Onesnaženje s silicijevim dioksidom v vašem sistemu reverzne osmoze (RO) stane vašo organizacijo več, kot si mislite. Soočanje z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida je izziv, zato je optimizacija učinkovitosti RO sistema za odstranjevanje silicijevega dioksida bistvena za ohranjanje kakovosti vode. Morda je najzahtevnejši vidik optimizacije učinkovitosti RO sistemov za odstranjevanje silicijevega dioksida sama kontaminacija. Še huje pa je, kako lahko poškoduje RO sistem in znatno poveča operativne stroške.

Kazalo:

• Razumevanje kremena in njegovega vpliva na RO sisteme
  • Kemija kremena v vodi
  • Mehanizmi obraščanja silicijevega dioksida v RO membranah
  • Kako preprečiti nastajanje kamna na silicijevem dioksidu
  • Napredne tehnologije predobdelave za izboljšanje RO učinkovitosti
  • Primeri iz resničnega sveta: Queensland CSG
  • Operativne prilagoditve za povečanje učinkovitosti
  • Kako spremljati svoj sistem
• Prava strategija za vaše podjetje
• Izbira prave strategije
  • Regulativne zahteve za upravljanje z vodami in trajnostne prakse
  • Maksimiranje obnovitve: zasnova in delovanje sistema
• Pogosta vprašanja o optimizaciji učinkovitosti RO sistema za odstranjevanje silicijevega dioksida
  • Kako lahko povečamo učinkovitost RO sistema?
  • Ali bo RO odstranil silicijev dioksid?
  • Kako odstraniti luske silicijevega dioksida v RO membrani?
  • Katere strategije je mogoče uporabiti za učinkovito odpravo vsebnosti silicijevega dioksida v kotlu?
• zaključek

Razumevanje silicijevega dioksida in njegovega vpliva na delovanje RO sistema

Kremen, ki je naravno prisoten v večini vodnih virov, vsebuje več vrst. Te težave se kažejo kot onesnaženje v sistemih industrijske in pitne vode, zlasti v zapletenih RO membranah.

Silicijev dioksid lahko zmanjša učinkovitost in življenjsko dobo opreme. Več strokovnjakov je obravnavalo posebnosti umazanije s silicijevim dioksidom v visokotehnoloških sistemih za čiščenje vode.

Kemija kremena v vodi

Silicijev dioksid obstaja v vodi v različnih oblikah. Sem spadajo raztopljeni (reaktivni), polimerni, koloidni in delci.

Obnašanje in struktura kremena v vodnem viru sta odvisna od več dejavnikov. Nekateri od njih vključujejo pH, temperaturo in prisotnost drugih ionov.

Silicijeva kislina (Si(OH)₄) je šibka kislina, vendar kemijska struktura kaže različne odvisnosti. Lahko polimerizira in tvori večje molekule pod določenimi vodnimi pogoji.

Tukaj je tabela, ki se vam bo morda zdela zanimiva:

Mehanizmi obraščanja silicijevega dioksida v RO membranah

Do obraščanja pride prek več različnih mehanizmov. Ti vključujejo odlaganje, polimerizacijo kremena in kopičenje.

Pri nizkih stopnjah nasičenosti odlaganje silicijevega dioksida povzroča monomerni silicijev dioksid. Vendar pa so pri visokih stopnjah nasičenosti vpleteni predvsem koloidni delci.

Površinske lastnosti membrane RO vplivajo tudi na stopnjo umazanije. Silicijev dioksid na pozitivno nabitih površinah RO se lahko pojavi v večji meri kot na nevtralnih ali inverzno nabitih površinah.

Uporaba tehnologije obdelave s katalitično aktivacijo, kot je (GCAT) z majhnim odmerkom specifičnega sredstva proti nabiranju kamnov, skupaj s filtracijo medijev v RO sistemih pomaga pri stabilizaciji silicijevega dioksida v vodi. To preprečuje nastajanje vodnega kamna iz mineralov trde vode s svojim nevtralizirajočim in disperzijskim učinkom.

Odlaganje kremena je močno odvisno od interakcij in nabojev. Polimerizacija raztopljenega silicijevega dioksida lahko ustvari goste filme.

Kako preprečiti nastajanje kamna na silicijevem dioksidu

Nenehno nabiranje silicijevega dioksida poškoduje vaše membranske površine. Čeprav lahko samo zaviralci praga preprečijo nastajanje silicijevega dioksida, se pojavljajo epizode vodnega kamna, ki zahtevajo spremljanje delovanja sistema in morebitne dodatke opreme.

