Herstelsnelheid omgekeerde osmose

Fig.1, De basisfasen van het processchema voor omgekeerde osmose en de aandachtspunten voor het toepassen van strategieën om het RO-herstelpercentage te verbeteren

De terugwinningssnelheid van omgekeerde osmose wordt voornamelijk beïnvloed door de kwaliteit van het voer. De verontreinigingen zijn meestal anorganische zouten en organische stoffen die 1) de osmotische druk (π) verhogen en 2) de membranen van het systeem vervuilen.

Laten we het een beetje vanaf het begin nemen. Water kan worden ingedeeld volgens de Total Dissolved Solids (TDS) die het bevat in de volgende categorieën,


Dus hoe minder TDS je hebt, hoe minder druk je nodig hebt om het water door de poriën van de RO-membranen te duwen. Dit is de reden waarom BWRO tot 70-97% herstel kan bereiken (vooral bij nieuwe systeemconfiguraties) en SWRO is beperkt tot 35-45%. Als u te veel druk uitoefent op het membraan 1) kunt u neerslag van oververzadigde zouten creëren en 2) membranen hebben een barstdruklimiet (85 bar) die niet kan worden overschreden.

De anionen en kationen waaruit de TDS bestaat, hebben de neiging om minerale afzettingen op het oppervlak van de membranen te creëren. Dit gebeurt als gevolg van een fenomeen dat Concentratiepolarisatie wordt genoemd en dat de concentratie nabij het membraanoppervlak verhoogt tot ca. +20% wat kan leiden tot kristalvorming en dus kalkaanslag. Dit veroorzaakt,

• Drukverschil (ΔP)
• Permeaatstroom
• Permeaatkwaliteit

De gebruikelijke verdachten zijn slecht oplosbare zouten zoals CaCO3 (kalksteen), CaSO4 (gips) en als we oppervlaktewater hebben, barium, strontium en fluoriden. Ook moeten we rekening houden met verbindingen met een lage oplosbaarheid, zoals de Silica-concentratie.

Organische stoffen creëren een laag bovenop de membranen (biofilm) die hetzelfde effect heeft als scaling.

Sommige vervuilingen kunnen ook fysieke schade aan het membraan zelf veroorzaken, waardoor de prestaties en levensduur afnemen.

Schaalvorming en biofouling zijn de redenen waarom voordat het voedingswater de membranen bereikt, we een voorbehandeling toepassen die van geval tot geval verandert, maar in het algemeen wordt deze gevormd door patroonfiltratie, adsorptie, filtering, pH-aanpassing en antiscalante chemicaliën.

Ook passen wij chemische reinigingen (CIP's) toe die zo min mogelijk worden uitgevoerd en van geval tot geval worden ontworpen.

Om de beperkingen van ontzilting te overwinnen, hebben we een aantal trucjes in petto die kunnen worden gecategoriseerd als (Fig.1),

• Verbeterde voorbehandeling van voer
• Geavanceerde membraantechnologie
• Nieuwe stroomconfiguraties
• Pekelbehandelingstechnologieën

1) Verbeterde aanvoer voorbehandeling

Met nieuwe membraantechnologieën kan de voeding worden ontdaan van de problematische ionen die kalkaanslag veroorzaken. Een goed voorbeeld is het gebruik van NF-membranen voor het snijden van de bivalenten (Ca2+, Mg2+, SO42-) die zeker problemen zullen veroorzaken voor onze membranen. Zo kunnen we ervoor zorgen dat ons systeem beter en meer doordringt.

Een andere optie is het gebruik van antiscalants. Het zijn chemische additieven die een tijdsvertraging creëren tussen het bicarbonaat en de vorming van calciummagnesium, waardoor het water door het membraan kan gaan voordat kalkaanslag optreedt. Antiscalants zijn relatief goedkope producten en hebben geen extra kosten.

2) Geavanceerde membraantechnologie

Nieuwe membranen met verbeterde,Actief oppervlak

• Barstdruklimiet
• permeabiliteit
• Biofouling weerstand
• Spiraalgewonden diameter:

kunnen de efficiëntie van het systeem verhogen en water sneller terugwinnen dan hun voorgangers.

3) Nieuwe systeemconfiguraties

De industrie heeft nieuwe systeemconfiguraties bedacht die het mogelijk maken

• Concentraatrecirculatie
• Geconcentreerde enscenering
• Permeaat enscenering

4) Pekelbehandelingstechnologieën

In de afgelopen decennia is er veel moeite gedaan om zoveel mogelijk water uit het RO-concentraat (pekel) te halen en er zijn veel technologieën ontwikkeld die het systeem hebben geleid tot minimale of nul vloeistofafvoer

Elk van deze laatste optimalisaties kan helpen het systeem te optimaliseren en de waterterugwinningssnelheid te verhogen. Onze Lenntech-ingenieurs kunnen u de beste oplossingen bieden die geschikt zijn voor uw geval, waardoor de efficiëntie wordt verhoogd en de kosten worden verlaagd. Bel of mail ons en we helpen u graag verder met uw zaak.