PAANO MAGDESIGN NG REVERSE OSMOSIS PLANT SA 10 STEPS
Ngayon, ipapaliwanag namin ang 10 hakbang ng pagdidisenyo ng reverse osmosis system. chunky ay propesyonal Halaman ng RO tagagawa mula sa Guangzhou, China. Nagdidisenyo kami ng higit sa +1000 reverse osmosis water purification system para sa komersyal at pang-industriyang aplikasyon.
Ngayon, sinusuri namin ang hakbang-hakbang na pagdidisenyo ng reverse osmosis plant.
1. Suriin ang Pinagmumulan ng Tubig ng Feed, Kahusayan ng Tubig ng Feed at Kalidad ng Ginamot na Tubig
Tulad ng alam mo na sa lupa, 2% lamang ng tubig ang sariwang tubig. Ang lahat ng iba pang tubig tulad ng tubig sa ilalim ng lupa, tubig ng ilog, tubig sa dagat, tubig sa karagatan, tubig sa lawa ay hindi angkop na direktang inumin o gamitin sa iyong aplikasyon. Dahil ang mga tubig na ito ay may mapanganib na inorganic at organic compounds, bacteria at virus. Kaya, kailangan nating linisin ang mga tubig na ito. Ang resulta ng pagsubok ay mahalaga para sa disenyo ng isang reverse osmosis plant.
Mayroon kang pinagmumulan ng tubig, dapat mo munang malaman ang tungkol sa iyong tubig. Ang pinakamahusay na paraan ay magpadala ng isang bote ng tubig upang subukan ang laboratoryo sa iyong lungsod.
Nagbibigay sila sa iyo ng isang resulta ng pagsusuri na katulad nito. Mula sa ulat na ito, suriin muna ang antas ng iyong TDS. Ang ibig sabihin ng TDS ay kabuuang dissolved solids, para sa higit pang mga detalye tungkol sa TDS, iminumungkahi kong panoorin mo ang aming video na ito. Inilagay ko ang link sa ibaba at dito.
Tungkol sa iyong aplikasyon, kung aling antas ng TDS ang gusto mong makuha para sa ginagamot na tubig. Tulad ng kung gumamit ka ng ginagamot na tubig para sa industriya ng parmasyutiko, ang antas ng TDS ay dapat na mas mababa sa 1 ppm, kung ito ay para sa patubig, ang antas ng TDS ay dapat na mas mababa sa 500ppm, kung ito ay para sa pag-inom, ang antas ng TDS ay dapat nasa paligid ng 100-500ppm.
2. Tukuyin ang uri ng daloy
Mayroong dalawang uri ng daloy. I-plug ang daloy at i-concentrate ang recirculation.
Karaniwan, ang lahat ng aming mga system ay patuloy na daloy ng plug. Sa daloy ng plug, ang tubig ng feed ay dumadaan nang isang beses sa system.
Dito makikita mo ang plug flow diagram. Ang tubig ng feed ay dumadaan sa mga elemento ng lamad, at nakakakuha ka ng tubig na tumagos at tumutok sa tubig. Ngunit kung minsan, kung maaari, upang madagdagan ang dami ng tumagos at kahusayan sa lahat ng sistema, ibinabalik namin ang puro tubig upang pakainin ang pinagmumulan ng tubig. Ang uri ng daloy na ito ay concentrate recirculation. Ito ay nakadepende sa puro water TDS level, lamad recovery rate at uri ng lamad. Kaya, ang uri ng daloy ay isa pang mahalagang criterion na disenyo ng isang reverse osmosis plant.
Dito, makikita mo ang diagram ng reverse osmosis system ng concentrate water recirculation type.
Tukuyin ang uri ng daloy na nangangailangan ng karanasan at teknikal na kaalaman.
3. Piliin ang Membrane at Uri ng Membrane
Sa disenyo ng isang reverse osmosis plant, ang mga elemento ay pumipili ayon sa feed water salinity, feed water fouling tendency, kinakailangang pagtanggi at mga kinakailangan sa enerhiya. Ang unang salik na dapat isaalang-alang ay ang pinagmulan ng feed. Kung ang feed ay maalat na tubig, dapat piliin ang mga uri ng BW ro lamad. Kung ang feed ay tubig dagat, Mga uri ng SW ro lamad dapat isaalang-alang. Ang TDS para sa brackish na tubig ay nasa pagitan ng 1000–15000 mg/l, at sa tubig-dagat ay higit sa 15000 mg/l. Samantala, ang mg/l at ppm ay parehong yunit.
