Причини та способи усунення засмічення елементів мембрани зворотного осмосу

1. 3 попереджувальні ознаки засмічення мембрани зворотного осмосу.

• Обсяг виробництва зменшився більш ніж на 10% порівняно з початковим значенням, а тиск значно зріс.
• Швидкість опріснення знизилася на 5%, а загальний вміст розчинених твердих речовин (TDS) у видобутій воді різко зріс.
• Коли різниця тисків мембранного модуля перевищує 0,07 МПа, робочий шум стає голоснішим.

2. 3 поширені типи забруднення.

• Неорганічне забруднення (найпоширеніше)
• Причина: Іони кальцію та магнію, карбонати, сульфати, іони заліза та марганцю тощо, що присутні в неочищеній воді, осідають на поверхні мембрани у вигляді накипу (наприклад, карбонат кальцію та сульфат барію), особливо коли швидкість відновлення занадто висока, а температура води сильно коливається, це явище схильне до виникнення.
• Типові симптоми: Різниця тисків у мембранному модулі швидко зростає, об'єм виробничої води повільно зменшується, і ефект помітний після очищення соляною кислотою.
• Сценарії високого ризику: очищення ґрунтових вод, системи водопостачання з високою жорсткістю.
• Органічне забруднення
• Причина: Органічні речовини, такі як гумінова кислота, танін, олія та поверхнево-активні речовини у неочищеній воді, прилипають до поверхні мембрани, утворюючи липкий бруд, який закупорює пори мембрани.
• Типові симптоми: якість стічних вод погіршується (збільшується вміст розчиненої води), а на поверхні мембрани з'являються жовто-коричневі або чорні липкі відкладення. Їх можна ефективно видалити після лужного промивання.
• Сценарії високого ризику: очищення поверхневих вод, системи повторного використання муніципальних стічних вод.
• Біологічне забруднення
• Причина: Мікроорганізми, такі як бактерії, грибки та водорості, що містяться в неочищеній воді, розмножуються на поверхні мембрани, утворюючи біоплівку. Це не тільки закупорює пори мембрани, але й виділяє продукти метаболізму, які роз'їдають компоненти мембрани.
• Типові симптоми: Мембранний модуль виділяє неприємний запах, різко падає об’єм виробництва води, а також спостерігається надмірна кількість мікроорганізмів. У таких випадках слід використовувати дезінфікуючий засіб разом із очищенням.
• Сценарії високого ризику: системи водопостачання без дезінфекційних пристроїв, вологі та темні робочі середовища.

3. 4-етапний стандартний метод очищення

• Крок 1: Попередня обробка — Злийте стару воду та приготуйте мийний розчин
• Вимкніть систему зворотного осмосу, відкрийте випускний клапан для концентрованої води та повністю злийте залишки неочищеної води з мембранного модуля.
• Підготуйте до очищення резервуара для води та приготуйте розчин для чищення у встановленій пропорції (рекомендується використовувати деіонізовану або дистильовану воду, щоб уникнути потрапляння нових домішок):
• Розчин для лужного очищення: 0,1 - 0,5% гідроксиду натрію (NaOH) + 0,05 - 0,1% поверхнево-активної речовини (наприклад, додецилбензолсульфонату натрію), зі значенням pH, контрольованим на рівні 10 - 11;
• Розчин для маринування: 0,5 - 1% лимонна кислота (або 0,2 - 0,5% соляна кислота), з контролем значення pH на рівні 2 - 3;

• Крок 2: Лужне промивання - замочування + циркуляція для розчинення органічних/біологічних забруднень
• Введіть підготовлений лужний розчин для очищення в резервуар для води для очищення, а потім закачайте його в мембранний модуль за допомогою підсилювального насоса (з тиском ≤ 0,2 МПа), щоб забезпечити повне занурення мембранних елементів.
• Закрийте випускний клапан, виконайте цикл очищення тривалістю 30-60 хвилин. Протягом цього періоду зупиняйте машину кожні 10 хвилин на 5-хвилинне замочування, щоб розчин для чищення повністю проник у бруд.
• Після завершення циклу відкрийте випускний клапан і повністю злийте лужний миючий розчин. Промийте мембранний модуль чистою водою 2-3 рази, доки стічні води не зникнуть без піни та запаху.

