Причини и решения за запушване на елементите на мембраната за обратна осмоза

1. 3 предупредителни признака за запушване на мембраната за обратна осмоза.

• Обемът на производството е намалял с повече от 10% в сравнение с първоначалната стойност, а налягането се е увеличило значително.
• Степента на обезсоляване намаля с 5%, а стойността на общото количество разтворени твърди вещества (TDS) в произведената вода се повиши рязко.
• Когато разликата в налягането на мембранния модул надвиши 0,07 MPa, шумът от работата се усилва.

2. 3 често срещани вида замърсяване.

• Неорганично замърсяване (най-често срещаното)
• Причина: Калциеви и магнезиеви йони, карбонати, сулфати, железни и манганови йони и др., присъстващи в суровата вода, се отлагат върху повърхността на мембраната като котлен камък (като калциев карбонат и бариев сулфат), особено когато скоростта на възстановяване е твърде висока и температурата на водата варира значително, това явление е склонно да се случи.
• Типични симптоми: Разликата в налягането на мембранния модул се увеличава бързо, обемът на производствената вода намалява бавно и ефектът е очевиден след почистване със солна киселина.
• Сценарии с висок риск: Пречистване на подпочвени води, системи за сурова вода с висока твърдост.
• Органично замърсяване
• Причина: Органични вещества като хуминова киселина, танин, масло и повърхностноактивни вещества в суровата вода полепват по повърхността на мембраната, образувайки лепкава мръсотия, която запушва порите на мембраната.
• Типични симптоми: Качеството на отпадъчните води се влошава (TDS се увеличава) и по повърхността на мембраната се появяват жълто-кафяви или черни лепкави отлагания. Те могат да бъдат ефективно отстранени след алкално промиване.
• Сценарии с висок риск: пречистване на повърхностни води, системи за повторно използване на общински отпадъчни води.
• Биологично замърсяване
• Причина: Микроорганизми като бактерии, гъбички и водорасли в суровата вода се размножават върху повърхността на мембраната, образувайки биофилм. Това не само запушва порите на мембраната, но и отделя метаболитни продукти, които корозират компонентите на мембраната.
• Типични симптоми: Мембранният модул излъчва неприятна миризма, обемът на производството на вода рязко спада и има прекомерно количество микроорганизми. В такива случаи, заедно с почистването, трябва да се използва дезинфектант.
• Сценарии с висок риск: Системи за сурова вода без устройства за дезинфекция, влажна и тъмна работна среда.

3. 4-стъпков стандартен метод за почистване

• Стъпка 1: Предварителна обработка —— Източете старата вода и пригответе почистващия разтвор
• Изключете системата за обратна осмоза, отворете изпускателния клапан за концентрирана вода и източете напълно останалата непречистена вода от мембранния модул.
• Подгответе се за почистване на резервоара за вода и пригответе почистващия разтвор в предписаното съотношение (препоръчително е да използвате дейонизирана или дестилирана вода, за да избегнете навлизането на нови примеси):
• Разтвор за алкален почистващ препарат: 0,1 - 0,5% натриев хидроксид (NaOH) + 0,05 - 0,1% повърхностноактивно вещество (като натриев додецилбензенсулфонат), с контролирано pH от 10 до 11;
• Разтвор за ецване: 0,5 - 1% лимонена киселина (или 0,2 - 0,5% солна киселина), с контролирано pH от 2 до 3;

• Стъпка 2: Алкално промиване - Накисване + Циркулация, за разтваряне на органично/биологично замърсяване
• Инжектирайте приготвения алкален почистващ разтвор в резервоара за почистваща вода и след това го изпомпайте в мембранния модул чрез бустерна помпа (с налягане ≤ 0,2 MPa), за да се уверите, че мембранните елементи са напълно потопени.
• Затворете изпускателния клапан и изпълнете 30-60-минутен цикъл на почистване. През този период спирайте машината на всеки 10 минути за 5-минутно накисване, за да може почистващият разтвор да проникне напълно в замърсяванията.
• След завършване на цикъла, отворете изпускателния клапан и изпразнете напълно алкалния почистващ разтвор. Изплакнете мембранния модул с чиста вода 2-3 пъти, докато отпадъчните води престанат да имат пяна или мирис.

