25 typowych rozwiązań problemów technologii membran odwróconej osmozy (część 4)

19. Jaki wpływ ma pH na szybkość usuwania, produkcję wody i żywotność membrany?

Zakres pH odpowiadający produktom membranowym odwróconej osmozy wynosi zazwyczaj 2-11, a pH ma niewielki wpływ na wydajność samej membrany, co jest jedną z istotnych cech odróżniających ją od innych produktów membranowych. Jednakże, właściwości wielu jonów w wodzie są w dużym stopniu zależne od pH. Na przykład, gdy słabe kwasy, takie jak kwas cytrynowy, znajdują się w stanie niejonowym w warunkach niskiego pH, dysocjują i stają się jonowe przy wysokich wartościach pH. Ze względu na wysoki poziom ładunku tego samego jonu, szybkość usuwania przez membranę jest wysoka. Niezależnie od tego, czy poziom ładunku jest niski, czy nie, szybkość usuwania przez membranę jest niska. Dlatego pH ma znaczący wpływ na szybkość usuwania niektórych zanieczyszczeń.

20. Jaki jest związek pomiędzy TDS dopływającej wody a przewodnością?

Podczas uzyskiwania wartości przewodności wlotowej należy ją przeliczyć na wartość TDS, aby można ją było wprowadzić podczas projektowania oprogramowania. Dla większości źródeł wody stosunek przewodności do TDS wynosi od 1,2 do 1,7. W przypadku projektu ROSA, dla wody morskiej stosuje się stosunek 1,4, a dla wody słonawej 1,3, co zazwyczaj daje dobry przybliżony współczynnik konwersji.

21.Jak sprawdzić, czy membrana uległa zanieczyszczeniu?

Oto najczęstsze objawy zanieczyszczenia:

1. Przy standardowym ciśnieniu produkcja wody spada
2. Aby osiągnąć standardową produkcję wody, konieczne jest zwiększenie ciśnienia roboczego v
3. Spadek ciśnienia między wlotem a skoncentrowaną wodą wzrasta o v
4. Masa składników membrany zwiększa się o v
5. Istotne zmiany w szybkości usuwania błony (wzrost lub spadek)
6. Po wyjęciu elementu z naczynia ciśnieniowego, należy wlać wodę na wlot pionowego elementu membranowego. Woda nie może przepływać przez element membranowy i przelewa się jedynie przez powierzchnię czołową (co wskazuje na całkowite zablokowanie kanału wlotowego).

22. Jak zapobiegać rozwojowi mikroorganizmów wewnątrz oryginalnych opakowań komponentów membranowych?

Zmętnienie roztworu ochronnego jest prawdopodobnie spowodowane rozwojem mikroorganizmów. Elementy membrany zabezpieczone wodorosiarczynem sodu należy sprawdzać co trzy miesiące. Gdy roztwór ochronny zmętnieje, elementy należy wyjąć z zamkniętego worka i ponownie namoczyć w świeżym roztworze ochronnym o stężeniu 1% (wagowo) wodorosiarczynu sodu dopuszczonego do kontaktu z żywnością (nieaktywowanego kobaltem), moczyć przez około 1 godzinę i ponownie zamknąć. Przed ponownym zapakowaniem elementy należy odsączyć.

23. Jakie są wymagania dotyczące dopływu wody do komponentów membrany odwróconej osmozy?

Teoretycznie do systemów RO i IX nie powinny przedostawać się następujące zanieczyszczenia:

1. Zawiesiny stałe, koloidy, siarczan wapnia, algi, bakterie, utleniacze, takie jak resztkowy chlor itp.
2. Substancje olejowe lub lipidowe (muszą być poniżej dolnej granicy wykrywalności urządzenia)
3. Kompleksy chromu z materią organiczną i żelazo z materią organiczną
4. Tlenki metali, takie jak produkty korozji żelaza, miedzi i aluminium

23. Jakie zanieczyszczenia mogą usuwać membrany odwróconej osmozy?

Membrana RO skutecznie usuwa jony i materię organiczną. Membrana odwróconej osmozy charakteryzuje się wyższą skutecznością usuwania niż membrana nanofiltracyjna. Odwrócona osmoza zazwyczaj usuwa 99% soli z wody zasilającej, a skuteczność usuwania materii organicznej z wody zasilającej wynosi ≥ 99%.

24. Jak dowiedzieć się, jaką metodę czyszczenia zastosować w przypadku danego systemu membranowego?

Aby uzyskać najlepszy efekt czyszczenia, niezwykle ważny jest dobór odpowiednich środków czyszczących i procedur czyszczenia. Nieprawidłowe czyszczenie może w rzeczywistości pogorszyć wydajność systemu. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku zanieczyszczeń nieorganicznych powodujących osadzanie się kamienia zaleca się stosowanie kwaśnych roztworów czyszczących, zanieczyszczeń mikrobiologicznych lub organicznych, a także roztworów alkalicznych.

Dlaczego wartość pH wody uzyskanej w procesie odwróconej osmozy jest niższa niż wartość pH wody dopływającej?

Gdy równowaga między CO2, HCO3-, i CO3= jest zrozumiana, można znaleźć najlepszą odpowiedź na to pytanie. W układzie zamkniętym względna zawartość CO2, HCO3-, i CO3= zmienia się wraz z wartością pH. W warunkach niskiego pH CO2 stanowi większość, przy czym HCO3- dominuje w średnim zakresie pH, a CO3= dominuje w wysokim zakresie pH. Ze względu na zdolność membrany RO do usuwania rozpuszczalnych jonów, ale nie rozpuszczalnych gazów, zawartość CO2 w wodzie produkcyjnej RO jest zasadniczo taka sama jak w wodzie wpływającej do RO. Jednakże HCO3- i CO3= często można zmniejszyć o 1-2 rzędy wielkości, co może zaburzyć równowagę między CO2, HCO3-, i CO3= w wodzie wpływającej. W serii reakcji CO2 będzie łączyć się z H2O, aby przejść następującą reakcję przeniesienia równowagi, aż do ustalenia się nowej równowagi.

Jeśli woda wlotowa zawiera CO2, wartość pH wody uzyskanej w procesie odwróconej osmozy zawsze będzie spadać. W większości systemów odwróconej osmozy wartość pH wody uzyskanej w procesie odwróconej osmozy spadnie 1-2-krotnie. Przy wysokiej zasadowości wody wlotowej i wysokim stężeniu HCO3-, wartość pH wody uzyskanej spadnie jeszcze bardziej.

Niewielka ilość wody dopływającej, zawierająca mniej CO2, HCO3- lub CO3=, powoduje mniejsze wahania pH wody użytkowej. W niektórych krajach i regionach obowiązują przepisy dotyczące wartości pH wody pitnej, zazwyczaj w zakresie od 6,5 do 9,0. Zgodnie z naszą wiedzą, ma to na celu zapobieganie korozji rurociągów wodociągowych. Samo picie wody o niskim pH nie powoduje żadnych problemów zdrowotnych. Jak wiadomo, wiele dostępnych w sprzedaży napojów gazowanych ma pH między 2 a 4.