غشاهای اسمز معکوس

کاربرد غشاهای اسمز معکوس

چگونه عمر غشاهای اسمز معکوس را افزایش دهیم؟

تعویض جزئی غشاء ممکن است کافی باشد
در بسیاری از موارد، تعویض غشا می تواند جراحی باشد. در مورد رسوب دائمی، ممکن است تمیز کردن فقط با شدیدترین غشاها، مانند غشاهای انتهایی ورودی، بی اثر بوده و فقط آنهایی که نیاز به تعویض دارند.

هنگامی که تشکیل رسوب باعث افزایش اختلاف فشار در مرحله آخر اسمز معکوس می شود که با تمیز کردن بازیابی نمی شود، فقط عناصر غشای غشایی کنسانتره برای بازیابی عملکرد اولیه باید تعویض شوند.

تشکیل رسوب می‌تواند به سرعت اتفاق بیفتد، اگر در وسیله‌ای که برای جلوگیری از آن مقیاس استفاده می‌شود نقصی وجود داشته باشد یا شرایط آب تغییر کند. علل شایع عبارتند از خرابی پمپ تزریق مواد شیمیایی یا بازسازی ضعیف نرم کننده بالادست. بسیاری از انواع مقیاس باعث افزایش اختلاف فشار در آخرین مرحله می شود. تمیز کردن اسیدی در محل اغلب موفقیت آمیز خواهد بود اگر ترازو عمدتاً از کربنات کلسیم تشکیل شده باشد، که وقتی افزایش قابل توجهی در رسانایی نفوذ از رگ های غشایی آسیب دیده وجود داشته باشد مشهود خواهد بود. فلس های سولفات و سیلیس به مراتب کمتر از کربنات ها محلول هستند و وجود آنها ممکن است نیاز به جایگزینی غشاهای انتهایی کنسانتره را ایجاد کند.

راه های افزایش عمر غشاء
غشای لایه نازک پلی آمیدی که معمولاً برای اسمز معکوس استفاده می‌شود، می‌تواند بسیاری از مواد شیمیایی تهاجمی را تحمل کند، اما حداقل تحمل را در برابر حضور عوامل اکسید کننده شیمیایی قوی در آب تغذیه خود دارد - شایع‌ترین نگرانی کلر آزاد است. حتی غلظت های کمتر از 0.05 میلی گرم در لیتر (میلی گرم در لیتر) کلر آزاد به مرور زمان به پلیمر غشا آسیب می رساند. این آسیب اکسیداتیو تجمعی است، زیرا هر مواجهه منجر به شکستگی بیشتر پیوندهای پلیمری آن می شود زیرا اتم های کلر به پلیمر متصل می شوند. افزایش نرخ جریان نرمال تراوا و به دنبال آن کاهش دفع نمک، معمولاً به این معنی است که اکسیداسیون غشا رخ داده است.

اگر ازن وارد آب تغذیه اسمز معکوس شود، یکی دیگر از اکسیدان های نگران کننده است. حتی غلظت های کمی نیز به سرعت با غشاء واکنش می دهند. اما در حالی که غشاهای انتهای ورودی به سرعت از بین می روند و نیاز به جایگزینی دارند، ازن قبل از رسیدن به غشاهای انتهای کنسانتره به طور کامل تخلیه می شود.

از آنجایی که کلر آزاد کمتر تهاجمی است، تخریب غشاهای اسمز معکوس در سراسر سیستم اسمز معکوس یکنواخت تر است و اگر مشکل به سرعت اصلاح نشود، تمام غشاهای اسمز معکوس باید تعویض شوند. اگر آهن یا سایر فلزات واسطه در آب ورودی وجود داشته باشد، غشاهای انتهایی ممکن است با غلظت کم کلر آزاد یا کلرامین بیشتر در معرض اکسیداسیون باشند که تمایل به رسوب در آن غشاها دارند و اکسیداسیون را کاتالیز می کنند.

هنگامی که فلزات به طور محسوسی در آب ورودی اسمز معکوس وجود ندارند، ممکن است بتوان عمر غشایی معقول را به دست آورد، حتی در حالی که اجازه می دهد کلرامین ها در آب ورودی اسمز معکوس وجود داشته باشند. بسته به PH آب، کلرامین ها می توانند پایدار بوده و فقط به میزان کم برای غشاء اکسید شوند. اگر قبلاً در منبع آب وجود نداشته باشد، کلرامین ممکن است برای کنترل بیولوژیکی به آب ورودی اسمز معکوس اضافه شود. با آبی که پتانسیل بالایی برای فعالیت بیولوژیکی دارد، اجازه دادن به کلرامین ها از رسوب بالای اسمز معکوس جلوگیری می کند که در غیر این صورت ممکن است منجر به نیاز به تمیز کردن مکرر اسمز معکوس شود.

