Atvirkštinio osmoso membranų užsikimšimo priežastys ir sprendimai

1. 3 įspėjamieji atvirkštinio osmoso membranos užsikimšimo požymiai.

• Gamybos apimtis sumažėjo daugiau nei 10%, palyginti su pradine verte, o slėgis gerokai padidėjo.
• Gėlinimo greitis sumažėjo 5 %, o bendras ištirpusių kietųjų dalelių (TDS) kiekis pagamintame vandenyje smarkiai išaugo.
• Kai membraninio modulio slėgio skirtumas viršija 0,07 MPa, veikimo triukšmas tampa garsesnis.

2. 3 dažniausiai pasitaikantys taršos tipai.

• Neorganinė tarša (dažniausia)
• Priežastis: Neapdorotame vandenyje esantys kalcio ir magnio jonai, karbonatai, sulfatai, geležies ir mangano jonai ir kt. nusėda ant membranos paviršiaus kaip kalkės (pvz., kalcio karbonatas ir bario sulfatas), ypač kai regeneravimo greitis yra per didelis, o vandens temperatūra labai svyruoja, šis reiškinys yra linkęs į pasikartojimą.
• Tipiniai simptomai: membraninio modulio slėgio skirtumas sparčiai didėja, gamybos vandens tūris lėtai mažėja, o poveikis akivaizdus po valymo druskos rūgštimi.
• Didelės rizikos scenarijai: požeminio vandens valymas, didelio kietumo neapdoroto vandens sistemos.
• Organinė tarša
• Priežastis: Neapdorotame vandenyje esančios organinės medžiagos, tokios kaip humino rūgštis, taninas, aliejus ir paviršinio aktyvumo medžiagos, prilimpa prie membranos paviršiaus ir sudaro lipnius nešvarumus, kurie užkemša membranos porų kanalus.
• Tipiniai simptomai: blogėja išleidžiamo vandens kokybė (padidėja TDS), o membranos paviršiuje atsiranda gelsvai rudų arba juodų lipnių nuosėdų. Jas galima efektyviai pašalinti po šarminio plovimo.
• Didelės rizikos scenarijai: paviršinio vandens valymas, savivaldybių nuotekų pakartotinio naudojimo sistemos.
• Biologinis užterštumas
• Priežastis: Neapdorotame vandenyje esantys mikroorganizmai, tokie kaip bakterijos, grybeliai ir dumbliai, dauginasi membranos paviršiuje ir sudaro bioplėvelę. Ji ne tik užkemša membranos poras, bet ir išskiria medžiagų apykaitos produktus, kurie ardo membranos komponentus.
• Tipiniai simptomai: membraninis modulis skleidžia nemalonų kvapą, smarkiai sumažėja vandens gamybos tūris ir yra per daug mikroorganizmų. Tokiais atvejais valant reikia naudoti dezinfekavimo priemonę.
• Didelės rizikos scenarijai: Neapdoroto vandens sistemos be dezinfekavimo įrenginių, drėgna ir tamsi darbo aplinka.

3. 4 žingsnių standartinis valymo metodas

• 1 veiksmas: išankstinis apdorojimas — išleiskite seną vandenį ir paruoškite valymo tirpalą
• Išjunkite atvirkštinio osmoso sistemą, atidarykite koncentruoto vandens išleidimo vožtuvą ir visiškai išleiskite likusį neapdorotą vandenį iš membraninio modulio.
• Pasiruoškite valyti vandens baką ir paruoškite valymo tirpalą nurodytu santykiu (rekomenduojama naudoti dejonizuotą arba distiliuotą vandenį, kad išvengtumėte naujų priemaišų):
• Šarminis valymo tirpalas: 0,1–0,5 % natrio hidroksido (NaOH) + 0,05–0,1 % paviršinio aktyvumo medžiagos (pvz., natrio dodecilbenzensulfonato), kurio pH vertė kontroliuojama ties 10–11;
• Marinavimo tirpalas: 0,5–1 % citrinos rūgšties (arba 0,2–0,5 % druskos rūgšties), kurio pH vertė kontroliuojama ties 2–3;

• 2 veiksmas: plovimas šarmu – mirkymas + cirkuliacija, siekiant ištirpinti organinius / biologinius teršalus
• Į valymo vandens baką įšvirkškite paruoštą šarminį valymo tirpalą ir tada per slėgio siurblį (esant ≤ 0,2 MPa slėgiui) pumpuokite jį į membraninį modulį, kad membraniniai elementai būtų visiškai panardinti.
• Uždarykite išleidimo vožtuvą ir atlikite 30–60 minučių valymo ciklą. Šiuo laikotarpiu kas 10 minučių sustabdykite įrenginį 5 minutėms, kad valymo tirpalas visiškai įsigertų į nešvarumus.
• Baigus ciklą, atidarykite išleidimo vožtuvą ir visiškai išpilkite šarminį valymo tirpalą. Membraninį modulį 2–3 kartus praskalaukite švariu vandeniu, kol nuotekose nebeliks putų ir kvapo.

