Miks EDI esiots ei saa olla üksik{0}}pass RO?

1. Laialt levinud eksiarvamus

1.1 Kust pärineb "ühekordne-pass RO + EDI".

Kui paljud inimesed tõmbavad esimest korda ülipuhta vee (UPW) protsessivoogu, kirjutavad nad instinktiivselt "eeltöötlus → ühekordne-käik RO → EDI → poleerimine". Kombinatsioon tundub loogiline: RO on enamiku sooladest ja ioonidest juba blokeerinud, nii et EDI peab lihtsalt töö lõpetama. ADouble Pass RO süsteem EDI eeltöötluseksAlgajad jätavad selle sageli kõrvale kui "üle{0}}disain" -. Lõppude lõpuks tähendab teine-läbilaskmine RO veel ühte kõrgsurvepumpa-, veel ühte surveanuma-resti ja veel ühte energiakäiku. Miks mitte jääda ainult ühe pääsme juurde?

Selle väärarusaama allikas on lihtne: kõik on kuulnud, et "RO-l on väga kõrge soolaheidete tase" ja loomulikult eeldab, et "väga kõrge" tähendab "piisavalt kõrge". Kuid magestamise kõige karistavam osa on just "viimane fraktsioon". Üks -pääs RO blokeerib üle 99% kõigest, kuid see, mis otsustab, kas EDI kestab kaua ja töötab stabiilselt, on täpselt see osa, mis läbib. Süsteemi töökindluse panustamine sellele lekkele on iga EDI enneaegse vananemise loo tavaline ava.

1.2 Väärarvamuse taga olevad tegelikud kulud

Ühekordse -passiga RO permeaadi otse EDI-sse söötmine võib tunduda mõneks ajaks vastuvõetav takistusmõõturile, kuid probleemid ilmnevad mõne kuu pärast: virna pinge triiv, vaigu kõvenemine, kontsentraadi poolel tekkiv ketendamine ja puhastussageduse hüppeline tõus. Selleks ajaks, kui EDI moodul vananeb enneaegselt ja väljalaskeava takistus langeb spetsifikatsioonist välja, on põhjuse tuvastamine sageli võimatu - kas RO ei blokeerinud või EDI väsitab iseenesest? Oleme näinud liiga palju projekte, kus ühe sekundi-pääsme RO säästmiseks maksti hiljem kogu EDI pinu eluea ja korduva seiskamise hoolduse eest. Seda arvet ei arvutata pakkumise etapis peaaegu kunagi välja.

2. Esmalt looge intuitsioon: RO lükkab tagasi selle, mis on "laetud"

2.1 Kuidas membraan töötab

Et mõista, mida üks kord lekib, mõistke esmalt, mida RO membraan tegelikult blokeerib. Pöördosmoosimembraan- on sisuliselt "sõel, mis vaatab laengut ja suurust": laetud ioonide (naatrium, kaltsium, kloriid) puhul blokeerib see koos kõrge rõhu ja hüdraatunud raadiusega need tõhusalt; suurusega molekulide puhul püüab see ka kõige rohkem kinni. Kuid kui aine eksisteerib neutraalsel, laenguta ja membraani{3}}läbilaskval kujul, langeb tagasilükkamine kaljult alla. Probleem on selles, et looduslik vesi sisaldab mitmeid olulisi saasteaineid, mis on neutraalse pH juures täpselt laenguta.

2.2 Miks "viimane osa" on kõige raskem

Samuti on vastu{0}}intuitiivne punkt: olenemata sellest, kui kõrge on RO tagasilükkamine, on jääkkontsentratsioon võrdeline sööda kontsentratsiooniga. Mida suurem on sööda soolsus, seda suurem on absoluutne kogus, mis samal tagasilükkamisel läbi lekib. Seega pole "leke" mitte ainult proportsiooniprobleem, vaid ka absoluutne-massiprobleem. Äärmiselt kitsa tolerantsiga seadme (nt EDI) puhul on absoluutmass palju olulisem kui proportsioon - isegi miljondik kõvadusest koguneb kuude jooksul piisavalt, et moodustada vaigule koorik, mida tavaline puhastus ei saa täielikult eemaldada.

