Membranes d'osmosi inversa

Aplicació de Membranes d'Osmosi Inversa

Com allargar la vida de les membranes d'osmosi inversa

La substitució parcial de la membrana pot ser suficient
En molts casos, la substitució de la membrana pot ser quirúrgica. En el cas d'incrustacions permanents, és possible que la neteja fos ineficaç només amb les membranes més contaminades, com les membranes de l'extrem d'entrada, i només caldrà substituir aquestes.

Quan la formació d'escala provoca un augment del diferencial de pressió de l'última etapa d'osmosi inversa que no es restaura mitjançant la neteja, només caldrà substituir els elements de la membrana de l'extrem concentrat per restaurar el rendiment original.

La formació d'escales es pot produir ràpidament si hi ha una fallada en els mitjans utilitzats per prevenir aquesta incrustació o si les condicions de l'aigua han de canviar. Les causes habituals inclouen la fallada d'una bomba d'injecció química o la mala regeneració d'un suavitzant aigües amunt. Molts tipus d'escala faran augmentar el diferencial de pressió de l'última etapa. Sovint, la neteja àcida in situ tindrà èxit si l'escala es compon principalment de carbonat de calci, cosa que serà evident quan hi hagi un augment substancial de la conductivitat del permeat dels vasos de membrana afectats. Les escates de sulfat i sílice són molt menys solubles que els carbonats, i la seva presència pot comportar la necessitat de substituir les membranes de l'extrem del concentrat.

Maneres d'allargar la vida de la membrana
La membrana de pel·lícula fina de poliamida que s'utilitza habitualment per a l'osmosi inversa pot tolerar molts productes químics agressius, però té una tolerància mínima a la presència d'agents oxidants químics forts a l'aigua d'alimentació; la preocupació més comuna és el clor lliure. Fins i tot concentracions tan baixes com 0,05 mil·ligrams per litre (mg/L) de clor lliure danyaran el polímer de membrana amb el temps. Aquest dany oxidatiu és acumulatiu, ja que cada exposició provoca una ruptura més gran dels seus enllaços de polímer a mesura que els àtoms de clor s'uneixen al polímer. Un augment del cabal de permeat normalitzat, seguit d'un rebuig de sal decreixent, normalment significa que s'ha produït l'oxidació de la membrana.

L'ozó és un altre oxidant preocupant si entra a l'aigua d'alimentació d'osmosi inversa. Fins i tot les concentracions de traça reaccionaran ràpidament amb la membrana. Però mentre que les membranes de l'extrem d'entrada es destruiran ràpidament i requereixen reemplaçament, l'ozó s'esgotarà completament abans d'arribar a les membranes de l'extrem concentrat.

Com que el clor lliure és menys agressiu, la seva degradació de les membranes d'osmosi inversa tendeix a ser més uniforme en tot el sistema d'osmosi inversa i caldrà substituir totes les membranes d'osmosi inversa si el problema no es corregeix ràpidament. Les membranes de l'extrem d'entrada poden ser més propenses a l'oxidació per una baixa concentració de clor lliure o cloramines si hi ha ferro o altres metalls de transició a l'aigua d'entrada, que tendeixen a dipositar-se en aquestes membranes i catalitzaran l'oxidació.

Quan els metalls no estan presents de manera apreciable a l'aigua d'entrada d'osmosi inversa, pot ser factible obtenir una vida útil de la membrana raonable, fins i tot permetent que les cloramines estiguin presents a l'aigua d'entrada d'osmosi inversa. Depenent del pH de l'aigua, les cloramines poden ser estables i només mínimament oxidatives per a la membrana. Si encara no està present a la font d'aigua, es poden afegir cloramines a l'aigua d'entrada d'osmosi inversa per al control biològic. Amb aigua que té un alt potencial d'activitat biològica, permetre que les cloramines prevé una alta taxa d'encrassement d'osmosi inversa que, d'altra manera, podria provocar la necessitat de neteges freqüents d'osmosi inversa.

No injecteu massa el bisulfit de sodi
Un mètode comú utilitzat per trencar el clor a l'aigua d'entrada d'osmosi inversa és bombejar un agent reductor químic, com el bisulfit de sodi. Una fallada en el funcionament de la bomba d'injecció, o simplement quedar-se sense solució de bisulfit, pot provocar pèrdues importants en el rendiment de l'osmosi inversa en poques hores si no es detecta i es resol abans. La barreja incompleta del bisulfit al corrent d'entrada, o no s'ajusta adequadament la velocitat d'injecció de la bomba per a la concentració de clor entrant, pot provocar pèrdues de rendiment acumulades durant un període prolongat.

La preocupació pel dany del clor pot provocar que el personal operatiu tingui una tendència a configurar la bomba d'injecció de bisulfit a una concentració d'injecció excessivament alta per assegurar-se que el clor es descompon completament. És probable que hi hagi una sobreinjecció si l'objectiu de control per a la configuració de la bomba d'injecció de bisulfit es basa en intentar aconseguir un 0.00 resultat analític de clor lliure, sobretot tenint en compte la millor sensibilitat analítica per a molts d'aquests mètodes de prova és de 0,02 mg/L. L'orientació a una mesura de baix potencial d'oxidació-reducció (ORP) per a la configuració d'injecció també pot provocar una sobreinjecció, ja que l'augment de la injecció de bisulfit pot reduir el pH de l'aigua d'alimentació i farà que la lectura ORP augmenti. La millor pràctica seria establir la injecció de bisulfit basant-se en un residu de sulfit que garanteixi la destrucció completa del bisulfit sense excés innecessari. Si la concentració de clor entrant és consistent, així com la concentració de la solució de bisulfit de sodi, podria ser segur mantenir una concentració objectiu de bisulfit de sodi de 2 mg/L per al residu1 sense perill que aquesta concentració de bisulfit disminueixi a zero.

La sobreinjecció de bisulfit de sodi pot provocar una reducció de la concentració d'oxigen dissolt a l'aigua d'osmosi inversa, cosa que farà que l'aigua sigui més propici per al creixement intens d'espècies bacterianes productores de llim, que poden afectar ràpidament el sistema d'osmosi inversa amb materials biològics estables que seran difícils d'eliminar amb la neteja química. La contaminació biològica és un dels problemes de contaminació més comuns que pot reduir la vida útil de la membrana. Si la font dels materials biològics es troba aigües amunt de l'osmosi inversa, els elements de la membrana de l'extrem d'entrada es veuran més afectats i poden requerir substitució.

Membranes de baix rendiment que requereixen substitució
Quan hi ha una disminució en el rebuig de la sal d'osmosi inversa, l'augment de la conductivitat del permeat sovint es pot aïllar en un lloc particular dins del sistema d'osmosi inversa mesurant primer la conductivitat de l'aigua del permeat de cada recipient a pressió, un mètode anomenat perfil. Si hi ha una alta conductivitat del permeat d'un sol recipient, el problema pot ser una junta tòrica danyada.

L'exploració dels vaixells de mala qualitat aïllarà encara més les regions on l'excés de sal entra al corrent de permeat. Això implica inserir tubs a les interconnexions de permeat dins del recipient a pressió per desviar l'aigua lluny del corrent a granel per mesurar la conductància de l'aigua procedent de llocs específics dins del recipient. Mitjançant la prova de l'aigua permeada procedent de diferents distàncies dins del recipient a pressió sospitós, pot ser possible aïllar el problema a un interconnector particular o a un element de membrana específic dins d'aquest recipient. La substitució de les seves juntes tòriques d'interconnector, o d'un element de membrana sospitós, pot ser suficient per restaurar el rendiment original.