CARA MERANCANG TANAMAN REVERSE OSMOSIS DALAM 10 LANGKAH
Hari ini, kami akan menjelaskan 10 langkah mendesain sistem osmosis balik. tebal profesional Pabrik RO produsen dari Guangzhou, Cina. Kami merancang lebih dari +1000 sistem pemurnian air reverse osmosis untuk aplikasi komersial dan industri.
Sekarang, kami memeriksa langkah demi langkah merancang pabrik reverse osmosis.
1. Mengevaluasi Sumber Air Umpan, Kualitas Air Umpan dan Kualitas Air yang Diolah
Seperti yang Anda ketahui bahwa di bumi, hanya 2% air yang merupakan air tawar. Semua air lainnya seperti air bawah tanah, air sungai, air laut, air laut, air danau tidak cocok langsung diminum atau digunakan dalam aplikasi Anda. Karena perairan ini mengandung senyawa anorganik dan organik yang berbahaya, bakteri dan virus. Jadi, kita harus memurnikan air ini. Hasil pengujian penting untuk merancang pabrik reverse osmosis.
Anda memiliki sumber air, pertama Anda harus tahu lebih banyak tentang air Anda. Cara terbaik adalah mengirimkan satu botol air ke laboratorium uji di kota Anda.
Mereka memberi Anda hasil analisis seperti ini. Dari laporan ini, periksa dulu level TDS Anda. TDS berarti total padatan terlarut, untuk lebih jelasnya tentang TDS, saya sarankan Anda untuk menonton video kami ini. Saya meletakkan tautan di bawah dan di sini.
Sehubungan dengan aplikasi Anda, tingkat TDS mana yang ingin Anda capai untuk air olahan. Seperti jika Anda menggunakan air olahan untuk industri farmasi, kadar TDS harus kurang dari 1 ppm, jika untuk irigasi, kadar TDS harus kurang dari 500ppm, jika untuk minum, kadar TDS harus sekitar 100-500ppm.
2. Tentukan jenis aliran
Ada dua jenis aliran. Pasang aliran dan resirkulasi konsentrat.
Biasanya, semua sistem kami adalah aliran plug terus. Dalam aliran sumbat, air umpan melewati sistem sekali.
Di sini Anda melihat diagram aliran plug. Air umpan melewati elemen membran, dan Anda mendapatkan air perembesan dan air konsentrat. Namun terkadang, jika memungkinkan, untuk meningkatkan kuantitas permeat dan efisiensi di semua sistem, kami mengirimkan kembali air pekat ke sumber air umpan. Jenis aliran ini adalah resirkulasi konsentrat. Itu tergantung pada tingkat TDS air pekat, tingkat pemulihan membran dan jenis membran. Jadi, tipe aliran adalah kriteria penting lainnya untuk mendesain pabrik reverse osmosis.
Di sini, Anda dapat melihat diagram sistem reverse osmosis tipe resirkulasi air konsentrat.
Menentukan jenis aliran membutuhkan pengalaman dan pengetahuan teknis.
3. Pilih Membran dan Jenis Membran
Dalam merancang pabrik reverse osmosis, unsur-unsur dipilih berdasarkan salinitas air umpan, kecenderungan pengotoran air umpan, rejeksi yang diperlukan, dan kebutuhan energi. Faktor pertama yang harus diperhatikan adalah sumber pakan. Jika pakannya adalah air payau, membran ro jenis BW harus dipilih. Jika umpannya adalah air laut, SW jenis membran ro harus diperhatikan. TDS untuk air payau antara 1000–15000 mg/l, dan di air laut lebih dari 15000 mg/l. Sedangkan mg/l dan ppm adalah satuan yang sama.
4. Pemilihan fluks desain
Perusahaan pengolahan air merancang pabrik reverse osmosis sehubungan dengan laju aliran permeat spesifik dan laju pemulihan. Tingkat pemulihan berarti, berapa persen air umpan menjadi meresap ke dalam air yang diolah.
Faktor yang memiliki pengaruh terbesar pada desain sistem membran adalah kecenderungan fouling dan scaling dari feedwater. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang fouling dan scaling, saya sarankan Anda untuk menonton video kami, di bagian penjelasan dan di sini, saya membagikan tautannya dengan Anda.
Sistem membran harus dirancang sedemikian rupa sehingga setiap elemen sistem beroperasi dalam kisaran kondisi operasi yang direkomendasikan untuk meminimalkan tingkat pengotoran dan untuk membantu menghindari kerusakan mekanis. Kondisi operasi elemen ini dibatasi oleh:
• pemulihan maksimum
• debit permeat maksimum
• debit konsentrat minimum
• debit umpan maksimum
Di sini ada tabel untuk laju fluks, sehubungan dengan SDI (indeks kepadatan lumpur) beberapa produsen membran RO menyarankan laju fluks, sekarang kita lihat cara menggunakannya. Seperti Anda memiliki air sumur, indeks SDI Anda kurang dari 3, fluks rata-rata sistem Anda karena L/m2.h adalah 22 -29. 22 adalah laju fluks minimum dan 29 adalah laju fluks maksimum, dan laju pemulihan elemen maksimum adalah 19%. Nilai-nilai ini penting untuk merancang pabrik reverse osmosis.
