Umfassende Analyse der Verschmutzungsanalyse von Umkehrosmosemembranen

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28 Mär 2024

Umfassende Analyse der Verschmutzung durch Umkehrosmosemembranen Analyse und Lösungen


Erste Umkehrosmose-Membran Verschmutzung
1, Umkehrosmose-Membran Leistungsschäden, die zu Membranverschmutzung führen
(1) Polyestermaterialverstärktes Vliesgewebe, ca. 120 μm dick; (2) poröse Zwischenträgerschicht aus Polysulfonmaterial, etwa 40 μm dick;
(3) Ultradünne Trennschicht aus Polyamidmaterial, ca. 0,2 μm dick.
Abhängig von ihrer Leistungsstruktur, wie z. B. einer durchlässigen Membran, kann eine Schädigung der Leistung folgende Gründe haben:
(1) Die Instandhaltung des neuen Umkehrosmose-Membran ist nicht standardisiert;
(2) Entspricht die Wartung den Anforderungen, überschreitet die Lagerzeit 1 Jahr;
(3) Im abgeschalteten Zustand Umkehrosmose-Membran Die Wartung ist nicht standardisiert;
(4) Die Umgebungstemperatur liegt unter 5 °C.
(5) Das System arbeitet unter hohem Druck;
(6) Unsachgemäße Bedienung während des Herunterfahrens.



2, Änderungen der Wasserqualität, die häufig zu Membranverschmutzungen führen
Die Rohwasserqualität ändert sich mit der Auslegungswasserqualität, was die Vorbehandlungsbelastung erhöht. Durch die Zunahme von Verunreinigungen wie anorganischen Stoffen, organischen Stoffen, Mikroorganismen, körnigen Stoffen und Kolloiden im Wasser steigt die Wahrscheinlichkeit einer Membranverschmutzung.

3, Reinigung und Reinigungsmethode ist nicht korrekt und wird durch Membranverschmutzung verursacht
Bei der Verwendung ist neben der normalen Abschwächung der Leistung der Folie auch die falsche Reinigungsmethode ein wichtiger Faktor, der zu einer starken Membranverschmutzung führt.

4. Die Dosierung stimmt nicht
Da die Polyamidfolie im Gebrauch eine geringe Restchlorbeständigkeit aufweist, Chlor und andere Desinfektionsmittel bei der Verwendung nicht richtig zugesetzt werden und der Benutzer nicht genügend auf die Vermeidung von Mikroorganismen achtet, kann es leicht zu einer mikrobiellen Kontamination kommen.

5, Verschleiß der Filmoberfläche
Wenn das Membranelement durch Fremdkörper blockiert ist oder die Oberfläche der Membran abgenutzt ist (z. B. Sand usw.), sollten in diesem Fall die Komponenten im System durch die Nachweismethode erkannt, die beschädigten Komponenten gefunden und die Membranelemente rekonstruiert und ersetzt werden



Zweitens, das Phänomen der Umkehrosmose-Membran Verschmutzung
Beim Umkehrosmosebetrieb sammeln sich aufgrund der selektiven Permeabilität der Membran einige gelöste Stoffe in der Nähe der Membranoberfläche an, was zu dem Phänomen der Membranverschmutzung führt.
Es gibt mehrere häufige Anzeichen von Verschmutzung: Eines ist biologischer Verschmutzung (Symptome treten allmählich auf) Organische Sedimente sind hauptsächlich lebende oder tote Mikroorganismen, Kohlenwasserstoffderivate, natürliche organische Polymere und alle kohlenstoffhaltigen Materialien. Die ersten Manifestationen sind eine erhöhte Entsalzungsrate, ein erhöhter Druckabfall und eine verminderte Wasserproduktion. Eine andere ist die kolloidale Verschmutzung (Symptome treten allmählich auf) während des Membrantrennungsprozesses, die Konzentration von Metallionen und die Änderung des PH-Wertes der Lösung können die Ablagerung von Metallhydroxid (hauptsächlich dargestellt durch Fe(OH)3) sein, die Verschmutzung verursacht. Zuerst nahm die Entsalzungsrate leicht ab und stieg allmählich an, bis schließlich der Druckabfall zunahm und die Wasserproduktion abnahm. Darüber hinaus gelangen während des Betriebs der Umkehrosmoseanlage zur Partikelverschmutzung bei einem Problem mit dem Sicherheitsfilter Partikel in das System, was zu einer Partikelverschmutzung der Membran führt.

