ในการใช้งานเมมเบรน RO เรามักจะเห็นข้อกำหนด SDI ที่ระบุไว้ในสภาวะน้ำป้อน แล้ว SDI คืออะไรกันแน่?
SDI (ดัชนีความหนาแน่นของตะกอน) เป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในการประเมินคุณภาพน้ำ แสดงถึงปริมาณอนุภาค คอลลอยด์ และสารอื่นๆ ในน้ำที่อาจทำให้เกิดการเปรอะเปื้อนหรืออุดตันในอุปกรณ์ทำน้ำให้บริสุทธิ์
ในระบบบำบัดน้ำแบบรีเวอร์สออสโมซิส (RO) SDI เป็นตัวบ่งชี้สำคัญสำหรับการประเมินคุณภาพน้ำป้อน RO และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อตรวจสอบว่าระบบบำบัดน้ำเสียล่วงหน้าผลิตน้ำที่ตรงตามข้อกำหนดทางเข้า RO หรือไม่ ค่า SDI มีผลกระทบโดยตรงต่อเสถียรภาพในการทำงานและอายุการใช้งานของเมมเบรน RO โดยตรงและมีนัยสำคัญ
วิธีทดสอบ SDI
โดยทั่วไป SDI หมายถึง SDI₁₅ ซึ่งวัดในระยะเวลาการกรอง 15 นาที ตามคู่มือการออกแบบเมมเบรน ค่า SDI จะต้องต่ำกว่า 5
เงื่อนไขการทดสอบ:
- เส้นผ่านศูนย์กลางแผ่นกรอง : 47 มม
- ขนาดรูพรุนเฉลี่ย: 0.45 μm
- แรงดันในการกรอง: 0.21 MPa
ขั้นตอนการทดสอบ:
- กรองตัวอย่างน้ำด้วยแรงดันคงที่
- บันทึกเวลาที่ต้องใช้ในการกรองน้ำ 500 มล. ที่จุดเริ่มต้น (t₀)
- กรองต่อเป็นเวลา 15 นาที
- บันทึกเวลาที่ต้องใช้ในการกรองน้ำอีก 500 มล. (t₁₅)
สูตรการคำนวณ SDI:
การตีความผลลัพธ์ SDI
ในระหว่างการทดสอบ อนุภาค คอลลอยด์ และแบคทีเรียส่วนใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.45 μm จะยังคงอยู่บนพื้นผิวเมมเบรน เมื่อสารเหล่านี้สะสม ความสามารถในการซึมผ่านของน้ำของเมมเบรนจะลดลง และเวลาที่ต้องใช้ในการกรองน้ำในปริมาณเท่าเดิมจะเพิ่มขึ้น ดังนั้น:
- เสื้อ₀ / t₁₅ < 1
- ยิ่งความเข้มข้นของของแข็งแขวนลอยและสสารคอลลอยด์สูง ค่า t₀ / t₁₅ ยิ่งน้อยลง
- t₀ / t₁₅ ที่น้อยลงส่งผลให้ค่า SDI สูงขึ้น
ค่า SDI สูงสุดตามทฤษฎีคือประมาณ 6.7
ความสำคัญของ SDI ในระบบ RO
เมมเบรน RO มีประสิทธิภาพในการกำจัดคอลลอยด์ที่สูงมาก เป็นผลให้ความเข้มข้นของคอลลอยด์บนพื้นผิวเมมเบรนภายในระบบ RO เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามทิศทางการไหล
ตัวอย่างเช่น เมื่ออัตราการคืนสภาพของระบบถึง 75% ความเข้มข้นของคอลลอยด์ในน้ำป้อนของส่วนประกอบเมมเบรนระยะสุดท้าย (ในระบบ RO สอง-ระยะหรือหลาย-ระยะ) อาจสูงกว่าระยะแรกประมาณสี่เท่า
เมื่อค่า SDI สูงเกินไป จะบ่งชี้ว่ามีอนุภาค คอลลอยด์ และสารปนเปื้อนอื่นๆ ในปริมาณสูงในน้ำป้อน ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงของการเปรอะเปื้อนของเมมเบรน RO และการอุดตันอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงต้องลดค่า SDI ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้
ตามแนวทางของผู้ผลิตเมมเบรนส่วนใหญ่ SDI ของน้ำป้อน RO ที่ต้องการนั้นน้อยกว่า 5 หรือน้อยกว่า 4 เพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานของเมมเบรนมีความเสถียรและยาวนาน- SDI จึงถือว่าเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ควบคุมหลักในการออกแบบและการทำงานของระบบ RO
