Прогрессирующее развитие промышленности, освоение новых технологий с каждым днем требует все большее количество воды, дефицит которой уже ощущается во всех отраслях производства. Для сохранения водных природных ресурсов ученые разрабатывают разные способы очистки отработанных вод от шламов, соединений металлов, органических коллоидных примесей, патогенных микроорганизмов, чтобы повторно пускать ее в технологический цикл. Самым современным методом удаления из воды примесей абсолютно любой природы является обратный осмос. Осмотические мембраны содержат нанопоры, которые задерживают загрязнения любого происхождения, пропускают только молекулы воды.

Зачем нужна промывка мембран обратного осмоса

Узкие поры обратноосмотических мембран эффективно адсорбируют большинство органических и неорганических примесей, микроорганизмов из воды. Как следствие, со временем мембрана забивается осадками нерастворимых веществ, взвешенными частицами. Пропускная способность и производительность фильтрации снижается.

Профилактическую очистку мембран осуществляют гидравлическим способом каждые полчаса работы установки обратного осмоса, запуская 10-секундную промывку поверхности мембраны очищенным водным потоком с высокой скоростью. Промывочная вода удаляется из системы, не попадая в повторный цикл. Этот процесс автоматизирован и обычно запрограммирован в работу установки.

Ввиду очень маленьких размеров пор, самым эффективным методом очистки мембраны от накопившегося шлама и возвращения ей первоначальной пропускной способности является химическая промывка мембран. Поверхность мембраны обрабатывается специально подобранными растворами в зависимости от природы отложений. Происходит химическое разложение или размягчение примесей, становится возможным удалить их с помощью механических методов.

Когда следует проводить регенерацию мембран

Восстановление 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. Когда очистительные мероприятия нужно проводить чаще 1 раза в 3 месяца, стоит подумать об усовершенствовании предварительной очистки воды до попадания в мембрану.

Своевременность осуществления химической промывки 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.

Показателями загрязненности мембраны являются:

  • повышение гидравлического сопротивления в модулях;
  • снижение производительности системы на 15 - 25%;
  • увеличение электропроводности фильтрата на 25 - 30% от первоначального;
  • уменьшение качественных показателей пермеата на 15 - 20% от должных.

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:

  1. Химические средства для промывки мембраны для осмоса нужно выбирать в соответствии с природой загрязнений, соблюдать рекомендованные производителем меры безопасности при работе и хранении реактивов.
  2. Все очищающие растворы необходимо готовить на пермеате, получаемом после очистки воды в осмотической установке.
  3. Рабочая температура должна быть в диапазоне обозначенном в техническом паспорте мембраны (30 - 40°С) для увеличения срока эксплуатации последней и обеспечения высокой эффективности промывания.
  4. Срок службы мембраны зависит от рН раствора. Его оптимальный показатель составляет 4 - 10 (может быть 2 - 12). Регулировку водородного показателя нужно осуществлять осторожно.
  5. 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.
  6. Подачу промывочных растворов осуществляют в том же направлении, что и очищаемую воду для сохранения формы модуля и предотвращения его повреждения.
  7. 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.
  8. После применения кислотных и щелочных реагентов обязательна промывка чистым пермеатом для тщательной очистки установки обратного осмоса перед добавлением нового раствора.
  9. 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:

  • 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.

  1. Приготовление очищающих растворов на основе пермеата или деионизированной воды в емкости.
  2. Доведение рН и температуры до значений, указанных в паспорте мембранного элемента.
  3. Включить циркуляцию рабочего раствора на час или задать другое время, если загрязнение серьезное.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Смывка всех реагентов с поверхности мембраны пермеатом, доведенным до 25°С. Операция проводится для каждого из используемых промывочных растворов.
  7. 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.

Мы предлагаем автоматическую промывку мембраны обратного осмоса

Своевременная химическая регенерация мембран ощутимо продлевает срок службы мембранных элементов. Стоимость стенда для промывки обратного осмоса в несколько раз меньше цен на новые мембраны. У нас вы можете купить блоки промывки мембран разных габаритов, объема и мощности. Для получения консультации, оформления заказа на оборудование для промывки мембран 4040 и 8040 достаточно позвонить нам 8-499-391-39-59, написать на электронную почту info@diasel.ru или оставить заявку через форму обратной связи на сайте.

Заявка на подбор оборудования