Roztwór do czyszczenia membran metodą odwróconej osmozy, część 1

Roztwór do czyszczenia membran metodą odwróconej osmozy

   

1 Zanieczyszczenie i czyszczenie elementów membrany odwróconej osmozy

Po okresie normalnej pracy element membranowy odwróconej osmozy zostaje zanieczyszczony zawieszonymi ciałami stałymi lub nierozpuszczalnymi solami, które mogą znajdować się w wodzie zasilającej. Najczęstszymi z tych zanieczyszczeń są wytrącanie węglanu wapnia, wytrącanie siarczanu wapnia i metale (żelazo, mangan, miedź, nikiel, aluminium itp. Wytrącanie tlenków, osady krzemu, nieorganiczne lub organiczne mieszaniny osadów, naturalne substancje organiczne NOM, syntetyczne substancje organiczne ( np. inhibitory/dyspergatory kamienia, kationowe polielektrolity), mikroorganizmy (glony, pleśń, grzyby) itp. Zanieczyszczenia.

Charakter i stopień zanieczyszczenia zależą od różnych czynników, takich jak jakość wody zasilającej i odzysk systemu. Zwykle zanieczyszczenie ma charakter postępujący i jeśli nie zostanie możliwie wcześnie opanowane, zanieczyszczenie spowoduje uszkodzenie elementów membrany w stosunkowo krótkim czasie. Zaleca się czyszczenie elementów membrany po potwierdzeniu zanieczyszczenia elementu membrany, przed długotrwałym przestojem lub w ramach rutynowej konserwacji.

Czyszczenie chemiczne lub mycie fizyczne jest wymagane, gdy w systemie (lub urządzeniu) odwróconej osmozy występują następujące objawy:

Przy normalnym ciśnieniu wody produkcja wody jest o 10-15% niższa niż normalna wartość;

Aby utrzymać normalną produkcję wody, ciśnienie wody zasilającej skorygowane o temperaturę zwiększa się o 10 do 15%;

Jakość produkowanej wody zmniejsza się o 10 do 15%, a przepuszczalność soli wzrasta o 10 do 15%;

Ciśnienie zasilania wodą wzrasta o 10-15%;

Różnica ciśnień pomiędzy różnymi sekcjami systemu znacznie wzrasta.

Utrzymanie stabilnych parametrów pracy dotyczy głównie przepływu produkcji wody, przeciwciśnienia produkcji wody, stopnia odzysku, temperatury i TDS. Jeżeli te parametry operacyjne ulegają wahaniom, zaleca się sprawdzenie, czy nie występują żadne zanieczyszczenia lub czy faktyczne działanie odwróconej osmozy jest normalne przy założeniu zmian kluczowych parametrów operacyjnych.

Podstawową metodą sprawdzenia, czy element membranowy nie uległ zanieczyszczeniu, jest ogólna wydajność układu monitorowania rozrządu. Oddziaływanie zanieczyszczeń na elementy membrany jest stopniowe, a wielkość oddziaływania zależy od charakteru zanieczyszczenia. Tabela 1 „Charakterystyka zanieczyszczeń membraną odwróconej osmozy i metody ich usuwania” zawiera listę powszechnych zjawisk zanieczyszczeń i odpowiadających im metod oczyszczania.

W przypadku zanieczyszczonej membrany odwróconej osmozy cykl czyszczenia zależy od aktualnej sytuacji na miejscu. Zaleca się, aby normalny cykl czyszczenia odbywał się co 3-12 miesięcy.

Jeżeli element membranowy jest tylko nieznacznie zanieczyszczony, ważne jest jego oczyszczenie. Silne zanieczyszczenia mogą utrudniać efekt czyszczenia, utrudniając przenikanie środków chemicznych do zanieczyszczonej warstwy.

Rodzaj zanieczyszczeń i sposób ich czyszczenia należy wybrać w zależności od stopnia zanieczyszczenia miejsca. W skomplikowanej sytuacji, gdy występuje jednocześnie kilka rodzajów zanieczyszczeń, metodą czyszczenia jest naprzemienne czyszczenie płynem czyszczącym o niskim i wysokim pH (o wysokim pH należy czyścić najpierw po niskim pH).

