO₂ taip pat praturtina EDI koncentratą, netiesiogiai padidindamas įtampą ir energijos suvartojimą.

3.2 Silicio dioksidas: pervertintas atmetimo rodiklis

Silicio dioksidas yra paplitęs natūraliame ir technologiniame vandenyje; Vieno-pass RO atmetimas atrodo neblogai, bet kai pasroviui yra katilas arba EDI, reikalavimas yra labai mažas likutis. Čia yra žiauri aritmetika: net esant labai dideliam bendram pašalinimui, likutinis silicio dioksidas lėtai nusėda ant EDI jonų mainų -dervos paviršiaus ir kamino koncentrato pusės viduje. Tai neužkemša jūsų iš karto; jis praleidžia mėnesius kurdamas kietą kritinių komponentų apvalkalą, o susidarius įprastam valymui sunku jį visiškai pašalinti.

3.3 Boras ir silpnai jonizuotos rūšys: beveik neatmetamos, kai yra neutralios

Boras egzistuoja kaip boro rūgštis esant neutraliam pH - neįkrauta molekulė, kurią RO membrana atmeta prastai. Ilgas sąrašas panašių silpnai jonizuotų medžiagų yra „nematomos“ neutraliomis sąlygomis: membrana jų nemato, negali sugauti. Tik padidinus pH, kad jie jonizuotųsi į įkrautas formas, membrana gali juos sugriebti. Tačiau vieno-praėjimo RO prasiskverbimas yra visiškai neutralus--rūgšties - atžvilgiu, todėl šioms medžiagoms suteikiamas laisvo praėjimo langas. Vien jų poveikis yra ribotas, tačiau naudojant borui jautrų drėkinimą ar specifinius procesus, kaupimasis nėra nereikšmingas.

Paveikslėlis: Vieno{0}}praėjimo ir dvigubo-praėjimo RO: kas patenka į EDI (CO2 / silicio dioksidas / boras)

4. EDI nėra „antrasis gydymas“ - Tai yra poliravimo priemonė

4.1 Kaip tai veikia Padaro subtilų

Elektrodejonizacija (EDI) iš esmės yra „elektra regeneruota mišri{0}}sluoksnio jonų mainai“: vanduo teka per derva-užpildytas praskiestas kameras, apribotas katijonų- ir anijonų-selektyviomis membranomis; DC laukas traukia jonus į koncentrato kameras, o vanduo -skaldo H⁺ ir OH⁻ nuolat regeneruoja dervą, todėl nereikia rūgšties ar šarmo. Mechanizmas yra elegantiškas, bet suponuoja labai švarų pašarą. EDI išsiskiria tuo, kad „padaro jau-tyrą vandenį švaresnį“, o ne „gelbėja vandenį, kuriame vis dar yra nešvarumų“. Kai kietumas, silicio dioksidas, CO₂, chloras arba organinės medžiagos viršija jo toleranciją, derva ir krūva kenčia kartu.

4.2 Tolerancijos viršijimo grandininė reakcija

Kietumo jonai sudaro sunkiai --pakeičiamą mastelį ant dervos paviršiaus; silicio dioksidas praturtina iš koncentrato pusės ir padengia membraną bei dervą; laisvas chloras tiesiogiai oksiduoja membraną ir dervą; organika kloja bioplėvelę ant dervos sluoksnio. Kiekvienas atskirai nėra mirtinas, bet kartu jie anksti išeina iš EDI modulio. Dar blogiau, EDI modulis yra brangus, o jam sugedus sustoja visa UPW linija. Taigi „apsaugoti EDI informacijos santrauką“ niekada nebuvo malonu--turėti -, tai yra visos linijos gelbėjimosi ratas. Dažnai-nepamirštamas faktas: kai EDI modulis miršta, tai retai būna paties EDI kaltė; tai priekyje esantis RO nesugeba stebėti vartų.

