ממברנות אוסמוזה הפוכה

יישום של ממברנות אוסמוזה הפוכה

כיצד להאריך את חיי ממברנות אוסמוזה הפוכה

החלפת ממברנה חלקית עשויה להיות מספקת
במקרים רבים, החלפת ממברנה יכולה להיות כירורגית. במקרה של זיהומים קבועים, ייתכן שהניקוי לא היה יעיל רק עם הממברנות המזוהמות החמורות ביותר, כגון ממברנות קצה הכניסה, ורק אלו יצטרכו החלפה.

כאשר היווצרות אבנית גורמת לעלייה בהפרש הלחץ של אוסמוזה הפוכה בשלב האחרון שאינו משוחזר על ידי ניקוי, יהיה צורך להחליף רק את רכיבי הממברנה בקצה התרכיז כדי לשחזר את הביצועים המקוריים.

היווצרות אבנית יכולה להתרחש במהירות אם יש כשל באמצעים המשמשים למניעת אבנית זו או אם תנאי המים צריכים להשתנות. הסיבות השכיחות כוללות כשל במשאבת הזרקה כימית או התחדשות לקויה של מרכך במעלה הזרם. סוגים רבים של אבנית יגרמו להגדלת הפרש הלחץ בשלב האחרון. ניקוי חומצי באתר לרוב יצליח אם האבנית מורכבת בעיקר מסידן פחמתי, מה שיתבטא כאשר יש עלייה משמעותית במוליכות החדיר מכלי הממברנה הפגועים. קשקשי סולפט וסיליקה מסיסים הרבה פחות מקרבונטים, ונוכחותם עלולה לגרום לצורך להחליף את ממברנות קצה התרכיז.

דרכים להאריך את חיי הממברנה
ממברנת הסרט הדק הפוליאמיד המשמשת בדרך כלל לאוסמוזה הפוכה יכולה לסבול כימיקלים אגרסיביים רבים אך בעלת סבילות מינימלית לנוכחות של חומרי חמצון כימיים חזקים במי ההזנה שלו - החשש הנפוץ ביותר הוא כלור חופשי. אפילו ריכוזים נמוכים כמו 0.05 מיליגרם לליטר (מ"ג/ליטר) של כלור חופשי יפגעו בפולימר הממברנה לאורך זמן. נזק חמצוני זה הוא מצטבר, שכן כל חשיפה מביאה לשבירה רבה יותר לקישורי הפולימר שלו כאשר אטומי כלור מתחברים בתוך הפולימר. קצב זרימת חלל מנורמל עולה, ואחריו ירידה בדחיית מלח, פירושו בדרך כלל שהתרחש חמצון הממברנה.

אוזון הוא חומר חמצון נוסף המעורר דאגה אם הוא נכנס למי הזנה של אוסמוזה הפוכה. אפילו ריכוזי עקבות יגיבו במהירות עם הממברנה. אבל בעוד שממברנות קצה הכניסה ייהרסו במהירות וידרשו החלפה, האוזון יתרוקן לחלוטין לפני שיגיע לממברנות קצה התרכיז.

מכיוון שהכלור החופשי פחות אגרסיבי, השפלה שלו של ממברנות האוסמוזה ההפוכה נוטה להיות אחידה יותר בכל מערכת האוסמוזה ההפוכה, ויהיה צורך להחליף את כל ממברנות האוסמוזה ההפוכה אם הבעיה לא תתוקן במהירות. ממברנות קצה הכניסה עשויות להיות מועדות יותר לחמצון על ידי ריכוז נמוך של כלור חופשי או כלוראמינים אם ברזל או מתכות מעבר אחרות נמצאות במי הכניסה, אשר נוטות להתמקם בממברנות הללו ויזרזו את החמצון.

כאשר מתכות אינן נוכחות במידה ניכרת במי כניסת האוסמוזה ההפוכה, ייתכן שניתן יהיה להשיג חיי ממברנה סבירים, אפילו תוך מתן אפשרות לכלוראמינים להיות נוכחים במי כניסת האוסמוזה ההפוכה. בהתאם ל-pH המים, הכלורמינים יכולים להיות יציבים ורק חמצוניים מינימליים עבור הממברנה. אם לא קיים כבר במקור המים, ניתן להוסיף כלוראמינים למי כניסת האוסמוזה ההפוכה לבקרה ביולוגית. עם מים שיש להם פוטנציאל גבוה לפעילות ביולוגית, מתן הכלורמינים מונע קצב התכלות גבוה של אוסמוזה הפוכה שאחרת עלול לגרום לצורך בניקוי אוסמוזה הפוכה תכופים.

