Análisis exhaustivo del análisis de la contaminación por membranas de ósmosis inversa

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28 de marzo de 2024

Análisis exhaustivo de análisis y soluciones de contaminación por membranas de ósmosis inversa


Primero membrana de ósmosis inversa contaminación
1, membrana de ósmosis inversa Daños en el rendimiento, lo que resulta en contaminación de la membrana
(1) Tela no tejida reforzada con material de poliéster, de aproximadamente 120 μm de grosor; (2) capa de soporte intermedia porosa de material de polisulfona, de aproximadamente 40 μm de espesor;
(3) Capa de separación ultrafina de material de poliamida, de aproximadamente 0,2 μm de espesor.
De acuerdo con su estructura de rendimiento, como el daño al rendimiento de la membrana permeable, puede tener las siguientes razones:
(1) El mantenimiento de la nueva membrana de ósmosis inversa no está estandarizado;
(2) Si el mantenimiento cumple con los requisitos, el tiempo de almacenamiento supera 1 año;
(3) En el estado de apagado, el membrana de ósmosis inversa el mantenimiento no está estandarizado;
(4) La temperatura ambiente es inferior a 5 °C;
(5) El sistema funciona bajo alta presión;
(6) Operación incorrecta durante el apagado.



2, la calidad del agua cambia con frecuencia, lo que resulta en contaminación de membranas
La calidad del agua bruta cambia con la calidad del agua de diseño, lo que aumenta la carga de pretratamiento. Debido al aumento de impurezas como materia inorgánica, materia orgánica, microorganismos, materia granular y coloides en el agua, aumenta la probabilidad de contaminación de la membrana.

3, el método de limpieza y limpieza no es correcto y está causado por la contaminación de la membrana
En el proceso de uso, además de la atenuación normal del rendimiento de la película, el método de limpieza incorrecto también es un factor importante que conduce a una grave contaminación de la membrana.

4. La dosis no es correcta
En uso, debido a que la película de poliamida tiene poca resistencia al cloro residual, el cloro y otros desinfectantes no se agregan correctamente en el uso, y el usuario no presta suficiente atención a la prevención de microorganismos, es fácil provocar contaminación microbiana.

5, desgaste de la superficie de la película
Si el elemento de la membrana está bloqueado por materias extrañas o la superficie de la membrana está desgastada (como arena, etc.), en este caso, los componentes del sistema deben detectarse mediante el método de detección, se deben encontrar los componentes dañados y los elementos de la membrana deben reconstruirse y reemplazarse



En segundo lugar, el fenómeno de la membrana de ósmosis inversa contaminación
En el proceso de operación de ósmosis inversa, debido a la permeabilidad selectiva de la membrana, algunos solutos se acumulan cerca de la superficie de la membrana, lo que resulta en el fenómeno de ensuciamiento de la membrana.
Hay varios signos comunes de ensuciamiento: Uno es el ensuciamiento biológico (los síntomas aparecen gradualmente) Los sedimentos orgánicos son principalmente microorganismos vivos o muertos, derivados de hidrocarburos, polímeros orgánicos naturales y todos los materiales que contienen carbono. Las manifestaciones iniciales son el aumento de la tasa de desalinización, el aumento de la caída de presión y la disminución de la producción de agua. Otro es el ensuciamiento coloidal (los síntomas aparecen gradualmente) durante el proceso de separación de la membrana, la concentración de iones metálicos y el cambio en el valor de pH de la solución puede ser la deposición de hidróxido metálico (representado principalmente por Fe(OH)3), causando ensuciamiento. Al principio, la tasa de desalinización disminuyó ligeramente y aumentó gradualmente, y finalmente la caída de presión aumentó y la producción de agua disminuyó. Además, durante el funcionamiento del sistema de ósmosis inversa de contaminación por partículas, si hay un problema con el filtro de seguridad, las partículas ingresarán al sistema, causando la contaminación de partículas de la membrana.

