预处理是什么?

预处理是一个广泛的术语用来描述任何一件设备,化学,或用于治疗过程工业水之前使用它的另一个目的。如果你有一个反渗透(RO)单位,你可能需要上游过滤器移除水中的悬浮固体。如果你有锅炉硬度和悬浮物等污染物,需要删除。水需要解除植物也需要预处理,才能处理的一种形式。

预处理为什么重要?

不幸的是,你不能只是把自来水直接锅炉或放电废水直接进入这个城市的水供应。这可能导致扩展和/或悬浮物沉积,堵塞管道。反过来,这可能需要你养活更多的化学,执行更清洁,更频繁地更换你的设备。

取决于您的系统需求,预处理系统可以变得非常复杂。

水源

RO单位时,有两种不同类别的水要考虑:

• 微咸水:小于15.000总溶解固体
• 海水:超过15.000总溶解固体

总溶解固体(TDS)并不是唯一的决定性因素,然而。同样重要的是要区分表面水、地面/井水和三级/重用的水。

• 地表水:更高浓度的细菌、悬浮物、灰尘、和毅力以及温度和化学变化根据当地的天气模式

• 地面/水:高碱度、硬度和潜在的地下铁,因为这水穿过石灰岩

• 三级/重用的水:高TDS、总悬浮物(TSS),溶解金属,和细菌营养喜欢磷酸盐和氮的化合物,因为这水有可能已经使用的城市或植物本身。

这些水源需要不同类型的预处理。

治疗反渗透给水

两个最大的问题时水准备饲料RO装置被去除水中的悬浮固体降至一个可接受的泥沙密度指数(SDI)限制和治疗细菌的水。RO装置可以容忍范围广泛的无机物,但当重金属水平超过0 05 ppm,这些需要被移除之前送交选举主任。

水的化妆可以改变,所以设计一个治疗程序可以构成挑战。即使你有一个好水源与一致的导电率、硬度和碱度水平可以随着时间而改变。非常重要的使用最近的水样以及多个样本在一段时间内尽可能在设计一个治疗项目,确保你有正确的数据做出决定。许多植物忽视任何形式的SDI或细菌测试设计预处理装置时,可产生负面影响反渗透单元。

负面影响的可怜的预处理

这张照片说明了可怜的预处理的负面影响。可怜的预处理可以影响你的上游和下游设备。

优化的六种技巧你的预处理

1。软化剂盐效率最大化

软化剂去除硬度和其他溶解与正电荷高于钠离子,包括一些钾、铁和重金属。它还可以作为物理过滤和删除一些TSS,即使他们不是通常设计在预处理过程。一切通过软化剂。

软化剂钠耗尽时,珠子与氯化钠盐水需要充电。

三件事看在确定树脂容量:

• 每立方英尺磅盐的添加
• 立方英尺的树脂船
• 在水中总硬度的柔软剂

随着越来越多的再生过程中,产能将增加。

磅。盐÷Kgr /英国《金融时报》³能力=盐效率

产能的增加不是线性的,你会看到多少盐使用断点和能力你会得到多少。Chem万搏manbext手机版Treat团队精通这些计算和可以积极地与你合作,帮助您优化您的系统。

注意漏钠:盐再生期间使用的越少,越有可能,硬度会泄漏。

许多设施将软化器再生一个计时器,但这可能不是最好的方式来达到节省水和盐。重要的是要确保你是控制系统,防止资源浪费。万搏manbext网页登录同时,请记住,如果你的工厂排放限制,您可能无法轻松地从盐排出多余的氯化物,这使得减少再生更加重要。重要的是依赖于数据,而不是再生钠的柔软剂,除非是筋疲力尽了。

2。提高RO复苏

你可能认为关闭阀操作足够集中在更高的RO复苏。然而,提高RO复苏往往更复杂。

注意你的SDI,确保化学饲料是正确的。反洗你的上游成型或多媒体过滤器定期要牢记的是另一个重要因素。如果你正在设计一个新的RO装置,它是至关重要的考虑这些问题时,寻求提高RO产量。

