ЗАГАЛЬНА ОЦІНКА ВПЛИВУ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ПАРАМЕТРІВ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ СИСТЕМ ЗВОРОТНОГО ОСМОСУ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/EHS2710-3315.2025.330501

Ключові слова:

зворотний осмос, очищення води, мембранне забруднення, осадоутворення, індекс LSI, індекс SDI, антискаланти, експлуатаційні параметри, моніторинг якості води

Анотація

У роботі  розглядається актуальна проблема забезпечення якості води в умовах зростаючого антропогенного навантаження. Проаналізовано ефективність технології зворотного осмосу (RO) для очищення води. Систематизовано дані щодо впливу ключових експлуатаційних параметрів (тиск, ступінь відбору) та фізико-хімічних характеристик вихідної води (pH, жорсткість, лужність) на ефективність мембранного очищення. Особливу увагу приділено проблемам осадоутворення на мембранах, особливо в регіонах із високим вмістом солей жорсткості. Розглянуто методи оцінки схильності води до осадоутворення (індекси LSI, SDI), стратегії моніторингу та попереднього кондиціювання води, включаючи дозування антискалантів (фосфонати, поліакрилова кислота) та корекцію pH. Висвітлено сучасні підходи до оптимізації систем зворотного осмосу, такі як використання цифрових двійників та гібридних технологій (RO-UV, RO-ED), які сприяють покращенню якості очищення, енергоефективності та зменшенню ризиків забруднення. Запропоновано рекомендації щодо оптимізації експлуатаційних параметрів, розробки методик оцінки стабільності води та впровадження систем моніторингу для забезпечення довгострокової ефективності систем зворотного осмосу.

     

Посилання

  1. Kimani, E. M.; Pranić, M.; Porada, S.; Kemperman, A. J. B.; Ryzhkov, I. I.; van der Meer, W. G. J.; Biesheuvel, P. M. The influence of feedwater pH on membrane charge ionization and ion rejection by reverse osmosis: An experimental and theoretical study. Journal of Membrane Science 2022, 660, 120800. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2022.120800
  2. Radovenchyk, I.; Homelia, M.; Vakulenko, A.; Shabliy, T. Determining the Efficiency of Reverse Osmosis in the Purification of Water from Phosphates. Journal of Ecological Engineering 2023, 24, 238–246. https://doi.org/10.12911/22998993/157023
  3. Ahmed, M.A.; Amin, S.; Mohamed, A.A. Fouling in reverse osmosis membranes: monitoring, characterization, mitigation strategies and future directions. Heliyon 2023, 9(4), e14908. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14908
  4. DuPont Water Solutions. (n.d.). FilmTec Reverse Osmosis Membranes Technical Manual. DuPont. Available online: https://www.dupont.com/content/dam/dupont/amer/us/en/watersolutions/public/documents/en/RO-NF-FilmTec-Manual-45-D01504-en.pdf (accessed on 21 May 2025).
  5. Hagglund, C.R.; Duranceau, S.J. Screening the Performance of a Reverse Osmosis Pilot-Scale Process That Treats Blended Feedwater Containing a Nanofiltration Concentrate and Brackish Groundwater. Membranes 2024, 14(8), 164. https://doi.org/10.3390/membranes14080164
  6. Bürkert. Highest Water Quality through Continuous Membrane Monitoring. Bürkert n.d. Available online: https://www.burkert.com/en/industries-solutions/solutions/customerreferences/highest-water-quality-through-continuous-membrane-monitoring2 (accessed on 21 May 2025).
  7. Hydranautics. Chemical Pretreatment for RO and NF. Technical Application Bulletin No. 111. 2017. Available online: https://membranes.com/wp-content/uploads/2017/06/TAB-111.pdf (accessed on 21 May 2025).
  8. Kuhn, R.; Vornholt, C.; Preuß, V.; Bryant, I.M.; Martienssen, M. Aminophosphonates in Nanofiltration and Reverse Osmosis Permeates. Membranes 2021, 11(6), 446. https://doi.org/10.3390/membranes11060446
  9. Kaushik, S.A.; Armbruster, D.; Dittmer, J.; Bruniecka-Sulewski, D.; Wendler, B.; Ernst, M. Investigation of scaling inhibition and biofouling potential of different molecular weight fractions of a PAA antiscalant. npj Clean Water 2024, 7, 36. https://doi.org/10.1038/s41545-024-00332-7
  10. Rockwell Automation. Digital Twin Technology Improves Maintenance. Rockwell Automation n.d. Available online: https://www.rockwellautomation.com/en-us/company/news/casestudies/digital-twin-maintenance.html (accessed on 21 May 2025).
  11. Feria-Díaz, J. J.; Correa-Mahecha, F.; López-Méndez, M. C.; Rodríguez-Miranda, J. P.; Barrera-Rojas, J. Recent Desalination Technologies by Hybridization and Integration with Reverse Osmosis: A Review. Water 2021, 13(10), 1369. https://doi.org/10.3390/w13101369

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-11-10

Як цитувати

КАРПЕНКО, Р., & ГОМЕЛЯ, М. (2025). ЗАГАЛЬНА ОЦІНКА ВПЛИВУ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ПАРАМЕТРІВ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ СИСТЕМ ЗВОРОТНОГО ОСМОСУ. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство", 192–195. https://doi.org/10.20535/EHS2710-3315.2025.330501

Номер

2025: Матеріали ХХV Міжнародної науково-практичної конференції "Екологія. Людина. Суспільство" пам’яті д-ра Дмитра СТЕФАНИШИНА (12 червня 2025 р., м. Київ, Україна)

Розділ

Розділ 2. Техноекологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Ростислав КАРПЕНКО, Микола ГОМЕЛЯ

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.