Στον τομέα της σύγχρονης επεξεργασίας και καθαρισμού νερού, το σύστημα αντίστροφης όσμωσης, με την εξαιρετική του απόδοση αφαλάτωσης, έχει γίνει βασική τεχνολογία για την απόκτηση νερού υψηλής-καθαρότητας. Ωστόσο, η μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία του συστήματος δεν εξαρτάται μόνο από την απόδοση των στοιχείων της μεμβράνης του πυρήνα του αλλά και από μια αυστηρή και επιστημονική διαδικασία προεπεξεργασίας. Μεταξύ των πολλών εισερχόμενων ρύπων, οι ελαιώδεις ουσίες συχνά παραβλέπονται λόγω των φαινομενικά ιχνοστοιχείων τους, ωστόσο η επίδρασή τους στις μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης είναι συστηματική και μπορεί να είναι ακόμη και θανατηφόρα. Αυτό το άρθρο θα παρέχει μια-εις βάθος ανάλυση των τεσσάρων βασικών κινδύνων που ενέχουν οι ελαιώδεις ουσίες στο νερό τροφοδοσίας σε ένα σύστημα αντίστροφης όσμωσης.
► I. Η κατάρρευση της λειτουργικής αποτελεσματικότητας: Άμεσος αντίκτυπος στη ροή διήθησης
Η οικονομική βιωσιμότητα ενός συστήματος αντίστροφης όσμωσης αντανακλάται άμεσα στην ικανότητα παραγωγής νερού του, γνωστή ωςδιαπερατή ροή. Οι ελαιώδεις ουσίες, ως υδρόφοβες οργανικές ύλες, έχουν ισχυρή συγγένεια με την υδρόφιλη επιφάνεια της μεμβράνης. Μόλις εισέλθουν στο σύστημα, ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις, αυτά τα σταγονίδια λαδιού θα προσροφηθούν γρήγορα στην επιφάνεια της μεμβράνης, σχηματίζοντας ένα παχύρρευστο φιλμ λαδιού.
► Μηχανισμός Φυσικής Ρύπανσης
Αυτό το φιλμ λαδιού καλύπτει άμεσα τους μικροπόρους στην επιφάνεια της μεμβράνης, εμποδίζοντας φυσικά τη διέλευση των μορίων του νερού και μειώνοντας δραστικά την αποτελεσματική επιφάνεια της μεμβράνης.Ως αποτέλεσμα, υπό την ίδια πίεση λειτουργίας, ο ρυθμός ροής διείσδυσης του συστήματος θα παρουσιάσει σημαντική και συνεχή μείωση. Αυτός ο τύπος ρύπανσης μεμβράνης που προκαλείται από λάδι αναπτύσσεται πολύ πιο γρήγορα από τη συμβατική ρύπανση από αιωρούμενα στερεά ή κολλοειδή και μπορεί να διακυβεύσει σημαντικά την παραγωγική απόδοση ολόκληρου του συστήματος σε σύντομο χρονικό διάστημα, επηρεάζοντας άμεσα την επίτευξη των στόχων παραγωγής.
► II. Μη αναστρέψιμη βλάβη στο στρώμα διαχωρισμού πυρήνα
Εάν η μείωση της ροής του διηθήματος είναι ένας "εξωτερικός τραυματισμός" σε λειτουργικό επίπεδο, τότε η μείωση του ρυθμού απόρριψης αλατιού είναι ένας "εσωτερικός τραυματισμός" στοβασική λειτουργίατου συστήματος αντίστροφης όσμωσης, και αυτή η βλάβη είναι συχνά μη αναστρέψιμη.
► Χημική διάβρωση και δομικές βλάβες
Ο πυρήνας μιας μεμβράνης αντίστροφης όσμωσης βρίσκεται σε αυτήνστρώμα διαχωρισμού πολυαμιδίου, μια εξαιρετικά λεπτή και ακριβής δομή υπεύθυνη για την απόρριψη ιόντων αλατιού. Ορισμένα συστατικά σε ελαιώδεις ουσίες μπορούν να διογκωθούν αργά ή ακόμα και να διαλύσουν αυτό το πολυμερές υλικό, προκαλώντας χημική διάβρωση. Αρχικά, αυτή η διαδικασία μπορεί να εκδηλωθεί μόνο ως μια ελαφρά αύξηση της αγωγιμότητας του διηθήματος. Ωστόσο, με την πάροδο του χρόνου, το στρώμα διαχωρισμού θα υποστεί μόνιμη βλάβη, οδηγώντας σε συνεχή επιδείνωση της ικανότητάς του να απορρίπτει τα διαλυμένα άλατα. Σε αντίθεση με την κοινή απολέπιση, η οποία μπορεί να αποκατασταθεί μέσω χημικού καθαρισμού,Η ζημιά στο υλικό της μεμβράνης που προκαλείται από το λάδι είναι δομικής φύσης. Μόλις συμβεί, ο ρυθμός απόρριψης αλατιού θα μειωθεί μόνιμα και η μόνη λύση είναι η δαπανηρή αντικατάσταση στοιχείων μεμβράνης.
