Cause e soluzioni per l'intasamento degli elementi della membrana ad osmosi inversa

2025-12-05

3 segnali di allarme di un blocco della membrana ad osmosi inversa.

Il volume di produzione è diminuito di oltre il 10% rispetto al valore iniziale e la pressione è aumentata significativamente.
Il tasso di desalinizzazione è diminuito del 5% e il valore dei solidi totali disciolti (TDS) dell'acqua prodotta è aumentato notevolmente.
Quando la differenza di pressione del modulo a membrana supera 0,07 MPa, il rumore di funzionamento diventa più forte.

3 tipi comuni di inquinamento.

Inquinamento inorganico (il più comune)
Causa: gli ioni di calcio e magnesio, i carbonati, i solfati, gli ioni di ferro e manganese, ecc. presenti nell'acqua grezza si depositano sulla superficie della membrana sotto forma di incrostazioni (ad esempio carbonato di calcio e solfato di bario); questo fenomeno è soggetto a verificarsi soprattutto quando il tasso di recupero è troppo elevato e la temperatura dell'acqua varia notevolmente.
Sintomi tipici: la differenza di pressione del modulo a membrana aumenta rapidamente, il volume dell'acqua di produzione diminuisce lentamente e l'effetto è evidente dopo la pulizia con acido cloridrico.
Scenari ad alto rischio: trattamento delle acque sotterranee, sistemi di acqua grezza ad alta durezza.
Inquinamento organico
Causa: le sostanze organiche come l'acido umico, il tannino, l'olio e i tensioattivi presenti nell'acqua grezza aderiscono alla superficie della membrana, formando uno sporco appiccicoso che ostruisce i canali dei pori della membrana.
Sintomi tipici: la qualità dell'acqua di scarico peggiora (aumento dei TDS) e sulla superficie della membrana compaiono depositi appiccicosi giallo-marroni o neri. Questi possono essere rimossi efficacemente dopo un lavaggio alcalino.
Scenari ad alto rischio: trattamento delle acque superficiali, sistemi di riutilizzo delle acque reflue comunali.
Contaminazione biologica
Causa: microrganismi come batteri, funghi e alghe presenti nell'acqua grezza si moltiplicano sulla superficie della membrana, formando un biofilm. Questo non solo ostruisce i pori della membrana, ma secerne anche prodotti metabolici che corrodono i componenti della membrana.
Sintomi tipici: il modulo a membrana emette un odore sgradevole, il volume di produzione dell'acqua diminuisce drasticamente e la quantità di microrganismi è eccessiva. In questi casi, è necessario utilizzare un disinfettante insieme alla pulizia.
Scenari ad alto rischio: sistemi di acqua grezza senza dispositivi di disinfezione, ambienti operativi umidi e poco illuminati.

Metodo di pulizia standard in 4 fasi

Fase 1: Pretrattamento —— Scolare l'acqua vecchia e preparare la soluzione detergente
Spegnere il sistema di osmosi inversa, aprire la valvola di scarico per l'acqua concentrata e scaricare completamente l'acqua grezza rimanente dal modulo a membrana.
Preparare la pulizia del serbatoio dell'acqua e preparare la soluzione detergente nel rapporto prescritto (si consiglia di utilizzare acqua deionizzata o distillata per evitare di introdurre nuove impurità):
Soluzione detergente alcalina: 0,1 - 0,5% di idrossido di sodio (NaOH) + 0,05 - 0,1% di tensioattivo (come dodecilbenzensolfonato di sodio), con valore del pH controllato a 10 - 11;
Soluzione di decapaggio: acido citrico 0,5 - 1% (o acido cloridrico 0,2 - 0,5%), con valore di pH controllato a 2 - 3;

Fase 2: Lavaggio alcalino - Ammollo + Circolazione, per sciogliere la contaminazione organica/biologica
Iniettare la soluzione detergente alcalina preparata nel serbatoio dell'acqua di pulizia, quindi pomparla nel modulo a membrana tramite una pompa booster (con una pressione ≤ 0,2 MPa) per garantire che gli elementi della membrana siano completamente immersi.
Chiudere la valvola di scarico ed eseguire un ciclo di pulizia di 30-60 minuti. Durante questo periodo, arrestare la macchina ogni 10 minuti per un ammollo di 5 minuti, in modo che la soluzione detergente penetri completamente nello sporco.
Al termine del ciclo, aprire la valvola di scarico e svuotare completamente la soluzione detergente alcalina. Risciacquare il modulo membrana con acqua pulita 2-3 volte fino a quando l'effluente non presenta più schiuma o odore.

