Як боротися із забрудненням мембрани RO
Забруднення мембрани – це незворотне явище, при якому частинки, колоїдні частинки або макромолекули розчинених речовин у вихідному розчині, що контактують з мембраною, адсорбуються та осідають на поверхні або в порах мембрани внаслідок фізичної або хімічної взаємодії з мембраною, або концентраційної поляризації, яка призводить до перевищення розчинності та механічного впливу певних розчинених речовин, що призводить до зменшення розміру пор мембрани або її блокування, а також до значного зниження мембранного потоку та характеристик розділення.
Мікробне забруднення
1) Причини його утворення
Мікробне забруднення – це явище, коли мікроорганізми накопичуються на межі розділу мембрани та води, тим самим впливаючи на продуктивність системи. Ці мікроорганізми розмножуються та ростуть, використовуючи мембрани зворотного осмосу як носії та поживні речовини з концентрованої води в секції зворотного осмосу, утворюючи шар біоплівки на поверхні мембрани зворотного осмосу. Це призводить до швидкого збільшення різниці тисків між входом та виходом системи зворотного осмосу, швидкого зниження виробництва води та швидкості опріснення, а також забруднення очищеної води. Біоплівки, що складаються з мікроорганізмів, можуть безпосередньо (через ферментативну дію) або опосередковано (через локальний pH або відновлювальний потенціал) руйнувати мембранні полімери або інші компоненти установки зворотного осмосу, що призводить до скорочення терміну служби мембрани, пошкодження цілісності структури мембрани та навіть серйозних збоїв системи.
2) Метод контролю
Метод контролю біологічного забруднення може бути досягнуто шляхом безперервної або періодичної стерилізації та дезінфекції вхідної води. Для неочищеної води, зібраної з поверхні та неглибокого залягання під землею, слід встановити стерилізуючі та дозувальні пристрої, а також додавати хлорні фунгіциди. Дозування, як правило, базується на залишковому вмісті хлору у вхідній воді, що перевищує 1 мг/л.
Хімічне обростання
1) Причини його утворення
Поширеними причинами хімічного забруднення є відкладення карбонатного накипу всередині компонентів мембрани, що здебільшого відбувається через неправильну експлуатацію, неповну систему дозування інгібітора накипу та переривання його дозування під час роботи. Якщо своєчасно не виявити це явище, протягом кількох днів виникнуть підвищений робочий тиск, підвищена різниця тисків та зниження продуктивності води. Якщо обраний інгібітор накипу не відповідає якості води або дозування недостатнє, також виникне накип всередині мембранного елемента. Незначне накипіння всередині мембранного елемента можна відновити до його функціональності за допомогою хімічного очищення, а в серйозних випадках це також може призвести до виходу з ладу деяких сильно забруднених мембранних елементів.
2) Метод контролю
Метод контролю для запобігання утворенню накипу всередині мембранного елемента полягає у першому виборі відповідного інгібітора зворотного осмосу для якості води системи та визначенні оптимального дозування. По-друге, посиліть моніторинг системи дозування, ретельно відстежуйте незначні зміни робочих параметрів та своєчасно виявляйте причину будь-яких відхилень. Крім того, високий вміст Fe3+ у воді здебільшого спричинений трубопровідними системами. Тому для системних трубопроводів, включаючи трубопроводи джерела води, слід якомога частіше використовувати пластикові трубопроводи зі сталевим покриттям, щоб зменшити вміст Fe3+.
Зважені тверді частинки та колоїдне забруднення
1) Причини його утворення
Зважені частинки та колоїди є основними речовинами, що засмічують мембрани зворотного осмосу, а також вони є основними причинами перевищення гранично допустимого індексу щільності стічних вод (SDI). Через відмінності у джерелах води та регіонах існують значні варіації у складі зважених частинок та колоїдів. Основними компонентами незабруднених поверхневих вод та неглибоких ґрунтових вод є бактерії, глина, колоїдний кремнезем, оксиди заліза, продукти гумінових кислот, а також штучно надмірне введення коагулянтів та згущувачів (таких як солі заліза, солі алюмінію тощо) у систему попереднього очищення. Крім того, опади, що утворюються внаслідок поєднання позитивно заряджених полімерів у сирій воді та негативно заряджених інгібіторів накипу в системах зворотного осмосу, також є однією з причин такого забруднення.
2) Метод контролю
Коли вміст завислих речовин у сирій воді перевищує 70 мг/л, зазвичай використовуються методи попередньої обробки коагуляцією, освітлення та фільтрацією; коли вміст завислих речовин у сирій воді менше 70 мг/л, для попередньої обробки зазвичай використовується коагуляційна фільтрація; коли вміст завислих речовин у сирій воді менше 10 мг/л, зазвичай використовується метод попередньої обробки прямою фільтрацією. Крім того, мікрофільтрація або ультрафільтрація є ефективним методом мембранної обробки для видалення каламутності та нерозчинних органічних речовин, що з'явилося нещодавно. Вона може видалити всі завислі речовини, бактерії, більшість колоїдів та нерозчинні органічні речовини, і є ідеальним процесом попередньої обробки для систем зворотного осмосу.