Jak se vypořádat se znečištěním membrány RO
Znečištění membrány označuje nevratný jev, při kterém se částice, koloidní částice nebo makromolekuly rozpuštěných látek v přiváděném roztoku, které jsou v kontaktu s membránou, adsorbují a ukládají na povrchu membrány nebo v pórech v důsledku fyzikálních nebo chemických interakcí s membránou nebo koncentrační polarizace, která způsobuje, že určité rozpuštěné látky překračují svou rozpustnost a mechanické účinky, což vede ke zmenšení velikosti pórů membrány nebo jejich zablokování a k významnému snížení membránového toku a separačních charakteristik.
Mikrobiální kontaminace
1) Důvody jeho vzniku
Mikrobiální kontaminace označuje jev, kdy se mikroorganismy hromadí na rozhraní membrány a vody, čímž ovlivňují výkon systému. Tyto mikroorganismy se množí a rostou pomocí reverzních osmózních membrán jako nosičů živin z koncentrované části reverzní osmózy a vytvářejí na povrchu reverzní osmózní membrány vrstvu biofilmu. To vede k rychlému zvýšení tlakového rozdílu mezi vstupem a výstupem reverzního osmózního systému, rychlému poklesu produkce vody a rychlosti odsolování a ke znečištění produkční vody. Biofilmy složené z mikroorganismů mohou přímo (enzymatickým působením) nebo nepřímo (prostřednictvím lokálního pH nebo redukčního potenciálu) degradovat membránové polymery nebo jiné součásti reverzní osmózy, což má za následek zkrácení životnosti membrány, poškození integrity membránové struktury a dokonce i závažné selhání systému.
2) Způsob řízení
Metoda kontroly biologického znečištění může být dosažena kontinuální nebo přerušovanou sterilizací a dezinfekcí přiváděné vody. Pro surovou vodu odebíranou z povrchu i mělkých podzemních vrstev by měla být instalována sterilizační a dávkovací zařízení a měly by být přidávány chlorové fungicidy. Dávkování je obecně založeno na obsahu zbytkového chloru v přítokové vodě vyšším než 1 mg/l.
Chemické znečištění
1) Důvody jeho vzniku
Mezi běžné příčiny chemického znečištění patří usazování uhličitanových kamenů uvnitř membránových komponent, které je většinou způsobeno nesprávnou obsluhou, neúplným systémem dávkování inhibitoru usazování vodního kamene a přerušením jeho dávkování během provozu. Pokud se včas nezjistí, dojde během několika dnů ke zvýšenému provoznímu tlaku, zvýšenému tlakovému rozdílu a sníženému průtoku vody. Pokud zvolený inhibitor usazování vodního kamene neodpovídá kvalitě vody nebo je dávkování nedostatečné, dojde k usazování vodního kamene i uvnitř membránového prvku. Mírné usazování vodního kamene uvnitř membránového prvku lze obnovit jeho funkci chemickým čištěním a v závažných případech může také vést k sešrotování některých silně znečištěných membránových prvků.
2) Způsob řízení
Metoda kontroly, která zabraňuje usazování vodního kamene uvnitř membránového prvku, spočívá v prvním kroku ve výběru vhodného inhibitoru reverzní osmózy pro kvalitu vody v systému a stanovení optimálního dávkování. Za druhé, v posílení monitorování dávkovacího systému, pečlivém sledování jemných změn provozních parametrů a včasné identifikaci příčiny jakýchkoli abnormalit. Vysoký obsah Fe3+ ve vodě je navíc většinou způsoben potrubními systémy. Proto by se pro systémové potrubí, včetně potrubí pro zdroje vody, mělo co nejvíce používat ocelově vystlané plastové potrubí, aby se snížil obsah Fe3+.
Suspendované částice a koloidní znečištění
1) Důvody jeho vzniku
Suspendované částice a koloidy jsou hlavními látkami, které ucpávají membrány reverzní osmózy, a jsou také hlavními důvody překročení SDI (index hustoty kalu) odpadní vody. Vzhledem k rozdílům ve zdrojích vody a regionech existují značné rozdíly ve složení suspendovaných částic a koloidů. Hlavními složkami neznečištěné povrchové vody a mělké podzemní vody jsou bakterie, jíl, koloidní oxid křemičitý, oxidy železa, produkty huminové kyseliny, stejně jako uměle nadměrné přidávání koagulantů a srážecích činidel (jako jsou soli železa, soli hliníku atd.) do systému předčištění. Kromě toho je jednou z příčin takového znečištění také srážení vzniklé kombinací kladně nabitých polymerů v surové vodě a záporně nabitých inhibitorů vodního kamene v systémech reverzní osmózy.
2) Způsob řízení
Pokud obsah suspendovaných látek v surové vodě přesáhne 70 mg/l, obvykle se používají metody předúpravy koagulací, čiření a filtrací. Pokud je obsah suspendovaných látek v surové vodě nižší než 70 mg/l, obvykle se k předúpravě používá koagulační filtrace. Pokud je obsah suspendovaných látek v surové vodě nižší než 10 mg/l, obvykle se používá metoda předúpravy přímou filtrací. Kromě toho je mikrofiltrace nebo ultrafiltrace účinnou membránovou metodou čištění zákalu a nerozpustných organických látek, která se v poslední době objevila. Dokáže odstranit všechny suspendované látky, bakterie, většinu koloidů a nerozpustné organické látky a je ideálním procesem předúpravy pro systémy reverzní osmózy.