► III. Αυξανόμενο κόστος συντήρησης και μειωμένη διάρκεια ζωής περιουσιακών στοιχείων
Μια άλλη σοβαρή συνέπεια της μόλυνσης του λαδιού είναι η τεράστια πρόκληση που παρουσιάζει στη λειτουργία και τη συντήρηση του συστήματος, αυξάνοντας άμεσα το κόστος λειτουργίας του πλήρους κύκλου ζωής.
► Δυσκολίες Καθαρισμού και Επιταχυνόμενη Γήρανση
Λόγω της μη-πολικής φύσης των ελαιωδών ουσιών, τα συμβατικά πρωτόκολλα καθαρισμού με οξύ και αλκάλια έχουν μικρή επίδραση σε αυτές.Η αφαίρεση της μεμβράνης λαδιού απαιτεί τη χρήση εξειδικευμένων καθαριστικών που περιέχουν συγκεκριμένα τασιενεργά ή γαλακτωματοποιητές. Αυτό όχι μόνο αυξάνει σημαντικά το κόστος προμήθειας για χημικούς παράγοντες, αλλά και παρατείνει τον χρόνο απενεργοποίησης του συστήματος που απαιτείται για τον καθαρισμό. Πιο κρίσιμα, οι συχνοί και επιθετικοί χημικοί καθαρισμοί επιταχύνουν τη γήρανση και την υδρόλυση του υλικού της μεμβράνης, μειώνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής του.Ένα στοιχείο μεμβράνης σε ένα βιομηχανικό σύστημα αντίστροφης όσμωσης, που αρχικά σχεδιάστηκε με διάρκεια ζωής πολλών ετών, μπορεί να δει την πραγματική του ζωή να μειώνεται κατά το ήμισυ ή περισσότερο μετά από μόλυνση από λάδι, οδηγώντας σε δραστικά επιταχυνόμενο ποσοστό απόσβεσης περιουσιακών στοιχείων.
► IV. Ένας καταλύτης για συνδυασμένη ρύπανση: επαγωγή βιοαπόρριψης
Η μόλυνση του λαδιού δεν υπάρχει μεμονωμένα. Λειτουργεί συχνά ως «καταλύτης» που προκαλεί πιο πολύπλοκες και δύσκολες--θεραπείες συνδυασμένων ρύπων, ειδικά βιολογικών ρύπων.
► Δημιουργία συστήματος ρύπανσης "Oil-Biofilm"-
Το φιλμ λαδιού στην επιφάνεια της μεμβράνης παρέχει ένα ιδανικό σημείο σύνδεσης και μια πλούσια πηγή άνθρακα για τους μικροοργανισμούς στο νερό. Τα βακτήρια θα πολλαπλασιαστούν εδώ, εκκρίνοντας εξωκυτταρικές πολυμερείς ουσίες (EPS) για να σχηματίσουν ένα πυκνό βιοφίλμ (Biofilm). Αυτό το βιοφίλμ μπορεί να εγκλωβίσει περαιτέρω σταγονίδια ελαίου, αιωρούμενα στερεά και ανόργανη κλίμακα, σχηματίζονταςένα σύνθετο στρώμα ρύπανσης "πετρελαίου-βιοφίλμ-κλίμακας."Αυτός ο τύπος στρώματος ρύπανσης είναι εξαιρετικά σταθερός και δύσκολο να αφαιρεθεί, προκαλώντας την απότομη αύξηση της διαφορικής πίεσης στα στοιχεία της μεμβράνης σε σύντομο χρονικό διάστημα, αναγκάζοντας τελικά τη διακοπή λειτουργίας έκτακτης ανάγκης ολόκληρου του συστήματος αντίστροφης όσμωσης. Μόλις δημιουργηθεί αυτός ο φαύλος κύκλος, γίνεται ένα από τα πιο δυσεπίλυτα προβλήματα στη λειτουργία του συστήματος. Οι συνέπειες είναι ιδιαίτερα σοβαρές για εφαρμογές όπως α σύστημα αφαλάτωσης ro που βασίζεται σε μια σταθερή πηγή νερού ή μια εφαρμογή αντίστροφης όσμωσης θαλασσινού νερού για την επεξεργασία σύνθετων λυμάτων.
Συμπερασματικά, η πλήρης αφαίρεση του λαδιού κατά το στάδιο της προεπεξεργασίας ενός συστήματος αντίστροφης όσμωσης δεν αποτελεί προαιρετικό πρόσθετο, αλλά μια σανίδα σωτηρίας για τη διασφάλιση της μακροπρόθεσμης-, σταθερής και οικονομικής λειτουργίας του συστήματος. Ο κίνδυνος του λαδιού στο νερό τροφοδοσίας θα πρέπει να λαμβάνεται πλήρως υπόψη από τη φάση του σχεδιασμού και οι αποτελεσματικές μονάδες αφαίρεσης λαδιού-όπως αυτές που χρησιμοποιούν προηγμένες τεχνολογίες όπως η υψηλή-απόδοσηκεραμική μεμβράνη για διαχωρισμό νερού λαδιού-θα πρέπει να εγκατασταθεί. Η εξάλειψη των ελαιωδών ουσιών από την είσοδο στο σύστημα μεμβράνης πυρήνα στην πηγή είναι η πιο θεμελιώδης προστασία για αυτά τα υψηλής αξίας περιουσιακά στοιχεία.