Màng RO áp suất cực thấp là gì và nó hoạt động như thế nào?

Một Màng RO áp suất cực thấp là một bộ phận thẩm thấu ngược được thiết kế để đạt được khả năng loại bỏ muối tiêu chuẩn ở khoảng 2/3 áp suất vận hành của màng áp suất thấp thông thường. Chạy ở tốc độ khoảng 150 psi (1,03 MPa) thay vì 225 psi (1,55 MPa), nó vẫn mang lại tỷ lệ loại bỏ muối ổn định lên tới 99,5%, nghĩa là năng lượng bơm thấp hơn, bình chứa nhỏ hơn và giảm chi phí vận hành dài hạn cho bất kỳ hệ thống nào xử lý nguồn nước có TDS khoảng 2000 ppm.

Vì cần ít áp lực đẩy nước qua tấm màng nên dòng sản phẩm này thường là lựa chọn mặc định ở những nơi nước mặt, nước ngầm, nước máy hoặc nước đô thị cần khử muối sâu mà không tốn chi phí vốn cho trạm bơm cao áp. Nó được chế tạo từ vật liệu composite màng mỏng polyamit thơm, cùng loại hóa học được sử dụng trên hầu hết các thành phần màng RO công nghiệp hiện đại và nó được sản xuất cho hoạt động công nghiệp liên tục thay vì lọc tại điểm sử dụng chu kỳ ngắn.

Hiệu suất cốt lõi và các thông số vận hành

Ưu điểm nổi bật của thành phần màng RO áp suất cực thấp là nó có khả năng loại bỏ muối tương đương hoặc tốt hơn so với màng áp suất thấp tiêu chuẩn trong khi tiêu thụ ít năng lượng hơn đáng kể. Trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (dung dịch NaCl 1500 mg/L, 25 độ C, pH 7,5 đến 8,0, thu hồi 15%), một phần tử kích thước 8040 điển hình đạt được khả năng loại bỏ muối ổn định ở mức 99,5%, khả năng loại bỏ tối thiểu không thấp hơn 99,3% và lưu lượng thấm gần 2200 GPD tùy thuộc vào kích thước mô hình chính xác.

Khoảng cách giữa hai họ màng trở nên rõ ràng khi áp suất thử nghiệm được so sánh cạnh nhau. Màng áp suất thấp thông thường được đánh giá ở mức 225 psi, trong khi phiên bản áp suất cực thấp đạt được mục tiêu chất lượng nước tương tự ở mức chỉ 150 psi, giảm khoảng 1/3. Sự khác biệt đó trực tiếp làm giảm công suất cần thiết cho máy bơm cấp liệu và giảm độ dày thành ống, do đó giảm chi phí của đường ống và bình chịu áp lực.

Thông số kỹ thuật mô hình điển hình cho sử dụng công nghiệp

Các bộ phận cấp công nghiệp thường được bán ở hai kích cỡ vỏ, 4040 và 8040, tương ứng với các hệ thống quy mô nhỏ đến vừa và lớn. Phần tử 4040 có đường kính 4 inch và chiều dài 40 inch, trong khi phần tử 8040 có đường kính 8 inch và cùng chiều dài 40 inch. Cả hai đều phù hợp với bình áp suất tiêu chuẩn, do đó, việc nâng cấp khung trượt hiện có từ các bộ phận áp suất thấp thông thường lên các bộ phận áp suất cực thấp thường không yêu cầu thiết kế vỏ mới.

Số liệu về lưu lượng thấm là giá trị trung bình trong các điều kiện thử nghiệm ở nhiệt độ cấp liệu 25 độ C, áp suất thử nghiệm 150 psi, nồng độ NaCl 500 đến 2000 ppm và pH 7,5. Các phần tử riêng lẻ có thể sai lệch tới 15% so với mức trung bình được liệt kê, điều này là bình thường và được tính đến trong thiết kế hệ thống.

Màng RO áp suất cực thấp Element Series

Mỗi phần tử trong chuỗi được điều chỉnh để có sự cân bằng khác nhau về khả năng loại bỏ, lưu lượng và nước cấp, do đó, các nhà thiết kế hệ thống có thể kết hợp mô hình chính xác với đặc tính nước thô và mục tiêu sản xuất hàng ngày của họ.

