Analisi completa dell'inquinamento da membrana ad osmosi inversa

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28 marzo 2024

Analisi completa dell'inquinamento da membrana ad osmosi inversa Analisi e soluzioni


Primo membrana ad osmosi inversa inquinamento
1, membrana ad osmosi inversa danni alle prestazioni, con conseguente inquinamento della membrana
(1) Tessuto non tessuto rinforzato con materiale in poliestere, spessore circa 120μm; (2) strato di supporto intermedio poroso in materiale polisulfone, spessore circa 40μm;
(3) Strato di separazione ultrasottile di materiale poliammidico, spessore circa 0,2 μm.
In base alla sua struttura prestazionale, come il danno alle prestazioni della membrana permeabile, può avere i seguenti motivi:
(1) Il mantenimento del nuovo membrana ad osmosi inversa non è standardizzato;
(2) Se la manutenzione soddisfa i requisiti, il tempo di stoccaggio supera 1 anno;
(3) Nello stato di spegnimento, il membrana ad osmosi inversa la manutenzione non è standardizzata;
(4) La temperatura ambiente è inferiore a 5°C;
(5) Il sistema funziona ad alta pressione;
(6) Funzionamento improprio durante lo spegnimento.



2, cambiamenti della qualità dell'acqua con conseguente inquinamento della membrana
La qualità dell'acqua grezza cambia con la qualità dell'acqua di progetto, il che aumenta il carico di pretrattamento. A causa dell'aumento di impurità come materia inorganica, materia organica, microrganismi, materia granulare e colloidi nell'acqua, aumenta la probabilità di inquinamento della membrana.

3, la pulizia e il metodo di pulizia non sono corretti e causati dall'inquinamento della membrana
Nel processo di utilizzo, oltre alla normale attenuazione delle prestazioni del film, anche il metodo di pulizia errato è un fattore importante che porta a un grave inquinamento della membrana.

4. Il dosaggio non è corretto
Durante l'uso, poiché il film di poliammide ha una scarsa resistenza al cloro residuo, il cloro e altri disinfettanti non vengono aggiunti correttamente durante l'uso e l'utente non presta sufficiente attenzione alla prevenzione dei microrganismi, è facile portare all'inquinamento microbico.

5, usura della superficie del film
Se l'elemento della membrana è ostruito da corpi estranei o la superficie della membrana è usurata (come sabbia, ecc.), in questo caso, i componenti del sistema devono essere rilevati con il metodo di rilevamento, i componenti danneggiati devono essere trovati e gli elementi della membrana devono essere ricostruiti e sostituiti



In secondo luogo, il fenomeno della membrana ad osmosi inversa inquinamento
Nel processo di osmosi inversa, a causa della permeabilità selettiva della membrana, alcuni soluti si accumulano vicino alla superficie della membrana, provocando il fenomeno dell'incrostazione della membrana.
Ci sono diversi segni comuni di incrostazioni: Uno è l'incrostazione biologica (i sintomi compaiono gradualmente) I sedimenti organici sono principalmente microrganismi vivi o morti, derivati degli idrocarburi, polimeri organici naturali e tutti i materiali contenenti carbonio. Le manifestazioni iniziali sono un aumento del tasso di desalinizzazione, un aumento della caduta di pressione e una diminuzione della produzione di acqua. Un altro è l'incrostazione colloidale (i sintomi compaiono gradualmente) durante il processo di separazione della membrana, la concentrazione di ioni metallici e la variazione del valore PH della soluzione possono essere la deposizione di idrossido metallico (rappresentato principalmente da Fe(OH)3), causando incrostazioni. All'inizio, la velocità di desalinizzazione è diminuita leggermente e gradualmente è aumentata, e infine la caduta di pressione è aumentata e la produzione di acqua è diminuita. Inoltre, durante il funzionamento del sistema di osmosi inversa per l'inquinamento da particelle, se si verifica un problema con il filtro di sicurezza, le particelle entreranno nel sistema, causando l'inquinamento da particelle della membrana.

