غشاهای اسمز معکوس (RO) به طور گسترده ای در تصفیه آب استفاده می شود. با استفاده از فشار خارجی به سمت آب تغذیه شده متمرکز برای غلبه بر فشار اسمزی ، آنها اجازه می دهند حلال به سمت رقیق عبور کند و به جداسازی حلال و املاح دست یابد. در حین عملکرد RO ، قطبش غلظت و رسوب غشایی اجتناب ناپذیر است ، که رسوب آن عامل اصلی محدود کننده عملکرد غشای و عمر خدمات است.
از آنجا که غشاهای RO از آب تغذیه برخورد می کنند ، آنها در معرض انواع آلاینده ها قرار می گیرند. با گذشت زمان ، این به ناچار منجر به گرفتگی و رسوب می شود و باعث کاهش شار آب ، کاهش ظرفیت تصفیه ، کاهش کاهش نمک و نرخ بازیابی و کوتاه شدن طول عمر غشای می شود.
انواع رسوب
رسوب غشای RO به طور کلی می تواند به رسوب فیزیکی ، رسوب شیمیایی و رسوب بیولوژیکی طبقه بندی شود.
رسوب فیزیکی:
ناشی از مواد جامد معلق و ذرات کلوئیدی (به عنوان مثال ، سیلیس) در رسوب آب تغذیه بر روی سطح غشای و مسدود کردن منافذ غشای.
رسوب شیمیایی:
ناشی از جذب ترکیبات معدنی و ارگانیک که بر روی یا در منافذ غشایی جذب می شوند.
- رسوب معدنی: عمدتا از فلزات و اکسیدهای فلزی ، یا نمکهای محلول کم نظیر مانند نمک کلسیم ، نمکهای باریم و نمکهای منیزیم.
- رسوب آلی: ناشی از اسیدهای هومیک ، پروتئین ها ، کربوهیدرات ها و سایر مواد آلی که فیلمی را در سطح غشای تشکیل می دهند.
رسوایی بیولوژیکی
ناشی از رشد و تولید مثل میکروارگانیسم هایی مانند قارچ ها ، قالب ها و جلبک ها. میکروارگانیسم ها می توانند بر روی سطح غشای مستقر شوند ، ماده آلی را برای تشکیل یک لایه ژل آزاد کنند و مواد ترشحی را ترشح کنند که باعث تبلور ترکیبات معدنی و چسبندگی مواد آلی می شود. این اغلب وقوع رسوب آلی -} معدنی را تسریع می کند.
علل رسوب
تشکیل رسوب از نزدیک با کیفیت آب و شرایط عملیاتی در ارتباط است و عمدتاً تحت تأثیر:
- غلظت یون ، pH و دمای آب تغذیه
- رسوب آلاینده ها: از آنجا که بیشتر آب تغذیه از طریق غشای به سمت آب محصول نفوذ می کند ، جریان متمرکز باقی مانده جذب و رسوب آلاینده ها را بر روی سطح غشای تسهیل می کند.
- قطبش غلظت: در حین کار ، غلظت املاح در نزدیکی سطح غشای افزایش می یابد و یک لایه گرادیان غلظت و مرز ایجاد می کند. هنگامی که غلظت محلی از حد حلالیت فراتر رود ، بارش رخ می دهد ، مسدود کردن عبور آب و کاهش شار.
اگر رسوب در مراحل اولیه خود مورد توجه قرار نگیرد ، می تواند منجر به وخامت عملکرد غشای قابل توجه و اغلب برگشت ناپذیر شود.
ویژگی های پیشرفت و توزیع مشخصات
روند رسوب به طور معمول از این دنباله پیروی می کند:
- ذخایر ماده آلی ابتدا در سطح غشای.
- هرچه آب تغذیه متمرکز تر می شود ، ترکیبات معدنی در بالای لایه آلی رسوب می کنند و رسوب کامپوزیت ارگانیک و ارگانیک را تشکیل می دهند.
- رسوب بیولوژیکی ممکن است بیشتر ، تشدید کننده انسداد ایجاد شود.
توزیع رسوب اغلب الگوهای متمایز را نشان می دهد:
- عناصر سرب (بخش ورودی): بیشتر مستعد ابتلا به رسوب آلی ، رسوب اکسید فلزی و رسوب کلوئیدی.
- عناصر دم (بخش خروجی): به احتمال زیاد مقیاس بندی و رسوب سیلیس را تجربه می کنید.
علاوه بر این ، طراحی ، مواد و فرآیند تولید عناصر غشایی می تواند بر نحوه توسعه رسوب تأثیر بگذارد.
