Pöördosmoosi (RO) membraanid on loodud pakkuma stabiilset veepuhastust pika kasutusperioodi jooksul. Mõnede membraanide jõudlus langeb aga oodatust palju varem. Väiksem permeaadi vool, suurenenud permeaadi TDS, vähenenud soola hülgamine ja kõrgem töörõhk on tavalised märgid enneaegsest RO membraani rikkest. Enamikul juhtudel pole probleem ainult membraanis endas. Toitevee-kvaliteet, eeltöötlus, töötingimused, kokkupuude kemikaalidega, puhastusvõtted ja paigaldamine võivad kõik mõjutada membraani eluiga.
Mida tähendab varajane RO membraani rike?
RO-membraan ei tõrju tavaliselt korraga. Tavaliselt halveneb jõudlus järk-järgult. Alguses võib muutus olla vaid väike permeaadi voolu vähenemine või kerge juhtivuse suurenemine. Kui põhiprobleemi ei tuvastata ega parandata, võib langus muutuda üha tõsisemaks ja lõpuks mõjutada vee tootmist ja kvaliteeti.
Nagu on näidatud vasakpoolsel pildil, väheneb RO membraani permeaadi vool aja jooksul järk-järgult.
Eeldatav RO membraani eluiga sõltub paljudest teguritest, seega pole ühtset kasutusiga, mis kehtiks iga rakenduse kohta. Membraan, mis töötab hea eeltöötluse ja stabiilse toitevee-tingimustega, võib kesta palju kauem kui see, mis puutub kokku tugeva määrdumise, katlakivi, kloori või ebastabiilsete töötingimustega. Seetõttu, kui RO-membraan töötab oodatust varem halvasti, on oluline põhjus enne selle lihtsalt asendamist diagnoosida.
Kui RO-membraani jõudlus langeb oodatust varem, näiteks ühe aasta jooksul, võib selle enneaegne rike olla tingitud mitmest peamisest põhjusest:
1. Halb eeltöötlus võib põhjustada tõsist membraani saastumist
Üks levinumaid enneaegse RO membraani rikke põhjuseid on ebapiisav eeltöötlus. Kui eeltöötlus ei ole korralikult kavandatud või hooldatud, võivad hõljuvad tahked ained, kolloidid, mikroorganismid, orgaaniline aine, raud, mangaan ja muud saasteained jõuda membraani pinnale. Need ained võivad koguneda membraani pinnale ja moodustada saastekihi, piirates vee liikumist läbi membraani.
Bioloogilist saastumist võib olla eriti raske hallata, kuna mikroorganismid võivad paljuneda ja moodustada biokile. Kui stabiilne biokile on välja kujunenud, ei pruugi tavaline töö enam olla probleemi kontrollimiseks piisav. Seetõttu on RO-membraani saastumise kontrollimiseks oluline asjakohane eeltöötlus, filtreerimine, desinfitseerimise juhtimine ja õigeaegne puhastamine.
Saate valida ansaastumisvastane RO membraan, nagu on näidatud parempoolsel pildil, et vähendada mikroobide kasvu mõju membraanielemendile.
2. Katlakivi võib vähendada voolu ja suurendada rõhku
Skaleerimine on veel üks RO membraani jõudluse vähenemise peamine põhjus. Kui lahustunud mineraalid koonduvad membraani pinna lähedale ja ületavad nende lahustuvuse piire, võivad tekkida tahked ladestused. Kaltsiumkarbonaat, kaltsiumsulfaat, ränidioksiid ja muud mineraalsed ühendid on tavalised RO membraani skaleerimise allikad.
Katlakivi eemaldamine suurendab vastupidavust veevoolule ja võib töörõhu või diferentsiaalrõhu suurenemise ajal põhjustada permeaadi voolu vähenemist. Rasketel juhtudel võib katlakivi olla raske eemaldada ja see võib jäädavalt mõjutada membraani jõudlust. Seetõttu on söödavee-analüüs ja asjakohane taastumise kontroll hädavajalikud. Olenevalt vee keemiast võib osutuda vajalikuks ka katlakivivastane doseerimine või muud mastaabis{4}}kontrollimeetodid.