• Крок 3: Кислотне промивання - Циркуляція + Нейтралізація, для видалення неорганічного накипу
• ЯВпорскуйте підготовлений розчин кислотного очищення та виконайте циклічне очищення під тиском ≤ 0,2 МПа протягом 20-40 хвилин. Під час цього процесу слід робити 10-хвилинний інтервал замочування.
• Зосередьтеся на очищенні вхідного кінця мембранного модуля (ділянки з концентрованим накипом), і ви зможете відповідно подовжити час циркуляції.
• Після завершення процесу травлення негайно промийте чистою водою, доки значення pH води не повернеться до нейтрального (6,5 - 7,5). Уникайте залишення будь-яких кислотних залишків, які можуть спричинити корозію мембранних елементів.

• Крок 4: Післяобробка – пілотний запуск, перевірка ефекту очищення
• Запустіть систему зворотного осмосу та проведіть пробний запуск за низького тиску (тиск 0,3 - 0,5 МПа). Спостерігайте за такими показниками, як об'єм виробничої води та швидкість опріснення:
• Якщо об'єм виробництва води повертається до понад 90% від початкового значення, а швидкість опріснення повертається до норми, це свідчить про успішне завершення процесу очищення.
• Якщо ефект незадовільний, можна повторити процес «лужне промивання → кислотне промивання» один раз. Не повторюйте повторення більше 2 разів (надмірне промивання пошкодить розмір пор мембрани).
• Після годинного пробного запуску виміряйте значення TDS, швидкість потоку та різницю тиску видобутої води, запишіть дані та порівняйте їх з даними перед очищенням. Потім створіть файл технічного обслуговування.

Ключові нотатки:

• Використання мийних розчинів, що містять хлор або окислювачі (такі як дезінфікуючий засіб 84), суворо заборонено протягом усього процесу, оскільки вони можуть окислювати елементи плівки.
• Під час очищення тиск не повинен перевищувати 0,3 МПа, а швидкість потоку слід контролювати на рівні 50-70% від номінальної швидкості потоку, щоб уникнути впливу високого тиску на пори мембрани.
• Якщо біологічне забруднення сильне, його можна замочити в 0,1% перекисі водню (H₂O₂) або спеціальному біоциді для мембран зворотного осмосу на 10 хвилин перед лужним миттям, а потім провести звичайне очищення.

4. 3 поради щодо зменшення закупорки мембран

• Посилити попереднє очищення сирої води: Встановіть попередні фільтри та фільтри з активованим вугіллям для видалення великих частинок, органічних речовин та залишкового хлору з неочищеної води.
• Контроль робочих параметрів: Рекомендується підтримувати коефіцієнт відновлення нижче 75%. Регулярно промивайте мембранні модулі (промивайте протягом 5 хвилин перед кожним запуском та протягом 10 хвилин після вимкнення).
• Регулярне технічне обслуговування: Очищайте раз на 3-6 місяців (для сильнішого забруднення потрібно очищати раз на 1-2 місяці). Під час тривалого простою занурюйте мембранні модулі в 1% розчин бісульфіту натрію, щоб запобігти росту мікроорганізмів.

5. У цих випадках рекомендується замінити мембранні елементи безпосередньо!

• Якщо трапляється будь-яка з наступних ситуацій, це свідчить про те, що мембранний елемент зазнав незворотних пошкоджень, і очищення не може його відновити. Необхідно негайно замінити його:
• Після очищення вихід води все ще залишався нижче 70% від початкового значення, а швидкість опріснення знизилася більш ніж на 10%.
• Компоненти мембрани зазнали пошкоджень або протікання (виявлено під час випробування тиском);
• Термін служби мембранних елементів перевищує 3 роки (звичайний термін служби), але їхня продуктивність продовжує погіршуватися.