ကွဲပြားခြားနားသောရေအရည်အသွေးများ၏ကုသမှုအကျိုးသက်ရောက်မှုအပေါ် reverse osmosis အမြှေးပါး၏သြဇာလွှမ်းမိုးမှု

ပြောင်းပြန် osmosis (RO) အပလီကေးရှင်းများတွင် ရေအရည်အသွေးသည် အမြှေးပါးစွမ်းဆောင်ရည်၊ flux ကိုဖော်ပြခြင်း၊ ဆားငြင်းပယ်ခြင်း၊ ညစ်ညမ်းသောသဘောသဘာဝ၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနှင့် သန့်ရှင်းရေးအကြိမ်ရေတို့အပေါ် အဓိကလွှမ်းမိုးမှုရှိသည်။ အမှုန်အမွှားများနှင့် သဘာဝအော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းများ (NOM) ကြွယ်ဝသော မျက်နှာပြင်ရေများသည် အော်ဂဲနစ်နှင့် ဇီဝအညစ်အကြေးများကို မြှင့်တင်ပေးသော်လည်း မာကျောခြင်း၊ ဆီလီကာနှင့် သတ္တုအိုင်းယွန်းများဖြင့် ဖော်ပြထားသော မြေအောက်ရေ သို့မဟုတ် စိုစွတ်သောအရင်းအမြစ်များသည် အော်ဂဲနစ်စော်ဘွားများနှင့် အရွယ်အစားအတွက် စိန်ခေါ်မှုများကို ဖြစ်စေသည်။ ပင်လယ်ရေ၏ ဆားငန်မြင့်မားမှုသည် အတိုင်းအတာနှင့် ဇီဝဖလင်ဖွဲ့စည်းမှုကို ပိုမိုဆိုးရွားစေသည့် မြင့်မားသောလည်ပတ်ဖိအားများ လိုအပ်သည်။ ပျော်ဝင်နေသော အော်ဂဲနစ်များနှင့် သေးငယ်သော ညစ်ညမ်းမှုများပါရှိသော ရေဆိုးများသည် လျင်မြန်စွာ ညစ်ညမ်းစေသော အမြှေးပါးများကို တင်းကျပ်စွာ သန့်စင်ခြင်းနှင့် ခိုင်ခံ့သော သန့်ရှင်းရေးလုပ်ထုံးလုပ်နည်းများကို တောင်းဆိုနိုင်သည်။ ဤအခြေအနေများတစ်လျှောက်၊ အံဝင်ခွင်ကျကြိုတင်ပြင်ဆင်မှု၊ မျှတသောအမြှေးပါးရွေးချယ်မှုနှင့် အကောင်းဆုံးလုပ်ဆောင်မှုထိန်းချုပ်မှုတို့သည် RO ထိရောက်မှုနှင့် အသက်ရှည်မှုကို တည်တံ့စေရန်အတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပါသည်။

နိဒါန်း
Reverse osmosis (RO) သည် semipermeable membrane ကိုဖြတ်၍ ဟိုက်ဒရောလစ် ဖိအားကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ပျော်ဝင်နေသော အရည်များနှင့် ရေကို ပိုင်းခြားပေးသည်။ ယခုအခါ RO သည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ ရေသန့်စင်မှုစွမ်းရည်၏ 65% ကျော်ကို တွက်ချက်ထားပြီး ရေသန့်စင်ခြင်းနှင့် ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းတွင် ၎င်း၏ အဓိကအခန်းကဏ္ဍကို မီးမောင်းထိုးပြထားသည်။ သို့သော်၊ အမြှေးပါးစွမ်းဆောင်ရည်သည် အစာကျွေးသည့်ရေဝိသေသလက္ခဏာများ—အော်ဂဲနစ်ဝန်၊ အိုင်ယွန်ပါဝင်မှု၊ အမှုန်အမွှားများနှင့် ဇီဝဗေဒလုပ်ဆောင်မှု—အားလုံးသည် စိမ့်ဝင်မှုအငွေ့ပျံမှုကို လျှော့ချနိုင်သည်၊ ဆားငြင်းပယ်မှု၊ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို မြှင့်တင်ရန်နှင့် အမြှေးပါးဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို တိုစေနိုင်သည်။