3. Kokkupuude klooriga võib põhjustada pöördumatuid kahjustusi
Kloori kasutatakse laialdaselt vee desinfitseerimiseks, kuna see suudab tõhusalt tõrjuda baktereid ja muid mikroorganisme. Tavalised polüamiid-RO membraanid on aga tundlikud vaba kloori ja teatud oksüdeerivate ainete suhtes. Kui klooritud vesi siseneb RO membraani ilma tõhusa dekloorimiseta, võib membraani aktiivne kiht oksüdeeruda.
Erinevalt pöörduvast saastumisest on kloorikahjustused üldiselt pöördumatud. Membraan võib jätkata vee tootmist, kuid selle soola hülgamine võib järk-järgult väheneda. Seetõttu tuleks kloori kontrolli käsitleda RO-süsteemi projekteerimise ja töötamise olulise osana. Olenevalt süsteemist võib dekloorimiseks kasutada aktiivsütt või redutseerivaid aineid nagu naatriummetabisulfit.
4. Vale rõhk ja taastumine võivad membraani pingestada
RO membraanid vajavad osmootse rõhu ületamiseks ja vee läbi membraani juhtimiseks piisavat survet. Kuid kõrgem rõhk ei tähenda alati paremat jõudlust. Ülemäärase rõhuga töötamine võib suurendada mehaanilist pinget, energiatarbimist ja süsteemiprobleemide ohtu.
Taastumine on sama oluline. Kui taastumismäär on liiga kõrge, kontsentreeruvad lahustunud soolad kontsentraadivoos üha enam, suurendades katlakivi tekke ja muude jõudlusprobleemide tõenäosust. Seetõttu tuleks rõhk ja taastumine valida vastavalt toitevee kvaliteedile, membraani spetsifikatsioonidele, süsteemi konstruktsioonile ja tegelikele töötingimustele.
5. Ebaõige puhastamine võib lühendada RO membraani eluiga
Puhastamine on RO membraani hoolduse oluline osa, kuid ebaõige puhastamine võib mõnikord põhjustada rohkem kahju kui kasu. Erinevat tüüpi saastumised nõuavad erinevaid puhastusstrateegiaid. Happelisi puhastusvahendeid seostatakse tavaliselt anorgaanilise katlakivi eemaldamisega, samas kui leeliselist puhastust kasutatakse sageli orgaanilise või bioloogilise saastumise korral.
Sobimatu kemikaali kasutamine, liigne kontsentratsioon, sobimatu temperatuur või vale puhastusaeg võivad membraani kahjustada. Operaatorid peaksid enne puhastusmeetodi valimist tuvastama tõenäolise saasteaine ning järgima membraanitootja soovitatud kemikaali- ja tööpiiranguid. Puhastamine peaks põhinema ka membraani tegelikul jõudlusel, mitte tarbetul sagedasel puhastamisel.
Kuidas vältida varajast RO membraani riket?
Kõige tõhusam viis RO membraani eluea pikendamiseks on membraani ümbritsevate tingimuste kontrollimine. Hea eeltöötlus peaks vähendama heljumi, kolloidide, mikroorganismide ja katlakivi moodustavate ainete hulka enne, kui vesi RO-süsteemi siseneb. Samal ajal peaksid operaatorid jälgima toiterõhku, permeaadi voolu, soola hülgamist, juhtivust, rõhkude erinevust, temperatuuri ja toitevee kvaliteeti.
Normaliseeritud jõudluse võrdlus võib aidata kindlaks teha, kas probleemi põhjuseks on saastumine, katlakivi, temperatuurimuutused, rõhu kõikumised või membraani tegelik riknemine. Kui probleem on pöörduv, võib korralik puhastamine taastada osa kaotatud jõudlusest. Kui membraan on saanud pöördumatu oksüdatsiooni või füüsilise kahjustuse, on asendamine tavaliselt praktilisem lahendus.
Kui permeaadi vool ja soola hülgamine jäävad pärast nõuetekohast puhastamist ja süsteemi ülevaatust väljapoole vastuvõetavat vahemikku, tuleks kaaluda asendamist.
Tööstuslike RO-süsteemide puhul on ajalooliste tööandmete säilitamine eriti kasulik. Praeguste andmete võrdlemine algsete kasutuselevõtuandmetega võib paljastada järkjärgulisi muutusi enne, kui need muutuvad tõsiseks. See võimaldab operaatoritel tegeleda saastumise, ketenduse, eeltöötluse või tööhäiretega varasemas etapis.
