Maaari bang salain ng reverse osmosis ang putik mula sa tubig?
Bilang isang advanced na paraan ng paggamot sa tubig,teknolohiya ng reverse osmosis (RO).ay malawakang ginagamit sa pagdalisay ng inuming tubig, desalination ng tubig-dagat, pang-industriya na wastewater treatment at iba pang larangan. Gayunpaman, sa harap ng ilang espesyal na kondisyon ng kalidad ng tubig, tulad ng maputik na tubig, epektibo pa rin ba ang teknolohiyang reverse osmosis?
Ang artikulong ito ay tatalakayin nang detalyado kung ang reverse osmosis ay maaaring magsala ng putik mula sa tubig, at pag-aralan ang mga teknikal na prinsipyo at praktikal na aplikasyon.
Ano ang teknolohiya ng reverse osmosis?
Bago talakayin kung ang reverse osmosis ay maaaring magsala ng putik, ito ay kinakailangan upang maunawaan ang mga pangunahing prinsipyo at gumaganang mekanismo ng reverse osmosis na teknolohiya. Ang reverse osmosis ay isang teknolohiya na gumagamit ng semipermeable membrane (karaniwan ay polyamide o polyester material) upang paghiwalayin ang mga natunaw na substance sa tubig. Ang semipermeable membrane ay nagpapahintulot sa mga molekula ng tubig na dumaan, ngunit hinaharangan ang mas malalaking dissolved substance, particle, ions, microorganisms, atbp. Samakatuwid, ang reverse osmosis system ay karaniwang ginagamit upang alisin ang mga dissolved salts, organic matter, heavy metal at iba pang maliliit na particle sa tubig.
Ano ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng reverse osmosis?
Una, ang tubig ay pretreated upang alisin ang mas malalaking suspendido na mga particle, sediment, atbp. Ang hakbang na ito ay karaniwang kinukumpleto ng isang sand filter o iba pang pisikal na kagamitan sa pagsasala. Ang ginagamot na tubig ay may presyon at dumaan sa isang semipermeable na lamad. Dahil sa maliit na sukat ng mga molekula ng tubig, maaari silang dumaan sa mga butas ng lamad, habang ang mga natunaw na asing-gamot, mikroorganismo at iba pang mga kontaminante ay hinaharangan sa kabilang panig ng lamad upang bumuo ng puro tubig. Sa wakas, ang purified water at concentrated water ay pinaghihiwalay, at ang tubig na dumadaan sa lamad ay nagiging purified water (tinatawag din na permeate water), at ang concentrated na tubig na hindi dumadaan sa lamad ay pinalalabas.
Ano ang komposisyon at katangian ng putik?
Ang putik ay isang masalimuot na halo, kadalasang binubuo ng tubig, mga pinong solidong particle (tulad ng lupa, buhangin, luad, atbp.) at mga organiko at di-organikong sangkap. Kabilang sa mga pangunahing katangian ng mud water ang mataas na labo, mataas na suspended solids content at mataas na lagkit.
Dahil sa malawak na hanay ng mga solidong laki ng butil sa putik, mula sa nano-scale clay particle hanggang sa micron-sized na sand particle, ang paggamot sa kalidad ng tubig na ito ay nangangailangan ng paggamit ng mahusay na solid-liquid separation technology. Sa karamihan ng mga kaso, ang mga hakbang sa paggamot ng mud water ay kinabibilangan ng sedimentation, flocculation, physical filtration, atbp., na may layuning alisin ang suspended matter at particulate matter sa tubig.
Maaari bang epektibong i-filter ng reverse osmosis ang putik?
Ang laki ng butas ng butas ngreverse osmosis membranesa pangkalahatan ay nasa pagitan ng 0.1 at 0.001 microns, na sapat upang harangan ang karamihan sa mga bakterya, mga virus at mga natunaw na ion. Gayunpaman, ang mga solidong particle sa putik ay kadalasang mas malaki kaysa sa hanay na ito, kaya sa teorya, maaaring harangan ng lamad ng RO ang mga particle na ito. Gayunpaman, sa aktwal na mga aplikasyon, ang direktang pagpasok ng mud water sa reverse osmosis system ay maaaring magdulot ng malubhang problema sa pagbabara ng lamad.
Ang epekto ng putik sa reverse osmosis membrane
● Pagbara ng lamad: Ang malalaking particle at mataas na lagkit sa putik ay madaling makabuo ng baradong layer sa ibabaw ng lamad, na hindi lamang makabuluhang bawasan ang daloy ng tubig, ngunit maaari ring magdulot ng mekanikal na pinsala sa lamad at pagkasira ng pagganap.
● Membrane fouling: Kahit na pretreated na mud water ay maaari pa ring maglaman ng fine suspended matter at organic matter, na dumidikit sa ibabaw ng lamad at magdudulot ng fouling ng lamad. Ang fouling na ito ay hindi lamang magbabawas sa pagkamatagusin ng lamad, ngunit paikliin din ang buhay ng serbisyo ng lamad.
● Tumaas na pangangailangan ng presyon: Upang makayanan ang pagbabara ng lamad, maaaring kailanganin ng system na taasan ang operating pressure, na hahantong sa pagtaas ng konsumo ng enerhiya at pagkawala ng kagamitan.
