Промывка мембраны обратного осмоса
Самым современным методом удаления из воды примесей абсолютно любой природы является обратный осмос. Вода очищается с помощью полупроницаемых мембран – они пропускают молекулы воды, но не пропускают остальные растворенные вещества. Как следствие, со временем мембрана забивается осадками нерастворимых веществ, взвешенными частицами. Пропускная способность и производительность фильтрации снижается. В статье мастер сантехник расскажет, как осуществляется промывка мембраны обратного осмоса.
Когда следует проводить обслуживание мембран
Обслуживание мембранных элементов установок обратного осмоса рекомендуют осуществлять раз в 6 - 12 месяцев. Частота может меняться в зависимости от качества воды, подаваемой на установку обратного осмоса.
Своевременность осуществления обслуживания мембран осмоса напрямую влияет на срок службы, эффективность работы и производительность установки обратного осмоса. Скопившиеся в большом количестве загрязнения уплотняются, не дают очищающему составу пробраться вглубь отложений. В результате примеси остаются на мембранном элементе.
В среднем срок службы мембран обратного осмоса – 2–3 года. На этот срок напрямую влияют производитель, качество производства, исходный источник воды. Также проблемы с мембранами могут возникать, если обратный осмос неправильно настроен.
Основными признаками загрязнения фильтра являются:
-
Сильное увеличение гидравлического сопротивления в зоне мембраны;
-
Уменьшение производительности работы осмоса более 15% по сравнению с исходными параметрами;
-
Повышение электрической проводимости накопленной на мембране массы на 25 и более процентов из-за увеличения в ней солей металлов;
-
Снижение качества прошедшей через мембрану воды более 20% от нормативных значений.
Промывать или менять
Если нет явных предпосылок к замене мембраны, то сервисное обслуживание начинается с промывки. По результатам принимают дальнейшее решение – достаточно промывки или нужна замена.
Если качество воды после промывки не улучшилось или еще до промывки манометры показывают высокое гидравлическое сопротивление, то мембрану следует заменить на новую.
Способы промывания мембраны
При эксплуатации оборудования обратного осмоса остро встаёт вопрос - как правильно очищать мембрану. Существует несколько способов:
-
Наиболее простой из них – механический. Напор поступающей на фильтр воды резко увеличивается. За счёт создания сильного напора налёт и солевые загрязнения удаляются с мембраны. В промышленных системах обратного осмоса эта операция проводится автоматически примерно 4-5 раз за один час.
-
Химическая очистка применяется реже – когда обычная подача воды под большим давлением оказывается малоэффективной. С подобранными реагентами она гарантирует абсолютную дезинфекцию мембраны. Если в загрязнении преобладают соли металлов, то в качестве реагентов выступают кислоты. Налёт преимущественно органического происхождения эффективно удаляется как в кислотной, так и в щелочной среде. Для того чтобы быстро очистить фильтр, но не повредить его компоненты во время очистки, тщательно подбирается концентрация химических средств, определяется длительность промывки.
Применяемые растворы для промывки мембран
Состав и концентрация реагентой для промывки мембран зависит от природы примесей и состава загрязняющих веществ. Разнородность загрязнений обуславливает последовательное применение растворов с кислотной и щелочной реакцией. Самую достоверную информацию дает проведение анализа осадка, взятого с мембраны. При отсутствии возможности осуществления практической аналитики, о качественном составе загрязнений судят косвенно по содержанию компонентов, способных загрязнить мембрану в подаваемом в установку водном растворе.
Промывка обратного осмоса лимонной кислотой
Растворы 2% лимонной кислоты (рН = 4), 1% HCL (рН = 2,5) применяют для растворения осадков CaSO4, CaCO3, SrSO4, BaSO4, гидроксидов железа, никеля, марганца, цинка, коллоидных веществ неорганической природы.
Лимонная кислота проявляет хелатные свойства, которые усиливаются при добавлении гидрохлорида аммония. NaOH для изменения рН использовать нельзя. Раствор HCl проявляет более агрессивное воздействие на загрязнители.
Промывка обратноосмотической мембраны щелочным раствором
Для химической промывки мембран также используются щелочные промывочные растворы (рН = 10 - 11,5):
-
2% ТПФН и 0,025% додецилбензолсульфонат натрия;
-
2% ТПФН (триполифосфат натрия) и 0,8% Na-ЭДТА (натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты);
-
1% Na2S2O4 (гидросульфит натрия);
-
0,1% NaOH;
-
0,1% NaOH и 0,03% додецилсульфат Na.
ТПФН - неорганический хелат с моющими свойствами. С его помощью удаляют CaSO4, отложения органической природы.
Na-ЭДТА - это органический хелат, способствующий удалению ионов металлов. Гидросульфит натрия - сильнейший восстановитель. Он применяется для растворения гидроксидов и оксидов металлов, CaSO4, SrSO4, BaSO4.