အစာရေစာ အမျိုးအစားများနှင့် ၎င်းတို့၏ သက်ရောက်မှုများ
ရေမျက်နှာပြင်
မျက်နှာပြင်အရင်းအမြစ်များ (မြစ်များ၊ ရေကန်များ) တွင် လုံလောက်စွာကြိုတင်မပြင်ဆင်ပါက အမြှေးပါးများ လျင်မြန်စွာ ဖေါက်ထွက်ပြီး နေရာလွတ်များ ပိတ်ဆို့သွားတတ်သည် ။ အမြှေးပါးမျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် အမှုန်အမွှားများနှင့် အော်ဂဲနစ်ဒြပ်စင်များ စုပုံလာသောကြောင့် မျက်နှာပြင်ရေ၏ အနည်းငယ်မျှသာ သန့်စင်မှုပြုခြင်းသည် RO လည်ပတ်မှုကို တည်ငြိမ်အောင် မလုပ်ဆောင်နိုင်ပါ။

မြေအောက်ရေ / Brackish Water
သဲမြေအောက်ရေသည် အလယ်အလတ် ဆားငန်နှင့် မာကျောမှု ပါ၀င်ပြီး ပင်လယ်ရေနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက osmotic ဖိအားကို လျော့ကျစေသော်လည်း ကယ်လစီယမ်ကာဗွန်နိတ်နှင့် ဆီလီကာစကေးချဲ့ခြင်း၏ အန္တရာယ်ကို တိုးပွားစေသည်။ အထူးသဖြင့် Silica scaling သည် flux ကိုထိန်းထားရန်နှင့် နောက်ပြန်လှည့်၍မရသော fouling ကိုရှောင်ရှားရန် အထူးပြုထိန်းချုပ်မှုဗျူဟာများလိုအပ်ပြီး သမားရိုးကျအဆိပ်ဖြေဆေးများဖြင့် တားရန်ခက်ခဲသည်။

ပင်လယ်ရေ
Seawater RO (SWRO) သည် မြင့်မားသောဖိအားများ (ပုံမှန်အားဖြင့် 55-80 bar) တွင် လုပ်ဆောင်နေပြီး စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်ကို တိုးမြင့်စေပြီး အမြှေးပါးကျုံ့ခြင်းနှင့် ညစ်ညမ်းခြင်းကို ပေါ်လွင်စေသည့် ~25-30 bar ရှိသော osmotic ဖိအားများကို ကျော်လွှားနိုင်သည်။ ဇီဝကမ္မဖြစ်စဉ် (calcium sulfate၊ carbonate) နှင့် biofouling သည် ပျံ့နှံ့နေပြီး ပြင်းထန်သော ပိုးသတ်ဆေးထိုးခြင်း၊ ဇီဝဖလင်ထိန်းချုပ်ခြင်းနှင့် မကြာခဏ သန့်ရှင်းရေးပြုလုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။

Wastewater Effluent
မြူနီစပါယ် သို့မဟုတ် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး ရေဆိုးစွန့်ပစ်ပစ္စည်းများ၏ RO ကုသမှုသည် ပျော်ဝင်နေသော အော်ဂဲနစ်များ၊ မိုက်ခရိုအညစ်အကြေးများနှင့် ကျန်ရှိနေသော ပိုးသတ်ဆေးများ အများအပြားကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းပေးကာ ပြင်းထန်သော အော်ဂဲနစ်နှင့် ဇီဝအညစ်အကြေးများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ polyamide RO အမြှေးပါးများဖြင့် ကုသထားသော ဆေးရုံ WWTP ၏အငွေ့အသက်များသည် TDS နှင့် COD တွင် သိသာထင်ရှားစွာ လျော့ကျသွားသည်ကို ပြသသော်လည်း preRO filtration နှင့် ထိန်းချုပ်ထားသော လည်ပတ်မှုအခြေအနေများမရှိဘဲ လျင်မြန်စွာ စီးဆင်းမှု ကျဆင်းမှုကို ခံစားရသည်။

Membrane စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ်သက်ရောက်မှု
Fouling ယန္တရားများ
Organic fouling သည် lowmolecularweight organic compounds (LMWOC) ကို အမြှေးပါးမျက်နှာပြင်များနှင့် ချွေးပေါက်များအတွင်း၌ စုပ်ယူခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာပြီး ရေစိမ့်ဝင်မှုကို ဟန့်တားသည်။ Inorganic fouling သည် အမြှေးပါးမျက်နှာပေါ်၌ အနည်းငယ်ပျော်ဝင်နိုင်သော ဆားများ (ဥပမာ- ကယ်လစီယမ်ကာဗွန်နိတ်၊ sulfate) မိုးရွာခြင်း၊ ချွေးပေါက်များကိုပိတ်ဆို့ပြီး တက်ကြွသောအလွှာကို ပျက်စီးစေသော တင်းကျပ်သောအကြေးခွံများဖန်တီးပေးခြင်းပါဝင်သည်။ microbial attachment နှင့် biofilm ကြီးထွားမှုတို့ကြောင့် လှုံ့ဆော်ပေးသော biofouling သည် ပိုမိုစီးဆင်းမှုကို လျော့နည်းစေပြီး ဒေသအလိုက် အတိုင်းအတာကို အားပေးသည်။

