Wysokoselektywny element membranowy odwróconej osmozy Ecosoft HR-8040-440

Membrana HR-8040 wykorzystuje gęstszą strukturę polimerową, aby zapewnić najwyższy poziom redukcji krzemionki.

Dzięki selektywności na poziomie 99,3% stężenie rozpuszczonej krzemionki w warstwie granicznej membrany rośnie znacznie szybciej niż w przypadku HF-8040. Prowadzi to do szybszego osiągnięcia punktu nasycenia, przez co ryzyko tworzenia szklistych osadów na końcowych elementach membranowych staje się krytyczne. Ponieważ ten typ osadu tworzy niemal nierozerwalne wiązania siloksanowe, usunięcie go standardowym czyszczeniem kwasowym jest niemożliwe i wymaga specjalistycznych alkalicznych reagentów o wysokim pH.

Eksploatacja tych membran wymaga rygorystycznej kontroli pH oraz stosowania antyskalantów o wzmocnionych właściwościach hamujących wytrącanie krzemionki. Nawet niewielkie odchylenie od obliczonego odzysku permeatu może prowadzić do nieodwracalnego zatykania porów, co natychmiast objawia się wzrostem przenikania soli oraz ciśnienia roboczego. Dlatego wybór HR-8040 do wody bogatej w krzemionkę wymaga precyzyjnego dozowania środków chemicznych oraz ścisłego harmonogramu prewencyjnej konserwacji CIP.

Czyszczenie w miejscu pracy (Cleaning-In-Place, CIP) należy przeprowadzić, gdy znormalizowany przepływ permeatu spadnie o 10%, przenikanie soli wzrośnie o 10% lub ciśnienie różnicowe wzrośnie o 15%.

Przy odpowiednim uzdatnianiu wstępnym i regularnym czyszczeniu typowa żywotność membrany wynosi od 3 do 5 lat, choć niektóre systemy przemysłowe mogą pracować ponad 7 lat. W trudnych warunkach wodnych żywotność może skrócić się do 1,5–2 lat.

Teleskopowaniu zapobiega się przez zastosowanie pierścienia oporowego na końcu obudowy ciśnieniowej. Upewnij się, że pierścień oporowy jest prawidłowo zamontowany, aby zapobiec uszkodzeniom mechanicznym spowodowanym wysokim spadkiem ciśnienia.

Nie. Membrany HR-8040 są wrażliwe na zawiesiny. W przypadku skoków mętności wodę zasilającą należy przekierować lub dodatkowo przefiltrować, aby zapobiec zatkaniu przekładek zasilających.

Tak. Redukcja soli jest zwykle najwyższa w pierwszych miesiącach pracy. Z czasem oraz po wielokrotnym czyszczeniu chemicznym struktura polimerowa może stopniowo ulegać degradacji, co może prowadzić do zwiększonego przenikania soli.

Nowe elementy membranowe należy przechowywać w chłodnym, suchym miejscu, z dala od bezpośredniego światła słonecznego, najlepiej w temperaturze od 5 °C do 35 °C. Należy bezwzględnie unikać zamarzania.

Może to być spowodowane wyższą niż oczekiwano temperaturą wody zasilającej lub, co poważniejsze, nieszczelnością mechaniczną, taką jak uszkodzenie O-ringu albo uszkodzenie arkusza membrany.

Teoretycznie tak, ponieważ pory membrany są znacznie mniejsze niż mikroorganizmy. Membrany odwróconej osmozy nie są jednak certyfikowane jako bariery biologiczne, ponieważ nieszczelności na O-ringach lub drobne wady elementu mogą wpływać na skuteczność usuwania biologicznego.

Membrana może wytrzymać wysokie pH podczas krótkich cykli czyszczenia. Jednak ciągła praca przy pH powyżej 10 może stopniowo uszkadzać warstwę poliamidową i z czasem obniżać redukcję soli.

Spadek ciśnienia powyżej 1,0 bar zwykle wskazuje na fouling lub zablokowanie przepływu. Może powodować naprężenia mechaniczne wewnątrz elementu i prowadzić do teleskopowania, uszkodzenia przekładki zasilającej lub uszkodzenia selektywnej warstwy membrany.

