Penyebab dan solusi penyumbatan elemen membran reverse osmosis

1. 3 Tanda Peringatan Penyumbatan Membran Osmosis Terbalik.

• Volume produksi telah menurun lebih dari 10% dibandingkan dengan nilai awal, dan tekanan telah meningkat secara signifikan.
• Laju desalinasi menurun 5%, dan nilai total padatan terlarut (TDS) air yang dihasilkan meningkat tajam.
• Ketika perbedaan tekanan modul membran melebihi 0,07 MPa, kebisingan pengoperasian menjadi lebih keras.

2. 3 Jenis Polusi Umum.

• Polusi anorganik (yang paling umum)
• Penyebab: Ion kalsium dan magnesium, karbonat, sulfat, ion besi dan mangan, dsb. yang terdapat dalam air baku akan mengendap pada permukaan membran sebagai kerak (seperti kalsium karbonat dan barium sulfat), terutama bila laju pemulihan terlalu tinggi dan suhu air sangat berfluktuasi, maka fenomena ini rawan terjadi.
• Gejala umum: Perbedaan tekanan modul membran meningkat dengan cepat, volume air produksi berkurang perlahan, dan efeknya terlihat jelas setelah dibersihkan dengan asam klorida.
• Skenario berisiko tinggi: Pengolahan air tanah, sistem air baku berkesadahan tinggi.
• Polusi organik
• Penyebab: Zat organik seperti asam humat, tanin, minyak, dan surfaktan dalam air baku melekat pada permukaan membran, membentuk kotoran lengket yang menyumbat saluran pori membran.
• Gejala umum: Kualitas air limbah menurun (TDS meningkat), dan muncul endapan lengket berwarna kuning kecokelatan atau hitam pada permukaan membran. Endapan ini dapat dihilangkan secara efektif setelah pencucian alkali.
• Skenario berisiko tinggi: pengolahan air permukaan, sistem penggunaan kembali air limbah kota.
• Kontaminasi biologis
• Penyebab: Mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan alga dalam air baku berkembang biak di permukaan membran, membentuk biofilm. Hal ini tidak hanya menyumbat pori-pori membran tetapi juga mengeluarkan produk metabolisme yang merusak komponen membran.
• Gejala umum: Modul membran mengeluarkan bau tak sedap, volume produksi air menurun drastis, dan terdapat mikroorganisme yang berlebihan. Dalam kasus seperti ini, disinfektan harus digunakan bersamaan dengan pembersihan.
• Skenario berisiko tinggi: Sistem air baku tanpa perangkat desinfeksi, lingkungan operasi lembab dan redup.

3. Metode pembersihan standar 4 langkah

• Langkah 1: Pra-perawatan —— Kuras air lama dan siapkan larutan pembersih
• Matikan sistem osmosis terbalik, buka katup pembuangan untuk air pekat, dan kuras sepenuhnya sisa air mentah dari modul membran.
• Siapkan tangki air untuk membersihkannya dan siapkan larutan pembersih dengan takaran sesuai takaran yang ditentukan (disarankan menggunakan air deionisasi atau air suling untuk menghindari terbentuknya kotoran baru):
• Larutan pembersih alkali: 0,1 - 0,5% natrium hidroksida (NaOH) + 0,05 - 0,1% surfaktan (seperti natrium dodecylbenzenesulfonate), dengan nilai pH dikontrol pada 10 - 11;
• Larutan pengawetan: asam sitrat 0,5 - 1% (atau asam klorida 0,2 - 0,5%), dengan nilai pH dikontrol pada 2 - 3;

• Langkah 2: Pencucian alkali - Perendaman + Sirkulasi, untuk melarutkan kontaminasi organik/biologis
• Suntikkan larutan pembersih alkali yang telah disiapkan ke dalam tangki air pembersih, lalu pompa ke dalam modul membran melalui pompa pendorong (dengan tekanan ≤ 0,2 MPa) untuk memastikan bahwa elemen membran terendam sepenuhnya.
• Tutup katup pembuangan, lalu lakukan siklus pembersihan selama 30-60 menit. Selama siklus ini, matikan mesin setiap 10 menit untuk merendamnya selama 5 menit agar larutan pembersih meresap sepenuhnya ke dalam kotoran.
• Setelah siklus selesai, buka katup pembuangan dan kosongkan larutan pembersih alkali sepenuhnya. Bilas modul membran dengan air bersih 2-3 kali hingga cairan buangan tidak berbusa atau berbau.