အတိုင်းအတာ
ကယ်လ်စီယမ်ဆာလဖိတ်နှင့် ကာဗွန်နိတ်ပမာဏကို ပုံမှန်အားဖြင့် အိုင်းယွန်းအမြှေးပါးမျက်နှာပြင်တွင် ပျော်ဝင်နိုင်မှုကန့်သတ်ချက်များထက် ကျော်လွန်သောအခါ၊ အာရုံစူးစိုက်မှုပိုလာဇေးရှင်းဖြင့် အရှိန်မြှင့်သောအခါ ဖြစ်ပေါ်တတ်သည်။ Colloidal သို့မဟုတ် ပျော်ဝင်နေသောမျိုးစိတ်များအဖြစ် တည်ရှိနေသော ဆီလီကာသည် ရိုးရာအဆိပ်ဖြေဆေးများကို ခုခံနိုင်သည့် မာကျောသော အသိုက်များဖြစ်ပြီး အထူးသဖြင့် ရေစိမ့်သော RO စနစ်များတွင် ဖြစ်သည်။

Reverse Osmosis Membrane ၏ spacers ပေါ်တွင် အတိုင်းအတာ ချဲ့ခြင်း။

စိမ့်ဝင်မှု Flux နှင့် ဆားငြင်းပယ်ခြင်း။
စိမ့်ဝင်မှုအတက်အကျသည် transmembrane ဖိအားဖြင့် တိုးလာသော်လည်း အာရုံစူးစိုက်မှု polarization နှင့် compaction သက်ရောက်မှုများကြောင့် ကုန်းပြင်မြင့်သည်။ မြင့်မားသောဖိအားများသည် ဆားငြင်းပယ်ခြင်းကို သိသိသာသာတိုးတက်ကောင်းမွန်စေသော်လည်း အကောင်းဆုံးအတိုင်းအတာများထက်ကျော်လွန်ပါက ချို့ယွင်းချက်များနှင့် ညစ်ညမ်းသောအလွှာများမှတဆင့် ပျော်ဝင်နေသောအလွှာများမှတစ်ဆင့် convective force ပိုများလာသောကြောင့် ငြင်းပယ်ခြင်းကို လျှော့ချနိုင်သည်။

စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနှင့် လည်ပတ်မှုဖိအား
Fouling နှင့် scaling သည် ဟိုက်ဒရောလစ် ခံနိုင်ရည် တိုးစေကာ flux ကို ထိန်းသိမ်းရန် ပိုမိုမြင့်မားသော feed pressure များ လိုအပ်ပြီး တိကျသော စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု (SEC) နှင့် လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှု ကုန်ကျစရိတ်များကို တိုးမြင့်စေသည်။ သန့်ရှင်းရေး လည်ပတ်မှုများသည် ပို၍ မကြာခဏ ဖြစ်လာပြီး ဓာတုဗေဒ အသုံးပြုမှုနှင့် စက်ရပ်ချိန်တို့ကို ထပ်လောင်း တိုးစေသည်။

လျော့ပါးရေး ဗျူဟာများ
ကုသခြင်း။
ထိရောက်သောကြိုတင်ပြင်ဆင်ခြင်း—သွေးခဲခြင်း၊ မီဒီယာစစ်ထုတ်ခြင်း၊ ultrafiltration—သည် အမှုန်အမွှားများနှင့် NOM များကို ဖယ်ရှားပေးကာ ညစ်ညမ်းခြင်းဖြစ်နိုင်ချေကို တားဆီးကာ RO စွမ်းဆောင်ရည်ကို တည်ငြိမ်စေသည်။ မျက်နှာပြင်ရေအတွက်၊ dual-media filters နှင့် activated carbon adsorption တို့သည် အော်ဂဲနစ်တင်ဆောင်မှုကို လျှော့ချပြီး downstream RO module များကို ကာကွယ်ပေးပါသည်။