Додецилсуфат в смеси с гидроксидом натрия отлично расщепляют биологические отложения (грибы, плесень, активный ил, биопленки), коллоидную органику и неорганику смешанного типа. Обладает сильным биоцидным действием.
Правила применения реагентов для химической промывки осмоса
Основные аспекты при применении реагентов для промывки обратного осмоса:
-
Химические средства для промывки мембраны для осмоса нужно выбирать в соответствии с природой загрязнений, соблюдать рекомендованные производителем меры безопасности при работе и хранении реактивов.
-
Все очищающие растворы необходимо готовить на пермеате, получаемом после очистки воды в осмотической установке.
-
Рабочая температура должна быть в диапазоне обозначенном в техническом паспорте мембраны (30 - 40°С) для увеличения срока эксплуатации последней и обеспечения высокой эффективности промывания.Промывка мембран обратного осмоса
-
Срок службы мембраны зависит от рН раствора. Его оптимальный показатель составляет 4 - 10 (может быть 2 - 12). Регулировку водородного показателя нужно осуществлять осторожно.
-
Более результативна промывка осмоса сначала растворами с кислой реакцией, затем щелочными. Исключением являются мембраны, загрязненные маслами, где раствор с низким рН-показателем вызовет кристаллизацию отложений.
-
Подачу промывочных растворов осуществляют в том же направлении, что и очищаемую воду для сохранения формы модуля и предотвращения его повреждения.
-
Очистку многоуровневых обратноосмотических систем проводят для каждого уровня отдельно, при этом нужно следить, чтобы осадки первого уровня не попадали в последующие, т.е. выводить очищающий раствор из системы на каждом этапе.
-
После применения кислотных и щелочных реагентов обязательна промывка чистым пермеатом для тщательной очистки установки обратного осмоса перед добавлением нового раствора.
-
Химические реагенты нужно постепенно вводить в приготовленное заранее количество пермеата.
Стенд для промывки мембран обратного осмоса
Организация процесса химической промывки обратного осмоса зависит от конструкции самой системы. Некоторые модели (преимущественно с 8-дюймовыми мембранами) оснащены встроенными блоками для промывки мембран. При отсутствии встроенного элемента применяют мобильную систему промывки мембраны осмоса, подключаемую через разъемы к обратноосмотической системе, или используют промывочный стенд, куда помещают предварительно снятые мембраны.
Основные составляющие системы для промывки мембран:
-
Металлический каркас из легированной стали для расположения компонентов промывки;
-
Насос с центробежным действием из нержавеющей стали;
-
Пусковой шкаф для насосов с мощностью от 1 кВт;
-
Полиэтиленовая емкость для реагентов;
-
Фитинги, трубки для подвода из ПВХ.
Блок химической промывки мембран используют для очистки мембран с целью восстановления их рабочих характеристик и быстрого заполнения системы консервантом, когда предполагается долгий простой осмотической установки.
Для восстановления мембраны в промывочных стендах данные элементы снимают с установок обратного осмоса и помещают в корпус мойки. Стенд для промывки мембран состоит из:Промывка обратный осмос
-
Рамы с ложементами для мембран;
-
Картриджа механического фильтра;
-
Насосного оборудования.
Очистка мембран проводится в корпусе. Установка промывки обратного осмоса рассчитана на одновременную промывку от 1 до 30 обратноосмотических мембран.
Этапы промывки системы обратного осмоса
Процесс и продолжительность химической промывки мембраны для обратного осмоса зависит от загрязненности, природы осадка и других факторов. Обычно промывка мембранных элементов занимает 5 - 10 часов и стоит из нескольких этапов:
-
Приготовление очищающих растворов на основе пермеата или деионизированной воды в емкости.
-
Доведение рН и температуры до значений, указанных в паспорте мембранного элемента.
-
Включить циркуляцию рабочего раствора на час или задать другое время, если загрязнение серьезное.
-
Первые 5 минут постепенно увеличить скорость движения потока на треть от максимального значения, следующие 5 минут - еще на треть, потом довести до максимума. Постепенное нарастание скорости движения потока не дает засориться линии большим количеством смытых осадков.
-
При особо сильных отложениях можно замачивать мембрану в рабочем растворе до 7 часов. Повторять циклы промывки нужно, пока промывная вода не станет очищенной без мутности и цветности. Постоянно нужно поддерживать заданные температуру и рН.
-
Смывка всех реагентов с поверхности мембраны пермеатом, доведенным до 25°С. Операция проводится для каждого из используемых промывочных растворов.
-
Завершающий этап мойки заключается в пропускании пермеата под давлением не выше 3,8 бар через открытую линию, допускающую слив. Процесс длится 30 - 80 минут до тех пор, пока вода не станет абсолютно чистой без следов пены и химических веществ.
В результате происходит восстановление первоначальных функций системы обратного осмоса, так как её фильтрующая мембрана снова способна задерживать загрязнения и при этом пропускать большой объём очищенной воды.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Обратный осмос вред или польза — разрушаем мифы