4. Pagpili ng pagbabago ng disenyo
Ang mga kumpanya ng water treatment ay nagdidisenyo ng isang reverse osmosis plant patungkol sa tiyak na rate ng daloy ng permeate at rate ng pagbawi. Ang ibig sabihin ng recovery rate, kung gaano karaming porsyento ng feed water ang nagiging permeate treated water.
Ang kadahilanan na may pinakamalaking impluwensya sa disenyo ng sistema ng lamad, ay ang fouling at scaling tendency ng feedwater. Upang matuto nang higit pa tungkol sa fouling at scaling, iminumungkahi kong panoorin mo ang aming video, sa seksyon ng paliwanag at dito, ibinabahagi ko sa iyo ang link.
Ang isang sistema ng lamad ay dapat na idinisenyo upang ang bawat elemento ng system ay gumagana sa loob ng isang hanay ng mga inirerekomendang kondisyon sa pagpapatakbo upang mabawasan ang rate ng fouling at upang makatulong na maiwasan ang mekanikal na pinsala. Ang mga kundisyon ng pagpapatakbo ng elementong ito ay nililimitahan ng:
• maximum na pagbawi
• maximum permeate flowrate
• pinakamababang concentrate flowrate
• maximum na daloy ng feed
Narito mayroong isang talahanayan para sa flux rate, tungkol sa SDI (silt density index) ang ilang mga tagagawa ng RO membrane ay nagmungkahi ng mga rate ng flux, ngayon ay nakikita natin kung paano ito gamitin. Tulad ng mayroon kang tubig na balon, ang iyong SDI index ay mas mababa sa 3, ang iyong system average flux bilang L/m2.h ay 22 -29. Ang 22 ay ang pinakamababang rate ng flux at ang 29 ay ang maximum na rate ng pagkilos ng bagay, at ang maximum na rate ng pagbawi ng elemento ay 19%. Ang mga halagang ito ay mahalagang disenyo ng isang reverse osmosis plant.
5. Pagkalkula ng numero ng module
Upang makalkula ang numero ng module, kailangan nating malaman:
· Permeate flow (Qp) (m3/araw)
· Aktibong bahagi ng lamad, (Ae) (m2)
· Pagbabago ng disenyo, (f) (L/m2.h)
Ang permeate flow ay ang kapasidad ng iyong makina, gaano karaming tubig ang kailangan mo bawat araw. Membrane active area, makukuha mo ito mula sa membrane supplier RO membrane specification at design flux L/m2.h, ibinibigay ko na sa iyo sa table.
Pagkatapos matukoy ang uri ng module gaya ng SW o BW batay sa feed source at TDS, maaari kang pumili mula sa catalog. Makakakuha ka ng mahalagang impormasyon sa catalog gaya ng tinukoy na pagganap, Pangkalahatang paglalarawan ng produkto, at paggamit ng produkto, at mga paghihigpit.
Halimbawa, ginagamit namin ang Dupont Mga detalye ng elemento ng Filmtec BW30-400. Nag-iwan ako ng isang link, maaari mo ring i-download mula sa kanilang opisyal na webpage. Dito nakikita natin, ang aktibong lugar ay 37m2, ang permeate flow rate ay 40m3/d, ang pagtanggi ng asin ay 99%.
Dito rin, ang laki ng lamad ay makikita mo ito. Ang diameter (C) ay 7.9 pulgada, ito ay halos 8 at ang haba (A) ay 40 pulgada. Kaya ito ay tinatawag sa merkado bilang 8040.
Ngayon, gumawa kami ng isang halimbawa. Kaya, huwag kalimutan, kung nagdidisenyo ka ng isang reverse osmosis system na 250 hanggang 2000lph, dapat mong gamitin ang 4040 size lelement, 3000lph at higit pa, dapat mong gamitin ang 8040 size na elemento.
Upang kalkulahin ang numero ng elemento, nangangahulugan ito ng reverse osmosis membrane number, ginagamit namin ang equation na ito:
Equetion para sa bilang ng elemento:
Halimbawa, mayroon kaming well water, ang SDI index ay mas mababa sa 3. Sinusuri namin ang aming talahanayan. Ang flux rate ay 22-29, kung gusto mong kalkulahin ang maximum na bilang ng elemento, dapat mong gamitin ang 22, para sa minimum na bilang ng mga elemento, dapat mong gamitin ang 29.