Ang kahalagahan ng mud pretreatment
Upang maiwasan ang pagbabara ng lamad at mga problema sa fouling, ang sistema ng reverse osmosis ay dapat na mabisang gamutin bago gamutin ang mud water. Ang mga hakbang sa paunang paggamot ay karaniwang kinabibilangan ng:
● Flocculation at sedimentation: Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga flocculant, ang mga pinong particle sa putik ay pinagsasama-sama sa mas malalaking particle at namuo, sa gayon ay binabawasan ang bilang ng mga particle na pumapasok sa reverse osmosis membrane.
● Multi-stage filtration: Bago ang reverse osmosis, ang tubig ay karaniwang sumasailalim sa maraming yugto ng pisikal na pagsasala (tulad ng sand filtration, carbon filtration, atbp.) upang alisin ang karamihan sa mga nakasuspinde na bagay at organikong bagay.
● Microfiltration o ultrafiltration: Sa ilang mga kaso, maaaring kailanganin munang tratuhin ang mud water gamit ang microfiltration o ultrafiltration. Ang dalawang teknolohiyang ito ay maaaring epektibong mag-alis ng malalaking particle at colloid sa tubig at magbigay ng mas malinis na tubig para sa reverse osmosis.
Mga hamon at solusyon sa mga praktikal na aplikasyon
Sa mga praktikal na aplikasyon, ang mga reverse osmosis system para sa paggamot sa mud water ay nahaharap sa maraming hamon, pangunahin na kabilang ang pagiging kumplikado ng system, mga gastos sa pagpapatakbo at mga kahirapan sa pagpapanatili. Una sa lahat, napakahalagang pumili ng angkop na sistema ng pretreatment batay sa tiyak na komposisyon at katangian ng tubig ng putik. Halimbawa, para sa tubig ng putik na may mataas na nilalaman ng buhangin, maaaring gumamit ng cyclone o grit chamber para sa paunang paggamot. Para sa mud water na naglalaman ng malaking halaga ng organikong bagay, ang organikong nilalaman ay maaaring bawasan sa pamamagitan ng activated carbon adsorption o biological treatment.
Pangalawa, ang paggamit ng mga anti-fouling membrane o espesyal na idinisenyong mga elemento ng lamad ay maaaring mabawasan ang epekto ng putik sa lamad sa isang tiyak na lawak. Bilang karagdagan, ang regular na paglilinis at pagpapanatili ng lamad ay ang susi din upang matiyak ang pangmatagalang matatag na operasyon ng system. Bilang karagdagan, sa panahon ng paggamot ng mud water, ang pagkonsumo ng enerhiya at mga gastos sa pagpapatakbo ng system ay medyo mataas dahil sa pangangailangan para sa multi-stage pretreatment at high-pressure na operasyon. Sa pamamagitan ng pag-optimize sa proseso ng pretreatment at pagpili ng energy-saving equipment, ang pagkonsumo ng enerhiya at mga gastos ay maaaring mabawasan sa isang tiyak na lawak.
Paghahambing ng reverse osmosis system sa iba pang paraan ng paggamot sa putik
Kung ikukumpara sa reverse osmosis, ang iba pang paraan ng paggamot sa putik tulad ng filter press, centrifugal separation at sedimentation tank ay mas angkop para sa direktang paggamot ng mud water. Ang mga pamamaraang ito ay maaaring epektibong mabawasan ang nilalaman ng putik sa tubig sa pamamagitan ng pisikal na paghihiwalay ng mga solidong particle at likido, sa gayon ay binabawasan ang pasanin ng kasunod na paggamot.
Pindutin ng filter at sentripugal na paghihiwalay
Ang filter press at centrifugal separation ay karaniwang kagamitan sa paggamot ng putik na naghihiwalay sa tubig at putik sa pamamagitan ng mekanikal na presyon o puwersang sentripugal. Bagama't ang mga pamamaraang ito ay mas mahusay kaysa sa reverse osmosis sa epekto ng paggamot, ang ginagamot na tubig ay maaari pa ring maglaman ng maliliit na nasuspinde na bagay at nangangailangan ng karagdagang paglilinis.
Mga tangke ng sedimentation at clarifier
Ang mga tangke ng sedimentation at clarifier ay gumagamit ng natural na gravity upang lumubog ang mga solidong particle sa putik, at sa gayon ay naglilinis ng tubig. Ang mga pamamaraan na ito ay simple upang patakbuhin at angkop para sa paggamot ng malakihang tubig ng putik, ngunit ang kahusayan sa paggamot ay nalilimitahan ng laki ng butil ng putik at ang daloy ng tubig.
Mga kalamangan ng reverse osmosis
Bagamanreverse osmosisnahaharap sa mga hamon sa paggamot sa mud water, mayroon itong hindi mapapalitang mga pakinabang sa pag-alis ng mga natunaw na asin, microorganism at mga organikong pollutant. Samakatuwid, sa mga praktikal na aplikasyon, ang mga sistema ng reverse osmosis ay kadalasang ginagamit kasabay ng iba pang mga pamamaraan ng paggamot sa putik upang makamit ang mas malawak na epekto sa paggamot ng tubig.