Pöördosmoosisüsteemi kasutamise määr määratakse üldiselt membraanimoodulite ja operatiivkogemuse toimimise põhjal. Kasutuskiirust saab üldiselt väljendada järgmiselt:
Esimese astme RO süsteemid: väikeste ja keskmise suurusega süsteemide (vähem kui kuus membraanimoodulit) jaoks seatakse kasutusasteks 50% kuni 75%.
Esimese astme RO süsteemid: suurte ja keskmise suurusega süsteemide jaoks on kasutamise määr seatud 75%.
Teise astme RO süsteemid: kasutusmäär on seatud üle 85%.
I. Lühike ülevaade kasutuskiirusest, ekstraheerimisfaktorist ja elektroodi polarisatsioonifaktorist
Kasutusmäära arvutamise valem:
R=(fp / ff) × 100%
Selles valemis tähistab FF vee sissevoolu RO membraanile (süsteem) (ühik: meetrid/tund).
FP - RO pöördosmoosi (RO) membraani (süsteem) vee tootmiskiirus (meetrid tunnis)
R - RO pöördosmoosi (RO) membraani (süsteem) kasutamise määr
Ekstraheerimisteguri arvutuste valem:
Vrd=1 ÷ (1 - r)
Vormi CF tähistab ekstraheerimise tegurit.
R - RO pöördosmoosi (RO) membraani (süsteem) kasutusaste.
Kontsentratsiooni polarisatsioonitegur
(üheastmelise RO jaoks) peaks olema väiksem või võrdne 1,2; (kaheastmelise RO jaoks) peaks olema väiksem või võrdne 1,4.
MÄRKUS. Üksiku RO -membraanimooduli maksimaalne kasutusmäär on traditsioonilises RO -süsteemis 15%, samas kui maksimaalne kasutusmäär on 15% * 1.2=18%. RO -süsteemi arendamisel kasutatakse kavandamisstandardina tavaliselt 15% ja selle väärtuse ületamise korral antakse häire välja.
Väikeste RO -süsteemide puhul, kus on vähem kui kuue membraanimooduli, saab ülaltoodud maksimaalse kasutusmiskiiruse piiranguid leevendada.
Ii. Millised tegurid mõjutavad RO süsteemi kasutamist?
RO-süsteemi kasutamist mõjutavad tegurid võib jagada neljaks põhikomponendiks: soolalahustuvalt lahustuv soola skaleerimine, elektroodide polarisatsioon, joone lõppkomponendi soolvee voolukiirus ja tasakaalustatud membraani voog. Iga komponendi olulised tegurid on järgmised:
Sõitvalt lahustuvate soolade struktuur on seotud lähtevee kvaliteedi ja selle ringlussevõtu kiirusega.
Elektroodide polarisatsioon viitab soola kontsentratsiooni suurenemisele membraanimooduli pinna soolvee küljel.
Line lõpukomponendi soolvee väljund peab olema piisav soolvee tõhusaks tühjendamiseks soolasisaldusega ja vähendada soolvee poole skaleerimise riski.
Membraani voog: tasakaalustatud membraanivool tagab esi- ja tagumiste moodulite ühtlase efektiivsuse, hoides ära liigse kasutamise või voo esinemise üheski moodulis.
Kombineeritud efektid ①, ② ja ③ tekivad liinimooduli soolveeküljel (lõplik moodul), kus kõige suurem on soolalahuse sümboliseerimise oht. Lahustoodete konstant (KSP) õhklikult lahustuvate soolade jaoks on võrdne lähtevee ekstraheerimise teguri ruutjuurega, mis on korrutatud elektroodi polarisatsioonifaktoriga (AB-tüüpi süvendavalt lahustuvate soolade korral on kuubik. Võttes näitena 75% kaltsiumvesinikkarbonaadi kasutamise kiirust, arvutatakse ekstraheerimistegur kui 1/(1-0,75) =4 ja elektroodi polarisatsioonitegur on 1,2, mille tulemuseks on vrd* =4.8 ja KSP on 23,04-kordne vesi (vesivarustus ja rida) Ks.
Arvestades, et ② saab käsitleda lühiajalise madalapingepuhastuse abil ning ③ ja ④ saab reguleerida tõhusa membraanimooduli joondamise kaudu, tüüpilises süsteemis mõjutab üldist RO kasutamise kiirust peamiselt lahustuva soolaga saastumise probleem. Selle piirang on ①, ② ja ③ kombineeritud mõju, samas kui lõpliku väärtuse määrab ainult süsteemi ekstraheerimise efektiivsus. Selles näites on maksimum umbes 23,04 korda ja minimaalne 16 korda.
