Energieeinsparungstechnologien für Umkehrosmoseanlagen – zur Steigerung der Wasserausbeute sowie zur Verhinderung und Beseitigung von Biofilmen

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von slll611 am 2016-5-29 13:59 bearbeitet. Die Dispergierung und Aggregation von Kolloiden wird durch elektrostatische Kräfte (Abstoßungskräfte) sowie van-der-Waals-Kräfte (Anziehungskräfte) bestimmt； Da die Oberfläche der dispersen Teilchen geladen ist, werden die umliegenden Gegenionen angezogen. Diese Gegenionen verteilen sich an der Phasengrenze und bilden so eine diffusive Doppelschicht. Nach der Stern-Doppelschichttheorie kann die Doppelschicht in zwei Teile unterteilt werden, nämlich die Stern-Schicht und die Diffusionszone. Die Stern-Schicht wird als eine ebene Schicht definiert, die aus Ladungszentren von Ionen (IHP oder OHP) besteht, die an der Oberfläche des Elektroden haften. Der Potentialwert an einem Punkt im Fluid, der sich in relativer Entfernung von der Oberfläche befindet, wird als Stern-Potential bezeichnet. Die Grenzfläche, an der sich die stationäre Schicht (einschließlich der Sternschicht sowie des Teils der Diffusionszone innerhalb der Schiebefläche) relativ zum Dispergiens in der Diffusionszone bewegt, ist die Schiebefläche. Der Potentialwert an einem Punkt im Fluid, der von dieser Grenzfläche entfernt ist, wird als Zeta-Potential oder elektrokinetisches Potential bezeichnet. Die DLVO-Theorie wurde 1941 von Derjguin und Landau sowie 1948 von Verwey und Overbeek entwickelt. Daher wird die Theorie in der Regel nach den Anfangsbuchstaben der Namen von vier Personen benannt. In der DLVO-Theorie gehen sie davon aus, dass die Stabilität eines Solzes unter bestimmten Bedingungen von der Potenzialenergie der Wechselwirkungen zwischen den Kolloidteilchen abhängt. Die Gesamtpotenzialenergie entspricht der Summe aus der van-der-Waals-Anziehungspotenzialenergie und der durch die Doppelschicht verursachten elektrostatischen Abstoßungspotenzialenergie. Beide Arten der Potenzialenergie hängen von der Entfernung zwischen den Kolloidteilchen ab. Die Anziehungspotenzialenergie ist umgekehrt proportional zur sechsten Potenz der Entfernung, während die elektrostatische Abstoßungspotenzialenergie exponentiell mit der Entfernung abnimmt. Die Kräfte zwischen diesen beiden Potenzialenergien sind Anziehungskräfte nach dem van der Waals-Prinzip sowie elektrostatische Abstoßungskräfte. Diese beiden entgegengesetzten Kräfte bestimmen die Stabilität des Kolloids. Zeat Rod nutzt Anwendungen der Elektrochemie: Dabei wird ein isolierender Elektrodenstab, also die Rod-Elektrode, in die Leitungen oder Behälter eingeführt. Dadurch kann er auf die Kolloide im Wasser wirken. Ein Stromversorger wandelt Wechselstrom von 90–240 V in Gleichstrom mit hohem Spannungsniveau von 35 KV um. Durch die Hochspannungsentladung entsteht an der Oberfläche der Elektrodenstange eine Kapazität – also ein Zeta-Potenzial. Dadurch erhöht sich die Oberflächenladung der Kolloide, wodurch die elektrostatische Abstoßung zwischen den Partikeln zunimmt und diese somit stabil suspendiert bleiben. Gleichzeitig wird verhindert, dass Partikel an den Oberflächen von Behältern und Leitungen haften, wodurch die Entstehung von Ablagerungen sowie das Wachstum von Bakterien und Mikroorganismen unterbunden wird. Der Aufladungseffekt weist gleichzeitig eine sehr starke Wirkung bei der Beseitigung oder Homogenisierung von Biofilmen auf. (Nicht desinfizierend). In RO-Reverse-Osmose-Anlagen kann die Durchflussrate des Wassers erhöht werden, die Lebensdauer der Membranen verlängert sich und die Gesamteffizienz der Anlage steigt. Zudem kann diese Technologie auch in Wärmeaustauschern, Kühltürmen sowie Waschtürmen eingesetzt werden. Derzeit wird er in den RO-Systemen von Kunshan Lin Optoelectronics High-Tech Co., Ltd., FuKui Precision Components (Shenzhen) Co., Ltd., Changchun Chemical (Changshu) Co., Ltd., Changchun Chemical (Miaoli) Co., Ltd., den Fabriken der Foxconn-Gruppe in Fuyong, Songgang und Tianren sowie bei der Jiugushan Food Company und der PepsiCo Company eingesetzt – mit deutlich positiven Ergebnissen. Die durch die Umkehrosmose erhöhte Wasserausbeute kann um 3–10 % steigen; nach mehrfachem Reinigen übertrifft sie den ursprünglich geplanten Wert. Gleichzeitig kann die Menge an Chemikalien um etwa 30 % reduziert werden, und bei Schmutzhemmmitteln kann sogar ihre Zugabe ganz eingestellt werden. Gleichzeitig wird die Reinigungszeit verlängert und die Lebensdauer der Umkehrosmosemembran erhöht, wodurch der Energieverbrauch entsprechend sinkt.