Semasa pengendalian sistem osmosis songsang (RO), keadaan pengendalian yang tidak betul boleh menyebabkan kerosakan pada unsur membran RO. Sesetengah jenis kerosakan boleh dipulihkan melalui pembersihan kimia, manakala yang lain kekal dan tidak boleh dibaiki. Sebaik sahaja kerosakan kekal berlaku, satu-satunya penyelesaian adalah menggantikan elemen membran RO yang rosak.
Secara amnya, jenis kerosakan ini boleh dikelaskan kepada dua kategori: kerosakan fizikal dan kerosakan kimia.
1. Apakah Kerosakan Fizikal?
Kerosakan fizikal merujuk kepada pemusnahan lapisan penyahgaraman membran yang disebabkan oleh kuasa mekanikal atau fizikal. Sebaik sahaja ia berlaku, ia biasanya tidak dapat dipulihkan, dan elemen membran yang rosak mesti diganti.
Jenis kerosakan fizikal yang biasa termasuk yang berikut:
1. Calar Disebabkan oleh Zarah Pepejal
1.1 Kerosakan Zarah Disebabkan oleh Kegagalan Penapis Kartrij
Apabila penapis kartrij (penapis keselamatan) tidak dimeterai dengan betul, atau apabila elemen penapis beroperasi untuk masa yang lama di bawah tekanan pembezaan yang tinggi dan menjadi rosak, zarah pepejal mungkin melalui penapis dan memasuki sistem RO.
Selepas ditekan oleh pam tekanan tinggi-, zarah-zarah ini mungkin mengenai permukaan membran pada halaju tinggi. Kesan ini boleh mencalarkan lapisan penyahgaraman pada permukaan elemen membran RO, mengakibatkan penurunan ketara dalam prestasi penolakan garam. Dalam kes yang teruk, elemen membran mungkin menjadi tidak boleh digunakan sepenuhnya.
Penyelesaian:
Periksa keadaan pengedap elemen penapis kartrij secara kerap dan elakkan daripada mengendalikannya untuk tempoh yang lama di bawah tekanan pembezaan yang berlebihan.
1.2 Calar Zarah Semasa Pembersihan Kimia
Semasa proses pembersihan kimia sistem RO, jika kadar aliran pembersihan terlalu tinggi, zarah pepejal terlarut atau tertanggal dan mendapan skala mungkin beredar di dalam sistem dan mencalarkan permukaan membran.
Penyelesaian:
Pada peringkat awal pembersihan kimia, sistem harus dikendalikan pada kadar aliran edaran yang rendah. Selepas bahan cemar secara beransur-ansur larut, kadar aliran kemudiannya boleh ditingkatkan langkah demi langkah untuk meningkatkan kecekapan pembersihan sambil meminimumkan risiko kerosakan permukaan membran.
2. Tukul Air
2.1 Apakah itu Water Hammer?
Tukul air ialah fenomena yang disebabkan oleh perubahan mendadak dalam tekanan bendalir atau turun naik tekanan dalam saluran paip. Apabila air mengalir melalui saluran paip yang panjang dan injap hiliran ditutup secara tiba-tiba, air yang mengalir terus bergerak ke hadapan kerana inersia. Ini mengakibatkan peningkatan pesat dalam tekanan di dalam paip, mewujudkan kejutan yang memberi kesan kepada saluran paip dan peralatan yang berkaitan.
Keamatan tukul air adalah berkaitan dengan kadar aliran dalam saluran paip dan perbezaan kepala (perbezaan tekanan antara dua hujung saluran paip). Lebih besar kadar aliran dan perbezaan tekanan, lebih kuat tekanan hentaman. Dalam kes yang teruk, ini boleh menyebabkan kerosakan peralatan. Atas sebab ini, sistem biasanya dilengkapi dengan peranti pelepas tekanan atau sistem penimbal untuk mengurangkan kesan tukul air.
Tukul air tidak terhad kepada sistem air. Fenomena yang sama mungkin berlaku dalam mana-mana aliran bendalir, termasuk cecair, gas, dan campuran gas-cecair, apabila tekanan berubah dengan cepat dalam saluran paip.
Dalam sistem RO, tukul air juga mungkin berlaku jika pam tekanan tinggi-bermula atau berhenti terlalu cepat. Kepala pam tekanan tinggi-RO biasanya 1 MPa atau lebih tinggi. Jika pam tidak dilengkapi dengan pembolehubah-pemacu frekuensi (VFD) atau sistem mula-lembut, permulaan-atau penutupan secara tiba-tiba boleh menyebabkan perubahan tekanan yang cepat. Hentakan tekanan ini boleh memberi kesan kepada elemen membran RO dan komponen pengedap, yang berpotensi merosakkan membran dan menyebabkan penurunan ketara dalam prestasi penolakan garam.
