Omgekeerde-osmosemembraanelement Ecosoft HR-8040-440 met hoge retentie

Het HR-8040 membraan gebruikt een dichtere polymeerstructuur om het hoogste niveau van silicaatretentie te bieden.

Door de selectiviteit van 99,3% neemt de concentratie opgeloste silicaten in de grenslaag van het membraan aanzienlijk sneller toe dan bij de HF-8040. Hierdoor wordt het verzadigingspunt sneller bereikt, waardoor het risico op glasachtige aanslag op de laatste membraanelementen kritisch wordt. Omdat dit type aanslag bijna onverwoestbare siloxaanbindingen vormt, is verwijdering met standaard zure reiniging onmogelijk en zijn gespecialiseerde alkalische reagentia met hoge pH nodig.

Het gebruik van deze membranen vereist strikte pH-controle en antiscalants met versterkte silicaatremmende eigenschappen. Zelfs een kleine afwijking van de berekende permeaatrecovery kan leiden tot onomkeerbare verstopping van de poriën, wat direct zichtbaar wordt door een stijging van zowel de zoutdoorlaat als de bedrijfsdruk. Daarom vereist de keuze voor HR-8040 bij silicaatrijk water een nauwkeurige dosering van chemicaliën en een strikt preventief CIP-onderhoudsschema.

Cleaning-In-Place (CIP) moet worden uitgevoerd wanneer het genormaliseerde permeaatdebiet met 10% daalt, de zoutdoorlaat met 10% toeneemt of de drukval met 15% stijgt.

Met de juiste voorbehandeling en regelmatige reiniging is de typische levensduur van het membraan 3 tot 5 jaar, hoewel sommige industriële systemen meer dan 7 jaar kunnen functioneren. Bij moeilijke wateromstandigheden kan de levensduur worden verkort tot 1,5–2 jaar.

Telescoperen wordt voorkomen door een drukring aan het einde van het drukvat te gebruiken. Zorg ervoor dat de drukring correct is geïnstalleerd om fysieke schade door een hoge drukval te voorkomen.

Nee. HR-8040 membranen zijn gevoelig voor zwevende stoffen. Bij pieken in troebelheid moet het voedingswater worden omgeleid of extra worden gefilterd om verstopping van de feed spacers te voorkomen.

Ja. De zoutretentie is doorgaans het hoogst tijdens de eerste maanden van gebruik. Na verloop van tijd en na herhaalde chemische reinigingen kan de polymeerstructuur geleidelijk degraderen, wat kan leiden tot een hogere zoutdoorlaat.

Nieuwe membraanelementen moeten op een koele, droge plaats worden bewaard, uit direct zonlicht, bij voorkeur bij temperaturen tussen 5 °C en 35 °C. Bevriezing moet strikt worden voorkomen.

Dit kan worden veroorzaakt door een hogere voedingswatertemperatuur dan verwacht of, ernstiger, door een mechanisch lek zoals een defecte O-ring of schade aan een membraanblad.

Theoretisch wel, omdat de membraanporiën veel kleiner zijn dan micro-organismen. Omgekeerde-osmosemembranen zijn echter niet gecertificeerd als biologische barrières, omdat lekkages bij O-ringen of kleine elementdefecten de biologische verwijdering kunnen beïnvloeden.

Het membraan is bestand tegen een hoge pH tijdens korte reinigingscycli, maar continue werking bij een pH boven 10 kan de polyamidelaag geleidelijk beschadigen en de zoutretentie na verloop van tijd verminderen.

Een drukval boven 1,0 bar wijst meestal op fouling of verstopping. Dit kan mechanische spanning in het element veroorzaken en leiden tot telescoperen, schade aan de feed spacer of schade aan de selectieve membraanlaag.

Nee. In meer-elementendrukvaten in industriële systemen hangt het type fouling direct af van de positie van het element: het lead-element heeft meestal te maken met fysieke en organische fouling, terwijl het tail-element meer wordt blootgesteld aan minerale scaling.

De eerste module in het membraandrukvat komt in contact met ruw water bij de hoogste stroomsnelheid en werkt als barrière voor zwevende stoffen, bacteriën en organisch materiaal. Dit leidt tot een hogere drukval. Het laatste element werkt met sterk geconcentreerde brijn, waarin calcium-, magnesium- en silicaatgehalten vaak de oplosbaarheidsgrenzen overschrijden en neerslaan op het membraanoppervlak. Dit verschijnsel, bekend als kristallisatie van aanslag, is zichtbaar als een sterke daling van de zoutretentie en een stijging van de permeaat-TDS, vooral aan het einde van het systeem.  Wanneer high-rejection HR-8040 membranen worden gebruikt, is het risico op scaling op het tail-element hoger, omdat ze zouten efficiënter tegenhouden en zo een steilere concentratiegradiënt aan het membraanoppervlak creëren. Daarom vereist bescherming van lead-elementen een hoogwaardige mechanische voorbehandeling, terwijl bescherming van tail-elementen afhangt van de juiste chemische conditionering van het concentraat.

Fouling (organisch of biologisch) veroorzaakt meestal een geleidelijke daling van het permeaatdebiet, samen met een matige toename van de drukval. Scaling, vooral anorganische scaling zoals calciumcarbonaat of silicaat, veroorzaakt vaak een scherpere daling van de flux en kan gelokaliseerd zijn in de lead-elementen. Ook de reactie op reiniging verschilt: fouling reageert meestal beter op alkalische reiniging, terwijl scaling doorgaans zure reiniging vereist. In HR-8040 systemen kan een combinatie van beide optreden. Daarom is het belangrijk om de dominante oorzaak te bepalen.

Ja, Ecosoft HR-8040 membranen zijn compatibel met de meeste antiscalants op basis van fosfonaten en polymeren. De vereiste dosering hangt af van de specifieke antiscalant en de samenstelling van het voedingswater. Antiscalants worden doorgaans continu gedoseerd in het bereik van 2 tot 5 ml/m³. De exacte dosering kan worden berekend met Avista AdvisorCi.

De concentraatstroom houdt de crossflow-snelheid in stand en helpt verontreinigingen van het membraanoppervlak weg te spoelen. Als de concentraatstroom te laag is, hopen deeltjes en opgeloste zouten zich op dicht bij het oppervlak. Dit verhoogt het risico op fouling en scaling. Voor HR-8040 is een stabiele en voldoende concentraatstroom belangrijk voor langdurige werking.

Het belangrijkste verschil is de balans tussen zoutretentie en permeaatdebiet.

De High Rejection (HR) serie is ontworpen voor een hogere zoutretentie tot 99,3% bij een iets hogere bedrijfsdruk van 10,3 bar, waardoor deze beter geschikt is voor toepassingen met verhoogde nitraat- en silicaatgehalten. De High Flow (HF) serie is ontworpen voor een hoger permeaatdebiet tot 53 m³/dag en energie-efficiënte werking bij extra lage druk van 6,9 bar, met een gestabiliseerde zoutretentie van 98,0%.

De keuze hangt af van de prioriteit: hogere retentie of hoger debiet met lager energieverbruik. Daarom is de HR-serie essentieel voor silicaatrijk water of hoge zuiverheidseisen, terwijl de HF-serie de standaard is voor algemene industriële waterproductie.