Hogyan csökkenthető az RO-rendszerekben az RO-membránok kémiai károsodása

Az előző cikkben bemutattuk azokat a fizikai károsodásokat, amelyek a rendszer működése során az RO membránokon előfordulhatnak, valamint az ilyen károsodások elkerülésének módszereit. A megfelelő működés meghosszabbíthatja a membránok élettartamát.

A „kémiai károsodás” az RO membránelemekben kémiai hatások által okozott károsodást jelenti. Bizonyos típusú kémiai károsodások közvetlenül tönkreteszik a membrán sótalanító rétegét. Ha egyszer előfordul, visszafordíthatatlan és maradandó károsodásról van szó, és az egyetlen megoldás az RO membránelemek cseréje. A más típusú vegyi károsodások vegyszeres tisztítással mérsékelhetők a membrán teljesítményének bizonyos mértékig történő helyreállítása érdekében.

1.1

Az RO membránelemek sótalanító rétegét erős oxidáló anyagok, például maradék klór és egyéb halogének károsíthatják. Ha túl sok nátrium-hipokloritot adnak a nyersvízhez, de nem elegendő redukálószert adagolnak az RO rendszer előtt, a maradék klór bejut az RO rendszerbe és oxidatív károsodást okoz a membránelemekben.

1.2

Ha az aktívszén szűrőt túl hosszú ideig használják, az adszorpciós képessége csökken, vagy ha a tervezett áramlási sebességen túl működik, a maradék klór átjuthat és bejuthat az RO rendszerbe, ami oxidációs károsodást okozhat a membránelemekben.

1.3

Ha az UF (ultraszűrés) és az RO ugyanazt a vegyszeres tisztítórendszert és csővezetékeket használja, ha nátrium-hipokloritot használnak az UF tisztítására, és a csővezetékeket nem öblítik át vagy cserélik ki alaposan, a maradék tisztítóoldat bejuthat az RO rendszerbe, és membránoxidációt okozhat.

1.4

Erős oxidáló vegyszerek helytelen adagolása vagy nem minősített vegyszerek (például alacsony-minőségű vízkőoldók vagy nem-megfelelő, nem-oxidáló biocidok) használata azt eredményezheti, hogy ezek a vegyszerek adagolóeszközökön és csővezetékeken keresztül bejuthatnak az RO-rendszerbe, ami oxidációt vagy a membránelemek szennyeződését okozhatja.

1.5

Erős oxidáló vegyszerek használata a vegyi tisztítás során (például tévesen nátrium-hipoklorit használata az RO membránok tisztítására) közvetlenül az RO membránelemek teljes készletének selejtét eredményezheti, jelentős gazdasági veszteséget okozva.

1.6

Maradék klórtartalmú víz (például csapvíz) alacsony nyomású{0}}öblítéshez való használata szintén folyamatos oxidációs károsodást okozhat. Például egy projektben az RO-membránok só-elutasítása mindössze két héten belül 90%-ra csökkent a csapvízzel való öblítés miatt.

Ha az RO tápvíz nagy mennyiségű kolloidot vagy szerves anyagot tartalmaz, az SDI értéke jelentősen meghaladja a szabványt, ami a patronos szűrők nyomáskülönbségének gyors növekedését és gyakori cseréjét eredményezi. Amikor kolloidok vagy szerves anyagok szivárognak az RO-rendszerbe, azokat az elülső-fokozat membránelemei visszatartják, ami a nyomáskülönbség növekedését, a betáplálási nyomás észrevehető emelkedését és a permeátum áramlásának csökkenését okozza.

Mivel a szerves anyagok tápanyagot biztosíthatnak a mikrobiális növekedéshez, a szerves elszennyeződés későbbi bakteriális és mikrobiális szennyeződéshez is vezethet.

