Sådan reduceres kemiske skader på RO-membraner i RO-systemer

I den forrige artikel introducerede vi den fysiske skade, der kan opstå på RO-membraner under systemdrift, samt metoder til at undgå sådanne skader. Korrekt betjening kan hjælpe med at forlænge membranernes levetid.

"Kemisk skade" refererer til skader forårsaget af RO-membranelementer gennem kemiske påvirkninger. Nogle typer kemiske skader vil direkte ødelægge membranens afsaltningslag. Når først det sker, er det uoprettelig og permanent skade, og den eneste løsning er at udskifte RO-membranelementerne. Andre typer kemiske skader kan afbødes gennem kemisk rensning for at genoprette membranens ydeevne til en vis grad.

1.1

Afsaltningslaget af RO-membranelementer kan blive beskadiget af stærke oxiderende stoffer som restklor og andre halogener. Når der tilsættes for meget natriumhypoklorit til råvandet, men der doseres utilstrækkeligt reduktionsmiddel før RO-systemet, trænger resterende klor ind i RO-systemet og forårsager oxidativ skade på membranelementerne.

1.2

Hvis det aktive kulfilter bruges for længe, ​​falder dets adsorptionskapacitet, eller hvis det fungerer ud over den beregnede flowhastighed, kan resterende klor passere igennem og komme ind i RO-systemet, hvilket forårsager oxidationsskader på membranelementerne.

1.3

Når UF (ultrafiltrering) og RO deler det samme kemiske rensesystem og rørledninger, hvis natriumhypochlorit bruges til UF-rensning, og rørledningerne ikke skylles eller udskiftes grundigt, kan resterende rengøringsopløsning trænge ind i RO-systemet og forårsage oxidation af membranen.

1.4

Forkert dosering af stærkt oxiderende kemikalier eller brug af ukvalificerede kemikalier (såsom antiskaleringsmidler af lav-kvalitet eller ikke-overensstemmende ikke-oxiderende biocider) kan resultere i, at disse kemikalier trænger ind i RO-systemet gennem doseringsenheder og rørledninger, hvilket forårsager oxidation eller kontaminering af membranelementerne.

1.5

Brug af stærke oxiderende kemikalier under kemisk rengøring (f.eks. fejlagtig brug af natriumhypochlorit til at rense RO-membraner) kan direkte resultere i skrotning af hele sættet af RO-membranelementer, hvilket forårsager betydelige økonomiske tab.

1.6

Brug af vand, der indeholder resterende klor (såsom postevand) til lavtryksskylning, kan også forårsage kontinuerlig oxidationsskade. For eksempel oplevede RO-membraner i et projekt et fald i saltafvisningen til 90 % inden for kun to uger på grund af skylning med postevand.

Når RO-fødevand indeholder en stor mængde kolloider eller organisk materiale, vil SDI-værdien væsentligt overstige standarden, hvilket resulterer i en hurtig stigning i trykforskellen på patronfiltre og hyppig udskiftning. Når kolloider eller organisk materiale lækker ind i RO-systemet, vil de blive tilbageholdt af de forreste- membranelementer, hvilket forårsager en stigning i differenstrykket, en mærkbar stigning i fødetrykket og et fald i permeatflowet.

Fordi organisk materiale kan give næringsstoffer til mikrobiel vækst, kan organisk begroning også føre til efterfølgende bakteriel og mikrobiel forurening.

Under passende temperaturforhold (20-35 grader) og tilstrækkelig næringsstofforsyning kan bakterier og mikroorganismer formere sig og vokse meget hurtigt, hvilket viser eksponentiel vækst. Mikrobiel forurening forekommer normalt om foråret og sommeren og afhjælpes om vinteren.

I nogle projekter, efter oxidationshændelser, er operatører bange for at bruge natriumhypochlorit og i stedet overdosere reduktionsmidler ved RO-indgangen for at kontrollere ORP-værdier (mens de tester resterende klorniveauer). Selvom resterende klor kan opfylde standarderne, kan overdreven reduktionsmidler skabe anaerobe forhold, som i stedet fremmer væksten af ​​anaerobe bakterier.

For kunder i fødevareindustrien er mikrobiel forurening meget almindelig. Når først forurening sker, vil det samlede bakterietal og indikatorer som f.eksPseudomonas aeruginosakan overskride standarderne, hvilket gør normal produktion umulig og påvirker vandkvaliteten og anlæggets effektivitet alvorligt.

Derudover startes og stoppes RO-systemer i fødevareindustrien hyppigt. Hvis lavtryksskylning ikke udføres efter lange nedlukningsperioder, vil det koncentrerede organiske stof og uorganiske salte på koncentratsiden blive til næringsstoffer for mikroorganismer, hvilket fører til hurtig mikrobiel vækst.

For at reducere virkningen af ​​mikrobiel kontaminering på membraner kan anti-begronings RO-membraner også bruges, såsom YIME anti-begroningsmembranserie.

Hvis for meget PAM (polyacrylamid) doseres i forbehandlingssystemet og ikke udfældes helt, kan det trænge ind i membransystemet. Hvis et ultrafiltreringssystem er til stede, vil det først tilsmudse UF-systemet, derefter passere igennem for at tilsmudse patronfilteret og til sidst komme ind i RO-membransystemet.

Denne form for tilsmudsning er meget vanskelig at fjerne ved hjælp af konventionelle kemiske rengørings- eller skylningsmetoder. Selvom ydeevnen er delvist genoprettet, kan den ikke vende tilbage til den oprindelige tilstand af membranelementerne.

RO-membranoverflader er negativt ladede og har tendens til at adsorbere kationer. Derfor anbefales brug af kationisk PAM ikke. Ved brug af PAM skal overdosering undgås, og krukketest skal udføres for at bestemme den optimale dosis.

Uorganisk skalering er et af de mest almindelige fænomener i membransystemer. Det forekommer normalt ved hale-endemembranelementerne i anden eller tredje fase af RO-systemet. Dette skyldes, at fødevandet i disse stadier allerede er blevet koncentreret af opstrøms membranelementer. For eksempel, når den samlede genvindingsgrad er 75 %, kan saltkoncentrationen stige med cirka fire gange. Når koncentrationen af ​​en bestemt ion overstiger dets opløselighedsprodukt, vil der ske skalering.

Efter skælling finder sted, kan forskellige metoder såsom visuel inspektion, råvandskvalitetsanalyse, syre- og alkaliopløsningstest og elementæranalyse bruges til at bestemme skalaens beskaffenhed.

Afhængigt af fodervandskvaliteten omfatter mulige typer af uorganisk kedelsten calciumcarbonat, calciumsulfat, bariumsulfat, calciumfluorid, silicaskala osv. Nogle gange kan der eksistere mere end én type skæl samtidigt.

Blandt dem kan karbonatskalaer effektivt renses ved hjælp af saltsyre eller citronsyre. Men for skæl som calciumsulfat, calciumfluorid og silica, som er meget svære at fjerne, viser de fleste rengøringsmidler begrænset effektivitet.