3. Mida Single{1}}pass RO tegelikult lekib?

3.1 Süsinikdioksiid: ainus gaas, mis kõnnib läbi membraani

Süsinikdioksiid on neutraalne gaasimolekul, mille RO membraan vaevu tagasi lükkab ja läbib koos permeaadiga otse läbi. Permeaadi poolel rekombineerub see veega süsihappeks, tõmmates pH alla ja juhtivuse üles. Teisisõnu, mida usinamalt eemaldab ühekordne -pääs RO sooli, seda silmapaistvamaks muutub CO₂ suhtelises mõttes -, sest kõik muu on kadunud, kuid see võttis tagaukse. See "happekoormus" langeb täielikult EDI-le, mille efektiivsus vabade hapete käsitlemisel on palju halvem kui ioniseeritud soolade käitlemisel. Veelgi peenemalt rikastab CO₂ ka EDI kontsentraadi poolelt, suurendades kaudselt pinget ja energiakasutust.

3.2 Ränidioksiid: tagasilükkamise määr, mis on ülehinnatud

Ränidioksiid on levinud looduslikus ja protsessivees; Üksik-pass RO poolt selle tagasilükkamine tundub korralik, kuid kui allavoolu on boiler või EDI, on nõue äärmiselt madal jääk. Siin on julm aritmeetika: isegi väga suure üldise eemaldamise korral ladestub jääkränidioksiid aeglaselt EDI iooni-vahetusvaigu pinnale ja virna kontsentraadi küljele. See ei ummista teid korraga; see veedab kuid, et ehitada kriitilistele komponentidele kõva kesta ja kui see on moodustunud, on rutiinsel puhastamisel raske seda täielikult eemaldada.

3.3 Boor ja nõrgalt ioniseeritud liigid: neutraalsena peaaegu tagasilükkamata

Boor eksisteerib boorhappena neutraalse pH juures - laenguta molekul, mille RO membraan tõrjub halvasti. Pikk nimekiri sarnastest nõrgalt ioniseeritud ainetest on neutraalsetes tingimustes "nähtamatud": membraan ei näe neid ega suuda neid kinni püüda. Ainult pH tõstmine, et ioniseerida need laetud vormidesse, saab membraan neid haarata. Ometi on ühe-passiga RO permeaat täpselt neutraalne--happe - suhtes, andes neile ainetele vaba läbipääsuakna. Üksinda on nende mõju piiratud, kuid boori-tundliku niisutamise või spetsiifiliste protsesside korral pole kogunemine tähtsusetu.

Pilt:Ühekordse-käiguga vs kahekordse-käiguga RO: mis lekib EDI-sse (CO2 / ränidioksiid / boor)

4. EDI ei ole "teine ​​ravimeetod" - See on poleer

4.1 Kuidas see töötab, muudab selle õrnaks

Elektrodeioniseerimine (EDI) on sisuliselt "elektriliselt regenereeritud sega{0}}kihi ioonivahetus": vesi voolab läbi vaiguga-täidetud lahjendatud kambrite, mis on piiratud katioon- ja anioon-selektiivsete membraanidega; alalisvooluväli tõmbab ioonid kontsentraadikambritesse, samal ajal kui vesi -lõhestab H⁺ ja OH⁻ vaiku pidevalt regenereerivad, nii et hapet ega leelist pole vaja. Mehhanism on elegantne, kuid see eeldab väga puhast sööta. EDI paistab silma "juba-puhta vee puhtamaks muutmises", mitte "veest, mis sisaldab veel lisandeid, päästmisega". Kui kõvadus, ränidioksiid, CO₂, kloor või orgaanilised ained ületavad taluvuse, kannatavad vaik ja kiht koos.

