Nøkkelkunnskap og anvendelse av omvendt osmose-gjenvinning

Standard testgjenvinningsgrad, faktisk gjenvinningsgrad og systemgjenvinningsgrad for membrankomponenter er tre nøkkelbegreper innen omvendt osmoseteknologi. Standard testgjenvinningsgrad bestemmes av produsenter av membrankomponenter under standardforhold, for eksempel standard gjenvinningsgrad på 15 % for brakkvannsmembranelementene BW8040 og BW4040 for HID-merkede industrielle membraner, og 8 % for sjøvannsmembranelementene SW8040 og SW4040. Den faktiske gjenvinningsgraden bestemmes under faktisk bruk. For å forlenge levetiden til membrankomponenter og redusere forurensning, vil produsentene lage klare forskrifter. For eksempel bør den faktiske gjenvinningsgraden for et enkelt 8040-membranelement ikke overstige 18 %. I andre trinn av vannbehandling i omvendt osmose-systemer kan imidlertid den faktiske gjenvinningsgraden overstige 18 %, men det er best å kontrollere den under 20 %.

Systemgjenvinningsgraden refererer til den totale gjenvinningsgraden for hele omvendt osmose-enheten under faktisk drift. Den påvirkes av ulike faktorer som vannkvalitet, antall og arrangement av membrankomponenter. På grunn av det lille antallet membranelementer og den korte prosessen er gjenvinningsgraden for små omvendt osmose-enheter vanligvis lav. Tvert imot har jumbo industrielle omvendt osmose-enheter generelt en systemgjenvinningsgrad på 75 % eller mer, og noen ganger kan gjenvinningsgraden for andre trinns omvendt osmose til og med nå 90 %.

Når man streber etter høye systemgjenvinningsgrader, er det også viktig å unngå visse problemer. Slik som en reduksjon i avsaltingshastigheten for produktvann, økt risiko for utfelling av lett løselige salter og en reduksjon i komponentvannproduksjon på grunn av høyt osmotisk trykk i konsentrert vann. Derfor er det i praktisk drift nødvendig å kontrollere systemgjenvinningshastigheten på en rimelig måte for å sikre stabil drift og optimal ytelse for omvendt osmose-enheten.

Hvordan bestemme systemets gjenopprettingsrate?

For storskala industrielle omvendt osmose-enheter, på grunn av det store antallet membranelementer og den lange vannstrømningsbanen, er den faktiske systemgjenvinningsgraden vanligvis omtrent 75 %. I noen tilfeller, for eksempel når den innkommende vannkvaliteten er utmerket, kan gjenvinningsgraden for det sekundære omvendte osmosesystemet til og med nå opptil 90 %. Når man bestemmer systemets gjenvinningsgrad, bør følgende to punkter vurderes:

Lengden på seriekoblingen av membranelementet: Jo lengre seriekoblingslengden er, desto høyere kan systemets gjenopprettingshastighet være.

Konsentrert vannsirkulasjon og strømningshastighet: Hvis det ikke er konsentrert vannsirkulasjon, må gjenvinningshastigheten for membrankomponenter og -systemer bestemmes i henhold til spesifikke forskrifter.

I tillegg bør man i praktisk drift være oppmerksom på å unngå problemer som reduksjon i avsaltingshastigheten for produktvann, økning i risikoen for utfelling av mikroløselige salter og reduksjon i produksjon av komponentvann forårsaket av høyt osmotisk trykk i konsentrert vann. Derfor er rimelig kontroll av systemets gjenvinningshastighet avgjørende for å sikre stabil drift og optimal ytelse for omvendt osmose-enheter.

Formelen for å beregne utvinningsgraden for et omvendt osmosesystem er:

Gjenvinningsrate = (renvannsstrømningshastighet / matevannsstrømningshastighet) × 100 %

Blant disse refererer strømningshastigheten for rent vann til strømningshastigheten for renset vann oppnådd etter omvendt osmosebehandling, mens strømningshastigheten for matevann er den opprinnelige vannstrømningshastigheten som kommer inn i omvendt osmose-systemet. Denne formelen brukes til å kvantitativt beskrive hvor stor andel råvann som effektivt kan omdannes til renset vann under behandlingsprosessen i et omvendt osmose-system.