Causes i solucions per a l'obstrucció dels elements de la membrana d'osmosi inversa

1. 3 senyals d'alerta d'obstrucció de la membrana d'osmosi inversa.

• El volum de producció ha disminuït més d'un 10% respecte al valor inicial i la pressió ha augmentat significativament.
• La taxa de dessalinització va disminuir un 5% i el valor de sòlids totals dissolts (TDS) de l'aigua produïda va augmentar considerablement.
• Quan la diferència de pressió del mòdul de membrana supera els 0,07 MPa, el soroll de funcionament es fa més fort.

2. 3 tipus comuns de contaminació.

• Contaminació inorgànica (la més comuna)
• Causa: Els ions de calci i magnesi, carbonats, sulfats, ions de ferro i manganès, etc. presents a l'aigua bruta dipositada a la superfície de la membrana com a incrustacions (com ara carbonat de calci i sulfat de bari), especialment quan la taxa de recuperació és massa alta i la temperatura de l'aigua varia molt, és probable que aquest fenomen es produeixi.
• Símptomes típics: la diferència de pressió del mòdul de membrana augmenta ràpidament, el volum d'aigua de producció disminueix lentament i l'efecte és evident després de la neteja amb àcid clorhídric.
• Escenaris d'alt risc: tractament d'aigües subterrànies, sistemes d'aigua bruta d'alta duresa.
• contaminació orgànica
• Causa: Les substàncies orgàniques com l'àcid húmic, els tanins, l'oli i els tensioactius de l'aigua crua s'adhereixen a la superfície de la membrana, formant brutícia enganxosa que obstrueix els canals dels porus de la membrana.
• Símptomes típics: La qualitat de l'aigua efluent es deteriora (augmenta el TDS) i apareixen dipòsits enganxosos de color groc-marró o negre a la superfície de la membrana. Aquests es poden eliminar eficaçment després d'un rentat alcalí.
• Escenaris d'alt risc: tractament d'aigües superficials, sistemes de reutilització d'aigües residuals municipals.
• Contaminació biològica
• Causa: Els microorganismes com ara bacteris, fongs i algues de l'aigua bruta es multipliquen a la superfície de la membrana, formant un biofilm. Això no només obstrueix els porus de la membrana, sinó que també segrega productes metabòlics que corroeixen els components de la membrana.
• Símptomes típics: El mòdul de membrana emet una olor desagradable, el volum de producció d'aigua disminueix bruscament i hi ha una quantitat excessiva de microorganismes. En aquests casos, s'ha d'utilitzar un desinfectant juntament amb la neteja.
• Escenaris d'alt risc: sistemes d'aigua bruta sense dispositius de desinfecció, entorns operatius humits i foscos.

3. Mètode de neteja estàndard de 4 passos

• Pas 1: Pretractament —— Escorreu l'aigua vella i prepareu la solució de neteja
• Apagueu el sistema d'osmosi inversa, obriu la vàlvula de descàrrega de l'aigua concentrada i dreneu completament l'aigua bruta restant del mòdul de membrana.
• Prepareu-vos per netejar el dipòsit d'aigua i prepareu la solució de neteja en la proporció prescrita (es recomana utilitzar aigua desionitzada o aigua destil·lada per evitar la introducció de noves impureses):
• Solució de neteja alcalina: 0,1 - 0,5% hidròxid de sodi (NaOH) + 0,05 - 0,1% tensioactiu (com ara dodecilbenzensulfonat de sodi), amb un valor de pH controlat a 10 - 11;
• Solució de decapatge: 0,5 - 1% d'àcid cítric (o 0,2 - 0,5% d'àcid clorhídric), amb un valor de pH controlat a 2 - 3;

• Pas 2: Rentat alcalin - Remull + Circulació, per dissoldre la contaminació orgànica/biològica
• Injecteu la solució de neteja alcalina preparada al dipòsit d'aigua de neteja i, a continuació, bombeu-la al mòdul de membrana a través d'una bomba de reforç (amb una pressió de ≤ 0,2 MPa) per assegurar-vos que els elements de la membrana estiguin completament submergits.
• Tanqueu la vàlvula de descàrrega i realitzeu un cicle de neteja de 30 a 60 minuts. Durant aquest període, atureu la màquina cada 10 minuts per a un remull de 5 minuts per permetre que la solució de neteja penetri completament a la brutícia.
• Un cop finalitzat el cicle, obriu la vàlvula de descàrrega i buideu completament la solució de neteja alcalina. Esbandiu el mòdul de membrana amb aigua neta 2 o 3 vegades fins que l'efluent no tingui escuma ni olor.

