Màng thẩm thấu ngược

Ứng dụng màng thẩm thấu ngược

Làm thế nào để kéo dài tuổi thọ màng thẩm thấu ngược

Thay thế một phần màng có thể là đủ
Trong nhiều trường hợp, việc thay thế màng có thể được thực hiện bằng phẫu thuật. Trong trường hợp tắc nghẽn vĩnh viễn, có thể việc làm sạch không hiệu quả chỉ với những màng bị tắc nghẽn nghiêm trọng nhất, chẳng hạn như màng đầu vào và chỉ những màng đó mới cần thay thế.

Khi sự hình thành cặn gây ra sự gia tăng chênh lệch áp suất thẩm thấu ngược ở giai đoạn cuối mà không được phục hồi bằng cách làm sạch, chỉ cần thay thế các thành phần màng cô đặc để khôi phục hiệu suất ban đầu.

Sự hình thành cặn có thể xảy ra nhanh chóng nếu có lỗi xảy ra trong các phương tiện được sử dụng để ngăn chặn cặn đó hoặc nếu điều kiện nước thay đổi. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm lỗi bơm phun hóa chất hoặc khả năng tái tạo chất làm mềm đầu nguồn kém. Nhiều loại cân sẽ khiến chênh lệch áp suất ở giai đoạn cuối tăng lên. Làm sạch bằng axit tại chỗ thường sẽ thành công nếu cặn chủ yếu bao gồm canxi cacbonat, điều này thể hiện rõ khi có sự gia tăng đáng kể độ dẫn thấm từ các mạch màng bị ảnh hưởng. Các vảy sunfat và silica ít hòa tan hơn nhiều so với cacbonat và sự hiện diện của chúng có thể dẫn đến nhu cầu thay thế màng cô đặc.

Cách kéo dài tuổi thọ màng
Màng màng mỏng polyamit thường được sử dụng cho thẩm thấu ngược có thể chịu được nhiều hóa chất mạnh nhưng có khả năng chịu đựng tối thiểu sự hiện diện của các chất oxy hóa hóa học mạnh trong nước cấp—mối lo ngại phổ biến nhất là clo tự do. Ngay cả nồng độ thấp tới 0,05 miligam trên lít (mg/L) clo tự do cũng sẽ làm hỏng polyme màng theo thời gian. Thiệt hại oxy hóa này được tích lũy, vì mỗi lần tiếp xúc sẽ dẫn đến sự đứt gãy nhiều hơn đối với các liên kết polyme của nó khi các nguyên tử clo gắn vào bên trong polyme. Tốc độ dòng thấm chuẩn hóa ngày càng tăng, theo sau là sự loại bỏ muối giảm, thường có nghĩa là quá trình oxy hóa màng đã xảy ra.

Ozone là một chất oxy hóa đáng lo ngại khác nếu nó xâm nhập vào nước cấp thẩm thấu ngược. Ngay cả nồng độ vết cũng sẽ nhanh chóng phản ứng với màng. Nhưng trong khi các màng đầu vào sẽ nhanh chóng bị phá hủy và cần được thay thế thì tầng ozone sẽ bị cạn kiệt hoàn toàn trước khi đến được các màng cô đặc.

Bởi vì clo tự do ít hoạt động hơn nên sự xuống cấp của màng thẩm thấu ngược có xu hướng đồng đều hơn trong toàn bộ hệ thống thẩm thấu ngược và tất cả các màng thẩm thấu ngược sẽ cần phải được thay thế nếu vấn đề không được khắc phục nhanh chóng. Màng đầu vào có thể dễ bị oxy hóa hơn bởi nồng độ clo tự do hoặc chloramines thấp nếu sắt hoặc các kim loại chuyển tiếp khác có trong nước đầu vào, có xu hướng lắng đọng trong các màng đó và sẽ xúc tác cho quá trình oxy hóa.

Khi kim loại hiện diện không đáng kể trong nước đầu vào thẩm thấu ngược, có thể đạt được tuổi thọ màng hợp lý, ngay cả khi cho phép chloramines có mặt trong nước đầu vào thẩm thấu ngược. Tùy thuộc vào độ pH của nước, chloramines có thể ổn định và chỉ có tác dụng oxy hóa tối thiểu cho màng. Nếu chưa có trong nguồn nước, chloramines có thể được thêm vào nước đầu vào thẩm thấu ngược để kiểm soát sinh học. Với nước có tiềm năng hoạt động sinh học cao, việc cho phép sử dụng cloramin sẽ ngăn ngừa tỷ lệ tắc nghẽn thẩm thấu ngược cao, điều này có thể dẫn đến nhu cầu làm sạch thẩm thấu ngược thường xuyên.