Penyelesaian:
Apabila membuka atau menutup injap, elakkan operasi injap pantas. Halaju aliran dalam saluran paip tidak boleh berubah secara mendadak untuk meminimumkan risiko tukul air.
3. Teleskop Membran
3.1 Pembentukan Kesan Teleskop
Teleskop membran merujuk kepada ubah bentuk struktur unsur membran osmosis songsang yang disebabkan oleh perbezaan tekanan yang berlebihan antara bahagian suapan dan bahagian pekat. Apabila tekanan pembezaan melebihi had reka bentuk elemen membran, gelongsor mungkin berlaku antara kepingan membran atau antara kepingan membran dan tiub resapan pusat. Ini membawa kepada anjakan paksi lapisan membran di dalam elemen.
Apabila membran RO beroperasi untuk tempoh yang lama di bawah-perbezaan tekanan antara peringkat melebihi 0.35 MPa, elemen membran mengalami tekanan kuat sepanjang arah aliran (dari bahagian suapan ke bahagian pekat). Akibatnya, satu hujung elemen membran boleh memampat ke dalam manakala hujung yang satu lagi menonjol ke luar.
Penampilan keseluruhannya menyerupai teleskop lanjutan, dengan satu hujung cekung dan satu lagi cembung, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Di bawah keadaan biasa, hujung elemen membran RO 8040 standard kekal rata dan stabil dari segi struktur, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Rajah di bawah menunjukkan elemen smembrane ultra-rendah YIME dalam saiz 8040. Seperti yang ditunjukkan, kedua-dua hujung elemen adalah rata tanpa tonjolan, yang menunjukkan unsur membran dalam keadaan normal. Imej ini menunjukkan pandangan sisi produk membran yang dihasilkan dengan betul.
3.2 Perbezaan Tekanan Semasa Sistem Mula-atas dan Tutup
Semasa permulaan-sistem RO, jika injap nyahcas pekat dibuka semasa pam tekanan tinggi-sudah berjalan, tekanan pada bahagian pekat mungkin menurun hampir kepada sifar manakala bahagian suapan masih mengekalkan tekanan yang agak tinggi. Keadaan ini boleh mewujudkan perbezaan tekanan serta-merta yang besar merentasi elemen membran.
Begitu juga, sebelum penutupan sistem, jika injap nyahcas pekat dibuka lebih awal semasa pam tekanan tinggi-masih beroperasi, kejutan tekanan yang serupa mungkin berlaku. Operasi jangka panjang-di bawah keadaan sedemikian boleh membawa kepada teleskop membran dengan mudah.
Penyelesaian:
Ikuti prosedur pengendalian standard apabila memulakan atau menutup sistem RO, dan tingkatkan tekanan suapan secara beransur-ansur untuk meminimumkan kesan pembezaan tekanan secara tiba-tiba pada elemen membran.
4. Tekanan Belakang
Tekanan belakang merujuk kepada tekanan terbalik yang dijana pada alur keluar atau bahagian hiliran sistem. Ia biasanya menerangkan tekanan yang bertindak bertentangan dengan arah aliran bendalir dalam saluran paip tertutup disebabkan oleh halangan atau perubahan struktur dalam sistem paip. Ia juga boleh merujuk kepada keadaan tekanan pada saluran keluar sistem yang lebih tinggi daripada tekanan atmosfera tempatan.
4.1 Tekanan Belakang Disebabkan oleh Aliran-Silang Antara Sistem
Apabila dua atau lebih sistem RO berkongsi pengepala resapan atau pengepala pekat yang sama,-aliran silang mungkin berlaku jika sistem tidak dilengkapi dengan injap sehala atau jika injap sehala tidak mengelak dengan betul.
Jika aliran silang-berlaku dalam saluran paip meresap, unit RO yang tidak beroperasi mungkin mengalami tekanan belakang pada bahagian meresap. Dalam keadaan ini, tekanan pada bahagian meresap mungkin menjadi lebih tinggi daripada tekanan pada bahagian pekat. Operasi jangka panjang-di bawah keadaan sedemikian boleh menyebabkan penyahgaraman lapisan penyahgaraman membran.
