Причины снижения производительности обратноосмотических мембран

Поддерживание высокой и стабильной производительности обратноосмотических мембран в процессе эксплуатации является сложной задачей. Внешняя среда часто оказывает значительное влияние на производительность обратноосмотических мембран. Необходимо учитывать следующие пять факторов, влияющие на производительность:

1. Величина давления воды на входе

Давление является ускорителем молекул воды. Когда давление увеличивается, динамика, с которой вода проходит через мембрану, усиливается, и объем производимой воды увеличивается. В то же время, поскольку скорость проникновения воды через мембрану выше, чем скорость проникновения соли, количество производимой воды увеличивается, а содержание соли в производимой воде будет снижено, что в конечном итоге приведет к увеличению коэффициента опреснения. Тем не менее, давление также должно быть умеренным. При превышении заданного значения давления, концентрационная поляризация будет возникать с обеих сторон мембраны, чтобы компенсировать эффект разбавления, и коэффициент опреснения больше не увеличится.

2. Величина температуры воды на входе

Перепады температуры при смене сезонов создают проблемы для работы мембранной системы. Температура напрямую влияет на давление, необходимое для работы системы, а также на выбор насоса высокого давления и количество мембранных элементов. Кроме того, она определяет качество производимой воды и растворимость различных кристаллов, которые могут осаждаться.

При повышении температуры воды вязкость ее молекул, проникающих через мембрану, уменьшается, диффузионная способность усиливается, и поток воды увеличивается. Как правило, на каждые 3°С снижения температуры производство воды в системе обратного осмоса уменьшается примерно на 10%. Давление насоса для питательной воды увеличивается примерно на 15% при каждом снижении температуры на 5℃. Кроме того, повышение температуры входной воды увеличивает скорость проникновения соли через мембрану, что снижает коэффициент опреснения.

3. Величина содержания соли

Механизм воздействия содержания соли на производительность мембраны обратного осмоса можно объяснить через осмотическое давление. Если концентрация водного раствора с обеих сторон мембраны обратного осмоса различна, чтобы предотвратить проникновение молекул воды со стороны низкой концентрации в сторону высокой концентрации. Осмотическое давление - это минимальное дополнительное давление, которое необходимо приложить на стороне высокой концентрации.

При увеличении концентрации соли повышается и осмотическое давление. Таким образом, давление привода поступающей воды напрямую зависит от содержания соли. Когда давление остается постоянным, чем выше содержание соли, тем ниже поток воды, тем больше разница концентраций между двумя сторонами мембраны, увеличивается коэффициент проникновения соли и уменьшается коэффициент опреснения.

4. Величина коэффициента регенерации

Коэффициент регенерации - это отношение объема производимой воды к объему поступающей воде. При постоянном давлении входной воды повышение коэффициента регенерации увеличивает остаточное содержание соли в сырой воде. Это приводит к непрерывному росту естественного осмотического давления до тех пор, пока оно не сравняется с приложенным давлением. Это компенсирует толчок давления входной воды, что в конечном итоге снижает поток воды или полностью прекращает его. Это также повышает вероятность осаждения солей, таких как карбонат кальция и сульфат кальция, на поверхности мембраны, что может легко вызвать проблемы образования накипи и привести к снижению коэффициента опреснения.

5. Кислотность и щелочность по рН

Значение pH сырой воды отражает ее кислотность и щелочность. Значение pH незначительно влияет на производство воды, однако его изменение сказывается на коэффициенте опреснения системы. Поскольку радиус гидратации ионов водорода мал, они легко проникают через мембрану обратного осмоса, коэффициент опреснения также низкий, когда число pH мало, а оптимальный диапазон числа pH для мембраны обратного осмоса составляет 6-8. Кроме того, снижение числа pH входящей воды является эффективным средством контроля осаждения и выделения карбоната кальция.

Значение pH также оказывает влияние на эффект очистки, в то время как мембранный элемент компании «Vontron» PURO-I повышает прочность сшивания опресненного слоя полиамида. Он обладает широким диапазоном устойчивости к очистке кислотными и щелочными растворами, а также демонстрирует высокую восстанавливаемость после очистки.