The product A-RO is a 4-inch reverse osmosis element. The element could potentially offer better economic savings and performance for small commercial applications by operating at extra low applied pressure or higher flow productivity compared to commercially available X-RO element. The main objective of this study is to evaluate the mechanical stability of the element, and to develop enough data to support the creation of a Product Data Sheet (PDS) and rejection factors for the ROSA design software. To achieve all the aforementioned goals, two blocks of tests were performed: long-term operation tests, and solute and standard tests. A total of three long-term tests were performed. First, two A-RO elements were tested at a conservative flux of 33.21 LMH (19.53 GFD) for 12 days, including two chemical cleanings. The standard tests performed after each cleaning showed that the membranes recovered well in terms of permeate flow, salt rejection and differential pressure. Since no mechanical damage was observed, during the second-long-term test, the operating flux was increased to accelerate the fouling rate. This test was performed at a flux of 44.35 LMH (26.08 GFD) for 4 days and the element seemed visually intact. As for the final test, one X-RO element was used as reference during 18 days at a conservative flux. To generate rejection data for the design software ROSA, solute and standard tests were performed. Statistically, the salt passage for sodium, chloride and magnesium ions was similar between both types of elements, though the calcium rejection was significantly different and higher for X-RO. Furthermore, at the tested conditions the product showed an average of 14% higher permeate flow compared to X-RO. This permeate flow difference can be directly translated to energy savings.

Il prodotto A-RO è un elemento di osmosi inversa da 4 pollici. L'elemento potrebbe potenzialmente offrire migliori risparmi e prestazioni economiche per le piccole applicazioni commerciali operando ad una pressione applicata extra bassa o ad una maggiore produttività del flusso rispetto all'elemento X-RO, il queale è disponibile in commercio. L'obiettivo principale di questo studio è quello di valutare la stabilità meccanica dell'elemento e di sviluppare dati sufficienti per supportare la creazione di un foglio di dati del prodotto (PDS) e dei fattori di rifiuto per il software di progettazione ROSA. Per raggiungere tutti gli obiettivi sopra elencati, sono stati eseguiti due blocchi di test: test di funzionamento a lungo termine, e test di soluto e test standard. Sono stati eseguiti complessivamente tre test a lungo termine. In primo luogo, due elementi A-RO sono stati testati per un flusso conservativo di 33,21 LMH (19,53 GFD) per 12 giorni, tra cui due pulizie chimiche si hanno fatto. I test standard eseguiti dopo ogni pulizia hanno dimostrato che le membrane recuperano bene in termini di flusso di permeato, rifiuto di sale e pressione differenziale. Poiché non è stato osservato alcun danno meccanico, durante il secondo test a lungo termine, il flusso di funzionamento è stato aumentato per aumentare la velocità di "fouling". Questo test è stato eseguito con un flusso di 44,35 LMH (26,08 GFD) per 4 giorni e l'elemento sembrava visivamente intatto. Per quanto riguarda la prova finale, un elemento X-RO è stato utilizzato come riferimento durante 18 giorni ad un flusso conservativo. Per generare dati di rifiuto per il software di progettazione ROSA sono stati eseguiti test di soluto e test standard. Statisticamente, il passaggio di sale per gli ioni di sodio, cloruro e magnesio era simile tra entrambi i tipi di elementi, anche se il rifiuto di calcio era significativamente diverso e più alto per X-RO. Inoltre, nelle condizioni sperimentate il prodotto ha mostrato una media del 14% di flusso di permeato più elevato rispetto a X-RO. Questa differenza di flusso permeato può essere tradotta direttamente in risparmio energetico.

Internal validation of a RO 4-inch membrane element

VELASTEGUI ANDRADE, CINDY DIANNE
2016/2017

Abstract

The product A-RO is a 4-inch reverse osmosis element. The element could potentially offer better economic savings and performance for small commercial applications by operating at extra low applied pressure or higher flow productivity compared to commercially available X-RO element. The main objective of this study is to evaluate the mechanical stability of the element, and to develop enough data to support the creation of a Product Data Sheet (PDS) and rejection factors for the ROSA design software. To achieve all the aforementioned goals, two blocks of tests were performed: long-term operation tests, and solute and standard tests. A total of three long-term tests were performed. First, two A-RO elements were tested at a conservative flux of 33.21 LMH (19.53 GFD) for 12 days, including two chemical cleanings. The standard tests performed after each cleaning showed that the membranes recovered well in terms of permeate flow, salt rejection and differential pressure. Since no mechanical damage was observed, during the second-long-term test, the operating flux was increased to accelerate the fouling rate. This test was performed at a flux of 44.35 LMH (26.08 GFD) for 4 days and the element seemed visually intact. As for the final test, one X-RO element was used as reference during 18 days at a conservative flux. To generate rejection data for the design software ROSA, solute and standard tests were performed. Statistically, the salt passage for sodium, chloride and magnesium ions was similar between both types of elements, though the calcium rejection was significantly different and higher for X-RO. Furthermore, at the tested conditions the product showed an average of 14% higher permeate flow compared to X-RO. This permeate flow difference can be directly translated to energy savings.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
3-ott-2017
2016/2017
Il prodotto A-RO è un elemento di osmosi inversa da 4 pollici. L'elemento potrebbe potenzialmente offrire migliori risparmi e prestazioni economiche per le piccole applicazioni commerciali operando ad una pressione applicata extra bassa o ad una maggiore produttività del flusso rispetto all'elemento X-RO, il queale è disponibile in commercio. L'obiettivo principale di questo studio è quello di valutare la stabilità meccanica dell'elemento e di sviluppare dati sufficienti per supportare la creazione di un foglio di dati del prodotto (PDS) e dei fattori di rifiuto per il software di progettazione ROSA. Per raggiungere tutti gli obiettivi sopra elencati, sono stati eseguiti due blocchi di test: test di funzionamento a lungo termine, e test di soluto e test standard. Sono stati eseguiti complessivamente tre test a lungo termine. In primo luogo, due elementi A-RO sono stati testati per un flusso conservativo di 33,21 LMH (19,53 GFD) per 12 giorni, tra cui due pulizie chimiche si hanno fatto. I test standard eseguiti dopo ogni pulizia hanno dimostrato che le membrane recuperano bene in termini di flusso di permeato, rifiuto di sale e pressione differenziale. Poiché non è stato osservato alcun danno meccanico, durante il secondo test a lungo termine, il flusso di funzionamento è stato aumentato per aumentare la velocità di "fouling". Questo test è stato eseguito con un flusso di 44,35 LMH (26,08 GFD) per 4 giorni e l'elemento sembrava visivamente intatto. Per quanto riguarda la prova finale, un elemento X-RO è stato utilizzato come riferimento durante 18 giorni ad un flusso conservativo. Per generare dati di rifiuto per il software di progettazione ROSA sono stati eseguiti test di soluto e test standard. Statisticamente, il passaggio di sale per gli ioni di sodio, cloruro e magnesio era simile tra entrambi i tipi di elementi, anche se il rifiuto di calcio era significativamente diverso e più alto per X-RO. Inoltre, nelle condizioni sperimentate il prodotto ha mostrato una media del 14% di flusso di permeato più elevato rispetto a X-RO. Questa differenza di flusso permeato può essere tradotta direttamente in risparmio energetico.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/136185