Razumevanje vpliva prevelikega odmerjanja sredstev za zmanjšanje na zmogljivost sistema RO

Razumevanje vpliva prevelikega odmerjanja reduktorja na delovanje sistema reverzne osmoze (RO)

Sistemi reverzne osmoze (RO) so ključnega pomena za številne postopke čiščenja vode. Vendar pa lahko njihovo učinkovitost ogrozijo operativne težave, pomemben izziv pa je nepravilno odmerjanje redukcijskih sredstev. Mnogi operaterji se sprašujejo o pravilnem odmerku za redukcijska sredstva ali idealnem oksidacijsko-redukcijskem potencialu (ORP) za RO napajalno vodo. Čeprav je nujno za nevtralizacijo oksidantov, kot je klor, lahko preveliko odmerjanje reduktorjev povzroči resne operativne težave, zlasti mikrobno obraščanje.

Zakaj je zmanjšanje odmerka sredstva ključnega pomena v sistemih RO?

Redukcijska sredstva, običajno natrijev bisulfit, se dodajajo RO napajalni vodi predvsem za odstranjevanje ostankov klora, ki lahko poškoduje RO membrane. Splošno priporočeni odmerek je 2 do 5-krat večji od vrednosti preostalega klora v napajalni vodi.

Problem: razširjeno preveliko odmerjanje in njegovi vzroki

Operativni podatki pogosto razkrivajo, da se redukcijska sredstva pogosto odmerjajo daleč nad dejanskimi potrebami – včasih 30 do 50-krat več kot potrebna količina. To preveliko odmerjanje običajno izhaja iz dveh glavnih težav:

Pomanjkanje ozaveščenosti: Upravljavci morda niso prepričani o pravilnem izračunu odmerka in še naprej uporabljajo začetne stopnje zagona, ki ne upoštevajo sprememb v pretoku vode ali ravni klora.

Nenatančno spremljanje: Okvarjeni ali slabo umerjeni merilniki ORP lahko zagotovijo zavajajoče odčitke, zaradi česar operaterji prekomerno povečajo odmerek, da dosežejo ciljne ravni ORP.

Posledice prevelikega odmerjanja: povišan tlak in obraščanje mikrobov

Prekomerno dodajanje redukcijskih sredstev neposredno prispeva k:

Povečan diferencialni tlak: Primarni indikator obraščanja je opazen porast razlike v tlaku na RO membranah.

Mikrobna kontaminacija: Preveliko odmerjanje spodbuja rast mikroorganizmov, ki jih pogosto opazimo kot sluzasto, prozorno, rumenkasto snov.

Sistemi RO sami po sebi zagotavljajo ugodne pogoje za rast mikrobov: hranila (ujete organske snovi), primerno temperaturo in pH ter veliko površino za pritrditev. Ko pride do obraščanja mikrobov, se bakterije razmnožujejo na površini membrane in distančnikih, ovirajo pretok, zmanjšujejo proizvodnjo vode (tok permeata) in hitro naraščajo diferencialni tlak.

Povezava med prevelikim odmerjanjem reducirajočega sredstva in obraščanjem bioloških organizmov

Preveliko odmerjanje redukcijskih sredstev, kot je natrijev bisulfit, ustvarja anaerobno okolje z reakcijo z raztopljenim kisikom v napajalni vodi. To okolje je idealno za posebne vrste bakterij, zlasti bakterije, ki zmanjšujejo sulfate (SRB).

SRB so mikroorganizmi, ki uporabljajo žveplove spojine za energijo. Lahko zmanjšajo sulfate, sulfite (kot je dozirani natrijev bisulfit) in tiosulfate v sulfide, zlasti vodikov sulfid (H₂S), znan po svojem vonju po "gnilih jajcih", zlasti v anaerobnih pogojih. Presežek natrijevega bisulfita deluje kot vir hrane, ki spodbuja hitro širjenje SRB v sistemu RO.

Medtem ko lahko sistemi z višjo stopnjo raztopljenega kisika doživijo bioobraščanje brez opaznega vonja, so sistemi z nizko vsebnostjo kisika nagnjeni k nastanku neprijetnih vonjav zaradi proizvodnje H₂S. Ne glede na vonj pomembna rast mikrobov neizogibno vodi do blokade membrane, zmanjšanega pretoka permeata in povečanega delovnega tlaka.

Nadzorne strategije za preprečevanje težav s prevelikim odmerjanjem

Za ublažitev obraščanja mikrobov, ki ga povzroča preveliko odmerjanje reduktorja, uporabite naslednje nadzorne ukrepe:

Natančno odmerjanje: Redno (npr. dnevno) merite preostali klor v RO napajalni vodi. Odmerek redukcijskega sredstva prilagodite tako, da je 2-5-krat večji od izmerjene ravni klora.

Zanesljivo spremljanje: Prepričajte se, da so merilniki ORP pravilno umerjeni in pravilno delujejo, da zagotovite natančne povratne informacije o vodnih razmerah. Izogibajte se zanašanju samo na potencialno netočne odčitke ORP za nadzor odmerjanja.

Sistemske revizije: Redno pregledujte protokole za doziranje kemikalij in podatke o delovanju sistema (diferencialni tlak, pretok permeata), da zgodaj prepoznate morebitne težave s prevelikim odmerjanjem.

Razmislite o alternativah (če je primerno): Ocenite alternativne metode dekloriniranja, kot so filtri z aktivnim ogljem, če trajnih težav s prevelikim odmerjanjem ni mogoče rešiti z nadzorom odmerjanja.

Sklep

Medtem ko so redukcijska sredstva potrebna za zaščito RO membran pred poškodbami klora, preveliko odmerjanje predstavlja veliko grožnjo za delovanje sistema zaradi obraščanja mikrobov. Razumevanje povezave med presežnimi reducirajočimi sredstvi (kot je natrijev bisulfit), anaerobnimi pogoji in rastjo SRB je ključnega pomena. Z izvajanjem natančnega odmerjanja na podlagi ravni preostalega klora in zagotavljanjem zanesljivega spremljanja lahko upravljavci preprečijo drage težave z obraščanjem, ohranijo optimalno proizvodnjo vode in podaljšajo življenjsko dobo membrane.

Raziščite naše prilagojeni RO sistemi ali visoko zmogljive RO membrane za izboljšanje stabilnosti sistema.

Potrebujete strokovni nasvet? Stopite v stik s tehnično ekipo STARK za revizijo odmerjanja in podporo optimizaciji.