रिव्हर्स ऑस्मोसिस मेम्ब्रेन फाउलिंगची कारणे आणि उपाय
- आरओ मेम्ब्रेन फाउलिंगची मुख्य कारणे
दूषित घटकांवर अवलंबून, आरओ मेम्ब्रेन फाउलिंगचे मुख्यत्वे चार प्रकारांमध्ये वर्गीकरण केले जाते:
- अजैविक थर साचणे (रासायनिक घाण): आरओ सांद्रण प्रक्रियेदरम्यान, फीड वॉटरमधील कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, कार्बोनेट्स, सल्फेट्स आणि सिलिकेट्स यांसारखे अल्प विद्राव्य क्षार त्यांच्या विद्राव्यतेची मर्यादा ओलांडतात. त्यांचे स्फटिकीकरण होऊन ते मेम्ब्रेनच्या पृष्ठभागावर जमा होतात, ज्यामुळे एक कठीण थर तयार होतो.
- सेंद्रिय आणि कलिलीय अशुद्धीकरण (चिकट अशुद्धीकरण): फीड वॉटरमधील नैसर्गिक सेंद्रिय पदार्थ (उदा., ह्युमिक ॲसिड), तेल, सर्फॅक्टंट्स किंवा अपूर्णपणे काढलेले निलंबित कण आणि कोलाइड्स हे मेम्ब्रेनच्या पृष्ठभागाला चिकटतात. यामुळे एक चिकट फाउलिंग थर तयार होतो, जो केवळ मेम्ब्रेनची छिद्रेच बंद करत नाही, तर इतर अशुद्धींनाही शोषून घेतो.
- जैविक दूषण (प्रजनन दूषण): जेव्हा फीड वॉटरचे निर्जंतुकीकरण अपुरे असते, तेव्हा बॅक्टेरिया, बुरशी आणि शैवाल यांसारखे सूक्ष्मजीव मेम्ब्रेनच्या पृष्ठभागावर वेगाने वाढतात. ते एक चिकट बायोफिल्म तयार करतात आणि असे मेटाबोलाइट्स स्रवतात जे मेम्ब्रेनच्या घटकांचे विघटन करू शकतात.
- कणमय घाण (भौतिक घाण): अपुऱ्या किंवा अयशस्वी पूर्व-प्रक्रियेमुळे फीड वॉटरमधील वाळू आणि गंज यांसारखे निलंबित घन कण सामान्यतः प्रणालीमध्ये प्रवेश करतात. ते मेम्ब्रेनच्या पृष्ठभागावर किंवा फीड स्पेसर्सच्या छेदनबिंदूंवर जमा होतात.
- स्वच्छता आवश्यक आहे की नाही हे कसे ठरवायचे
जेव्हा सिस्टीममध्ये खालील समस्या दिसून येतात, तेव्हा साधारणपणे साफसफाईची आवश्यकता असते:
- पारगम्य प्रवाहात घट: प्रारंभिक बेसलाइनच्या तुलनेत सामान्यीकृत परमीएट प्रवाह 10% ते 15% ने कमी होतो.
- वाढलेला दाब घट: टप्प्यांमधील दाबातील घट लक्षणीयरीत्या वाढते (उदा., 15% पेक्षा जास्त, किंवा पहिल्या टप्प्यातील दाबातील घट 0.25 MPa पेक्षा जास्त होते).
- मीठ नाकारण्याचे प्रमाण कमी होणे: पारगम्य पाण्याची गुणवत्ता खालावते, आणि सामान्यीकृत क्षार पारगमनात १०% ते १५% वाढ होते.
- उपाय आणि स्वच्छता प्रोटोकॉल
मेम्ब्रेन फाउलिंगवरील मुख्य उपाय हा आहे जागेवरच स्वच्छता (CIP)ज्यामध्ये भौतिक आणि रासायनिक स्वच्छता या दोन्हींचा समावेश आहे.
शारीरिक स्वच्छता
मुख्यतः मेम्ब्रेनच्या पृष्ठभागावरील सैल घाण (उदा., सौम्य कणरूपी घाण) काढून टाकण्यासाठी वापरले जाते. यामध्ये, हायड्रॉलिक शियर फोर्सचा वापर करून घाण धुवून काढण्यासाठी, कमी दाबाच्या आणि जास्त प्रवाह दराच्या शुद्ध पाण्याने फ्लशिंग केले जाते. परिणाम अधिक प्रभावी करण्यासाठी हवा-पाणी मिश्रित स्वच्छता पद्धतीचाही वापर केला जाऊ शकतो.
रासायनिक स्वच्छता
घाणीच्या विशिष्ट प्रकारानुसार, अभिसरण आणि भिजवण्यासाठी योग्य रासायनिक घटकांची निवड केली पाहिजे:
- अकार्बनी क्षारांसाठी: वापरा आम्लयुक्त क्लीनर कार्बोनेट्स आणि धातूंचे ऑक्साइड प्रभावीपणे विरघळवण्यासाठी (उदा., ०.२%~१% सायट्रिक ऍसिड किंवा हायड्रोक्लोरिक ऍसिड, pH २-३ वर नियंत्रित).