သန့်ရှင်းရေးနှင့် Antiscalants
ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ (နောက်ပြန်ဆေးကြောခြင်း၊ ရှေ့သို့ဆွဲထုတ်ခြင်း) နှင့် ဓာတုပစ္စည်း (အက်ဆစ်များ၊ အယ်ကာလီ၊ ဓာတ်တိုးဆန့်ကျင်ပစ္စည်းများ) သန့်စင်ရေးပရိုတိုကောများသည် သတ်မှတ်ထားသော ညစ်ညမ်းသောအမျိုးအစားများ—အော်ဂဲနစ်များ၊ ဇီဝနစ်ပစ္စည်းများ၊ ဇီဝဖလင်များ—အတက်အကျနှင့် ငြင်းပယ်ခြင်းကို ပြန်လည်ရယူရန် ပစ်မှတ်ထားသည်။ Antiscalant သောက်သုံးခြင်း၊ pH ချိန်ညှိခြင်းနှင့် အမြှုပ်ထွက်ခြင်းဆိုင်ရာ အေးဂျင့်များသည် စကေးနျူကလိယနှင့် ဇီဝဖလင်ဖွဲ့စည်းခြင်းကို ဟန့်တားရန် ကူညီပေးသည်။

Membrane Surface ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်း။
မကြာသေးမီက မျက်နှာပြင် ပိုးသတ်ခြင်းဆိုင်ရာ တိုးတက်မှုများ (ဥပမာ- polyacrylic acid၊ grapheneoxide အပေါ်ယံပိုင်း) သည် အမြှေးပါးများကို ချောမွေ့သော၊ ပို hydrophilic နှင့် အနှုတ်လက္ခဏာဆောင်သော မျက်နှာပြင်များကို ထုတ်ပေးသည်၊၊ ညစ်ညမ်းမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး flux retention ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

ဖြစ်ရပ်မှန်လေ့လာရေး

• တူနီးရှားတွင် စိမ့်ရေများ စွန့်ထုတ်ခြင်း- အချိန်အခါအလိုက် သန့်ရှင်းမှုဖြင့် အတိုင်းအတာ အပြည့်အ၀ရှိသော အပင်သည် တည်ငြိမ်သော ရေရှည်လည်ပတ်မှုကို ပြသခဲ့သည်။ ညစ်ညမ်းသော အသွင်အပြင်သည် အံဝင်ခွင်ကျ သန့်စင်မှုစနစ်များ လိုအပ်သည့် ရောစပ်ထားသော အော်ဂဲနစ်-နစ်မြောင်အလွှာများကို ဖော်ထုတ်ပြသခဲ့သည်။
• ဆေးရုံ WWTP ရေဆိုးများကို ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်း- Polyamide RO အမြှေးပါးများသည် TDS ကို ~1 500 mg/L မှ 90% သို့ လျှော့ချပေးသော်လည်း စိမ့်ဝင်နိုင်သော flux သည် ရက်ပေါင်း 30 ကျော်တွင် 25% ကျဆင်းသွားပါသည်။

ကောက်ချက်
အစာရေအရည်အသွေးသည် RO အမြှေးပါးစွမ်းဆောင်ရည်ကိုထိန်းချုပ်သည့် အဓိကအချက်ဖြစ်သည်။ မျက်နှာပြင်ရေများသည် ခိုင်မာသော အမှုန်အမွှားများနှင့် NOM များကို ဖယ်ရှားရန် တောင်းဆိုသည်။ ကြမ်းတမ်းသော အရင်းအမြစ်များသည် ဆီလီကာနှင့် မာကျောမှုကို ထိန်းချုပ်ရန် လိုအပ်သည်။ ပင်လယ်ရေ သန့်စင်မှု သည် အတိုင်းအတာ စီမံခန့်ခွဲမှု နှင့် ဖိအားမြင့် လုပ်ဆောင်ချက်ကို ဟန်ချက်ညီစေရမည်။ ရေဆိုးစွန့်ပစ်ပစ္စည်းများသည် တင်းကျပ်စွာ ကြိုတင်သန့်စင်ခြင်းနှင့် အံဝင်ခွင်ကျ သန့်ရှင်းရေးပြုလုပ်ရန် တောင်းဆိုသည်။ အမြှေးပါးပစ္စည်းများ၊ ကြိုတင်ပြုပြင်ခြင်းနည်းပညာများနှင့် အချိန်နှင့်တစ်ပြေးညီ ညစ်ညမ်းမှုကို စောင့်ကြည့်ခြင်းများတွင် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများသည် မတူကွဲပြားသော ရေအရည်အသွေးများတစ်လျှောက် RO ခံနိုင်ရည်နှင့် ထိရောက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ ဤနည်းဗျူဟာများကို တသမတ်တည်း အသုံးချခြင်းသည် ရေရှည်တည်တံ့သော RO လုပ်ဆောင်ချက်များ၊ တာရှည်အမြှေးပါးများ၏ သက်တမ်းနှင့် အရည်အသွေးမြင့် စိမ့်ဝင်မှုတို့ကို ယုံကြည်စိတ်ချရသော ထုတ်လုပ်မှုကို သေချာစေသည်။