Membrane za reverzno osmozo

Uporaba membran za reverzno osmozo

Kako podaljšati življenjsko dobo membran z reverzno osmozo

Delna zamenjava membrane lahko zadostuje
V mnogih primerih je zamenjava membrane lahko kirurška. V primeru trajne umazanije je možno, da je bilo čiščenje neučinkovito samo z najbolj umazanimi membranami, kot so membrane na vstopnem koncu, in samo te bo treba zamenjati.

Ko nastajanje vodnega kamna povzroči zvišanje diferenčnega tlaka zadnje stopnje reverzne osmoze, ki se ne obnovi s čiščenjem, bo treba zamenjati le membranske elemente na koncu koncentrata, da se obnovi prvotno delovanje.

Nastanek vodnega kamna lahko hitro pride, če pride do okvare sredstev, ki se uporabljajo za preprečevanje tega vodnega kamna, ali če se spremenijo razmere v vodi. Pogosti vzroki vključujejo okvaro črpalke za vbrizgavanje kemikalij ali slabo regeneracijo mehčalca pred vodo. Številne vrste vodnega kamna bodo povzročile povečanje tlačne razlike v zadnji stopnji. Kislo čiščenje na kraju samem bo pogosto uspešno, če je vodni kamen sestavljen predvsem iz kalcijevega karbonata, kar bo očitno, ko pride do znatnega povečanja prevodnosti permeata iz prizadetih membranskih žil. Sulfatne in kremenčeve luske so veliko manj topne kot karbonati in njihova prisotnost lahko povzroči potrebo po zamenjavi membran na koncu koncentrata.

Načini za podaljšanje življenjske dobe membran
Poliamidna tankoplastna membrana, ki se običajno uporablja za reverzno osmozo, lahko prenese številne agresivne kemikalije, vendar ima minimalno toleranco za prisotnost močnih kemičnih oksidantov v napajalni vodi – najpogostejša skrb je prosti klor. Tudi tako nizke koncentracije kot 0,05 miligramov na liter (mg/L) prostega klora bodo sčasoma poškodovale membranski polimer. Ta oksidativna škoda je kumulativna, saj vsaka izpostavljenost povzroči večjo zlom polimernih vezi, ko se atomi klora pritrdijo v polimer. Naraščajoča normalizirana stopnja pretoka permeata, ki ji sledi upadanje zavrnitve soli, običajno pomeni, da je prišlo do oksidacije membrane.

Ozon je še en zaskrbljujoč oksidant, če pride v napajalno vodo reverzne osmoze. Tudi koncentracije v sledovih bodo hitro reagirale z membrano. Medtem ko se bodo membrane na vstopnem koncu hitro uničile in jih je treba zamenjati, bo ozon popolnoma osiromašen, preden bo dosegel membrane na koncu koncentrata.

Ker je prosti klor manj agresiven, je njegova razgradnja membran za reverzno osmozo bolj enakomerna v celotnem sistemu reverzne osmoze in vse membrane za reverzno osmozo bo treba zamenjati, če težave ne odpravite hitro. Membrane na vstopnem koncu so lahko bolj nagnjene k oksidaciji zaradi nizke koncentracije prostega klora ali kloraminov, če so v vstopni vodi železo ali druge prehodne kovine, ki se nagibajo k odlaganju v teh membranah in bodo katalizirale oksidacijo.

Kadar v dovodni vodi za reverzno osmozo kovin ni opazno prisotnih, je mogoče doseči razumno življenjsko dobo membrane, tudi če dovolite, da so kloramini prisotni v dovodni vodi za reverzno osmozo. Odvisno od pH vode so lahko kloramini stabilni in le minimalno oksidativni za membrano. Če kloramini še niso prisotni v vodnem viru, se lahko za biološko kontrolo dodajo vstopni vodi za reverzno osmozo. Pri vodi, ki ima velik potencial za biološko aktivnost, omogočanje kloraminov preprečuje visoko stopnjo umazanije z reverzno osmozo, ki bi sicer lahko povzročila potrebo po pogostem čiščenju z reverzno osmozo.