Al principio, el caudal de agua concentrada aumentó, la tasa de desalinización no cambió mucho en la etapa inicial, la producción de agua disminuyó gradualmente y la caída de presión del sistema aumentó rápidamente. Por último, la descamación química es común (los síntomas aparecen pronto). Cuando el suministro de agua contiene alto contenido de Ca2+, Mg2+, HCO3-, CO32-, SO42-, plasma, CaCO3, CaSO4, MgCO3 y otras incrustaciones se depositan en la superficie de la membrana. Esto se manifiesta por una disminución en la tasa de desalinización, especialmente en la sección final, y una disminución en la producción de agua.

La contaminación de la membrana es la razón principal de la disminución del flujo de permeación de la membrana. La resistencia de filtración de la membrana aumenta debido a la obstrucción de los poros y solutos macromoleculares. Soluto adsorbido en la pared de los poros; La formación de una capa de gel en la superficie de la membrana aumenta la resistencia a la transferencia de masa. La deposición de componentes en el poro de la membrana hará que el poro de la membrana se reduzca o incluso se bloquee, lo que en realidad reduce el área efectiva de la membrana. La resistencia adicional generada por la capa de contaminación depositada por los componentes en la superficie de la película puede ser mucho mayor que la resistencia de la propia película, haciendo que el flujo de permeabilidad sea independiente de la permeabilidad de la propia película. Este efecto es irreversible y el grado de contaminación está relacionado con la concentración y las propiedades del material de la membrana, el solvente en la solución de retención y el soluto macromolecular, el valor de pH de la solución, la fuerza iónica, la composición de la carga, la temperatura y la presión de funcionamiento, etc., que pueden reducir el flujo de la membrana en más del 80% cuando la contaminación es grave.

En el funcionamiento del sistema, la contaminación de la membrana es un problema muy difícil, que hace que la tasa de eliminación del dispositivo de ósmosis inversa, la permeabilidad al agua y el flujo de la membrana disminuyan significativamente, al tiempo que aumenta la presión de funcionamiento de cada sección, promueve los costos de operación y operación, y afecta seriamente la vida útil de la membrana y el desarrollo y utilización de la tecnología de ósmosis inversa.



En tercer lugar, las soluciones
1. Mejorar el pretratamiento
Para cada conjunto de dispositivo de membrana, la gente quiere que maximice su papel, con la esperanza de tener la tasa de desalinización más alta, la máxima penetración de agua y la vida útil más larga posible, para lograr los tres puntos anteriores, la calidad del agua es crucial, por lo que el agua cruda que ingresa al dispositivo de membrana debe tener un buen pretratamiento. Un pretratamiento razonable es muy importante para el funcionamiento seguro a largo plazo de la planta de ósmosis inversa. Con el pretratamiento para cumplir con los requisitos de calidad del agua del afluente de ósmosis inversa, se puede mantener el flujo de producción de agua. La tasa de desalinización se mantiene en un cierto valor durante mucho tiempo; La tasa de recuperación de agua del producto no se puede modificar; Costos mínimos de operación; Larga vida útil de la membrana.
En concreto, el pretratamiento de ósmosis inversa está diseñado para:
(1) Para evitar la contaminación en la superficie de la película, es decir, para evitar que las impurezas en suspensión, los microorganismos, las sustancias coloidales, etc. se adhieran a la superficie de la película o ensucian el canal de agua del elemento de la película.
(2) Evite la formación de incrustaciones en la superficie de la película. Durante el funcionamiento del dispositivo de ósmosis inversa, algunas sales insolubles se depositan en la superficie de la membrana debido a la concentración de agua, por lo que se debe evitar la formación de estas sales insolubles.
(3) Asegúrese de que la película esté libre de daños mecánicos y químicos, de modo que la película tenga un buen rendimiento y un tiempo de uso lo suficientemente largo.