• 3 veiksmas: plovimas rūgštimi – cirkuliacija + neutralizavimas neorganinėms apnašoms pašalinti
• AšĮpurškite paruoštą rūgštinį valymo tirpalą ir atlikite ciklinį valymą esant ≤ 0,2 MPa slėgiui 20–40 minučių. Šio proceso metu turėtų būti 10 minučių mirkymo intervalas.
• Sutelkite dėmesį į membraninio modulio įleidimo galo (srities su koncentruotomis apnašomis) valymą ir galėsite atitinkamai pailginti cirkuliacijos laiką.
• Baigus ėsdinimo procesą, nedelsiant nuplaukite švariu vandeniu, kol vandens pH taps neutralus (6,5–7,5). Venkite palikti rūgščių likučių, kurios galėtų pažeisti membranos elementus.

• 4 veiksmas: Tolesnis apdorojimas – bandomasis paleidimas, valymo efekto patikrinimas
• Paleiskite atvirkštinio osmoso sistemą ir atlikite žemo slėgio bandomąjį paleidimą (slėgis 0,3–0,5 MPa). Stebėkite tokius rodiklius kaip gamybinio vandens tūris ir gėlinimo greitis:
• Jei vandens gamybos tūris vėl viršija 90 % pradinės vertės, o gėlinimo greitis grįžta į normalią būseną, tai rodo, kad valymo procesas buvo sėkmingas.
• Jei rezultatas nepakankamas, galite pakartoti procesą „plovimas šarmu → plovimas rūgštimi“ vieną kartą. Nedarykite daugiau nei 2 kartų (per didelis plovimas pažeis membranos porų dydį).
• Po valandos trukmės bandomojo paleidimo išmatuokite pagaminto vandens TDS vertę, srauto greitį ir slėgio skirtumą, užregistruokite duomenis ir palyginkite juos su duomenimis prieš valymą. Tada sudarykite techninės priežiūros bylą.

Svarbiausios pastabos:

• Viso proceso metu griežtai draudžiama naudoti valymo tirpalus, kurių sudėtyje yra chloro ar oksidantų (pvz., 84 dezinfekavimo priemonės), nes jie gali oksiduoti plėvelės elementus.
• Valant, slėgis neturėtų viršyti 0,3 MPa, o srautas turėtų būti kontroliuojamas 50–70 % vardinio srauto greičio, kad būtų išvengta didelio slėgio poveikio membranos poroms.
• Jei biologinis užterštumas didelis, prieš plovimą šarmu jį galima 10 minučių mirkyti 0,1 % vandenilio perokside (H₂O₂) arba specialiame atvirkštinio osmoso membranos biocide, o tada atlikti įprastą valymą.

4. 3 patarimai, kaip sumažinti membranų užsikimšimą

• Sustiprinti neapdoroto vandens išankstinį valymą: Įrenkite išankstinius filtrus ir aktyvuotos anglies filtrus, kad iš neapdoroto vandens pašalintumėte dideles daleles, organines medžiagas ir likusį chlorą.
• Valdymo darbiniai parametrai: Rekomenduojama, kad regeneravimo rodiklis būtų mažesnis nei 75 %. Reguliariai praplaukite membraninius modulius (praplaukite 5 minutes prieš kiekvieną paleidimą ir 10 minučių po išjungimo).
• Reguliarus techninis aptarnavimas: Valykite kartą per 3–6 mėnesius (labiau užterštas vietas reikia valyti kartą per 1–2 mėnesius). Ilgalaikio išjungimo metu membraninius modulius panardinkite į 1 % natrio bisulfito tirpalą, kad nesidaugintų mikroorganizmai.

5. Tokiais atvejais rekomenduojama tiesiogiai pakeisti membranos elementus!

• Jei atsiranda kuri nors iš šių situacijų, tai rodo, kad membraninis elementas yra negrįžtamai pažeistas ir valymas jo atkurti negali. Būtina jį nedelsiant pakeisti:
• Po valymo vandens išeiga vis dar išliko mažesnė nei 70 % pradinės vertės, o gėlinimo greitis sumažėjo daugiau nei 10 %.
• Membranos komponentai yra pažeisti arba pratekėjo (nustatyta atliekant slėgio bandymą);
• Membraninių elementų tarnavimo laikas viršija 3 metus (įprastinė eksploatavimo trukmė), tačiau jų veikimas ir toliau blogėja.