Όταν πολλοί άνθρωποι συναντούν για πρώτη φορά συστήματα επεξεργασίας νερού με μεμβράνες, η υπερδιήθηση, η νανοδιήθηση και η αντίστροφη όσμωση συχνά φαίνονται πολύ παρόμοια. Είναι όλες τεχνολογίες "φιλτραρίσματος μεμβράνης", όλες απαιτούν λειτουργία υπό πίεση-και ακόμη και η εμφάνιση του εξοπλισμού μοιάζει αρκετά. Ωστόσο, αφού εφαρμοστούν σε πραγματικά βιομηχανικά έργα, γίνεται σαφές ότι αυτές οι τρεις διαδικασίες επιλύουν στην πραγματικότητα εντελώς διαφορετικά προβλήματα. Μερικά είναι κατάλληλα για την επεξεργασία θολού νερού. Μερικά έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν τη σκληρότητα. ενώ άλλα χρησιμοποιούνται ειδικά για βαθιά αφαλάτωση.
Σε πολλά έργα, η υψηλή πίεση λειτουργίας, η συχνή ρύπανση της μεμβράνης και το αυξημένο κόστος λειτουργίας δεν προκαλούνται από προβλήματα εξοπλισμού καθαυτά, αλλά επειδή η σχέση μεταξύ UF, NF και RO δεν ήταν σαφώς κατανοητή κατά το πρώιμο στάδιο του σχεδιασμού.
Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των τριών συστημάτων μεμβράνης δεν είναι απλώς η "ακρίβεια φιλτραρίσματος"
Όταν πολλοί χρήστες καταλαβαίνουν για πρώτη φορά τα συστήματα μεμβράνης, το πρώτο πράγμα που παρατηρούν είναιακρίβεια φιλτραρίσματος. Η υπερδιήθηση έχει σχετικά υψηλή ακρίβεια φιλτραρίσματος. Η νανοδιήθηση είναι λεπτότερη. και η αντίστροφη όσμωση είναι η καλύτερη. Αλλά στις πραγματικές εφαρμογές μηχανικής, αυτό που πραγματικά έχει σημασία δεν είναι «ποιο φιλτράρει μικρότερα σωματίδια», αλλά μάλλον: τι ακριβώς αφαιρεί;
Για παράδειγμα, στον ίδιο κουβά με ακατέργαστο νερό, εκείμπορεί να είναι άμμος, σκουριά, αιωρούμενα στερεά, βακτήρια, κολλοειδή, οργανική ύλη, καθώς και ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου, άλατα, βαρέα μέταλλα και διαλυμένες προσμείξεις.Ωστόσο, οι στόχοι θεραπείας των συστημάτων UF, NF και RO είναι εντελώς διαφορετικοί.
Η υπερδιήθηση μοιάζει περισσότερο με "διαλογή ακαθαρσιών"
Η βασική λειτουργία ενός συστήματος υπερδιήθησης είναι να διαχωρίζει πρώτα τις "ορατές ή μολυσματικές-επιρρεπείς μεγάλες-σωματιδιακές ουσίες" από το νερό. Για παράδειγμα:
- Αιωρούμενα στερεά
- Κολλοειδή
- Ιζήματα και άμμος
- Μακρομοριακή οργανική ύλη
- Μερικά βακτήρια
Αυτές οι ουσίες είναι σχετικά μεγάλες σε μέγεθος και μπορούν να συγκρατηθούν άμεσα από τη μεμβράνη υπερδιήθησης. Ωστόσο, η υπερδιήθηση έχει ένα προφανές χαρακτηριστικό: δεν αφαιρεί τα διαλυμένα άλατα σε μεγάλη κλίμακα. Με άλλα λόγια, τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου καθώς και ορισμένα μεταλλικά άλατα στο νερό εξακολουθούν να διατηρούνται.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλοί χρήστες παρατηρούν ότι αν και το νερό γίνεται πολύ διαυγές μετά την υπερδιήθηση, η αγωγιμότητα δεν αλλάζει σημαντικά. Αυτός είναι επίσης ο λόγος που η υπερδιήθηση χρησιμοποιείται συχνά στο στάδιο της προεπεξεργασίας σε πολλά έργα επεξεργασίας νερού του συστήματος uf. Η πραγματική του αξία δεν είναι η τελική αφαλάτωση, αλλάμείωση του κινδύνου ρύπανσης για τα κατάντη συστήματα.
