Omgekeerde osmose-membranen

Toepassing van membranen voor omgekeerde osmose

Hoe u de levensduur van omgekeerde osmose-membranen kunt verlengen

Gedeeltelijke membraanvervanging kan voldoende zijn
In veel gevallen kan membraanvervanging chirurgisch zijn. In het geval van permanente vervuiling is het mogelijk dat de reiniging niet effectief was bij alleen de meest ernstig vervuilde membranen, zoals de membranen aan de inlaatzijde, en dat alleen deze vervangen moeten worden.

Wanneer kalkvorming een toename van het drukverschil in de laatste fase van de omgekeerde osmose veroorzaakt, die niet door reiniging wordt hersteld, hoeven alleen de membraanelementen aan het concentraatuiteinde te worden vervangen om de oorspronkelijke prestaties te herstellen.

Kalkvorming kan snel optreden als er sprake is van een storing in de middelen om die kalkaanslag te voorkomen of als de watercondities veranderen. Veelvoorkomende oorzaken zijn onder meer het falen van een chemische injectiepomp of een slechte regeneratie van een stroomopwaartse ontharder. Veel soorten aanslag zullen ervoor zorgen dat het drukverschil in de laatste fase toeneemt. Zuurreiniging ter plaatse zal vaak succesvol zijn als de aanslag voornamelijk uit calciumcarbonaat bestaat, wat duidelijk zal worden als er een aanzienlijke toename is in de geleidbaarheid van het permeaat uit de aangetaste membraanvaten. Sulfaat- en silica-afzettingen zijn veel minder oplosbaar dan carbonaten, en hun aanwezigheid kan ertoe leiden dat de membranen aan het concentraatuiteinde vervangen moeten worden.

Manieren om de levensduur van membranen te verlengen
Het dunnefilmmembraan van polyamide dat gewoonlijk wordt gebruikt voor omgekeerde osmose kan veel agressieve chemicaliën verdragen, maar heeft een minimale tolerantie voor de aanwezigheid van sterke chemische oxidatiemiddelen in het voedingswater; het meest voorkomende probleem is vrij chloor. Zelfs concentraties zo laag als 0,05 milligram per liter (mg/l) vrij chloor zullen het membraanpolymeer na verloop van tijd beschadigen. Deze oxidatieve schade is cumulatief, omdat elke blootstelling resulteert in meer breuk van de polymeerverbindingen naarmate chlooratomen zich in het polymeer hechten. Een toenemende genormaliseerde permeaatstroomsnelheid, gevolgd door een afnemende zoutafstoting, betekent meestal dat membraanoxidatie heeft plaatsgevonden.

Ozon is een ander zorgwekkend oxidatiemiddel als het in het voedingswater van de omgekeerde osmose terechtkomt. Zelfs sporenconcentraties zullen snel reageren met het membraan. Maar hoewel de membranen aan het inlaatuiteinde snel zullen worden vernietigd en vervangen moeten worden, zal de ozon volledig zijn uitgeput voordat deze de membranen aan het concentraatuiteinde bereikt.

Omdat vrij chloor minder agressief is, heeft de afbraak van de omgekeerde osmosemembranen de neiging uniformer te zijn in het hele omgekeerde osmosesysteem, en zullen alle omgekeerde osmosemembranen moeten worden vervangen als het probleem niet snel wordt verholpen. Inlaateindmembranen kunnen gevoeliger zijn voor oxidatie door een lage concentratie vrij chloor of chlooramines als er ijzer of andere overgangsmetalen in het inlaatwater zitten, die de neiging hebben zich in die membranen af ​​te zetten en de oxidatie zullen katalyseren.

Wanneer metalen niet merkbaar aanwezig zijn in het inlaatwater van de omgekeerde osmose, kan het haalbaar zijn een redelijke levensduur van het membraan te verkrijgen, zelfs terwijl chlooramines aanwezig kunnen zijn in het inlaatwater van de omgekeerde osmose. Afhankelijk van de pH van het water kunnen chlooramines stabiel zijn en slechts minimaal oxidatief voor het membraan. Als deze nog niet aanwezig zijn in de waterbron, kunnen chlooramines worden toegevoegd aan het inlaatwater van de omgekeerde osmose voor biologische controle. Met water dat een hoog potentieel voor biologische activiteit heeft, voorkomt het gebruik van chlooramines een hoge mate van vervuiling door omgekeerde osmose, die anders zou kunnen resulteren in de noodzaak van frequente reinigingen met omgekeerde osmose.