Zunächst nahm die Durchflussmenge des konzentrierten Wassers zu, die Entsalzungsrate änderte sich in der Anfangsphase nicht wesentlich, die Wasserproduktion nahm allmählich ab und der Systemdruckabfall nahm schnell zu. Schließlich ist chemische Ablagerungen üblich (Symptome treten bald auf). Wenn die Wasserversorgung einen hohen Gehalt an Ca2+, Mg2+, HCO3-, CO32-, SO42-Plasma enthält, lagern sich CaCO3, CaSO4, MgCO3 und andere Ablagerungen auf der Membranoberfläche ab. Dies äußert sich in einer Abnahme der Entsalzungsrate, insbesondere im letzten Abschnitt, und einer Abnahme der Wasserproduktion.

Die Verschmutzung der Membran ist der Hauptgrund für die Abnahme der Membranpermeationsströmung. Der Filtrationswiderstand der Membran erhöht sich aufgrund der Verstopfung der Poren und der makromolekularen gelösten Stoffe. Gelöster Stoff, der an der Porenwand adsorbiert wird; Durch die Bildung einer Gelschicht auf der Membranoberfläche erhöht sich der Stoffübergangswiderstand. Die Ablagerung von Bestandteilen in der Membranpore führt dazu, dass die Membranpore verkleinert oder sogar verstopft wird, wodurch sich die effektive Fläche der Membran tatsächlich verringert. Der zusätzliche Widerstand, der durch die von den Komponenten auf der Oberfläche der Folie abgelagerte Schmutzschicht erzeugt wird, kann viel größer sein als der Widerstand der Folie selbst, wodurch der Permeabilitätsfluss unabhängig von der Permeabilität der Folie selbst ist. Dieser Effekt ist irreversibel, und der Grad der Verschmutzung hängt mit der Konzentration und den Eigenschaften des Membranmaterials, dem Lösungsmittel in der Retentionslösung und dem makromolekularen gelösten Stoff, dem pH-Wert der Lösung, der Ionenstärke, der Ladungszusammensetzung, der Temperatur und dem Betriebsdruck usw. zusammen, was den Membranfluss bei starker Verschmutzung um mehr als 80% reduzieren kann.

Beim Betrieb des Systems ist die Verschmutzung der Membran ein sehr schwieriges Problem, das dazu führt, dass die Entfernungsrate der Umkehrosmoseanlage, die Wasserdurchlässigkeit und der Membranfluss erheblich abnehmen, während der Betriebsdruck jedes Abschnitts erhöht wird, die Betriebs- und Betriebskosten erhöht und die Lebensdauer der Membran sowie die Entwicklung und Nutzung der Umkehrosmosetechnologie ernsthaft beeinträchtigt werden.



Drittens, Lösungen
1. Verbessern Sie die Vorbehandlung
Für jeden Satz von Membrangeräten möchten die Menschen, dass sie ihre Rolle maximieren, in der Hoffnung, die höchste Entsalzungsrate, die maximale Wasserdurchdringung und die längste Lebensdauer wie möglich zu erreichen, um die oben genannten drei Punkte zu erreichen, ist die Wasserqualität entscheidend, daher muss das Rohwasser, das in das Membrangerät gelangt, eine gute Vorbehandlung haben. Eine vernünftige Vorbehandlung ist sehr wichtig für den langfristig sicheren Betrieb der Umkehrosmoseanlage. Mit der Vorbehandlung, um die Anforderungen an die Wasserqualität des Umkehrosmose-Zulaufs zu erfüllen, kann der Wasserproduktionsfluss aufrechterhalten werden. Die Entsalzungsrate wird über einen langen Zeitraum auf einem bestimmten Wert gehalten; Die Rückgewinnungsrate des Produktwassers kann unverändert bleiben; Minimale Betriebskosten; Lange Lebensdauer der Membran.
Konkret ist die Umkehrosmose-Vorbehandlung darauf ausgelegt:
(1) Um eine Verschmutzung der Oberfläche der Folie zu verhindern, d. h. um zu verhindern, dass suspendierte Verunreinigungen, Mikroorganismen, kolloidale Substanzen usw. an der Oberfläche der Folie haften oder den Wasserkanal des Folienelements verschmutzen.
(2) Verhindern Sie Ablagerungen auf der Oberfläche der Folie. Während des Betriebs der Umkehrosmoseanlage lagern sich aufgrund der Wasserkonzentration einige unlösliche Salze auf der Oberfläche der Membran ab, so dass die Bildung dieser unlöslichen Salze verhindert werden sollte.
(3) Stellen Sie sicher, dass die Folie frei von mechanischen und chemischen Beschädigungen ist, damit die Folie eine gute Leistung und eine ausreichend lange Nutzungsdauer aufweist.