• Стъпка 3: Киселинно промиване - Циркулация + Неутрализация, за отстраняване на неорганичен котлен камък
• АзИнжектирайте приготвения киселинен почистващ разтвор и извършете циклично почистване при налягане ≤ 0,2 MPa в продължение на 20 до 40 минути. По време на този процес трябва да има 10-минутен интервал на накисване.
• Съсредоточете се върху почистването на входния край на мембранния модул (зоната с концентриран котлен камък) и можете по подходящ начин да удължите времето за циркулация.
• След приключване на процеса на декапиране, незабавно изплакнете с чиста вода, докато pH стойността на водата се върне до неутрална (6,5 - 7,5). Избягвайте оставянето на киселинни остатъци, които биха могли да корозират мембранните елементи.

• Стъпка 4: Последваща обработка - Пилотен пуск, проверка на ефекта на почистване
• Стартирайте системата за обратна осмоза и проведете тестово пускане при ниско налягане (налягане 0,3 - 0,5 MPa). Наблюдавайте показатели като обем на производствената вода и скорост на обезсоляване:
• Ако обемът на производството на вода се върне до повече от 90% от първоначалната стойност и скоростта на обезсоляване се нормализира, това показва, че процесът на почистване е бил успешен.
• Ако ефектът не е задоволителен, можете да повторите процеса „алкално промиване → киселинно промиване“ веднъж. Не превишавайте 2 пъти (прекомерното промиване ще повреди размера на порите на мембраната).
• След едночасов пробен пуск, измерете стойността на TDS, дебита и разликата в налягането на произведената вода, запишете данните и ги сравнете с данните преди почистване. След това създайте файл за поддръжка.

Ключови бележки:

• Използването на почистващи разтвори, съдържащи хлор или окислители (като дезинфектант 84), е строго забранено по време на целия процес, тъй като те могат да окислят елементите на филма.
• При почистване налягането не трябва да надвишава 0,3 MPa, а дебитът трябва да се контролира на 50-70% от номиналния дебит, за да се избегне въздействието на високо налягане върху порите на мембраната.
• Ако биологичното замърсяване е сериозно, може да се накисне в 0,1% водороден пероксид (H₂O₂) или специален биоцид за мембрани с обратна осмоза за 10 минути преди алкално измиване, след което може да се извърши редовно почистване.

4. 3 съвета за намаляване на запушването на мембраните

• Засилване на предварителната обработка на суровата вода: Инсталирайте предфилтри и филтри с активен въглен, за да отстраните едри частици, органични вещества и остатъчен хлор от суровата вода.
• Контролни работни параметри: Препоръчително е степента на възстановяване да се поддържа под 75%. Редовно промивайте мембранните модули (промивайте в продължение на 5 минути преди всяко стартиране и в продължение на 10 минути след изключване).
• Редовна поддръжка: Почиствайте веднъж на всеки 3-6 месеца (по-силно замърсените зони изискват почистване веднъж на всеки 1-2 месеца). При продължително спиране на работата, потопете мембранните модули в 1% разтвор на натриев бисулфит, за да предотвратите развитието на микроорганизми.

5. В тези случаи се препоръчва директно подмяна на мембранните елементи!

• Ако възникне някоя от следните ситуации, това показва, че мембранният елемент е претърпял необратими повреди и почистването не може да го възстанови. Необходимо е да се смени своевременно:
• След почистване, дебитът на вода все още остава под 70% от първоначалната стойност, а степента на обезсоляване намалява с повече от 10%.
• Мембранните компоненти са претърпели повреда или теч (открито чрез изпитване под налягане);
• Мембранните елементи имат експлоатационен живот над 3 години (конвенционалният живот), но производителността им продължава да се влошава.