فيما يتعلق بغسل العكسي (التدفق العكسي أو التنظيف) لأغشية RO ، لا توجد نقاط خلاف كثيرة ، ومن في الأساس كل شخص لديه إجماع. ومع ذلك ، ذكر الصديق المشكلات الناجمة عن الغسيل العكسي لأنظمة غشاء RO ، مما يجعلني أشعر أنه من الضروري المشاركة معك مرة أخرى اليوم المفهوم الأساسي لغسل غشاء RO ، والتكهن بجرأة بأسباب قد تنتشر وجهات النظر الخاطئة أعلاه على نطاق واسع.
أولاً ، كالعادة ، سنفهم النقاط الرئيسية والمشاكل المحتملة المتمثلة في غسل RO من خلال التعريف الأساسي وعملية تشغيل الغسيل العكسي للتناضح.
1. التنظيف العكسي لأغشية التناضح العكسي (أساسًا من دليل الطاقة الهيدروليكية)
(1) التعريف الأساسي للتنظيف العكسي لأغشية التناضح العكسي
التنظيف للأمام: تصميم نظام CIP التاريخي هو أن سائل التنظيف يتدفق إلى نهاية مدخل الماء من وعاء الضغط ، يمر عبر عنصر الغشاء ، ويتدفق من نهاية الماء المركّز من وعاء الضغط. اتجاه التدفق هذا هو نفس التشغيل العادي لنظام RO. طريقة التنظيف هذه عادة ما تكون شائعة وفعالة.
التنظيف العكسي: ومع ذلك ، تم العثور على التنظيف العكسي ليكون مفيدًا في بعض عمليات التنظيف. عندما يكون هناك تلوث بيولوجي أو غرواني أو جسيمات شديد ، يمكن أن تتراكم الملوثات بكميات كبيرة على الغشاء الأول في نهاية المدخل. من الصعب للغاية كسر هذه الملوثات وتدفق من خلال جميع عناصر الغشاء في وعاء الضغط. ومع ذلك ، في معظم الحالات ، يمكن أن يكون سائل التنظيف الذي يتدفق في الاتجاه المعاكس (عند الدخول من نهاية الماء المركّز والخروج من نهاية المدخل ، ويتم وضع علامة على الماء المركز في الاتجاه المعاكس في الشكل 2) بسهولة أكبر.
(2) احتياطات للتنظيف العكسي لأغشية التناضح العكسي
① إعطاء الأولوية لإزالة النطاق النهائي
عند القيام بتنظيف الغسيل العكسي ، يجب إزالة مقياس الملح غير القابل للذوبان في نهاية نظام الغشاء أولاً. نظرًا لأن حواف بلورات الملح في المقياس حادة للغاية ، إذا تم تنفيذ التنظيف العكسي دون إزالتها ، فمن المحتمل أن تتلف بلورات الملح سطح الغشاء بشكل مباشر ، مما يسبب أضرارًا أكثر خطورة من التنظيف التقليدي (التنظيف إلى الأمام). لذلك ، عندما يكون هناك مقياس في النظام ، يتم تنفيذ التنظيف التقليدي (إلى الأمام) بشكل عام ، مما يعطي الأولوية لإزالة المقياس في نهاية النظام.
② تعيين حد تدفق التنظيف
عند التنظيف في الاتجاه التقليدي ، يتم دعم عنصر غشاء التناضح العكسي النهائي وحمايته بواسطة حلقة الدفع ولن يتم الضغط عليه وتشوه. ومع ذلك ، أثناء التنظيف العكسي ، لن يتم حماية الغشاء الأول بواسطة حلقة الدفع. لذلك ، نوصي الحد من معدل تدفق التنظيف أثناء التنظيف العكسي.
معدل تدفق التنظيف العادي لعناصر الغشاء 8 بوصة هو 136-182 لتر/دقيقة. نوصي الحد من معدل تدفق التنظيف العكسي إلى 2/3 من معدل تدفق التنظيف الطبيعي ، أو 91-121 لتر/دقيقة. إذا كان الضغط التفاضلي مرتفعًا وتلوثًا شديدًا ، يمكن تقليل معدل تدفق التنظيف إلى 1/3 ، أو 45-61 لتر/دقيقة ، لتقليل إمكانية تشوه عناصر الغشاء. بالنسبة لعناصر الغشاء باستخدام فاصل مدخل 34 ميل ، يكون معدل تدفق التنظيف أعلى قليلاً من عناصر الغشاء التقليدية.