Tulad ng kailangan natin ng tubig na 6000 litro kada oras. Ito ang aming permeate flow rate (Qp). Ang aming well water TDS ay mas mataas sa 10000ppm, ito ay maalat na tubig, pipiliin namin ang uri ng BW na lamad. Ito ang detalye ng elemento ng Dupont Filmtec BW30-400. Ang aktibong lugar ng elemento ay 37m2 (Ae). Ngayon, ginagamit namin ang equation at inilalagay ang numero sa equation para sa disenyo ng isang reverse osmosis plant.
Walang min= 6000/(37×29)= 7.3 = 6
Ne max = 6000/(37×22) =5.59 = 7
Tulad ng nakikita mo, para sa 6000lph system, maaari kang gumamit ng 6 na piraso ng RO membrane.
6. Pagkalkula ng Pressure Vessel number (Nv)
Kabuuang bilang ng mga pressure vessel na kailangan = (kabuuang bilang ng mga module) / (bilang ng mga module sa isang pressure vessel).
Ang kinakalkula na numero ay dapat na i-round up sa pinakamalapit na integer. Tulad ng nahanap mo ang numero 5.89, kaya maaari kang gumamit ng 6 na sisidlan. Para sa malalaking sistema, ang mga 6-element na sisidlan ay karaniwan, ngunit ang mga sisidlan na may hanggang 8 elemento ay magagamit. Para sa mas maliit at/o compact system, maaaring pumili ng mas maiikling sasakyang-dagat.
Maliit na sistema tulad ng 250, 500 litro kada oras, isang 4040 o dalawang 4040 na elemento lamang ang maaaring sapat.
Halimbawa, kung pupunta tayo sa ating 6000lph Reverse Osmosis System halimbawa, nalaman namin na kailangan namin ng 6 na ro membrane, kung pipiliin namin ang 2-element membrane housing, kailangan namin ng 3 membrane housing.
Samantala, ang pabahay ng lamad at mga sisidlan ng elemento ay magkapareho, bawat bansa ay gumagamit ng iba't ibang termino para dito.
7. Pagkalkula ng pagbawi (S) %
Ang pagbawi ay ang ratio ng daloy ng permeate sa daloy ng feedwater, ay kinakalkula bilang equation na ito.
Sa pagtaas ng pagbawi, ang presyon ay maaaring tumaas nang kaunti, ngunit ang brine ay magiging mas puro, na maaaring maging mas mahirap ang pagtatapon.
Sa sistema ng RO, ang pagbawi ay isang function ng pagtanggi sa asin. Kaya, ang mga kakayahan sa pagtanggi ng mga lamad ng RO ay tinukoy na may alinman sa isang porsyentong pagtanggi sa asin o isang halaga ng molecular weight cutoff (MWCO). Samakatuwid, ang pagtanggi ng asin ay karaniwang ginagamit para sa mga lamad ng RO bilang equation na ito:
Pagpapaikli
· Ang pagtanggi ay walang sukat at (ipinahayag bilang isang fraction).
· CP = konsentrasyon sa permeate,
· CF = konsentrasyon sa feed water.
Maaaring kalkulahin ang pagtanggi para sa maramihang parameter gaya ng TDS o conductivity.
Siguro mas mainam na ipaliwanag gamit ang isang halimbawa kung paano gamitin ang equation na ito sa disenyo ng isang reverse osmosis plant:
Tulad ng mayroon tayong maalat na tubig, ang TDS nito ay 12000ppm, at gusto nating makakuha ng permeate water para sa irigasyon bilang 500ppm. Gumagamit kami ng BW membrane at ang pagtanggi ng asin nito ay 97%.
Mayroon kaming equation:
Kung hindi mo alam kung paano gamitin ang pagkalkula ng logaritmic at exponential na numero, madali mong magagawa sa paraan ng pagsubok at error, sa paraang ito, binibigyan mo ng halaga ang S, para sa maalat na tubig system recovery rate sa pagitan ng 0.40 hanggang 0.70, kaya magsisimula tayo sa 0.45 , at nakita namin na 0.56 ang ibig sabihin nito ay 56% rate ng pagbawi.
8. Pagkalkula ng mga yugto
Tinutukoy ng bilang ng mga yugto kung gaano karaming mga pressure vessel ang magkakasunod, dadaan ang feed hanggang sa lumabas ito sa system at ma-discharge bilang concentrate. Ang bawat yugto ay binubuo ng isang tiyak na bilang ng mga pressure vessel na kahanay.