Tabela 1 Charakterystyka zanieczyszczeń membrany odwróconej osmozy i metody ich usuwania

Zanieczyszczone gatunki

Gdzie to może się zdarzyć

Spadek ciśnienia

Ciśnienie zasilania wodą

Szybkość transmisji soli

Tlenki metali (Fe, Mn, Cu, Ni, Zn)

Jednostopniowy, czołowy element membranowy

Nagły wzrost

Nagły wzrost

Nagły wzrost

Koloid (mieszaniny organiczne i nieorganiczne)

Jednostopniowy, czołowy element membranowy

stopniowo zwiększać

stopniowo zwiększać

Łagodny wzrost

Skala mineralna (Ca, Mg, Ba, Sr)

Etap końcowy, najbardziej wysunięty element membrany

Umiarkowany wzrost

Łagodny wzrost

Generalnie zwiększ

Polimerowy osad krzemowy

Etap końcowy, najbardziej wysunięty element membrany

Generalnie zwiększ

zwiększyć

Generalnie zwiększ

Zanieczyszczenie biologiczne w dowolnym miejscu oznacza zwykle znaczny wzrost elementów membrany czołowej.

Zanieczyszczenia organiczne (nierozpuszczalny NOM) wszystkie segmenty stopniowo rosną, rosną, maleją

Zanieczyszczenie inhibitorem kamienia

Drugi najpoważniejszy

Generalnie zwiększ

zwiększyć

Generalnie zwiększ

Uszkodzenia oksydacyjne (Cl 2, Ozon, KmnO 4 )

Jeden z najpoważniejszych

Generalnie zwiększ

Niżej

zwiększyć

Uszkodzenia hydrolityczne (poza zakresem pH)

Wszystkie segmenty

Generalnie niższe

Niżej

zwiększyć

Uszkodzenia spowodowane ścieraniem (toner)

Jeden z najpoważniejszych

Generalnie niższe

Niżej

zwiększyć

Wyciek pierścienia uszczelniającego (wewnętrzna rura łącząca lub adapter)

Nieregularne, zwykle przy adapterze dopływu wody

Generalnie niższe

Generalnie niższe

zwiększyć

Wyciek fartucha (spowodowany przeciwciśnieniem produkowanej wody), najpoważniejszy okres, ogólny spadek, ogólny spadek, wzrost

Nieszczelność fartucha (spowodowana zamknięciem zaworu dopływu wody podczas czyszczenia lub płukania) Wzrost elementu końcowego (zwiększone zanieczyszczenia początkowe i zwiększona różnica ciśnień)

2 Analiza sytuacji zanieczyszczeń

Skala węglanu wapnia:

Skala węglanu wapnia jest skalą mineralną. Gdy zawiedzie system dodawania inhibitora kamienia/dyspergatora lub gdy zawiedzie system regulacji kwasowego pH i wzrośnie pH wody zasilającej, może osadzać się kamień węglanu wapnia. Niezwykle konieczne jest jak najwcześniejsze wykrycie kamienia węglanowego wapnia, aby zapobiec uszkodzeniu elementu membrany przez uszkodzenie kryształów osadzonych na powierzchni warstwy folii. Wczesne wykrycie kamienia węglanu wapnia można usunąć poprzez zmniejszenie pH wody zasilającej do 3 ~ 5 i pozostawienie jej na 1-2 godzinach. W przypadku kamienia z węglanu wapnia o długim czasie osadzania można go usunąć poprzez przemycie roztworem kwasu cytrynowego o niskim pH.

Siarczan wapnia, siarczan baru, skala siarczanu baru:

Kamień siarczanowy to kamień mineralny, który jest znacznie twardszy niż kamień węglanu wapnia i nie jest łatwy do usunięcia. Kamień siarczanowy może się osadzać w przypadku awarii układu dodawania inhibitora kamienia/dyspergatora lub w przypadku dodania kwasu siarkowego w celu dostosowania pH. Firma uważa, że ​​wczesne wykrycie kamienia siarczanowego jest niezbędne, aby zapobiec uszkodzeniom kryształów elementów membrany osadzonych na powierzchni membrany. Siarczan baru i siarczan baru są trudne do usunięcia, ponieważ trudno je rozpuścić w prawie wszystkich roztworach czyszczących, dlatego należy zachować szczególną ostrożność, aby zapobiec tworzeniu się takiego kamienia.

