Kaip sumažinti cheminę žalą RO membranoms RO sistemose

Ankstesniame straipsnyje mes pristatėme fizinę žalą, kuri gali atsirasti RO membranoms sistemos veikimo metu, taip pat būdus, kaip išvengti tokios žalos. Tinkamas veikimas gali padėti pratęsti membranų tarnavimo laiką.

„Cheminė žala“ reiškia žalą, padarytą RO membranos elementams dėl cheminių veiksmų. Kai kurios cheminės žalos rūšys tiesiogiai sunaikins membranos gėlinimo sluoksnį. Kai tai įvyksta, tai yra negrįžtama ir nuolatinė žala, todėl vienintelis sprendimas yra pakeisti RO membranos elementus. Kitų rūšių cheminius pažeidimus galima sumažinti cheminiu valymu, kad tam tikru mastu būtų atkurtas membranos veikimas.

1.1

RO membraninių elementų gėlinimo sluoksnį gali pažeisti stipriai oksiduojančios medžiagos, tokios kaip chloro likučiai ir kiti halogenai. Kai į žaliavinį vandenį įpilama per daug natrio hipochlorito, bet prieš RO sistemą dozuojamas nepakankamas reduktorius, likutinis chloras patenka į RO sistemą ir sukelia oksidacinę žalą membranos elementams.

1.2

Jei aktyvintos anglies filtras naudojamas per ilgai, sumažėja jo adsorbcijos geba arba veikia viršijant numatytą srautą, likutinis chloras gali prasiskverbti pro RO sistemą ir patekti į ją, sukeldamas oksidacijos pažeidimus membranos elementams.

1.3

Kai UF (ultrafiltracija) ir RO naudoja tą pačią cheminio valymo sistemą ir vamzdynus, jei UF valymui naudojamas natrio hipochloritas, o vamzdynai nėra kruopščiai nuplauti arba pakeisti, valymo tirpalo likučiai gali patekti į RO sistemą ir sukelti membranos oksidaciją.

1.4

Neteisingai dozuojant stipriai oksiduojančias chemines medžiagas arba naudojant nekvalifikuotas chemines medžiagas (pvz., žemos-kokybės antikalantus arba-atitinkančius ne-oksiduojančius biocidus), šios cheminės medžiagos gali patekti į RO sistemą per dozavimo įrenginius ir vamzdynus, sukeldamos membranos elementų oksidaciją arba užteršimą.

1.5

Naudojant stiprius oksiduojančius chemikalus cheminio valymo metu (pavyzdžiui, klaidingai naudojant natrio hipochloritą valant RO membranas), gali būti tiesiogiai pašalintas visas RO membranos elementų rinkinys, o tai sukelia didelių ekonominių nuostolių.

1.6

Vandens, kuriame yra likutinio chloro (pvz., vandens iš čiaupo), naudojimas žemo slėgio{0}}plovimui taip pat gali sukelti nuolatinę oksidacijos žalą. Pavyzdžiui, viename projekte RO membranų druskų atmetimas sumažėjo iki 90 % tik per dvi savaites dėl praplovimo vandentiekio vandeniu.

Kai RO tiekimo vandenyje yra daug koloidų arba organinių medžiagų, SDI vertė gerokai viršys standartą, todėl sparčiai padidės kasetinių filtrų slėgio skirtumas ir dažnas keitimas. Koloidams ar organinėms medžiagoms nutekėjus į RO sistemą, juos sulaikys priekinės-pakopos membranos elementai, todėl padidės slėgio skirtumas, pastebimai padidės tiekimo slėgis ir sumažės permeato srautas.

Kadangi organinės medžiagos gali suteikti maistinių medžiagų mikrobų augimui, organinis užsiteršimas taip pat gali sukelti bakterinį ir mikrobinį užteršimą.

Esant tinkamoms temperatūros sąlygoms (20–35 laipsniai) ir pakankamai aprūpinant maistines medžiagas, bakterijos ir mikroorganizmai gali daugintis ir augti labai greitai, demonstruodami eksponentinį augimą. Mikrobinė tarša dažniausiai atsiranda pavasarį ir vasarą, o žiemą palengvėja.