Jika-aliran bersilang berlaku dalam saluran paip pekat, unit RO yang tidak beroperasi mungkin kekal dalam keadaan bertekanan, yang mungkin juga menjejaskan elemen membran secara negatif.
Penyelesaian:
Pasang injap sehala yang boleh dipercayai pada saluran paip resapan dan pekat untuk mengelakkan aliran terbalik antara sistem. Periksa dengan kerap keadaan pengedap injap sehala untuk memastikan operasi yang betul.
4.2 Osmosis Hadapan
Dalam sistem dengan kemasinan air suapan yang tinggi, seperti sistem rawatan larut resapan tapak pelupusan, sistem penggunaan semula air garam atau sistem penambakan air sisa, jika unit RO dimatikan tanpa melakukan-penyiraman tekanan rendah,-air dengan kemasinan tinggi pada bahagian pekat mungkin tidak akan dialihkan sepenuhnya.
Di bawah keadaan sedemikian, bukan sahaja bahan organik dan garam tak organik boleh memendap pada permukaan membran, tetapi osmosis hadapan juga boleh berlaku.
Selepas ditutup, kerana kemasinan pada bahagian meresap adalah agak rendah, air meresap mungkin bergerak semula ke arah-bahagian pekat kemasinan yang tinggi disebabkan oleh tekanan osmotik. Arah aliran ini adalah bertentangan dengan arah pengeluaran resapan biasa sistem RO. Osmosis hadapan-jangka panjang boleh merosakkan struktur lapisan penyahgaraman membran dan juga boleh menyebabkan penyahgaraman.
Penyelesaian:
Selepas mematikan sistem RO, lakukan pembilasan-tekanan rendah dengan air bersih atau air suapan yang telah dirawat terlebih dahulu untuk menggantikan-air kemasinan tinggi pada bahagian pekat. Ini membantu mengelakkan kekotoran membran dan mengurangkan risiko osmosis hadapan.
5. Membran Pengeringan dan Keretakan
5.1 Kesan Sifon
Jika saluran paip pekat atau saluran paip meresap tidak dilengkapi dengan-perlindungan sifon, kesan sifon mungkin berlaku semasa saliran sistem. Fenomena ini boleh mengalirkan sebahagian atau sepenuhnya air di dalam sistem membran RO.
Apabila unsur membran kekal dalam keadaan-air yang habis untuk tempoh yang lama, permukaan membran mungkin kering dan retak, mengakibatkan kerosakan kekal pada lapisan penyahgaraman.
Penyelesaian:
Pasang anti-peranti sifon atau perlindungan udara-dalam saluran paip resapan dan pekat untuk mengelakkan penyedutan. Di samping itu, elakkan mengalir sepenuhnya elemen membran semasa penutupan sistem rutin apabila boleh.
5.2 Ralat Manusia atau Kegagalan Sistem Kawalan
Pengeringan membran juga mungkin berlaku disebabkan oleh kesilapan operator atau kerosakan sistem kawalan. Contohnya, jika injap nyahcas pekat dan injap nyahcas resapan dibuka tetapi tidak ditutup dalam masa, unsur membran mungkin kekal tanpa air untuk tempoh yang lama, yang boleh menyebabkan pengeringan dan keretakan.
Perlu diingat bahawa beberapa elemen membran RO dibekalkan dalam keadaan kering dari kilang, dan dalam kes ini kerosakan pengeringan tidak akan berlaku sebelum operasi awal. Walau bagaimanapun, selepas membran telah dihidratkan dan dikendalikan buat kali pertama, dehidrasi yang berpanjangan masih boleh menyebabkan keretakan dan kerosakan struktur.
Dalam operasi sistem RO praktikal, banyak kegagalan membran bukan disebabkan oleh produk membran itu sendiri, tetapi oleh reka bentuk sistem yang tidak betul atau prosedur pengendalian yang salah.
Dengan mengawal pembezaan tekanan sistem dengan betul, mengikut prosedur permulaan-dan penutupan standard, meningkatkan prestasi prarawatan dan memeriksa peralatan kritikal secara kerap, adalah mungkin untuk mengurangkan kerosakan fizikal pada membran RO dengan ketara dan memanjangkan hayat perkhidmatan elemen membran.
Memandangkan cabaran operasi praktikal ini, YIME menyepadukan sistem kawalan pintar apabila mereka bentuk penyelesaian sistem RO untuk mengurangkan risiko ralat operasi. Selain itu, apabila pelanggan membeli produk membran YIME RO, pasukan kami juga menyediakan bimbingan teknikal profesional untuk membantu memastikan pemasangan dan operasi yang betul.