Eeldusel, et süsteemi membraanimoodulid on joondatud küllastumisel, on taastumiskiirust mõjutav peamine tegur allika kvaliteet, eriti kaltsiumi ja alumiiniumsilikatite kogunemine. Kaltsium eksisteerib peamiselt kaltsiumkarbonaadi ja kaltsiumvesinikkarbonaadi kujul. Kaltsiumvesinikkarbonaadi akumuleerumine mängib tavaliselt otsustavat rolli, kui sulfaadi kontsentratsioonid ületavad märkimisväärselt pH (söe- ja keemiliste reovee tavaline esinemine). Muidu domineerib kaltsiumvesinikkarbonaadi akumulatsioon. Alumiinilaua akumuleerumist mõjutavad märkimisväärselt temperatuuri ja skaala ning korrosiooni inhibiitorid ning üldiselt ei mõjuta see süsteemi maksimaalset kasutamist (välja arvatud magneesiumkloriidirikka veeallikate puhul).
Allpool on tabel, mis näitab lahustumatu soola skaala kogunemise mõju kasutamispiiridele erinevates lähtevetes, mis on tuletatud puhtalt matemaatilistel arvutustel (LSI ja KSP). (Võttes arvesse elektroodi polarisatsiooni mõju, võivad tegelikud kasutuspiirid olla pisut kõrgemad kui tabelis esitatud väärtused.)
Ülaltoodud tabelist on selge, et paljudel juhtudel on kaltsiumkarbonaadi akumuleerumine süsteemi peamine tegur, mis piirab süsteemi kasutamist. Alumiinilaatsade muutub oluliseks ainult madalamate temperatuuride ja suurema magneesiumkloriidi sisalduse tingimustes ning nendes tingimustes mängib olulist rolli ka skaala ja korrosiooni inhibiitorite tõhusus. Seetõttu, kui andmete eelne töötlemise ajal ei kasutata vee pehmenemisseadmeid, on keeruline saavutada täieliku kasutusmäära 75% (isegi skaala ja korrosiooni inhibiitorite lisamisega). Kui aga vee pehmendamise seadmed on õigesti konfigureeritud (CA 2+ <0,03 mmol/L), väheneb kaltsiumi skaala kogunemise oht märkimisväärselt ja kogu kasutusmäära piirmäära ületab üldiselt 75%.
Iii. Järeldused ja soovitused (esmane pöördosmoosi süsteem)
A. Väikesed ja keskmise suurusega pöördosmoosisüsteemid (vähem kui kuus membraanimoodulit, kasutades süsteemi arhitektuuri märkimisväärselt):
Hea lähtevee kvaliteet (näiteks joogivesi): soovitatav on kasutada 60–66,7% (ekstraheerimistegur vahemikus 2,5 kuni 3). Vajadusel võib lisada pehmendavaid ja sklapinguvastaseid seadmeid.
Nõrga lähtevee kvaliteedi (näiteks ringlussevõetud vesi ja raua-süsiniku täiteained) jaoks on soovitatav kasutada 50–60%. Kui paigaldatakse pehmendus- ja skoorimisvastased seadmed, saab kasutusmäära suurendada 60–66,7%-ni.
B. Väikesed ja keskmise suurusega RO-süsteemid (6 kuni 20 membraanimooduliga on süsteem mõnevõrra piiratud):
Kvaliteetse lähtevee (nt joogivesi) puhul on soovitatav kasutada 66,7% -75% (ekstraheerimisfaktor 3-4). Vajadusel võib lisada pehmenemise ja skaala inhibeerimisseadmeid.
Madala kvaliteediga lähtevee (nt ringlussevõetud vesi ja raua-süsiniku täiteained) jaoks: soovitatav on kasutada 60–75% ning on vaja pehmenemis- ja skaala inhibeerimisseadmeid.
C. Väikesed kuni keskmise suurusega ja suuremad RO-süsteemid (20 või enama membraanimooduliga ei piira süsteem tavaliselt kasutamist, välja arvatud juhul, kui saidi piirangud on).
Kvaliteetse lähtevee (nt joogivesi) jaoks: soovitatav on kasutada 75% (ekstraheerimisfaktorit 4) ning on vaja pehmenemis- ja skaala pärssimisseadmeid.
Madala kvaliteediga lähtevee (nt ringlussevõetud vesi ja raua-süsiniku täiteained) puhul on soovitatav kasutada 60–75% ning on vaja pehmenemis- ja skaala pärssimisseadmeid.