Soluție de curățare a membranei cu osmoză inversă partea 1
Oct 01, 2019
Lăsaţi un mesaj
Soluție de curățare a membranei cu osmoză inversă
1 Contaminarea și curățarea componentelor membranei cu osmoză inversă
După o perioadă de funcționare normală, elementul membranei de osmoză inversă este contaminat cu solide în suspensie sau săruri insolubile care pot fi prezente în apa de alimentare. Cele mai frecvente dintre aceste poluări sunt precipitarea carbonatului de calciu, precipitarea sulfatului de calciu și a metalelor (fier, mangan, cupru, nichel, aluminiu etc. precipitarea oxizilor, depozitele de siliciu, amestecurile de depunere anorganice sau organice, substanțe organice naturale NOM, organice sintetice ( ex. inhibitori/dispersanți ai calcarului, polielectroliți cationici), microorganisme (alge, mucegai, ciuperci), etc. Poluare.
Natura poluării și rata de contaminare depind de diverși factori, cum ar fi calitatea apei de alimentare și recuperarea sistemului. De obicei, poluarea este progresivă, iar dacă nu este controlată cât mai devreme posibil, contaminarea va deteriora elementele membranei într-o perioadă relativ scurtă. Se recomandă curățarea componentelor membranei atunci când se confirmă că elementul membranei este contaminat, înainte de o oprire pe termen lung sau ca întreținere de rutină.
Curățarea chimică sau spălarea fizică este necesară atunci când sistemul (sau dispozitivul) de osmoză inversă prezintă următoarele simptome:
La presiunea normală de alimentare cu apă, producția de apă este cu 10-15% mai mică decât valoarea normală;
Pentru a menține producția normală de apă, presiunea apei de alimentare corectată în funcție de temperatură este crescută cu 10 până la 15%;
Calitatea apei apei produse este redusă cu 10 până la 15%, iar permeabilitatea sării este crescută cu 10 până la 15%;
Presiunea de alimentare cu apă este crescută cu 10-15%;
Diferența de presiune dintre diferitele secțiuni ale sistemului crește semnificativ.
Menținerea parametrilor de funcționare stabili se referă în principal la debitul de producție de apă, contrapresiunea producției de apă, rata de recuperare, temperatură și TDS. Dacă acești parametri de funcționare fluctuează, se recomandă să se verifice dacă există vreo poluare sau dacă funcționarea efectivă a osmozei inverse este normală sub premisa modificărilor parametrilor cheie de funcționare.
Performanța generală a sistemului de monitorizare a temporizării este metoda de bază pentru a confirma dacă elementul membranar a fost contaminat. Efectul contaminării asupra elementelor membranei este gradual și amploarea impactului depinde de natura contaminării. Tabelul 1 „Caracteristicile poluării membranei de osmoză inversă și metodele de tratare” enumeră fenomenele comune de poluare și metodele de tratare corespunzătoare.
Pentru membrana de osmoză inversă contaminată, ciclul de curățare depinde de situația reală de la fața locului. Se recomandă ca ciclul normal de curățare să fie la fiecare 3-12 luni.
Când elementul cu membrană este doar puțin contaminat, este important să curățați elementul cu membrană. Poluarea severă poate împiedica efectul de curățare prin împiedicarea pătrunderii substanțelor chimice în stratul contaminat.
Ce fel de contaminanți sunt curățați și cum sunt curățați trebuie făcute în funcție de contaminarea locului. Pentru situația complicată în care există mai multe tipuri de poluare în același timp, metoda de curățare este curățarea alternativă cu lichid de curățare cu pH scăzut și pH ridicat (valoarea pH-ului mare trebuie curățată mai întâi după pH scăzut).
Tabelul 1 Caracteristicile poluării membranei cu osmoză inversă și metodele de tratare
Specii contaminate
Unde s-ar putea întâmpla
Cadere de presiune
Presiunea de alimentare cu apă
Viteza de transmitere a sării
Oxizi metalici (Fe, Mn, Cu, Ni, Zn)
Element cu membrană frontală cu o singură etapă
Creștere rapidă
Creștere rapidă
Creștere rapidă
Coloid (amestecuri organice și anorganice)
Element cu membrană frontală cu o singură etapă
cresc treptat
cresc treptat
Creștere ușoară
Scara minerala (Ca, Mg, Ba, Sr)
Etapa finală, elementul cel mai extrem de membrană
Creștere moderată
Creștere ușoară
În general, crește
Depozit polimeric de siliciu
Etapa finală, elementul cel mai extrem de membrană
În general, crește
crește
În general, crește
Bio-contaminarea în orice locație este de obicei o creștere semnificativă a elementelor membranei frontale.