4.2 Tolerantsuse ületamise ahelreaktsioon

Kõvadusega ioonid moodustavad vaigu pinnal raskesti{0}}-pööratava katlakivi; ränidioksiid rikastab kontsentraadi poolelt ja koorib membraani ja vaigu; vaba kloor oksüdeerib otseselt membraani ja vaigu; orgaanika laotab vaigukihile biokile. Kumbki üksi ei ole saatuslik, kuid koos lõpetavad nad EDI mooduli ennetähtaegselt. Mis veelgi hullem, EDI-moodul on kallis ja kui see ebaõnnestub, peatub kogu UPW liin. Nii et "EDI voo kaitsmine" ei olnud kunagi tore-,-, - see on kogu liini päästerõngas. Tihti-jäetud tähelepanuta fakt: kui EDI moodul sureb, on see harva EDI enda süü; see on ees olev RO, kes ei suuda väravat jälgida.

5. Double Pass RO on EDI väravavaht

5.1 Teine läbimine{1}}kühveldab "lekitajad"

EDI eeltöötluse Double Pass RO süsteemi põhiidee on saata ühekordse -passiga RO permeaat läbi teise membraani massiivi. Kuna teine-läbivool on juba väga puhas (madal soolasisaldus, madal SDI), võib see töötada suure taastumisvõimega ja selle kontsentraat on piisavalt puhas, et naasta esimesse -läbivoolu -, nii et üldine veekadu on väike. Veelgi olulisem on see, et teine ​​käik annab "juba-puhtale veele sügava soolaeemalduslaki", surudes soola, ränidioksiidi ja boori jääksoola tasemeni, mida EDI suudab stabiilselt vastu võtta. See teine ​​pühkimine on ohutusvaru, mida üks kord ei saa kunagi anda.

5.2 Etappidevaheline pH tõstmine on tõeline trikk

See, mis teise{0}}läbilaskmise RO tõeliselt muudab, on keemiline etapp kahe etapi vahel. Enne kui esimene -permeaat siseneb teise läbipääsu, saab doseerida söövitavat ainet, et tõsta pH nõrga-aluselise vahemikku: lahustunud CO₂ muundub vesinikkarbonaadiks (laetud, membraani poolt tagasi lükatud) ning ränidioksiid ja boor nihkuvad neutraalsetelt molekulidelt laetud ioonideks (samuti tagasilükatud). See samm on peaaegu võimatu esimesel-läbimisel RO - toorvee kareduse skaala muutuks hetkel, mil pH tõuseb; kuid teine-passivoo on juba puhas, nii et pH tõstmine ei too kaasa katlakivi tekkeohtu. Seega on kahekäigulise RO-süsteemi väärtus EDI eeltöötlusel 70% teisel läbimisel ja 30% sellel pH-astmel; kumbki ei tööta ilma teiseta.

5.3 Degasifitseerimine kui teine ​​​​tee

Kui projektile ei meeldi söövitava aine doseerimine, võib membraankontaktor või vaakumdegasaator käikude vahel lahustunud CO₂ füüsiliselt eemaldada, alandades samuti teise -käigu happekoormust. See marsruut säästab doseerimist, kuid lisab ühiku ja on töö suhtes tundlikum. Kas pH tõstmine või degaseerimine lahendab sama probleemi - hoia CO₂ EDI-st eemal. Milline valida, sõltub teie veekvaliteedist, hooldusharjumustest ja doseerimisnõuetest,{5}}mitte sellest, kumb kõlab meeldivamalt.

6. Millal saate topeltpassi tegelikult vahele jätta

6.1 Harvad juhud, kui sööt on juba väga puhas

Kui toorvesi on juba kvaliteetse-pehmendatud vesi või pärast ranget eeltöötlust on nii CO₂ kui ka karedus äärmiselt madalad, võib ühekordse -käiguga RO permeaat asuda juba EDI tolerantsi aknas. Sel juhul on topeltsöödu sundimine tõepoolest üle-kujunduse. Kuid "väga puhas" on hüpotees, mida vee{5}}analüüsi aruanne peab võltsima, mitte vaikeeeldus, - enamus põlluvett pole nii ideaalne. Meie soovitatav järjekord: hankige kõigepealt aruanne, seejärel arutage konfiguratsiooni, mitte vastupidi.

