Розчин для очищення мембран зворотного осмосу частина 1

Розчин для очищення мембран зворотного осмосу

   

1 Забруднення та очищення компонентів зворотньоосмотичної мембрани

Після періоду нормальної роботи зворотньоосмотичний мембранний елемент забруднюється зваженими твердими речовинами або нерозчинними солями, які можуть бути присутніми у живильній воді. Найбільш поширеними з цих забруднень є осади карбонату кальцію, осади сульфату кальцію та метали (залізо, марганець, мідь, нікель, алюміній тощо, осади оксидів кремнію, суміші неорганічних або органічних осадів, природні органічні речовини NOM, синтетична органіка ( наприклад, інгібітори/диспергатори накипу, катіонні поліелектроліти), мікроорганізми (водорості, пліснява, грибки) тощо. Забруднення.

Характер забруднення та швидкість забруднення залежать від різних факторів, таких як якість живильної води та відновлення системи. Зазвичай забруднення є прогресуючим, і якщо його не контролювати якомога раніше, забруднення пошкодить елементи мембрани за відносно короткий період. Компоненти мембрани рекомендується очищати, коли буде підтверджено забруднення мембранного елемента, перед тривалим відключенням або під час планового технічного обслуговування.

Хімічне чи фізичне очищення необхідне, якщо система (або пристрій) зворотного осмосу має такі симптоми:

За нормального тиску водопостачання виробництво води на 10-15% менше, ніж нормальне значення;

Для підтримки нормального виробництва води тиск живильної води з поправкою на температуру збільшується на 10-15%;

Якість води, що видобувається, знижується на 10-15%, а солепроникність підвищується на 10-15%;

Тиск водопостачання збільшено на 10-15%;

Різниця тиску між різними ділянками системи значно збільшується.

Підтримка стабільних робочих параметрів головним чином стосується витрати води, протитиску виробництва води, швидкості відновлення, температури та TDS. Якщо ці робочі параметри коливаються, рекомендується перевірити, чи є забруднення, чи фактична робота зворотного осмосу є нормальною за умови змін ключових робочих параметрів.

Загальна продуктивність системи моніторингу часу є основним методом перевірки того, чи мембранний елемент був забруднений. Вплив забруднення на елементи мембрани відбувається поступово і ступінь впливу залежить від природи забруднення. Таблиця 1 «Характеристики забруднення мембрани зворотного осмосу та методи очищення» містить перелік типових явищ забруднення та відповідних методів очищення.

Для забрудненої зворотньоосмотичної мембрани цикл очищення залежить від фактичної ситуації на місці. Рекомендовано виконувати звичайний цикл очищення кожні 3-12 місяців.

Якщо мембранний елемент лише незначно забруднений, важливо очистити мембранний елемент. Сильне забруднення може перешкоджати ефекту очищення, перешкоджаючи проникненню хімічних речовин у забруднений шар.

Які забруднення очищаються та як вони очищаються, слід робити відповідно до забруднення місця. У складній ситуації, коли існує кілька видів забруднень одночасно, метод очищення полягає в почерговому очищенні очисною рідиною з низьким і високим pH (високе значення PH слід очищати першим після низького pH).

Таблиця 1 Характеристики забруднення мембрани зворотного осмосу та методи очищення

Забруднені види

Де це може статися

Перепад тиску

Тиск водопостачання

Швидкість передачі солі

Оксиди металів (Fe, Mn, Cu, Ni, Zn)

Одноступінчастий передній мембранний елемент

Швидке збільшення

Швидке збільшення

Швидке збільшення

Колоїд (органічні та неорганічні суміші)

Одноступінчастий передній мембранний елемент

поступово збільшувати

поступово збільшувати

Легке підвищення

Мінеральний накип (Ca, Mg, Ba, Sr)

Кінцева стадія, крайній мембранний елемент

Помірне підвищення

Легке підвищення

Загалом, збільшуйте

Родовище полімерного кремнію

Кінцева стадія, крайній мембранний елемент

Загалом, збільшуйте

збільшити

Загалом, збільшуйте

Біологічне забруднення в будь-якому місці зазвичай є значним збільшенням передніх мембранних елементів.

