Како смањити хемијска оштећења РО мембрана у РО системима

У претходном чланку представили смо физичка оштећења која могу настати на РО мембранама током рада система, као и методе за избегавање таквих оштећења. Правилан рад може помоћи да се продужи радни век мембрана.

„Хемијско оштећење“ се односи на оштећење изазвано хемијским деловањем на елементима РО мембране. Неке врсте хемијских оштећења ће директно уништити десалинациони слој мембране. Једном када дође, то је неповратно и трајно оштећење, а једино решење је замена РО мембранских елемената. Друге врсте хемијских оштећења могу се ублажити хемијским чишћењем да би се мембрана вратила у одређеној мери.

1.1

Слој за десалинизацију РО мембранских елемената може бити оштећен јаким оксидирајућим супстанцама као што су резидуални хлор и други халогени. Када се у сирову воду дода вишак натријум хипохлорита, али се недовољно редукционог средства дозира пре РО система, резидуални хлор улази у РО систем и узрокује оксидативно оштећење елемената мембране.

1.2

Ако се филтер са активним угљем користи предуго, његов капацитет адсорпције се смањује, или ако ради изнад пројектованог протока, резидуални хлор може да прође и уђе у РО систем, узрокујући оксидационо оштећење елемената мембране.

1.3

Када УФ (ултрафилтрација) и РО деле исти систем хемијског чишћења и цевоводе, ако се натријум хипохлорит користи за УФ чишћење и цевоводи нису добро испрани или замењени, остатак раствора за чишћење може ући у РО систем и изазвати оксидацију мембране.

1.4

Нетачно дозирање јаких оксидирајућих хемикалија или употреба неквалификованих хемикалија (као што су ниско{0}}антискаланси ниског квалитета или -неусаглашени не-биоциди који нису у складу са стандардима) могу довести до тога да ове хемикалије уђу у РО систем кроз уређаје за дозирање и цевоводе, узрокујући оксидацију или контаминацију елемената мембране.

1.5

Коришћење јаких оксидирајућих хемикалија током хемијског чишћења (на пример, грешком коришћење натријум хипохлорита за чишћење РО мембрана) може директно довести до отпада читавог сета елемената РО мембране, што узрокује значајне економске губитке.

1.6

Коришћење воде која садржи резидуални хлор (као што је вода из славине) за испирање ниским-притиском такође може да изазове континуирано оштећење оксидације. На пример, у једном пројекту, РО мембране су доживеле пад одбацивања соли на 90% у року од само две недеље због испирања водом из славине.

Када РО напојна вода садржи велику количину колоида или органске материје, вредност СДИ ће значајно премашити стандард, што ће резултирати брзим повећањем разлике притиска филтера кертриџа и честом заменом. Када колоиди или органска материја прођу у РО систем, они ће бити задржани од стране мембранских елемената предњег{1}}степена, што ће узроковати повећање диференцијалног притиска, приметан пораст притиска напајања и смањење протока пермеата.

Пошто органска материја може да обезбеди хранљиве материје за раст микроба, органско загађивање такође може довести до накнадне бактеријске и микробне контаминације.

Под одговарајућим температурним условима (20–35 степени) и довољним снабдевањем хранљивим материјама, бактерије и микроорганизми могу да се размножавају и расту веома брзо, показујући експоненцијални раст. Микробна контаминација се обично јавља у пролеће и лето, а ублажава се зими.

У неким пројектима, након инцидената оксидације, оператери се плаше да користе натријум хипохлорит и уместо тога предозирају редукционе агенсе на РО улазу како би контролисали вредности ОРП (док тестирају нивое заосталог хлора). Иако резидуални хлор може задовољити стандарде, прекомерни редукциони агенси могу створити анаеробне услове, који уместо тога подстичу раст анаеробних бактерија.

За купце у прехрамбеној индустрији, микробна контаминација је врло честа. Када дође до контаминације, укупан број бактерија и индикатори као што суПсеудомонас аеругиносаможе премашити стандарде, онемогућити нормалну производњу и озбиљно утицати на квалитет воде и ефикасност постројења.

Поред тога, РО системи у прехрамбеној индустрији се често покрећу и заустављају. Ако се испирање под ниским-притиском не изврши након дугих периода искључења, концентрисана органска материја и неорганске соли на страни концентрата ће постати хранљиве материје за микроорганизме, што ће довести до брзог раста микроба.

Да би се смањио утицај микробне контаминације на мембране, могу се користити и РО мембране против обрастања, као што је ИИМЕ серија мембрана против обрастања.

Ако се прекомерни ПАМ (полиакриламид) дозира у систему за претходну обраду и није потпуно исталожен, може ући у мембрански систем. Ако је присутан систем ултрафилтрације, он ће прво запрљати УФ систем, затим проћи кроз филтер кертриџа и на крају ући у РО мембрански систем.

Ову врсту прљавштине је веома тешко уклонити конвенционалним хемијским чишћењем или методама испирања. Чак и ако се перформансе делимично поврате, не могу се вратити у првобитно стање елемената мембране.

Површине РО мембране су негативно наелектрисане и имају тенденцију да адсорбују катјоне. Због тога се не препоручује употреба катјонског ПАМ-а. Када се користи ПАМ, мора се избегавати предозирање и треба спровести тестове тегле да би се одредила оптимална доза.

Неорганско љуштење је један од најчешћих феномена у мембранским системима. Обично се јавља на елементима мембране на репу{1}}у другом или трећем степену РО система. То је зато што је напојна вода у овим фазама већ концентрисана узводним елементима мембране. На пример, када је укупна стопа опоравка 75%, концентрација соли се може повећати за приближно четири пута. Када концентрација одређеног јона премаши његов производ растворљивости, долази до скалирања.

Након појаве каменца, различите методе као што су визуелна инспекција, анализа квалитета сирове воде, тестови растворљивости киселина и алкалија и елементарна анализа могу се користити за одређивање природе каменца.

У зависности од квалитета напојне воде, могући типови неорганског каменца укључују калцијум карбонат, калцијум сулфат, баријум сулфат, калцијум флуорид, силицијум каменац, итд. Понекад може постојати више од једне врсте каменца истовремено.

Међу њима, карбонатне ваге могу се ефикасно очистити хлороводоничном киселином или лимунском киселином. Међутим, за каменце као што су калцијум сулфат, калцијум флуорид и силицијум, које је веома тешко уклонити, већина средстава за чишћење показује ограничену ефикасност.