如这个图所示,如果我们有100 gpm进入一个反渗透单元和操作在75%恢复,我们正在创造75流量过滤水(渗透)和25加仑每分钟会浪费掉。这是标准的回收率,几乎所有传统的RO系统设计在过去。

然而,这种速度的用水量不是很有效,尤其是如果你关注可持续发展设施。作为环境、社会和公司治理(ESG)实践在节约用水在大多数行业变得越来越流行,75%的RO装置恢复不再是一个可接受的回收率对许多设施。

我们的许多客户要求帮助改造设计更高的复苏,复苏RO安装单位,和处理新技术如闭路反渗透(CCRO),这可以增加复苏+ 90%。

当寻求增加复苏,重要的是要考虑扩展潜力,离子加载和液压。

水的区别不同的回收率100 gpm饲料的成本

在这个例子中,增加回收率从75%到80%节省$ 13 k水成本。虽然每个设施的能力各不相同,这表明潜在的成本节约你可以实现通过提高RO复苏。

然而,在这些储蓄可以实现之前,重要的是评估离子载荷通过观察你的水分析。

集中系数

RO系统回收率之间的关系和TDS的集中系数

有一个集中系数与每个回收率。无论进入RO应该集中起来,离开单位拒绝流基于浓度的因素。随着速度的增加,那么TDS被骑自行车的数量。如果您正在运行在3周期大约66%浓度的复苏和你想增加到4周期,经济复苏将会增加到75%,增加了9%只有1额外的周期。但是如果你想从4到5周期,增加回收率仅增加5%,而更多的压力被添加到系统。90%复苏意味着多达10个周期。如果有10 ppm的硬度,硬度100 ppm将离开系统在90%恢复。

回收率越高,你越需要注意给水质量,即使是很小的波动,因为他们可能会引起扩展问题。

离子加载

例子ChemTreat R万搏manbext手机版O配置器的衡量尺度饱和水平在一定条件下提供antiscalant产品和剂量的建议

这个图表表明,规模不应该形成如果集中饱和度低于100%。每当你想提高回收率,一个新的扩展投影应该执行确保antiscalant可以处理新加载指定的pH值和温度。这也可以帮你计算出酸饲料保持pH值一个新的目标,如果有必要,和确定酸的成本将低于预期成本节约水。

液压的局限性

液压限制往往被忽视,而不只是当ROs被改造或复苏正在增加。我们的工作人员看到的许多实例RO系统的集中流大约4加仑每分钟,当8英寸的最低限度流膜12加仑每分钟。这样的操作会创建一个扩展情况,离子投影不会赶上或预测。

不管这些设施控制多少antiscalant和回收率,他们仍然把他们的系统扩展的风险。如果设计投影显示了液压限制超出他们的设计指导方针,可能形成规模。

每个膜制造商提供了一个免费下载的软件液压评价,指出考虑像各种元素的最大进料流量,最大流量率,等。一个RO装置,使用超滤作为预处理步骤可能会推高有点从流量的角度来看,而单独使用单位多媒体过滤器可能会更容易悬浮物污染因此从流量的角度来看也更为有限。更好的你的预处理,通量率越好,这意味着更少的水浪费掉。

如果你想增加你的单位和节约用水的复苏,我们建议运行设计投影(或者问你水处理提供商)更好地理解你的液压限制的正常比例预测在做出这些决策时通常会运行。

重用RO拒绝提高可持续性

有多种方法来重用RO拒绝您的系统的其他部分。将其添加到他们的一些设施冷却塔,尤其是在更大的冷却系统,它可以稀释与正常塔补充水。

RO拒绝也可以用作某些设备冲洗水在你的植物,只要它符合标准。

可能还有其他地方可以使用罗拒绝。你可以做一个水平衡系统的评估潜在的机会。

3所示。压力下降趋势(dP)各个阶段

压力下降趋势在各个阶段的RO系统涉及添加压力表之间的阶段,如下面图上红色。

各个阶段是指压力容器共享相同的给水。

生给水总是船舶在第一阶段。这些船只将过滤掉一些水,水不得到推动膜可以发送到第二阶段增加恢复等等。

第一阶段

第一阶段是通常与微生物被犯规,胶体、有机物和悬浮物(物理污染)。如果你的预处理是强调和SDI很高,第一阶段将会遭到重创。这意味着灰尘、毅力、细菌等要先被困在这些元素。

