Com tractar l'incrustació de la membrana d'osmosi inversa

L'incrustació de membranes es refereix al fenomen irreversible en què les partícules, partícules col·loïdals o macromolècules de soluts de la solució d'alimentació en contacte amb la membrana s'adsorbeixen i es dipositen a la superfície o als porus de la membrana a causa d'interaccions físiques o químiques amb la membrana, o polarització de concentració que fa que certs soluts superin la seva solubilitat i efectes mecànics, resultant en una disminució de la mida o bloqueig dels porus de la membrana, i una disminució significativa del flux i les característiques de separació de la membrana.

contaminació microbiana

1) Raons de la seva formació

La contaminació microbiana es refereix al fenomen en què els microorganismes s'acumulen a la interfície aigua-membrana, afectant així el rendiment del sistema. Aquests microorganismes es multipliquen i creixen utilitzant membranes d'osmosi inversa com a portadors i nutrients de la secció d'aigua concentrada de l'osmosi inversa, formant una capa de biofilm a la superfície de la membrana d'osmosi inversa. Això provoca un ràpid augment de la diferència de pressió entre l'entrada i la sortida del sistema d'osmosi inversa, una ràpida disminució de la producció d'aigua i la taxa de dessalinització, i contaminació de l'aigua producte. Els biofilms compostos per microorganismes poden degradar directament (mitjançant l'acció enzimàtica) o indirectament (mitjançant el pH local o el potencial reductor) els polímers de membrana o altres components de la unitat d'osmosi inversa, cosa que resulta en una vida útil més curta de la membrana, danys a la integritat de l'estructura de la membrana i fins i tot fallades importants del sistema.

2) El mètode de control

El mètode de control de la contaminació biològica es pot aconseguir esterilitzant i desinfectant de manera contínua o intermitent l'aigua entrant. S'han d'instal·lar dispositius d'esterilització i dosificació per a l'aigua bruta recollida de la superfície i de les aigües poc profundes sota terra, i s'hi han d'afegir fungicides de clor. La dosificació generalment es basa en un contingut de clor residual a l'afluent superior a 1 mg/L.

Incrustació química

1) Raons de la seva formació

Les causes comunes de la contaminació química són la deposició d'incrustacions de carbonat dins dels components de la membrana, que es deu principalment a un mal funcionament, un sistema incomplet de dosificació de l'inhibidor de la incrustació i la interrupció de la dosificació de l'inhibidor de la incrustació durant el funcionament. Si no es detecta a temps, en pocs dies es produirà el fenomen d'un augment de la pressió de funcionament, un augment de la diferència de pressió i una disminució de la taxa de producció d'aigua. Si l'inhibidor de la incrustació seleccionat no coincideix amb la qualitat de l'aigua o la dosificació és insuficient, també es produirà una incrustació dins de l'element de la membrana. Una incrustació lleu dins de l'element de la membrana es pot restaurar a la seva funció mitjançant una neteja química i, en casos greus, també pot provocar que alguns elements de la membrana molt contaminats siguin desballestats.

2) El mètode de control

El mètode de control per evitar l'incrustació dins de l'element de membrana és seleccionar primer un inhibidor d'incrustació d'osmosi inversa adequat per a la qualitat de la font d'aigua del sistema i determinar la dosi òptima. En segon lloc, reforçar la supervisió del sistema de dosificació, controlar de prop els canvis subtils en els paràmetres de funcionament i identificar ràpidament la causa de qualsevol anomalia. A més, l'alt contingut de Fe3+ a l'aigua és causat principalment pels sistemes de canonades. Per tant, s'han d'utilitzar tant com sigui possible canonades de plàstic amb revestiment d'acer per a les canonades del sistema, incloses les canonades de font d'aigua, per reduir el contingut de Fe3+.

Matèria en suspensió i contaminació col·loïdal

1) Raons de la seva formació

Les partícules en suspensió i els col·loides són les principals substàncies que obstrueixen les membranes d'osmosi inversa, i també són les principals raons per les quals es supera l'índex de densitat de fangs (IDS) de l'efluent. A causa de les diferències en les fonts d'aigua i les regions, hi ha variacions significatives en la composició de les partícules en suspensió i els col·loides. Els principals components de l'aigua superficial no contaminada i de les aigües subterrànies poc profundes són bacteris, argila, sílice col·loïdal, òxids de ferro, productes d'àcid húmic, així com l'aportació artificialment excessiva de coagulants (com ara sals de ferro, sals d'alumini, etc.) al sistema de pretractament. A més, la precipitació formada per la combinació de polímers carregats positivament a l'aigua crua i inhibidors de la incrustació carregats negativament en sistemes d'osmosi inversa també és una de les causes d'aquesta contaminació.

2) El mètode de control

Quan el contingut de sòlids en suspensió a l'aigua crua supera els 70 mg/L, se solen utilitzar mètodes de pretractament de coagulació, clarificació i filtració; quan el contingut de sòlids en suspensió a l'aigua crua és inferior a 70 mg/L, se sol utilitzar la filtració per coagulació per al pretractament; quan el contingut de sòlids en suspensió a l'aigua crua és inferior a 10 mg/L, se sol utilitzar el mètode de pretractament de filtració directa. A més, la microfiltració o ultrafiltració és un mètode de tractament de membrana eficaç per a la terbolesa i la matèria orgànica insoluble que ha sorgit recentment. Pot eliminar tots els sòlids en suspensió, bacteris, la majoria de col·loides i matèria orgànica insoluble, i és un procés de pretractament ideal per a sistemes d'osmosi inversa.