Κάτω από συνθήκες εργασίας μεμβρανών RO που έχουν μολυνθεί από σύνθετους ρύπους που αποτελούνται από ανόργανη απολέπιση, οργανική ύλη και φύκια, η ενοποιημένη σειρά καθαρισμού βιομηχανικών προτύπων είναι πρώτα όξινη πλύση (για την αφαίρεση ανόργανων σκληρών αλάτων), ακολουθούμενη από αλκαλική πλύση (για εξάλειψη κολλοειδών, οργανικών και άλγης). Απαγορεύεται αυστηρά η αντίστροφη σειρά (πλύσιμο με αλκαλικό και μετά πλύσιμο με οξύ). Αυτός ο κανόνας έχει τις ρίζες του στις φυσικοχημικές ιδιότητες των ρύπων, στους μηχανισμούς χημικών αντιδράσεων και στις απαιτήσεις προστασίας της μεμβράνης. Οι λεπτομερείς αρχές και οι κίνδυνοι του αντίστροφου καθαρισμού αναλύονται παρακάτω.
I. Η αναγκαιότητα της όξινης πλύσης πριν από την αλκαλική πλύση
1.1 Βασική λειτουργία του Acid Washing: Αφαιρέστε σκληρά μπλοκαρίσματα σε επιφάνειες μεμβράνης
Κατά τη λειτουργία της μεμβράνης RO, τα ανόργανα λέπια (ανθρακικό ασβέστιο, θειικό ασβέστιο, πυριτικά άλατα κ.λπ.) καλύπτουν και επικαλύπτουν κατά προτίμηση τις επιφάνειες της μεμβράνης και τα κανάλια ροής, ενώ ενθυλακώνουν κολλοειδή, οργανικές ουσίες και μικροβιακή λάσπη παγιδευμένη κάτω από το στρώμα αλάτων.
Το όξινο καθαριστικό διάλυμα διαλύει άκαμπτα ανόργανα άλατα, αποφράσσει τους πόρους της μεμβράνης και τις διόδους ροής και σπάει το πυκνό στρώμα κάλυψης αλάτων, δημιουργώντας ευνοϊκές συνθήκες για τη διείσδυση και την απομάκρυνση των μαλακών ρύπων από το επακόλουθο αλκαλικό διάλυμα καθαρισμού.
1.2 Βασική λειτουργία του αλκαλικού πλυσίματος: Πλήρης αφαίρεση της μαλακής μόλυνσης σε βάθος
Η κολλοειδής λάσπη, η οργανική ύλη και τα φύκια κατηγοριοποιούνται ως μαλακές προσμείξεις, ως επί το πλείστον προσκολλημένες σε επιφάνειες μεμβράνης και κενά μέσα στα στρώματα αλάτων. Αφού το πλύσιμο με οξύ εξαλείφει τα άλατα και καθαρίζει τα επιφανειακά κανάλια της μεμβράνης, το οξειδωτικό αλκαλικό καθαριστικό διάλυμα μπορεί να έρθει σε πλήρη επαφή με το υπόστρωμα της μεμβράνης και τους βαθείς πόρους. Οξειδώνει και αποσυνθέτει επιμελώς τα οργανικά, απογυμνώνει τα υπολειμματικά κολλοειδή σωματίδια και σκοτώνει τα σπόρια φυκιών για να επιτευχθεί πλήρης καθαρισμός.
1.3 Αντιστοίχιση της δομής με φυσικό στρώμα της σύνθετης μόλυνσης στην πραγματική λειτουργία
Οι σύνθετοι ρύποι σε πρακτικά συστήματα σχηματίζουν μια πολυεπίπεδη δομή: οργανική λάσπη στο ανώτερο στρώμα και ανόργανη σκληρή πέτρα που συνδέεται στενά με την επιφάνεια της μεμβράνης στο κάτω μέρος. Μόνο με το σπάσιμο της υποκείμενης σκληρής κλίμακας μέσω προηγούμενης όξινης πλύσης μπορεί να αφαιρεθούν οι μαλακοί ρύποι της επιφάνειας από τη ρίζα χωρίς υπολειμματικούς ρύπους.
II. Σοβαρά μειονεκτήματα του αντίστροφου καθαρισμού (πρώτο αλκαλικό πλύσιμο και μετά πλύσιμο με οξύ)
2.1 Συμπίεση και στερεοποίηση μαλακών ρύπων που προκαλούν μη αναστρέψιμη βαθιά απόφραξη
Εάν πραγματοποιηθεί πρώτα αλκαλική πλύση, το πυκνό και άκαμπτο ανόργανο στρώμα αλάτων στη μεμβράνη παραμένει άθικτο, εμποδίζοντας το αλκαλικό διάλυμα να διεισδύσει μέσα από την κλίμακα για να φτάσει στο υπόστρωμα της μεμβράνης. Εν τω μεταξύ, η πίεση κυκλοφορίας κατά την αλκαλική πλύση συμπιέζει μαλακά κολλοειδή, οργανικά και λάσπη φυκιών υπό υψηλή πίεση, συμπιέζοντάς τα σε πόρους της μεμβράνης και σχισμές αλάτων. Οι αρχικά εύκολα αφαιρούμενοι μαλακοί ρύποι γίνονται στερεοποιημένα μπλοκαρίσματα. Η επακόλουθη πλύση με οξύ αποτυγχάνει να διαλύσει τις στερεοποιημένες οργανικές ακαθαρσίες, με αποτέλεσμα τη μη ανακτήσιμη ικανότητα παραγωγής νερού και τη μόνιμη απόφραξη των πόρων της μεμβράνης.