Kemična čiščenja lahko povzročijo nadaljnje težave in izpade sistema skupaj s skrajšano življenjsko dobo membrane.

Napredne tehnologije predobdelave za izboljšanje RO učinkovitosti

Ptehnike ponovnega zdravljenja osredotočiti na optimizacijo učinkovitosti RO sistema za odstranjevanje silicijevega dioksida.

Z odstranitvijo teh mineralnih onesnaževalcev, preden dosežejo RO membrano, se učinkovitost delovanja sistema poveča, čas izpada pa je mogoče zmanjšati.

Predobdelava napajalne vode lahko vključuje prilagajanje dejavnikov, kot je pH vode, ali uporabo različnih postopkov obdelave. Ti pristopi lahko pomagajo upravljati, kako se silicijev dioksid obnaša v sistemu.

Specialized elektrokoagulacija je zmogljiva tehnologija trajnostnega zdravljenja. Raziskave tudi kažejo, da lahko EC znatno zmanjša količino koloidnega silicijevega dioksida in delcev silicijevega dioksida. To pa lahko zmanjša njihov vpliv na membrane reverzne osmoze.

Tukaj je celovita strategija:

• Uporaba G-CAT lahko pomaga preprečiti skaliranje, ki upočasnjuje sisteme. Ta korak znatno zmanjša kopičenje, kar pomaga pri bolj gladkem delovanju z višjimi stopnjami vračanja vode.
• Posebna sredstva proti vodnemu kamnu igrajo koristno vlogo pri delu s tehnologijo GCAT za sinergijsko razpršitev silicijevega dioksida med operacijami RO. Te skupne prednosti preprečujejo usedline mineralov, ki lahko blokirajo sistem, in ciljajo na morebitne težave pri večjem pretoku z nizkimi skupnimi raztopljenimi trdnimi snovmi.
• Napredni programi za modeliranje lahko določijo tveganja skaliranja za napajalno vodo. S temi programi, skupaj z optimizirano membransko programsko opremo, lahko proaktivno oblikujete ali prilagodite svoje sistemske operacije, da povečate zmogljivost in izboljšate stopnjo obnovitve sistema.
• Sistemi imajo koristi od uporabe naprednih dvostopenjskih tehnologij predobdelave.

Primeri iz resničnega sveta: ZDA

V puščavi na jugozahodu ZDA je aplikacija za pitno vodo obdelala znatne količine vode.

Čistilna naprava je pokazala, da njihova strategija varuje vire podzemne vode in lokalno zemljo. Na vsaki stopnji uporabljajo napredno tehnologijo in zagotavljajo, da vse, kar počnejo, zmanjša stres zaradi umazanije.

S skrbnim spremljanjem sistema z uporabo obstoječih sistemov in potrebnimi spremembami strategije je prišlo do pomembnih sprememb. Ti koraki so tej napravi omogočili, da doseže več kot 15-odstotno povečanje stopnje obnovitve sistema, kar sicer ne bi bilo mogoče.

Operativne prilagoditve za povečanje učinkovitosti

Dnevni odčitki normalizirajo kazalnike učinkovitosti tako, da upoštevajo spremembe slanosti napajalne vode, kar operaterjem daje boljše informacije. Operaterji lahko ugotovijo, kako dobro enota deluje brez zmede.

Vedno preverite in prilagodite glede na parametre vode. To vključuje koncentracije kremena, pH, temperaturo in tlak.

Kako spremljati svoj sistem

Spremljanje znakov zmanjšane učinkovitosti je bistvenega pomena. To vključuje redne preglede pretoka, tlaka in kakovosti permeata. Če opazite razlike, hitro ukrepajte, da ugotovite, kaj je narobe, da odpravite težavo in se vrnete na optimalno delovanje.

To vključuje pregled ključnih področij za izboljšanje učinkovitosti, ki so pojasnjena spodaj. To počnemo, da preverimo, ali ne spregledate zgodnjega znaka poškodbe membrane.