بی سولفیت سدیم را بیش از حد تزریق نکنید
یک روش متداول که برای تجزیه کلر در آب ورودی اسمز معکوس استفاده می شود، پمپ کردن یک عامل کاهنده شیمیایی مانند بی سولفیت سدیم است. خرابی در عملکرد پمپ تزریق، یا صرفاً تمام شدن محلول بی سولفیت، در صورت عدم شناسایی و رفع زودتر، می تواند در عرض چند ساعت منجر به تلفات قابل توجهی در عملکرد اسمز معکوس شود. اختلاط ناقص بی سولفیت در جریان ورودی، یا تنظیم نکردن نرخ تزریق پمپ به طور مناسب برای غلظت کلر ورودی، می تواند منجر به تلفات انباشته عملکرد در یک دوره طولانی شود.

نگرانی در مورد آسیب کلر می تواند منجر به تمایل پرسنل عملیاتی شود تا پمپ تزریق بی سولفیت را برای غلظت تزریق بیش از حد بالا تنظیم کنند تا مطمئن شوند که کلر به طور کامل تجزیه شده است. اگر هدف کنترلی برای تنظیم پمپ تزریق بی سولفیت مبتنی بر تلاش برای دستیابی به یک نتیجه تحلیلی کلر آزاد باشد، به خصوص با توجه به بهترین حساسیت تحلیلی برای بسیاری از این روش‌های آزمایش، تزریق بیش از حد ممکن است 0.02 میلی گرم در لیتر است. اندازه گیری پتانسیل کاهش اکسیداسیون پایین (ORP) برای تنظیم تزریق نیز می تواند منجر به تزریق بیش از حد شود، زیرا افزایش تزریق بی سولفیت می تواند pH آب خوراک را کاهش دهد و باعث افزایش قرائت ORP می شود. بهترین روش این است که تزریق بی سولفیت را بر اساس باقیمانده سولفیت تنظیم کنید که تخریب کامل بی سولفیت را بدون اضافه کردن غیر ضروری تضمین می کند. اگر غلظت کلر ورودی و همچنین غلظت محلول بی سولفیت سدیم ثابت باشد، ممکن است حفظ غلظت بی سولفیت سدیم هدف 2 میلی گرم در لیتر برای باقیمانده 1 بدون خطر کاهش این غلظت بی سولفیت به صفر باشد.

تزریق بیش از حد بی سولفیت سدیم می‌تواند منجر به کاهش غلظت اکسیژن محلول در آب اسمز معکوس شود که در نتیجه باعث می‌شود آب برای رشد شدید گونه‌های باکتریایی لجن‌ساز مساعدتر شود که می‌تواند به سرعت سیستم اسمز معکوس را مختل کند. مواد بیولوژیکی پایدار که حذف آنها با تمیز کردن شیمیایی دشوار خواهد بود. رسوب بیولوژیکی یکی از رایج ترین مشکلات رسوب گیری است که می تواند عمر غشا را کاهش دهد. اگر منبع مواد بیولوژیکی در بالادست اسمز معکوس باشد، عناصر غشای ورودی به شدت تحت تاثیر قرار خواهند گرفت و ممکن است نیاز به تعویض داشته باشند.

عملکرد ضعیف غشاها که نیاز به تعویض دارند
هنگامی که در دفع نمک اسمز معکوس کاهش می یابد، افزایش رسانایی تراوا اغلب می تواند در یک مکان خاص در سیستم اسمز معکوس با اندازه گیری رسانایی آب تراوش از هر مخزن تحت فشار - روشی به نام پروفیل - جدا شود. اگر رسانایی نفوذ بالایی از یک ظرف وجود داشته باشد، ممکن است مشکل از یک حلقه O آسیب دیده باشد.

کاوش در رگ های بی کیفیت، مناطقی را که نمک بیش از حد وارد جریان نفوذ می شود، بیشتر منزوی می کند. این شامل قرار دادن لوله در اتصالات متقابل نفوذ در مخزن تحت فشار برای منحرف کردن آب از جریان حجیم برای اندازه‌گیری رسانایی آبی است که از مکان‌های خاص داخل مخزن می‌آید. با آزمایش آب تراوش که از فواصل مختلف در داخل مخزن فشار مشکوک می آید، ممکن است بتوان مشکل را در یک اتصال دهنده خاص یا یک عنصر غشایی خاص در آن مخزن جدا کرد. جایگزینی حلقه های O-رینگ یا یک عنصر غشایی مشکوک ممکن است برای بازیابی عملکرد اصلی کافی باشد.