2.2 Νέα ιζήματα που δημιουργούνται από εξουδετέρωση οξέος-βάσης Ενεργοποίηση δευτερογενούς μόλυνσης κλιμάκωσης
Το προηγούμενο αλκαλικό πλύσιμο αφήνει άφθονο αλκαλικό διάλυμα καθαρισμού, ιόντα υδροξειδίου και διεσπαρμένα κολλοειδή σωματίδια παγιδευμένα σε κανάλια ροής μεμβράνης και μικροπόρους. Η επακόλουθη έκπλυση με οξύ πυροδοτεί άμεσες αντιδράσεις εξουδετέρωσης οξέος-βάσης. Εν τω μεταξύ, τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου στο νερό συνδυάζονται με υπολειμματικές αλκαλικές ουσίες για να σχηματίσουν νέα λεπτά ιζήματα ανθρακικού ασβεστίου και υδροξειδίου του μαγνησίου.
Αυτά τα νεοσχηματισμένα ιζήματα διαθέτουν εξαιρετικά μικροσκοπικά μεγέθη σωματιδίων που ενσωματώνουν βαθιά μέσα στους μικροπόρους της μεμβράνης. Είναι πολύ πιο δύσκολο να αφαιρεθούν από την αρχική κλίμακα, αυξάνοντας δραστικά τη διαφορική πίεση της μεμβράνης και μειώνοντας τον ρυθμό απόρριψης αλατιού.
2.3 Απότομα μειωμένη απόδοση καθαρισμού με σοβαρή υπολειμματική μόλυνση
Το άθικτο ανόργανο στρώμα αλάτων εμποδίζει τη διείσδυση του αλκαλικού υγρού, επομένως το αλκαλικό πλύσιμο αφαιρεί μόνο μια μικρή ποσότητα επιφανειακών ρύπων, ενώ η βαθιά οργανική και φυκική ρύπανση παραμένει εντελώς παγιδευμένη. Η επακόλουθη πλύση με οξύ μπορεί να διαλύσει μόνο εν μέρει τα άλατα, ωστόσο τα στερεοποιημένα οργανικά μπλοκαρίσματα και τα νέα ιζήματα δεν μπορούν να εξαλειφθούν. Η συνολική απόδοση καθαρισμού πέφτει κάτω από 50%. Οι παράμετροι λειτουργίας του συστήματος δεν μπορούν να αποκατασταθούν και η ταχεία επαναμόλυνση και η απόφραξη της μεμβράνης συμβαίνουν σε σύντομο χρονικό διάστημα.
2.4 Αυξημένος κίνδυνος επιταχυνόμενης υποβάθμισης και βλάβης του στοιχείου της μεμβράνης
Ο αντίστροφος καθαρισμός απαιτεί επαναλαμβανόμενη εναλλασσόμενη κυκλοφορία οξέος και αλκαλίου για να επιτευχθεί οριακή βελτίωση. Η υπερβολική εναλλασσόμενη έκθεση του στρώματος διαχωρισμού πολυαμιδίου σε όξινα και αλκαλικά υγρά προκαλεί επίμονο καθαρισμό και διάβρωση, επιταχύνοντας τη γήρανση του υλικού της μεμβράνης, οδηγώντας σε μόνιμη μείωση της απόρριψης αλάτων και μειώνοντας δραστικά τη διάρκεια ζωής των στοιχείων μεμβράνης RO.
III. Περίληψη
1. Τυπική ακολουθία (πρώτα όξινη, μετά αλκαλική): Αφαιρέστε τα σκληρά μπλοκαρίσματα που ακολουθούνται από μαλακούς ρύπους μέσω απογύμνωσης στρώμα-στρώμα, χωρίς να αφήνουν υπολειμματικούς ρύπους ή δευτερεύουσες απολέπιση. Μεγιστοποιεί την ανάκτηση της απόδοσης της μεμβράνης και προστατεύει τα στοιχεία της μεμβράνης.
2. Αντίστροφη ακολουθία (πρώτα αλκαλική και μετά όξινη): Προκαλεί συμπύκνωση και στερεοποίηση μαλακών ρύπων, απόφραξη δευτερογενούς μεμβράνης από νέα ιζήματα, αναποτελεσματικό καθαρισμό και φθορά της μεμβράνης. Αυτή η μη συμμορφούμενη λειτουργία καθαρισμού είναι μία από τις κύριες αιτίες πρόωρης διάλυσης βιομηχανικών μεμβρανών RO.
Σημειώσεις μετάφρασης
1. Οι επαγγελματικές ορολογίες της βιομηχανίας επεξεργασίας νερού και μεμβρανών υιοθετούν διεθνώς αναγνωρισμένες τυπικές εκφράσεις:
μεμβράνη RO 反渗透膜；διαφορική πίεση 压差；ρυθμός απόρριψης άλατος 脱盐率； στρώμα διαχωρισμού πολυαμιδίου 聚酰胺分离层
2. Οι ονομασίες απολέπισης ορυκτών και χημικών ενώσεων ακολουθούν τους χημικούς αγγλικούς κανόνες (ανθρακικό ασβέστιο, υδροξείδιο μαγνησίου, πυριτικό άλας κ.λπ.)
3. Η δομή της πρότασης είναι σύμφωνη με τις συνήθειες των αγγλικών τεχνικών εγγράφων, λογικά επίπεδα σύμφωνα με το αρχικό κινέζικο κείμενο
4. Οι προδιαγραφές βιομηχανικής λειτουργίας, οι περιγραφές κινδύνων και τα βασικά συμπεράσματα διατηρούν την αρχική τεχνική αυστηρότητα για έγγραφα μηχανικής και μετά την πώληση στο εξωτερικό.
