Dlaczego membrany osmotyczne się zapychają i jak tego uniknąć?

Fouling, czyli zapychanie lub blokowanie się membran osmotycznych. Zjawisko to powodowane jest przez zanieczyszczenia, które wnikają w pory membran osmotycznych obniżając ich wydajność, zwiększając zużycie energii i wymagają częstszego czyszczenia.

Co to znaczy, że membrana osmotyczna jest zapchana? 

Przemysłowe systemy odwróconej osmozy to najskuteczniejsze rozwiązania w branży uzdatniania wody, ponieważ usuwa aż 98% zanieczyszczeń, zachowując przy tym niesamowitą wydajność. Korzysta się z nich najczęściej w celu demineralizacji lub do produkcji wody wykorzystywanej w celach technologicznych.

Trzeba jednak pamiętać, że przemysłowe systemy odwróconej osmozy wymagają, by woda, która do nich wpływa posiadała odpowiednie parametry. Jeśli pominiemy ten etap, membrany osmotyczne zaczną zbierać zanieczyszczenia, co przełoży się na spadek jakości uzdatnianej wody i zmniejszenie wydajności całego systemu. 

Aby nie doszło do zapchania membran osmotycznych, trzeba zadbać o odpowiednie parametry wody wejściowej, co nie jest proste i uniwersalne. W tym celu skontaktuj się z nami i skorzystaj z darmowego doboru urządzeń.

Dlaczego membrany osmotyczne się zapychają? 

Najczęstszym powodem zapchanych membran jest słaba jakość wody wpływającej do przemysłowego systemu odwróconej osmozy.

Kiedy można wyczyścić membranę osmotyczną?

Aby przejść do czyszczenia membrany, warto najpierw zdiagnozować, czy taka potrzeba w ogóle istnieje. Najprościej zrobić to sprawdzając, czy system daje któreś z poniższych objawów:

• Zwiększenie ciśnienia operacyjnego
• Zwiększenie przewodności wody o ok.10%
• Zwiększenie poziomu zasolenia o ok. 10%
• Zmniejszony przepływ wody przefiltrowanej o ok. 10%

Najbardziej miarodajny wskaźnik, który sugeruje czyszczenie membran to ciśnienie operacyjne, nazywane też ciśnieniem transmembranowym.

Jak się czyści membranę osmotyczną?

Kluczowy jest odpowiedni wybór preparatu. Aby zrobić to poprawnie, należy wybrać typ membrany i jej rodzaj, a także określić z czego składają się zanieczyszczenia. Szczególną uwagę należy zwrócić na pH wody zasilającej i wahania tego parametru.

Czyszcząc membranę osmotyczną, należy każdy etap procesu przeprowadzać oddzielnie, aby nie przenosić zanieczyszczeń.

Nie istnieje niestety uniwersalny poradnik do mycia membran, ponieważ proces ich zapychania wbrew pozorom jest bardzo skomplikowany. Trzeba zacząć od wykonania badania wody i szczegółowego sprawdzenia, z jakich elementów składa się system, a dopiero potem przystąpić do płukania membran.

Jakie są metody czyszczenia membran w przemysłowych systemach odwróconej osmozy?

Czyszczenie przedłuża żywotność membrany i zwiększa wydajność, pod warunkiem, że przeprowadzane jest regularnie i prawidłowo. Przekłada się też na wyższą jakość filtratu i zmniejsza koszty eksploatacji systemu.

Warto wiedzieć, że czyszczenie membran jest opłacalne w przypadku przemysłowych systemów odwróconej osmozy, takich, których wydajność przekracza 1m3. W systemach odwróconej osmozy o niższej wydajności, bardziej opłaca się kupić nowe membrany, niż czyścić te zapchane. Samą metodę czyszczenia zazwyczaj wybieramy indywidualnie, na podstawie testów i doświadczeń z przeszłości.

Płukanie w przód:

Polega na płukaniu membran osmotycznych wodą w kierunku przepływu. Ciśnienie wody jest wtedy większe, niż przy standardowej pracy urządzenia. Przekłada się to na powstawania wibracji, które usuwają zanieczyszczenia. Ta metoda nie sprawdzi się w przypadku membran, które mają zapchane pory. Aby wyczyścić takie membrany, trzeba sięgnąć po płukanie zwrotne. 

Płukanie zwrotne:

To odwrotność filtracji. Pod wpływem ciśnienia strumień filtratu zostaje skierowany na stronę, gdzie znajduje się oczyszczona woda. W tej metodzie stosujemy strumień 2 razy większy, niż standardowo. Płukanie zwrotne jest dużo bardziej skuteczne niż płukanie w przód, ale bez użycia chemii nie zawsze przynosi oczekiwane rezultaty. 

Przy płukaniu membran metodą zwrotną, trzeba zwrócić uwagę by do płukania użyć permeat, ponieważ nie możemy dopuścić do zanieczyszczenia zbiornika magazynującego wodę.

Płukanie powietrze/woda:

Ta metoda powstała stosunkowo niedawno. Polega na płukaniu w przód, podczas którego powietrze dostaje się do rury doprowadzającej. Takie płukanie pozwala na uzyskanie mocnych wibracji i turbulentności, co przekłada się na lepsze usuwanie zanieczyszczeń.

Płukanie chemiczne:

Polega na nasączeniu membran osmotycznych chemią, dedykowaną do konkretnych zanieczyszczeń. Po kilkudziesięciu minutach spędzonych w takim preparacie membrany muszą przejść przez płukanie zwrotne, lub rzadziej - płukanie w przód.

Ze względu na kinetykę reakcji chemicznych, temperatura podczas płukania przemysłowych systemów odwróconej osmozy powinna utrzymywać się w okolicach 15°C 

Jakie preparaty do czyszczenia membran osmotycznych?

Wszystko zależy od rodzaju zanieczyszczenia. Najpierw określamy rodzaj zanieczyszczeń, a na tej podstawie wybieramy środek czyszczący. 

Nie należy mieszać preparatów do czyszczenia membran osmotycznych, ponieważ osłabia to ich działanie. Jeśli membrana jest zanieczyszczona różnymi rodzajami zanieczyszczeń, czyszczenie przeprowadzić trzeba etapami. 

Najczęściej do płukania membran stosuje się antyskalanty, które aplikuje się w czasie działania systemu odwróconej osmozy. Antyskalanty mają za zadanie nie dopuścić do krystalizacji soli zawartych w wodzie.

Zapychanie membran w przemysłowych systemach odwróconej osmozy - podsumowanie

Zanieczyszczanie membran osmotycznych, co prowadzi do ich częstszej wymiany, jest bezpośrednim wynikiem braku płukania i chemicznego czyszczenia tych elementów. Każdy moduł membranowy doświadcza problemu foulingu, jednak odpowiednia obsługa systemu może znacznie zredukować częstotliwość tego zjawiska. Dlatego regularne czyszczenie i konserwacja membran są kluczowe w zapobieganiu osadzaniu się zanieczyszczeń oraz w sytuacjach, gdy jakość lub przepływ permeatu ulegają pogorszeniu.