ULP-4040HR

Từ chối cao

ULP-4040

Nhiệm vụ tiêu chuẩn

ULP-4040HF

Dòng chảy cao

ULP-8040-400HR

Hệ thống lớn

ULP-8040-400

Sản lượng cao

Nơi sử dụng màng RO áp suất cực thấp

Sự kết hợp giữa tiêu thụ năng lượng thấp và khả năng loại bỏ đáng tin cậy làm cho dòng màng này trở nên phù hợp với nhiều loại đường nước công nghiệp và đô thị. Bảng dưới đây liệt kê các lĩnh vực sử dụng nó thường xuyên nhất, cùng với mục tiêu chất lượng nước mà mỗi ứng dụng thường yêu cầu.

Trong các lĩnh vực như quang điện, pin lithium, thép, sản xuất điện, hóa chất, in và nhuộm, và xử lý hóa chất than, loại màng này thường loại bỏ 95 đến 99% muối hòa tan, chất keo, chất hữu cơ, vi khuẩn và chất gây sốt khỏi dòng cấp liệu, đóng vai trò là giai đoạn rào cản cốt lõi của toàn bộ quy trình xử lý nước.

Yêu cầu tiền xử lý và bảo trì hệ thống

Hiệu suất ổn định, lâu dài phụ thuộc rất nhiều vào những gì xảy ra trước khi nước đến màng. Nước cấp phải đáp ứng Chỉ số mật độ phù sa từ 5,0 trở xuống, độ đục dưới 1 NTU và mức clo tự do dưới 0,1 mg/L. Màng composite màng mỏng rất nhạy cảm với các chất oxy hóa, do đó, bất kỳ clo dư hoặc chất oxy hóa mạnh nào còn sót lại trong dòng cấp liệu sẽ làm hỏng cấu trúc lỗ màng theo thời gian, biểu hiện khi dòng thấm tăng lên kết hợp với việc loại bỏ muối giảm.

Một quy trình tiền xử lý tiêu chuẩn thường bao gồm lọc đa phương tiện để loại bỏ chất rắn lơ lửng và chất keo, hấp phụ than hoạt tính để loại bỏ clo và chất hữu cơ, và lọc hộp mực ở cấp độ 5 micron để loại bỏ mọi hạt còn lại. Các nguồn có độ cứng cao cần hệ thống định lượng chất làm mềm hoặc chất chống cặn để ngăn canxi cacbonat và cặn tương tự tích tụ trên bề mặt màng.

Bạn thực sự có thể tiết kiệm được bao nhiêu năng lượng

Tính kinh tế của việc chuyển sang màng áp suất cực thấp hầu như phụ thuộc hoàn toàn vào năng lượng của máy bơm. Lấy một trạm nước tinh khiết công nghiệp xử lý 1000 mét khối mỗi ngày làm ví dụ: giảm áp suất vận hành từ 225 psi xuống 150 psi làm giảm nhu cầu năng lượng của máy bơm cao áp khoảng 30 đến 40%. Với mức giá điện công nghiệp là 0,8 RMB/kWh và 8000 giờ hoạt động mỗi năm, điều đó có nghĩa là tiết kiệm điện hàng năm ước tính khoảng 150.000 đến 250.000 RMB.

Áp suất vận hành thấp hơn cũng bảo vệ phần cứng xung quanh màng. Ứng suất nén ít hơn trên tấm màng làm chậm tốc độ tăng chênh lệch áp suất theo thời gian và tải trọng cơ học nhẹ hơn trên đường ống và van giúp kéo dài tuổi thọ làm việc của chúng. Trong điều kiện hoạt động bình thường với tiền xử lý thích hợp, phần tử màng RO áp suất cực thấp công nghiệp thường tồn tại từ 3 đến 5 năm trước khi cần thay thế và đối với các hệ thống đô thị vận hành liên tục, khoản tiết kiệm tích lũy qua khoảng thời gian đó có thể giảm đáng kể tổng chi phí sở hữu.

Câu hỏi thường gặp