Fase 3: Lavaggio acido - Circolazione + Neutralizzazione, per rimuovere il calcare inorganico
IOIniettare la soluzione detergente acida preparata ed eseguire una pulizia ciclica a una pressione ≤ 0,2 MPa per 20-40 minuti. Durante questo processo, è necessario un intervallo di ammollo di 10 minuti.
Concentrandosi sulla pulizia dell'estremità di ingresso del modulo a membrana (l'area con il calcare concentrato), è possibile prolungare opportunamente il tempo di circolazione.
Una volta completato il processo di decapaggio, risciacquare immediatamente con acqua pulita fino a quando il pH dell'acqua non torna neutro (6,5 - 7,5). Evitare di lasciare residui acidi che potrebbero corrodere gli elementi della membrana.

Fase 4: Post-elaborazione - Esecuzione pilota, verifica dell'effetto di pulizia
Avviare il sistema di osmosi inversa ed effettuare un test di funzionamento a bassa pressione (pressione 0,3 - 0,5 MPa). Osservare indicatori quali il volume dell'acqua di produzione e la velocità di desalinizzazione:
Se il volume di produzione dell'acqua torna a superare il 90% del valore iniziale e la velocità di desalinizzazione torna alla normalità, significa che il processo di pulizia è riuscito.
Se l'effetto non è soddisfacente, è possibile ripetere il processo "lavaggio alcalino → lavaggio acido" una volta. Non superare le 2 volte (un lavaggio eccessivo danneggerebbe la dimensione dei pori della membrana).
Dopo un'ora di prova, misurare il valore TDS, la portata e la differenza di pressione dell'acqua prodotta, registrare i dati e confrontarli con quelli precedenti la pulizia. Quindi, creare un registro di manutenzione.

Note chiave:

L'uso di soluzioni detergenti contenenti cloro o ossidanti (come il disinfettante 84) è severamente vietato durante tutto il processo, poiché potrebbero ossidare gli elementi della pellicola
Durante la pulizia, la pressione non deve superare 0,3 MPa e la portata deve essere controllata al 50-70% della portata nominale per evitare l'impatto dell'alta pressione sui pori della membrana.
Se la contaminazione biologica è grave, è possibile immergere l'acqua in perossido di idrogeno allo 0,1% (H₂O₂) o in uno speciale biocida per membrane a osmosi inversa per 10 minuti prima del lavaggio alcalino, per poi procedere alla pulizia regolare.

3 consigli per ridurre l'ostruzione della membrana

Rafforzare il pretrattamento dell'acqua grezza: Installare prefiltri e filtri a carbone attivo per rimuovere particelle di grandi dimensioni, sostanze organiche e cloro residuo dall'acqua grezza.
Parametri operativi di controllo: Si raccomanda di mantenere il tasso di recupero al di sotto del 75%. Lavare regolarmente i moduli a membrana (lavare per 5 minuti prima di ogni avvio e per 10 minuti dopo lo spegnimento).
Manutenzione ordinaria: Pulire ogni 3-6 mesi (le aree più gravemente contaminate richiedono una pulizia ogni 1-2 mesi). Durante periodi di inattività prolungati, immergere i moduli a membrana in una soluzione di bisolfito di sodio all'1% per prevenire la proliferazione di microrganismi.

In questi casi si consiglia di sostituire direttamente gli elementi della membrana!

Se si verifica una delle seguenti situazioni, significa che l'elemento a membrana ha subito danni irreversibili e che la pulizia non può ripristinarlo. È necessario sostituirlo tempestivamente:
Dopo la pulizia, la portata d'acqua è rimasta al di sotto del 70% del valore iniziale e la velocità di desalinizzazione è diminuita di oltre il 10%.
I componenti della membrana hanno subito danni o perdite (rilevati tramite test di pressione);
Gli elementi della membrana hanno una durata di vita superiore a 3 anni (la durata convenzionale), ma le loro prestazioni continuano a peggiorare.