عند بدء التنظيف ، استخدم معدل تدفق منخفض ثم قم بزيارته ببطء بناءً على الضغط التفاضلي الفعلي. بمجرد إزالة الملوثات وينخفض الضغط التفاضلي ، يمكن زيادة معدل التدفق ببطء ، ويمكن تنظيف العكس بمعدل التدفق الطبيعي كخطوة نهائية.
ملاحظة: لا تنظيف عنصر الغشاء من الجانب المتخلل ؛ سيؤدي ذلك إلى ضغط الظهر على عنصر الغشاء ، مما قد يؤدي إلى أضرار لا رجعة فيها.
الاحتياطات الأخرى
لا يمكن تعديل جميع أنظمة غشاء RO بسهولة للتنظيف العكسي.
أفضل طريقة هي تصميم النظام للتنظيف في أي من الاتجاهين أثناء البناء. يرجى ملاحظة أن التنظيف ثنائي الاتجاه مطلوب ، وليس فقط تنظيف -.
يتمثل النهج الثاني في تصميم النظام للعكس - تدفق التدفق (التركيز على التغذية). على الرغم من أنها ليست فعالة مثل تدفق التدفق العكسي - ، إلا أنه يمكن أن يساعد في إزالة الملوثات في الطرف الأمامي لنظام RO.
تتمثل النهج الثالث في إزالة الغشاء الأول الذي تم تعثره بشدة ، وإزالة ختم التركيز ، وإعادة وضع الغشاء ، ثم إعادة تثبيت ختم التركيز في الطرف الآخر (نهاية التركيز السابقة). يسمح ذلك بإزالة أكثر كفاءة للتلوث الشديد مع تدفق التدفق التقليدي إلى الأمام- ، وفي كثير من الحالات ، يمكن أن تساعد طريقة التشغيل هذه أيضًا في إزالة الملوثات.
إن حدود التدفق العكسي - ، بما في ذلك تركيز محلول التنظيف ، الرقم الهيدروجيني ، ودرجة الحرارة ، هي نفسها بالنسبة للتنظيف التقليدي.
ملخص: بعد مراجعة المبادئ الأساسية لغسل غشاء التناضح العكسي أعلاه ، نجد أنه في ظروف معينة (عندما يكون هناك تلوث بيولوجي أو غرواني أو جسيمات شديد ، حيث يمكن للملوثات أن تتراكم بشكل كبير على الغشاء الأول في نهاية التغذية). بالطبع ، يجب أن تلتزم التصميم والإجراءات بصرامة بالمواصفات المذكورة أعلاه.
يجب أن نولي اهتمامًا خاصًا للبيان المتعلق بـ "الضغط الخلفي" المذكور أعلاه: لا تنظف عناصر الغشاء من جانب ماء المنتج. هذا سوف يسبب الضغط على الظهر والأضرار التي لا رجعة فيها.
لماذا يعتقد الكثير من الناس أن غسل الغسيل العكسي للتناضح يخلق الضغط على الظهر؟
ذلك لأن الكثير من الناس يفسرون عن طريق الخطأ غسل غشاء التناضح العكسي على أنه يشبه الغسيل العكسي غشاء الترشيح الفائق (تخمين جريء). يستخدم غسل غشاء الغشاء الفائق مدخل مياه المنتج كمدخل للخلاق ، في حين أن المنافذ المركز والتركيز/مياه الصرف الصحي تعمل كمنافذ أساسية وعلمية ، على التوالي. تخيل لو أن مستخدم المياه أخذ غسل التناضح العكسي في خلفية أمراض مفروغ منه ، فإنهم سيستنتجون حتماً أن غسل الغسيل العكسي يخلق ضغط الظهر ويدمر هيكل الغشاء.
لزيادة تعميق فهمك ، اسمحوا لي أيضًا بتقديم نظرة عامة على عملية التشغيل لنظام غشاء الترشيح الفائق - لا أعتقد أنني شاركت هذا بشكل منفصل.
الثاني. عملية تشغيل نظام غشاء الترشيح الفائق (بما في ذلك التنظيف)
(1) نظرة عامة على نظام الغشاء الفائق
عادةً ما يعتمد غشاء الترشيح الفائق وضع ترشيح التدفق الكامل ، والذي يحفظ بشكل كبير استهلاك طاقة التشغيل. تتبنى العملية وضع التحكم في الحفاظ على إنتاج المياه ثابتًا ، أي التدفق المستمر. لذلك ، فإن ضغط الغشاء (TMP) للغشاء الفائق سوف يستمر في الزيادة مع تقدم عملية الترشيح. وهذا يتطلب تنظيف الهواء بمساعدة الغسيل على فترات للتحكم في زيادة TMP.
