Усны янз бүрийн чанарын эмчилгээний үр нөлөөг урвуу осмос мембраны нөлөө

Урвуу осмос (RO) хэрэглээнд тэжээлийн усны чанар нь мембраны гүйцэтгэл, урсгалын тохируулга, давсны татгалзалт, бохирдох хандлага, эрчим хүчний зарцуулалт, цэвэрлэх давтамж зэрэгт үндсэн нөлөө үзүүлдэг. Тоосонцор болон байгалийн органик бодисоор баялаг гадаргын ус нь органик болон био бохирдлыг дэмждэг бол хатуулаг, цахиур, металлын ионоор тодорхойлогддог гүний ус эсвэл шорвог эх үүсвэрүүд нь органик бус бохирдол, царцдас үүсэхэд хүндрэл учруулдаг. Далайн усны давсжилт өндөр байгаа нь ажлын даралт ихсэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь царцах, био хальс үүсэхэд хүргэдэг. Ууссан органик болон бичил бохирдуулагчаар дүүрсэн бохир ус нь мембраныг хурдан бохирдуулж, урьдчилан нарийн чанд цэвэрлэх, бат бөх цэвэрлэх протокол шаарддаг. Эдгээр нөхцөл байдалд тохирсон урьдчилсан эмчилгээ, оновчтой мембран сонгох, оновчтой үйл ажиллагааны хяналт нь RO-ийн үр ашиг, урт наслалтыг хадгалахад чухал ач холбогдолтой юм.

Танилцуулга
Урвуу осмос (RO) нь хагас нэвчүүлэгч мембранаар дамжуулан гидравлик даралтыг хэрэглэснээр усыг ууссан уусмалаас тусгаарладаг. Одоо RO нь дэлхийн давсгүйжүүлэх хүчин чадлын 65 гаруй хувийг эзэлж байгаа нь ус цэвэршүүлэх, дахин ашиглахад түүний гол үүргийг онцолж байна. Гэсэн хэдий ч мембраны гүйцэтгэл нь тэжээлийн усны шинж чанар-органик ачаалал, ионы найрлага, тоосонцор, биологийн идэвхжил зэрэгт маш мэдрэмтгий байдаг нь нэвчилтийн урсгалыг бууруулж, давсны татгалзалтыг бууруулж, эрчим хүчний зарцуулалтыг нэмэгдүүлж, мембраны ашиглалтын хугацааг богиносгодог.

Тэжээлийн усны төрөл ба тэдгээрийн нөлөөлөл
Гадаргуугийн ус
Гадаргуугийн эх үүсвэрүүд (гол, нуур) нь ихэвчлэн өндөр хэмжээний түдгэлзүүлсэн бодис, булингар, НОМ-ыг агуулдаг бөгөөд энэ нь хангалттай урьдчилан боловсруулаагүй тохиолдолд мембраныг хурдан бохирдуулж, зайг бөглөрөхөд хүргэдэг. Гадаргуугийн усыг хамгийн бага хэмжээгээр урьдчилан цэвэрлэх нь RO-ийн ажиллагааг тогтворжуулж чадахгүй, учир нь тоосонцор болон органик бодисууд мембраны гадаргуу дээр хуримтлагдаж, концентрацийн туйлшрал, бохирдлыг үүсгэдэг.

Гүний ус / Шорвог ус
Давслаг гүний ус нь дунд зэргийн давсжилт, хатуулагтай тул далайн устай харьцуулахад осмосын даралтыг бууруулдаг боловч кальцийн карбонат, цахиурын давхар исэл үүсэх эрсдлийг нэмэгдүүлдэг. Ялангуяа цахиурын исэлдэлтийг ердийн антискалантаар дарангуйлахад хэцүү тул урсгалыг хадгалах, эргэлт буцалтгүй бохирдлоос зайлсхийхийн тулд тусгай хяналтын стратеги шаарддаг.

Далайн ус
Далайн усны RO (SWRO) нь ~25-30 бар-ын осмосын даралтыг даван туулахын тулд өндөр даралттай (ихэвчлэн 55-80 бар) ажилладаг бөгөөд энэ нь эрчим хүчний хэрэгцээг нэмэгдүүлж, мембраны нягтрал, бохирдлыг нэмэгдүүлнэ. Органик бус царцалт (кальцийн сульфат, карбонат) болон био-бохирдол нь зонхилон тохиолддог бөгөөд антискалантын тунг нарийн тогтоох, био хальсыг хянах, ойр ойрхон цэвэрлэх шаардлагатай байдаг.

Бохир ус
Хотын болон үйлдвэрийн хаягдал усыг RO цэвэршүүлэх нь ууссан органик бодис, микробохирдуулагч болон үлдэгдэл ариутгалын бодисын өндөр ачаалалтай тэмцэж, органик болон био бохирдолд хүргэдэг. Полиамид RO мембранаар цэвэрлэсэн эмнэлгийн цэвэрлэх байгууламжийн хаягдал ус нь TDS болон COD мэдэгдэхүйц буурч байгаа боловч урьдчилан RO шүүлтүүр, хяналттай үйл ажиллагааны нөхцөлгүйгээр урсгалын хурдацтай буурдаг.

Мембраны гүйцэтгэлд үзүүлэх нөлөө
Бохирдох механизмууд
Органик бохирдол нь бага молекул жинтэй органик нэгдлүүдийг (LMWOC) мембраны гадаргуу болон нүхэнд шингээж, ус нэвтрүүлэх чадварыг саатуулдаг. Органик бус бохирдол нь мембраны нүүрэн дээр бага зэрэг уусдаг давс (жишээ нь, кальцийн карбонат, сульфат) тунадасж, нүх сүвийг хааж, идэвхтэй давхаргыг гэмтээдэг хатуу масштабыг үүсгэдэг. Биологийн бохирдол нь бичил биетний хавсралт ба био хальсны өсөлтөөс үүдэлтэй бөгөөд урсгалыг улам бүр багасгаж, орон нутгийн масштабыг өдөөдөг.