2. Limpiar la membrana
Después de una variedad de medidas de pretratamiento, la superficie de la membrana también puede producir deposición e incrustaciones después del uso a largo plazo, de modo que el orificio de la membrana se bloquea y se reduce la producción de agua, por lo que es necesario limpiar la película contaminada con regularidad. Sin embargo, el sistema de membrana de ósmosis inversa no puede esperar hasta que la contaminación sea muy grave para limpiar, lo que aumentará la dificultad de la limpieza, pero también aumentará los pasos de limpieza y prolongará el tiempo de limpieza. Es necesario comprender correctamente el tiempo de limpieza y eliminar la suciedad a tiempo.



Principio de limpieza:
Comprender las características locales de la calidad del agua, realizar análisis químicos de los contaminantes y seleccionar el mejor agente de limpieza y método de limpieza a través del análisis de los resultados, y proporcionar la base para encontrar el mejor método en las condiciones específicas del suministro de agua;

Condiciones de limpieza:
un. La cantidad de agua producida se reduce entre un 5% y un 10% en comparación con lo normal.
b. Para mantener la cantidad de agua del producto, la presión del suministro de agua después de la corrección de temperatura se incrementa en un 10%-15%.
c. Aumentar la conductividad a través de la calidad del agua (aumento del contenido de sal) en un 5% -10%.
d. Sistema de ósmosis inversa de múltiples etapas, la caída de presión aumenta significativamente a través de diferentes etapas.

Método de limpieza:
Primero, el retroceso del sistema; Luego la limpieza con presión negativa; Limpieza mecánica si es necesario; A continuación, la limpieza química; Las condiciones pueden ser limpieza ultrasónica; La limpieza de campo eléctrico en línea es un buen método, pero es costoso; Debido a que el efecto de limpieza química es mejor, el resto de los métodos no son fáciles de lograr, y el medicamento proporcionado por varios proveedores es diferente en nombre y uso, pero su principio es aproximadamente el mismo. Por ejemplo, nuestra empresa utiliza ahora los agentes de limpieza de membranas MC2 y MA10.


Los pasos de limpieza son los siguientes:
Sistema de limpieza de una sola etapa:
(1) Configurar la solución de limpieza;
(2) Solución de limpieza de entrada de bajo flujo;
(3) Ciclo;
(4) Remojo;
(5) Circulación de la bomba de alto flujo;
(6) Enjuague;
(7) Reinicie el sistema.
La limpieza de contaminantes especiales son: limpieza de incrustaciones de sulfatos, limpieza de incrustaciones de carbonatos, limpieza de la contaminación por hierro y manganeso, limpieza de la contaminación orgánica.



Cuarto, mantenimiento adecuado de la película
Mantenimiento de la nueva membrana de ósmosis inversa Los nuevos elementos de la membrana de ósmosis inversa generalmente se empapan con una solución de 1% de NaHSO3 y 18% de glicerol y se almacenan en bolsas de plástico selladas. En el caso de que la bolsa de plástico no esté rota, se almacena durante aproximadamente 1 año y no afectará su vida útil y rendimiento. Cuando se abre la bolsa de plástico, debe usarse lo antes posible para evitar efectos adversos en los componentes debido a la oxidación del NaHSO3 en el aire. Por lo tanto, la membrana debe abrirse tanto como sea posible antes de su uso. En el período de no producción, el mantenimiento del sistema de ósmosis inversa es un tema más importante.
Esto se puede hacer de la siguiente manera.
(1) El sistema se apaga por un corto período de tiempo (1-3 días): antes del apagado, el sistema se lava con baja presión (0.2-0.4MPa) y un gran flujo (aproximadamente igual a la producción de agua del sistema) durante 14 a 16 minutos; Mantenga el flujo natural habitual y deje que el agua fluya hacia el canal grueso.

(2) El sistema está fuera de servicio durante más de una semana (la temperatura ambiente es superior a 5 ° C): antes del apagado, el sistema se lleva a cabo a baja presión (0.2-0.4MPa) y el gran caudal (aproximadamente igual a la producción de agua del sistema (lavado, el tiempo es de 14 a 16 minutos; La limpieza química se lleva a cabo de acuerdo con el método de limpieza química del sistema en las instrucciones de funcionamiento del sistema de ósmosis inversa; Después de la limpieza química, enjuague la membrana de ósmosis inversa; Prepare la solución de formalina al 0,5%, introdúzcala en el sistema a baja presión y circule durante 10 minutos; Cierre las válvulas de todos los sistemas y séllelos; Si el sistema está fuera de servicio durante más de 10 días, la solución de formalina debe reemplazarse cada 10 días.

