역삼투압 시스템 작동 및 멤브레인 파울링 처리

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2022년 12월 15일

역삼투압 시스템 작동 및 멤브레인 파울링 처리


역삼투 기술은 주로 멤브레인의 분리 및 여과를 실현하는 힘으로 멤브레인 양쪽의 압력 차이를 사용합니다. 아주 진보되고 효과적인 에너지 절약 막 별거 기술입니다.
RO 기초 및 장점

역삼투막은 역삼투압 기술의 핵심 구성 요소입니다. 그것은 특정 특성을 가진 인공 반투막입니다. 그것은 고분자 재료로 만들어졌으며 생물학적 반투과성 멤브레인 재료를 시뮬레이션합니다.

역삼투라고도 하는 역삼투 시스템은 압력차를 원동력으로 사용하여 수용액에서 용매를 분리하는 멤브레인 분리 작업이며 물에서 불순물을 여과하는 공정입니다. 자연 침투 방향과 반대이기 때문에 역삼투라고 합니다.

기술적 원리는 용액의 삼투압 압력보다 높은 작용으로 멤브레인의 한쪽 면에 압력을 가하는 것입니다. 압력이 삼투압을 초과하면 용매가 반대 방향으로 투과되어 이러한 물질을 물에서 분리합니다. 멤브레인의 저압 측에서 얻어진 용매를 투과라고 합니다. 고압 측의 농축 용액을 농축액이라고 합니다.

역삼투압 기술을 사용하여 해수를 처리하는 경우 멤브레인의 저압 측에서 담수를 얻고 고압 측에서 염수를 얻습니다. 역삼투 압력은 분리, 추출, 정화 및 농축의 목적을 달성하는 데 사용할 수 있습니다.
역삼투는 멤브레인 분리를 이용한 수처리 기술로, 직교류 여과의 물리적 방법에 속합니다. 장점은 다음과 같습니다.
· 실온에서 물의 압력을 원동력으로 의존하여 운영 비용이 저렴합니다.

· 많은 양의 폐산 및 알칼리 배출이 없으며 환경 오염이 없습니다.

· 이 시스템은 간단하고 작동하기 쉬우며 고도로 자동화되어 있습니다.

· 그것에는 익지않는 수질에 큰 적응성 범위가 있고, 유출하는 수질은 안정되어 있습니다;

· 장비가 작은 면적을 차지하고 유지 보수 작업량이 적습니다.

 
RO 수처리 기본 공정
첫째, 1단계 1단계 치료 과정입니다. 액체가 멤브레인 모듈에 들어간 후 순수한 물과 농축된 액체가 배출됩니다. 다른 역삼투 수처리 공정과 비교할 때 이 공정의 전체 공정은 더 편리하고 작동하기 쉽지만 제한이 높고 더 높은 수질 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

둘째, 1단계 다단계 치료 과정입니다. 1단계 1단계 처리 공정을 기반으로 액체는 여러 단계로 농축됩니다. 1단계 1단계 처리 공정과 비교할 때 이 공정의 복잡성이 더 높기 때문에 더 높은 수질 요구 사항을 충족하고 수자원의 재활용을 실현할 수 있습니다.

셋째, 2단계 1단계 치료 과정. 1차 방법을 사용하여 실제 수질 요구 사항을 충족하기 어려운 경우 2차 및 1단계 처리 공정을 사용할 수 있습니다. 위의 두 가지 1단계 공정과 비교하여 2단계 1단계 처리 공정을 사용하면 역삼투막의 적용 수명을 연장할 수 있으며 너무 많은 인력 작업이 필요하지 않으며 해당 처리 비용도 절감됩니다.

수처리에 RO 적용
도시 하수의 고급 처리

도시 수질 오염의 고급 처리에서 역삼투 기술은 할 수 있습니다. 하수의 회수율을 높이고 널리 사용됩니다.

다른 재료의 역삼투막에 의해 생성되는 수질 오염의 고급 처리 효과에는 차이가 있습니다. 일반적으로 도시 수질 오염의 고급 처리에서 도시 거주자의 생활 하수가 표준까지 처리 된 후에는 처리 된 수질에 대한 요구 사항이 더 높습니다 (예 : 재생 수). 이때, 셀룰로오스 트리아세테이트 중공사막, 나선형 폴리비닐 알코올 복합 필름은 더 나은 효과를 낼 수 있습니다.

다른 재료로 만들어진 역삼투막과 비교했을 때, 위 두 재료의 역삼투막은 유지율이 100μm 미만입니다. 분변성 대장균군의 경우 100%, 색도가 1도 이하, 투과량이 1mg/L~2mg/L인 경우. 동시에, 이 두 물질의 역삼투막은 더 높은 수속과 더 강력한 오염 방지 능력을 가지고 있습니다.

산업 폐수 처리

1) 중금속 이온 취급

산업 폐수 처리에 역삼투 수처리 기술을 적용하면 매우 좋은 효과가 있으며 이는 산업 경제와 합리성의 전반적인 설계 원칙에 부합하며 에너지 소비, 운영 비용 및 운영 및 관리의 어려움을 줄일 수 있습니다.