Megfelelő hőmérsékleti viszonyok (20-35 fok) és megfelelő tápanyagellátás mellett a baktériumok és mikroorganizmusok nagyon gyorsan szaporodhatnak és szaporodhatnak, exponenciális növekedést mutatva. A mikrobiális szennyeződés általában tavasszal és nyáron jelentkezik, télen pedig enyhül.

Egyes projektekben az oxidációs események után a kezelők félnek nátrium-hipoklorit használatától, és ehelyett redukálószereket adagolnak az RO bemeneténél az ORP-értékek szabályozására (a maradék klórszint tesztelése közben). Bár a maradék klór megfelelhet a szabványoknak, a túlzott redukálószerek anaerob körülményeket teremthetnek, amelyek ehelyett elősegítik az anaerob baktériumok növekedését.

Az élelmiszeripari vásárlók körében a mikrobiális szennyeződés nagyon gyakori. A szennyeződés megtörténte után a teljes baktériumszám és a mutatók, mint plPseudomonas aeruginosameghaladhatja a szabványokat, lehetetlenné téve a normál termelést, és súlyosan befolyásolhatja a vízminőséget és az üzem hatékonyságát.

Ezenkívül az élelmiszeriparban az RO-rendszereket gyakran indítják és állítják le. Ha az alacsony nyomású öblítést hosszú leállási időszakok után nem hajtják végre, a koncentrált szerves anyag és a szervetlen sók a koncentrátum oldalán a mikroorganizmusok tápanyagaivá válnak, ami gyors mikrobiális növekedéshez vezet.

A mikrobiális szennyeződés membránokra gyakorolt ​​hatásának csökkentése érdekében -lerakódásgátló RO membránok is használhatók, például a YIME lerakódásgátló membránsorozat.

Ha túlzott mennyiségű PAM-ot (poliakrilamidot) adagolnak az előkezelő rendszerbe, és nem válik ki teljesen, az bejuthat a membránrendszerbe. Ha ultraszűrő rendszer van jelen, az először az UF rendszert szennyezi, majd áthalad a patronszűrőn, és végül belép az RO membránrendszerbe.

Az ilyen típusú szennyeződéseket nagyon nehéz eltávolítani a hagyományos vegyszeres tisztítási vagy öblítési módszerekkel. Még ha a teljesítmény részben helyreáll is, nem térhet vissza a membránelemek eredeti állapotába.

Az RO membránfelületek negatív töltésűek, és hajlamosak kationok adszorbeálására. Ezért a kationos PAM használata nem javasolt. A PAM alkalmazása során kerülni kell a túladagolást, és üvegteszteket kell végezni az optimális adagolás meghatározásához.

A szervetlen lerakódás az egyik leggyakoribb jelenség a membránrendszerekben. Általában az RO-rendszer második vagy harmadik szakaszában a membrán vég-végi elemeinél fordul elő. Ennek az az oka, hogy ezekben a szakaszokban a betáplált vizet az upstream membránelemek már koncentrálták. Például, ha a teljes visszanyerési arány 75%, a sókoncentráció körülbelül négyszeresére nőhet. Amikor egy bizonyos ion koncentrációja meghaladja az oldhatósági szorzatát, vízkőképződés lép fel.

A vízkő megjelenése után különféle módszerek, például szemrevételezés, nyersvízminőség-elemzés, sav- és lúgoldódási tesztek, valamint elemanalízis használhatók a vízkő jellegének meghatározására.

A betáplált víz minőségétől függően a szervetlen vízkő lehetséges típusai közé tartozik a kalcium-karbonát, kalcium-szulfát, bárium-szulfát, kalcium-fluorid, szilícium-dioxid vízkő stb. Néha egynél több típusú vízkő is létezhet egyidejűleg.

Közülük a karbonátos pikkelyek hatékonyan tisztíthatók sósavval vagy citromsavval. Azonban a nagyon nehezen eltávolítható vízkő esetén, mint a kalcium-szulfát, kalcium-fluorid és a szilícium-dioxid, a legtöbb tisztítószer korlátozott hatékonyságot mutat.