• Pas 3: Rentat àcid - Circulació + Neutralització, per eliminar les incrustacions inorgàniques
• JoInjecteu la solució de neteja àcida preparada i realitzeu una neteja cíclica a una pressió de ≤ 0,2 MPa durant 20 a 40 minuts. Durant aquest procés, hi ha d'haver un interval de remull de 10 minuts.
• Centreu-vos en la neteja de l'extrem d'entrada del mòdul de membrana (la zona amb incrustacions concentrades) i podreu allargar adequadament el temps de circulació.
• Després de finalitzar el procés de decapatge, esbandiu immediatament amb aigua neta fins que el valor del pH de l'aigua torni a ser neutre (6,5 - 7,5). Eviteu deixar residus àcids que puguin corroir els elements de la membrana.

• Pas 4: Postprocessament: prova pilot, comprovació de l'efecte de neteja
• Inicieu el sistema d'osmosi inversa i realitzeu una prova de funcionament a baixa pressió (pressió 0,3 - 0,5 MPa). Observeu indicadors com el volum d'aigua de producció i la taxa de dessalinització:
• Si el volum de producció d'aigua torna a més del 90% del valor inicial i la taxa de dessalinització torna a la normalitat, indica que el procés de neteja ha estat satisfactori.
• Si l'efecte no és satisfactori, podeu repetir el procés de "rentat alcalí → rentat àcid" una vegada. No ho feu més de 2 vegades (un rentat excessiu danyarà la mida dels porus de la membrana).
• Després d'una prova d'una hora, mesureu el valor del TDS, el cabal i la diferència de pressió de l'aigua produïda, registreu les dades i compareu-les amb les dades abans de la neteja. A continuació, establiu un fitxer de manteniment.

Notes clau:

• L'ús de solucions de neteja que continguin clor o oxidants (com ara el desinfectant 84) està estrictament prohibit durant tot el procés, ja que poden oxidar els elements de la pel·lícula.
• Durant la neteja, la pressió no ha de superar els 0,3 MPa i el cabal s'ha de controlar al 50-70% del cabal nominal per evitar l'impacte d'alta pressió sobre els porus de la membrana.
• Si la contaminació biològica és greu, es pot submergir en peròxid d'hidrogen al 0,1% (H₂O₂) o un biocida especial per a membrana d'osmosi inversa durant 10 minuts abans del rentat alcalí, i després es pot dur a terme una neteja regular.

4. 3 consells per reduir el bloqueig de membranes

• Enfortir el pretractament de l'aigua bruta: Instal·leu prefiltres i filtres de carbó actiu per eliminar partícules grans, substàncies orgàniques i clor residual de l'aigua bruta.
• Paràmetres de funcionament del control: Es recomana mantenir la taxa de recuperació per sota del 75%. Netegeu regularment els mòduls de membrana (netegeu-los durant 5 minuts abans de cada engegada i durant 10 minuts després de l'apagada).
• Manteniment regular: Netegeu-los un cop cada 3-6 mesos (les zones més contaminades s'han de netejar un cop cada 1-2 mesos). Durant les aturades a llarg termini, submergiu els mòduls de membrana en una solució de bisulfit de sodi a l'1% per evitar el creixement de microorganismes.

5. En aquests casos, es recomana substituir directament els elements de la membrana!

• Si es produeix alguna de les situacions següents, indica que l'element de membrana ha patit danys irreversibles i la neteja no els pot restaurar. Cal substituir-lo immediatament:
• Després de la neteja, la producció d'aigua encara es mantenia per sota del 70% del valor inicial i la taxa de dessalinització va disminuir més d'un 10%.
• Els components de la membrana han patit danys o fuites (detectats mitjançant proves de pressió);
• Els elements de membrana tenen una vida útil superior a 3 anys (la vida útil convencional), però el seu rendiment continua deteriorant-se.