2. Reinigen Sie die Membran
Nach einer Vielzahl von Vorbehandlungsmaßnahmen kann es auch nach längerem Gebrauch an der Oberfläche der Membran zu Ablagerungen und Verzunderungen kommen, so dass das Membranloch verstopft und die Wasserproduktion reduziert wird, so dass es notwendig ist, die verunreinigte Folie regelmäßig zu reinigen. Das Umkehrosmose-Membransystem kann jedoch nicht warten, bis die Verschmutzung sehr ernst ist, bevor es gereinigt wird, was die Schwierigkeit der Reinigung erhöht, aber auch die Reinigungsschritte erhöht und die Reinigungszeit verlängert. Es ist notwendig, die Reinigungszeit richtig einzuschätzen und den Schmutz rechtzeitig zu entfernen.



Prinzip der Reinigung:
Verstehen Sie die lokalen Eigenschaften der Wasserqualität, führen Sie eine chemische Analyse von Schadstoffen durch und wählen Sie durch die Analyse der Ergebnisse das beste Reinigungsmittel und die beste Reinigungsmethode aus und schaffen Sie die Grundlage für die Suche nach der besten Methode unter den spezifischen Bedingungen der Wasserversorgung;

Bedingungen für die Reinigung:
ein. Die Menge an produziertem Wasser wird im Vergleich zum Normalwert um 5%-10% reduziert.
b. Um die Wassermenge des Produkts aufrechtzuerhalten, wird der Wasservorlaufdruck nach der Temperaturkorrektur um 10%-15% erhöht.
c. Erhöhung der Leitfähigkeit durch Wasserqualität (erhöhter Salzgehalt) um 5%-10%.
d. Mehrstufiges RO-System, der Druckabfall steigt in verschiedenen Stufen erheblich an.

Reinigungsmethode:
Erstens, der Systemrückstoß; Dann die Unterdruckreinigung; Mechanische Reinigung, falls erforderlich; Dann chemische Reinigung; Die Bedingungen können Ultraschallreinigung sein; Die Online-Reinigung von elektrischen Feldern ist eine gute Methode, aber sie ist teuer. Da die chemische Reinigungswirkung besser ist, sind die restlichen Methoden nicht einfach zu erreichen, und das von verschiedenen Anbietern angebotene Medikament unterscheidet sich in Name und Verwendung, aber sein Prinzip ist ungefähr dasselbe. So setzt unser Unternehmen jetzt zum Beispiel die Membranreiniger MC2 und MA10 ein.


Die Reinigungsschritte sind wie folgt:
Reinigung einstufiges System:
(1) Reinigungslösung konfigurieren;
(2) Reinigungslösung mit geringem Durchfluss;
(3) Zyklus;
(4) Einweichen;
(5) Pumpenzirkulation mit hohem Durchfluss;
(6) Spülen;
(7) Starten Sie das System neu.
Reinigungen für besondere Schadstoffe sind: Reinigung von Sulfatkalk, Reinigung von Karbonatstein, Reinigung von Eisen- und Manganverschmutzung, Reinigung von organischer Verschmutzung.



Viertens, angemessene Pflege der Folie
Wartung neuer RO-Membranen Neue RO-Membranelemente werden in der Regel mit 1 %iger NaHSO3- und 18 %iger Glycerinlösung getränkt und in versiegelten Plastikbeuteln gelagert. Für den Fall, dass die Plastiktüte nicht zerbrochen wird, wird sie etwa 1 Jahr gelagert und hat keinen Einfluss auf ihre Lebensdauer und Leistung. Wenn die Plastiktüte geöffnet wird, sollte sie so schnell wie möglich verwendet werden, um nachteilige Auswirkungen auf die Komponenten durch die Oxidation von NaHSO3 an der Luft zu vermeiden. Daher sollte die Membran vor dem Gebrauch so weit wie möglich geöffnet werden. In der produktionsfreien Zeit ist die Wartung der Umkehrosmoseanlage ein wichtigeres Thema.
Dies kann wie folgt erfolgen.
(1) Das System wird für einen kurzen Zeitraum (1-3 Tage) abgeschaltet: Vor dem Herunterfahren wird das System 14 bis 16 Minuten lang mit niedrigem Druck (0,2-0,4 MPa) und großem Durchfluss (etwa gleich der Wasserproduktion des Systems) gewaschen. Behalten Sie den gewohnten natürlichen Durchfluss bei und lassen Sie das Wasser in den dicken Kanal fließen.

(2) Das System ist länger als eine Woche außer Betrieb (die Umgebungstemperatur liegt über 5 ° C) : Vor dem Herunterfahren wird das System bei niedrigem Druck (0,2-0,4 MPa) und der großen Durchflussrate (etwa gleich der Wasserproduktion des Systems (Waschen, die Zeit beträgt 14 bis 16 Minuten; Die chemische Reinigung erfolgt gemäß der Methode der chemischen Reinigung des Systems in der Bedienungsanleitung der Umkehrosmoseanlage; Spülen Sie nach der chemischen Reinigung die Umkehrosmosemembran aus. Bereiten Sie 0,5% ige Formalinlösung vor, geben Sie sie bei niedrigem Druck in das System ein und zirkulieren Sie sie 10 Minuten lang; Schließen Sie die Ventile aller Systeme und dichten Sie sie ab. Wenn das System länger als 10 Tage außer Betrieb ist, muss die Formalinlösung alle 10 Tage ausgetauscht werden.

