Узроци и решења за зачепљење елемената мембране реверзне осмозе

1. 3 упозоравајућа знака зачепљења мембране реверзне осмозе.

• Обим производње је смањен за више од 10% у односу на почетну вредност, а притисак је значајно повећан.
• Стопа десалинизације је смањена за 5%, а вредност укупних растворених чврстих материја (TDS) произведене воде је нагло порасла.
• Када разлика притиска мембранског модула пређе 0,07 MPa, радна бука постаје гласнија.

2. 3 уобичајене врсте загађења.

• Неорганско загађење (најчешће)
• Узрок: Јони калцијума и магнезијума, карбонати, сулфати, јони гвожђа и мангана итд. присутни у сировој води таложе се на површини мембране као каменац (као што су калцијум карбонат и баријум сулфат), посебно када је стопа опоравка превисока и температура воде значајно варира, што је склоно појави овог феномена.
• Типични симптоми: Разлика притиска мембранског модула брзо расте, запремина производне воде се полако смањује, а ефекат је очигледан након чишћења хлороводоничном киселином.
• Сценарији високог ризика: Пречишћавање подземних вода, системи сирове воде високе тврдоће.
• Органско загађење
• Узрок: Органске супстанце као што су хуминска киселина, танин, уље и сурфактанти у сировој води лепе се за површину мембране, формирајући лепљиву прљавштину која зачепљује поре мембране.
• Типични симптоми: Квалитет отпадне воде се погоршава (TDS се повећава), а на површини мембране се појављују жуто-смеђе или црне лепљиве наслаге. Оне се могу ефикасно уклонити након алкалног прања.
• Сценарији високог ризика: пречишћавање површинских вода, системи за поновну употребу комуналних отпадних вода.
• Биолошка контаминација
• Узрок: Микроорганизми попут бактерија, гљивица и алги у сировој води се размножавају на површини мембране, формирајући биофилм. Ово не само да зачепљује поре мембране већ и лучи метаболичке производе који нагризају компоненте мембране.
• Типични симптоми: Мембрански модул емитује непријатан мирис, запремина производње воде нагло опада и постоји прекомерна количина микроорганизама. У таквим случајевима, уз чишћење треба користити дезинфекционо средство.
• Сценарији високог ризика: Системи за сирову воду без уређаја за дезинфекцију, влажна и тамна радна окружења.

3. Стандардна метода чишћења у 4 корака

• Корак 1: Претходна обрада —— Испустите стару воду и припремите раствор за чишћење
• Искључите систем реверзне осмозе, отворите испусни вентил за концентровану воду и потпуно испустите преосталу сирову воду из мембранског модула.
• Припремите резервоар за воду за чишћење и раствор за чишћење у прописаном односу (препоручује се употреба дејонизоване или дестиловане воде како би се избегло уношење нових нечистоћа):
• Раствор за чишћење алкалија: 0,1 - 0,5% натријум хидроксида (NaOH) + 0,05 - 0,1% сурфактанта (као што је натријум додецилбензенсулфонат), са pH вредношћу контролисаном на 10 - 11;
• Раствор за кисељење: 0,5 - 1% лимунска киселина (или 0,2 - 0,5% хлороводонична киселина), са pH вредношћу контролисаном на 2 - 3;

• Корак 2: Прање алкалијама - Намакање + Циркулација, ради растварања органске/биолошке контаминације
• Убризгајте припремљени алкални раствор за чишћење у резервоар за воду за чишћење, а затим га пумпајте у мембрански модул помоћу појачивача (са притиском од ≤ 0,2 MPa) како бисте осигурали да су мембрански елементи потпуно потопљени.
• Затворите вентил за пражњење, извршите циклус чишћења од 30-60 минута. Током овог периода, заустављајте машину сваких 10 минута ради 5-минутног намакања како би раствор за чишћење потпуно продро у прљавштину.
• Након завршетка циклуса, отворите вентил за пражњење и потпуно испразните алкални раствор за чишћење. Исперите мембрански модул чистом водом 2-3 пута док отпадна вода не престане да има пену или мирис.

• Корак 3: Прање киселином - Циркулација + Неутрализација, за уклањање неорганског каменца
• ЈаУбризгајте припремљени раствор киселине за чишћење и извршите циклично чишћење под притиском ≤ 0,2 MPa током 20 до 40 минута. Током овог процеса, требало би да постоји интервал намакања од 10 минута.
• Фокусирајте се на чишћење улазног краја мембранског модула (подручје са концентрованим каменцем) и можете на одговарајући начин продужити време циркулације.
• Након завршетка процеса кисељења, одмах испрати чистом водом док се pH вредност воде не врати на неутралну (6,5 - 7,5). Избегавати остављање остатака киселине који би могли да нагризају мембранске елементе.

• Корак 4: Накнадна обрада - Пилот рад, провера ефекта чишћења
• Покрените систем реверзне осмозе и спроведите пробни рад под ниским притиском (притисак 0,3 - 0,5 MPa). Посматрајте индикаторе као што су запремина производне воде и брзина десалинизације:
• Ако се запремина производње воде врати на више од 90% почетне вредности и брзина десалинизације се врати у нормалу, то указује да је процес чишћења био успешан.
• Ако ефекат није задовољавајући, можете поновити поступак „прање алкалијама → прање киселинама“ једном. Немојте прекорачити 2 пута (прекомерно прање ће оштетити величину пора мембране).
• Након пробног рада од једног сата, измерите вредност TDS-а, брзину протока и разлику притиска произведене воде, забележите податке и упоредите их са подацима пре чишћења. Затим, направите датотеку одржавања.

Кључне напомене:

• Употреба раствора за чишћење који садрже хлор или оксидансе (као што је дезинфекционо средство 84) је строго забрањена током целог процеса, јер могу оксидовати елементе филма.
• Приликом чишћења, притисак не сме прећи 0,3 МПа, а проток треба контролисати на 50-70% номиналног протока како би се избегао утицај високог притиска на поре мембране.
• Ако је биолошка контаминација јака, може се потопити у 0,1% водоник-пероксид (H₂O₂) или посебан биоцид за мембране са реверзном осмозом 10 минута пре алкалног прања, а затим се може извршити редовно чишћење.

4. 3 савета за смањење зачепљења мембране

• Појачати претходну обраду сирове воде: Инсталирајте претфилтере и филтере са активним угљем како бисте уклонили велике честице, органске супстанце и резидуални хлор из сирове воде.
• Контролни оперативни параметри: Препоручује се да стопа опоравка буде испод 75%. Редовно испирајте мембранске модуле (испирајте 5 минута пре сваког покретања и 10 минута након искључивања).
• Редовно одржавање: Чистити једном у 3-6 месеци (јаче загађена подручја захтевају чишћење једном у 1-2 месеца). Током дуготрајног искључења, потопите мембранске модуле у 1% раствор натријум бисулфита како бисте спречили раст микроорганизама.

5. У овим случајевима, препоручује се директно замена мембранских елемената!

• Ако се догоди било која од следећих ситуација, то указује да је мембрански елемент претрпео неповратна оштећења и да га чишћење не може поправити. Потребно га је одмах заменити:
• Након чишћења, излаз воде је и даље остао испод 70% почетне вредности, а стопа десалинизације је смањена за више од 10%.
• Компоненте мембране су претрпеле оштећења или цурење (откривено испитивањем притиска);
• Мембрански елементи имају век трајања дужи од 3 године (конвенционални век трајања), али њихове перформансе се стално погоршавају.