Extrém alacsony nyomású RO membrán egy fordított ozmózisos elem, amelyet alacsony sótartalmú tápvízhez építettek, és 99% feletti stabilizált sólezárást ér el, miközben 100 psi (0,69 MPa) tápnyomáson működik. A 225 psi közeli nyomáson működő hagyományos brakkvíz-membránnal összehasonlítva ez az XLP Ro Membrane kategória nagyjából 25-35%-kal csökkenti a szivattyúk energiaigényét az 1000 ppm TDS alatti vízforrásoknál, ezért vált az alapértelmezett választássá a második menethez a kétfokozatú RO-vonatoknál, palackozott vízvezetékeknél és kazán pótvízrendszereknél.
Miért fontos az extrém alacsony nyomású működés?
A hagyományos ipari RO membránnak bizonyos minimális hajtónyomásra van szüksége ahhoz, hogy a vizet átnyomja az aktív rétegen. Amikor a tápvízben már alacsony az oldott sók mennyisége, a nyomás nagy része a membrán saját ellenállásának leküzdésére pazarol, nem pedig az ozmotikus nyomás elleni küzdelemre. Az extrém alacsony nyomású RO membránelemek ezt úgy oldják meg, hogy vékonyabb, jobban áteresztő poliamid réteget használnak, így sokkal kevesebb szivattyúmunkával azonos mennyiségű permeátum keletkezik. Közepes méretű önkormányzati vagy ipari vonalon, ami minden hónapban egy kisebb szivattyút, egy alacsonyabb besorolású nyomástartó edényt és egy lényegesen alacsonyabb villanyszámlát jelent.
A membrán szerkezete és hogyan éri el az alacsony nyomású teljesítményt
Az Extra Low Pressure Ro Membrane elemek felületi polimerizációval kialakított vékonyfilmes kompozit szerkezetre épülnek. A poliamid réteg térhálósodási sűrűségének szabályozása a gyártás során az aktív gátat vékonyan és hidrofilen tartja, ami csökkenti a hidraulikus ellenállást, amelyet a betápláló szivattyúnak le kell küzdenie anélkül, hogy a só visszaszorítása feláldozna. A betáplálási távtartó jellemzően 28 mil vagy 34 mil, ezt a vastagságot úgy választják meg, hogy egyensúlyba hozza a nyomásesést a szennyeződéssel szembeni ellenállással szemben. A dedikált polimerkémiai csapatokkal rendelkező gyártók, köztük doktori szintű kutatók, akik a membránok térhálósításának szabályozására összpontosítanak, általában konzisztensebben tudják tartani a selejtezési teljesítményt a gyártási tételekben.
Műszaki adatok az XLP membránsorozatban
Az extrém alacsony nyomású RO membránelemeket a szabványos 4040-es és 8040-es ipari házakban gyártják, valamint a nagyobb kapacitású rendszerek nagyobb felületű változatait. Az alábbi táblázat összefoglalja az 500 ppm NaCl, 25°C, pH 7,5-8,0 és 15%-os egyelemes visszanyerés mellett standard tesztkörülmények között jelentett jellemző teljesítményadatokat.
| Modell | Aktív terület | Permeate Flow | Stabil elutasítás | Tesztnyomás |
| XLP-4040 | 85 láb² (7,9 m²) | 2700 GPD (10,2 m³/nap) | 98% | 100 psi (0,69 MPa) |
| XLP-8040-400 | 400 láb² (37,2 m²) | 12 000 GPD (45,4 m³/nap) | 98% | 100 psi (0,69 MPa) |
| XLE-440 | 440 láb² (40,9 m²) | 12 700 GPD (48,0 m³/nap) | 99% | 100 psi (0,69 MPa) |
A permeátum áramlási tűréshatára általában plusz-mínusz 15%. A nagyobb aktív területű elemek, mint például az XLE-440, csökkentik az adott kimenethez szükséges házak számát, ami csökkenti mind a hajóköltséget, mind az alapterületigényt az új építéseknél.
Extrém alacsony nyomású RO membrán Product Line
XLP membránelemek teljes választéka, amelyek kompakt lakóépületekkel szomszédos házakat fednek le nagy kapacitású 8040-es edényeken keresztül, amelyeket úgy terveztek, hogy konzisztens kilökődést biztosítsanak csökkentett tápnyomás mellett.
A legtöbb hasznot hozó alkalmazási területek
Mivel az Extreme Low Pressure RO membránt az 1000 ppm TDS alatti tápvíz köré tervezték, ezért nem minden RO-alkalmazáshoz, hanem meghatározott felhasználási esetekhez illeszkedik:
- Palackozott és csomagolt ivóvízvezetékek, ahol a települési csapvíz már alacsony TDS-en van, és nem igényel nagynyomású kezelést.
- Kazán tápvíz előkészítése, alacsony keménységű pótvíz ellátása, amely csökkenti a vízkő lerakódását és javítja a hőátadást.