(3) Die Umgebungstemperatur liegt unter 5 ° C: Vor dem Herunterfahren wird das System 14 bis 16 Minuten lang mit niedrigem Druck (0,2-0,4 MPa) und großer Durchflussmenge (etwa gleich der Wasserproduktion des Systems) gewaschen. An dem Ort, an dem Bedingungen herrschen, kann die Umgebungstemperatur auf mehr als 5 ° C erhöht werden und dann gemäß der Methode von 1 die Systemwartung durchgeführt werden. Wenn die Umgebungstemperatur bedingungslos angehoben wird, fließt das Wasser mit einem niedrigen Druck (0,1 MPa) und einer Durchflussrate von 1/3 des vom System produzierten Wassers für eine lange Zeit, um ein Einfrieren der Umkehrosmosemembran zu verhindern und sicherzustellen, dass das System 2 Stunden am Tag läuft. Entfernen Sie nach den Methoden von (2) und (3) in 1 nach der Reinigung der Umkehrosmosemembran die Umkehrosmosemembran, bringen Sie sie an einen Ort, an dem die Umgebungstemperatur mehr als 5 ° C beträgt, weichen Sie sie in der vorbereiteten 0,5% igen Formalinlösung ein, drehen Sie sie alle zwei Tage um und das Wasser in der Systemleitung sollte sauber abgelassen werden, um Schäden am System durch Vereisung zu vermeiden.



Vermeiden Sie den Membranbetrieb unter hohem Druck
Während des An- und Abfahrens befindet sich Restgas im System, wodurch das System unter hohem Druck arbeitet. Die Manometer an der Vorder- und Rückseite des Filters werden zur Überwachung des Druckabfalls des Filterelements verwendet, während die primären und letzten Manometer zur Überwachung des Druckabfalls der RO-Membrananordnung verwendet werden. Stellen Sie das Einlassventil und das Konzentrationsventil ein, um den Betriebsdruck und die Rückgewinnungsrate sicherzustellen. Wenn der Wasserdurchfluss oder die Gesamtdurchflussrate während des Betriebs abnimmt oder die Druckdifferenz zwischen der Primär- und der Zwischenstufe im Vergleich zum Erstbetrieb der Druckdifferenz erheblich zunimmt (basierend auf den Daten der Erstinbetriebnahme der neuen Umkehrosmosemembrankomponente), muss das System gespült oder gereinigt werden, um die Sicherheit und Integrität der Membrankomponente zu gewährleisten.

(1) Nach dem Entleeren des Geräts wird bei einem erneuten Betrieb das Gas nicht abgelassen und der Druck wird schnell erhöht. Die verbleibende Luft sollte unter dem Druck des Systems abgelassen werden und dann den Druckbetrieb allmählich erhöhen.
(2) Wenn die Verbindung zwischen der Vorbehandlungsanlage und der Hochdruckpumpe nicht abgedichtet oder undicht ist (insbesondere der Mikronfilter und die anschließende Leckage in der Rohrleitung), wenn die Wasserzufuhr vor der Behandlung nicht ausreicht, z. B. wenn der Mikronfilter verstopft ist, wird an der Stelle, an der die Dichtung nicht gut ist, etwas Luft in das Vakuum gesaugt. Der Mikronfilter sollte gereinigt oder ausgetauscht werden, um sicherzustellen, dass die Rohrleitung nicht undicht wird.
(3) Ob der Betrieb jeder laufenden Pumpe normal ist, ob die Durchflussmenge mit dem angegebenen Wert übereinstimmt und mit der Pumpenbetriebskurve verglichen wird, um den Betriebsdruck zu bestimmen.

Achten Sie auf den Abschaltvorgang
(1) Schnelle Druckentlastung ohne gründliches Spülen beim Abschalten. Da die Konzentration anorganischer Salze auf der konzentrierten Wasserseite der Folie höher ist als die von Rohwasser, ist es leicht, die Folie zu verkalken und zu verschmutzen. Wenn Sie zum Abschalten bereit sind, reduzieren Sie den Druck allmählich auf etwa 3 bar und spülen Sie ihn 14 bis 16 Minuten lang mit vorbehandeltem Wasser aus.
(2) Bei der Vorbereitung des Herunterfahrens führt die Zugabe chemischer Reagenzien dazu, dass das Mittel in der Membran und der Membranhülle verbleibt, was zu einer Membranverschmutzung führt und die Lebensdauer der Membran beeinträchtigt. Die Dosierung sollte gestoppt werden.

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