Analisis dan Penyelesaian untuk Penyedutan dalam Sistem Osmosis Songsang dan Ultrafiltrasi
I. Punca-punca Sifon
Kesan sifon dalam sistem membran biasanya disebabkan oleh masa henti sistem atau ketidakseimbangan tekanan. Punca-punca khusus adalah seperti berikut:
1. Didorong oleh Perbezaan Aras Cecair Semasa Waktu Henti
Apabila sistem dimatikan, pam masuk berhenti beroperasi, menyebabkan penurunan tekanan secara tiba-tiba pada bahagian masuk. Jika terdapat takungan aras tinggi dalam saluran paip air produk atau saluran keluar lebih rendah daripada pemasangan membran (contohnya, tangki air produk lebih tinggi daripada membran), perbezaan aras cecair akan menghasilkan daya penyedutan (ΔP = ρgh, dengan ρ ialah ketumpatan cecair, g ialah pecutan akibat graviti, dan h ialah perbezaan aras cecair).
Contohnya, jika perbezaan paras cecair antara tangki air produk dan pemasangan membran ialah 5 meter, perbezaan tekanan sifon boleh mencapai kira-kira 0.5 bar (ρ ≈ 1000 kg/m³, g = 9.8 m/s², ΔP = 1000 × 9.8 × 5 ≈ 49,000 Pa ≈ 0.49 bar).
2. Kekurangan Tekanan Belakang
Jika injap sehala atau peranti pengekalan tekanan tidak dipasang pada bahagian air produk, tekanan air produk mungkin jatuh di bawah tekanan air masuk selepas penutupan, menyebabkan Osmosis Songsang membran mengalami perbezaan tekanan songsang. Perbezaan tekanan songsang yang melebihi 0.5 bar pada membran RO boleh menyebabkan lapisan penyahgaraman membran terkelupas.
3. Kecacatan Reka Bentuk Saluran Paip
Jika saluran paip air produk mempunyai selekoh berbentuk U atau titik tinggi kekurangan injap bolong, gas boleh terkumpul semasa penutupan, mewujudkan vakum dan memburukkan lagi penyedutan. Contohnya, jika titik tinggi saluran paip melebihi 2 meter, risiko penyedutan meningkat dengan ketara.
4. Kebocoran Injap
Jika injap air masuk atau produk tidak ditutup rapat, kebocoran perlahan boleh menyebabkan perbezaan tekanan yang berterusan. Kadar kebocoran injap >1 L/min boleh mengekalkan penyedutan.
II. Data tentang Bahaya Penyedutan pada Sistem Membran
Membran RO: Perbezaan tekanan terbalik sebanyak 0.5 bar selama satu jam akan mengurangkan kadar penyahgaraman sebanyak 5%-8%. Jika ia mencapai 1 bar, membran mungkin rosak secara kekal.
Membran UfPenyedutan balik meningkatkan kadar kerosakan gentian membran gentian berongga, dengan kadar kerosakan meningkat tiga kali ganda pada perbezaan tekanan 0.3 bar.
III. Kaedah Utama untuk Memecahkan Sifon
1. Memasang Pemutus Sifon
Pasang injap pada titik tinggi dalam saluran paip permeat. Apabila tekanan jatuh di bawah nilai yang ditetapkan (contohnya, 0.2 bar), ia secara automatik menarik udara, memecahkan persekitaran vakum.
2. Memasang Injap Semak
Pasang injap sehala berganda pada saluran keluar permeat untuk memastikan ia tertutup apabila perbezaan tekanan belakang kurang daripada 0.1 bar. Gunakan injap sehala berbantukan spring dengan perbezaan tekanan permulaan yang rendah (≤0.1 bar).
3. Sistem Penyelenggaraan Tekanan
Gunakan injap pengatur elektrik atau injap tekanan balik untuk mengekalkan tekanan yang lebih tinggi pada bahagian permeat berbanding bahagian salur masuk. Contohnya, sistem UF berjaya menghapuskan penyedutan dengan memasang injap tekanan balik untuk mengekalkan tekanan balik melebihi 0.3 bar.
4. Mengoptimumkan Reka Bentuk Paip
Elakkan meletakkan saluran paip permeat pada titik tinggi. Perbezaan ketinggian maksimum disyorkan kurang daripada 1 meter. Jika kedudukan tinggi diperlukan, tambahkan injap bolong udara automatik (diameter ≥ DN15) pada titik tertinggi.
5. Kawalan Program
Semasa penutupan, injap salur masuk air ditutup dengan kelewatan (contohnya, dibiarkan terbuka selama 10 saat) dan digabungkan dengan injap ekzos pantas (masa tindak balas