Kai kuriuose projektuose po oksidacijos incidentų operatoriai bijo naudoti natrio hipochloritą ir vietoj to perdozuoti redukuojančių medžiagų RO įleidimo angoje, kad kontroliuotų ORP vertes (tiriant likutinį chloro kiekį). Nors likutinis chloras gali atitikti standartus, per daug redukuojančių medžiagų gali sukurti anaerobines sąlygas, kurios skatina anaerobinių bakterijų augimą.

Maisto pramonės klientams mikrobinė tarša yra labai dažna. Užsikrėtus, bendras bakterijų skaičius ir rodikliai, pvzPseudomonas aeruginosagali viršyti standartus, todėl įprasta gamyba tampa neįmanoma ir smarkiai paveikti vandens kokybę bei įrenginių efektyvumą.

Be to, RO sistemos maisto pramonėje dažnai paleidžiamos ir sustabdomos. Jei po ilgų išjungimo laikotarpių neatliekamas plovimas žemu-slėgiu, koncentruotos organinės medžiagos ir neorganinės druskos, esančios koncentrato pusėje, taps mikroorganizmų maistinėmis medžiagomis, todėl greitai augs mikrobai.

Siekiant sumažinti mikrobinio užteršimo poveikį membranoms, taip pat gali būti naudojamos anti{0}}RO membranos, pvz., YIME anti{1}}užteršimo membranos.

Jei išankstinio apdorojimo sistemoje dozuojamas per didelis PAM (poliakrilamido) kiekis ir jis nėra visiškai nusodintas, jis gali patekti į membraninę sistemą. Jei yra ultrafiltravimo sistema, ji pirmiausia užterš UF sistemą, tada praeis pro kasetės filtrą ir galiausiai pateks į RO membranos sistemą.

Šio tipo nešvarumus labai sunku pašalinti naudojant įprastus cheminio valymo arba praplovimo metodus. Net jei veikimas iš dalies atkurtas, jis negali grįžti į pradinę membranos elementų būseną.

RO membranos paviršiai yra neigiamai įkrauti ir linkę adsorbuoti katijonus. Todėl nerekomenduojama naudoti katijoninių PAM. Naudojant PAM, reikia vengti perdozavimo, o norint nustatyti optimalią dozę, reikia atlikti stiklainio testus.

Neorganinis mastelio susidarymas yra vienas iš labiausiai paplitusių reiškinių membranų sistemose. Paprastai tai įvyksta uodegos{1}}galo membranos elementuose antrajame arba trečiame RO sistemos etape. Taip yra todėl, kad tiekiamas vanduo šiuose etapuose jau buvo sukoncentruotas prieš srovę esančių membraninių elementų. Pavyzdžiui, kai bendras regeneravimo greitis yra 75%, druskos koncentracija gali padidėti maždaug keturis kartus. Kai tam tikro jono koncentracija viršija jo tirpumo sandaugą, įvyks pleiskanojimas.

Atsiradus nuosėdoms, apnašų pobūdžiui nustatyti galima naudoti įvairius metodus, tokius kaip vizualinis patikrinimas, žaliavinio vandens kokybės analizė, rūgščių ir šarmų tirpimo testai ir elementų analizė.

Priklausomai nuo tiekiamo vandens kokybės, galimi neorganinių nuosėdų tipai yra kalcio karbonatas, kalcio sulfatas, bario sulfatas, kalcio fluoridas, silicio dioksido nuosėdos ir kt. Kartais vienu metu gali egzistuoti daugiau nei vienos rūšies nuosėdos.

Tarp jų karbonato apnašas galima efektyviai nuvalyti naudojant druskos rūgštį arba citrinos rūgštį. Tačiau nuo labai sunkiai pašalinamų nuosėdų, tokių kaip kalcio sulfatas, kalcio fluoridas ir silicio dioksidas, dauguma valymo priemonių turi ribotą veiksmingumą.