(3) La temperatura ambiente es inferior a 5 ° C: antes del apagado, el sistema se lava con baja presión (0.2-0.4MPa) y un gran caudal (aproximadamente igual a la producción de agua del sistema) durante 14 a 16 minutos; En el lugar donde existen condiciones, la temperatura ambiente se puede aumentar a más de 5 ° C, y luego, de acuerdo con el método de 1, mantenimiento del sistema; Si la temperatura ambiente se eleva incondicionalmente, el agua con una baja presión (0,1 MPa) y un caudal de 1/3 del agua producida por el sistema fluirá durante mucho tiempo para evitar que la membrana de ósmosis inversa se congele y garantizar que el sistema funcione durante 2 horas al día; De acuerdo con los métodos de (2) y (3) en 1, después de limpiar la membrana de ósmosis inversa, retire la membrana de ósmosis inversa, muévala a un lugar donde la temperatura ambiente sea superior a 5 ° C, sumérjala en la solución de formalina preparada al 0.5%, gírela cada dos días y el agua en la tubería del sistema debe descargarse limpia para evitar daños al sistema causados por la formación de hielo.



Evite el funcionamiento de la membrana a alta presión
Hay gas residual en el sistema durante el arranque y el apagado, lo que hace que el sistema funcione a alta presión. Los manómetros en la parte delantera y trasera del filtro se utilizan para monitorear la caída de presión del elemento filtrante, mientras que los manómetros primario y final se usan para monitorear la caída de presión del conjunto de membrana de ósmosis inversa. Ajuste la válvula de admisión y la válvula de concentración para garantizar la presión de funcionamiento y la tasa de recuperación. Si el caudal de agua o el caudal total disminuye durante el funcionamiento, o si la diferencia de presión entre los niveles primario e intermedio aumenta significativamente en comparación con el funcionamiento inicial de la diferencia de presión (según los datos del funcionamiento inicial del nuevo componente de membrana de ósmosis inversa), el sistema debe enjuagarse o limpiarse para garantizar la seguridad e integridad del componente de la membrana.

(1) Después de vaciar el equipo, cuando se vuelve a ejecutar, el gas no se agota y la presión aumenta rápidamente. El aire restante debe drenarse bajo la presión del sistema y luego aumentar gradualmente la operación de presión.
(2) Cuando la unión entre el equipo de pretratamiento y la bomba de alta presión no está sellada o tiene fugas (especialmente el filtro de micras y la fuga de la tubería después de él), cuando el suministro de agua de pretratamiento no es suficiente, como el filtro de micras está bloqueado, se aspirará algo de aire al vacío en el lugar donde el sello no es bueno. El filtro de micras debe limpiarse o reemplazarse para garantizar que la tubería no tenga fugas.
(3) Si el funcionamiento de cada bomba en funcionamiento es normal, si el caudal es el mismo que el valor especificado y se compara con la curva de funcionamiento de la bomba para determinar la presión de funcionamiento.

Preste atención a la operación de apagado
(1) Despresurización rápida sin lavado completo cuando se apaga. Debido a que la concentración de sales inorgánicas en el lado del agua concentrada de la película es mayor que la del agua cruda, es fácil incrustar y contaminar la película. Cuando esté listo para apagarse, reduzca gradualmente la presión a aproximadamente 3 bar y enjuague con agua pretratada durante 14 a 16 minutos.
(2) Al prepararse para apagarse, la adición de reactivos químicos hará que el agente permanezca en la membrana y la cubierta de la membrana, causando contaminación de la membrana y afectando la vida útil de la membrana. Se debe suspender la dosificación.

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