Đừng tiêm quá nhiều natri bisulfite
Một phương pháp phổ biến được sử dụng để phân hủy clo trong nước đầu vào thẩm thấu ngược là bơm vào chất khử hóa học, như natri bisulfite. Lỗi vận hành bơm phun hoặc đơn giản là hết dung dịch bisulfite có thể dẫn đến tổn thất đáng kể về hiệu suất thẩm thấu ngược trong vòng vài giờ nếu không được phát hiện và giải quyết sớm hơn. Việc trộn bisulfite không hoàn toàn trong dòng vào hoặc không thiết lập tốc độ bơm bơm phù hợp với nồng độ clo đầu vào có thể dẫn đến tổn thất hiệu suất tích lũy trong một thời gian dài.

Mối lo ngại về thiệt hại do clo có thể dẫn đến xu hướng nhân viên vận hành đặt bơm phun bisulfite ở nồng độ phun quá cao để đảm bảo clo bị phân hủy hoàn toàn. Việc bơm quá mức có thể xảy ra nếu mục tiêu kiểm soát đối với cài đặt bơm phun bisulfite dựa trên việc cố gắng đạt được kết quả phân tích clo tự do 0.{2}}, đặc biệt là với độ nhạy phân tích tốt nhất cho nhiều phương pháp thử nghiệm này là 0,02 mg/L. Nhắm mục tiêu đo khả năng oxy hóa-khử (ORP) thấp cho cài đặt bơm cũng có thể dẫn đến bơm quá mức, vì việc bơm bisulfite tăng lên có thể làm giảm độ pH của nước cấp và sẽ làm cho chỉ số ORP tăng lên. Cách thực hành tốt nhất là thiết lập việc bơm bisulfite dựa trên dư lượng sulfite để đảm bảo phá hủy bisulfite hoàn toàn mà không dư thừa không cần thiết. Nếu nồng độ clo đầu vào ổn định, cũng như nồng độ dung dịch natri bisulfite, thì có thể an toàn để duy trì nồng độ natri bisulfite mục tiêu là 2 mg/L đối với lượng dư1 mà không có nguy cơ nồng độ bisulfite này giảm xuống 0.

Việc bơm quá nhiều natri bisulfite có thể làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước thẩm thấu ngược, điều này sẽ làm cho nước trở nên thuận lợi hơn cho sự phát triển mạnh mẽ của các loài vi khuẩn sản xuất chất nhờn, có thể nhanh chóng làm hỏng hệ thống thẩm thấu ngược. vật liệu sinh học ổn định sẽ khó loại bỏ bằng cách làm sạch bằng hóa chất. Sự tắc nghẽn sinh học là một trong những vấn đề tắc nghẽn phổ biến nhất có thể làm giảm tuổi thọ của màng. Nếu nguồn vật liệu sinh học nằm ở thượng nguồn của quá trình thẩm thấu ngược, các thành phần màng đầu vào sẽ bị ảnh hưởng nặng nề nhất và có thể cần phải thay thế.

Màng hoạt động kém cần được thay thế
Khi có sự suy giảm khả năng loại bỏ muối thẩm thấu ngược, sự gia tăng độ dẫn điện thấm qua thường có thể được tách ra ở một vị trí cụ thể trong hệ thống thẩm thấu ngược bằng cách trước tiên đo độ dẫn điện của nước thấm qua từ mỗi bình chịu áp lực - một phương pháp gọi là định hình. Nếu một bình chứa có độ dẫn thấm cao thì vấn đề có thể là do vòng chữ O bị hỏng.

Việc thăm dò các bình chất lượng kém sẽ tiếp tục cách ly các khu vực có quá nhiều muối xâm nhập vào dòng thấm. Điều này liên quan đến việc lắp ống vào các kết nối thấm trong bình chịu áp lực để chuyển nước ra khỏi dòng lớn nhằm đo độ dẫn nước đến từ các vị trí cụ thể trong bình. Bằng cách kiểm tra nước thấm đến từ các khoảng cách khác nhau trong bình chịu áp suất nghi ngờ, có thể cách ly vấn đề với một bộ kết nối cụ thể hoặc với một thành phần màng cụ thể trong bình đó. Khi đó, việc thay thế các vòng chữ O liên kết hoặc thành phần màng bị nghi ngờ có thể đủ để khôi phục hiệu suất ban đầu.