So lösen Sie eine niedrige Entsalzungsrate in industriellen Reinwassersystemen – Leitfaden zur Fehlerbehebung und Optimierung

Im Bereich der industriellen Wasseraufbereitung ist eine gleichbleibend hohe Entsalzungsrate entscheidend für die Leistung der Umkehrosmoseanlage (RO). In realen Anwendungen treten jedoch häufig unerwartete Probleme auf. In diesem Artikel wird ein praktischer Fall aus einem 200 m³/h Umkehrosmoseprojekt in einem Wärmekraftwerk untersucht, bei dem das System eine signifikant niedrige Entsalzungsrate aufwies – sie fiel unter 90 %, obwohl alle Auslegungsparameter normal schienen.

Durch die Untersuchung dieses Vorfalls hoffen wir, wertvolle Erkenntnisse für Ingenieure und Anlagenbetreiber zu gewinnen, die mit ähnlichen Problemen in großen Reinwassersystemen konfrontiert sind.

Überprüfung der RO-Designparameter im Vergleich zur tatsächlichen Leistung

Das ursprüngliche Design des RO-Systems basierte auf der Aufbereitung von kalkenthärtetem Wasser, wobei die wichtigsten Speisewasserparameter wie folgt eingestellt wurden: pH 7,0–8,0, Härte <0.1 mmol/L, and conductivity <500 μS/cm. The expected desalination rate was over 98%.

Bei der Routineinspektion wurden jedoch mehrere Unstimmigkeiten festgestellt:

• Tatsächlicher pH-Wert:Erreicht bis zu 9,2
• Leitfähigkeit:Überschreitet oft 900 μS/cm
• Härte:Resthärte im Bereich von 0,4–0,6 mmol/L

Diese Abweichungen beeinträchtigten die Leistung der Membran erheblich. Insbesondere der erhöhte pH-Wert und die erhöhte Härte förderten die Ablagerungen und verringerten die Effizienz der Ionenabweisung, was zu einer Entsalzungsrate führte, die auf bis zu 86 % sank.

Wenn Sie mit ähnlichen Problemen konfrontiert sind, ist es wichtig, zunächst Ihre Echtzeit-Wasserqualität mit den Designspezifikationen Ihres Systems zu vergleichen, um frühe Warnzeichen für eine unzureichende Leistung zu erkennen.

Fehlerbehebung bei RO-Systemen: Diagnose der Ursache für niedrige Entsalzungsraten

Nach der Feststellung der Diskrepanz zwischen den tatsächlichen Speisewasserparametern und den Konstruktionsspezifikationen des RO-Systems wurde eine umfassende Diagnose eingeleitet, um die Ursachen für die sinkende Entsalzungsrate aufzudecken.

Zu den wichtigsten diagnostischen Maßnahmen gehörten:

• Prüfung der Membranintegrität:Durchgeführte Inspektionen von Druckbehältern und Salzabweisungstests, die bestätigten, dass die Membranen nicht mechanisch beschädigt wurden.
• Analyse der Wasserqualität:Getestete Härte, Alkalität und Kieselsäuregehalt, um das Risiko von Ablagerungen und Verschmutzungen zu bewerten.
• Überprüfung der Reinigungsaufzeichnungen:Bewertung der Wirksamkeit und Häufigkeit chemischer Reinigungsverfahren unter Feststellung von Anzeichen einer unzureichenden Entkalkung.
• Vergleich historischer Daten:Überprüfung der Betriebsprotokolle der letzten sechs Monate, um festzustellen, wann die Leistungseinbußen begannen.

Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass das Kernproblem die chemische Verkalkung aufgrund unzureichender Vorbehandlung und erhöhter Härte im Speisewasser war. Die Ergebnisse der Membranautopsie (sofern verfügbar) bestätigten außerdem die Verschmutzung von Calciumcarbonat und Magnesiumhydroxid.