5. Double Pass RO yra EDI vartų sargas

5.1 Antrasis leidimas{1}}apima „nutekėjus“

Pagrindinė „Double Pass RO“ sistemos, skirtos EDI išankstiniam apdorojimui, idėja yra siųsti vienkartinį -pralaidų RO permeatą per antrą membranos masyvą. Kadangi antrasis -praėjimo tiekimas jau yra labai švarus (mažas druskos kiekis, mažas SDI), jis gali veikti dideliu regeneravimo režimu, o jo koncentratas yra pakankamai švarus, kad grįžtų į pirmąjį-praėjimo tiekimą -, todėl bendras vandens praradimas yra nedidelis. Dar svarbiau yra tai, kad antrasis praėjimas užtikrina gilų druskos pašalinimą „jau-švariame vandenyje“, sumažindamas druskos, silicio dioksido ir boro likučius iki tokio lygio, kurį EDI gali priimti stabiliai. Šis antrasis nuvalymas yra saugumo riba, kurios niekada negali atlikti vienas leidimas.

5.2 Tarppakopinis pH pakėlimas yra tikras triukas

Kas iš tikrųjų paverčia antrąjį{0}}praėjimą RO, yra cheminis žingsnis tarp dviejų etapų. Prieš pirmąjį -praėjimo prasiskverbimą į antrąjį praėjimą, galima dozuoti šarmą, kad pH pakiltų į silpną-šarminį diapazoną: ištirpęs CO₂ virsta bikarbonatu (įkraunamas, atstumiamas membranos), o silicio dioksidas ir boras iš neutralių molekulių pereina į įkrautus jonus (taip pat atmetus). Šis veiksmas yra beveik neįmanomas pirmą kartą-praėjus RO - žaliavinio vandens kietumas padidėtų pH pakilimo momentu; bet antrasis-praėjimo tiekimas jau yra švarus, todėl pakėlus pH nėra mastelio susidarymo rizikos. Taigi a vertėDouble Pass RO sistema, skirta išankstiniam EDI apdorojimuiyra 70% antrajame važiavime ir 30% toje pH pakopoje; nei vienas neveikia be kito.

5.3 Išdujinimas kaip kitas kelias

Jei projektui nepatinka dozuoti šarmą, membraninis kontaktorius arba vakuuminis degazatorius tarp praėjimų gali fiziškai pašalinti ištirpusį CO₂, taip pat sumažinant antrojo -praėjimo rūgšties apkrovą. Šis maršrutas taupo dozavimą, bet prideda vienetą ir yra jautresnis veikimui. Padidinus pH arba pašalinant dujas išsprendžiama ta pati problema - saugoti, kad CO₂ nepatektų į EDI. Kurį pasirinkti, priklauso nuo vandens kokybės, priežiūros įpročių ir dozavimo{5}}atitikties poreikių, o ne nuo to, kas skamba įdomiau.

6. Kada iš tikrųjų galite praleisti dvigubą leidimą

6.1 Reti atvejai, kai pašarai jau yra labai švarūs

Jei žaliavinis vanduo jau yra aukštos{0}kokybės suminkštintas vanduo arba po kruopštaus išankstinio apdorojimo CO₂ ir kietumas yra itin žemi, vieno -praėjimo RO permeatas jau gali patekti į EDI tolerancijos langelį. Tokiu atveju priverstinis dvigubas pravedimas iš tikrųjų yra per-dizainas. Tačiau „labai švarus“ yra hipotezė, kuri turi būti suklastota vandens{5}}analizės ataskaitoje, o ne numatytoji prielaida, - dauguma lauko vandens nėra tokie idealūs. Mūsų rekomenduojama tvarka: pirmiausia gaukite ataskaitą, tada aptarkite konfigūraciją, o ne atvirkščiai.