All'inizio, la portata dell'acqua concentrata è aumentata, la velocità di desalinizzazione non è cambiata molto nella fase iniziale, la produzione di acqua è diminuita gradualmente e la caduta di pressione del sistema è aumentata rapidamente. Infine, l'incrostazione chimica è comune (i sintomi compaiono presto). Quando l'approvvigionamento idrico contiene un alto contenuto di Ca2+, Mg2+, HCO3-, CO32-, SO42-, CaCO3, CaSO4, MgCO3 e altre incrostazioni si depositano sulla superficie della membrana. Ciò si manifesta con una diminuzione del tasso di desalinizzazione, soprattutto nel tratto finale, e una diminuzione della produzione di acqua.

L'inquinamento della membrana è la ragione principale della diminuzione del flusso di permeazione della membrana. La resistenza alla filtrazione della membrana aumenta a causa dell'ostruzione dei pori e dei soluti macromolecolari. Soluto adsorbito sulla parete dei pori; La formazione di uno strato di gel sulla superficie della membrana aumenta la resistenza al trasferimento di massa. La deposizione di componenti nel poro della membrana causerà la riduzione o addirittura l'ostruzione del poro della membrana, il che riduce effettivamente l'area effettiva della membrana. La resistenza aggiuntiva generata dallo strato di contaminazione depositato dai componenti sulla superficie del film può essere molto maggiore della resistenza del film stesso, rendendo il flusso di permeabilità indipendente dalla permeabilità del film stesso. Questo effetto è irreversibile e il grado di inquinamento è correlato alla concentrazione e alle proprietà del materiale della membrana, al solvente nella soluzione di ritenzione e nel soluto macromolecolare, al valore del pH della soluzione, alla forza ionica, alla composizione della carica, alla temperatura e alla pressione di esercizio, ecc., che possono ridurre il flusso della membrana di oltre l'80% quando l'inquinamento è grave.

Nel funzionamento del sistema, l'inquinamento della membrana è un problema molto difficile, che provoca una diminuzione significativa del tasso di rimozione del dispositivo ad osmosi inversa, della permeabilità all'acqua e del flusso della membrana, aumentando al contempo la pressione di esercizio di ciascuna sezione, promuovendo il funzionamento e i costi operativi e compromettendo seriamente la durata della membrana e lo sviluppo e l'utilizzo della tecnologia dell'osmosi inversa.



Terzo, le soluzioni
1. Migliorare il pretrattamento
Per ogni set di dispositivi a membrana, le persone vogliono che massimizzi il suo ruolo, sperando di avere il più alto tasso di desalinizzazione, la massima penetrazione dell'acqua e la durata più lunga possibile, per raggiungere i tre punti di cui sopra, la qualità dell'acqua è fondamentale, quindi l'acqua grezza che entra nel dispositivo a membrana deve avere un buon pretrattamento. Un pretrattamento ragionevole è molto importante per il funzionamento sicuro a lungo termine dell'impianto di osmosi inversa. Con il pretrattamento per soddisfare i requisiti di qualità dell'acqua dell'affluente ad osmosi inversa, è possibile mantenere il flusso di produzione dell'acqua. La velocità di desalinizzazione viene mantenuta a lungo ad un certo valore; Il tasso di recupero dell'acqua del prodotto può essere invariato; Costi operativi minimi; Lunga durata della membrana.
Nello specifico, il pretrattamento ad osmosi inversa è progettato per:
(1) Per prevenire l'inquinamento sulla superficie del film, cioè per evitare che le impurità sospese, i microrganismi, le sostanze colloidali, ecc. aderiscano alla superficie del film o incrostino il canale dell'acqua dell'elemento del film.
(2) Evitare incrostazioni sulla superficie della pellicola. Durante il funzionamento del dispositivo ad osmosi inversa, alcuni sali insolubili si depositano sulla superficie della membrana a causa della concentrazione di acqua, quindi è necessario prevenire la formazione di questi sali insolubili.
(3) Assicurarsi che il film sia privo di danni meccanici e chimici, in modo che il film abbia buone prestazioni e un tempo di utilizzo sufficientemente lungo.

