Memasang pelembut air secara meluas dianggap sebagai cara yang berkesan untuk mencegah pembentukan skala dalam sistem osmosis songsang (RO). Walau bagaimanapun, banyak pengendali loji mendapati bahawa penskalaan membran RO masih berlaku walaupun selepas rawatan pelembutan. Tekanan pembezaan terus meningkat, kekerapan pembersihan meningkat, dan prestasi membran secara beransur-ansur menurun.
Sebabnya mudah: pelembut air hanya menghilangkan ion kekerasan seperti kalsium dan magnesium. Ia tidak menangani semua bahan penskala atau menghapuskan kimia kompleks yang menyebabkan kekotoran membran osmosis terbalik.
Melembutkan Tidak Mengeluarkan Silika
Salah satu punca paling biasa kekotoran membran ialah penskalaan silika. Pelembut air beroperasi melalui pertukaran ion, menggantikan kalsium dan magnesium dengan ion natrium. Silika, bagaimanapun, wujud terutamanya sebagai asid silisik terlarut atau zarah koloid dan bukannya ion kekerasan bercas. Akibatnya, ia melalui pelembut hampir tidak terjejas.
Apabila air suapan mengandungi lebih daripada 30–40 ppm silika, kepekatan berhampiran permukaan membran boleh melebihi had keterlarutannya, terutamanya dalam-sistem RO pemulihan tinggi. Silika kemudiannya mempolimerkan dan membentuk endapan seperti kaca-yang melekat kuat pada membran dan amat sukar untuk dikeluarkan dengan pembersihan asid konvensional.
| Parameter | Prestasi Pelembut Air |
|---|
| Kalsium & Magnesium | Dialih keluar |
| Silika (SiO₂) | Tidak dikeluarkan |
| Silika Koloid | Tidak dikeluarkan |
| Risiko Penskalaan Silika | Kekal tinggi |
Inilah sebabnya mengapa sumber air bawah tanah dengan silika tinggi sering mengalami penskalaan membran RO walaupun mempunyai penyingkiran kekerasan yang sangat baik.
Penskalaan Sulfat Masih Boleh Berkembang
Mengalih keluar kekerasan tidak menghilangkan penskalaan yang berkaitan dengan sulfat-. Sistem RO industri biasanya menghadapi mendapan seperti kalsium sulfat (gipsum), barium sulfat, dan strontium sulfat. Sebatian ini dikawal oleh kimia tepu dan bukannya kekerasan sahaja.
Walaupun air dengan kepekatan kalsium yang agak rendah mungkin masih menjadi supertepu dengan garam sulfat di dalam sistem RO. Apabila air melalui unsur membran, pepejal terlarut menjadi semakin pekat, mewujudkan keadaan yang ideal untuk pemendakan sulfat.
| Skala Sulfat Biasa | Ciri-ciri |
| Kalsium Sulfat (CaSO₄) | Biasa dalam air suapan industri |
| Barium Sulfat (BaSO₄) | Keterlarutan yang sangat rendah |
| Strontium Sulfat (SrSO₄) | Kurang biasa tetapi sukar untuk dialih keluar |
Atas sebab ini, penskalaan sulfat kekal sebagai salah satu punca paling kerap berlakunya kekotoran membran osmosis songsang dalam sistem menggunakan air suapan lembut.
Kadar Pemulihan Tinggi Memperhebat Polarisasi Kepekatan
Kualiti prarawatan RO sahaja tidak dapat menghalang penskalaan jika kadar pemulihan melebihi had reka bentuk.
Semasa operasi, garam yang ditolak terkumpul berhampiran permukaan membran dan membentuk lapisan sempadan kepekatan. Kepekatan garam dalam lapisan ini mungkin dua hingga tiga kali lebih tinggi daripada aliran pekat pukal. Dalam sistem-pemulihan tinggi, kepekatan prekursor penskalaan di dalam elemen membran akhir boleh mencapai lima hingga sepuluh kali ganda kepekatan suapan asal.
Di bawah keadaan ini, air yang dilembutkan pun boleh menjadi tepu lampau, menyebabkan silika, garam sulfat atau ion kekerasan sisa memendakan dan membentuk mendapan skala.
Prestasi Pelembut Mungkin Merosot Lama-kelamaan
Pelembut air bukanlah peranti-yang bebas penyelenggaraan. Keletihan resin, penyambung garam, kerosakan injap, dan penjanaan semula yang tidak lengkap semuanya boleh mengakibatkan kebocoran kekerasan.
Malah penembusan kekerasan kecil hanya 2–3 ppm boleh menjadi sangat tertumpu di dalam sistem RO pemulihan tinggi-. Setelah tertumpu beberapa kali, ion-ion sisa ini masih boleh menghasilkan penskalaan membran yang ketara.
Oleh itu, pemantauan tetap kekerasan alur keluar pelembut adalah penting tetapi sering diabaikan dalam operasi loji-ke-harian.
Air Lembut Masih Memerlukan Kawalan pH dan Antiscalant yang Betul
Satu lagi tanggapan salah yang biasa ialah air yang dilembutkan tidak lagi memerlukan pelarasan pH atau dos antiscalant. Pada hakikatnya, tingkah laku penskalaan berubah dengan kimia air:
- pH yang lebih tinggi secara amnya mengurangkan keterlarutan silika dan meningkatkan risiko penskalaan silika.
- pH yang lebih rendah mungkin mengawal hidroksida logam tertentu tetapi boleh menggalakkan bentuk pemendakan lain.
- Antiscalant generik yang direka khas untuk kawalan kalsium karbonat mungkin menawarkan perlindungan terhad terhadap penskalaan silika atau sulfat.
Oleh itu, banyak sistem RO industri mencapai hasil terbaik dengan menggabungkan pelembutan air dengan antiscalant RO yang dipilih dengan teliti dan kawalan pH yang dioptimumkan.
Pelembut air ialah komponen penting dalam prarawatan RO, tetapi ia bukan penyelesaian lengkap untuk pencegahan penskalaan membran. Silika, garam sulfat, kadar pemulihan yang berlebihan, isu prestasi pelembut, dan dos kimia yang tidak betul semuanya boleh menyumbang kepada kekotoran membran osmosis terbalik.
Untuk memaksimumkan hayat membran dan mengekalkan prestasi sistem yang stabil, pengendali harus menilai keseluruhan kimia air suapan dan bukannya menumpukan semata-mata pada penyingkiran kekerasan. Dalam kebanyakan kes, strategi yang paling berkesan ialah gabungan pelembutan, dos antiscalant, reka bentuk pemulihan yang betul dan pemantauan kualiti air yang berterusan.
