Dlo ap koule nan manbràn nan anba presyon, men sèl ak matyè òganik pa ka pase epi yo bloke sou sifas manbràn an. Solitè "akimilasyon" sou sifas la manbràn gen yon konsantrasyon pi wo pase koule nan dlo esansyèl; sa a se polarizasyon konsantrasyon. Fòmasyon kouch fwontyè sa a gen yon enpak konplè sou sistèm nan.
Nan sistèm osmoz envès, rapò konsantrasyon solut nan sifas manbràn ak konsantrasyon nan koule dlo esansyèl la defini kòm faktè polarizasyon konsantrasyon. Nan pratik jeni, anjeneral kontwole anba a 1.2. Sepandan, yon fwa kanal manje a bloke oswa to koule a diminye, ka fasilman monte a 1.4 oswa menm 1.5. Sa vle di ke konsantrasyon sèl nan sifas manbràn se 40% -50% pi wo pase konsantrasyon sèl nan konsantre nou mezire.
Pou egzanp, ak dlo tipik salmad, lè konsantrasyon nan sèl konsantre esansyèl se 5000 mg / L, konsantrasyon lokal la nan sifas la manbràn ka rive nan 7000-7500 mg / L. Presyon osmotik se dirèkteman pwopòsyonèl ak salinite - pou chak ogmantasyon 1000 mg / L nan salinite, presyon osmotik la ogmante pa apeprè 0.07 MPa (0.7 bar).
Yon ogmantasyon 2500 mg/L nan konsantrasyon sifas rezilta nan yon plis prèske 0.18 MPa (1.8 bar) nan presyon osmotik. Pou sistèm manbràn dlo salmad opere nan 1.0-1.2 MPa, sa vle di ke 15% -18% nan presyon kondwi nèt la absòbe polarizasyon konsantrasyon.
Kantifikasyon pousantaj koule permeate ak to desalination:
Dapre manyèl manbràn manifakti manbràn teknik (lè l sèvi avèk seri DuPont FilmTec kòm yon egzanp), ak yon diminisyon 15% nan to koule manje ak yon ogmantasyon nan soti nan 1.2 a 1.4, to a koule sistèm permeate ap diminye pa 12% -18% nan mòd presyon konstan. Sa a se pa akòz fouling manbràn, men pito fòs la kondwi efikas ke yo te konpanse.
Konsènan to desalinasyon, pou chak ogmantasyon 0.1 nan, pèmeyabilite NaCl ogmante pa apeprè 20% -30%. Lè pousantaj desalinasyon yon manbràn dlo nòmal se 99.5%, konduktiviti pèmeat la se apeprè 10-15 µS/cm.
Lè polarizasyon konsantrasyon grav, konduktiviti pèmeat la ka monte a 30-50 µS/cm. Pou yon sèl-etap sistèm osmoz envès ak yon kabann melanje, sa a ta ka vle di sik la rejenerasyon kabann melanje konprese soti nan 72 èdtan nan mwens pase 24 èdtan, double asid ak konsomasyon alkali.
Echèl Risk:
Endèks Saturasyon Langgerile (LSI) nan kabonat kalsyòm anjeneral fèt pi ba pase 1.8 (ak inibitè echèl). Polarizasyon konsantrasyon ogmante konsantrasyon nan sifas manbràn, sa ki lakòz yon valè LSI aktyèl 0.5-1.0 pi wo pase koule dlo a esansyèl.
Nan yon pwojè reyitilizasyon dlo ize, LSI nan konsantre esansyèl te 1.6. Ajoute inibitè echèl yo ta dwe an sekirite selon konsepsyon, men pandan operasyon an, diferans presyon nan eleman manbràn tèminal la ogmante soti nan 10 psi a 25 psi nan twa mwa. Diseksyon revele kristal kabonat kalsyòm sou sifas manbràn, ak yon sifas mezire LSI kòm yon wo 2.4-2.7, yon konsekans dirèk nan fwontyè kouch konsantrasyon akimilasyon.
Echèl sulfat se menm plis sansib. Pwodwi solubilite (Ksp) silfat kalsyòm se apeprè 2.4 × 10⁻⁵ (25 degre). Lè faktè polarizasyon konsantrasyon an se 1.4, pwodwi ion sifas la ka fasilman depase Ksp pa 1.2-1.5 fwa, ki mennen ale nan fòmasyon kristal. Yon fwa kristal presipite, netwayaj chimik souvan mande sikilasyon pou 6-8 èdtan oswa plis, ak yon netwayaj sèl ka pèmanan diminye to desalinasyon an pa 0.5%-1%.
Estanda kontwòl pou paramèt opere:
Nan direktiv konsepsyon eleman manbràn yo, pousantaj koule final la konsantre se endikatè kontwòl debaz la. Pou eleman manbràn 8-pous, pousantaj koule konsantre pou chak inite se tipikman pa mwens pase 3.6 m³ / h.
Lè to koule a desann pi ba pase 3.0 m³/h, fòs sizayman sifas manbràn la diminye soti nan apeprè 250-300 s⁻¹ rive alantou 150 s⁻¹, sa ki lakòz yon ogmantasyon siyifikatif nan epesè kouch fwontyè.
Done mezi aktyèl yo montre ke nan pwen sa a, valè a ka sote soti nan nòmal 1.15-1.2 a plis pase 1.35, ak pousantaj desalination sistèm lan pral montre yon diminisyon obsèvab nan 1-2 semèn.
Pousantaj rekiperasyon ak polarizasyon konsantrasyon:
Pou yon sèl -stèm osmoz envès, ogmante pousantaj rekiperasyon an soti nan 50% a 75% ogmante valè eleman manbràn final la pa apeprè 0.1-0.15. Se poutèt sa sistèm yo anjeneral fèt ak de oswa menm twa etap, ak pousantaj rekiperasyon chak etap kontwole nan 40% -50%. Pousantaj rekiperasyon an jeneral ogmante lè yo ajoute plis etap, olye ke pa peze pousantaj rekiperasyon an nan yon sèl etap.
Anpil aksidan operasyonèl rive paske, nan lide "pwodwi plis dlo," to rekiperasyon an ogmante soti nan 75% a 80%, sa ki lakòz valè final la depase 1.5, ki mennen nan dekale alam nan yon mwa.