تتم إزالة الجسيمات الصلبة المحاصرة على سطح الغشاء عن طريق غسل الهواء المنتظم بمساعدة الهواء. لا يتطلب هذا الغسل العكسي إضافة أي عوامل تنظيف كيميائية. تتم إزالة الملوثات الصلبة في الغسيل العكسي للمساعدة في الهواء ، وبالتالي تجنب ترسبها على سطح الغشاء.
يتم امتصاص التلوثات التي تم امتصاصها على سطح الغشاء الذي لا يمكن إزالته عن طريق غسل الخلايا العكسية عن طريق غسل المواد الكيميائية المعززة عبر الإنترنت (CEB). خلال عملية الغسيل العكسي المعزز للمادة ، تتم إضافة كمية صغيرة من العامل الكيميائي إلى مياه الغسيل العكسي. بعد وقت قصير من النقع (عادةً 5-10 دقائق) ، يتم تفريغ العامل الكيميائي ويمكن استعادة غشاء الترشيح الفائق إلى حالة قريبة من حالتها الأولية.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب تنظيف نظام غشاء الترشيح الفائق بانتظام في الموقع كيميائيًا (CIP) لإزالة الملوثات بالكامل واستعادة أداء الغشاء الفائق. يمكن أن تكون عوامل CIP هيدروكسيد الصوديوم ، هوي كلوريد الصوديوم ، حمض الهيدروكلوريك ، حمض الستريك ، إلخ.
(2) خطوات تشغيل نظام الغشاء الفائق
يمكن تقسيم خطوات تشغيل نظام غشاء الترشيح الفائق بشكل أساسي إلى: الترشيح ، تنظيف الهواء ، الصرف السفلي ، الغسيل العكسي العلوي ، الغسيل الخلفي السفلي ، الغسيل الأمامي ، الغسيل العكسي المعزز للمواد الكيميائية (CEB) ، التنظيف الكيميائي في مكانه (CIP) ، إلخ.
① الترشيح (حالة عمل الانفصال)
عند بدء تشغيل نظام غشاء الترشيح الفائق ، يوصى بإجراء غسل للأمام لمدة 2-3 دقائق لإزالة المواد الكيميائية المتبقية والهواء في مجموعة الغشاء. الغسيل الأمامي هو عندما تدخل المياه المدخل إلى مجموعة الغشاء من مدخل الماء السفلي من مجموعة الغشاء ، يشطف السطح الخارجي لألياف الغشاء ، ويتم تفريغه من منفذ الماء المركّز في الجزء العلوي من مجموعة الغشاء. خلال هذه الخطوة ، لن يتم ترشيح مياه مدخل.
بعد اكتمال الغسيل الأمامي ، يمكن تحويل النظام إلى حالة تشغيل الترشيح. عادة ما تكون دورة التشغيل 20-60 دقيقة ، والتي تختلف وفقًا لظروف مياه المدخل وإجراءات التنظيف. في ظل ظروف الترشيح العادية ، يتم ترشيح 100 ٪ من مياه المدخل ، أي ترشيح التدفق الكامل.
بسبب اعتراض الملوثات أثناء عملية الترشيح ، سيرتفع ضغط الغشاء (TMP). في نهاية خطوات التشغيل Pre - ، سيتم تحويله إلى خطوات التنظيف للتنظيف في الهواء وغسلها الخلفي.
② فرك الهواء
يدخل نظام غشاء الترشيح الفائق تلقائيًا إلى خطوة فرك الهواء. يستخدم Air Scrub فقاعات الهواء المضغوطة لتخفيف الملوثات المحاصرة على السطح الخارجي لخيوط الغشاء. يدخل الهواء المضغوط إلى وحدة الغشاء من خلال مدخل الهواء السفلي ويتم تفريغه من خلال منفذ التركيز العلوي.