• Langkah 3: Pencucian asam - Sirkulasi + Netralisasi, untuk menghilangkan kerak anorganik
• SAYASuntikkan larutan pembersih asam yang telah disiapkan dan lakukan pembersihan siklik pada tekanan ≤ 0,2 MPa selama 20 hingga 40 menit. Selama proses ini, sebaiknya ada interval perendaman selama 10 menit.
• Fokus pada pembersihan ujung saluran masuk modul membran (area dengan kerak terkonsentrasi), dan Anda dapat memperpanjang waktu sirkulasi dengan tepat.
• Setelah proses pengawetan selesai, segera bilas dengan air bersih hingga pH air kembali netral (6,5-7,5). Hindari meninggalkan residu asam yang dapat merusak elemen membran.

• Langkah 4: Pasca-pemrosesan - Uji coba, periksa efek pembersihan
• Nyalakan sistem osmosis balik dan lakukan uji coba tekanan rendah (0,3-0,5 MPa). Amati indikator seperti volume air produksi dan laju desalinasi:
• Jika volume produksi air kembali lebih dari 90% dari nilai awal dan laju desalinasi kembali normal, ini menunjukkan bahwa proses pembersihan telah berhasil.
• Jika hasilnya belum memuaskan, Anda dapat mengulangi proses "pencucian alkali → pencucian asam" satu kali. Jangan lebih dari 2 kali (pencucian yang berlebihan akan merusak pori-pori membran).
• Setelah uji coba selama satu jam, ukur nilai TDS, laju aliran, dan perbedaan tekanan air terproduksi, catat datanya, dan bandingkan dengan data sebelum dibersihkan. Kemudian, buat berkas pemeliharaan.

Catatan penting:

• Penggunaan larutan pembersih yang mengandung klorin atau oksidan (seperti disinfektan 84) dilarang keras selama proses berlangsung, karena dapat mengoksidasi elemen film.
• Saat membersihkan, tekanan tidak boleh melebihi 0,3MPa, dan laju aliran harus dikontrol pada 50-70% dari laju aliran terukur untuk menghindari dampak tekanan tinggi pada pori-pori membran.
• Jika kontaminasi biologisnya parah, dapat direndam dalam hidrogen peroksida (H₂O₂) 0,1% atau biosida membran osmosis terbalik khusus selama 10 menit sebelum pencucian alkali, dan kemudian pembersihan rutin dapat dilakukan.

4. 3 Tips untuk Mengurangi Penyumbatan Membran

• Memperkuat pra-pengolahan air baku: Pasang pra-filter dan filter karbon aktif untuk menghilangkan partikel besar, zat organik, dan sisa klorin dari air baku.
• Kontrol parameter operasi: Tingkat pemulihan direkomendasikan untuk dijaga di bawah 75%. Siram modul membran secara teratur (siram selama 5 menit sebelum setiap kali dinyalakan dan 10 menit setelah dimatikan).
• Perawatan rutin: Bersihkan setiap 3-6 bulan sekali (area yang terkontaminasi lebih parah perlu dibersihkan setiap 1-2 bulan sekali). Selama penghentian operasional jangka panjang, rendam modul membran dalam larutan natrium bisulfit 1% untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme.

5. Dalam kasus ini, direkomendasikan untuk mengganti elemen membran secara langsung!

• Jika salah satu dari situasi berikut terjadi, ini menunjukkan bahwa elemen membran telah mengalami kerusakan permanen dan pembersihan tidak dapat memulihkannya. Oleh karena itu, perlu segera menggantinya:
• Setelah dibersihkan, keluaran air masih tetap di bawah 70% dari nilai awal, dan laju desalinasi menurun lebih dari 10%.
• Komponen membran mengalami kerusakan atau kebocoran (terdeteksi melalui pengujian tekanan);
• Elemen membran memiliki masa pakai melebihi 3 tahun (masa pakai konvensional), tetapi kinerjanya terus menurun.