2. Pulire la membrana
Dopo una serie di misure di pretrattamento, la superficie della membrana può anche produrre deposizione e incrostazioni dopo un uso a lungo termine, in modo che il foro della membrana sia ostruito e la produzione di acqua sia ridotta, quindi è necessario pulire regolarmente il film contaminato. Tuttavia, il sistema a membrana ad osmosi inversa non può attendere che l'inquinamento sia molto grave prima della pulizia, il che aumenterà la difficoltà di pulizia, ma aumenterà anche le fasi di pulizia e prolungherà il tempo di pulizia. È necessario comprendere correttamente il tempo di pulizia e rimuovere lo sporco in tempo.



Principio di pulizia:
Comprendere le caratteristiche locali della qualità dell'acqua, eseguire analisi chimiche degli inquinanti e selezionare il miglior agente di pulizia e metodo di pulizia attraverso l'analisi dei risultati e fornire le basi per trovare il metodo migliore nelle specifiche condizioni di approvvigionamento idrico;

Condizioni di pulizia:
un. La quantità di acqua prodotta è ridotta del 5%-10% rispetto al normale.
b. Al fine di mantenere la quantità di acqua del prodotto, la pressione di alimentazione dell'acqua dopo la correzione della temperatura viene aumentata del 10%-15%.
c. Aumentare la conducibilità attraverso la qualità dell'acqua (aumento del contenuto di sale) del 5%-10%.
d. Sistema RO multistadio, la caduta di pressione aumenta in modo significativo attraverso diversi stadi.

Metodo di pulizia:
Innanzitutto, il sistema rinculo; Poi la pulizia a pressione negativa; Pulizia meccanica se necessaria; Poi pulizia chimica; Le condizioni possono essere la pulizia ad ultrasuoni; La pulizia online dei campi elettrici è un buon metodo, ma è costoso; Poiché l'effetto di pulizia chimica è migliore, il resto dei metodi non è facile da ottenere e il farmaco fornito dai vari fornitori è diverso nel nome e nell'uso, ma il suo principio è più o meno lo stesso. Ad esempio, la nostra azienda ora utilizza i detergenti a membrana MC2 e MA10.


Le fasi di pulizia sono le seguenti:
Sistema di pulizia monostadio:
(1) Configurare la soluzione detergente;
(2) Soluzione detergente in ingresso a basso flusso;
(3) Ciclo;
(4) Ammollo;
(5) Circolazione della pompa ad alta portata;
(6) Risciacquo;
(7) Riavviare il sistema.
Le pulizie per inquinanti speciali sono: pulizia delle incrostazioni di solfato, pulizia delle incrostazioni di carbonato, pulizia dell'inquinamento da ferro e manganese, pulizia dell'inquinamento organico.



In quarto luogo, un'adeguata manutenzione del film
Manutenzione della nuova membrana RO I nuovi elementi della membrana RO sono solitamente imbevuti di una soluzione di NaHSO3 all'1% e glicerolo al 18% e conservati in sacchetti di plastica sigillati. Nel caso in cui il sacchetto di plastica non sia rotto, viene conservato per circa 1 anno e non ne influirà sulla durata e sulle prestazioni. Quando il sacchetto di plastica viene aperto, deve essere utilizzato il prima possibile per evitare effetti negativi sui componenti dovuti all'ossidazione di NaHSO3 nell'aria. Pertanto, la membrana deve essere aperta il più possibile prima dell'uso. Nel periodo di non produzione, la manutenzione del sistema ad osmosi inversa è una questione più importante.
Questo può essere fatto come segue.
(1) Il sistema viene spento per un breve periodo di tempo (1-3 giorni): prima dello spegnimento, il sistema viene lavato con bassa pressione (0,2-0,4 MPa) e grande flusso (circa uguale alla produzione di acqua del sistema) per 14-16 minuti; Mantieni il consueto flusso naturale e lascia che l'acqua scorra nel canale spesso.

(2) Il sistema è fuori servizio per più di una settimana (la temperatura ambiente è superiore a 5 ° C): prima dello spegnimento, il sistema viene eseguito a bassa pressione (0,2-0,4 MPa) e la grande portata (circa uguale alla produzione di acqua del sistema (lavaggio, il tempo è da 14 a 16 minuti; La pulizia chimica viene eseguita secondo il metodo di pulizia chimica del sistema nelle istruzioni per l'uso del sistema ad osmosi inversa; Dopo la pulizia chimica, risciacquare la membrana ad osmosi inversa; Preparare una soluzione di formalina allo 0,5%, inserirla nel sistema a bassa pressione e far circolare per 10 minuti; Chiudere le valvole di tutti gli impianti e sigillarle; Se il sistema è fuori servizio per più di 10 giorni, la soluzione di formalina deve essere sostituita ogni 10 giorni.