③ استنزاف أسفل
بعد خطوة فرك الهواء ، يتم إيقاف الهواء ، يتم فتح صمام التصريف السفلي ، ويتم تصريف وحدة الغشاء ، مما يزيل الملوثات المخففة بماء الصرف.
backwash العليا
بعد التصريف ، يتم إجراء خطوة الغسيل العكسي الأول ، خطوة الغسيل العليا العليا. تدخل المياه العكسية في خيوط الغشاء من خلال منفذ الماء العلوي لوحدة الغشاء وتمر عبر خيوط الغشاء في الاتجاه المعاكس لتدفق مياه التشغيل. تجمع مياه الصرف الصحي العكسية خارج خيوط الغشاء. يتم فتح صمام التصريف العكسي العلوي للسماح بتفريغ مياه الصرف الصحي العكسي من خلال منفذ التركيز العلوي لوحدة الغشاء. تقوم خطوة الغسيل العليا العلوي أولاً بتنظيف المنطقة العلوية من وحدة الغشاء ، حيث يكون التلوث أكثر حدة.
⑤ انخفاض الغسيل العكسي
خطوة الغسيل العكسي الثاني ، خطوة الغسيل العكسي السفلي ، تزيل الملوثات من المنطقة السفلى من وحدة الغشاء. الحفاظ على تدفق مياه الغسيل الخلفي عبر منفذ المياه العلوي من وحدة الغشاء وفتح صمام التصريف السفلي للخلفي للسماح بمياه الصرف الصحي الخلفية للتصريف من خلال مدخل المياه السفلى لوحدة الغشاء بشكل فعال يزيل الملوثات من الطرف السفلي.
⑥ الغسيل الأمامي
بعد اكتمال الغسيل العكسي ، يلزم غسل أمامي لإزالة أي ملوثات ومواد كيميائية متبقية وطرد الهواء المحاصر داخل وحدة الغشاء. بعد اكتمال الغسيل الأمامي ، يمكن إعادة نظام الترشيح الفائق في تشغيل الترشيح أو وضع الاستعداد.
⑦ الغسيل العكسي المعزز كيميائيًا (CEB)
إذا فشل تنظيف الهواء التقليدي - فشل غسل الخلايا العكسية في إزالة جميع الملوثات ، يمكن تعزيز تأثير الغسيل العكسي بإضافة مواد كيميائية أثناء الغسيل العكسي ، وهي عملية تُعرف باسم الغسيل العكسي المعزز كيميائيًا (CEB).
تشتمل عملية CEB على مرحلة تنظيف الهواء ، وغسلها الكيميائي ، والاستمتاع ، وفرك الهواء التقليدي - بمساعدة مرحلة الغسيل العكسي لطرد الملوثات والمواد الكيميائية.
اعتمادًا على المادة الكيميائية المستخدمة ، يتم تصنيف CEB عمومًا على أنه CEB القلوي للتلوث العضوي والبيولوجي في الماء الخام ، و CEB الحمضي للتلوث غير العضوي الناجم عن الغرويات الحديد والألومنيوم أو تحجيم الصلابة في الماء الخام:
القلوية Ceb: 0.1 ٪ Naocl + 0.05 ٪ NaOH (الهدف درجة الحموضة 12)
حمض CEB: 0.1 ٪ حمض الهيدروكلوريك أو H₂SO₄ (درجة الحموضة الهدف 2)
التنظيف الكيميائي في مكانه (CIP)
تشمل عمليات التنظيف الكيميائي في مكانها (CIP) غسل الخلايا العكسية وإعادة الدوران الكيميائي. يختلف تواتر CIP اعتمادًا على جودة مياه التغذية ويمكن أن يتراوح من شهر إلى ثلاثة أشهر.
قبل CIP ، يتم تنفيذ الغسيل العكسي الروتيني ، والذي يتضمن تنظيف الهواء ، والتصريف السفلي ، وغسل الخلايا العكسية العلوية ، وغسل الخلايا الخلفية السفلية. عادة ما يتم تكرار عملية الغسل العكسي ثلاث إلى ثماني مرات لإزالة الملوثات التي يمكن إزالتها عن طريق التنظيف الكيميائي.
نظرًا لأن أنظمة غشاء الترشيح الفائقة تعمل مع غسل خلاف متكرر (كل 20 إلى 60 دقيقة) ، يتم تشغيلها بشكل عام باستخدام التحكم الآلي. بالنظر إلى الاختلافات المهمة في جودة المياه المؤثرة بين الأنظمة ، يجب الانتهاء من معلمات التشغيل والتنظيف المحددة والتواليات بناءً على تكليف الموقع-. كقاعدة عامة ، عندما تكون جودة المياه المؤثرة ضعيفة ، تزيد من تواتر الغسيل الخلفي ، تنظيف الهواء ، والغسيل الخلفي المعزز كيميائيًا.