Natrijevega bisulfita ne injicirajte preveč
Običajna metoda, ki se uporablja za razgradnjo klora v vstopni vodi za reverzno osmozo, je črpanje kemičnega reducenta, kot je natrijev bisulfit. Napaka pri delovanju črpalke za vbrizgavanje ali preprosto zmanjkanje raztopine bisulfita lahko povzroči znatne izgube v delovanju reverzne osmoze v nekaj urah, če je ne odkrijete in odpravite prej. Nepopolno mešanje bisulfita v dovodnem toku ali neustrezna nastavitev hitrosti vbrizgavanja črpalke za vhodno koncentracijo klora lahko povzroči akumulirane izgube delovanja v daljšem obdobju.

Zaskrbljenost zaradi škode zaradi klora lahko povzroči težnjo operativnega osebja, da črpalko za vbrizgavanje bisulfita nastavi na previsoko koncentracijo vbrizgavanja, da zagotovi, da je klor popolnoma razgrajen. Prekomerno vbrizgavanje je verjetno, če kontrolni cilj za nastavitev črpalke za vbrizgavanje bisulfita temelji na poskusu doseganja 0.00 analitičnega rezultata prostega klora, zlasti glede na najboljšo analitično občutljivost za številne od teh preskusnih metod je 0.02 mg/L. Ciljno merjenje nizkega oksidacijsko-redukcijskega potenciala (ORP) za nastavitev vbrizgavanja lahko povzroči tudi prekomerno vbrizgavanje, saj lahko povečano vbrizgavanje bisulfita zmanjša pH napajalne vode in povzroči povečanje odčitka ORP. Najboljša praksa bi bila nastavitev vbrizgavanja bisulfita na podlagi ostanka sulfita, ki zagotavlja popolno uničenje bisulfita brez nepotrebnega presežka. Če sta vhodna koncentracija klora in koncentracija raztopine natrijevega bisulfita dosledni, je morda varno vzdrževati ciljno koncentracijo natrijevega bisulfita 2 mg/L za ostanek1 brez nevarnosti, da bi koncentracija tega bisulfita kdaj padla na nič.

Prekomerno vbrizgavanje natrijevega bisulfita lahko povzroči zmanjšanje koncentracije raztopljenega kisika v vodi za reverzno osmozo, kar bo nato povzročilo, da bo voda bolj ugodna za močno rast vrst bakterij, ki proizvajajo sluz, kar lahko hitro zamaši sistem reverzne osmoze z stabilni biološki materiali, ki jih bo težko odstraniti s kemičnim čiščenjem. Biološko obraščanje je ena najpogostejših težav z obraščanjem, ki lahko skrajša življenjsko dobo membrane. Če je vir bioloških materialov pred reverzno osmozo, bodo najbolj prizadeti elementi membrane na vstopnem koncu in jih bo morda treba zamenjati.

Slabo delujoče membrane, ki zahtevajo zamenjavo
Ko pride do zmanjšanja zavračanja soli pri reverzni osmozi, je mogoče povečanje prevodnosti permeata pogosto izolirati na določeno mesto v sistemu reverzne osmoze tako, da najprej izmerimo prevodnost permeatne vode iz vsake tlačne posode – metoda, imenovana profiliranje. Če obstaja visoka prevodnost permeata iz ene same posode, je lahko težava v poškodovanem O-tesnilu.

Sondiranje posod slabe kakovosti bo dodatno izoliralo območja, kjer v tok permeata pride prekomerna količina soli. To vključuje vstavljanje cevi v medsebojne povezave permeata v tlačni posodi, da se voda preusmeri stran od toka v razsutem stanju, da se izmeri prevodnost vode, ki prihaja iz določenih lokacij znotraj posode. S testiranjem prepustne vode, ki prihaja z različnih razdalj znotraj sumljive tlačne posode, je morda mogoče izolirati težavo na določen povezovalni element ali na določen membranski element znotraj te posode. Zamenjava tesnilnih obročev interkonektorja ali sumljivega membranskega elementa lahko nato zadošča za obnovitev prvotnega delovanja.