Zanieczyszczenie tlenkiem/wodorotlenkiem metalu:

Typowe tlenki i wodorotlenki metali są zanieczyszczone żelazem, cynkiem, manganem, miedzią, aluminium i tym podobnymi. Tworzenie się tego kamienia może być spowodowane korozją rurociągów sprzętu, zbiornika (zbiornika) lub utlenionymi jonami metali, chlorem, ozonem, potasem, nadmanganianem w powietrzu lub filtracją przed obróbką wstępną. W systemie wykorzystuje się koagulant żelazowy lub aluminiowy.

Skala polimeryzowanego krzemu:

Osad żelu silikonowego powstaje na skutek przesycenia rozpuszczalnego krzemu i polimeru i jest bardzo trudny do usunięcia. Należy zauważyć, że to zanieczyszczenie krzemem różni się od zanieczyszczenia brył żelu krzemionkowego. Zanieczyszczenie żelem krzemionkowym może być spowodowane połączeniem z wodorotlenkami metali lub substancjami organicznymi. Usunięcie kamienia krzemionkowego jest trudne i można zastosować tradycyjne chemiczne metody czyszczenia. Jeżeli tradycyjna metoda nie rozwiąże problemu usunięcia kamienia, prosimy o kontakt z działem technicznym firmy. W niektórych projektach z powodzeniem wykorzystano istniejące chemiczne środki czyszczące, takie jak fluorek amonu, ale podczas ich stosowania należy wziąć pod uwagę ryzyko operacyjne i uszkodzenie sprzętu.

Zanieczyszczenia koloidalne:

Koloidy to substancje nieorganiczne zawieszone w wodzie lub cząstki mieszaniny organicznej i nieorganicznej, które nie wytrącają się pod wpływem swojej grawitacji. Koloid zazwyczaj zawiera jeden lub więcej z następujących głównych składników, takich jak żelazo, glin, krzem, siarka lub substancje organiczne.

Zanieczyszczenie nierozpuszczalną naturalną materią organiczną (NOM):

Nierozpuszczalna naturalna materia organiczna (NOM™ Natural Organic Matter) powstaje zwykle w wyniku rozkładu składników odżywczych w wodach powierzchniowych lub wodach głębinowych. Mechanizm chemiczny zanieczyszczeń organicznych jest złożony, a głównym składnikiem organicznym jest kwas humusowy lub kwas fulwowy. Adsorpcja nierozpuszczalnego NOM na powierzchni membrany może spowodować szybkie zanieczyszczenie elementu membrany RO, a gdy już nastąpi absorpcja, rozpoczyna się proces stopniowego tworzenia się żelu lub bloku zanieczyszczeń.

Odkładanie się drobnoustrojów:

Osady organiczne powstają w wyniku śluzu bakteryjnego, grzybów, pleśni itp., które są trudne do usunięcia, zwłaszcza jeśli droga wody zasilającej jest całkowicie zablokowana. Zablokowanie kanału doprowadzającego wodę utrudnia wystarczająco równomierne przedostawanie się oczyszczonej wody dopływającej do elementu membranowego. Aby zahamować dalszy rozwój takich osadów, ważne jest nie tylko czyszczenie i konserwacja systemu RO, ale także czyszczenie wstępnej obróbki, rurociągów i końcówek. W przypadku stosowania sterylizacji oksydacyjnej elementów membran prosimy o kontakt z naszym działem wsparcia technicznego w celu stosowania atestowanych środków grzybobójczych.

