Прычыны і рашэнні забруджвання мембран зваротнага осмасу

1. Асноўныя прычыны забруджвання мембраны RO

У залежнасці ад забруджвальнікаў, забруджванне мембран RO ў асноўным класіфікуецца на чатыры тыпы:

• Неарганічнае акалінне (хімічнае абрастанне): Падчас працэсу канцэнтрацыі RO, цяжкарастваральныя солі, такія як кальцый, магній, карбанаты, сульфаты і сілікаты ў падачнай вадзе, перавышаюць свае межы растваральнасці. Яны крышталізуюцца і адкладаюцца на паверхні мембраны, утвараючы цвёрды пласт накіпу.
• Арганічныя і калоідныя абрастанні (вязкія абрастанні): Натуральныя арганічныя рэчывы (напрыклад, гумінавая кіслата), алеі, павярхоўна-актыўныя рэчывы або няпоўнасцю выдаленыя завіслыя часціцы і калоіды з падачы вады прыліпаюць да паверхні мембраны. Гэта ўтварае глейкі пласт забруджвання, які не толькі блакуе пары мембраны, але і адсарбуе іншыя прымешкі.
• Біялагічнае абрастанне (рэпрадуктыўнае абрастанне): Калі дэзінфекцыя падачы вады недастатковая, мікраарганізмы, такія як бактэрыі, грыбкі і водарасці, хутка размнажаюцца на паверхні мембраны. Яны ўтвараюць трывалую біяплёнку і вылучаюць метабаліты, якія могуць разбураць элементы мембраны.
• Абрастанне часціцамі (фізічнае абрастанне): Завіслыя цвёрдыя часціцы, такія як пясок і іржа, у падачнай вадзе звычайна трапляюць у сістэму з-за недастатковай або няўдалай папярэдняй ачысткі. Яны адкладаюцца на паверхні мембраны або ў месцах скрыжавання падаючых распорных элементаў.

2. Як вызначыць, ці патрэбна чыстка

Звычайна чыстка патрабуецца, калі сістэма мае наступныя ўмовы:

• Зніжэнне патоку пермеату: Нармалізаваны паток пермеата зніжаецца на 10%~15% у параўнанні з пачатковым базавым узроўнем.
• Павялічаны перапад ціску: Міжступенчатае падзенне ціску значна павялічваецца (напрыклад, больш чым на 15%, або падзенне ціску на першай ступені перавышае 0,25 МПа).
• Зніжэнне адрыньвання солі: Якасць вады праз пермеат пагаршаецца, пры гэтым нармалізаванае праходжанне солі павялічваецца на 10%~15%.

3. Растворы і пратаколы ачысткі

Асноўным рашэннем праблемы забруджвання мембран з'яўляецца Ачыстка на месцы (CIP), які ўключае ў сябе як фізічную, так і хімічную ачыстку.

Фізічная ўборка

У асноўным выкарыстоўваецца для выдалення свабодных забруджванняў з паверхні мембраны (напрыклад, лёгкіх часціц-забруджванняў). Гэта прадугледжвае прамыванне чыстай вадой пад нізкім ціскам і высокай хуткасцю патоку з выкарыстаннем гідраўлічнай сілы зруху для змывання забруджванняў. Для ўзмацнення эфекту таксама можа выкарыстоўвацца змяшаная ачыстка паветрам і вадой.

Хімічная чыстка

Для цыркуляцыі і замочвання неабходна выбіраць адпаведныя хімічныя рэчывы ў залежнасці ад канкрэтнага тыпу забруджвання:

• Для неарганічнага накіпу: Выкарыстанне кіслотныя ачышчальнікі (напрыклад, 0,2%~1% цытрынавая кіслата або саляная кіслата, pH кантралюецца на ўзроўні 2-3) для эфектыўнага растварэння карбанатаў і аксідаў металаў.
• Для арганічных, калоідных і біялагічных абрастанняў: Выкарыстанне шчолачныя ачышчальнікі (напрыклад, 0,1%~0,5% гідраксіду натрыю ў спалучэнні з павярхоўна-актыўнымі рэчывамі або ЭДТА, pH кантралюецца на ўзроўні 10-12) для растварэння глейкіх забруджванняў і выдалення біяплёнак.
• Для кампазітных абрастанняў: Шчолачная ачыстка звычайна праводзіцца спачатку для выдалення арганічных/біялагічных забруджванняў, а затым кіслотная ачыстка для выдалення неарганічных адкладаў.

Стандартная працэдура чысткі

1. Папярэдняе паласканне: Выключыце сістэму і прамыйце яе пад нізкім ціскам пермеатам RO, каб зліць рэшткі пажыўнай вады з мембранных модуляў.
2. Падрыхтоўка і цыркуляцыя раствора: Прыгатуйце ачышчальны раствор у пазначанай прапорцыі. Запампуйце яго ў сістэму пад нізкім ціскам (звычайна ≤0,2~0,3 МПа) і з паловай звычайнай хуткасці ачысткі. Цыркулюйце на працягу 30-60 хвілін.
3. Замочванне: Спыніце цыркуляцыю і дайце ачышчальнаму раствору ўвабрацца ўнутры мембраны на працягу некаторага часу (напрыклад, пацыркулюйце 10 хвілін, затым спыніцеся і дайце раствору ўвабрацца на 5 хвілін), каб сродак цалкам пранік у пласт забруджвання.
4. Пасля паласкання: Зліце ачышчальны раствор і старанна прамыйце сістэму пермеатам, пакуль pH сцёкавых вод не стане нейтральным і без пены і паху.
5. Праверка прадукцыйнасці: Перазапусціце сістэму для тэставага запуску пры нізкім ціску, каб праверыць, ці аднавіліся паток пермеата і адвод солі да больш чым 90% ад пачатковых значэнняў.

4. Рэкамендацыі па прафілактыцы і рэгулярнаму тэхнічнаму абслугоўванню

• Аптымізацыя папярэдняй апрацоўкі: Палепшыць працэсы папярэдняй апрацоўкі, такія як каагуляцыя, фільтрацыя і змякчэнне, каб забяспечыць індэкс шчыльнасці глею (SDI) падачы вады
• Рэгулярнае фізічнае прамыванне: Калі дазваляюць умовы, штодня праводзьце прамыванне пад нізкім ціскам і высокай хуткасцю патоку. Гэта больш эфектыўна, чым чакаць назапашвання забруджванняў перад правядзеннем хімічнай чысткі.
• Правільнае дазаванне хімікатаў: Дазуйце адпаведную колькасць антыскалантаў, дысперсантаў і спецыялізаваных біяцыдаў у залежнасці ад якасці уваходнай вады, каб стрымліваць утварэнне накіпу і рост мікробаў.
• Стандартызаваная аперацыя: Пазбягайце перагрузкі сістэмы. Заўсёды прамывайце сістэму перад адключэннем, каб прадухіліць застой забруджванняў на паверхні мембраны.

⚠️ Меры засцярогі: Ніколі не выкарыстоўвайце сляпа высокія канцэнтрацыі моцных кіслот або шчолачаў і не падаўжайце час ачысткі, бо гэта прывядзе да незваротнага пашкоджання актыўнага пласта мембраны. Калі ачыстка ў рэжыме рэальнага часу неэфектыўная або забруджванне надзвычай моцнае, падумайце аб зняцці мембранных элементаў для прафесійнай ачысткі ў рэжыме рэальнага часу або аб іх поўнай замене.