(3) La temperatura ambiente è inferiore a 5 ° C: prima dello spegnimento, il sistema viene lavato a bassa pressione (0,2-0,4 MPa) e grande portata (circa uguale alla produzione di acqua del sistema) per 14-16 minuti; Nel luogo in cui esistono le condizioni, la temperatura ambiente può essere aumentata a più di 5 ° C, e quindi secondo il metodo di 1, manutenzione del sistema; Se la temperatura ambiente viene aumentata incondizionatamente, l'acqua con una bassa pressione (0,1MPa) e una portata di 1/3 dell'acqua prodotta dall'impianto scorrerà a lungo per evitare il congelamento della membrana ad osmosi inversa e garantire che l'impianto funzioni per 2 ore al giorno; Secondo i metodi di (2) e (3) in 1, dopo aver pulito la membrana ad osmosi inversa, rimuovere la membrana ad osmosi inversa, spostarla in un luogo in cui la temperatura ambiente sia superiore a 5 ° C, immergerla nella soluzione di formalina preparata allo 0,5%, capovolgerla ogni due giorni e l'acqua nel tubo del sistema deve essere scaricata pulita per evitare danni al sistema causati dalla formazione di ghiaccio.



Evitare il funzionamento della membrana ad alta pressione
C'è gas residuo nel sistema durante l'avvio e l'arresto, il che fa funzionare il sistema ad alta pressione. I manometri nella parte anteriore e posteriore del filtro vengono utilizzati per monitorare la caduta di pressione dell'elemento filtrante, mentre i manometri primario e finale vengono utilizzati per monitorare la caduta di pressione del gruppo membrana RO. Regolare la valvola di aspirazione e la valvola di concentrazione per garantire la pressione di esercizio e il tasso di recupero. Se la portata d'acqua o la portata totale diminuiscono durante il funzionamento, o la differenza di pressione tra il livello primario e quello intermedio aumenta in modo significativo rispetto al funzionamento iniziale della differenza di pressione (in base ai dati del funzionamento iniziale del nuovo componente della membrana ad osmosi inversa), il sistema deve essere lavato o pulito per garantire la sicurezza e l'integrità del componente della membrana.

(1) Dopo che l'apparecchiatura è stata svuotata, quando viene riutilizzata, il gas non viene esaurito e la pressione viene rapidamente aumentata. L'aria rimanente deve essere scaricata sotto la pressione del sistema, quindi aumentare gradualmente l'operazione di pressione.
(2) Quando il giunto tra l'apparecchiatura di pretrattamento e la pompa ad alta pressione non è sigillato o perde (in particolare il filtro micron e la perdita della tubazione dopo di esso), quando l'alimentazione dell'acqua di pretrattamento non è sufficiente, come il filtro micron è bloccato, un po' d'aria verrà aspirata nel vuoto nel punto in cui la tenuta non è buona. Il filtro micron deve essere pulito o sostituito per garantire che la tubazione non perda.
(3) Se il funzionamento di ciascuna pompa in funzione è normale, se la portata è uguale al valore specificato e confrontata con la curva di funzionamento della pompa per determinare la pressione di esercizio.

prestare attenzione all'operazione di spegnimento
(1) Depressurizzazione rapida senza lavaggio accurato allo spegnimento. Poiché la concentrazione di sali inorganici nel lato concentrato dell'acqua del film è superiore a quella dell'acqua grezza, è facile incrostare e inquinare il film. Al momento dello spegnimento, ridurre gradualmente la pressione a circa 3 bar e risciacquare con acqua pretrattata per 14-16 minuti.
(2) Quando ci si prepara a spegnere, l'aggiunta di reagenti chimici farà sì che l'agente rimanga nella membrana e nel guscio della membrana, causando l'inquinamento della membrana e compromettendo la durata della membrana. Il dosaggio deve essere interrotto.

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