วิธีลดความเสียหายทางเคมีต่อเมมเบรน RO ในระบบ RO

ในบทความก่อนหน้านี้ เราได้แนะนำความเสียหายทางกายภาพที่อาจเกิดขึ้นกับเมมเบรน RO ในระหว่างการทำงานของระบบ รวมถึงวิธีการหลีกเลี่ยงความเสียหายดังกล่าว การทำงานที่เหมาะสมสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานของเมมเบรนได้

"ความเสียหายทางเคมี" หมายถึงความเสียหายที่เกิดกับองค์ประกอบเมมเบรน RO จากการกระทำทางเคมี ความเสียหายทางเคมีบางประเภทจะทำลายชั้นแยกเกลือออกจากเมมเบรนโดยตรง เมื่อมันเกิดขึ้น ความเสียหายนั้นไม่สามารถรักษาให้หายขาดและถาวรได้ และทางแก้ไขเดียวคือการเปลี่ยนองค์ประกอบเมมเบรน RO ความเสียหายทางเคมีประเภทอื่นๆ สามารถบรรเทาได้ด้วยการทำความสะอาดด้วยสารเคมีเพื่อฟื้นฟูประสิทธิภาพของเมมเบรนในระดับหนึ่ง

1.1

ชั้นแยกเกลือออกจากองค์ประกอบเมมเบรน RO อาจได้รับความเสียหายจากสารออกซิไดซ์อย่างแรง เช่น คลอรีนตกค้างและฮาโลเจนอื่นๆ เมื่อเติมโซเดียมไฮโปคลอไรต์มากเกินไปลงในน้ำดิบ แต่เติมสารรีดิวซ์ไม่เพียงพอก่อนระบบ RO คลอรีนที่ตกค้างจะเข้าสู่ระบบ RO และทำให้เกิดความเสียหายต่อองค์ประกอบเมมเบรนจากออกซิเดชัน

1.2

หากใช้ไส้กรองถ่านกัมมันต์นานเกินไป ความสามารถในการดูดซับจะลดลง หรือหากทำงานเกินอัตราการไหลที่ออกแบบไว้ คลอรีนที่ตกค้างอาจผ่านและเข้าสู่ระบบ RO ทำให้เกิดความเสียหายต่อออกซิเดชันกับองค์ประกอบของเมมเบรน

1.3

เมื่อ UF (อัลตราฟิลเตรชัน) และ RO ใช้ระบบการทำความสะอาดด้วยสารเคมีและท่อเดียวกัน หากใช้โซเดียมไฮโปคลอไรต์ในการทำความสะอาด UF และท่อไม่ได้ถูกล้างหรือเปลี่ยนใหม่อย่างทั่วถึง สารละลายทำความสะอาดที่ตกค้างอาจเข้าสู่ระบบ RO และทำให้เกิดออกซิเดชันของเมมเบรน

1.4

การจ่ายสารเคมีออกซิไดซ์อย่างแรงที่ไม่ถูกต้องหรือการใช้สารเคมีที่ไม่เข้าเกณฑ์ (เช่น สารต้านตะกาแลนท์คุณภาพต่ำ-หรือสารกำจัดศัตรูพืชที่ไม่เป็นไปตาม-การออกซิไดซ์ที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด{{2}) อาจส่งผลให้สารเคมีเหล่านี้เข้าสู่ระบบ RO ผ่านอุปกรณ์จ่ายสารและท่อ ทำให้เกิดออกซิเดชันหรือการปนเปื้อนขององค์ประกอบของเมมเบรน

1.5

การใช้สารเคมีออกซิไดซ์ที่แรงในระหว่างการทำความสะอาดด้วยสารเคมี (เช่น การใช้โซเดียมไฮโปคลอไรต์โดยไม่ได้ตั้งใจในการทำความสะอาดเมมเบรน RO) อาจส่งผลโดยตรงในการทำให้ส่วนประกอบเมมเบรน RO ทั้งชุดเสียหาย ทำให้เกิดการสูญเสียทางเศรษฐกิจอย่างมีนัยสำคัญ

1.6

การใช้น้ำที่มีคลอรีนตกค้าง (เช่น น้ำประปา) สำหรับการล้างด้วยแรงดันต่ำ-ยังอาจทำให้เกิดความเสียหายจากออกซิเดชันอย่างต่อเนื่องได้ ตัวอย่างเช่น ในโครงการหนึ่ง เมมเบรน RO ประสบปัญหาการปฏิเสธเกลือลดลงถึง 90% ภายในเวลาเพียงสองสัปดาห์เนื่องจากการชะล้างด้วยน้ำประปา

เมื่อน้ำป้อน RO มีคอลลอยด์หรืออินทรียวัตถุจำนวนมาก ค่า SDI จะเกินมาตรฐานอย่างมาก ส่งผลให้ความแตกต่างของแรงดันของตัวกรองแบบตลับเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและต้องเปลี่ยนบ่อยครั้ง เมื่อคอลลอยด์หรืออินทรียวัตถุรั่วไหลเข้าสู่ระบบ RO พวกมันจะถูกกักไว้โดย-ส่วนประกอบเมมเบรนส่วนหน้า ทำให้เกิดแรงดันที่แตกต่างกันเพิ่มขึ้น แรงดันป้อนเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และการไหลของเพอมิเอตลดลง

เนื่องจากอินทรียวัตถุสามารถให้สารอาหารสำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ได้ ความเปรอะเปื้อนของสารอินทรีย์จึงอาจนำไปสู่การปนเปื้อนของแบคทีเรียและจุลินทรีย์ตามมาด้วย

ภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่เหมาะสม (20–35 องศา) และสารอาหารที่เพียงพอ แบคทีเรียและจุลินทรีย์สามารถสืบพันธุ์และเติบโตได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งแสดงให้เห็นการเติบโตแบบทวีคูณ การปนเปื้อนของจุลินทรีย์มักเกิดขึ้นในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน และจะบรรเทาลงในช่วงฤดูหนาว

ในบางโครงการ หลังจากเกิดเหตุการณ์ออกซิเดชัน ผู้ปฏิบัติงานกลัวที่จะใช้โซเดียมไฮโปคลอไรต์และแทนที่จะใช้สารรีดิวซ์เกินขนาดที่ทางเข้า RO เพื่อควบคุมค่า ORP (ขณะทดสอบระดับคลอรีนตกค้าง) แม้ว่าคลอรีนตกค้างอาจเป็นไปตามมาตรฐาน แต่สารรีดิวซ์ที่มากเกินไปสามารถสร้างสภาวะไร้ออกซิเจน ซึ่งส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียไร้ออกซิเจนแทน

สำหรับลูกค้าในอุตสาหกรรมอาหาร การปนเปื้อนของจุลินทรีย์ถือเป็นเรื่องปกติมาก เมื่อเกิดการปนเปื้อน จำนวนแบคทีเรียทั้งหมดและตัวชี้วัดต่างๆ เช่นPseudomonas aeruginosaอาจเกินมาตรฐานทำให้การผลิตตามปกติเป็นไปไม่ได้และมีผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพน้ำและประสิทธิภาพของโรงงาน

นอกจากนี้ระบบ RO ในอุตสาหกรรมอาหารมักมีการสตาร์ทและหยุดทำงานบ่อยครั้ง หากไม่ทำการล้างด้วยแรงดันต่ำ-หลังจากปิดเครื่องเป็นเวลานาน สารอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นและเกลืออนินทรีย์ในด้านที่มีความเข้มข้นจะกลายเป็นสารอาหารสำหรับจุลินทรีย์ ซึ่งนำไปสู่การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์อย่างรวดเร็ว

เพื่อลดผลกระทบของการปนเปื้อนของจุลินทรีย์บนเมมเบรน สามารถใช้เมมเบรน RO ที่ป้องกัน-การเปรอะเปื้อนได้ เช่น ซีรีส์เมมเบรนป้องกันการเปรอะเปื้อนของ YIME-

หากมีการจ่าย PAM (โพลีอะคริลาไมด์) มากเกินไปในระบบปรับสภาพและไม่ได้ตกตะกอนเต็มที่ อาจเข้าสู่ระบบเมมเบรนได้ หากมีระบบอัลตราฟิลเตรชัน ขั้นแรกจะทำให้ระบบ UF เหม็น จากนั้นจึงผ่านเข้าไปทำให้ตัวกรองคาร์ทริดจ์เหม็น และเข้าสู่ระบบเมมเบรน RO ในที่สุด

การเปรอะเปื้อนประเภทนี้ยากต่อการกำจัดด้วยการทำความสะอาดหรือชะล้างด้วยสารเคมีแบบเดิมๆ แม้ว่าประสิทธิภาพจะกลับคืนมาบางส่วน แต่ก็ไม่สามารถกลับคืนสู่สถานะเดิมขององค์ประกอบเมมเบรนได้

พื้นผิวเมมเบรน RO มีประจุลบและมีแนวโน้มที่จะดูดซับแคตไอออน ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้ PAM ประจุบวก เมื่อใช้ PAM ต้องหลีกเลี่ยงการให้ยาเกินขนาด และควรทำการทดสอบขวดเพื่อกำหนดปริมาณที่เหมาะสม

การปรับขนาดอนินทรีย์เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่พบบ่อยที่สุดในระบบเมมเบรน โดยปกติจะเกิดขึ้นที่ส่วนประกอบเมมเบรนส่วนท้าย-ในขั้นตอนที่สองหรือสามของระบบ RO เนื่องจากน้ำป้อนในขั้นตอนเหล่านี้ถูกทำให้เข้มข้นโดยองค์ประกอบเมมเบรนต้นน้ำแล้ว ตัวอย่างเช่น เมื่ออัตราการคืนสภาพโดยรวมคือ 75% ความเข้มข้นของเกลืออาจเพิ่มขึ้นประมาณสี่เท่า เมื่อความเข้มข้นของไอออนบางตัวเกินกว่าความสามารถในการละลายได้ จะทำให้เกิดสเกล

หลังจากเกิดตะกรัน คุณสามารถใช้วิธีการต่างๆ เช่น การตรวจสอบด้วยสายตา การวิเคราะห์คุณภาพน้ำดิบ การทดสอบการละลายของกรดและด่าง และการวิเคราะห์องค์ประกอบ เพื่อกำหนดลักษณะของตะกรัน

ตะกรันอนินทรีย์ประเภทที่เป็นไปได้ ได้แก่ แคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมซัลเฟต แบเรียมซัลเฟต แคลเซียมฟลูออไรด์ ตะกรันซิลิกา เป็นต้น บางครั้งอาจมีตะกรันมากกว่าหนึ่งประเภทพร้อมกัน

เกล็ดคาร์บอเนตสามารถทำความสะอาดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้กรดไฮโดรคลอริกหรือกรดซิตริก อย่างไรก็ตาม สำหรับเครื่องชั่ง เช่น แคลเซียมซัลเฟต แคลเซียมฟลูออไรด์ และซิลิกา ซึ่งกำจัดออกได้ยาก สารทำความสะอาดส่วนใหญ่แสดงประสิทธิภาพที่จำกัด