Мембрани за обратна осмоза

Приложение на мембрани за обратна осмоза

Как да удължим живота на мембраните за обратна осмоза

Частичната подмяна на мембраната може да е достатъчна
В много случаи подмяната на мембраната може да бъде хирургична. В случай на трайно замърсяване е възможно почистването да е било неефективно само с най-силно замърсените мембрани, като мембраните от края на входа, и само те ще имат нужда от подмяна.

Когато образуването на котлен камък причини увеличаване на диференциала на налягането в последния етап на обратната осмоза, който не се възстановява чрез почистване, ще трябва да се сменят само мембранните елементи от края на концентрата, за да се възстанови първоначалната производителност.

Образуването на котлен камък може да настъпи бързо, ако има повреда в средствата, използвани за предотвратяване на този котлен камък, или ако условията на водата трябва да се променят. Честите причини включват повреда на помпа за химическо впръскване или лошо регенериране на омекотител нагоре по веригата. Много видове котлен камък ще доведат до увеличаване на разликата в налягането в последния етап. Киселинното почистване на място често ще бъде успешно, ако котленият камък се състои предимно от калциев карбонат, което ще бъде очевидно, когато има значително увеличение на проводимостта на пермеата от засегнатите мембранни съдове. Сулфатните и силициевите люспи са много по-малко разтворими от карбонатите и тяхното присъствие може да доведе до необходимостта от подмяна на мембраните в края на концентрата.

Начини за удължаване на живота на мембраната
Полиамидната тънкослойна мембрана, която обикновено се използва за обратна осмоза, може да понася много агресивни химикали, но има минимална поносимост към присъствието на силни химически окислители в захранващата вода - най-честата грижа е свободният хлор. Дори ниски концентрации като 0.05 милиграма на литър (mg/L) свободен хлор ще повредят мембранния полимер с течение на времето. Това окислително увреждане е кумулативно, тъй като всяко излагане води до повече счупване на неговите полимерни връзки, тъй като хлорните атоми се прикрепят в полимера. Увеличаващата се нормализирана скорост на потока на пермеата, последвана от намаляващо отхвърляне на сол, обикновено означава, че е настъпило мембранно окисление.

Озонът е друг опасен окислител, ако попадне във водата за захранване с обратна осмоза. Дори следи от концентрации ще реагират бързо с мембраната. Но докато мембраните в края на входа ще бъдат бързо унищожени и изискват подмяна, озонът ще бъде напълно изчерпан, преди да достигне мембраните в края на концентрата.

Тъй като свободният хлор е по-малко агресивен, неговото разграждане на мембраните за обратна осмоза има тенденция да бъде по-равномерно в цялата система за обратна осмоза и всички мембрани за обратна осмоза ще трябва да бъдат сменени, ако проблемът не бъде коригиран бързо. Мембраните от края на входа може да са по-податливи на окисляване поради ниска концентрация на свободен хлор или хлорамини, ако във входната вода има желязо или други преходни метали, които са склонни да се отлагат в тези мембрани и ще катализират окисляването.

Когато металите не присъстват значително във входящата вода за обратна осмоза, може да е възможно да се получи разумен живот на мембраната, дори и да се позволи наличието на хлорамини във входящата вода за обратна осмоза. В зависимост от pH на водата, хлорамините могат да бъдат стабилни и само минимално окислителни за мембраната. Ако вече не присъства във водоизточника, хлорамините могат да бъдат добавени към входящата вода за обратна осмоза за биологичен контрол. С вода, която има висок потенциал за биологична активност, позволяването на хлорамините предотвратява висока степен на замърсяване с обратна осмоза, което в противен случай може да доведе до необходимостта от чести почиствания с обратна осмоза.

Не прекалявайте с инжектирането на натриев бисулфит
Често използван метод за разграждане на хлора във входящата вода за обратна осмоза е изпомпването на химически редуциращ агент, като натриев бисулфит. Неизправност в работата на инжекционната помпа или просто изчерпване на бисулфитния разтвор може да доведе до значителни загуби в производителността на обратната осмоза в рамките на часове, ако не бъде уловена и разрешена по-рано. Непълното смесване на бисулфита във входящия поток или ненастройването на скоростта на впръскване на помпата по подходящ начин за входящата концентрация на хлор може да доведе до натрупани загуби на производителност за продължителен период.

Притесненията относно щетите от хлора могат да доведат до тенденция оперативният персонал да настрои помпата за впръскване на бисулфит за прекалено висока концентрация на инжектиране, за да се увери, че хлорът е напълно разграден. Свръхинжектирането е вероятно, ако контролната цел за настройката на инжекционната помпа за бисулфит се основава на опит за постигане на 0.00 аналитичен резултат за свободен хлор, особено предвид най-добрата аналитична чувствителност за много от тези методи за изпитване е 0.02 mg/L. Насочването към измерване на нисък окислително-редукционен потенциал (ORP) за настройката на инжектиране може също да доведе до прекомерно инжектиране, тъй като повишеното инжектиране на бисулфит може да намали рН на захранващата вода и ще доведе до увеличаване на показанията на ORP. Най-добрата практика би била инжектирането на бисулфит да се настрои на базата на остатък от сулфит, който гарантира пълно разрушаване на бисулфит без ненужен излишък. Ако входящата концентрация на хлор е постоянна, както и концентрацията на разтвора на натриев бисулфит, може да е безопасно да се поддържа целева концентрация на натриев бисулфит от 2 mg/L за остатъка1 без опасност тази концентрация на бисулфит някога да спадне до нула.

Прекомерното инжектиране на натриев бисулфит може да доведе до намаляване на концентрацията на разтворен кислород във водата за обратна осмоза, което след това ще направи водата по-благоприятна за интензивен растеж на бактериални видове, произвеждащи слуз, които могат бързо да замърсят системата за обратна осмоза с стабилни биологични материали, които ще бъдат трудни за отстраняване с химическо почистване. Биологичното замърсяване е един от най-често срещаните проблеми, които могат да намалят живота на мембраната. Ако източникът на биологичните материали е нагоре по веригата на обратната осмоза, мембранните елементи на входа и края ще бъдат най-сериозно засегнати и може да изискват подмяна.

Лошо работещи мембрани, изискващи подмяна
Когато има спад в отхвърлянето на солта на обратната осмоза, увеличаването на проводимостта на пермеата често може да бъде изолирано до определено място в системата за обратна осмоза чрез първо измерване на проводимостта на водата на пермеата от всеки съд под налягане – метод, наречен профилиране. Ако има висока проводимост на пермеата от един съд, проблемът може да е повреден О-пръстен.

Проучването на съдовете с лошо качество допълнително ще изолира регионите, където прекомерната сол попада в потока пермеат. Това включва поставяне на тръби във връзките на пермеата в съда под налягане, за да се отклони водата от насипния поток, за да се измери проводимостта на водата, идваща от определени места в съда. Чрез тестване на проникналата вода, идваща от различни разстояния в съмнителния съд под налягане, може да е възможно да се изолира проблемът към конкретен междуконектор или към специфичен мембранен елемент в този съд. След това подмяната на О-пръстените на съединителя или на подозрителен мембранен елемент може да бъде достатъчна за възстановяване на първоначалната производителност.