אין להזריק יתר על המידה את סודיום ביסולפיט
שיטה נפוצה המשמשת לפירוק הכלור במי כניסת האוסמוזה ההפוכה היא לשאוב פנימה חומר מפחית כימי, כמו סודיום ביסולפיט. כשל בפעולת משאבת ההזרקה, או שפשוט נגמרת תמיסת הביסולפיט, עלול לגרום להפסדים משמעותיים בביצועי אוסמוזה הפוכה בתוך שעות אם לא נתפס ונפתר מוקדם יותר. ערבוב לא שלם של הביסולפיט בזרם הכניסה, או אי הגדרה של קצב הזרקת המשאבה בהתאם לריכוז הכלור הנכנס, עלול לגרום לאובדן ביצועים מצטבר לאורך תקופה ממושכת.

דאגה לגבי נזקי כלור עלולה להוביל לנטייה של אנשי תפעול להגדיר את משאבת הזרקת הביסולפיט לריכוז הזרקה גבוה מדי כדי לוודא שהכלור מפורק במלואו. הזרקת יתר צפויה אם יעד הבקרה עבור הגדרת משאבת הזרקת הביסולפיט מבוסס על ניסיון להשיג תוצאה אנליטית של 0.00 כלור חופשי, במיוחד לאור הרגישות האנליטית הטובה ביותר עבור רבות משיטות הבדיקה הללו. הוא 0.02 מ"ג/ליטר. מיקוד למדידת פוטנציאל הפחתת חמצון נמוך (ORP) עבור הגדרת ההזרקה יכולה גם להוביל להזרקת יתר, שכן הזרקת ביסולפיט מוגברת יכולה להפחית את ה-pH של מי ההזנה ותגרום לקריאת ה-ORP לעלות. השיטה הטובה ביותר תהיה להגדיר את הזרקת הביסולפיט על בסיס שארית סולפיט המבטיחה הרס ביסולפיט מוחלט ללא עודף מיותר. אם ריכוז הכלור הנכנס הוא עקבי, כמו גם ריכוז תמיסת הנתרן ביסולפיט, ייתכן שבטוח לשמור על ריכוז יעד נתרן ביסולפיט של 2 מ"ג/ליטר עבור השארית1 ללא סכנה שריכוז הביסולפיט הזה אי פעם ירד לאפס.

הזרקת יתר של נתרן ביסולפיט עלולה לגרום להפחתה בריכוז החמצן המומס במי האוסמוזה ההפוכה, אשר לאחר מכן תגרום למים להיות מועילים יותר לצמיחה כבדה של מיני חיידקים המייצרים רפש, אשר יכולים לעכל במהירות את מערכת האוסמוזה ההפוכה. חומרים ביולוגיים יציבים שקשה יהיה להסירם בניקוי כימי. עכירות ביולוגית היא אחת מבעיות הזיהומים הנפוצות ביותר שיכולות להפחית את חיי הממברנה. אם מקור החומרים הביולוגיים נמצא במעלה הזרם של האוסמוזה ההפוכה, אלמנטי קרום קצה הכניסה יושפעו בצורה הקשה ביותר ועשויים לדרוש החלפה.

ממברנות עם ביצועים גרועים הדורשים החלפה
כאשר יש ירידה בדחיית מלח האוסמוזה ההפוכה, ניתן לבודד את העלייה במוליכות החדיר לרוב למיקום מסוים בתוך מערכת האוסמוזה ההפוכה על ידי מדידה תחילה של המוליכות של מי המחלחלים מכל כלי לחץ - שיטה הנקראת פרופיל. אם יש מוליכות חלחול גבוהה מכלי בודד, ייתכן שהבעיה היא טבעת O פגומה.

בדיקה של הכלים באיכות ירודה תבודד עוד יותר את האזורים שבהם מלח מוגזם נכנס לזרם החדיר. זה כרוך בהכנסת צינורות לתוך חיבורי החדיר בתוך מיכל הלחץ כדי להסיט מים מהזרם בתפזורת כדי למדוד מוליכות מים המגיעים ממקומות ספציפיים בתוך הכלי. על ידי בדיקת מי החדירים המגיעים ממרחקים שונים בתוך מיכל הלחץ החשוד, ייתכן שניתן יהיה לבודד את הבעיה למחבר מסוים או לאלמנט ממברנה ספציפי בתוך אותו כלי. החלפת טבעות ה-O של המחבר שלו, או של אלמנט ממברנה חשוד, עשויה להיות מספיקה כדי לשחזר את הביצועים המקוריים.