6.2 Degas + selle asemel pehmendamine

Mõned projektid kasutavad esmalt kareduse eemaldamiseks ülesvoolu pehmendamist, seejärel degaseerimist CO₂ eemaldamiseks, tõmmates ühekordse -passiga RO läbi EDI aknasse. Sellised kompromissid toimivad konkreetsete vete puhul, kuid muudavad süsteemi keerukamaks ja hoolduse nõudlikumaks. Teisisõnu, topeltpassi vahelejätmine on hea, kuid peate nende "lekkinud näitajate" taastamiseks kasutama muid vahendeid, vastasel juhul jõuab arve lõpuks EDI-sse. Kompromiss ei ole lahutamine; see asendab ühe meetmete komplekti teisega ja kogu keerukus ei pruugi olla väiksem.

7. Operatiivkohtuotsuse raamistik

Destilleerige kõik ülaltoodud üheks täidetavaks otsusereal: kui teil on toorvee-aruanne, vaadake esmalt CO₂-d ja aluselisust -, kui see on kõrge, siis on ühekordse läbipääsuga permeaat happeline jaEDI veepuhastussüsteemkannatab, seega on teine ​​läbisõit (või degaseerimine) õigustatud; siis vaadake ränidioksiidi ja boori -, kui kõrge, astmetevaheline pH tõus on peaaegu kohustuslik, sest ainult ioniseeritud vorm lükatakse tagasi; Lõpuks vaadake allavoolu - katelde, farmaatsia ja mikroelektroonika puhtusenõudeid, kus teist korda ei saa vaevu kaubelda, samas kui tavalist protsessivett võib vee kvaliteedi osas paindlikult kahjustada.

Kui need kolm rida on vastatud, selgub, kas kasutada topeltsöödu ja millist etappi kasutada; alles jääb insenerlik kvantiteet. Selle raamistiku väärtus seisneb selles, et "kas vajame kahekordset läbimist" oletusest võltsitud inseneriotsustuseks -, nii et kui keegi teie konfiguratsiooni vaidlustab, saate osutada veearuandele ja sellele reale, selle asemel, et peituda teksti "tööstus teeb seda nii" taha.

Kui mäletate ainult ühte lauset: laske teisel-pass RO-l lahendada kolm asja, mille üks läbimine ei saa - CO₂, ränidioksiid, boor -, selle asemel, et käsitleda seda üleliigse investeeringuna "taas soolatus". Ainuüksi see üks lause blokeerib umbes pooled üle-disainidest ja pooled all{5}}kujundustest.

8. Sulgemine: veebilanss kõigepealt → vee klassifitseerimine järgmine → tagasimakse viimane

Naaske insenerimetoodika juurde: mis tahes EDI esi{0}}konfiguratsiooniga silmitsi seistes ärge kiirustage valima "ühe- või kahekäiguline".Kõigepealt määrake veebilanss- kui palju toorvett, kui palju kõikumist, kuhu kontsentraat läheb;seejärel hinnake vee kvaliteeti- hinnake toorvee CO₂, ränidioksiidi, boori, kareduse ja kloori sisaldust EDI tolerantsiakna suhtes, et näha, millisesse vahemikku üksik{1}}läbilaskvus langeb;lõpuks arvutage tasuvusaeg- weigh the second-pass RO kapitali ja energiat võrreldes EDI-mooduli eluea ja seiskamiskadudega, mida see võib säästa. Taihe Keskkonnakaitse on kogunud ulatuslikke tehnilisi juhtumeid kahekordse-pöördosmoosi ja EDI-eeltöötluse osas ning just selle "veebilansi - veeklassi - tasuvus" loogika abil aitab klientidel oma UPW liini kindlalt tolerantsusakna sisse lukustada, selle asemel, et pärast purunemist asju lappida.