Η νανοφίλτρηση εισέρχεται στο στάδιο του «επιλεκτικού διαχωρισμού»
Εάν η υπερδιήθηση λύνει κυρίως το «πρόβλημα των μεγάλων σωματιδίων», τότε ένα σύστημα νανοδιήθησης έχει ήδη αρχίσει να αντιμετωπίζει το «πρόβλημα μερικού διαχωρισμού ιόντων». Αυτή είναι επίσης η πιο παρεξηγημένη πτυχή της νανοδιήθησης.
Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι η νανοδιήθηση είναι απλώς "μεταξύ υπερδιήθησης και αντίστροφης όσμωσης", αλλά στην πραγματικότητα, το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό της είναι ότιαρχίζει να παρέχει δυνατότητα επιλεκτικής αφαλάτωσης.Για παράδειγμα, στη βιομηχανική επεξεργασία νερού, ορισμένες πηγές νερού υψηλής-σκληρότητας περιέχουν μεγάλες ποσότητες ιόντων ασβεστίου και μαγνησίου. Εάν αυτά εισέλθουν απευθείας στα κατάντη συστήματα, μπορεί εύκολα να προκύψει κλιμάκωση.
Σε αυτό το σημείο, η νανοδιήθηση μπορεί κατά προτίμηση να αφαιρέσει ορισμένα δισθενή ιόντα διατηρώντας παράλληλα μέρος των μονοσθενών ιόντων. Επομένως, η νανοδιήθηση δεν μοιάζει ούτε με την υπερδιήθηση, η οποία δεν εκτελεί σχεδόν καμία αφαλάτωση, ούτε με την αντίστροφη όσμωση, η οποία εκτελεί βαθιά αφαλάτωση. Είναιπιο κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν "μέτριο διαχωρισμό".
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλά βιομηχανικά συστήματα αποσκλήρυνσης νερού δίνουν προτεραιότητα στις διαδικασίες NF. Επιπλέον, η νανοδιήθηση απαιτεί επίσης λειτουργία υπό πίεση-και παράγει εκκένωση συμπυκνώματος κατά τη λειτουργία. Επομένως, ο ρυθμός ανάκτησης και η επεξεργασία του συμπυκνώματος συνήθως εξετάζονται ταυτόχρονα κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού του συστήματος.
Η αντίστροφη όσμωση είναι η πραγματική διαδικασία «βαθιάς αφαλάτωσης».
Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ ενός συστήματος αντίστροφης όσμωσης και του UF ή του NF είναι ότι δεν είναι πλέον απλή διήθηση, αλλάβαθύς χωρισμός. Το RO έχει εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια φιλτραρίσματος. Επιτρέπει στα μόρια του νερού να περάσουν διατηρώντας τα περισσότερα άλατα, ιόντα και ίχνη ακαθαρσιών στην άλλη πλευρά της μεμβράνης. Με άλλα λόγια,υπερδιήθηση χειρίζεται κυρίως "σωματίδια"? Η νανοδιήθηση χειρίζεται κυρίως "μερικά ιόντα". ενώ η αντίστροφη όσμωση χειρίζεται απευθείας τις «περισσότερες διαλυμένες ουσίες».
Ως αποτέλεσμα, το RO χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικά συστήματα καθαρού νερού, υψηλής-καθαρότητας και υπερκαθαρού νερού. Ειδικά σε εφαρμογές διεργασιών υψηλών-προτύπων όπως τα ηλεκτρονικά, η κατασκευή ακριβείας καιφαρμακευτικά προϊόντα αντίστροφης όσμωσης, η αντίστροφη όσμωση έχει γίνει μια από τις βασικές τεχνολογίες.
Ωστόσο, πολλοί χρήστες παραβλέπουν ένα σημαντικό ζήτημα: όσο πιο ακριβές είναι το σύστημα RO, τόσο υψηλότερες είναι οι απαιτήσεις για την ποιότητα του νερού τροφοδοσίας. Εάν το ακατέργαστο νερό περιέχει υπερβολικά αιωρούμενα στερεά, κολλοειδή ή οργανικούς ρύπους, μπορεί εύκολα να προκληθεί ρύπανση της μεμβράνης. Επομένως, σε πραγματικά έργα μηχανικής, το RO σπάνια χρησιμοποιείται μόνο του.