3 Dobór i zastosowanie płynu czyszczącego

Na wybór odpowiedniego chemicznego środka czyszczącego i rozsądnego środka czyszczącego wpływa wiele czynników. W pierwszej kolejności musimy skontaktować się z serwisem firmy, aby określić główne zanieczyszczenia i wybrać odpowiedni chemiczny środek czyszczący. Czasami w przypadku konkretnego zanieczyszczenia lub sytuacji skażenia należy użyć specjalnego chemicznego środka czyszczącego producenta chemikaliów RO, zgodnie z działaniem produktu i instrukcjami dostarczonymi przez dostawcę farmaceutycznego. W niektórych przypadkach pojedynczy element membrany, który został zanieczyszczony, można wyjąć z jednostki odwróconej osmozy w celu przeprowadzenia testów i testów czyszczenia w celu ustalenia odpowiedniego protokołu chemicznego i czyszczenia.

Aby osiągnąć efekt czyszczenia, czasami do czyszczenia kombinowanego stosuje się różne chemiczne środki czyszczące.

Typową procedurą jest najpierw oczyszczenie minerałów w niskim zakresie pH, usunięcie zanieczyszczeń z kamienia mineralnego, a następnie przemycie ich wysokim pH w celu usunięcia materii organicznej. Niektóre roztwory czyszczące zawierają detergenty, które pomagają usunąć poważne zanieczyszczenia biologiczne i organiczne, podczas gdy inne środki, takie jak chelaty EDTA, mogą być stosowane w celu ułatwienia usuwania koloidów, substancji organicznych, mikroorganizmów i kamienia siarczanowego.

Należy zwrócić szczególną uwagę na fakt, że w przypadku wybrania niewłaściwych metod czyszczenia chemicznego i środków chemicznych, zanieczyszczenie będzie się pogłębiać.

4 Kryteria doboru i stosowania chemicznych środków czyszczących

Należy najpierw upewnić się, że zastosowany specjalny środek chemiczny posiada certyfikat firmy i spełnia wymagania dotyczące komponentów membranowych firmy. Instrukcje/sugestie dostawcy farmaceutycznego nie powinny być sprzeczne z parametrami czyszczenia i określonymi rodzajami środków chemicznych zalecanymi przez firmę w niniejszym biuletynie technicznym;

Jeśli używasz określonej substancji chemicznej, upewnij się, że jest ona wymieniona w biuletynie obsługi technicznej firmy i spełnia wymagania naszych komponentów membranowych (skonsultuj się z firmą);

Dopełnieniem metody czyszczenia jest metoda łączona, obejmująca odpowiednie parametry czyszczenia, takie jak pH, temperatura i czas kontaktu, które pomogą wzmocnić efekt czyszczenia;

Czyszczenie w odpowiedniej temperaturze, aby uzyskać najlepszą skuteczność czyszczenia i przedłużyć żywotność elementu membranowego;

Czyszczenie przy minimalnej liczbie czasów kontaktu chemicznego jest korzystne dla wydłużenia żywotności membrany;

Ostrożnie dostosuj zakres pH od niskiego do wysokiego, aby przedłużyć żywotność elementu membranowego. Zakres pH wynosi 2 ~ 12 (nie przekraczać);

Typową i najskuteczniejszą metodą czyszczenia jest czyszczenie od roztworu o niskim pH do roztworu o wysokim pH. Jednakże czyszczenia zanieczyszczonych olejem elementów membrany nie można rozpocząć od niskiego pH, ponieważ przy niskim pH olej twardnieje;

Kierunki przepływu czyszczenia i płukania powinny być zachowane w tym samym kierunku;

Podczas czyszczenia wielostopniowego urządzenia do odwróconej osmozy najskuteczniejszą metodę czyszczenia dzieli się na sekcje, dzięki czemu można kontrolować natężenie przepływu czyszczenia i stężenie roztworu czyszczącego, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń z przedniego stopnia do dalszego elementu membranowego ;

Spłukiwanie detergentu wodą produktową o wyższym pH zmniejsza powstawanie piany;

