Kerosakan Tekanan Balik dan Pengesanan Pengeluaran Air dalam Operasi Osmosis Songsang
Saya. Membran Osmosis Songsang struktur dan mekanisme pembentukan tekanan balik
Unsur membran osmosis songsang yang biasa menggunakan struktur komposit tiga lapisan: lapisan bawah ialah lapisan sokongan bukan tenunan dengan ketebalan kira-kira 100μm, bahagian tengah ialah lapisan berfungsi poliamida (lapisan PA) dengan ketebalan 45μm, dan lapisan atas ditutup dengan lapisan pelindung polisulfon 0.2μm. Lapisan PA membentuk struktur rangkaian bersilang padat melalui proses pempolimeran antara muka, yang merupakan lapisan teras untuk merealisasikan fungsi penyahgaraman. Di bawah keadaan kerja biasa, tekanan masuk hendaklah dikekalkan pada 1.0-1.5MPa (bergantung pada kualiti air), dan aliran air hendaklah meresap dari permukaan filem ke paip pengeluaran.
Apabila sistem ditutup atau paip pengeluaran air tersumbat, jika tekanan balik (tekanan sisi pengeluaran air) melebihi tekanan masuk 0.05MPa, osmosis terbalik akan berlaku.
Data eksperimen menunjukkan bahawa apabila tekanan balik mencapai 0.1MPa, kekuatan ikatan antara lapisan PA dan lapisan sokongan berkurangan sebanyak 40%, mengakibatkan peningkatan ketara dalam risiko pelucutan antara lapisan. Fenomena ini amat ketara pada hujung sistem - pengumpulan tekanan osmosis pada elemen membran hujung boleh sehingga 2-3 kali ganda daripada elemen hadapan supaya kira-kira 78% kerosakan tekanan balik berlaku dahulu pada elemen membran hujung segmen terakhir.
II. Ciri-ciri kerosakan tekanan balik dan kaedah pengesanan
Apabila kerosakan tekanan balik berlaku, sistem tersebut menunjukkan ciri-ciri tipikal berikut:
Penurunan kadar penyahgaraman yang tidak normal: kadar penyahgaraman elemen membran yang rosak boleh menurun daripada 99.5% kepada di bawah 95%
Lonjakan pengeluaran air: Disebabkan kerosakan struktur membran, pengeluaran air bagi satu membran mungkin meningkat sebanyak 30-50%
Perubahan perbezaan tekanan: perbezaan tekanan antara segmen turun naik lebih daripada 0.02MPa/j
Pemeriksaan di tapak boleh dilakukan dengan dua cara:
Kaedah pengasingan segmen: Asingkan bahagian paip pengeluaran mengikut bahagian, pantau perubahan kadar penyahgaram, dan kunci bahagian yang rosak (julat ralat ±5%).
Kaedah kuar konduktif: Arus terus 500V digunakan untuk mengesan nilai konduktif elemen membran, dan nilai konduktif titik yang rosak akan meningkat kepada 3-5 kali ganda nilai normal.
Apabila elemen membran yang rosak dibedah, kerosakan fizikal yang jelas dapat dilihat: lipatan selari (jarak kira-kira 2-3mm) muncul di bahagian luar paip pengeluaran, lapisan PA menunjukkan pengelupasan "sisik ikan" (kawasan pengelupasan > 30% dinilai sebagai kerosakan tekanan balik), dan retakan jejari muncul di lapisan sokongan.
III. pencegahan dan rawatan kerosakan tekanan
Menurut Persatuan Teknologi Membran Amerika (AMTA), 80% kecederaan tekanan belakang adalah disebabkan oleh kecacatan reka bentuk sistem, terutamanya yang tercermin dalam:
Diameter paip pengeluaran yang tidak mencukupi (kadar aliran yang disyorkan Tiada kemungkinan untuk pembaikan sepenuhnya elemen membran yang rosak. Walau bagaimanapun, dengan mengukuhkan proses ikatan tepi (20% lebih banyak epoksi), elemen filem anti-tekanan belakang yang baharu boleh meningkatkan kapasiti tekanan anti-tekanan belakang kepada 0.15MPa, dengan peningkatan kos yang sepadan sebanyak kira-kira 15%.
Dengan mengoptimumkan reka bentuk sistem dan mengukuhkan pemantauan operasi, kadar kegagalan tekanan balik sistem terbalik dapat mengurangkan Sistem Osmosis boleh dikurangkan daripada 12% kepada kurang daripada 3% setiap tahun, sekali gus memanjangkan hayat perkhidmatan elemen membran dengan ketara kepada lebih daripada 5 tahun. Ini memerlukan pewujudan sistem perlindungan lengkap dalam prarawatan kualiti air, kawalan tekanan, penyelenggaraan penutupan dan pautan lain untuk memastikan operasi teknologi osmosis songsang yang berterusan dan cekap.