Συνηθέστερα, ασυνδυασμένη διαδικασία «υπερδιήθησης + αντίστροφης όσμωσης».υιοθετείται. Η υπερδιήθηση στο μπροστινό-άκρο μειώνει το φορτίο μόλυνσης, ενώ το πίσω- RO εκτελεί βαθιά αφαλάτωση. Αυτό έχει γίνει μια ώριμη λογική διαδικασίας στα βιομηχανικά έργα.
Γιατί πολλά βιομηχανικά έργα χρησιμοποιούν UF, NF και RO μαζί;
Πολλοί χρήστες ρωτούν: δεδομένου ότι το RO έχει την υψηλότερη ακρίβεια, γιατί να μην χρησιμοποιήσετε απευθείας μόνο την αντίστροφη όσμωση; Ο λόγος είναι απλός. Τα συστήματα μεμβρανών δεν είναι «όσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια, τόσο πιο ευέλικτο είναι το σύστημα». Οντως,Όσο πιο ακριβές είναι το σύστημα, τόσο πιο ευαίσθητο γίνεται στις συνθήκες τροφοδοσίας του νερού.Εάν όλοι οι ρύποι αντιμετωπίζονται απευθείας από την RO:
- Η πίεση λειτουργίας αυξάνεται
- Η ρύπανση της μεμβράνης επιταχύνεται
- Η συχνότητα καθαρισμού αυξάνεται επίσης
Ως εκ τούτου, τα βιομηχανικά έργα δίνουν έμφαση στην «σταδιακή επεξεργασία».
Για παράδειγμα,Η υπερδιήθηση στο μπροστινό-άκρο αφαιρεί πρώτα τα αιωρούμενα στερεά και τα κολλοειδή, η ενδιάμεση νανοδιήθηση μειώνει μέρος της σκληρότητας και, τέλος, το RO εκτελεί βαθιά αφαλάτωση.Κάθε στάδιο χειρίζεται μόνο το πρόβλημα για το οποίο είναι καταλληλότερο. Ως αποτέλεσμα, ολόκληρο το σύστημα λειτουργεί πιο σταθερά. Προς το παρόν, πολλά iβιομηχανικά συστήματα υπερδιήθησηςαναπτύσσονται επίσης προς τη σπονδυλοποίηση και την αυτοματοποίηση. Ο βασικός τους στόχος δεν είναι απλώς να βελτιώσουν την ακρίβεια του φιλτραρίσματος, αλλά να ενισχύσουν τη λειτουργική σταθερότητα ολόκληρου του συστήματος μεμβράνης.
Μην εστιάσετε μόνο στο "Εάν το νερό φαίνεται καθαρό" κατά την επιλογή συστήματος
Πολλές εταιρείες πέφτουν εύκολα σε παρεξήγηση κατά το πρώιμο στάδιο επιλογής: εστιάζοντας μόνο στην τελική ποιότητα του νερού. Ωστόσο, αυτό που πραγματικά έχει σημασία στη βιομηχανική επεξεργασία νερού είναι εάν το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει σταθερά μακροπρόθεσμα. Αυτό συμβαίνει επειδή διαφορετικές διαδικασίες περιλαμβάνουν διαφορετικά:
- Κατανάλωση ενέργειας
- Ποσοστά ανάκτησης
- Κύκλοι καθαρισμού
- Λειτουργικές πιέσεις
- Δυνατότητες κατά της ρύπανσης-
Επομένως, ένας πραγματικά λογικός σχεδιασμός συστήματος συνήθως δεν αφορά την "επιλογή μόνο μιας μεμβράνης", αλλά τον συνδυασμό διαφορετικών τεχνολογιών σύμφωνα με τις συνθήκες του ακατέργαστου νερού. Για τους βιομηχανικούς χρήστες, ένας κατάλληλος συνδυασμός διεργασιών είναι συχνά πιο σημαντικός από ένα μεμονωμένο εξοπλισμό υψηλών-προδιαγραφών.