- Második menetes kezelés kétfokozatú RO rendszerekben, az első menetes permeátum polírozása az ultratiszta víz specifikációinak eléréséhez elektronikai vagy gyógyszerészeti használatra.
- Felszíni vagy sekély felszín alatti vizek települési sótalanítása napi néhány száztól több ezer köbméterig terjedő projektekben.
- Folyamatos vízellátás italokhoz, tejtermékekhez és sörfőzési műveletekhez, ahol állandó ízre és alacsony ásványianyag-tartalomra van szükség.
A rendszer tervezési pontjai a telepítés előtt
| Paraméter | Ajánlott tartomány |
| SDI15 betáplálás | 5.0 alatt |
| Szabad klór | 0,1 mg/L alatt klórmentesítés szükséges |
| Üzemi hőmérséklet | 3°C és 45°C között, a legjobb 25°C közelében |
| Folyamatos működés pH | 3-tól 10-ig |
| Kémiai tisztító pH | 1-től 13-ig |
| Maximális nyomásesés elemenként | 15 psi (0,1 MPa) |
A multimédiás szűrés, az aktív szén szűrés és az 5 mikronos patronos szűrés a standard előkezelési lépések az Industrial XLP Ro Membrane rendszer előtt. A nagyobb szervesanyag-tartalmú betáplált víz esetében általában előnyös az ultraszűrési előkezelés, amely megvédi a membrán felületét a szennyeződéstől.
Energiamegtakarítás a szabványos brakkvíz membránokhoz képest
Egy 100 m³/d rendszert használva, amely 1000 ppm TDS-vel kezeli a vizet, mint referenciaeset, az üzemi nyomáskülönbség önmagában jelentős rést okoz az éves villamosenergia-ráfordításban.
| Tétel | Szabványos BW membrán | Extrém alacsony nyomás Membrane |
| Üzemi nyomás | 225 psi (1,55 MPa) | 100 psi (0,69 MPa) |
| A szivattyú teljesítményének becslése | kb. 18,5 kW | kb. 8,2 kW |
| Éves energia (8000 óra) | 148.000 kWh | 65.600 kWh |
Extrém alacsony nyomás vs ultra alacsony nyomás: a megfelelő membrán kiválasztása
Ezt a két kategóriát gyakran összekeverik, mert mindkettő energiamegtakarítást céloz, de eltérő tápvíz-feltételekhez igazodnak.
| Tényező | Extrém alacsony nyomás (XLP) | Ultra alacsony nyomású (ULP) |
| Tipikus üzemi nyomás | 100 psi | 110-150 psi |
| Takarmány TDS tartomány | 1000 ppm alatt | Akár 2000-4000 ppm |
| Legjobb illeszkedés | Csapvíz, alacsony TDS talajvíz, második menet | Mérsékelt sótartalmú talajvíz, első áthaladás |
Ha a betáplálási forrás rendszeresen 1000 ppm felett fut, az Ultra Low Pressure RO membrán vagy a Brackish Water RO membrán általában a biztonságosabb választás, mivel a tervezett TDS tartományon kívüli XLP elem futtatása lerövidíti a membrán élettartamát és növeli a tisztítás gyakoriságát.
Gyakran Ismételt Kérdések
Az extrém alacsony nyomású membrán helyettesítheti a szabványos membránt egy meglévő edényben
A legtöbb esetben igen, mivel az XLP-4040 és XLP-8040 elemek szabványos ipari méretekkel rendelkeznek. A szivattyú görbéjét azonban először felül kell vizsgálni, mert az eredetileg 225 psi-re méretezett rendszer túlnyomás alá helyezi az alacsony nyomású elemet, kivéve, ha a szivattyú teljesítményét egy frekvenciaváltó vagy egy fojtószelep csökkenti.
Alkalmas-e ez a membrán tengervízhez?
Nem. A tengervíz általában körülbelül 35 000 ppm TDS-t hordoz, ami messze meghaladja az extrém alacsony nyomású RO membrán alacsony sótartalmú tervezési tartományát. A tengervíz sótalanításához külön SW Ro membránra van szükség, amely 800 és 1200 psi közötti nyomásra van besorolva.
Mennyi ideig tart a membránelem
Megfelelő előkezelés és tisztítás mellett az élettartam általában 3-5 év. Az ablakot lerövidítő fő tényezők a megemelkedett betáplálási SDI, a klórnak való kitettség a tűréshatár felett, valamint a késleltetett tisztítás, amikor a fluxus vagy selejt 10-15%-kal csökkenni kezd az alapvonalhoz képest.
Milyen előkezelésre van szüksége egy XLP rendszernek?
A standard előkezelés magában foglalja a multimédiás szűrést, az aktívszén szűrést és az 5 mikronos patronos szűrést, az SDI15 betáplálást 5,0 alatt, a zavarosságot 1 NTU alatt, a szabad klórt pedig 0,1 mg/L alatt tartva. A magasabb szervesanyag-tartalmú források számára előnyös az RO membránelemet megelőző ultraszűrés.
EN