산업 폐수 처리에 사용되는 역삼투 장치는 일반적으로 내부 압력 튜브 또는 롤 유형 구성 요소입니다. 압력은 일반적으로 약 218MPa에서 안정적이며 중금속 이온의 회수 효과가 우수합니다. 그 중 내부 압력 관형 구성 요소를 기반으로 하는 역삼투 장치의 작동 압력은 217MPa에서 안정적입니다. 이때 니켈의 회수율은 99% 이상이고 니켈의 분리율은 97.12%~97.17% 범위입니다.

2) 유성 폐수 처리

일반적으로 유성 폐수의 오일은 주로 유화 오일, 분산 오일 및 부유 오일의 세 가지 형태로 존재합니다. 이에 비해 오일과 부유 오일을 분산시키는 처리 방법은 비교적 간단합니다. 기계적 분리, 침전 및 활성탄 흡착에 의존한 후 해당 오일의 함량을 크게 줄일 수 있습니다. 그러나 유화유의 경우 계면활성제 역할을 할 수 있는 유기물을 함유하고 있으며, 오일은 일반적으로 미크론 크기의 입자로 존재하기 때문에 안정성이 매우 높고, 물-오일 분리를 효과적이고 신속하게 실현하기 어렵다.

역삼투 수처리 기술의 지원으로 에멀젼을 파괴하지 않고 농축 및 분리를 달성할 수 있으며 농축된 액체는 소각되고 투과물은 재활용 또는 배출됩니다.

이 단계에서 유성 폐수 처리에서는 최종 처리 효과와 폐수 품질을 고려하기 때문에 역삼투 수처리 기술이 일반적으로 다른 처리 방법과 함께 사용됩니다. 예를 들어, 자체 준비된 DEMUL-B1은 고농도 O/W 방사 마감 폐수를 탈유화하기 위한 항유화제로 사용된 다음 탈유화수 시료를 OSMONICS의 SE 역삼투막으로 추가 처리합니다. 결과는 COD의 제거율이 99.96%에 도달하고 "탈유화-역삼투" 처리 후 정제수에서 오일 함량이 거의 검출되지 않음을 보여줍니다.

탈염수 염수

기수의 담수화 과정에서, 역삼투 물 처리 기술을 소개해서, 그것은 바닷물에서 포함된 마그네슘 이온 및 칼슘 이온과 같은 무기 소금 이온을 효과적으로 억압할 수 있습니다, 그리고 순수한 수질의 증진을 깨닫습니다.

이 단계에서 순수한 물의 품질에 대한 사람들의 요구가 증가하고 있으며 원래의 처리 방법(염수에 스케일 방지제 첨가)은 사람들의 실제 요구 사항을 충족하기 어렵고 역삼투 수처리 기술의 도입은 불가피한 선택입니다.

역삼투압 장치를 이용한 기수의 담수화 작업에서, SDI 지수를 정기적으로 테스트하고, 회수율을 엄격하게 제어하고, 멤브레인 모듈 간의 압력 차이에 주의를 기울이고, 물 생산 및 담수화 속도의 변화를 실시간으로 측정해야 합니다. 실제로 역삼투압 장치의 담수화 속도는 96% 이상으로 안정적이며 담수화 후 수질은 국내 음용수 기준을 충족합니다.

 
RO 멤브레인 오염 처리 방법
멤브레인 오염은 멤브레인과 접촉하는 공급 액체의 입자, 콜로이드 입자 또는 용질 거대분자를 말하며, 이는 멤브레인과의 물리적 및 화학적 상호 작용 또는 농도 분극으로 인해 발생하므로 멤브레인 표면의 특정 용질 농도가 용해도 및 기계적 작용을 초과합니다. 멤브레인 표면 또는 멤브레인 기공의 흡착 및 침착으로 인해 멤브레인 기공 크기가 작아지거나 막혀 멤브레인 플럭스 및 분리 특성이 크게 감소하는 비가역적 변화 현상이 발생합니다.
 
미생물 오염

1) 원인

미생물 오염은 미생물이 막-물 계면에 축적되어 시스템 성능에 영향을 미치는 현상을 말합니다.

이 미생물은 역삼투막을 운반체로 사용하고, 역삼투막의 농축수 부분의 영양분에 의존하여 번식 및 성장하고, 역삼투막 표면에 생물막 층을 형성하여 역삼투압 시스템의 입구와 출구 물 사이의 압력 차이를 급격히 증가시킵니다. 제품 물을 오염시키고 있는 동안 급속한 쇠퇴.

미생물로 구성된 생물막은 직접적으로(효소의 작용을 통해) 또는 간접적으로(국소 pH 또는 환원 전위의 작용을 통해) 멤브레인 폴리머 또는 기타 역삼투 장치 구성 요소를 분해하여 멤브레인 수명을 단축시키고 멤브레인 구조의 무결성을 손상시키며 주요 시스템 고장을 일으킬 수도 있습니다.