5. Perhitungan nomor modul
Untuk menghitung nomor modul, kita harus tahu:
· Permeate flow (Qp) (m3/hari)
· Area aktif membran, (Ae) (m2)
· Desain fluks, (f) (L/m2.h)
Permeate flow adalah kapasitas mesin Anda, berapa banyak air yang Anda butuhkan per hari. Area aktif membran, Anda bisa mendapatkannya dari pemasok membran spesifikasi membran RO dan fluks desain L/m2.h, sudah saya berikan kepada Anda di tabel.
Setelah menentukan jenis modul seperti SW atau BW berdasarkan sumber umpan dan TDS, Anda dapat memilih dari katalog. Anda bisa mendapatkan informasi penting di katalog seperti kinerja yang ditentukan, deskripsi produk umum, dan penggunaan produk, serta batasan.
Misalnya, kami menggunakan Dupont Spesifikasi elemen Filmtec BW30-400. Saya meninggalkan tautan, Anda juga dapat mengunduh dari halaman web resmi mereka. Di sini kita lihat, area aktif 37m2, laju aliran permeat 40m3/hari, penolakan garam 99%.
Juga di sini, ukuran membran Anda bisa melihatnya. Diameter (C) adalah 7,9 inci, hampir 8 dan panjang (A) adalah 40 inci. Jadi itu disebut di pasar sebagai 8040.
Sekarang, kita buat satu contoh. Jadi, jangan lupa, jika Anda merancang sistem reverse osmosis 250 hingga 2000lph, Anda harus menggunakan elemen ukuran 4040, 3000lph dan lebih, Anda harus menggunakan elemen ukuran 8040.
Untuk menghitung jumlah elemen, yang berarti nomor membran reverse osmosis, kami menggunakan persamaan ini:
Persamaan untuk jumlah elemen:
Misalnya, kami memiliki air sumur, indeks SDI kurang dari 3. Kami memeriksa tabel kami. Tingkat fluks adalah 22-29, jika Anda ingin menghitung jumlah elemen maksimum, Anda harus menggunakan 22, untuk jumlah elemen minimum, Anda harus menggunakan 29.
Seperti kita membutuhkan air 6000 liter per jam. Ini adalah laju aliran permeat kami (Qp). TDS air sumur kami lebih tinggi dari 10000ppm, ini adalah air payau, kami memilih membran tipe BW. Ini adalah spesifikasi elemen Dupont Filmtec BW30-400. Luas elemen aktif adalah 37m2 (Ae). Sekarang, kami menggunakan persamaan dan memasukkan angka ke dalam persamaan untuk merancang pabrik reverse osmosis.
Tidak ada min= 6000/(37×29)= 7,3 = 6
Ne maks = 6000/(37×22) =5,59 = 7
Seperti yang Anda lihat, untuk sistem 6000lph, Anda dapat menggunakan 6 buah membran RO.
6. Perhitungan Nomor Bejana Tekan (Nv)
Jumlah total bejana tekan yang dibutuhkan = (jumlah total modul) / (jumlah modul dalam bejana tekan).
Angka yang dihitung harus dibulatkan ke bilangan bulat terdekat. Seperti kamu menemukan nomor 5.89, maka kamu bisa menggunakan 6 kapal. Untuk sistem besar, bejana 6 elemen adalah standar, tetapi tersedia bejana dengan hingga 8 elemen. Untuk sistem yang lebih kecil dan/atau kompak, bejana yang lebih pendek dapat dipilih.
Sistem kecil seperti 250, 500 liter per jam, hanya satu elemen 4040 atau dua elemen 4040 sudah cukup.
Misalnya, jika kita menggunakan 6000lph Sistem Reverse Osmosis Misalnya, kami menemukan bahwa kami membutuhkan 6 membran ro, jika kami memilih rumah membran 2 elemen, kami membutuhkan 3 rumah membran.
Sementara itu, Housing membran dan bejana elemen adalah hal yang sama, setiap negara menggunakan istilah yang berbeda untuknya.
7. Perhitungan recovery (S) %
Pemulihan adalah rasio aliran permeat terhadap aliran air umpan, dihitung sebagai persamaan ini.
Dengan peningkatan pemulihan, tekanan mungkin sedikit meningkat, tetapi air garam akan lebih pekat, yang dapat membuat pembuangan menjadi lebih sulit.
Dalam sistem RO, pemulihan adalah fungsi penolakan garam. Jadi, kemampuan penolakan membran RO ditentukan baik dengan persentase penolakan garam atau nilai cutoff berat molekul (MWCO). Oleh karena itu, penolakan garam biasanya digunakan untuk membran RO sebagai persamaan ini:
Singkatan
· Penolakan tidak berdimensi dan (dinyatakan sebagai pecahan).
· CP = konsentrasi dalam permeat,
· CF = konsentrasi dalam air umpan.
Penolakan dapat dihitung untuk parameter curah seperti TDS atau konduktivitas.