Томруулах
Кальцийн сульфат ба карбонатын хэмжээс нь ихэвчлэн хатуулгийн ионууд нь мембраны гадаргуу дээр уусах чадварын хязгаараас давж, концентрацийн туйлшралаар хурдасдаг. Коллоид буюу ууссан зүйл хэлбэрээр агуулагдах цахиур нь уламжлалт антискалантуудад, ялангуяа шорвог усны RO системд тэсвэртэй хатуу, бат бөх ордуудыг үүсгэдэг.

Урвуу осмосын мембраны зайны хэмжээсүүд

Ус нэвчүүлэх урсгал ба давсаас татгалзах
Трансмембран даралтаар нэвчсэн урсгал нэмэгддэг боловч концентрацийн туйлшрал, нягтралын нөлөөллөөс болж өндөрлөгүүд үүсдэг. Илүү өндөр даралт нь давсны татгалзалтыг бага зэрэг сайжруулдаг боловч оновчтой хязгаараас хэтэрсэн нь согог, бохирдолт давхаргаар дамжин ууссан бодисын конвектив хүч ихэссэнээс татгалзалтыг бууруулж чадна.

Эрчим хүчний хэрэглээ ба үйл ажиллагааны даралт
Бохирдол, масштаб нь гидравлик эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, урсгалыг хадгалахын тулд илүү их тэжээлийн даралтыг шаарддаг бөгөөд ингэснээр тодорхой эрчим хүчний хэрэглээ (SEC) болон ашиглалтын зардлыг нэмэгдүүлдэг. Цэвэрлэх циклүүд улам бүр нэмэгдэж, химийн хэрэглээ болон зогсолтыг нэмэгдүүлнэ.

Зөрчлийг бууруулах стратеги
Урьдчилсан эмчилгээ
Үр дүнтэй урьдчилсан боловсруулалт—коагуляци, хэвлэл мэдээллийн шүүлтүүр, хэт шүүлтүүр нь тоосонцор болон NOM-ыг зайлуулж, бохирдлыг зогсоож, RO гүйцэтгэлийг тогтворжуулдаг. Гадаргын усны хувьд хос медиа шүүлтүүр ба идэвхжүүлсэн нүүрс шингээлт нь органик ачааллыг бууруулж, доод урсгалын RO модулиудыг хамгаалдаг.

Цэвэрлэгээ ба антискалант
Физик (буцааж угаах, урагш угаах) болон химийн (хүчил, шүлт, исэлдүүлэгч бодис) цэвэрлэх протоколууд нь тодорхой төрлийн бохирдуулагч бодис, органик, органик бус бодис, био хальс зэрэгт чиглэгдэж, урсгал болон татгалзалтыг сэргээхэд чиглэгддэг. Антискалант тун, рН-ийн тохируулга, хөөс арилгах бодисууд нь бөөм үүсэхээс сэргийлж, био хальс үүсэхээс сэргийлдэг.

Мембраны гадаргуугийн өөрчлөлт
Гадаргууг залгах сүүлийн үеийн дэвшилтүүд (жишээлбэл, полиакрилийн хүчил, графеноксидын бүрээс) нь илүү гөлгөр, илүү гидрофиль, сөрөг цэнэгтэй гадаргуутай мембраныг гаргаж, бохирдлыг эсэргүүцэх, урсгалыг хадгалах чадварыг нэмэгдүүлсэн.

Кейс судалгаа

• Тунис дахь шорвог усыг давсгүйжүүлэх:Бүрэн хэмжээний үйлдвэр нь үе үе цэвэрлэгээ хийж, удаан хугацааны тогтвортой ажиллагааг харуулсан; бохирдлын шинж чанар нь тохирсон цэвэрлэгээний горим шаарддаг холимог органик-органик бус давхаргыг илрүүлсэн.
• Эмнэлгийн цэвэрлэх байгууламжийн хаягдал усыг дахин боловсруулах:Полиамид RO мембран нь TDS-ийг ~1 500 мг/л-ээс 90%-иар бууруулсан боловч нэвчүүлэх урсгал нь дэвшилтэт урьдчилсан боловсруулалт, оновчтой даралтын тохиргоогүйгээр 30 хоногийн хугацаанд 25%-иар буурсан байна.

Дүгнэлт
Тэжээлийн усны чанар нь RO мембраны гүйцэтгэлийг зохицуулах гол хүчин зүйл юм. Гадаргын ус нь хүчтэй тоосонцор болон NOM зайлуулах шаардлагатай; шорвог эх үүсвэр нь цахиур болон хатуулгийн хяналтыг шаарддаг; далайн усыг цэвэрлэх нь өндөр даралтын үйл ажиллагаа болон масштабын менежментийг тэнцвэржүүлэх ёстой; Бохир усны бохир ус нь нарийн чанд урьдчилан цэвэрлэх, тусгайлан тохируулсан цэвэрлэгээ хийхийг шаарддаг. Мембран материал, урьдчилан цэвэрлэх арга техник, бохирдлын бодит цагийн хяналт зэрэгт гарсан шинэчлэлүүд нь янз бүрийн усны чанарт RO-ийн уян хатан чанар, үр ашгийг дээшлүүлсээр байна. Эдгээр стратегийг тууштай хэрэгжүүлснээр RO-ийн тогтвортой үйл ажиллагаа, мембраны ашиглалтын хугацааг уртасгах, өндөр чанарын нэвчилтийг найдвартай үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.