Tukaj so ključni deli:

• Upoštevajte smernice proizvajalcev RO sistemov glede pogostosti čiščenja. Pravilno vzdrževanje pomaga pri težavah, ki nastanejo zaradi nepopravljive škode, na primer s silicijevim dioksidom.
• Pri sistemih za optimizacijo RO skrbno spremljajte pogoje tlaka in pretoka ob upoštevanju priporočil proizvajalca. Ohranjanje delovanja črpalke znotraj ustaljenih razponov preprečuje nepotrebna popravila.
• Preverite vse komponente, ne samo stopnje pretoka, ampak tudi temperaturo sistema in pH, prilagodite dovod. Potrebni so rutinski nadzor in pregledi.
• Po potrebi očistite membrano, kot zahtevajo navodila proizvajalca. Z vzdrževanjem rutinskega vzdrževanja in ciklov čiščenja lahko sistem ostane čist, oprema pa deluje.
• Vedno vodite natančne, dobro dokumentirane dnevnike. Podrobne opombe v dnevniških datotekah z odčitki sistemskega tlaka vam pomagajo učinkovito spremljati delovanje. To lahko nakazuje trende delovanja, omogoča zgodnejšo zavest o težavah z vzdrževanjem in omogoča spremembe, preden se lahko pojavijo večje težave.

Prava strategija za vaše podjetje

Razmišljajte strateško, vendar ne hitite z delovanjem sistema RO in ne izvajajte prenagljenih sprememb. Prave rešitve so lahko odvisne od posebnih situacij, kot so kakovost izvirske vode ali regulativni pogoji, med drugimi možnimi težavami. 

Izbira prave strategije

Zgodnje ukrepanje lahko poveča učinkovitost RO sistema in stopnjo okrevanja. Prav tako lahko ohranja operacije znotraj proračuna, kar lahko zmanjša nepotrebne stroške. Proaktivno obravnavanje pomislekov namesto čakanja na napake bo verjetno vodilo do znatnih prihrankov pri stroških.

Tukaj je nekaj koristnih vpogledov za zmanjšanje težav:

Težave z vodnim virom, kot sta sestava in lokacija, se razlikujejo glede na delovanje in lahko povzročijo spreminjajoče se rezultate delovanja ali zanesljivosti. Izvorne vode vključujejo reke, jezera, podzemne tokove, morsko vodo ali kombinacije le-teh. Potrebno je redno testiranje vzorcev vode na ključne snovi, kot so kremen, pH, temperatura in mineralne soli. Analizirajte informacije, da naredite posebne prilagoditve v dovodnih rešitvah, s čimer pomagate nemoteno delovati brez težav, kot so nabiranje vodnega kamna, korozija ali zamašitev zaradi delcev, ki povzročajo obraščanje. Vedno poskusite izvajati ukrepe na podlagi simulacije testnega vzorca, da omogočite stabilne pogoje pred obdelavo in pomagate pri dolgoročnem delovanju brez težav. — Strokovni vpogled

Regulativne zahteve za upravljanje z vodami in trajnostne prakse

Trajnostna prizadevanja morajo upoštevati različne standarde, vključno z okoljskimi in poslovnimi, pri izvajanju izboljšav ali sprememb. Lahko se počutiš preobremenjenega.

Industrije, ki uporabljajo velikoserijsko opremo, osredotočeno na ohranjanje trajnostnega delovanja ob izpolnjevanju strogih potreb po porabi vode, bi se morale, vključno z regulativnimi zahtevami, osredotočiti na vključevanje energetsko prijaznih rešitev v njihove postopke čiščenja.

Pametno upravljanje pri izbiri ukrepov in opreme za zbiranje vode lahko omogoči minimalno odlaganje. S temi taktikami lahko učinkovito uskladite prizadevanja podjetja in podprete splošne cilje trajnosti podjetja.

Maksimiranje obnovitve: zasnova in delovanje sistema

Kot so mnogi ugotovili, mora biti sistem za čiščenje vode zasnovan in pravilno upravljan, da se optimizira čiščenje in stroški.

Premišljeno ravnovesje med dotokom surove vode in permeatom obdelane vode bo učinkovito določilo stopnje predelave v celotnem membranskem sistemu.

Sledenje pogojem (pretok/tlak) v vseh komponentah in rutinski pregledi vsake delovne vrednosti za različne enote opreme omogočajo hitro ukrepanje.

Sposobnost hitrega ukrepanja bo preprečila resne težave pred dragimi okvarami, kar bo menedžerjem zagotovilo podrobne informacije o procesu o učinkovitosti porabe vode.

To pomaga pri splošnih izboljšavah v velikih sistemih za več uporab. Enote je mogoče zamenjati med delovnim časom, ne da bi se morali ustaviti, na primer, ko bi bila potrebna celotna zaustavitev delovanja zaradi večjih težav.

Pravilna konfiguracija membranskega sistema pripomore k učinkovitosti pretoka vode v operacijah in lahko predvsem optimizira stopnjo obnovitve sistema.