Dito, bibigyan kita ng dalawang mesa para sa maalat na tubig at tubig dagat. Maaari mong gamitin ang mga talahanayang ito upang pumili ng tamang numero ng mga yugto at rate ng pagbawi. Ngunit, karaniwan ay gumagamit kami ng ROSA o WAVE software upang matiyak ang bilang ng mga yugto.
9. Tukuyin ang ratio sa pagitan ng mga yugto (R)
Ang kaugnayan ng bilang ng mga pressure vessel sa mga kasunod na yugto ay tinatawag na staging ratio na ipinapakita namin sa R.
Para sa isang sistema na may apat na sisidlan sa una at dalawang sisidlan sa ikalawang yugto, ang ratio ng pagtatanghal ng dula ay 2:1. Kaya, ang isang sistemang may tatlong yugto na may apat, tatlo at dalawang sasakyang-dagat sa una, pangalawa at pangatlong yugto ayon sa pagkakabanggit ay may staging ratio na 4:3:2. Sa mga brackish water system, ang staging ratios sa pagitan ng dalawang kasunod na stages ay karaniwang malapit sa 2:1 para sa 6-element vessel at mas mababa kaysa sa mas maiikling vessel. Kaya sa dalawang yugto ng mga sistema ng tubig-dagat na may 6 na elementong sisidlan, ang karaniwang ratio ng pagtatanghal ng dula ay 3:2.
Samakatuwid, ang perpektong pagtatanghal ng isang sistema ay tulad na ang bawat yugto ay gumagana sa parehong bahagi ng pagbawi ng system, sa kondisyon na ang lahat ng mga pressure vessel ay naglalaman ng parehong bilang ng mga elemento. Kaya, ang staging ratio R ng isang system na may n mga yugto at isang system recovery S (bilang fraction) ay maaaring kalkulahin gamit ang equation na ito para sa disenyo ng isang reverse osmosis plant:
Ang bilang ng mga pressure vessel sa unang yugto Nv(1) ay maaaring kalkulahin gamit ang staging ratio R mula sa kabuuang bilang ng mga vessel Nv.
10. Balansehin ang Permeate Flow Rate
Ang permeate flow rate ng huling module ng isang system ay karaniwang mas mababa kaysa sa flow rate ng mga unang elemento. Kaya, ito ay resulta ng pagbaba ng presyon sa feed channel at ang pagtaas ng osmotic pressure mula sa feed hanggang sa concentrate.
Sa ilang partikular na kundisyon, ang ratio ng permeate flow rate ng unang elemento at huling elemento ay maaaring maging napakataas. Ang mga kundisyong ito tulad ng:
· Ang mataas na sistema ng pagbawi
· Mataas na kaasinan ng feed
· Mga lamad na may mababang presyon
· Mataas na temperatura ng tubig
· Bagong lamad
Ang layunin ng disenyo ng isang reverse osmosis plant
Ang layunin ng isang mahusay na disenyo ay upang balansehin ang daloy ng rate ng mga elemento sa iba't ibang mga posisyon nang naaayon. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng mga sumusunod na paraan:
• Pagpapalakas ng presyon ng feed sa pagitan ng mga yugto
• Maglagay lamang ng permeate backpressure sa unang yugto ng dalawang yugtong sistema
• Hybrid system: gumamit ng mga lamad na may mas mababang pagkamatagusin ng tubig sa mga unang posisyon at mga lamad na may mas mataas na pagkamatagusin ng tubig sa mga huling posisyon: hal. mataas na pagtanggi sa mga lamad ng tubig-dagat sa una at mataas na produktibong mga lamad ng tubig-dagat sa ikalawang yugto ng isang seawater RO system.
Gusto kong sabihin muli, Kung idinisenyo mo ang system ayon sa mga hakbang na ito, may posibilidad na ang dinisenyo na sistema ay may ilang mga problema. Kaya, kinakailangan na pag-aralan ang system gamit ang ilang software tulad ng ROSA o WAVE upang ayusin ang mga error. Dahil bilang tagagawa ng water treatment, lahat ng system, una, sinusuri namin ang software upang makita kung mayroong anumang problema sa disenyo nang naaayon. Napakahalaga, kung gusto mong matutunan kung paano gamitin ang mga software na ito, mangyaring sumulat sa komento.
Upang makakuha ng higit pang impormasyon tungkol sa disenyo ng isang reverse osmosis plant, maaari kang malayang makipag-ugnayan sa amin. Kung kailangan mo ng panipi, mangyaring punan ang form sa ibaba at makipag-ugnayan kami sa iyo sa lalong madaling panahon.