Omvendt osmose (RO) membraner er mye brukt i vannbehandling. Ved å påføre eksternt trykk på den konsentrerte fôrvannssiden for å overvinne osmotisk trykk, lar de løsningsmiddel passere gjennom til den fortynnede siden, og oppnå separasjon av løsningsmiddel og løst stoff. Under RO -drift er konsentrasjonspolarisering og membranforbindelse uunngåelig, og begroing er den primære faktoren som begrenser membranytelsen og levetiden.
Når RO -membraner håndterer fôrvann, blir de utsatt for en rekke forurensninger. Over tid fører dette uunngåelig til tilstopping og begroing, noe som forårsaker en nedgang i vannfluks, redusert behandlingskapasitet, lavere saltavvisning og utvinningshastighet og forkortet membran levetid.
Typer begroing
RO -membranforurensning kan generelt kategoriseres i fysisk begroing, kjemisk begroing og biologisk begroing.
Fysisk begroing:
Forårsaket av suspenderte faste stoffer og kolloidale partikler (f.eks. Silika) i matingsvannsavsetningen på membranoverflaten og blokkerende membranporer.
Kjemisk begroing:
Forårsaket av uorganiske og organiske forbindelser som adsorberer på eller i membranporene.
- Uorganisk begroing: hovedsakelig fra metaller og metalloksider, eller sparsomt oppløselige salter som kalsiumsalter, bariumsalter og magnesiumsalter.
- Organisk begroing: forårsaket av huminsyrer, proteiner, karbohydrater og annet organisk materiale som danner en film på membranoverflaten.
Biologisk begroing
Forårsaket av vekst og reproduksjon av mikroorganismer som sopp, muggsopp og alger. Mikroorganismer kan legge seg på membranoverflaten, frigjøre organisk materiale for å danne et gelag og utskille stoffer som fremmer krystallisering av uorganiske forbindelser og vedheft av organisk materiale. Dette akselererer ofte forekomsten av kombinert organisk - uorganisk begroing.
Årsaker til begroing
Fouling -formasjon er nært knyttet til fôrvannskvalitet og driftsforhold, og er hovedsakelig påvirket av:
- Ionkonsentrasjon, pH og temperatur på matvannet
- Avsetning av forurensninger: Ettersom de fleste fôrvann gjennomsyrer gjennom membranen til produktvannssiden, letter den gjenværende konsentrerte strømmen adsorpsjonen og avsetningen av forurensninger på membranoverflaten.
- Konsentrasjonspolarisering: Under drift øker løstkonsentrasjonen nær membranoverflaten, og skaper en konsentrasjonsgradient og grenselag. Når lokale konsentrasjoner overstiger løselighetsgrensene, oppstår nedbør, blokkerer vannpassasje og reduserer fluks.
Hvis begroing ikke blir adressert i de tidlige stadiene, kan det føre til betydelig og ofte irreversibel membranytelsesforringelse.
Begroingsprogresjon og distribusjonsegenskaper
Begroingsprosessen følger vanligvis denne sekvensen:
- Organiske materiale avsetter først på membranoverflaten.
- Når fôrvann blir mer konsentrert, faller uorganiske forbindelser på toppen av det organiske laget, og danner organisk -inorganisk komposittforurensning.
- Biologisk begroing kan utvikle seg videre og forverre blokkering.
Begroingfordeling viser ofte distinkte mønstre:
- Lead Elements (innløpsdel): Mer utsatt for organisk begroing, begroing av metalloksyd og kolloidal begroing.
- Haleelementer (utløpsdel): Mer sannsynlig å oppleve skalering og silikasavsetning.
I tillegg kan design, materialer og produksjonsprosess av membranelementer påvirke hvordan begroing utvikler seg.
