Мембране реверзне осмозе (РО) су дизајниране да обезбеде стабилне перформансе пречишћавања воде током дугог периода рада. Међутим, неке мембране доживљавају значајан пад перформанси много раније него што се очекивало. Нижи проток пермеата, повећан ТДС пермеата, смањено одбацивање соли и виши радни притисак су уобичајени знаци прераног отказивања РО мембране. У већини случајева, проблем није само сама мембрана. Квалитет напојне{4}}воде, предтретман, радни услови, излагање хемикалијама, поступци чишћења и уградња могу утицати на животни век мембране.
Шта значи рани отказивање РО мембране?
РО мембрана обично не поквари одједном. Перформансе се обично постепено погоршавају. На почетку, промена може бити само мало смањење протока пермеата или благо повећање проводљивости. Ако се основни проблем не идентификује и не исправи, пад може постати све озбиљнији и на крају утицати на производњу и квалитет воде.
Као што је приказано на слици лево, проток пермеата РО мембране постепено се смањује током времена.
Очекивани животни век РО мембране зависи од многих фактора, тако да не постоји појединачни радни век који се примењује на сваку примену. Мембрана која ради са добрим претходним третманом и стабилним условима напојне{1}}воде може да траје много дуже од оне која је изложена озбиљном запрљању, каменцу, хлору или нестабилним условима рада. Стога, када РО мембрана ради лоше раније него што се очекивало, важно је дијагностиковати узрок пре него што је једноставно замените.
Ако РО мембрана доживи пад перформанси раније него што се очекивало, на пример у року од једне године, њен прерани отказ може се приписати неколико главних узрока:
1. Лоша предтретман може изазвати озбиљно запрљање мембране
Један од најчешћих разлога за прерано отказивање РО мембране је неадекватан предтретман. Суспендоване чврсте материје, колоиди, микроорганизми, органска материја, гвожђе, манган и други загађивачи могу доћи до површине мембране када предтретман није правилно дизајниран или одржаван. Ове супстанце се могу акумулирати на површини мембране и формирати слој загађивања, ограничавајући проток воде кроз мембрану.
Биолошко обраштање може бити посебно тешко управљати јер се микроорганизми могу размножавати и формирати биофилм. Једном када се развије стабилан биофилм, нормалан рад можда више неће бити довољан за контролу проблема. Одговарајући предтретман, филтрација, управљање дезинфекцијом и благовремено чишћење су стога важни за контролу запрљања РО мембране.
Можете изабрати анРО мембрана против -обраштања, као што је приказано на слици десно, како би се смањио утицај раста микроба на елемент мембране.
2. Скалирање може смањити проток и повећати притисак
Скалирање је још један главни узрок губитка перформанси РО мембране. Када се растворени минерали концентришу близу површине мембране и пређу границе растворљивости, могу се формирати чврсте наслаге. Калцијум карбонат, калцијум сулфат, силицијум диоксид и друга минерална једињења су уобичајени извори скалирања РО мембране.
Скалирање повећава отпор протоку воде и може узроковати опадање протока пермеата док се радни притисак или диференцијални притисак повећавају. У тешким случајевима, каменац може постати тешко уклонити и може трајно утицати на перформансе мембране. Због тога је неопходна анализа{2}}напојне воде и одговарајућа контрола поврата. У зависности од хемијског састава воде, може бити потребно и дозирање антискаланса или друге{4}}методе контроле каменца.
3. Изложеност хлору може изазвати неповратну штету
Хлор се широко користи за дезинфекцију воде јер може ефикасно контролисати бактерије и друге микроорганизме. Међутим, конвенционалне полиамидне РО мембране су осетљиве на слободни хлор и одређена оксидациона средства. Ако хлорисана вода уђе у РО мембрану без ефикасне дехлорације, активни слој мембране може бити оксидован.
За разлику од реверзибилног прљања, оштећење хлора је генерално неповратно. Мембрана може наставити да производи воду, али њено одбацивање соли може постепено да се смањи. Због тога контролу хлора треба третирати као важан део дизајна и рада РО система. У зависности од система, активни угаљ или редукциони агенси као што је натријум метабисулфит се могу користити за дехлорисање.
4. Погрешан притисак и опоравак могу оптеретити мембрану
РО мембране захтевају довољан притисак да превазиђу осмотски притисак и воде воду кроз мембрану. Међутим, већи притисак не значи увек боље перформансе. Рад под превеликим притиском може повећати механички стрес, потрошњу енергије и ризик од системских проблема.
Опоравак је подједнако важан. Ако је стопа опоравка превисока, растворене соли постају све више концентрисане у струји концентрата, повећавајући могућност стварања каменца и других проблема са перформансама. Притисак и опоравак би стога требало да буду изабрани у складу са квалитетом напојне{2}}воде, спецификацијама мембране, дизајном система и стварним условима рада.
5. Неправилно чишћење може скратити век РО мембране
Чишћење је важан део одржавања РО мембране, али неправилно чишћење понекад може проузроковати више штете него користи. Различите врсте прљавштине захтевају различите стратегије чишћења. Кисела средства за чишћење су генерално повезана са уклањањем неорганског каменца, док се алкално чишћење често користи за органске или биолошке нечистоће.
Коришћење неодговарајуће хемикалије, превелика концентрација, неодговарајућа температура или нетачно време чишћења могу оштетити мембрану. Оператери треба да идентификују вероватан загађивач пре него што изаберу метод чишћења и да прате препоручена хемијска и радна ограничења произвођача мембране. Чишћење такође треба да се заснива на стварним перформансама мембране, а не на непотребном честом чишћењу.
Како спречити рани отказивање РО мембране?
Најефикаснији начин да се продужи век РО мембране је контрола услова око мембране. Добар предтретман би требало да смањи суспендоване чврсте материје, колоиде, микроорганизме и супстанце које стварају каменац-пре него што вода уђе у РО систем. Истовремено, оператери треба да прате притисак хране, проток пермеата, одбацивање соли, проводљивост, диференцијални притисак, температуру и квалитет напојне{3}}воде.
Нормализовано поређење перформанси може помоћи да се утврди да ли је проблем узрокован запрљањем, љуштењем, променама температуре, варијацијама притиска или стварним пропадањем мембране. Ако је проблем реверзибилан, правилно чишћење може повратити део изгубљених перформанси. Ако је мембрана претрпела неповратну оксидацију или физичко оштећење, замена је обично практичније решење.
Ако проток пермеата и одбацивање соли остају изван прихватљивог опсега након правилног чишћења и инспекције система, треба размотрити замену.
За индустријске РО системе, чување историјских оперативних записа је посебно корисно. Поређење тренутних података са оригиналним подацима о пуштању у рад може открити постепене промене пре него што постану озбиљне. Ово омогућава оператерима да се у ранијој фази позабаве запрљањем, стварањем каменца, проблемима пре третмана или оперативним абнормалностима.