Poluarea organică (NOM insolubilă) toate segmentele cresc treptat cresc scăderea
Poluarea cu inhibitori de calcar
Al doilea cel mai grav
În general, crește
crește
În general, crește
Daune oxidative (Cl 2, Ozon, KmnO 4 )
Una dintre cele mai serioase
În general, crește
Inferior
crește
Daune prin hidroliză (în afara intervalului de pH)
Toate segmentele
În general mai scăzut
Inferior
crește
Deteriorări prin abraziune (toner)
Una dintre cele mai serioase
În general mai scăzut
Inferior
crește
Scurgerea inelului O (tub de conectare internă sau adaptor)
Neregulat, de obicei la adaptorul de alimentare cu apă
În general mai scăzut
În general mai scăzut
crește
Scurgerea șorțului (cauzată de contrapresiunea apei produse), perioada cea mai gravă, scăderea generală, scăderea generală, creșterea
Scurgerea șorțului (cauzată de închiderea supapei de alimentare cu apă în timpul curățării sau spălării) Creșterea componentului final (poluare inițială crescută și presiune diferențială crescută)
2 Analiza situaţiei de poluare
Scara de carbonat de calciu:
Scara de carbonat de calciu este o scară minerală. Când sistemul de adăugare inhibitor/dispersant eșuează, sau când sistemul de ajustare a pH-ului acid eșuează și pH-ul apei de alimentare crește, se poate depune un depuneri de carbonat de calciu. Este extrem de necesar să se detecteze depunerile de carbonat de calciu cât mai devreme posibil pentru a preveni deteriorarea elementului membranei prin deteriorarea cristalelor depuse pe suprafața stratului de film. Detectarea precoce a depunerilor de carbonat de calciu poate fi eliminată prin reducerea pH-ului apei de alimentare la 3~5 și funcționarea timp de 1-2 ore. Pentru calcarul de carbonat de calciu cu un timp lung de depunere, acesta poate fi îndepărtat prin spălare cu o soluție de acid citric cu pH scăzut.
Sulfat de calciu, sulfat de bariu, scală de sulfat de bariu:
Calagul de sulfat este un sol mineral care este mult mai dur decât cel de carbonat de calciu și nu este ușor de îndepărtat. Calcarul de sulfat poate fi depus atunci când sistemul de adăugare inhibitor/dispersant eșuează sau când se adaugă acid sulfuric pentru a ajusta pH-ul. Compania consideră că detectarea timpurie a depunerilor de sulfat este esențială pentru a preveni deteriorarea cristalelor la elementele membranei depuse pe suprafața membranei. Sulfatul de bariu și sulfatul de bariu sunt greu de îndepărtat, deoarece sunt greu de dizolvat în aproape toate soluțiile de curățare, așa că trebuie avută o atenție deosebită pentru a preveni formarea unei astfel de calame.
Contaminarea cu oxid de metal/hidroxid:
Oxizii metalici tipici și hidroxizii metalici sunt contaminați cu fier, zinc, mangan, cupru, aluminiu și altele asemenea. Formarea acestei depuneri poate fi cauzată de coroziunea conductelor echipamentului, a vasului (rezervor/rezervor) sau a ionilor metalici oxidați, clor, ozon, potasiu, permanganat în aer sau prin filtrarea pretratament. Sistemul folosește fier sau coagulant din aluminiu.
Scara de siliciu polimerizat:
Scara de gel de silicon este cauzată de starea suprasaturată a siliciului solubil și a polimerului și este foarte greu de îndepărtat. Trebuie remarcat faptul că această contaminare cu siliciu este diferită de contaminarea corpurilor cu silicagel. Contaminarea cu silicagel poate fi cauzată de asocierea cu hidroxizi metalici sau cu substanțe organice. Îndepărtarea depunerilor de dioxid de siliciu este dificilă și pot fi utilizate metode tradiționale de curățare chimică. Dacă metoda tradițională nu rezolvă problema scoaterii cântarelor, vă rugăm să contactați departamentul tehnic al companiei. Agenții de curățare chimici existenți, cum ar fi fluorura de amoniu, au fost utilizați cu succes în unele proiecte, dar pericolele operaționale și deteriorarea echipamentului trebuie luate în considerare atunci când le sunt utilizate.
Poluarea coloidală:
Coloizii sunt substanțe anorganice suspendate în apă sau particule dintr-un amestec organic și anorganic care nu precipită din cauza gravitației lor. Coloidul conține de obicei unul sau mai multe dintre următoarele componente majore, cum ar fi fier, aluminiu, siliciu, sulf sau substanțe organice.