通常建议安装级间压力计,这样你就可以确定一个正在发生的问题。时时间来解决,否则,您将需要清洁整个系统与多个产品,而不只是它的一部分。

最后一个阶段

最后一个阶段是扩展可能出现的地方。如果经济复苏或antiscalant提要丢失增加,潜在的比例增加。最后阶段以来最高的给水电导率,这就是规模最初将出现。

这张图分解的许多影响不同阶段的关键问题。分别下降趋势压力阶段可以帮助您在您的系统上执行更有效的清洁,减少化学和用水量和人力需求。

在不同的阶段压力下降趋势的例子
蓝色:1^圣dP阶段
绿色:2^nddP阶段

4所示。规范化数据

温度

许多因素影响反渗透单元的功能,包括温度。寒冷的水的密度,这意味着它需要更高的泵送压力使相同数量的水温度。的FilmTec^™反渗透膜技术手册特别说明的给水温度下降7°F (4°C)将导致渗透流量下降约10%(杜邦^™,2022年,p . 140)。

盐度

水变冷,渗透质量可能会改善,因为毛孔紧缩,减少盐的通道。随着水温的逆是如此。

收集数据的高效清洁

像趋势压力下降,采集温度、压力、流量和盐度数据,以确保有效的清洁是很重要的。如果数据规范化,污染问题可以区别操作基于温度波动的变化。这将帮助你节省化学、水和人力的时候执行clean-in-place (CIP)程序。

有许多工具可用于数据归一化趋势。万搏manbext手机版ChemTreat提供此功能的一部分CTVista^®+,我们的智能水管理软件。使用自动软件意味着更少的时间整理原始数据,提高数据分析的有效和明智的决策。

如果你看到一个10 - 15%归一化渗透流的变化,也许是时候清洁。等待太久之前清洗可能会影响你的健康RO膜,甚至造成机械损伤,所以重要的是用你的规范化数据作为参考点。你清洁时间表取决于你用什么样的水和污染物进入你的系统,所以使用一个标准或预防性维护方法可以使你落后的清洁和导致过早的膜替代。

5。提高清洗实践

自foulants不同的阶段,不同阶段所需的不同类型的清洁剂。

减清洗过程

减清洁工时提供好的结果针对悬浮物,细菌和有机物,往往出现在第一阶段。

以下步骤提供一个清洁过程的概述。然而,它密切遵守膜制造商的指导方针是至关重要的。

1。准备X % *减清洁剂溶液的pH值11日8 - 12,0和100°F的温度

2。平第一次20%的溶液通过膜

3所示。循环,每隔15分钟剩余的溶液里浸泡2 - 3小时,保持pH值和温度(8英寸膜流大约是40流量/压力容器)

4所示。监控pH值每15分钟,加入碱如果降低pH值大于0,5记录(如果你有高有机负荷,你可能想通过您的系统冲洗苛性清洗前清除一些重污染;苛性往往要比专业清洁剂和添加这个步骤可能为你节省一些钱而不是使用两个批次的减专业清洁)

5。丢弃,用高质量的彻底冲洗,没有氯水(冲洗直到渗透pH值是7,5)

* %的解决方案将取决于您所使用的产品和水处理的推荐供应商。

低ph值清洗过程

低ph值清洁剂适用比例在第二阶段可能出现的问题。如果你执行低pH值清洗后减清洁,重要的是要先冲洗掉系统保持中性pH值和渗透电导率小于100。

低ph值清洗的过程类似于减。然而,热不是通常说因为我们的目标是消除规模。

如果您的清洁解决方案一个黑暗的,不透明的颜色(减清洗)或橙色和浑浊的(低ph值清洗),它需要开始倾倒和新的解决方案。

为什么我不能用碱吗?

