Qualità dell'affluente e pretrattamento del processo a membrana RO

L'incrostazione della membrana RO si riferisce ai cambiamenti irreversibili che si verificano quando particelle, sostanze colloidali o macromolecole in un materiale interagiscono fisicamente, chimicamente o meccanicamente con una membrana. Questa interazione porta all'adsorbimento o alla deposizione sulla superficie della membrana o all'interno dei suoi pori, causando il restringimento o l'ostruzione dei pori, che a sua volta riduce il flusso di permeato e compromette le caratteristiche di separazione.

In base al tipo di incrostazioni, le incrostazioni a membrana possono essere classificate in quattro tipi:

1. Incrostazioni inorganiche: Causato da sali inorganici scarsamente solubili che formano facilmente incrostazioni, come carbonati e solfati.

2. Incrostazioni organiche: Principalmente a causa di sostanze organiche disciolte come sostanze umiche, polisaccaridi e proteine presenti nell'acqua di alimentazione.

3. Incrostazioni colloidali: Comporta l'accumulo di particelle colloidali sulla superficie della membrana.

4. Incrostazioni biologiche: Deriva dalla crescita e dalle attività metaboliche dei microrganismi, che portano alla formazione di biofilm sulla membrana.

Studi recenti hanno dimostrato che le proprietà della superficie della membrana influenzano direttamente l'entità delle incrostazioni nei seguenti aspetti:

1. Idrofilia della superficie della membrana: La maggior parte delle incrostazioni sono idrofobe. Una superficie di membrana idrofila può legarsi con le molecole d'acqua, formando uno strato di idratazione di "acqua libera" che inibisce il contatto diretto e l'adsorbimento di incrostazioni sulla superficie della membrana.

2. Rugosità superficiale della membrana: Più la dimensione dei contaminanti è vicina alla rugosità della superficie della membrana, più è probabile che si verifichi un adsorbimento e una deposizione sulla superficie della membrana.

3. Carica della superficie della membrana: I contaminanti carichi possono subire attrazione o repulsione elettrostatica con la superficie della membrana. Quando le cariche dei foulant e la superficie della membrana sono opposte, l'attrazione elettrostatica accelera l'adsorbimento dei foulant.

4. Dimensione dei pori della membrana: Quando la dimensione dei pori della membrana è maggiore della dimensione delle particelle dei foulanti, i foulant possono entrare direttamente nei pori della membrana, portando all'ostruzione dei pori.

La comprensione di questi fattori è fondamentale per lo sviluppo di strategie per mitigare le incrostazioni della membrana e migliorare le prestazioni della membrana in varie applicazioni.