Органічне забруднення (нерозчинний NOM) у всіх сегментах поступово збільшується, збільшується, зменшується

Забруднення інгібітора накипу

Другий за серйозністю

Загалом, збільшуйте

збільшити

Загалом, збільшуйте

Окисне пошкодження (Cl 2, озон, KmnO 4 )

Один із найсерйозніших

Загалом, збільшуйте

Нижній

збільшити

Гідролізне пошкодження (поза межами діапазону pH)

Всі сегменти

Загалом нижче

Нижній

збільшити

Пошкодження від стирання (тонер)

Один із найсерйозніших

Загалом нижче

Нижній

збільшити

Витік ущільнювального кільця (внутрішня сполучна трубка або адаптер)

Нерегулярно, як правило, на адаптері водопостачання

Загалом нижче

Загалом нижче

збільшити

Витік фартуха (спричинений протитиском виробленої води), найбільш серйозний період, загальне зниження, загальне зниження, збільшення

Витік фартуха (спричинений закриттям крана подачі води під час чищення або промивання) Збільшення кінцевого компонента (підвищене початкове забруднення та підвищений перепад тиску)

2 Аналіз ситуації з забрудненням

Шкала карбонату кальцію:

Накип карбонату кальцію є мінеральним накипом. Коли система додавання інгібітора накипу/диспергатора виходить з ладу або коли система регулювання кислотного рН виходить з ладу і рН живильної води підвищується, може утворюватися накип карбонату кальцію. Вкрай необхідно якомога раніше виявити накип карбонату кальцію, щоб запобігти пошкодженню мембранного елемента пошкодженням кристалів, які осідають на поверхні шару плівки. Раннє виявлення накипу карбонату кальцію можна усунути, знизивши рН живильної води до 3~5 і запустивши її на 1-2 годин. Накип карбонату кальцію з тривалим часом осадження можна видалити шляхом промивання розчином лимонної кислоти з низьким рН.

Сульфат кальцію, сульфат барію, сульфат барію:

Сульфатний наліт — це мінеральний наліт, який набагато твердіший, ніж накип карбонату кальцію, і його важко видалити. Сульфатний накип може утворюватися, коли система додавання інгібітора накипу/диспергенту виходить з ладу або коли для регулювання pH додається сірчана кислота. Компанія вважає, що раннє виявлення сульфатного накипу має важливе значення для запобігання пошкодженню кристалів мембранних елементів, що осідають на поверхні мембрани. Сульфат барію та сульфат барію важко видалити, оскільки вони важко розчиняються майже в усіх миючих розчинах, тому слід бути особливо обережним, щоб запобігти утворенню такого накипу.

Забруднення оксидом/гідроксидом металу:

Типові оксиди та гідроксиди металів забруднені залізом, цинком, марганцем, міддю, алюмінієм тощо. Утворення цього накипу може бути викликано корозією трубопроводів обладнання, резервуару (цистерни/цистерни) або окисленими іонами металу, хлором, озоном, калієм, перманганатом у повітрі або фільтрацією попередньої обробки. У системі використовується залізний або алюмінієвий коагулянт.

Полімеризована кремнієва луска:

Силіконовий гелевий наліт спричинений перенасиченим станом розчинного кремнію та полімеру, і його дуже важко видалити. Слід зазначити, що це забруднення кремнієм відрізняється від забруднення силікагелевих тіл. Забруднення силікагелем може бути спричинене асоціацією з гідроксидами металів або органікою. Видалення кремнезему важко, тому можна використовувати традиційні хімічні методи очищення. Якщо традиційний спосіб не вирішив проблему видалення накипу, зверніться до технічного відділу компанії. Існуючі хімічні засоби для очищення, такі як фторид амонію, успішно використовувалися в деяких проектах, але під час їх використання необхідно враховувати експлуатаційні небезпеки та пошкодження обладнання.

Колоїдне забруднення:

Колоїди — це зважені у воді неорганічні речовини або частинки суміші органічних і неорганічних речовин, які не випадають в осад через силу тяжіння. Колоїд зазвичай містить один або декілька з наступних основних компонентів, таких як залізо, алюміній, кремній, сірка або органічні речовини.