提高电导率的CIP与专业清洁解决方案可以有更多的好处不仅仅是使用表面活性剂,润湿剂,缓冲区,等等。例如,如果我们有一个苛性碱溶液的pH值12,电导率是大约3.000µs,转化成大约1.950 ppm的总溶解固体。每100 ppm的TDS,你有一个渗透压,所以,在这种情况下,我们有19日5 psi大力反对泵用于CIP的压力。

典型的CIP泵压力运行在大约60 psi。通过使用腐蚀性而不是专业清洁,可以克服渗透压泵压力,使渗透,可能压低很多污垢,勇气,和细菌,你想摆脱,而不是促进横向气流,CIP的目标。添加一个专业清洁会增加导电率大约10.000 +µs,这将有助于促进渗透加载超过60 psi并提供很多湍流横向气流刮foulants。

6。考虑新的RO膜技术

低能耗膜

低能耗膜生产相同数量的渗透流约150 psi标准膜相比,测试了在大约225 psi。这意味着低能耗膜生产相同数量的水在使用更少的能源。

此功能意味着您可以使用更小的给水泵来节省运营成本和资本支出。然而,如果你设计系统在低能耗膜,重要的是不要代入标准膜,这将导致系统问题。

低能耗膜显著降低泵的能量,这将帮助你节省运营成本。他们也有更好的表现在给水温度较低的地区,尽管你可能看到一个稍低渗透的质量。

ChemTreat举的一万搏manbext手机版个例子是参与了植物42%的能源成本切换到低能RO膜只花10美元超过标准的等价的。

闭路反渗透(CCRO)和其他高恢复反渗透单元

有三个重要的因素要考虑如果你想安装一个CCRO设施:

1。容量复苏

而传统反渗透单元操作在一个恒定的标准回收率,CCROs使用容量复苏。标准复苏意味着每分钟单元正在运行,同样的水流被过滤,也发送到下水道。

例如,一个100 -流量单元操作为75%标准恢复发送75加仑的水过滤水箱和25加仑的水流失每一分钟单元正在运行。

容量复苏需要时间考虑。所以,同样的100流量单位操作恢复75%,单位派遣100加仑的水过滤后贮存柜大约15分钟然后发送500加仑的水的流失后,时间到了。经济复苏需要总流产生/(总流产生+流排水)x 100复苏。

在这个例子中,产生1.500加仑的水和500加仑的水会流失。这意味着容量复苏将1.500/2.000 x 100 = 75%恢复。这是很重要的,在设计这些系统因为周期起着很大的作用可以实现复苏。如果RO装置运行时间不超过15分钟没有关闭,无法实现复苏高于75%。

当考虑复苏超过90%,周期可以30分钟或更长时间,确保有足够的渗透存储允许单位这么长时间不间断地运行。

2。水化学

传统的RO系统考虑扩展和高液压的局限性。对于CCRO,您只需要考虑扩展。你需要与你的化学和设备供应商紧密合作,以确保你是喂适量的酸控制规模。验证信息从你和你的水处理设备公司供应商,这样他们就可以选择正确的antiscalant和调整pH值在必要时帮助满足指定的复苏。

3所示。自动化的趋势

CCROs和其他新高恢复RO单位数字化和自动化。与标准的ROs,运营商可能很难监控这些因为他们无法走到系统并填写记录表来收集数据。趋势CCRO数据可能有点麻烦,但你的水处理服务提供商可以帮助您从系统收集有意义的指标。

最后的想法:预处理的日常维护的重要性

保持你的RO系统设计一样重要。

我们建议以下维修程序,以提高系统的生命和水的质量。总咨询设备适当的指导手册和指南。

• 回流或改变上游过滤器根据压降,不是一个计时器
• 执行化学清洁预处理过滤器和/或替换媒体需要多年来
• 记住:管道可以一样肮脏的过滤器和反渗透单元,所以注意问题是真正发生的地方
• 每年检查系统,不要等到有问题!

永远记住:许多因素导致你的预处理和RO系统的效率。与所有其他技术一样,尽职调查是必要的,当决定使用新方法的可行性。总咨询你的设备手册和指南和接触我们的经验丰富的团队寻求帮助!

Referencias

杜邦公司^™。(2022)。FilmTec™反渗透膜技术手册。来自:https://www.dupont.com/content/dam/dupont/amer/us/en/water-solutions/pubmanx手机版lic/documents/en/RO-NF-FilmTec-Manual-45-D01504-en.pdf。