- सेंद्रिय, कलिल आणि जैविक दूषणासाठी: वापरा अल्कलाइन क्लीनर्स (उदा., ०.१%~०.५% सोडियम हायड्रॉक्साईड सर्फॅक्टंट्स किंवा EDTA सोबत मिसळून, pH १०-१२ वर नियंत्रित करून) चिकट घाण विरघळवण्यासाठी आणि बायोफिल्म काढून टाकण्यासाठी.
- कंपोझिट फाउलिंगसाठी: सेंद्रिय/जैविक घाण काढण्यासाठी सहसा प्रथम अल्कलाइन स्वच्छता केली जाते, त्यानंतर असेंद्रिय थर काढण्यासाठी आम्लधर्मी स्वच्छता केली जाते.
मानक स्वच्छता प्रक्रिया
- पूर्व-स्वच्छता: सिस्टम बंद करा आणि मेंब्रेन मॉड्यूल्समधून शिल्लक राहिलेले फीड वॉटर काढून टाकण्यासाठी RO परमीएट वापरून कमी दाबाने फ्लश करा.
- द्रावण तयार करणे आणि प्रसारित करणे: निर्दिष्ट प्रमाणात स्वच्छतेचे द्रावण तयार करा. ते कमी दाबाने (साधारणपणे ≤०.२~०.३ MPa) आणि सामान्य स्वच्छता प्रवाह दराच्या निम्म्याने प्रणालीमध्ये पंप करा. ३०-६० मिनिटे प्रवाहित करा.
- भिजवणे: प्रवाह थांबवा आणि क्लिनिंग सोल्युशनला काही कालावधीसाठी मेम्ब्रेनच्या आत भिजत ठेवा (उदा., १० मिनिटे प्रवाहित करा, नंतर थांबवा आणि ५ मिनिटे भिजत ठेवा) जेणेकरून ते एजंट फाउलिंग लेयरमध्ये पूर्णपणे प्रवेश करू शकेल.
- धुतल्यानंतर: साफसफाईचे द्रावण काढून टाका आणि बाहेर पडणाऱ्या पाण्याचा pH उदासीन होईपर्यंत आणि त्यात फेस किंवा वास राहणार नाही तोपर्यंत परमीएट वापरून प्रणाली पूर्णपणे स्वच्छ धुवा.
- कामगिरीची पडताळणी: पारगम्य प्रवाह आणि क्षार नाकारण्याचे प्रमाण सुरुवातीच्या मूल्यांच्या 90% पेक्षा जास्त पूर्ववत झाले आहे की नाही हे पाहण्यासाठी, कमी दाबाच्या चाचणीसाठी प्रणाली पुन्हा सुरू करा.
- प्रतिबंध आणि नियमित देखभालीच्या शिफारसी
- पूर्व-उपचार अनुकूलित करा: फीड वॉटरचा सिल्ट डेन्सिटी इंडेक्स (SDI)
- नियमित शारीरिक स्वच्छता: परिस्थिती अनुकूल असल्यास, दररोज कमी दाबाने आणि जास्त प्रवाहाने फ्लश करा. रासायनिक स्वच्छता करण्यापूर्वी घाण साचण्याची वाट पाहण्यापेक्षा ही पद्धत अधिक प्रभावी आहे.
- रसायनांचे योग्य प्रमाण: स्केलिंग आणि सूक्ष्मजीवांची वाढ रोखण्यासाठी, फीड वॉटरच्या गुणवत्तेनुसार अँटिस्केलंट्स, डिस्पर्संट्स आणि विशेष बायोसाइड्स योग्य प्रमाणात वापरा.
- मानकीकृत कार्यप्रणाली: सिस्टीमवर अतिरिक्त भार टाकणे टाळा. मेम्ब्रेनच्या पृष्ठभागावर घाण साचू नये म्हणून, सिस्टीम बंद करण्यापूर्वी नेहमी फ्लश करा.
⚠️ सावधगिरी: तीव्र आम्ल किंवा अल्कलींचा जास्त प्रमाणात वापर कधीही विचार न करता करू नका, किंवा स्वच्छतेचा वेळ वाढवू नका, कारण यामुळे मेम्ब्रेनच्या सक्रिय थराला अपरिवर्तनीय नुकसान पोहोचेल. जर ऑनलाइन स्वच्छता अप्रभावी ठरत असेल किंवा घाण अत्यंत गंभीर असेल, तर व्यावसायिक ऑफलाइन स्वच्छतेसाठी मेम्ब्रेनचे घटक काढून टाकण्याचा किंवा ते पूर्णपणे बदलण्याचा विचार करा.