Diese Diagnose unterstreicht, wie wichtig es ist, die Wasserqualität in Echtzeit zu überwachen und die Vorbehandlungsstrategien anzupassen, um eine langfristige Verschlechterung der Membran zu vermeiden.

So verbessern Sie die Entsalzungsrate: Praktische Optimierungsmaßnahmen

Nach gründlicher Analyse wurden mehrere Korrekturmaßnahmen empfohlen, um die Entsalzungsleistung des RO-Systems wiederherzustellen und zu verbessern:

• Verbesserung der Vorbehandlung:Integriert einen Enthärtungsprozess, um die Härte des Speisewassers zu reduzieren und Kalzium- und Magnesiumablagerungen zu verhindern. Die zusätzliche Antiscalant-Dosierung wurde auf Basis von LSI- und S&DSI-Werten optimiert.
• Upgrade des Reinigungsprotokolls:Implementierung eines häufigeren und gezielteren CIP-Zeitplans (Clean-In-Place) mit sauren und alkalischen Reinigungsmitteln, die für identifizierte Kalkablagerungen geeignet sind.
• Membran-Austausch:Ersetzte irreversibel verschmutzte Membranen bei gleichzeitiger Dokumentation von Leistungsbenchmarks für den Langzeitvergleich.
• Verbesserung des Überwachungssystems:Eingesetzte Echtzeitsensoren für Leitfähigkeit, pH-Wert und Differenzdruck, die eine frühere Erkennung von Verschmutzungstrends ermöglichen.
• Operative Ausbildung:Praktische Schulungen für Techniker, um korrekt auf Änderungen der Speisewasserbedingungen zu reagieren und optimale Systemwiederherstellungsraten aufrechtzuerhalten.

Diese Maßnahmen verbesserten nicht nur die Entsalzungsrate, sondern verlängerten auch die Lebensdauer der Membranen, reduzierten Ausfallzeiten und verbesserten die Systemstabilität. Für Pflanzen, die mit ähnlichen Problemen konfrontiert sind, kann die Anwendung dieser Strategien messbare Vorteile bringen und Leistungsverluste verhindern.

Schlussfolgerung: Lehren aus der Diagnose einer niedrigen Entsalzungsrate

Diese Fallstudie zeigte, dass selbst gut konzipierte Reinwassersysteme anfällig für Leistungseinbußen sind, die auf übersehene Ineffizienzen bei der Vorbehandlung, unzureichende Überwachung und unsachgemäße Wartung zurückzuführen sind. Durch systematische Diagnose und maßgeschneiderte Korrekturmaßnahmen wurden die Ursachen für die niedrige Entsalzungsrate identifiziert und behoben.

Zu den wichtigsten Erkenntnissen für Industriebetreiber gehören:

1. Routinemäßige Überwachung ist entscheidend:Die regelmäßige Verfolgung wichtiger Parameter wie Leitfähigkeit, Differenzdruck und Skalierungsindizes hilft, größere Ausfälle zu vermeiden.
2. Kundenspezifische Vorbehandlung:Die Eigenschaften des Speisewassers müssen das Design der Vorbehandlung leiten – generische Lösungen können zu irreversiblen Membranschäden führen.
3. Proaktive Wartung:Periodische CIP und rechtzeitiger Membranwechsel erhöhen die Betriebssicherheit und Effizienz erheblich.
4. Training bringt Renditen:Die Ausstattung der Mitarbeiter mit technischem Verständnis reduziert menschliche Fehler und gewährleistet eine schnelle Fehlerbehebung.

Indem wir diese betrieblichen Erkenntnisse teilen, wollen wir andere Fachleute für industrielle Wasseraufbereitung bei der Optimierung ihrer Umkehrosmosesysteme unterstützen. Für weitere Unterstützung oder maßgeschneiderte technische Beratung wenden Sie sich bitte anKontaktieren Sie unser Team von STARK Water.