2) 제어 방법

생물학적 오염은 유입수의 연속 또는 간헐적 소독으로 제어할 수 있습니다. 지표수와 얕은 지하에서 채취한 원수에 대해서는 살균 및 투여 장치를 설치해야 하며, 염소계 살균제를 첨가해야 한다. 복용량은 일반적으로 유입수의 잔류 염소 함량 > 1mg/L를 기준으로 합니다.

화학 오염

1) 원인

일반적인 화학 오염은 멤브레인 요소에 탄산염 스케일이 침착되는 것이며, 대부분은 오작동, 불완전한 스케일 억제제 투여 시스템, 작동 중 스케일 억제제 투여 중단 등입니다. 제 시간에 발견되지 않으면 작동 압력이 증가하고 압력 차가 증가하며 물 생산률이 며칠 이내에 감소합니다. 선택한 스케일 억제제가 수질과 일치하지 않거나 용량이 충분하지 않은 경우 요소의 멤브레인 스케일링 현상, 멤브레인 요소의 광 오염은 화학적 세척을 통해 기능을 회복할 수 있으며 심한 경우 일부 심각하게 오염된 멤브레인 요소를 폐기할 수도 있습니다.

2) 제어 방법

멤브레인 요소의 오염을 방지하려면 먼저 시스템 수원의 수질에 적합한 역삼투 스케일 방지제를 선택하고 최적의 투여량을 결정하십시오. 둘째, 투여 시스템의 모니터링을 강화하고 작동 매개변수의 미묘한 변화에 세심한 주의를 기울이고 적시에 이상 원인을 찾으십시오. 또한 물에서 Fe3+ 함량이 높은 대부분의 이유는 파이프라인 시스템에 의해 발생합니다. 따라서 수원 파이프라인을 포함한 시스템 파이프라인은 Fe3+ 함량을 줄이기 위해 가능한 한 강철 라이닝 플라스틱 파이프라인을 사용합니다.

부유 미립자 물질 및 콜로이드 오염

1) 원인

부유 입자와 콜로이드는 역삼투막을 더럽히는 주요 물질이며 과도한 폐수 SDI(슬러지 밀도 지수)의 주요 원인이기도 합니다.

수원과 지역이 다르기 때문에 부유 입자와 콜로이드의 조성도 상당히 다릅니다. 일반적으로 오염되지 않은 지표수와 얕은 지하수의 주요 구성 요소는 박테리아, 점토, 콜로이드 실리콘, 산화철, 부식산 제품 및 전처리 시스템, 알루미늄 염 등의 인위적으로 과도한 응집제 및 응고제(예: 철염)입니다. 등.

또한 침전물을 형성하기 위해 원수의 양전하를 띤 폴리머와 역삼투압 시스템에서 음전하를 띤 스케일링 방지제의 조합도 이러한 유형의 오염의 원인 중 하나입니다.

2) 제어 방법

익지않는 물에 있는 중단한 고체의 내용이 70mg/L 보다는 더 많은 것일 때, 전처리 방법의 응고, 정화 및 여과 일반적으로 사용됩니다. 익지않는 물에 있는 중단한 고체의 내용이 70mg/L 보다는 더 적은일 때, 전처리 방법의 응고 및 여과 일반적으로 사용됩니다. 언제 <10mg/L, the pretreatment method of 직접 여과 일반적으로 사용됩니다.

또한 미세여과 또는 한외여과는 최근에 등장한 탁도 및 용존되지 않은 유기물의 멤브레인 처리에 효과적인 방법입니다. 모든 부유 고체, 박테리아, 대부분의 콜로이드 및 용해되지 않은 유기물을 제거할 수 있습니다. 역삼투압 시스템을 위한 이상적인 전처리 공정입니다. .

 
RO 사용 시 주의사항

수처리에 역삼투압 기술을 적용하는 동안 필요한 하수 여과를 수행해야 합니다. 여과는 역삼투 기술이 역할을 하기 위한 기초입니다. 여과 공정은 불순물이 물 속의 역삼투 시스템으로 유입되는 것을 방지하기 위해 엄격하게 제어되어야 투과성 멤브레인 및 장비를 보호하고 물 생산량을 늘리며 부식 가능성을 줄일 수 있습니다.

역삼투압 장치는 특히 스케일을 청소하고 반투과막의 우수한 성능을 유지하며 장치의 수명을 연장하기 위해 정기적으로 세척해야 합니다.

역삼투압 장치를 사용하지 않을 때는 밀폐된 하수의 영향을 받아 미생물이 번식할 수 있습니다. 따라서 장치의 종료 기간 동안에는 세척 및 소독이 필요하며 종료 기간 동안의 온도를 잘 설정하여 역삼투막을 보호해야 합니다.

작업자는 작동 절차 및 작동 사양을 엄격히 준수하고, 전문적인 품질을 지속적으로 개선하고, 작업자의 실수로 인한 장치 손상을 방지하기 위해 사용하기 전에 장치를 주의 깊게 점검하고, 장치가 정상적으로 작동할 수 있는지 확인하고, 하수 처리 작업을 원활하게 수행해야 합니다.

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