Poluarea cu materie organică naturală insolubilă (NOM):
Materia organică naturală insolubilă (NOM?? Materia organică naturală) este de obicei cauzată de descompunerea nutrienților în apa de suprafață sau în apa puțului adânc. Mecanismul chimic al poluării organice este complex, componenta organică principală fiind fie acidul humic, fie acidul fulvic. Adsorbția NOM nesolubile pe suprafața membranei poate provoca o contaminare rapidă a elementului de membrană RO, iar odată ce are loc absorbția, începe procesul de formare treptată a unui gel sau a unui bloc de contaminare.
Depunerea microbiană:
Depunerile organice sunt produse de nămolul bacterian, ciuperci, mucegaiuri etc., care sunt greu de îndepărtat, mai ales dacă calea apei de alimentare este complet blocată. Blocarea pasajului de alimentare cu apă face dificilă intrarea apei curățate în elementul de membrană suficient de uniform. Pentru a inhiba creșterea în continuare a unor astfel de depozite, este important nu numai curățarea și întreținerea sistemului RO, ci și curățarea pretratării, conductelor și vârfurilor. Când utilizați sterilizarea oxidativă a elementelor membranare, vă rugăm să contactați departamentul nostru de asistență tehnică pentru a utiliza fungicide aprobate.
3 Selectarea și utilizarea lichidului de curățare
Există mulți factori implicați în alegerea agentului de curățare chimic potrivit și a unei soluții de curățare rezonabile. În primul rând, trebuie să contactăm personalul de service al companiei pentru a determina principalii poluanți și pentru a alege agentul de curățare chimic adecvat. Uneori, pentru o anumită situație de contaminare sau contaminare, utilizați agentul de curățare chimic special al producătorului de substanțe chimice RO, în funcție de performanța produsului și de instrucțiunile furnizate de furnizorul farmaceutic. În unele cazuri, un singur element de membrană care a fost contaminat poate fi îndepărtat din unitatea de osmoză inversă pentru testare și teste de curățare pentru a determina protocolul chimic și de curățare adecvat.
Pentru a obține efectul de curățare, pentru curățarea combinată se folosesc uneori niște agenți de curățare chimici diferiți.
O procedură tipică este să curățați mai întâi mineralele din intervalul de pH scăzut, să îndepărtați contaminanții de calcar mineral și apoi să le spălați cu pH ridicat pentru a îndepărta materia organică. Unele soluții de curățare încorporează detergenți pentru a ajuta la îndepărtarea reziduurilor biologice și organice grave, în timp ce alți agenți, cum ar fi chelații EDTA, pot fi utilizați pentru a ajuta la îndepărtarea coloizilor, a substanțelor organice, a microorganismelor și a solzilor de sulfat.
Se acordă o atenție deosebită faptului că, dacă sunt alese metode de curățare chimică și substanțe chimice inadecvate, contaminarea se va agrava.
4 Criterii de selecție și utilizare pentru agenții de curățare chimici
Substanța chimică specială utilizată trebuie mai întâi să fie asigurată că a fost certificată de companie și că îndeplinește cerințele pentru componentele membranare ale companiei. Instrucțiunile/sugestiile furnizorului de produse farmaceutice nu trebuie să intre în conflict cu parametrii de curățare și tipurile chimice definite recomandate de companie în acest buletin de service tehnic;
Dacă utilizați substanța chimică specificată, asigurați-vă că este listată în buletinul de service tehnic al companiei și că îndeplinește cerințele componentelor noastre membranare (consultați compania);
Metoda de curățare este completată printr-o metodă combinată, incluzând parametri de curățare adecvați, cum ar fi pH-ul, temperatura și timpul de contact, care vor ajuta la îmbunătățirea efectului de curățare;
Curățarea la o temperatură adecvată pentru a obține cea mai bună eficiență de curățare și a prelungi durata de viață a elementului cu membrană;
Curățarea cu un număr minim de timpi de contact chimic este benefică pentru prelungirea duratei de viață a membranei;
Reglați cu atenție intervalul de pH de la scăzut la ridicat pentru a prelungi durata de viață a elementului membranar. Intervalul de pH este 2~12 (nu depășiți);
O metodă de curățare tipică și cea mai eficientă este curățarea de la un pH scăzut la o soluție cu pH ridicat. Totuși, curățarea elementelor membranare contaminate cu ulei nu poate fi începută de la un pH scăzut deoarece uleiul se va solidifica la pH scăzut;
Direcțiile de curățare și clătire trebuie menținute în aceeași direcție;
Când curățați un dispozitiv cu osmoză inversă în mai multe etape, cea mai eficientă metodă de curățare este împărțită în secțiuni, astfel încât debitul de curățare și concentrația soluției de curățare să poată fi controlate pentru a preveni pătrunderea poluanților din stadiul frontal în elementul membranei din aval. ;
Spălarea detergentului cu apă produsă cu pH mai mare reduce generarea de spumă;
Dacă sistemul a fost contaminat biologic, luați în considerare adăugarea unei etape de curățare chimică biocid după curățare. Fungicidul trebuie luat imediat după spălare, sau poate fi adăugat continuu (de exemplu, o dată pe săptămână) la o anumită doză în timpul alergării. Trebuie să se confirme că fungicidul utilizat este compatibil cu elementul membranar, nu prezintă niciun risc pentru sănătatea umană și poate controla eficient activitatea biologică la un cost redus;
Pentru a asigura siguranța, atunci când dizolvați substanțele chimice, amintiți-vă să adăugați încet substanțele chimice la suficientă apă și să amestecați în același timp;
Din motive de siguranță, acizii nu pot fi amestecați cu materiale caustice (corozive). Clătiți bine soluția de curățare chimică rămasă din sistemul RO înainte de a utiliza următoarea soluție.