Injecteer het natriumbisulfiet niet te veel
Een gebruikelijke methode om het chloor in het inlaatwater van de omgekeerde osmose af te breken, is door er een chemisch reductiemiddel in te pompen, zoals natriumbisulfiet. Een storing in de werking van de injectiepomp, of het simpelweg opraken van de bisulfietoplossing, kan binnen enkele uren resulteren in aanzienlijke verliezen in de prestaties van de omgekeerde osmose als deze niet eerder worden opgemerkt en opgelost. Onvolledige menging van het bisulfiet in de inlaatstroom, of het niet instellen van de injectiesnelheid van de pomp op de juiste manier voor de binnenkomende chloorconcentratie, kan resulteren in geaccumuleerde prestatieverliezen over een langere periode.

Bezorgdheid over chloorschade kan ertoe leiden dat operationeel personeel de neiging heeft om de bisulfietinjectiepomp in te stellen op een te hoge injectieconcentratie om er zeker van te zijn dat het chloor volledig wordt afgebroken. Overinjectie is waarschijnlijk als het controledoel voor de instelling van de bisulfietinjectiepomp gebaseerd is op het proberen om een ​​analytisch resultaat van 0.00 vrij chloor te bereiken, vooral gezien de beste analytische gevoeligheid voor veel van deze testmethoden is 0,02 mg/l. Het richten op een lage oxidatie-reductiepotentiaal (ORP)-meting voor de injectie-instelling kan ook leiden tot overinjectie, omdat verhoogde bisulfiet-injectie de pH van het voedingswater kan verlagen en ervoor zal zorgen dat de ORP-waarde stijgt. De beste praktijk zou zijn om de bisulfietinjectie in te stellen op basis van een sulfietresidu dat volledige bisulfietvernietiging garandeert zonder onnodige overmaat. Als de binnenkomende chloorconcentratie consistent is, evenals de concentratie van de natriumbisulfietoplossing, kan het veilig zijn om een ​​beoogde natriumbisulfietconcentratie van 2 mg/l te handhaven voor het residu1 zonder gevaar dat deze bisulfietconcentratie ooit tot nul daalt.

Overinjectie van natriumbisulfiet kan resulteren in een verlaging van de opgeloste zuurstofconcentratie in het omgekeerde osmosewater, waardoor het water meer bevorderlijk is voor de sterke groei van slijmproducerende bacteriesoorten, die het omgekeerde osmosesysteem snel kunnen vervuilen met stabiele biologische materialen die moeilijk te verwijderen zijn met chemische reiniging. Biologische vervuiling is een van de meest voorkomende vervuilingsproblemen die de levensduur van membranen kunnen verkorten. Als de bron van de biologische materialen zich stroomopwaarts van de omgekeerde osmose bevindt, zullen de membraanelementen aan het inlaatuiteinde het zwaarst worden getroffen en moeten ze mogelijk worden vervangen.

Slecht presterende membranen die vervanging vereisen
Wanneer er een afname is in de zoutafstoting door omgekeerde osmose, kan de toename in de geleidbaarheid van het permeaat vaak worden geïsoleerd naar een bepaalde locatie binnen het omgekeerde osmosesysteem door eerst de geleidbaarheid van het permeaatwater uit elk drukvat te meten - een methode die profilering wordt genoemd. Als er een hoge permeaatgeleiding is vanuit één vat, kan het probleem een ​​beschadigde O-ring zijn.

Door de schepen van slechte kwaliteit te onderzoeken, worden de gebieden waar overtollig zout in de permestroom terechtkomt verder geïsoleerd. Dit omvat het inbrengen van buizen in de permeaatverbindingen binnen het drukvat om water weg te leiden van de bulkstroom om de watergeleiding te meten die afkomstig is van specifieke locaties in het vat. Door het permeaatwater te testen dat van verschillende afstanden binnen het verdachte drukvat komt, kan het mogelijk zijn het probleem te isoleren van een bepaalde interconnector of van een specifiek membraanelement in dat vat. De vervanging van de O-ringen van de interconnector, of van een verdacht membraanelement, kan dan voldoende zijn om de oorspronkelijke prestaties te herstellen.