6.2 Degas ir minkštinimas

Kai kuriuose projektuose naudojamas minkštinimas prieš srovę, kad būtų pašalintas kietumas, tada degazavimas, kad būtų pašalintas CO₂, vieno{0}}praėjimo RO traukimas į EDI langą. Tokie kompromisai tinka tam tikriems vandenims, tačiau sistema tampa sudėtingesnė, o priežiūra reikalauja daugiau pastangų. Kitaip tariant, praleisti dvigubą leidimą yra gerai, tačiau turite naudoti kitas priemones, kad atkurtumėte tuos „nutekėjusius rodiklius“, kitaip sąskaita galiausiai bus nukreipta į EDI. Kompromisas nėra atėmimas; tai pakeičia vieną priemonių rinkinį kitu, o bendras sudėtingumas nebūtinai yra mažesnis.

7. Operatyvinio sprendimo sistema

Ištirkite visa tai, kas išdėstyta pirmiau, į vieną vykdomą sprendimo eilutę: gavę neapdoroto{0}}vandens ataskaitą, pirmiausia pažiūrėkite į CO₂ ir šarmingumą -, jei didelis, vieno-praėjimo prasiskverbimas bus rūgštus ir nukentės EDI, todėl antras praėjimas (arba degazavimas) yra pagrįstas; tada pažiūrėkite į silicio dioksidą ir borą -, jei didelis, tarppakopinis pH pakilimas yra beveik privalomas, nes atmetama tik jonizuota forma; pagaliau pažvelkite į pasroviui skirtus - katilus, farmacijos ir mikroelektronikos gaminius turi „griežtus“ grynumo reikalavimus, kai antrasis pravažiavimas vos nederamas, o paprastas technologinis vanduo gali būti lanksčiai pažeidžiamas atsižvelgiant į vandens kokybę.

Kai bus atsakyta į šias tris eilutes, paaiškėja, ar naudoti dvigubą praėjimą ir kurį tarppakopį naudoti; lieka inžinerinis kiekis. Šios sistemos vertė yra tai, kad „ar mums reikia dvigubo leidimo“ iš spėliojimo į klaidingą inžinerinį sprendimą -, kad kaskart, kai kas nors užginčytų jūsų konfigūraciją, galėtumėte nukreipti į vandens ataskaitą ir šią eilutę, o ne slėptis už „pramonė tai daro taip“.

Jei prisimenate tik vieną sakinį: leiskite antrajam-pass RO išspręsti tris dalykus, kurių vienu praėjimu negalima - CO₂, silicio dioksido, boro -, o ne traktuokite tai kaip nereikalingą investiciją „vėl nuvalykite druską“. Vien tik tas vienas sakinys blokuoja maždaug pusę viso-dizaino ir pusę visų žemo{5}}dizaino.

8. Uždarymas: Vandens balansas pirmiausia → Vandens klasifikavimas Kitas → Atsipirkimas paskutinis

Grįžkite prie inžinerinės metodikos: susidūrę su bet kokia EDI priekinės{0}}galinės konfigūracija, neskubėkite rinktis „vieno arba dvigubo praėjimo“.Pirmiausia nustatykite vandens balansą- kiek žaliavinio vandens, kiek svyruoja, kur nukeliauja koncentratas;tada įvertinkite vandens kokybę- įvertinkite neapdoroto vandens CO₂, silicio dioksido, boro, kietumo ir chloro kiekį pagal EDI tolerancijos langą, kad sužinotumėte, į kurią juostą patenka vieno{1}}praėjimo prasiskverbimas;pagaliau apskaičiuokite atsipirkimo laikotarpį- weigh the second-pass RO kapitalą ir energiją, palyginti su EDI modulio veikimo ir išjungimo nuostoliais, kuriuos jis gali sutaupyti. Taihe Environmental Protection sukaupė daug inžinerinių dvigubo-atvirkštinio osmoso ir EDI išankstinio apdorojimo atvejų, o būtent ši „vandens balanso - vandens rūšiavimo - atsipirkimo“ logika padeda klientams tvirtai užfiksuoti UPW liniją tolerancijos lange, o ne taisyti daiktus po to, kai jie sugenda.