Alegerea 5 soluții de curățare
Tabelul 2 - Formularea soluției convenționale de curățare Soluția de curățare furnizată este adăugarea unei anumite greutăți (sau volum) de substanțe chimice la 100 de galoane (379 litri) de apă curată (apă de produs RO sau apă fără clor). Soluția se prepară într-un raport dintre cantitatea de substanțe chimice utilizate și cantitatea de apă utilizată. Solventul este apă produsă RO sau apă deionizată, fără clor și duritate. Înainte ca soluția de curățare să intre în elementul membranei, este necesar să se amestece bine și să se ajusteze pH-ul în funcție de valoarea țintă și să se stabilizeze temperatura în funcție de valoarea țintă a temperaturii. Metodele convenționale de curățare sunt stabilite pe baza unei curățări ciclice a soluției de curățare chimică timp de o oră și o înmuiere chimică opțională timp de o oră.
Tabelul 2 Formularea convențională a soluției de curățare (bazată pe 100 de galoane sau 379 de litri)
Lichid de curățare
Componenta principală
Farmacie
Soluție de curățare pH
Temperatura maximă a lichidului de curățare
1
Acid citric (100% pulbere)
17,0 lbs (7,7 kg)
Ajustați pH-ul la 3.0~4.0 cu apă cu amoniac
40 de grade C
2
Acid clorhidric (HCl) (densitate 22 Baume sau concentrație 36%)
0,47 galoane (1,8 litri)
Adăugați încet acid clorhidric pentru a ajusta pH-ul la 2,5, creșteți pH-ul cu hidroxid de sodiu
35 de grade
3
Hidroxid de sodiu (100% pulbere) sau (50% lichid)
{{0}},83 lbs (0,38 kg) 0,13 galoane (0,5 litri)
Adăugați încet hidroxid de sodiu pentru a ajusta pH-ul la 11,5 și reduceți pH-ul cu acid clorhidric.
30 grade C
6 Introducerea soluției de curățare convenționale
[Soluția 1]
2. 0% (W) soluție de curățare cu pH scăzut de acid citric (C6H8O7). Este foarte eficient pentru îndepărtarea depunerilor de sare anorganice (cum ar fi calcarul de carbonat de calciu, sulfatul de calciu, sulfatul de bariu, sulfatul de bariu etc.), oxizii/hidroxizilor metalici (fier, mangan, cupru, nichel, aluminiu etc.) și anorganici. coloizi.
[Soluția 2]
0,5% (W) soluție de curățare cu acid clorhidric cu pH scăzut, utilizată în principal pentru îndepărtarea depunerilor anorganice (cum ar fi calcarul de carbonat de calciu, sulfatul de calciu, sulfatul de bariu, sulfatul de bariu etc.), oxizi/hidroxizi de metal (fier). , mangan, cupru, nichel, aluminiu, etc., și coloizi anorganici Această soluție de curățare este mai puternică decât soluția 1 deoarece acidul clorhidric (HCl) este un acid puternic.
[Soluția 3]
0.1% (W) soluție de curățare cu hidroxid de sodiu cu pH ridicat. Folosit pentru îndepărtarea calcarului de siliciu polimeric. Această loțiune este o soluție de curățare alcalină relativ puternică.
Trimite anchetă