Razmislite o tem kot o prilagajanju najboljših poti; oprema deluje, kot bi morala, in sčasoma se lahko pojavi manj težav z vzdrževanjem, kar na koncu zmanjša morebitne izpade zaradi nenadnih prekinitev. 

Upoštevajte celotno postavitev in ali postavitev izboljša zmogljivost izkoristka v vseh kombiniranih enotah. Ta odgovor zahteva veliko premislekov/vprašanj pri izbiri rešitev, zlasti za velike, zahtevne uporabe več vod. Tukaj ima en element več enot/konfiguracij, odvisnih od različnih dejavnikov.

Skupne operativne stroške boste morali natančno pretehtati in uravnotežiti dejavnike višjih kapitalskih stroškov, da boste lahko dosegli nižje dolgoročne operativne stroške. To se običajno ovrednoti med izboljšavami zasnove nadgradnje v trenutnem delovanju obrata, pri čemer se obravnavajo kratkoročni/dolgoročni cilji deležnikov podjetja, vključno s proizvodnjo in okoljsko skladnostjo.

zaključek

Izvajanje naprednih obdelav je potrebno za optimizacijo učinkovitosti RO sistema za odstranjevanje silicijevega dioksida. Izboljšati morate operativno uspešnost, vključno s spremljanjem skupnih stroškov, povezanih z vsako specifično konfiguracijo delovanja, da dobite vrednost iz katere koli naložbe.

Pravilne tehnike naredijo pomembno razliko, saj s temi izboljšanimi spremembami zagotavljajo dosledno RO upravljanje vode. Te spremembe omogočajo podjetjem, da dosežejo svojo sistemsko zmogljivost in optimizacija stroškov cilje, hkrati pa izpolnjuje tudi cilje trajnosti. 

Obrnite se na strokovnjake za čiščenje vode pri Genesis Water Technologies po e-pošti na customersupport@genesiswatertech.com ali po telefonu na 877 267 3699, da se pogovorite o posebnih izzivih v zvezi z aplikacijo. Naučite se, kako lahko napredne tehnologije predobdelave in metode strateške optimizacije Genesis Water Technologies izboljšajo delovanje vašega sistema, zmanjšajo operativne stroške in dosežejo vaše trajnostne cilje.

Pogosta vprašanja o optimizaciji učinkovitosti RO sistema za odstranjevanje silicijevega dioksida

Kako lahko povečamo učinkovitost RO sistema?

Izboljšanje učinkovitosti vključuje strategije v več razsežnostih. Za optimalno upravljanje onesnaževal morate upoštevati sistemske parametre, operativne spremembe in optimizacijo fizičnih elementov, kot je medijski filter ali drugi sistemi za predobdelavo.

Ali bo RO odstranil silicijev dioksid?

RO membrane uspešno ujamejo 97–99 odstotkov. Brez uporabe ustreznih praks predhodne obdelave taki sistemi ne bodo dosegli optimalnih rezultatov, saj morebitne zamašitve postanejo možne težave skupaj z visokimi operativnimi stroški.

Kako odstraniti luske silicijevega dioksida v RO membrani?

Ko se odkrije mineralni kamen v trdi vodi, lahko posebna čistila, kot so alkalna, pomagajo varno obnoviti funkcionalnost, če določena vrsta vodnega kamna zahteva več.

Priporočamo, da se izogibate močnim korozivnim snovem, razen če je to resnično potrebno, saj lahko povzročijo strukturne okvare membran.

Agresivna obdelava lahko tudi poškoduje ključne dele ali celoten sistem RO, odvisno od koncentracije/trajanja, skupaj z drugimi posebnimi tveganji za reakcijo materiala. 

Katere strategije je mogoče uporabiti za učinkovito odpravo vsebnosti silicijevega dioksida v kotlu?

Več načinov zdravljenja ima močne zmožnosti proti težavam/napakam koncentracije, s katerimi bi se sistemi lahko spopadali v svoji življenjski dobi, saj so dogodki kontaminacije vedno prisotni v vseh pogojih.

Tako fizična, kot je posebna uporaba filtrirnih medijev, kot elektrokoagulacija lahko zagotovita izboljšave pri ravnanju z velikimi količinami na podlagi prevodnosti izvorne vode.

Vključevanje obdelav, ki združujejo tehnologije, kot je tehnologija katalitične aktivacije G-CAT in posebna sredstva proti nabiranju vodnega kamna, lahko dodatno optimizirajo sanacijo silicijevega dioksida in drugih mineralov, ki tvorijo vodni kamen, zaradi zamašitve pretoka vode v membranskih sistemih.