Mungkin lebih baik dijelaskan dengan contoh bagaimana menggunakan persamaan ini dalam mendesain pabrik reverse osmosis:
Seperti kita punya air payau, TDS-nya 12000ppm, dan kita ingin mendapatkan air perembesan untuk irigasi sebanyak 500ppm. Kami menggunakan membran BW dan penolakan garamnya adalah 97%.
Kami memiliki persamaan:
Jika Anda tidak tahu bagaimana menggunakan perhitungan logaritmik dan angka eksponensial, Anda dapat dengan mudah melakukan metode coba-coba, dalam metode ini Anda memberi nilai pada S, untuk tingkat pemulihan sistem air payau antara 0,40 hingga 0,70, jadi kita mulai dengan 0,45 , dan kami menemukan 0,56 artinya tingkat pemulihan 56%.
8. Perhitungan tahapan
Jumlah tahapan menentukan berapa banyak bejana tekan dalam rangkaian, umpan akan melewatinya hingga keluar dari sistem dan dibuang sebagai konsentrat. Setiap tahap terdiri dari sejumlah bejana tekan secara paralel.
Disini saya akan memberikan dua meja untuk air payau dan air laut. Anda dapat menggunakan tabel ini untuk memilih nomor tahapan dan tingkat pemulihan yang tepat. Tapi, biasanya kita menggunakan software ROSA atau WAVE untuk memastikan nomor tahapannya.
9. Tentukan perbandingan antar tahapan (R)
Hubungan jumlah bejana tekan pada tahap selanjutnya disebut rasio pementasan yang kami tunjukkan dengan R.
Untuk sistem dengan empat bejana pada tahap pertama dan dua bejana pada tahap kedua, rasio staging adalah 2:1. Jadi, sistem tiga tahap dengan empat, tiga, dan dua kapal pada tahap pertama, kedua, dan ketiga masing-masing memiliki rasio pementasan 4:3:2. Dalam sistem air payau, rasio pementasan antara dua tahap berikutnya biasanya mendekati 2:1 untuk bejana 6 elemen dan kurang dari itu untuk bejana yang lebih pendek. Oleh karena itu, dalam sistem air laut dua tahap dengan bejana 6 elemen, rasio staging tipikal adalah 3:2.
Oleh karena itu, staging yang ideal dari suatu sistem adalah sedemikian rupa sehingga setiap tahap beroperasi pada fraksi yang sama dari pemulihan sistem, asalkan semua bejana tekan mengandung jumlah elemen yang sama. Jadi, rasio pementasan R dari sistem dengan n tahap dan pemulihan sistem S (sebagai fraksi) kemudian dapat dihitung dengan persamaan ini untuk merancang pabrik reverse osmosis:
Jumlah bejana tekan pada tahap pertama Nv(1) dapat dihitung dengan rasio staging R dari jumlah total bejana Nv.
10. Seimbangkan Laju Aliran Permeat
Laju aliran permeat dari modul terakhir suatu sistem biasanya lebih rendah daripada laju aliran elemen pertama. Jadi, ini adalah hasil dari penurunan tekanan di saluran umpan dan peningkatan tekanan osmotik dari umpan ke konsentrat.
Dalam kondisi tertentu, rasio laju alir permeat elemen pertama dan elemen terakhir bisa menjadi sangat tinggi. Kondisi tersebut seperti:
· Pemulihan sistem yang tinggi
· Pakan salinitas tinggi
· Membran bertekanan rendah
· Suhu air tinggi
· Membran baru
Tujuan dari perancangan pabrik reverse osmosis
Tujuan dari desain yang baik adalah untuk menyeimbangkan laju aliran elemen pada posisi yang berbeda. Ini dapat dicapai dengan cara berikut:
• Meningkatkan tekanan feed antara tahap
• Terapkan tekanan balik permeat hanya pada tahap pertama dari sistem dua tahap
• Sistem hibrid: gunakan membran dengan permeabilitas air lebih rendah di posisi pertama dan membran dengan permeabilitas air lebih tinggi di posisi terakhir: misalnya membran air laut penolakan tinggi di posisi pertama dan membran air laut produktivitas tinggi di tahap kedua sistem RO air laut.
Saya ingin memberi tahu lagi, Jika Anda mendesain sistem sesuai dengan langkah-langkah ini, ada kemungkinan sistem yang dirancang memiliki beberapa masalah. Sehingga perlu dilakukan analisa sistem menggunakan beberapa software seperti ROSA atau WAVE untuk memperbaiki error tersebut. Karena sebagai pabrikan pengolahan air, semua sistem, pertama-tama, kami memeriksa dengan perangkat lunak untuk melihat apakah ada masalah desain yang sesuai. Ini sangat penting, jika Anda ingin mempelajari cara menggunakan perangkat lunak ini, silakan tulis di komentar.
Untuk mendapatkan info lebih lanjut tentang desain pabrik reverse osmosis, Anda dapat dengan bebas menghubungi kami. Jika Anda membutuhkan kutipan, silakan isi formulir di bawah ini dan kami akan segera menghubungi Anda.