RO-kalvosovelluksissa näemme usein syöttövesiolosuhteissa määritellyt SDI-vaatimukset. Joten mikä SDI oikein on?
SDI (Silt Density Index) on yksi tärkeimmistä veden laadun arvioinnissa käytetyistä parametreista. Se edustaa hiukkasten, kolloidien ja muiden aineiden sisältöä vedessä, jotka voivat aiheuttaa likaantumista tai tukkeutumista vedenpuhdistuslaitteissa.
Käänteisosmoosi (RO) -vedenkäsittelyjärjestelmissä SDI on avainindikaattori RO-syöttöveden laadun arvioinnissa, ja sitä käytetään laajalti todentamaan, tuottaako esikäsittelyjärjestelmä vettä, joka täyttää RO-tulon vaatimukset. SDI-arvolla on suora ja merkittävä vaikutus RO-kalvojen käyttövakauteen ja käyttöikään.
SDI-testimenetelmä
SDI tarkoittaa yleensä SDI15:tä, joka mitataan 15 minuutin suodatusjakson aikana. Kalvon suunnittelukäsikirjojen mukaan SDI-arvon on oltava pienempi kuin 5.
Testiolosuhteet:
- Suodatinkalvon halkaisija: 47 mm
- Keskimääräinen huokoskoko: 0,45 μm
- Suodatuspaine: 0,21 MPa
Testimenettely:
- Suodata vesinäyte vakiopaineessa.
- Merkitse muistiin aika, joka tarvitaan 500 ml:n veden suodattamiseen alussa (t₀).
- Jatka suodatusta 15 minuuttia.
- Kirjaa muistiin aika, joka tarvitaan toisen 500 ml:n vettä (t15) suodattamiseen.
SDI-laskentakaava:
SDI-tulosten tulkinta
Testin aikana useimmat hiukkaset, kolloidit ja bakteerit, jotka ovat suurempia kuin 0,45 μm, jäävät kalvon pinnalle. Kun nämä aineet kerääntyvät, kalvon vedenläpäisevyys heikkenee ja saman vesimäärän suodattamiseen tarvittava aika pitenee. Siksi:
- t₀ / t₂5 < 1
- Mitä suurempi suspendoituneen kiintoaineen ja kolloidisen aineen pitoisuus on, sitä pienempi on t₀ / t₂5:n arvo
- Pienempi t0/t15 johtaa korkeampaan SDI-arvoon
Teoreettinen maksimi SDI-arvo on noin 6,7.
SDI:n merkitys RO-järjestelmissä
RO-kalvoilla on erittäin korkea kolloidien poistotehokkuus. Tämän seurauksena kolloidipitoisuus kalvon pinnalla RO-järjestelmän sisällä kasvaa jatkuvasti virtaussuunnassa.
Esimerkiksi kun järjestelmän palautumisaste saavuttaa 75 %, viimeisen vaiheen kalvoelementtien (kaksi-- tai monivaiheisissa RO-järjestelmissä) syöttöveden kolloidipitoisuus voi olla noin neljä kertaa suurempi kuin ensimmäisen vaiheen.
Kun SDI-arvo on liian korkea, se tarkoittaa suurta hiukkasten, kolloidien ja muiden likaantumisaineiden pitoisuutta syöttövedessä, mikä lisää merkittävästi RO-kalvon likaantumisen ja tukkeutumisen riskiä. Siksi SDI-arvo on alennettava hyväksyttävälle tasolle.
Useimpien kalvovalmistajien ohjeiden mukaan vaadittu RO-syöttöveden SDI on alle 5 tai mieluiten alle 4, jotta kalvon toiminta pysyy vakaana ja pitkällä aikavälillä. Siksi SDI:tä pidetään yhtenä tärkeimmistä ohjausparametreista RO-järjestelmän suunnittelussa ja käytössä.