Nie. W wieloelementowych obudowach ciśnieniowych w systemach przemysłowych rodzaj foulingu zależy bezpośrednio od pozycji elementu: element lead zwykle jest narażony na fouling fizyczny i organiczny, natomiast element tail jest bardziej narażony na osadzanie się minerałów.

Pierwszy moduł w obudowie membranowej ma kontakt z wodą surową przy najwyższej prędkości przepływu i działa jako bariera dla zawiesin, bakterii oraz materii organicznej, co powoduje wzrost ciśnienia różnicowego. Ostatni element pracuje z silnie skoncentrowaną solanką, w której poziomy wapnia, magnezu i krzemionki często przekraczają granice rozpuszczalności i wytrącają się na powierzchni membrany. Zjawisko to, znane jako krystalizacja osadów, objawia się gwałtownym spadkiem redukcji soli i wzrostem TDS permeatu, szczególnie na końcu systemu.  W przypadku stosowania wysokoselektywnych membran HR-8040 ryzyko osadzania się minerałów na elemencie tail jest wyższe, ponieważ skuteczniej zatrzymują sole, tworząc bardziej stromy gradient stężeń przy powierzchni membrany. Dlatego ochrona elementów lead wymaga wysokiej jakości uzdatniania mechanicznego, natomiast ochrona elementów tail zależy od prawidłowego kondycjonowania chemicznego koncentratu.

Fouling (organiczny lub biologiczny) zwykle powoduje stopniowy spadek przepływu permeatu wraz z umiarkowanym wzrostem spadku ciśnienia. Scaling, zwłaszcza nieorganiczny, taki jak osady węglanu wapnia lub krzemionki, często powoduje gwałtowniejszy spadek strumienia i może być zlokalizowany w elementach lead. Reakcja na czyszczenie również jest inna: fouling zwykle lepiej reaguje na czyszczenie alkaliczne, natomiast scaling zazwyczaj wymaga czyszczenia kwasowego. W systemach HR-8040 może wystąpić połączenie obu zjawisk, dlatego kluczowe jest określenie dominującej przyczyny.

Tak, membrany Ecosoft HR-8040 są kompatybilne z większością antiscalantów na bazie fosfonianów i polimerów. Wymagana dawka zależy od konkretnego antiscalantu oraz składu wody zasilającej. Antiscalanty są zwykle dozowane w sposób ciągły w zakresie od 2 do 5 ml/m³. Dokładną dawkę można obliczyć za pomocą Avista AdvisorCi.

Przepływ koncentratu utrzymuje prędkość przepływu cross-flow, co pomaga wypłukiwać zanieczyszczenia z powierzchni membrany. Jeśli przepływ koncentratu jest zbyt niski, cząstki i rozpuszczone sole gromadzą się przy powierzchni, zwiększając ryzyko foulingu i scalingu. Dla HR-8040 stabilny i wystarczający przepływ koncentratu jest ważny dla długotrwałej pracy.

Główna różnica polega na proporcji między redukcją soli a przepływem permeatu.

Seria High Rejection (HR) została zaprojektowana z myślą o wyższej redukcji soli do 99,3% przy nieco wyższym ciśnieniu roboczym 10,3 bar, dzięki czemu lepiej sprawdza się w zastosowaniach z podwyższonym poziomem azotanów i krzemianów. Seria High Flow (HF) została zaprojektowana z myślą o wyższym przepływie permeatu do 53 m³/dobę oraz energooszczędnej pracy przy bardzo niskim ciśnieniu 6,9 bar, ze stabilizowaną redukcją soli na poziomie 98,0%.

Wybór zależy od tego, czy priorytetem jest wyższa redukcja, czy wyższy przepływ przy niższym zużyciu energii. Dlatego w przypadku wody bogatej w krzemionkę lub wysokich wymagań dotyczących czystości niezbędna jest seria HR, natomiast seria HF jest standardem w ogólnej przemysłowej produkcji wody.