Забруднення нерозчинними природними органічними речовинами (NOM):

Нерозчинні природні органічні речовини (NOM?? Natural Organic Matter) зазвичай викликані розкладанням поживних речовин у поверхневих водах або глибоких колодязних водах. Хімічний механізм органічного забруднення складний, основним органічним компонентом є або гумінові кислоти, або фульвокислоти. Адсорбція нерозчинного NOM на поверхні мембрани може спричинити швидке забруднення мембранного елемента RO, і як тільки відбувається поглинання, починається процес поступового утворення гелю або блоку забруднення.

Відкладення мікробів:

Органічні відкладення утворюються бактеріальним слизом, грибками, пліснявою тощо, які важко видалити, особливо якщо шлях живильної води повністю перекритий. Блокування проходу подачі води ускладнює надходження очищеної води, що надходить, у мембранний елемент достатньо рівномірно. Щоб запобігти подальшому зростанню таких відкладень, важливо не лише чистити та підтримувати систему RO, але також очищати попередню обробку, трубопроводи та наконечники. У разі використання окислювальної стерилізації мембранних елементів, будь ласка, зверніться до нашого відділу технічної підтримки, щоб використовувати дозволені фунгіциди.

3 Вибір і використання миючої рідини

Існує багато факторів, пов’язаних із вибором правильного хімічного засобу для чищення та розумного розчину для очищення. Спочатку необхідно звернутися до обслуговуючого персоналу компанії, щоб визначити основні забруднювачі та підібрати відповідний хімічний засіб для чищення. Іноді для конкретного забруднення або ситуації забруднення використовуйте спеціальний хімічний очисний засіб виробника RO хімікатів відповідно до характеристик продукту та інструкцій, наданих фармацевтичним постачальником. У деяких випадках один забруднений мембранний елемент можна видалити з блоку зворотнього осмосу для тестування та очищення, щоб визначити відповідний хімічний протокол та протокол очищення.

Щоб досягти ефекту очищення, для комбінованого чищення іноді використовують різні хімічні миючі засоби.

Типова процедура полягає в тому, щоб спочатку очистити мінерали в діапазоні низького рН, видалити забруднення мінерального накипу, а потім промити їх високим рН для видалення органічних речовин. Деякі очисні розчини містять мийні засоби, які допомагають видалити серйозні біологічні та органічні залишки, тоді як інші агенти, такі як хелати EDTA, можуть використовуватися для допомоги у видаленні колоїдів, органіки, мікроорганізмів і сульфатних відкладень.

Уважно враховуйте той факт, що якщо вибирати невідповідні методи хімічного очищення та хімікати, забруднення посилиться.

4 Критерії вибору та використання хімічних миючих засобів

Необхідно спочатку переконатися, що використовувана спеціальна хімія сертифікована компанією та відповідає вимогам до мембранних компонентів компанії. Інструкції/пропозиції фармацевтичного постачальника не повинні суперечити параметрам очищення та визначеним типам хімікатів, рекомендованим компанією в цьому бюлетені технічного обслуговування;

Якщо ви використовуєте зазначену хімічну речовину, переконайтеся, що вона вказана в бюлетені технічної служби компанії та відповідає вимогам наших мембранних компонентів (проконсультуйтеся з компанією);

Метод очищення завершується комбінованим методом, включаючи відповідні параметри очищення, такі як pH, температура та час контакту, що допоможе посилити ефект очищення;

Очищення при відповідній температурі для досягнення найкращої ефективності очищення та продовження терміну служби мембранного елемента;

Очищення з мінімальною кількістю хімічних контактів є корисним для подовження терміну служби мембрани;

Ретельно регулюйте діапазон pH від низького до високого, щоб продовжити термін служби мембранного елемента. Діапазон pH 2~12 (не перевищувати);

Типовим і найефективнішим методом очищення є очищення розчину з низьким pH до високого pH. Однак очищення забруднених маслом мембранних елементів не можна починати з низького рН, тому що масло твердне при низькому рН;

Напрямки потоку очищення та промивання повинні бути однаковими;