Jeżeli system został zanieczyszczony biologicznie, po czyszczeniu należy rozważyć dodanie etapu chemicznego czyszczenia biocydem. Fungicyd należy przyjąć bezpośrednio po umyciu lub można go dodawać w sposób ciągły (np. raz w tygodniu) w określonej dawce w trakcie wybiegu. Należy potwierdzić, że zastosowany środek grzybobójczy jest kompatybilny z elementem membrany, nie stwarza zagrożenia dla zdrowia człowieka i może niewielkim kosztem skutecznie kontrolować aktywność biologiczną;

Aby zapewnić bezpieczeństwo, podczas rozpuszczania chemikaliów należy pamiętać, aby powoli dodawać chemikalia do wystarczającej ilości wody i jednocześnie mieszać;

Ze względów bezpieczeństwa nie wolno mieszać kwasów z materiałami żrącymi (żrącymi). Dokładnie spłucz pozostały chemiczny roztwór czyszczący z systemu RO przed użyciem kolejnego roztworu.

5 wybór roztworu czyszczącego

Tabela 2 - Skład konwencjonalnego roztworu czyszczącego Dostarczony roztwór czyszczący polega na dodaniu określonej masy (lub objętości) środków chemicznych do 100 galonów (379 litrów) czystej wody (wody z produktu RO lub wody niezawierającej chloru). Roztwór przygotowuje się w proporcji ilości użytej chemii i ilości użytej wody. Rozpuszczalnikiem jest woda po RO lub woda dejonizowana, wolna od chloru i twardości. Zanim roztwór czyszczący dostanie się do elementu membranowego należy dokładnie wymieszać, wyregulować pH do wartości docelowej i ustabilizować temperaturę zgodnie z wartością docelową. Konwencjonalne metody czyszczenia opierają się na cyklicznym czyszczeniu chemicznym roztworem czyszczącym przez jedną godzinę i opcjonalnym moczeniu chemicznym przez godzinę.

Tabela 2 Konwencjonalny skład roztworu czyszczącego (w przeliczeniu na 100 galonów, czyli 379 litrów)

Płyn czyszczący

Główny składnik

Apteka

Roztwór czyszczący pH

Maksymalna temperatura płynu czyszczącego

1

Kwas cytrynowy (100% proszek)

17,0 funtów (7,7 kg)

Dostosuj pH do 3,0~4,0 za pomocą wody amoniakalnej

40 stopni C

2

Kwas solny (HCl) (gęstość 22 Baume lub stężenie 36%)

0,47 galona (1,8 litra)

Powoli dodawać kwas solny, aby doprowadzić pH do 2,5, zwiększyć pH wodorotlenkiem sodu

35 stopni

3

Wodorotlenek sodu (100% proszek) lub (50% płyn)

{{0}},83 funta (0,38 kg) 0,13 galona (0,5 litra)

Powoli dodawać wodorotlenek sodu, aby doprowadzić pH do 11,5 i obniżyć pH kwasem solnym.

30 stopni C

6 Wprowadzenie konwencjonalnego rozwiązania czyszczącego

[Rozwiązanie 1]

2.0% (W) roztwór czyszczący kwasu cytrynowego (C6H8O7) o niskim pH. Jest bardzo skuteczny w usuwaniu nieorganicznych osadów soli (takich jak kamień węglanu wapnia, siarczanu wapnia, siarczanu baru, siarczan baru itp.), tlenków/wodorotlenków metali (żelaza, manganu, miedzi, niklu, aluminium itp.) i nieorganicznych koloidy.

[Rozwiązanie 2]

0.5% (W) roztwór czyszczący kwasu solnego o niskim pH, stosowany głównie do usuwania kamienia nieorganicznego (takiego jak kamień węglanu wapnia, siarczan wapnia, siarczan baru, siarczan baru itp.), tlenków/wodorotlenków metali (żelaza , mangan, miedź, nikiel, aluminium itp. oraz koloidy nieorganiczne.Ten roztwór czyszczący jest silniejszy niż roztwór 1, ponieważ kwas solny (HCl) jest mocnym kwasem.

[Rozwiązanie 3]

0.1% (W) roztwór czyszczący o wysokim pH, wodorotlenek sodu. Służy do usuwania zgorzeliny polimerowo-krzemowej. Balsam ten jest stosunkowo silnym, alkalicznym roztworem czyszczącym.