Під час очищення багатоступеневого пристрою зворотного осмосу найефективніший метод очищення розділений на секції, щоб можна було контролювати швидкість потоку очищення та концентрацію очисного розчину, щоб запобігти потраплянню забруднювачів у передньому ступені до мембранного елемента, що знаходиться нижче за потоком. ;

Промивання мийного засобу водою з вищим pH зменшує утворення піни;

Якщо система була біологічно забруднена, подумайте про додавання етапу хімічного очищення біоцидом після очищення. Фунгіцид необхідно приймати відразу після миття, або його можна додавати безперервно (наприклад, раз на тиждень) до певної дози під час прогону. Необхідно підтвердити, що використовуваний фунгіцид сумісний з мембранним елементом, не становить жодного ризику для здоров’я людини та може ефективно контролювати біологічну активність за низьких витрат;

Щоб забезпечити безпеку, під час розчинення хімічних речовин не забувайте повільно додавати хімікати в достатню кількість води та одночасно перемішувати;

З міркувань безпеки кислоти не можна змішувати з їдкими (корозійними) матеріалами. Ретельно промийте залишки хімічного очищувального розчину з системи RO перед використанням наступного розчину.

5 вибір миючого розчину

Таблиця 2 - Формула звичайного розчину для очищення Наданий розчин для очищення – це додавання певної ваги (або об’єму) хімічних речовин до 100 галонів (379 літрів) чистої води (води, що містить RO, або води, що не містить хлору). Розчин готується в співвідношенні кількості використовуваних хімікатів і кількості використовуваної води. Розчинником є ​​вода RO або деіонізована вода, яка не містить хлору та жорсткості. Перш ніж миючий розчин потрапить на мембранний елемент, його необхідно ретельно перемішати, відрегулювати рН відповідно до цільового значення та стабілізувати температуру відповідно до цільового значення температури. Звичайні методи очищення встановлюються на основі циклічного очищення хімічним миючим розчином протягом однієї години та додаткового хімічного замочування протягом однієї години.

Таблиця 2 Звичайний склад миючого розчину (на основі 100 галонів або 379 літрів)

Чистяча рідина

Основний компонент

АПТЕКА

pH розчину для очищення

Максимальна температура миючої рідини

1

Лимонна кислота (100% порошок)

170 фунтів (7,7 кг)

Доведіть рН до 3.{1}}~4.0 за допомогою аміакової води

40 градусів С

2

Соляна кислота (HCl) (щільність 22 Бом або концентрація 36%)

0.47 галонів (1,8 літра)

Повільно додайте соляну кислоту, щоб відрегулювати pH до 2,5, підвищте pH гідроксидом натрію

35 градусів

3

Гідроксид натрію (100% порошок) або (50% рідина)

{{0}}.83 фунта (0.38 кг) 0.13 галонів (0,5 літра)

Повільно додайте гідроксид натрію, щоб відрегулювати pH до 11,5, і зменшіть pH соляною кислотою.

30 градусів С

6 Введення звичайного миючого розчину

[Рішення 1]

2.0% (Вт) очищувальний розчин лимонної кислоти з низьким pH (C6H8O7). Він дуже ефективний для видалення неорганічних сольових накипів (таких як накип карбонату кальцію, сульфат кальцію, сульфат барію, сульфат барію тощо), оксидів/гідроксидів металів (заліза, марганцю, міді, нікелю, алюмінію тощо) та неорганічних колоїди.

[Рішення 2]

0.5% (W) соляна кислота очисний розчин із низьким рН, який в основному використовується для видалення неорганічних накипів (таких як накип карбонату кальцію, сульфат кальцію, сульфат барію, сульфат барію тощо), оксидів/гідроксидів металів (заліза) , марганець, мідь, нікель, алюміній тощо, а також неорганічні колоїди Цей очисний розчин є сильнішим, ніж розчин 1, оскільки соляна кислота (HCl) є сильною кислотою.

[Рішення 3]

0.1% (W) гідроксид натрію розчин для очищення з високим рН. Використовується для видалення накипу полімерного кремнію. Цей лосьйон є відносно сильним лужним миючим розчином.